局域网与城域网-图书-人邮教育社区

内容摘要

　　本书较为全面地介绍局域网与城域网技术。全书包括四部分内容：背景与基础，包括网络拓扑与传输介质；网络体系结构，包括从OSI体系结构到802网络模型，以及对LLC的讨论；物理网络规范，包括局域网络802.3与802.11，以及城域网络802.17与802.16；网络交换技术，包括网桥、交换式局域网与虚拟局域网。
　　本书力求全面地反映进入21世纪以来的局域网与城域网技术，注重基本概念与系统架构，根据最新标准介绍日新月异的技术，重点讨论网络的协议技术。
　　本书可作为网络工程、通信工程及相关专业的高年级学生或研究生的专业课教材。对准备进一步加强网络通信领域专业基础的高校教师、科研人员和工程技术人员，也有较高的参考价值。

目　录

第 1章　绪论　1
1.1　引言　1
1.2　局域网与城域网的发展　2
1.2.1　局域网的发展简史　3
1.2.2　局域网的技术变迁　3
1.2.3　当前的局域网　4
1.2.4　城域网的发展　5
1.3　局域网的基本结构　6
1.3.1　园区级网络　6
1.3.2　数据中心网络　7
1.3.3　互联网中的局域网　7
1.3.4　局域网拓扑结构的演进　8
1.4　局域网的定义　9
1.4.1　局域网的总体标准　9
1.4.2　局域网的定义　9
1.5　局域网的标准化　10
1.5.1　为什么要学习标准　10
1.5.2　局域网领域的标准化机构　10
1.5.3　IEEE 802委员会　12
1.5.4　IEEE 802标准　13
1.5.5　IEEE 802标准族　14
1.6　全书内容概要　15
小结　　16
思考题　16

第 2章　网络拓扑与传输介质　17
2.1　网络拓扑　18
2.1.1　概述　18
2.1.2　总线拓扑　18
2.1.3　星型拓扑　19
2.1.4　环型拓扑　20
2.1.5　网状拓扑　22
2.1.6　轮辐状拓扑　22
2.1.7　层次性拓扑　23
2.2　传输介质概述　24
2.3　香农信道容量定理　24
2.4　双绞线　26
2.4.1　双绞线的发展　26
2.4.2　基本结构与系统构成　26
2.4.3　屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线　27
2.4.4　双绞线的类别　28
2.5　光纤　29
2.5.1　光纤传输的基本概念　29
2.5.2　单模光纤与多模光纤　30
2.5.3　光缆　31
2.5.4　光纤传输系统　31
2.6　无线介质　32
2.7　结构化布线系统　33
2.7.1　系统形成与发展　33
2.7.2　布线系统标准　33
2.7.3　布线系统概要　35
2.7.4　ISO 11801标准　37
2.7.5　TIA 568与ISO 11801的比较　39
小结　　39
思考题　40

第3章　协议体系结构　41
3.1　引言　41
3.2　OSI协议体系结构　42
3.2.1　OSI基本模型要点　42
3.2.2　七层模型　43
3.2.3　服务与协议　44
3.2.4　数据单元　45
3.2.5　逐层封装　45
3.3　802协议体系结构　45
3.3.1　802协议族　45
3.3.2　802参考模型　46
3.3.3　802实现模型　47
3.3.4　端系统与中继系统　48
3.4　逻辑链路控制子层概要　49
3.5　介质访问控制子层概要　50
3.5.1　概述　50
3.5.2　介质访问控制技术　50
3.5.3　介质访问控制地址　51
3.5.4　关于介质访问控制地址的讨论　53
3.6　物理层概要　54
3.7　802标准体系的演变　54
3.7.1　逻辑链路控制的中心地位　55
3.7.2　逻辑链路控制中心地位的弊端　55
3.7.3　802系统体系的演进　56
小结　　57
思考题　57

第4章　逻辑链路控制　58
4.1　引言　58
4.2　逻辑链路控制的标准化　58
4.2.1　IEEE 802.2标准　59
4.2.2　关于通信模式　59
4.2.3　高级数据链路控制规程标准简介　61
4.3　逻辑链路控制服务　61
4.3.1　逻辑链路控制服务概述　61
4.3.2　逻辑链路控制提供的服务　62
4.3.3　逻辑链路控制使用的服务　68
4.4　逻辑链路控制规程的类型与等级　69
4.4.1　逻辑链路控制规程类型　69
4.4.2　逻辑链路控制规程等级　69
4.5　LLC PDU结构与规程元素　71
4.5.1　LLC PDU结构　71
4.5.2　逻辑链路控制规程元素　73
4.6　规程描述　76
4.6.1　规程类型1描述　76
4.6.2　规程类型2描述　77
4.6.3　规程类型3描述　78
4.7　逻辑链路控制典型应用　78
4.7.1　逻辑链路控制的传统应用　78
4.7.2　逻辑链路控制正在淡出应用中心地位　79
小结　　79
思考题　79

