局域网参考模型[精选].doc

一．局域网参考模型 20世纪80年代初期，美国电气和电子工程师学会IEEE 802委员会结合局域网自身的特点，参考OSI/RM，提出了局域网的参考模型（LAN/RM），制定出局域网体系结构，IEEE 802标准诞生于1980年2月，故称为802标准。 由于计算机网络的体系结构和国际标准化组织（ISO）提出的开放的系统互联参考模型（OSI）已得到广泛认同，并提供了一个便于理解、易于开发和加强标准化的统一的计算机网络体系结构，因此局域网参考模型参考了OSI参考模型。根据局域网的特征，局域网的体系结构一般仅包含OSI参考模型的最低两层：物理层和数据链路层，如图4-1所示。 （1）物理层 物理层的主要作用是处理机械、电气、功能和规程等方面的特性，确保在通信信道上二进制位信号的正确传输。其主要功能包括信号的编码与解码，同步前导码的生成与去除，二进制位信号的发送与接收，错误校验（CRC校验），提供建立、维护和断开物理连接的物理设施等功能。 （2）数据链路层 在ISO/OSI参考模型中，数据链路层的功能简单，它只负责把数据从一个结点可靠地传输到相邻的结点。在局域网中，多个站点共享传输介质，在结点间传输数据之前必须首先解决由哪个设备使用传输介质，因此数据链路层要有介质访问控制功能。由于介质的多样性，所以必须提供多种介质访问控制方法。为此IEEE 802标准把数据链路层划分为两个子层：逻辑链路控制（Logical Link Control，LLC）子层和介质访问控制（Media Access Control，MAC）子层。LLC子层负责向网际层提供服务，它提供的主要功能是寻址、差错控制和流量控制等；MAC子层的主要功能是控制对传输介质的访问，不同类型的LAN，需要采用不同的控制法，并且在发送数据时负责把数据组装成带有地址和差错校验段的帧，在接收数据时负责把帧拆封，执行地址识别和差错校验。 尽管将局域网的数据链路层分成了LLC 和MAC 两个子层，但这两个子层是都要参与数据的封装和拆封过程的，而不是只由其中某一个子层来完成数据链路层帧的封装及拆封。在发送方，网络层下来的数据分组首先要加上DSAP（Destination Service AccessPoint）和SSAP（Source Service Access Point）等控制信息在LLC子层被封装成LLC帧，然后由LLC子层将其交给MAC子层，加上MAC子层相关的控制信息后被封装成MAC帧，最后由MAC子层交局域网的物理层完成物理传输；在接收方，则首先将物理的原始比特流还原成MAC帧，在MAC子层完成帧检测和拆封后变成LLC帧交给LLC子层，LLC子层完成相应的帧检验和拆封工作，将其还原成网络层的分组上交给网络层。 802.11是IEEE最初制定的一个无线局域网标准，主要用于解决办公室局域网和校园网中，用户与用户终端的无线接入，业务主要限于数据存取，速率最高只能达到2Mbps。目前，3Com等公司都有基于该标准的无线网卡。由于802.11在速率和传输距离上都不能满足人们的需要，因此，IEEE小组又相继推出了802.11b和802.11a两个新标准。三者之间技术上的主要差别在于MAC子层和物理层。 802.11a是802.11原始标准的一个修订标准，于1999年获得批准。802.11a标准采用了与原始标准相同的核心协议，工作频率为5GHz，使用52个正交频分多路复用副载波，最大原始数据传输率为54Mb/s，这达到了现实网络中等吞吐量（20Mb/s）的要求。如果需要的话，数据率可降为48，36，24，18，12，9或者6Mb/s。802.11a拥有12条不相互重叠的频道，8条用于室内，4条用于点对点传输。它不能与802.11b进行互操作，除非使用了对两种标准都采用的设备。 　　由于2.4GHz频带已经被到处使用，采用5GHz-6.5GHz的频带让802.11a具有更少冲突的优点。然而，高载波频率也带来了负面效果。802.11a几乎被限制在直线范围内使用，这导致必须使用更多的接入点；同样还意味着802.11a不能传播得像802.11b那么远，因为它更容易被吸收。 　　尽管2003世界无线电通信会议让802.11a在全球的应用变得更容易，不同的国家还是有不同的规定支持。美国和日本已经出现了相关规定对802.11a进行了认可，但是在其他地区，如欧盟，管理机构却考虑使用欧洲的HIPERLAN标准，而且在2002年中期禁止在欧洲使用802.11a。在美国，2003年中期联邦通信委员会的决定可能会为802.11a提供更多的频谱。 　　在52个OFDM副载波中，48个用于传输数据，4个是引示副载波（pilot carrier），每一个带宽为0.3125MHz（20MHz/64），可以是二相