一、綜述

1、概念

IEEE 802網(wǎng)絡(luò)是由美國電氣和電子工程師協(xié)會（IEEE，Institute of Electrical and Electronics Engineers）下設(shè)的局域網(wǎng)/城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)委員會（LMSC，LAN/MAN Standards Committee）所定義的網(wǎng)絡(luò)。由于當(dāng)時LMSC的編號為802，因此，LMSC也稱為802標(biāo)準(zhǔn)委員會，所以其定義的網(wǎng)絡(luò)就稱為IEEE 802網(wǎng)絡(luò)。IEEE 802網(wǎng)絡(luò)是由一個或多個相互連接的網(wǎng)絡(luò)組成，因此稱為IEEE 802網(wǎng)絡(luò)家族，家族中每個網(wǎng)絡(luò)使用IEEE 802相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中所指定的媒體訪問控制（MAC）協(xié)議。這些協(xié)議規(guī)定了IEEE 802網(wǎng)絡(luò)不同的媒體訪問方法，如：CSMA/CD、令牌總線、令牌環(huán)、分布式隊列雙總線（DQDB）、等等。

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家族中所有IEEE 802網(wǎng)絡(luò)提供的基本通信功能都是基于幀的，具有源和目標(biāo)尋址以及異步定時。在基于幀（frame-based）的系統(tǒng)中，格式是可變長度的數(shù)據(jù)字節(jié)序列。相比之下，基于信元（cell-based）的通信系統(tǒng)，在指定的時間間隔內(nèi)是以固定長度的單位傳輸數(shù)據(jù)，其等時通信以相等的時間間隔以穩(wěn)定的八字節(jié)流或八字節(jié)組傳輸數(shù)據(jù)。IEEE 802網(wǎng)絡(luò)在各種媒體（有線（電纜或光纖）、無線（不同頻段））上使用基于幀的通信來連接各種數(shù)字設(shè)備，而不考慮計算機技術(shù)和數(shù)據(jù)類型。然而，IEEE 802網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的范圍并不局限于物理層（PHY）和數(shù)據(jù)鏈路層（DLL）。IEEE 802網(wǎng)絡(luò)也可用于執(zhí)行接入網(wǎng)的任務(wù)，即將端站連接到更大的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，如因特網(wǎng)。

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2、IEEE 802網(wǎng)絡(luò)的家族

根據(jù)LMSC發(fā)布的IEEE 802網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，IEEE 802網(wǎng)絡(luò)的家族應(yīng)包括：局域網(wǎng)（LAN，Local Area Network）、城域網(wǎng)（MAN，Metropolitan Area Network）、個人局域網(wǎng)（PAN，Personal Area Network，也簡稱個域網(wǎng)）和區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（RAN，Regional Area Network）等。下表1-2-1給出了802網(wǎng)絡(luò)家族的各自具體定義，可知，它們是從網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的地理范圍的角度來定義的。關(guān)于LAN、MAN、PAN和RAN各自的特點詳見下表 1-2-2。

表 1-2-1：IEEE 802網(wǎng)絡(luò)家族的定義

表 1-2-2：LAN、MAN、PAN和RAN的特點

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我們知道，LMSC先期定義的局域網(wǎng)和城域網(wǎng)都是基于使用銅纜或光纖/纜作為物理傳輸媒體。然而，除了使用基于電/光纜的有線媒體外，現(xiàn)今的IEEE 802網(wǎng)絡(luò)還包括使用自由空間作為物理傳輸媒體的無線電和光學(xué)技術(shù)。因此，802網(wǎng)絡(luò)家族又有了無線局域網(wǎng)（WLAN，Wireless LAN）、無線城域網(wǎng)（WMAN、無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（WRAN）和無線個域網(wǎng)（WPAN，注意，對于個域網(wǎng)（PAN）通常是以無線媒體來實現(xiàn)的，因為它服務(wù)的區(qū)域范圍非常有限以至于不便于布線）等。這些無線媒體802網(wǎng)絡(luò)還針對固定和移動無線的應(yīng)用場景。

欲詳細(xì)了解相關(guān)無線媒體IEEE 802網(wǎng)絡(luò)介紹的請進(jìn)入：WLAN；WMAN；WRAN；WPAN

3、IEEE 802網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

IEEE 802網(wǎng)絡(luò)旨在使許多場景中具有廣泛的適用性，主要目標(biāo)是提供適合消費者、商業(yè)、教育、政府和工業(yè)應(yīng)用的低成本設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)。下表 1-3-1列出了IEEE 802網(wǎng)絡(luò)可以應(yīng)用的場景（但不限于）。另外，IEEE 802網(wǎng)絡(luò)旨在支持下表1-3-2所列的各種數(shù)據(jù)設(shè)備。