第5章　以太网　80
5.1　概述　80
5.2　IEEE 802.3标准　81
5.2.1　以太网的标准演进　81
5.2.2　802.3的现行标准　81
5.2.3　802.3基本标准　82
5.2.4　802.3的PHY增补标准　82
5.2.5　802.3标准的其他增补　84
5.3　载波侦听多路访问协议原理　84
5.3.1　从ALOHA到CSMA　84
5.3.2　载波侦听多路访问协议中的坚持策略　86
5.3.3　冲突的检测与退避　87
5.3.4　介质访问控制协议的性能　89
5.4　介质访问控制的结构与服务　93
5.4.1　介质访问控制子层系统结构　93
5.4.2　介质访问控制子层服务　94
5.4.3　介质访问控制子层服务　95
5.5　介质访问控制帧结构　96
5.5.1　802.3帧结构的演进　96
5.5.2　以太网分组　97
5.5.3　介质访问控制帧　98
5.5.4　介质访问控制帧　100
5.5.5　帧结构演进与IP匹配　101
5.6　802.3的介质访问控制层　101
5.6.1　介质访问控制子层功能　102
5.6.2　带冲突检测载波侦听多路访问的运行　102
5.6.3　访问的一致性　104
5.6.4　冲突检测与冲突通告　105
5.6.5　随机退避与重发　105
5.6.6　系统参数值　106
5.6.7　全双工模式　107
5.7　物理层系统结构　109
5.7.1　物理层架构的变迁　109
5.7.2　物理层参考模型　111
5.7.3　物理层服务原语　114
5.8　PHY规范　115
5.8.1　十兆位以太网　115
5.8.2　百兆位以太网　120
5.8.3　千兆位以太网　129
5.8.4　万兆位以太网　136
5.8.5　接口速率自动协商　147
5.8.6　以太接入网　150
5.8.7　几个附加议题　152
5.8.8　物理层小结　153
小结　　154
思考题　155

第6章　网桥与交换式局域网　156
6.1　引言　156
6.2　网桥与交换机概述　156
6.2.1　术语“LAN”与“桥接式LAN”　156
6.2.2　网桥标准及其发展　157
6.2.3　网桥的主要功能　157
6.2.4　网桥的工作特点　159
6.2.5　网桥与交换机　159
6.3　网桥的体系结构　160
6.3.1　基本协议模型　160
6.3.2　网桥的系统结构　160
6.4　网桥的运行原理　162
6.4.1　运行基本要素　162
6.4.2　帧接收过程　162
6.4.3　学习过程　163
6.4.4　转发过程　163
6.4.5　帧发送过程　164
6.4.6　帧处理小结　164
6.5　MAC地址过滤库　165
6.5.1　过滤库基本概念　165
6.5.2　动态过滤库　165
6.5.3　静态过滤库　167
6.5.4　过滤库小结　168
6.6　生成树协议　168
6.6.1　协议产生的背景　168
6.6.2　生成树协议概要　169
6.6.3　协议的运行　172
6.6.4　网桥协议数据单元BPDU　175
6.6.5　生成树协议的性能评估　176
6.7　快速生成树协议　176
6.7.1　快速生成树协议对生成树协议的改进　177
6.7.2　快速生成树协议与生成树协议的比较　179
6.8　交换机与交换式局域网　180
6.8.1　以太网交换机　180
6.8.2　交换式以太网　182
6.8.3　链路聚合协议　183
小结　　184
思考题　184

第7章　虚拟局域网　186
7.1　引言　186
7.2　虚拟局域网基础知识　186
7.2.1　虚拟局域网产生的背景　186
7.2.2　虚拟局域网的基本概念　187
7.2.3　虚拟局域网的相关术语　189
7.2.4　虚拟局域网网桥协议结构　192
7.3　虚拟局域网网桥的运行原理　193
7.3.1　运行要素　193
7.3.2　学习过程　193
7.3.3　转发过程　193
7.3.4　帧处理小结　194
7.4　虚拟局域网协议格式　196
7.4.1　虚拟局域网协议概述　196
7.4.2　以太网加标帧格式　197
7.5　虚拟局域网的配置　198
7.6　虚拟局域网之间的通信　199
7.7　虚拟局域网和以太网技术在城域网中的扩展　201
7.7.1　IEEE 802.1ad技术　201
7.7.2　IEEE 802.1ah技术　206
小结　　211
思考题　211

