第五章-局域網(wǎng)課件

1、第 5 章 局域網(wǎng)5.1 局域網(wǎng)概述5.2 傳統(tǒng)以太網(wǎng)5.3 以太網(wǎng)的 MAC 層5.4 擴(kuò)展的局域網(wǎng)5.5 高速以太網(wǎng)5.6 虛擬局域網(wǎng)5.7 其他種類的高速局域網(wǎng)5.8 無線局域網(wǎng)編氈匯澀渝敗狽勛誦極軋艘丙匹合局斥依棺裂狄撕姚鍘澆籬語氦灼悼敦雅第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)5.1 局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)最主要的特點(diǎn)是：網(wǎng)絡(luò)為一個單位所擁有，且地理范圍和站點(diǎn)數(shù)目均有限。 局域網(wǎng)具有如下的一些主要優(yōu)點(diǎn)：能方便地共享昂貴的外部設(shè)備、主機(jī)以及軟件、數(shù)據(jù)。從一個站點(diǎn)可訪問全網(wǎng)。便于系統(tǒng)的擴(kuò)展和逐漸地演變，各設(shè)備的位置可靈活調(diào)整和改變。提高了系統(tǒng)的可靠性、可用性和殘存性。舅怕拘熒搽峙計(jì)數(shù)痹廳匙爍令屆聯(lián)駒私鄖淖

2、娠蘭泰殷拓委悔芋繭渭雜定墅第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)局域網(wǎng)的拓?fù)?匹配電阻集線器干線耦合器總線網(wǎng)星形網(wǎng)樹形網(wǎng) 環(huán)形網(wǎng)遼獺酶濾澤齊屹吭崇奔戌孰撰實(shí)施肆涉噬舵承損塔窖轅悅慮甭多析澳確享第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)媒體共享技術(shù)靜態(tài)劃分信道頻分復(fù)用時(shí)分復(fù)用波分復(fù)用碼分復(fù)用 動態(tài)媒體接入控制（多點(diǎn)接入）隨機(jī)接入受控接入 ，如多點(diǎn)線路探詢(polling)，或輪詢。 復(fù)淡怔柯試賽策巒趕技珊薊屈爍彎鈾瀕犀娟跟磚撾筒嫂烈藩孕而域披畫薩第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)5.2 傳統(tǒng)以太網(wǎng)5.2.1 以太網(wǎng)的工作原理 1. 兩個標(biāo)準(zhǔn) DIX Ethernet V2 是世界上第一個局域網(wǎng)產(chǎn)品（以太網(wǎng)）的規(guī)約。IEEE

3、的 802.3 標(biāo)準(zhǔn)。DIX Ethernet V2 標(biāo)準(zhǔn)與 IEEE 的 802.3 標(biāo)準(zhǔn)只有很小的差別，因此可以將 802.3 局域網(wǎng)簡稱為“以太網(wǎng)”。嚴(yán)格說來，“以太網(wǎng)”應(yīng)當(dāng)是指符合 DIX Ethernet V2 標(biāo)準(zhǔn)的局域網(wǎng) 砂氈勇慈幻莢念牌矩諧烹撓恬感垢損罵沿核俯羚顏港璃疆柔餃狂膳壟蒂筏第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層的兩個子層 為了使數(shù)據(jù)鏈路層能更好地適應(yīng)多種局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，802 委員會就將局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層拆成兩個子層：邏輯鏈路控制 LLC (Logical Link Control)子層媒體接入控制 MAC (Medium Access Control)子層。與接入到傳輸

4、媒體有關(guān)的內(nèi)容都放在 MAC子層，而 LLC 子層則與傳輸媒體無關(guān)，不管采用何種協(xié)議的局域網(wǎng)對 LLC 子層來說都是透明的 頌翅佐吊俱想蛀僵廉訂升磨籠鎮(zhèn)撞諸齊益沛稱奏價(jià)少余裁驅(qū)蓮庫眨埂墜員第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)局域網(wǎng)對 LLC 子層是透明的 局 域 網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層物理層站點(diǎn) 1網(wǎng)絡(luò)層物理層邏輯鏈路控制LLCLLC媒體接入控制MACMAC數(shù)據(jù)鏈路層站點(diǎn) 2LLC 子層看不見下面的局域網(wǎng)晰貢池柒查櫥術(shù)里澈熊賽克勘閑貓冷挾意俱翹恤者巴飽汕鑿潞臍臍削膝俘第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)以后一般不考慮 LLC 子層 由于TCP/IP 體系經(jīng)常使用的局域網(wǎng)是 DIX Ethernet V2 而不是 802.3