表 1-3-1：IEEE 802網(wǎng)絡(luò)可以應(yīng)用的場景

表 1-3-2：IEEE 802網(wǎng)絡(luò)所支持的各種數(shù)據(jù)設(shè)備

4、橋接的概念

早期的IEEE 802局域網(wǎng)（LAN）有線技術(shù)使用共享媒體通信，將信息廣播給所有站接收。這種方法已經(jīng)發(fā)展了多年，但在某種程度上保留了終端站簡單的點對點通信的特點。然而，當(dāng)現(xiàn)在普遍使用橋接器（bridges）用于IEEE 802網(wǎng)絡(luò)互連時，與單一共享媒體相比，這些網(wǎng)橋允許構(gòu)建具有更多端站數(shù)量和更高總吞吐量的網(wǎng)絡(luò)。一些IEEE 802網(wǎng)絡(luò)，特別是基于無線媒體的網(wǎng)絡(luò)，本質(zhì)上是共享媒體通信系統(tǒng)。它們也隨著時間的推移而增強。許多無線局域網(wǎng)（WLAN）支持移動節(jié)點移動性，因此支持動態(tài)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。根據(jù)所使用的IEEE 802網(wǎng)絡(luò)，這些附加設(shè)施可能會將橋接LAN互連限制為異構(gòu)技術(shù)LAN無線部分中的靜態(tài)拓?fù)涔?jié)點。

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5、IEEE 802網(wǎng)絡(luò)家族的標(biāo)準(zhǔn)

術(shù)語LAN、MAN、PAN和RAN包含了許多數(shù)據(jù)通信技術(shù)及其應(yīng)用，因此，IEEE 802網(wǎng)絡(luò)家族的標(biāo)準(zhǔn)也是如此。一方面，為了在大量不同且不兼容的IEEE 802網(wǎng)絡(luò)家族的激增與適應(yīng)快速變化的技術(shù)和滿足某些應(yīng)用或成本目標(biāo)的需要之間提供平衡；另一方面，目前在IEEE 802網(wǎng)絡(luò)家族標(biāo)準(zhǔn)中指定了幾種類型的媒體訪問技術(shù)。反過來，這些媒體訪問控制（MAC）標(biāo)準(zhǔn)是為各種物理媒體指定的。還有，安全數(shù)據(jù)交換（SDE）標(biāo)準(zhǔn)和MAC橋接標(biāo)準(zhǔn)打算與MAC標(biāo)準(zhǔn)一起使用；以及IEEE 802網(wǎng)絡(luò)管理的體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議；等等。鑒于此，IEEE 802網(wǎng)絡(luò)家族的標(biāo)準(zhǔn)和推薦實踐是由LMSC下設(shè)的各工作組分別研究制定，構(gòu)成了IEEE 802網(wǎng)絡(luò)家族的標(biāo)準(zhǔn)和推薦實踐的集合，是一個龐大的標(biāo)準(zhǔn)體系。

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二、IEEE 802網(wǎng)絡(luò)的參考模型（RM）

IEEE 802網(wǎng)絡(luò)的參考模型（RM）源自國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）定義的開放系統(tǒng)互連/基本參考模（OSI/RM，即ISO/IEC 7498- 1：1994標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定）。IEEE 802網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)重點強調(diào)的是OSI/RM最底兩層（即物理層（PHY）和數(shù)據(jù)鏈路層（DLL））的功能，以及與網(wǎng)絡(luò)管理相關(guān)的更高層。IEEE 802網(wǎng)絡(luò) RM在其層和服務(wù)邊界的設(shè)置方面類似于OSI/RM。下圖2顯示了終端站的IEEE 802 網(wǎng)絡(luò)RM的體系結(jié)構(gòu)框圖及其與OSI/RM的關(guān)系。

圖 2：IEEE 802 網(wǎng)絡(luò)RM的體系結(jié)構(gòu)及其與OSI/RM的關(guān)系（終端站）

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三、IEEE 802網(wǎng)絡(luò)的通用要求

IEEE 802網(wǎng)絡(luò)的通用要求，通常包括：

1、支持的服務(wù)

