自考局域网考核知识点之局域网的参考模型与协议标准

4.2 局域网的参考模型与协议标准

局域网的标准化工作,能使不同生产厂家的局域网产品之间有更好的兼容性,以适应各种不同型号计算机的组网需求,并有利于产品成本的降低。国际上从事局域网标准化工作的机构主要有国际标准化组织ISO、美国电气与电子工程师学会IEEE的802委员会、欧洲计算机制造商协会ECMA、美国国家标准局NBS、美国电子工业协会EIA、美国国家标准化协会ANSI等。

4.2.1局域网的参考模型

局域网是一个通信网,只涉及到相当于OSI很M通信子网的功能。由于内部大多采用共享信道的技术,所以局域网通常不单独设立网络层。局域网的高层功能由具体的局域网操作系统来实现。
IEEE802标准的局域网参考模型与OSI很M的对应关系如图4.6所示,

该模型包括了OSI/RM最低两层(物理层和链路层)的功能,也包括网间互连的高层功能和管理功能。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MAC (Medium Access Control)和逻辑链路控制LLC(Logical Link Control)两个子层。
在OSI/RM中,物理层、数据链路层和网络层使计算机网络具有报文分组转接的功能。对于局域网来说,物理层是必需的,它负责体现机械、电气和过程方面的特性,以建立、维持和拆除物理链路;数据链路层也是必需的,它负责把不可靠的传输信道转换成可靠的传输信道,传送带有校验的数据帧,采用差错控制和帧确认技术。
但是,局域网中的多个设备一般共享公共传输媒体,在设备之间传输数据时,首先要解决由哪些设备占有媒体的问题。所以局域网的数据链路层必须设置媒体访问控制功能。由于局域网采用的媒体有多种,对应的媒体访问控制方法也有多种,为了使数据帧的传送独立于所采用的物理媒体和媒体访问控制方法,IEEE802标准特意把LLC独立出来形成一个单独子层,使LLC子层与媒体无关,仅让MAC子层依赖于物理媒体。由于设立了MAC子层,IEEE802标准就具有了可扩充性,有利于接纳新的媒体和媒体访问控制方法。
由于穿越局域网的链路只有一条,不需要设立路由选择和流量控制功能,如网络层中的分组寻址、排序、流量控制、差错控制等功能都可以放在数据链路层中实现。因此,局域网中可以不单独设置网络层。*限于一个局域网时,物理层和链路层就能完成报文分组转接的功能。但当涉及网络互连时,报文分组就必须经过多条链路才能到达目的地,此时就必须专门设置-个层次来完成网络层的功能,在IEEE802标准中这一层被称为网际层。
在参考模型中,每个实体和另一个系统的同等实体按协议进行通信;而一个系统中上下层之间的通信,则通过接口进行,并用服务访问点SAP (Service Access Point)来定义接口。为了对多个高层实体提供支持,在LI￡层的顶部有多个LLC服务访问点(LSAP),为图中的实体A和B提供接口端;在网际层的顶部有多个网间服务访问点(NSAP),为实体C、D和E提供接口端;媒体访问控制服务访问点(MSAP)向LLC实体提供单个接口端,物理服务访问点(PSAP)也向MAC实体提供单个接口端。
LLC子层中规定了无确认无连接、有确认无连接和面向连接三种类型的链路服务。确认无连接服务是一种数据报服务,信息帧在LLC实体间交换时,无需在同等层实体间事先建立逻辑链路,对这种LLC帧既不确认,也无任何流量控制或差错恢复;有确认无连接服务除了对LLC帧进行确认外,其它类似于无确认无连接服务;面向连接服务提供服务访问点之间的虚电路服务,在任何信息帧交换前,一对LLC实体之间必须建立逻辑链路,在数据传送过程中,信息帧依次发送,并提供差错恢复和流量控制功能。
MAC子层在支持LLC子层完成媒体访问控制功能时,可以提供多个可供选择的媒体访问控制方式。使用MSAP支持LLC子层时,MAC子层实现帧的寻址和识别。 MAC到MAC 的操作通过同等层协议来进行,MAC还产生帧检验序列和完成帧检验等功能。