“局域网技术与组网工程”课堂笔记五

 第5章 环网
 
目前常用的环网包括令牌环网和光纤分布式数据接口两种。
 
5.1 概述
 
1.以太网(10BASE5、10BASE2)的不足： 
（1）不适应重负荷应用环境； 
（2）无实时性能和优先权机制； 
（3）在拓扑结构为公共总线的以太网上，媒体使用光纤比较困难； 
（4）共享型以太网的覆盖范围受限于冲突域，无法进一步拓展。 
2.环网的优点： 
（1）适应重负荷应用环境； 
（2）具有实时性能和优先权机制； 
（3）环网的媒体可以使用光纤； 
（4）覆盖范围较大，可达数十公里。 
5.2 令牌环网媒体访问技术 
5.2.1 令牌环操作 
（1）令牌环技术的基础是使用了一个称之为令牌的特定比特串，当环上所有的站都处于空闲时， 
令牌沿着环旋转。 
（2）当某站想发送帧时，必须等待直至收到空令牌才可发送。 
（3）在轻负荷时，效率较低； 
（4）在重负荷时，既公平又有效，各站按顺序发送。
 
5.2.2 MAC帧 
1.帧格式 
SD帧首定界符（1个8位位组）AC访问控制（1个8位位组）FC帧控制（1个8位位 
组）DA目的地址2~6个8位位组）SA源地址2~6个8位位组）INFO 信息0 
或多个8位位组）FCS 帧检验序列 (4个8位位组）ED帧尾定界符（1个8位位组） 
FS帧状态（1个8位位组） 
帧首序列 I FCS作用范围 I 帧尾序列 
2.令牌格式 
SDACED 
3.帧首定界符（SD） 
JK0JK000 
J-非数据，与发送的"0"、"1"不同的编码， 
K-非数据，与发送的"0"、"1"不同的编码， 
4.访问控制（AC） 
PPPTMRRR 
PPP-优先级比特，共有8级优先级。当某站发送优先级为n的帧时，它必须等待，直到截获了优先 
级比n小或者等于n的空令牌，这九保证了高优先级的帧有更多的机会发送帧。为了避免各站将优 
先级抬高，在将令牌提升的站，发送完数据后，必须将令牌减下来。 
T-令牌比特：令牌时，T=0；传输帧时，T=1。 
M-监控比特：令牌环的维护是一种集中式管理，由一个监控站来管理，用于防止持久的数据帧或 
令牌帧，从令牌到帧时，M比特的数字转换。 
在源站发出某帧时M=0，当一个帧第一次经过监控站时，M被置为1，当M=1的帧再次经过监控 
站时，该帧即被清除。 
保证环路的最小时延，令牌的长度为24字节，这就要求环路至少应能容纳24比特，如长度不够， 
监控站就插入延时比特。 
为了保证令牌的不丢失，每个监控站都设有一计时器，它设置为最长令牌持有时间，当在此时间 
内没有收到令牌时，即判定令牌丢失，这时监控站收回环路上的数据（若有），并发出一个新令 
牌。 
RRR-预留比特 
5.帧控制（FC） 
FFZZZZZZ 
FF=01 LLC数据帧 
FF=00 MAC控制帧 
当FF=00 时，ZZZZZZ 指出的是MAC帧的类型 
6.帧尾定界符（ED） 
JK1 JK1IE 
J-非数据 
K-非数据 
I-中间帧比特（I=1，后面还有帧；I=0，后面没有帧了） 
E-差错检验比特，检测出错，将E置位。 
7.帧状态（FS） 
ACrrACrr 
A-地址识别比特，识别出地址，将A置位，否则，将A不置位； 
C-帧已复制比特，帧已复制，将C置位，否则，将C不置位； 
r-预留比特，一般置为"0"。 
由于帧状态在FCS之外，因此重复一次，进行检错。 
8.地址字段（MAC） 
（1）源地址字段中的第一个比特总是为"0"。 
目的地址中的第一个比特置成"0"，表示一个单地址； 
目的地址中的第一个比特置成"1"，表示一个组地址； 
全"1"的组地址是对环上所有工作的站的广播地址。 
（2）对于48比特的地址字段，将其源和目的地址字段中的第2个比特置为"0"，表示是一全局管 
理地址； 
置为"1"，表示局部管理地址； 
16比特地址： 
15bit 
I/G 
16比特局部管理格式： 
7bit环编号8bit站编号 
I/G 
48比特地址： 
46bit地址 
I/G U/L 
48比特局部管理格式： 
14bit环编号32bit站编号 
I/G U/L 
注意：令牌环规定使用屏蔽双绞线。