一、綜述

1、概念

IEEE 802網絡是由美國電氣和電子工程師協會（IEEE，Institute of Electrical and Electronics Engineers）下設的局域網/城域網標準委員會（LMSC，LAN/MAN Standards Committee）所定義的網絡。由于當時LMSC的編號為802，因此，LMSC也稱為802標準委員會，所以其定義的網絡就稱為IEEE 802網絡。IEEE 802網絡是由一個或多個相互連接的網絡組成，因此稱為IEEE 802網絡家族，家族中每個網絡使用IEEE 802相應標準中所指定的媒體訪問控制（MAC）協議。這些協議規定了IEEE 802網絡不同的媒體訪問方法，如：CSMA/CD、令牌總線、令牌環、分布式隊列雙總線（DQDB）、等等。

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家族中所有IEEE 802網絡提供的基本通信功能都是基于幀的，具有源和目標尋址以及異步定時。在基于幀（frame-based）的系統中，格式是可變長度的數據字節序列。相比之下，基于信元（cell-based）的通信系統，在指定的時間間隔內是以固定長度的單位傳輸數據，其等時通信以相等的時間間隔以穩定的八字節流或八字節組傳輸數據。IEEE 802網絡在各種媒體（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字設備，而不考慮計算機技術和數據類型。然而，IEEE 802網絡標準的范圍并不局限于物理層（PHY）和數據鏈路層（DLL）。IEEE 802網絡也可用于執行接入網的任務，即將端站連接到更大的異構網絡，如因特網。

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2、IEEE 802網絡的家族

根據LMSC發布的IEEE 802網絡標準，IEEE 802網絡的家族應包括：局域網（LAN，Local Area Network）、城域網（MAN，Metropolitan Area Network）、個人局域網（PAN，Personal Area Network，也簡稱個域網）和區域網絡（RAN，Regional Area Network）等。下表1-2-1給出了802網絡家族的各自具體定義，可知，它們是從網絡服務的地理范圍的角度來定義的。關于LAN、MAN、PAN和RAN各自的特點詳見下表 1-2-2。

表 1-2-1：IEEE 802網絡家族的定義

表 1-2-2：LAN、MAN、PAN和RAN的特點

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我們知道，LMSC先期定義的局域網和城域網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，現今的IEEE 802網絡還包括使用自由空間作為物理傳輸媒體的無線電和光學技術。因此，802網絡家族又有了無線局域網（WLAN，Wireless LAN）、無線城域網（WMAN、無線區域網絡（WRAN）和無線個域網（WPAN，注意，對于個域網（PAN）通常是以無線媒體來實現的，因為它服務的區域范圍非常有限以至于不便于布線）等。這些無線媒體802網絡還針對固定和移動無線的應用場景。

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3、IEEE 802網絡的應用

IEEE 802網絡旨在使許多場景中具有廣泛的適用性，主要目標是提供適合消費者、商業、教育、政府和工業應用的低成本設備和網絡。下表 1-3-1列出了IEEE 802網絡可以應用的場景（但不限于）。另外，IEEE 802網絡旨在支持下表1-3-2所列的各種數據設備。

表 1-3-1：IEEE 802網絡可以應用的場景

表 1-3-2：IEEE 802網絡所支持的各種數據設備

4、橋接的概念

早期的IEEE 802局域網（LAN）有線技術使用共享媒體通信，將信息廣播給所有站接收。這種方法已經發展了多年，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，當現在普遍使用橋接器（bridges）用于IEEE 802網絡互連時，與單一共享媒體相比，這些網橋允許構建具有更多端站數量和更高總吞吐量的網絡。一些IEEE 802網絡，特別是基于無線媒體的網絡，本質上是共享媒體通信系統。它們也隨著時間的推移而增強。許多無線局域網（WLAN）支持移動節點移動性，因此支持動態拓撲結構。根據所使用的IEEE 802網絡，這些附加設施可能會將橋接LAN互連限制為異構技術LAN無線部分中的靜態拓撲節點。