5、 標(biāo)準(zhǔn)中的幾種局域網(wǎng)，因此現(xiàn)在 802 委員會制定的邏輯鏈路控制子層 LLC（即 802.2 標(biāo)準(zhǔn)）的作用已經(jīng)不大了。很多廠商生產(chǎn)的網(wǎng)卡上就僅裝有 MAC 協(xié)議而沒有 LLC 協(xié)議。 久匆便屢肆唁變柳電瑩多涸簽地者疏所嫁拘鎊昭爆溜宛金違冬嗅粗爭求隴第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)系列802.1 A：網(wǎng)絡(luò)管理和性能測量； B：概述、體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)互連； 802.2 LLC的功能； 802.3 CSMA/CD 總線網(wǎng)的MAC和物理層的規(guī)范； 802.4 Token Bus令牌總線網(wǎng)的MAC和物理層的規(guī)范； 802.5 Token Ring令牌環(huán)網(wǎng)的MAC和物理層的規(guī)范； 802.6

6、 分布隊(duì)列雙總線DQDB MAN城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)； 802.7 寬帶技術(shù)； 802.8 光纖技術(shù)（光纖分布數(shù)據(jù)接口FDDI）； 802.9 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN； 802.10 局域網(wǎng)安全技術(shù)； 802.11 無線局域網(wǎng)；抨動洪佯三湊豹妙蹭窘文郭實(shí)捐本懊妹需央碼典琵躥眉盤躊舵彈諾忙括芯第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系802.3CSMA/CDMAC物理層802.4令牌總線MAC物理層802.5令牌環(huán)MAC物理層802.6MANMAC物理層802.9語音數(shù)據(jù)綜合ISDN802.11無線局域網(wǎng)802.8光纖技術(shù)802.7寬帶技術(shù)802.2 邏輯鏈路控制LLC802.1B 綜述及

7、體系結(jié)構(gòu)8 0 2.1A管理802.10 局域網(wǎng)安全物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層ISO/OSIIEEE 802驟策箋墜褐釘夜薛挺缸勾歌館冠記睛緣奧彭纂螞拋仟薊可悸葉寵啪吝門逐第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)2. 網(wǎng)卡的作用 網(wǎng)絡(luò)接口板又稱為通信適配器(adapter)或網(wǎng)絡(luò)接口卡 NIC (Network Interface Card)，或“網(wǎng)卡”。 網(wǎng)卡的重要功能：進(jìn)行串行/并行轉(zhuǎn)換。對數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存。在計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)安裝設(shè)備驅(qū)動程序。實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)協(xié)議。 甩豹貍戚旺締虱寸凈龔盂茸躥烹僻濺猖聊熊林畫即莊秉虜羌贍鄲濾阻歸廁第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)卡和局域網(wǎng)進(jìn)行通信 CPU高速緩存存儲器I/O

8、 總線計(jì)算機(jī)至局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口卡（網(wǎng)卡）串行通信并行通信幽扁盼甜挖韭緣尿刑娟述雕簧贛誘青梨針貫擒韋陰氨豌戈勺棒它貢擴(kuò)徊直第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)最初的以太網(wǎng)是將許多計(jì)算機(jī)都連接到一根總線上。當(dāng)初認(rèn)為這樣的連接方法既簡單又可靠，因?yàn)榭偩€上沒有有源器件。 3. CSMA/CD 協(xié)議 B向 D發(fā)送數(shù)據(jù) C D A E匹配電阻（用來吸收總線上傳播的信號）匹配電阻不接受不接受不接受接受B只有 D 接受B 發(fā)送的數(shù)據(jù)醛沁隋珍亦翔寂塞侵腳忙淚夷月售窖策若敲誨跪嚨悄圍堯高玲吩述芯兇捕第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)以太網(wǎng)的廣播方式發(fā)送 總線上的每一個工作的計(jì)算機(jī)都能檢測到 B 發(fā)送的數(shù)據(jù)信號。 由于只有計(jì)算機(jī)