以IEEE 802網(wǎng)絡(luò)的參考模型（SM）為基礎(chǔ)，IEEE 802網(wǎng)絡(luò)可以被描述為一種通信資源，它提供了足夠的能力來支持IEEE 802網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)中指定的MAC服務(wù)（由IEEE 802.1AC標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定），是在兩個或多個MSAP（MAC Service Access Point，MAC服務(wù)訪問點）之間的。特別是，這需要能夠?qū)⑦壿嬫溌房刂谱訉樱?/span>LLC）數(shù)據(jù)從一個MSAP傳輸?shù)狡渌?/span>n個MSAP，其中n可以是1到網(wǎng)絡(luò)上所有其它MSAP的數(shù)量之間的任何數(shù)字。至少需要一個IEEE 802網(wǎng)絡(luò)來支持IEEE 802.1AC標(biāo)準(zhǔn)中指定的MAC內(nèi)部子層的服務(wù)，并支持在LLC子層使用EtherTypes（以太類型）進(jìn)行協(xié)議識別。

2、誤碼比

對于有線（銅線或光纖）物理媒體，IEEE 802網(wǎng)絡(luò)的誤碼性能詳見下表3-2；對于無線物理媒體，單個訪問域內(nèi)的誤碼性能隨時間的變化而變化，無法提供服務(wù)保證。

表 3-2：有線物理媒體IEEE 802網(wǎng)絡(luò)的誤碼性能要求

3、業(yè)務(wù)短暫中斷

IEEE 802網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)短暫中斷性能要求詳見下表3-3，這些要求以不存在丟失站的網(wǎng)絡(luò)新配置有效為前提。

表 3-3：IEEE 802網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)短暫中斷性能要求

4、法規(guī)要求

雖然法規(guī)遵從性超出了IEEE 802網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的范圍，但遵守法規(guī)的需求可能會影響IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)的正確設(shè)計。

四、IEEE 802網(wǎng)絡(luò)的MAC地址

對于IEEE 802網(wǎng)絡(luò)，MAC地址是指一個48位或64位的數(shù)字序列，用來標(biāo)識源MAC實體和目的MAC實體；MAC地址也可用于標(biāo)識MAC SAP（Service Access Point，服務(wù)訪問點）。在許多IEEE 802網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)中，MAC地址僅是指48位的。在某些IEEE 802網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)中，術(shù)語擴(kuò)展地址用于指64位MAC地址。如果標(biāo)準(zhǔn)需要通過橋接的互操作性，則需要48位MAC尋址，只要求路由連接的新標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該使用64位MAC尋址。

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五、IEEE 802網(wǎng)絡(luò)的管理

提供適當(dāng)?shù)倪h(yuǎn)程管理手段是當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中的一個重要因素。這種管理機制可分為兩大類：一類是提供通用管理能力，允許為各種各樣的目的進(jìn)行控制和監(jiān)測；另一類是那些提供針對管理的特定方面的特定能力。

1、通用目的的IEEE 802網(wǎng)絡(luò)的管理

通用目的的IEEE 802網(wǎng)絡(luò)的管理是介紹管理的功能，以幫助識別為支持管理設(shè)施而對IEEE 802網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提出的要求，并確定可作為開發(fā)此類設(shè)備管理規(guī)范基礎(chǔ)的通用管理標(biāo)準(zhǔn)。管理功能與用戶對支持通信資源的規(guī)劃、組織、監(jiān)督、控制、保護(hù)和安全的設(shè)施的需求有關(guān)。這些工具可以被歸類為支持配置、故障、性能、安全性和會計管理等功能領(lǐng)域。這些功能的用途詳見下表5-1。事實上它是符合國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）在ISO/IEC 7498-4中規(guī)定的網(wǎng)絡(luò)管理架構(gòu)的。

表 5-1：管理功能的作用

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2、專用目的IEEE 802網(wǎng)絡(luò)的管理

當(dāng)通用管理協(xié)議的使用不合適時，可以開發(fā)與IEEE 802網(wǎng)絡(luò)管理功能相關(guān)的專用協(xié)議。這些專用協(xié)議可以在IEEE 802網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)家族中找到，如IEEE 802.1Q標(biāo)準(zhǔn)中指定的連接故障管理協(xié)議、IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的操作、管理和維護(hù)（OAM）協(xié)議、IEEE 802.1AB標(biāo)準(zhǔn)中的鏈路層發(fā)現(xiàn)協(xié)議（LLDP）等等。

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