局域网参考模型可应用于网络工程与设计

2023-11-25 理论教育版权反馈

【摘要】：图3-5为OSI参考模型和IEEE 802参考模型的比较，从图中可见，OSI/RM的数据链路层功能，在局域网参考模型中被分成媒体访问控制和逻辑链路控制两个子层，而网络的服务访问点SAP则在LLC层与高层的交界面上。图3-5 OSI参考模型和IEEE 802参考模型的比较1.物理层IEEE802参考模型的最底层对应OSI模型的物理层，包括以下主要功能：1）信号的编码和译码。可运行于所有802局域网和城域网协议之上的数据链路协议，被称为逻辑链路控制LLC。

世界上第一个局域网于1975年由美国施乐Xerox公司研制。1981年由Xerox公司、Digital公司、Intel公司合作提出10Mbit/s以太网规约的第一个版本DIX V1（DIX是这三个公司名称的缩写）。1982年修改为DIX EthernetV2，成为世界上第一个局域网产品的规约。

局域网出现之后，发展迅速，种类繁多，为了能实现不同类型局域网之间的通信，迫切需要产生局域网标准。1980年2月，美国电气和电子工程学会（IEEE）成立802课题组，研究并制定了局域网标准，即IEEE 802标准。后来，国际标准化组织（ISO）经过讨论，建议将802标准确定为局域网国际标准。

IEEE 802委员会认为，由于局域网只是一个计算机通信网，而且不存在路由选择问题，因此它不需要网络层，只需要物理层和数据链路层。

图3-5为OSI参考模型和IEEE 802参考模型的比较，从图中可见，OSI/RM的数据链路层功能，在局域网参考模型中被分成媒体访问控制（Medium Access Control，MAC）和逻辑链路控制（Logical Link Control，LLC）两个子层，而网络的服务访问点SAP则在LLC层与高层的交界面上。

图3-5 OSI参考模型和IEEE 802参考模型的比较

1.物理层

IEEE802参考模型的最底层对应OSI模型的物理层，包括以下主要功能：

1）信号的编码和译码。

2）前导码的生成和除去（前导码用于帧同步）。

3）比特的发送和接收。

另外，802模型的物理层还包括传输介质的说明。一般而言，传输介质被认为是位于OSI模型最低层下面的。然而，传输介质的选择在局域网设计中是至关重要的，所以规范被包括了进来。在物理层上的是提供给用户的功能相关服务，主要有以下几种：

1）最上层接收来自所连接的站的发送信息。

2）提供一个或多个服务访问点（SAP）。

3）传输时，将数据组成帧并加上地址和差错检测字段。

4）接收时，将数据拆包并实现地址识别和差错检测。

5）管理局域网传输介质访问。

2.LLC子层（逻辑链路控制）

LLC也是数据链路层的一个功能子层。LLC在MAC子层的支持下向网络层提供服务。可运行于所有802局域网和城域网协议之上的数据链路协议，被称为逻辑链路控制LLC。

LLC子层与传输介质无关，它独立于介质访问控制方法，隐藏了各种802网络之间的差别，向网络层提供一个统一的格式和接口。

LLC子层的功能包括：数据帧的组装与拆卸、帧的收发、差错控制、数据流控制和发送顺序控制等功能并为网络层提供两种类型的服务，面向连接服务和无连接服务。

一个主机当中可能有多个进程在运行，它们可能同时与其他主机上的一个或多个进程进行通信。因此，在一个主机的LLC子层上应设多个服务访问点（SAP），以便向多个进程提供服务，这些服务访问点共享数据链路，如图3-6所示。

图3-6 多个SAP复用一条数据链路

因此，在局域网的进程通信时，需要以下两种地址：

（1）MAC地址(www.chuimin.cn)

MAC地址即主机在网络中的主机地址或物理地址，这由MAC帧负责传送。

（2）SAP地址

SAP地址即进程在某一个主机中的地址，也就是LLC子层上面的服务访问点SAP，这由LLC帧负责传送。

LAN中的寻址分成两步，先根据MAC地址找到目的站点，再根据SAP地址找到该站点中的相应进程。

LLC提供的服务有4种操作类型：

1）LLC1：不确认的无连接服务，适用于广播、组播通信，周期性数据采集。

2）LLC2：面向连接服务，适用于长文件传输。

3）LLC3：带确认的无连接服务，适用于传送可靠性和实时性都有要求的信息，如告警信息。

4）LLC4：高速传送服务，适用于MAN。

LLC帧格式如图3-7所示。

目的服务访问点地址字段DSAP，一个字节，其中七位实际地址，一位为地址类型标志，用来标识DSAP地址为单个地址或组地址。

源服务访问点地址字段SSAP，一个字节，其中七位实际地址，一位为命令/响应标志位用来识别LLC PDU是命令或响应，后面为控制字段、信息字段。

LLC为服务访问点间的数据通信定义了两种操作：Ⅰ型操作，LLC间交换PDU不需要建立数据链路连接，这些PDU不被确认，也没有流量控制和差错恢复。Ⅱ型操作，两个LLC间交换带信息的PDU之前，必须先建立数据链路连接，正常的通信包括，从源LLC到目的LLC发送带有信息的PDU，它由相反方向上的PDU所确认。