IEEE802参考模型在计算机网络与通信中的应用

由于局域网发展迅速、类型繁多，为了能实现不同类型局域网之间用户的通信，迫切希望尽快产生局域网标准。目前国际上局域网标准化的工作有两个方面，其中，国际电工委员会着重研究实时的工业过程控制的网络标准化；美国电器与电子工程师协会（IEEE）、欧洲计算机制造联合会（ECMA）侧重于研究办公自动化构架的LAN 标准化。这两个协会均要把其制定的草案标准提交给OSI/ TC97/ SC6（国际标准化组织信息处理技术委员会数据通信分会），该组织具体负责LAN 的国际化标准工作。

1980年2月，IEEE 成立802 课题组，研究并制定了局域网标准IEEE802，先后被接纳为美国国家标准和国际标准。

IEEE 802 标准定义了介质访问控制方法和逻辑链路控制标准及网络互联标准，还定义了上述标准中的共同体系结构及相互关系。局域网模型与OSI 模型对应的关系如图4-3所示。

图4-3　OSI/RM 与LAN 的关系

由于局域网没有路由问题，一般不需要单独设置网络层。IEEE802 标准遵循OSI/RM 的原则，集中于OSI/RM 最低两层的功能，以及与第三层的接口服务，网络互连有关的高层协议。但局域网的介质访问控制比较复杂，因此将数据链路层分成逻辑链路控制层和介质访问控制两层。逻辑链路控制负责源节点和目的节点之间进行信息传输的控制。介质访问控制层负责控制各主机访问通信介质。不同的局域网采用不同的MAC 子层，而所有局域网的LLC子层均是一致的，提供了数据链路控制与介质和布局无关的理想特性。

局域网的低两层一般由硬件（即网络适配器）实现高层由软件实现，网络操作系统是高层的具体实现。在OSI/RM 中，通信子网必须包括低三层，但由于LAN 的拓扑结构简单，不需要路由选择，局域网不存在网络层。因此，LAN 通信子网只包括物理层和数据链路层。

1．物理层功能

物理层向MAC 子层提供服务，实现载波检测、比特流的传输与接收，规定了有关的拓扑结构和传输速率，以及所使用的信号、介质、编解码等。局域网的物理层实际上由两个子层组成，其中，较低的子层描述与传输介质有关的特性，较高的子层集中描述与介质无关的物理层特性。(www.xing528.com)

2．数据链路层功能

局域网数据链路层分为介质访问控制子层和逻辑链路控制子层。

1）介质访问控制子层

介质访问控制子层与拓扑结构及传输媒介密切相关，主要完成介质访问控制功能。IEEE802 已规定了CSMA/CD、Token Bus（令牌总线）、Token Ring（令牌环）等一系列MAC功能。MAC 子层负责在物理层的基础上进行无差错数据通信，维护数据链路功能，并为LLC子层提供服务。MAC 子层能够实现帧的寻址和识别，并完成帧校验序列的产生和校验工作。

局域网中，硬件地址又称为物理地址或MAC 地址。MAC 地址由48 bit 组成，前3 个字节由厂商向IEEE 购买；后3 个字节由厂商分配。

MAC 地址的作用是找到我们所要进行通信的计算机。就像邮递员按信箱号（地址） 投递信件一样，计算机网络根据帧或分组中的地址来确定接收信息的计算机。

2）逻辑链路控制子层

不同的局域网有不同的MAC 子层，但所有的LLC 子层都是统一的，有了统一的LLC，虽然局域网种类多，但高层可以通用。LLC 子层主要执行OSI/RM 中基本数据链路协议的大部分功能和网络层的部分功能，如建立和释放数据链路层的逻辑连接。在发送时，给帧加上序号、地址和CRC 校验；接收时，将帧拆开、执行地址识别、CRC 校验、并具有帧顺序控制，差错控制等功能。提供与高层的接口。