第8章　无线局域网　213
8.1　引言　213
8.1.1　无线接入的兴起　213
8.1.2　无线接入特定应用　214
8.1.3　无线局域网的发展　214
8.2　IEEE 802.11标准　215
8.2.1　802.11标准的发展　215
8.2.2　802.11基本标准　216
8.2.3　802.11增补标准　217
8.2.4　802.11新标准　218
8.2.5　关于Wi-Fi　218
8.3　网络系统结构　219
8.3.1　基本网络结构　219
8.3.2　无线介质对系统的影响　220
8.3.3　服务区与服务组　221
8.3.4　网络系统构成　222
8.3.5　分发系统　223
8.3.6　802.11参考模型　224
8.4　服务　226
8.4.1　概述　226
8.4.2　服务分类　226
8.4.3　信息分发服务　227
8.4.4　关联服务　229
8.4.5　接入控制和机密服务　229
8.4.6　其他服务　230
8.4.7　服务之间的关系　230
8.5　介质访问控制层　230
8.5.1　介质访问控制服务基本概念　231
8.5.2　介质访问控制服务定义　231
8.5.3　介质访问控制服务原语　231
8.5.4　介质访问控制结构　232
8.5.5　介质访问控制帧格式　233
8.5.6　典型过程　237
8.6　带冲突避免的CSMA协议　241
8.6.1　概述　242
8.6.2　时隙与帧间间隔　243
8.6.3　载波侦听　245
8.6.4　ACK与RTS/CTS　246
8.6.5　随机后退　248
8.6.6　多片连发传输　249
8.6.7　DCF访问过程　251
8.6.8　CSMA/CA小结　256
8.7　物理层　257
8.7.1　概述　257
8.7.2　参考模型　259
8.7.3　服务与服务原语　262
8.7.4　802.11 PHY　264
8.7.5　802.11a PHY　266
8.7.6　802.11b PHY　269
8.7.7　802.11g PHY　270
8.7.8　802.11n PHY　271
8.7.9　小结　272
8.8　安全性　273
8.8.1　安全需求　273
8.8.2　安全标准　274
8.8.3　安全技术　274
8.8.4　安全应用　277
小结　　281
思考题　281

第9章　城域网与弹性分组环　282
9.1　引言　282
9.2　环网技术简介　283
9.2.1　环型网络基础　283
9.2.2　令牌环　283
9.2.3　光纤分布式数据接口　283
9.2.4　分布式队列双总线　284
9.2.5　同步数字体系环路　284
9.3　弹性分组环的发展与标准化　285
9.3.1　背景　285
9.3.2　RPR的技术演进　285
9.3.3　IEEE 802.17标准　286
9.4　系统概述　286
9.4.1　网络系统结构　286
9.4.2　主干环结构　287
9.4.3　节点结构　287
9.4.4　节点的数据操作　288
9.4.5　系统业务　289
9.4.6　系统特点　290
9.4.7　参考模型　291
9.5　技术概要　293
9.5.1　空间复用　293
9.5.2　带宽分配　293
9.5.3　拓扑自动发现与即插即用　294
9.5.4　自动保护　294
9.5.5　公平机制　295
9.6　介质访问控制子层　296
9.6.1　介质访问控制子层结构　296
9.6.2　带宽分配机制　298
9.6.3　介质访问控制数据通路　298
9.6.4　数据接收与发送操作　303
9.6.5　介质访问控制帧格式　307
9.7　物理层　311
9.7.1　物理层结构　311
9.7.2　分组型物理层接口　312
9.7.3　SDH物理层接口　313
9.8　RPR网桥　313
9.8.1　系统结构　314
9.8.2　与基本网桥的差异　315
9.8.3　对生成树协议的支持　315
小结　　316
思考题　316

第 10章　无线城域网　317
10.1　引言　317
10.2　早期无线城域网技术　317
10.2.1　本地多点分配业务技术　317
10.2.2　应用现状　319
10.3　无线城域网标准IEEE 802.16　320
10.3.1　标准及其演进　320
10.3.2　系统结构　322
10.3.3　系统业务　324
10.3.4　技术特点　325
10.3.5　参考模型　325
10.4　MAC层技术　326
10.4.1　MAC层概述　326
10.4.2　业务会聚子层　328
10.4.3　MAC公共子层　330
10.4.4　安全子层　340
10.5　物理层技术　340
10.5.1　概述　340
10.5.2　物理层技术要点　341
10.5.3　2GHz～11GHz频段的增强技术　342
小结　　345
思考题　345

附录　中英文缩略语对照表　346
参考资料　350