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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CSMA84

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BPDU175

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-Fi218

8.3　网络系统结构219

8.3.1　基本网络结构219

8.3.2 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/CTS246

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 PHY264

8.7.5　802.11a PHY266

8.7.6　802.11b PHY269

8.7.7　802.11g PHY270

8.7.8　802.11n PHY271

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 802.16320

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