一点点了解数据通信,数据通信原理介绍(下)
MAC子层支持各种不同的网络类型,其中每种类型都有一种仲裁网络接入的特定方法。三种可能的接入方法如下:
载波监听方法 载波监听技术即发送站点在发送帧之前,先要监听信道上是否有其他站点发送的载波信号,若无其他载波,可以发送信号;否则,推迟发送帧。使用该技术,设备监听网络传输,并等待直到线路空闲出来以传输它们自己的数据。如果两个站试图同时进行传输,则两个站都退出并等待一段长短不定的时间,然后重发。
令牌访问 令牌是在令牌环、令牌总线和光纤分布式数据接口(FDDI)网络中控制网络访问的特殊分组。令牌环构成了逻辑环,其中每个传输沿环从一个站到另一个站行进。只有拥有特殊令牌的站才可以进行传输。
预留方法 在该方案中,每个传输设备都有一个分配给它的特定的时隙或频率。TDM(时分复用)就是一个实例。设备可以有选择地将数据放入时隙中进行传输。如果设备不传输任何数据,则该技术可能会浪费带宽。
5.桥接
“桥接”,是指依据OSI网络模型的链路层的地址,对网络数据包进行转发的过程。当路由器配置了桥接选项后,会处理所有接口上的所有的数据帧,并实时调查每个主机的位置。若在某个接口上收入一个帧,就会在一个桥接内置入一个条目,列出发送数据的主机和接收到数据帧的接口MAC地址,这样路由表就被不断地在通信中完善起来。透明桥接使路由器对主机来讲是透明的,其作用就相当于一个局域网交换机。若是同一个LAN内的两个主机通信,数据帧就不会被发送到其它的接口,因为在桥接表里,数据帧都来自相同的接口;若是收到一个帧,而其中的MAC地址不在自己的桥接表里,就会将这个帧扩散到所有的接口,桥接还会扩散所有的广播包,占用网络的有效带宽,造成网络的堵塞。Cisco IOS支持多种类型的桥接,比如:透明桥接、封装桥接、源路由桥接、源路由透明桥接、源路由转换桥接。
网桥是一种将两个或更多的网段连接为一个单独LAN的设备。新连接的LAN上的所有设备可以互相通信,但是网桥提供了过滤功能,可以阻止不必要的通信从一个网段传播到其他网段。网桥通常用于将一个大型的LAN分隔成两个单独的网段。如果LAN是以太网,则网桥创建一个广播域和两个冲突域。在以太网中,冲突域具有较少的计算机比较好,这样有利于用网桥划分网络。请注意,交换机基本上是多端口网桥。
6.交换
正如上面提到的,网桥可以用于将一个LAN分成两个网段,这两个网段又有效地产生两个较小的冲突域。交换机是基于这个理论扩展的设备。网桥通常有两个端口连接两个LAN网段,而交换机有一组端口,可以连接更多的网段。下图阐释了交换机如何提供用于多个集线器的桥接功能。每个集线器都有一个冲突域,但是图中所示的整个网络是一个单独的广播域。每个交换机端口基本上是一个可以通过交换机中的内部电路随时“桥接”到其他任何端口的单独LAN网段。
图示 一个交换网络
桥接的所有优点如前面部分所述。
大多数交换设备提供了配置VLAN(虚拟LAN)的方法。在用交换机建立网络时,有一种建立大型平坦网络而不是多个不同的 LAN(即所有的节点是同一广播网络的一部分)的倾向。VLAN技术可以用于在平坦交换环境中创建虚拟LAN。例如,如果用具有VLAN功能的交换机替代上图中的集线器,则工作站A和D可以配置到一个VLAN中;而工作站B、E和H可以配置到另一个VLAN中。来自A的广播可以被D接听到,而来自B的广播可以被E和H接听到。然后需要一个路由器以发送VLAN之间的数据分组。
7.路由选择、网络互联和网络层
尽管网桥将两个分离的LAN网段连接为一个单独的广播域(或将一个大的LAN拆分成两个或更多的不同冲突域),路由器还是提供了网络互联的功能。在网桥级上,信息以帧(帧在数据链路层中定义)的形式发送到其他系统中。在路由器级上,信息必须被封装在包含目的网络地址的数据分组内,然后通过路由器边界转发。路由器将网络连接到互联网中。
有时,通过在地址下方写下具体地址和单词“市”可以将信件邮寄到同一城市中的某个人那里。但是如果信件有一个“城市间”地址,则将需要在信封上写下城市名和ZLP编码(邮政区号)。同样,互联网络由很多互相连接的网络组成。因特网是最大的互联网络。若要在不同的网络之间发送数据分组,则需要分层的命名方案,其中,以用于路由目的的名称或数字识别每一个网络。ZLP编码方案在邮政系统中就起这样的作用。IP(网际协议)则是互联网络的寻址和路由选择协议。
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