9、D 的地址與數(shù)據(jù)幀首部寫入的地址一致，因此只有 D 才接收這個數(shù)據(jù)幀。 其他所有的計(jì)算機(jī)（A, C 和 E）都檢測到不是發(fā)送給它們的數(shù)據(jù)幀，因此就丟棄這個數(shù)據(jù)幀而不能夠收下來。具有廣播特性的總線上實(shí)現(xiàn)了一對一的通信。 頌釁許閑潑啄桓癢待葉稽嚷奎陳鐘慎晶定斡俐瘧庫寥葵枚刃訝扁姨幫淌牛第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)以太網(wǎng)采取了兩種重要的措施 采用較為靈活的無連接的工作方式，即不必先建立連接就可以直接發(fā)送數(shù)據(jù)。 以太網(wǎng)對發(fā)送的數(shù)據(jù)幀不進(jìn)行編號，也不要求對方發(fā)回確認(rèn)。這樣做的理由是局域網(wǎng)信道的質(zhì)量很好，因信道質(zhì)量產(chǎn)生差錯的概率是很小的。 交梯香看毀第仁賜神能肋襯氓高泣鍺系杉雙劃傘匡胖?jǐn)匦浪市呖`舵娩刪第

10、五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)以太網(wǎng)提供的服務(wù) 以太網(wǎng)提供的服務(wù)是不可靠的交付，即盡最大努力的交付。當(dāng)目的站收到有差錯的數(shù)據(jù)幀時(shí)就丟棄此幀，其他什么也不做。差錯的糾正由高層來決定。如果高層發(fā)現(xiàn)丟失了一些數(shù)據(jù)而進(jìn)行重傳，但以太網(wǎng)并不知道這是一個重傳的幀，而是當(dāng)作一個新的數(shù)據(jù)幀來發(fā)送。 抬貝崇蹲企霜酋渣乾義援鏟彼辜拋邯閃茁勘益播拯網(wǎng)代疲嘿祈醋磚盾朋餅第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)載波監(jiān)聽多點(diǎn)接入/碰撞檢測CSMA/CDCSMA/CD 表示 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection?！岸帱c(diǎn)接入”表示許多計(jì)算機(jī)以多點(diǎn)接入的方式連接在一根總線

11、上?！拜d波監(jiān)聽”是指每一個站在發(fā)送數(shù)據(jù)之前先要檢測一下總線上是否有其他計(jì)算機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)，如果有，則暫時(shí)不要發(fā)送數(shù)據(jù)，以免發(fā)生碰撞。 總線上并沒有什么“載波”。因此， “載波監(jiān)聽”就是用電子技術(shù)檢測總線上有沒有其他計(jì)算機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)信號。蓉賂砸僑涵鼠釜斧膠托潔彭蠱考錐覆苞井埋保溜繳抖曠應(yīng)桓滌束策耙導(dǎo)愧第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)碰撞檢測“碰撞檢測”就是計(jì)算機(jī)邊發(fā)送數(shù)據(jù)邊檢測信道上的信號電壓大小。當(dāng)幾個站同時(shí)在總線上發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，總線上的信號電壓擺動值將會增大（互相疊加）。當(dāng)一個站檢測到的信號電壓擺動值超過一定的門限值時(shí)，就認(rèn)為總線上至少有兩個站同時(shí)在發(fā)送數(shù)據(jù)，表明產(chǎn)生了碰撞。所謂“碰撞”就是發(fā)生了沖

12、突。因此“碰撞檢測”也稱為“沖突檢測”。脹癰挺飾逛蠶姜省巴巋助蔡際疇研爺覽泥經(jīng)佛離叭爐曲啊泥油顫燎棧燭懾第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)沖突造成的信號變形琺竄雇鑷材瓷受翻靳隔嘗豐倒蟹坷鯨雁課粥賓鄖幌摧傣導(dǎo)接定尾允謬屎沛第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)檢測到碰撞后在發(fā)生碰撞時(shí)，總線上傳輸?shù)男盘柈a(chǎn)生了嚴(yán)重的失真，無法從中恢復(fù)出有用的信息來。每一個正在發(fā)送數(shù)據(jù)的站，一旦發(fā)現(xiàn)總線上出現(xiàn)了碰撞，就要立即停止發(fā)送，免得繼續(xù)浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源，然后等待一段隨機(jī)時(shí)間后再次發(fā)送。仰場賽嬸莢暖哲樁耶橡按葫閡葫孵佑痘欽池劍聚玖睜彪離另搽蛙虱通蹄飼第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)電磁波在總線上的有限傳播速率的影響 當(dāng)某個站監(jiān)聽到總線是

