IEEE 802参考模型分为物理层、逻辑链路控制（Logical Link Control，LLC）层和媒介访问控制（MediumAccess Control，MAC）层3层。图4-1为IEEE 802参考模型、OSI参考模型和TCP/IP参考模型之间的对应关系。由图4-1可以看出，局域网参考模型主要对应于OSI模型的下两层，即物理层和数据链路层。局域网的LLC层和MAC层两个子层共同完成OSI数据链路层的功能。TCP/IP模型实际上只关注数据链路层以上的高层协议（包括IP层），TCP/IP模型中的网络接入层就是IEEE 802参考模型的3层。

图4-1　IEEE 802参考模型与OSI、TCP/IP参考模型的对应关系

图中的LLC服务访问点（LSAP）是高层协议和LLC层的逻辑接口，存在多个LSAP说明来自多个LSAP的业务在LLC层中可以进行复用，即多个高层协议实体可以使用一个LLC实体。

对照IEEE 802参考模型，现在看看数据是如何变成信号在物理媒介上传输的。在参考模型的每一层中，都会把该层的控制信息添加到数据上，组成协议数据单元，这个过程称为封装。数据是如何从上到下在各层中进行封装呢？图4-2描绘了遵从IEEE 802标准的局域网数据封装过程。

应用层的程序把数据向下传递给运输层，这里假设使用的运输层协议是TCP。TCP协议添加自己的控制信息（即TCP首部）后构成TCP报文段，交给互联网络层协议IP。IP再加上IP首部后构成IP数据报，交给LLC层。LLC在IP数据报前面加上LLC首部，构成LLC协议数据单元（LLC Protocol DataUnit，LLC PDU）。LLC PDU向下传递到MAC层，MAC又在LLC PDU前后加上MAC首部和尾部，形成一个完整的MAC帧。MAC帧通过适当的信号编码发送到传输媒介上，例如，10Mbit/s以太网会用曼彻斯特编码把MAC帧发送出去。

图4-2　局域网应用程序封装过程

值得注意的是，在大多数计算机操作系统和实际应用中去掉了LLC层，而是把IP数据报直接封装到MAC帧中。LLC层已经淡出计算机网络，在交换网络的互联中，人们直接把MAC帧看成链路层协议。

1.物理层

物理层定义了数据传送与接收所需要的电与光信号、线路状态、时钟基准、数据编码和电路等。物理层实现了电气、机械、功能和规程四大特性的匹配。在局域网中，传输媒介和拓扑结构的选择至关重要，因此，IEEE 802模型的物理层也包括了传输媒介和拓扑结构的规范。物理层主要包含以下几个功能。

1）实现比特的发送和接收。

2）同步序列的生成和去除。

3）信号的编码和译码。

4）对拓扑结构和传输速率的规定。

由于局域网的传输媒介较多，有些局域网，如10 Gbit/s以太网，又把物理层从高到低分为若干子层：RS（协调子层）、GMII（吉比特媒介无关接口）、PCS（物理编码子层）、PMA（物理媒介附加）子层、PMD（物理媒介依赖）子层和MDI（媒介相关接口）。

RS子层提供GMII信号到MAC层的映射。

GMII允许多个数据终端设备混合使用各种吉比特速率物理层。(www.daowen.com)

PCS负责数据信号编码和译码，使信号在合适的物理媒质上传输。

PMA子层负责发送、接收、定时恢复和位同步。

PMD负责与传输媒介的接口。

MDI定义物理媒介信号和传输媒质与物理设备之间的机械和电气接口。

以太网类型不同，分层也不一样。如在10Mbit/s以太网中，分为物理信号（PLS）层、PMA和MDI3层。不同的传输媒介在物理信号层一样，只在物理媒介接入层加以区别。

2.逻辑链路控制（LLC）层

局域网中的LLC层负责向网络层提供传输信息服务并提供与媒介接入方式无关的差错控制和流量控制等。LLC以HDLC（高级数据链路控制协议）为基础，执行与HDLC类似的操作，实现了数据链路层的大部分功能。

IEEE 802标准设置LLC层的目的是向上层提供统一的链路访问方式。对于不同类型的局域网标准，LLC层都是一样的，只在MAC层和物理层加以区别。

LLC负责没有中间交换结点的两个站点之间的链路级协议数据单元的传输，简单地说，就是负责局域网中计算机对计算机的传输。中间交换结点只解析到MAC层，分析MAC层的地址信息等，不改变MAC帧内容，直接将MAC帧转发给下一个结点。中间交换结点只包括交换机和网桥，不包括路由器。

LLC层进行链路控制，提供面向连接的和无连接的服务。LLC为高层提供3种不同的服务模式。

第一种为不确认的无连接服务。这种服务模式下，交换数据的两个用户之间不事先建立数据链路连接，在收到数据之后不对已接收的数据进行确认，不提供差错控制和流量控制。这就相当于运输层中的用户数据报（UDP）传输服务方式。局域网内部的传输误码率比广域网低很多，所以这种服务不会出现太大的问题。有些情况下，高层会提供差错控制和流量控制。这种服务模式支持单播（一对一的通信模式）、组播和广播的通信形式，适用于实时监控和数据收集等情况。在类似的情况中，丢失个别带有随机性的数据并不会产生太大的影响，因为下一个数据又会很快到达。

第二种为连接方式服务。在交换数据的两站点之间建立数据链路连接，并在数据传输过程中提供差错控制和流量控制。LLC实体每次通信都要经过链路连接的建立、数据传输和连接的断开3个过程。这种服务模式只支持单播通信，适合在一定的时间内两站点间连续传送大量的数据文件。

第三种为带确认的无连接服务。发送数据的LLC实体每次发送一个协议数据单元，并在收到接受数据的LLC实体对这个数据单元的接受确认之后，才会发送下一个数据单元。这种服务模式适合传送很重要且非常要求实时性的数据，例如，报警信号和应急控制信号。这类信号比较紧急，不会等到建立逻辑链路之后才发送，然而很重要，所以要求确认一下，一般用于令牌环网。

目前的计算机网络系统要么不使用LLC服务，要么使用LLC第一种不确认无连接的服务。

3.媒介访问控制（MAC）层

不同类型的局域网的拓扑结构和传输媒介等不尽相同，需要不同的媒介访问控制方法，这些都在MAC层加以区别，例如，以太网使用CSMA/CD方法、令牌环网使用令牌技术等。MAC层的主要功能包括组装或分解MAC帧和实现媒介访问控制等。具体的实现方式后面会有详细的介绍。