局域网（以太网与IEEE 802.3、IEEE 802.11、）

文章转自：https://blog.csdn.net/weixin_43914604/article/details/105016637

学习课程：《2019王道考研计算机网络》

学习目的：利用最省时间的方法学习考研面试中的计算机网络。

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1、思维导图

2、局域网的基本概念与体系结构

（1）局域网的概念及特点

（2）局域网拓扑结构

（3）局域网传输介质

（4）局域网介质访问控制方法

（5）局域网分类

（6）IEEE 802 标准

重点：

（7）MAC子层与LLC子层

3、以太网与IEEE 802.3

（1）以太网概述

• 此节内容是关于IEEE 802.3标准的学习
• 以太网应当按DIX Ethernet V2标准，但是它与IEEE 802.3只有一丢丢不同，因此通常将802.3局域网简称为以太网。
• IEEE 802.3标准是一种基带总线型的局域网标准，它描述物理层和数据链路子层MAC子层的实现方法。
  
  

（2）以太网提供无连接、不可靠的服务

（3）传输介质及拓扑结构

（4）10BASE-T以太网

（5）适配器和MAC地址

• 计算机与外界局域网的连接是通过主机箱内插入的一块网络接口板[又称网络适配器(Adapter)或网络接口卡(Network Interface Card, NIC)]实现的。
• 网卡上装有处理器和存储器，是工作在数据链路层的网路组件。
• 网卡是局域网中连接计算机和传输介质的接口，不仅能实现与局域网传输介质之间的物理连接和电信号匹配，还涉及帧的发送与接收、帧的封装与拆封、介质访问控制、数据的编码与解码及数据缓存功能等。
  
  
• 查MAC地址和生产厂家：

（6）以太网DIX Ethernet V2标准的MAC帧的格式

• 前同步码：其功能是使接收器建立比特同步。编码形式为多个“1”或“0”交替构成的二进制序列,最后一比特为“0”。在这种编码形式下，经过曼彻斯特编码后为一周期性方波。
• 帧开始界符(sfd)：该字段的功能是指示一帧的开始。
• 目的地址和源地址：
  
  目的地址字段用来指出帧要发住的工作站。
  
  源地址段指示发送该帧的工作站地址。
• 类型指明了上层所有的协议是什么
• 帧检验序列(FCS)处于帧的最后，其长度为32比特，用于检验帧在传输过程中有无差错。
  
  

（7）高速以太网

4、 无线局域网IEEE 802.11

（1）IEEE 802.11标准简介

• IEEE 802.11是无线局域网的一系列协议标准，它们制定了MAC层协议，运行在多个物理层标准上。除基本的协调访问问题外，标准还进行错误控制(以克服通道固有的不可靠性)、适宜的寻址和关联规程(以处理站的可携带性和移动性)、互联过程(以扩展无线站的通信范围)，并且允许用户在移动的同时进行通信。
• 802.11的MAC层采用CSMA/CA协议进行介质访问控制。冲突避免要求每个发送结点在发送帧之前先侦听信道。如果信道空闲，那么结点可以发送帧;发送站在发送完一帧之后，必须再等待一个短的时间间隔，检查接收站是否发回帧的确认ACK。如果接收到确认，那么说明此次发送未出现冲突，发送成功;如果在规定的时间内没有接收到确认，那么表明出现冲突,发送失败，重发该帧，直到在规定的最大重发次数之内，发送成功。
• 注意:在无线局域网中，即使在发送过程中发生了碰撞，也要把整个帧发送完毕。而在有线局域网中，发生冲突则结点立即停止发送数据。要熟悉局域网的各种协议。
  
  

（2）IEEE 802.11的MAC帧头格式

• 几种不同功能的帧头格式
  
  

（3）无线局域网的分类

1️⃣ 有固定的基础设施的无线局域网

• 802.11标准规定无线局域网的最小构件是基本服务集( Basic Service Set, BSS)。 一个基本服务集包括一个基站和若干移动站。所有的站在本BSS内都可以直接通信，但在与本BSS外的站通信时都要通过本BSS的基站。基本服务集中的基站也称接入点(Access Point, AP),其作用和网桥相似。
• 一个基本服务集可以是孤立的，也可通过接入点(AP)连接到一个主干分配系统(DistributionSystem，DS)， 然后再接入另一个基本服务集，构成扩展的服务集(Extended Service Set, ESS), 扩展服务集(ESS)还可通过称为门桥(Portal) 的设备为无线用户提供到非802.11 无线局域网(如到.有线连接的因特网)的接入。门桥的作用相当于一个网桥。基本服务集和扩展服务集如图所示。
• 移动站A从某个基本服务集漫游到另一个基本服务集时，仍然能保持与另一个移动站B进行通信。
  
  

2️⃣ 无固定基础设施无线局域网的自组织网络

参考：

• https://www.bilibili.com/video/av70228743?p=36
• 百科