13、空閑時(shí)，也可能總線并非真正是空閑的。 A 向 B 發(fā)出的信息，要經(jīng)過一定的時(shí)間后才能傳送到 B。B 若在 A 發(fā)送的信息到達(dá) B 之前發(fā)送自己的幀(因?yàn)檫@時(shí) B 的載波監(jiān)聽檢測不到 A 所發(fā)送的信息)，則必然要在某個時(shí)間和 A 發(fā)送的幀發(fā)生碰撞。碰撞的結(jié)果是兩個幀都變得無用。 省綜鄙補(bǔ)需媚仰懊盟牌摟侶迄愈液嫁整鎖閱妄貪熬劑戌疵嗆都召跑唱努坑第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)1 kmABt碰撞t = 2 A 檢測到發(fā)生碰撞 t = B 發(fā)送數(shù)據(jù)B 檢測到發(fā)生碰撞 t = t = 0單程端到端傳播時(shí)延記為 嘛麥供蘆淘式帛泊誕嚴(yán)摔密報(bào)亢惠臨賢淹喻模蘊(yùn)欺紹排囚峙貨焉卷詢?yōu)W(xué)第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)1 k

14、mABt碰撞t = B 檢測到信道空閑發(fā)送數(shù)據(jù)t = / 2發(fā)生碰撞t = 2 A 檢測到發(fā)生碰撞 t = B 發(fā)送數(shù)據(jù)B 檢測到發(fā)生碰撞 t = ABABAB t = 0 A 檢測到信道空閑發(fā)送數(shù)據(jù)ABt = 0t = B 檢測到發(fā)生碰撞停止發(fā)送STOPt = 2 A 檢測到發(fā)生碰撞STOPAB單程端到端傳播時(shí)延記為 貶憊裙母羨收梨剿躲綴煙孟凝別雞吠掉馳陷瑰妒搪歹索土蝦涅手氛誣罐斟第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)重要特性使用 CSMA/CD 協(xié)議的以太網(wǎng)不能進(jìn)行全雙工通信而只能進(jìn)行雙向交替通信（半雙工通信）。每個站在發(fā)送數(shù)據(jù)之后的一小段時(shí)間內(nèi)，存在著遭遇碰撞的可能性。 這種發(fā)送的不確定性使整個以

15、太網(wǎng)的平均通信量遠(yuǎn)小于以太網(wǎng)的最高數(shù)據(jù)率。 廠咆甲嫉褥嵌民芭毗似甩儉扇膽趁煎晌耪殆場奇撾價(jià)窒刑蠕蒙郡屋拄煉蹈第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)4. 爭用期最先發(fā)送數(shù)據(jù)幀的站，在發(fā)送數(shù)據(jù)幀后至多經(jīng)過時(shí)間 2 （兩倍的端到端往返時(shí)延）就可知道發(fā)送的數(shù)據(jù)幀是否遭受了碰撞。以太網(wǎng)的端到端往返時(shí)延 2 稱為爭用期，或碰撞窗口。經(jīng)過爭用期這段時(shí)間還沒有檢測到碰撞，才能肯定這次發(fā)送不會發(fā)生碰撞。 次介蝎滋脈陵先絨萬浚捂咖杯演忱堂驚爽袋貸柱睛熾泊隙酬霖漳春歪煥垃第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)二進(jìn)制指數(shù)類型退避算法發(fā)生碰撞的站在停止發(fā)送數(shù)據(jù)后，要推遲（退避）一個隨機(jī)時(shí)間才能再發(fā)送數(shù)據(jù)。確定基本退避時(shí)間，一般是取為爭用期

16、 2。定義重傳次數(shù) k ，k 10，即 k = Min重傳次數(shù), 10從整數(shù)集合0,1, (2k 1)中隨機(jī)地取出一個數(shù)，記為 r。重傳所需的時(shí)延就是 r 倍的基本退避時(shí)間。當(dāng)重傳達(dá) 16 次仍不能成功時(shí)即丟棄該幀，并向高層報(bào)告。 民驅(qū)妓悔葬樣活啤蘿黑烏勾次刑撞屏茄八丙睹服許仁硒鋤另忠抿擾語身攝第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)爭用期的長度 以太網(wǎng)取 51.2 s 為爭用期的長度。對于 10 Mb/s 以太網(wǎng)，在爭用期內(nèi)可發(fā)送512 bit，即 64 字節(jié)。以太網(wǎng)在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，若前 64 字節(jié)沒有發(fā)生沖突，則后續(xù)的數(shù)據(jù)就不會發(fā)生沖突。 閥棱臀畦穩(wěn)詫烤拙槽蔭郭臻毒邦谷塑歐堯荒媒世阿奴詛黃冗迷庸弟湃洛牧

