7.1.2 局域网体系结构
1.局域网参考模型
局域网参考模型如图7-1所示，为了比较对照，将OSI参考模型画在旁边。
图7-1 局域网参考模型
由于局域网(未包括终端设备)只是一个通信网络，所以它没有第四层及以上的层次，按理说只具备面向通信的低三层功能，但是由于网络层的主要功能是进行路由选择，而局域网内部不存在中间交换，不要求路由选择，也就不单独设网络层。所以局域网参考模型中只包括OSI参考模型的最低两层，即物理层和数据链路层。
值得指出的是:进行网络互连时，需要涉及三层甚至更高层功能;另外，就局域网本身的协议来说，只有低二层功能，实际上要完成通信全过程，还要借助于终端设备的第三层、第四层及高三层功能。
(1)物理层
第一层物理层是必不可少的，因为物理连接以及按比特在物理介质上传输都需要物理层。
物理层的主要功能有:
·负责比特流的编码与译码(不同的局域网采用不同的传输码型);
·为进行同步用的前同步码(后述)的产生与去除;
·比特流的传输与接收。
(2)数据链路层
第二层数据链路层当然也是需要的，因为帧的传送和控制要由数据链路层负责。由于局域网的种类很多，不同拓扑结构的局域网，其介质(媒体)访问控制的方法也各不相同。为了使局域网的数据链路层不致过于复杂，通常将局域网的数据链路层划分为两个子层，即:介质访问控制或媒体接入控制(Medium Access Control，MAC)子层和逻辑链路控制(Logical Link Control，LLC)子层。
(a)媒体接入控制(MAC)子层——数据链路层中与媒体接入有关的部分都集中在MAC子层，MAC子层主要负责介质访问控制，其具体功能为:将上层交下来的数据封装成帧进行发送(接收时进行相反的过程，即帧拆卸)、比特差错检测和寻址等。
(b)逻辑链路控制(LLC)子层——数据链路层中与媒体接入无关的部分都集中在LLC子层，LLC子层的主要功能有:建立和释放逻辑链路层的逻辑连接、提供与高层的接口、差错控制及给帧加上序号等。
不同类型的局域网，其LLC子层协议都是相同的，所以局域网对LLC子层是透明的。而只有下到MAC子层才看见了所连接的是采用什么标准的局域网，即不同类型的局域网MAC子层的标准不同。
(3)服务访问点(SAP)
本书第4章介绍过，在参考模型中上下层之间的逻辑接口或逻辑界面称为服务访问点
(SAP)。
局域网参考模型中，为了提供对多个高层实体的支持，在LLC子层的顶部有多个服务访问点LSAP。而MAC子层和物理层的顶部分别只有一个服务访问点MSAP和PSAP，这意味着它们只能向一个上层实体提供支持(即MAC实体向单个LLC实体提供服务，物理层实体向单个MAC实体提供服务)。
(4)协议数据单元(PDU)
数据链路层的协议数据单元(PDU)也叫帧，由于局域网的数据链路层分成了LLC和MAC两个子层，所以链路层应当有两种不同的帧:LLC帧和MAC帧。图7-2显示了高层、LLC子层和MAC子层PDU之间的关系。
图7-2 LLC PDU和MAC PDU的关系
由图7-2可见，高层的协议数据单元传到LLC子层，加上适当的首部就构成了逻辑链路控制子层的协议数据单元LLC PDU(即LLC帧)。LLC PDU再向下传到MAC子层时，加上适当的首部和尾部，就构成了媒体接入控制子层的协议数据单元MAC PDU(即MAC帧)。不同的局域网MAC帧的格式会有所不同。
2.IEEE 802标准
局域网所采用的标准是IEEE 802标准。IEEE指的是美国电气与电子工程师学会，它于1980年2月成立了IEEE计算机学会，即IEEE 802委员会，专门研究和制定有关局域网的各种标准。IEEE 802标准主要如下。
(a)IEEE 802.1——有关局域网体系结构、网络互连、网络管理和性能测量等标准。
(b)IEEE 802.2——LLC子层协议。
(c)IEEE 802.3——总线形局域网MAC子层和物理层技术规范。
(d)IEEE 802.4——令牌总线局域网MAC子层和物理层技术规范。
(e)IEEE 802.5——令牌环局域网MAC子层和物理层技术规范。
(f)IEEE 802.6——城域网(MAN)MAC子层和物理层技术规范。
(g)IEEE 802.7——宽带局域网访问控制方法与物理层规范。
(h)IEEE 802.8——光纤分布式数据接口(FDDI)网访问控制方法与物理层规范。
(i)IEEE 802.9——话音数据综合局域网标准。
(j)IEEE 802.10——局域网的安全与保密规范。
(k)IEEE 802.11——无线局域网(WLAN)标准。
(l)IEEE 802.1Q——虚拟局域网(VLAN)标准。