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5、IEEE 802網絡家族的標準

術語LAN、MAN、PAN和RAN包含了許多數據通信技術及其應用，因此，IEEE 802網絡家族的標準也是如此。一方面，為了在大量不同且不兼容的IEEE 802網絡家族的激增與適應快速變化的技術和滿足某些應用或成本目標的需要之間提供平衡；另一方面，目前在IEEE 802網絡家族標準中指定了幾種類型的媒體訪問技術。反過來，這些媒體訪問控制（MAC）標準是為各種物理媒體指定的。還有，安全數據交換（SDE）標準和MAC橋接標準打算與MAC標準一起使用；以及IEEE 802網絡管理的體系結構和協議；等等。鑒于此，IEEE 802網絡家族的標準和推薦實踐是由LMSC下設的各工作組分別研究制定，構成了IEEE 802網絡家族的標準和推薦實踐的集合，是一個龐大的標準體系。

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二、IEEE 802網絡的參考模型（RM）

IEEE 802網絡的參考模型（RM）源自國際標準化組織（ISO）定義的開放系統互連/基本參考模（OSI/RM，即ISO/IEC 7498- 1：1994標準所規定）。IEEE 802網絡的標準重點強調的是OSI/RM最底兩層（即物理層（PHY）和數據鏈路層（DLL））的功能，以及與網絡管理相關的更高層。IEEE 802網絡 RM在其層和服務邊界的設置方面類似于OSI/RM。下圖2顯示了終端站的IEEE 802 網絡RM的體系結構框圖及其與OSI/RM的關系。

圖 2：IEEE 802 網絡RM的體系結構及其與OSI/RM的關系（終端站）

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三、IEEE 802網絡的通用要求

IEEE 802網絡的通用要求，通常包括：

1、支持的服務

以IEEE 802網絡的參考模型（SM）為基礎，IEEE 802網絡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網絡標準中指定的MAC服務（由IEEE 802.1AC標準所規定），是在兩個或多個MSAP（MAC Service Access Point，MAC服務訪問點）之間的。特別是，這需要能夠將邏輯鏈路控制子層（LLC）數據從一個MSAP傳輸到其它n個MSAP，其中n可以是1到網絡上所有其它MSAP的數量之間的任何數字。至少需要一個IEEE 802網絡來支持IEEE 802.1AC標準中指定的MAC內部子層的服務，并支持在LLC子層使用EtherTypes（以太類型）進行協議識別。

2、誤碼比

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

表 3-2：有線物理媒體IEEE 802網絡的誤碼性能要求

3、業務短暫中斷

IEEE 802網絡的業務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絡新配置有效為前提。

表 3-3：IEEE 802網絡的業務短暫中斷性能要求

4、法規要求

雖然法規遵從性超出了IEEE 802網絡標準的范圍，但遵守法規的需求可能會影響IEEE 802標準的正確設計。

四、IEEE 802網絡的MAC地址

對于IEEE 802網絡，MAC地址是指一個48位或64位的數字序列，用來標識源MAC實體和目的MAC實體；MAC地址也可用于標識MAC SAP（Service Access Point，服務訪問點）。在許多IEEE 802網絡標準中，MAC地址僅是指48位的。在某些IEEE 802網絡標準中，術語擴展地址用于指64位MAC地址。如果標準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準應該使用64位MAC尋址。

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五、IEEE 802網絡的管理

提供適當的遠程管理手段是當今網絡設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行控制和監測；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網絡的管理

通用目的的IEEE 802網絡的管理是介紹管理的功能，以幫助識別為支持管理設施而對IEEE 802網絡設備提出的要求，并確定可作為開發此類設備管理規范基礎的通用管理標準。管理功能與用戶對支持通信資源的規劃、組織、監督、控制、保護和安全的設施的需求有關。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域。這些功能的用途詳見下表5-1。事實上它是符合國際標準化組織（ISO）在ISO/IEC 7498-4中規定的網絡管理架構的。

表 5-1：管理功能的作用

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2、專用目的IEEE 802網絡的管理

當通用管理協議的使用不合適時，可以開發與IEEE 802網絡管理功能相關的專用協議。這些專用協議可以在IEEE 802網絡標準家族中找到，如IEEE 802.1Q標準中指定的連接故障管理協議、IEEE 802.3標準中規定的操作、管理和維護（OAM）協議、IEEE 802.1AB標準中的鏈路層發現協議（LLDP）等等。

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