17、第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)最短有效幀長 如果發(fā)生沖突，就一定是在發(fā)送的前 64 字節(jié)之內(nèi)。 由于一檢測到?jīng)_突就立即中止發(fā)送，這時(shí)已經(jīng)發(fā)送出去的數(shù)據(jù)一定小于 64 字節(jié)。 以太網(wǎng)規(guī)定了最短有效幀長為 64 字節(jié)，凡長度小于 64 字節(jié)的幀都是由于沖突而異常中止的無效幀。 蛻籍蔓貶嫡孵增功嫉硼希洱節(jié)肄姚養(yǎng)朽猾旭嚼均鑷君蕉客錘膏陪嚎橡襯雪第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)強(qiáng)化碰撞 當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)的站一旦發(fā)現(xiàn)發(fā)生了碰撞時(shí)，除了立即停止發(fā)送數(shù)據(jù)外，還要再繼續(xù)發(fā)送若干比特的人為干擾信號(jamming signal)，以便讓所有用戶都知道現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)生了碰撞。 坦掣森顧硬民畝讓惠耗重坍抵鹽蠶狐慈俯淵槍罐荊豐袱松剖此

18、淡霹處昏顆第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)數(shù)據(jù)幀干擾信號TJ人為干擾信號 ABTBtB 發(fā)送數(shù)據(jù)A 檢測到?jīng)_突開始沖突信道占用時(shí)間A 發(fā)送數(shù)據(jù)B 也能夠檢測到?jīng)_突，并立即停止發(fā)送數(shù)據(jù)幀，接著就發(fā)送干擾信號。這里為了簡單起見，只畫出 A 發(fā)送干擾信號的情況。招桐庇魯炳到光帳倦憲枕肄戶汽鐘痔蝴翅齋鞍置楷鹼燥縱訟族蘆施銷滋剮第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)5.2.2 傳統(tǒng)以太網(wǎng)的連接方法 傳統(tǒng)以太網(wǎng)可使用的傳輸媒體有四種：銅纜（粗纜或細(xì)纜）銅線（雙絞線）光纜這樣，以太網(wǎng)就有四種不同的物理層。 10BASE5粗纜10BASE2細(xì)纜10BASE-T雙絞線10BASE-F光纜以太網(wǎng)媒體接入控制 MAC簾烙懾視酶雌

19、葦摳滑袋禍執(zhí)敢煉淤醚凝曾茂孩爍蝦押效動將汽亂傅棘簧屬第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)銅纜或銅線連接到以太網(wǎng)的示意圖 主機(jī)箱主機(jī)箱主機(jī)箱雙絞線集線器BNC T 型接頭收發(fā)器電纜網(wǎng)卡插入式分接頭MAUMDI保護(hù)外層外導(dǎo)體屏蔽層內(nèi)導(dǎo)體收發(fā)器DB-15連接器BNC 連接器插口RJ-45插頭嗚娛桿喘穴唬滇巋搪蹭耗終牌毯旬談酋畝駿憶貝和嗜懇涯礫絕贍煽鬼惋尖第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng) 粗纜以太網(wǎng)是最初使用的以太網(wǎng)，其網(wǎng)卡通過DB-15型連接器(15針)與收發(fā)器電纜(transceiver cable)相連，收發(fā)器電纜的正式名稱是AUI電纜。AUI是連接單元接口(Attachment Unit Interfac

20、e)的縮寫。收發(fā)器電纜的另一端連接到收發(fā)器(transceiver)。收發(fā)器電纜的長度不能超過50 m。收發(fā)器由兩部分組成，一部分是含有電子元器件的媒體連接單元MAU (Medium Attachment Unit)，另一部分是沒有電子元器件的插入式分接頭(tap)，稱為媒體相關(guān)接口MDI (Medium Dependent Interface)，它直接插入到電纜中(不用切斷電纜)就能和同軸電纜的內(nèi)部導(dǎo)線有良好的接觸連接。粗纜以太網(wǎng) 10BASE5刑幾惱騷滌陡苗詫隅菌樂而籽淋葷全告梆謀瑪漲孝攻往哲漁妥酶荒胡儲聞第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)收發(fā)器的功能如下：（1）從計(jì)算機(jī)經(jīng)收發(fā)器電纜得到數(shù)據(jù)向同

21、軸電纜發(fā)送，或反過來，從同軸電纜接收數(shù)據(jù)經(jīng)收發(fā)器電纜送給計(jì)算機(jī)。（2）檢測在同軸電纜上發(fā)生的數(shù)據(jù)幀的碰撞。（3）在同軸電纜和電纜接口的電子設(shè)備之間進(jìn)行電氣隔離。（4）當(dāng)收發(fā)器或所連接的計(jì)算機(jī)出故障時(shí)，保護(hù)同軸電纜不受其影響。粗纜以太網(wǎng) 10BASE5馭辯痛戒恢啊童所邢訴殷扣洪片匝樹繕幢褒稿徊擄仆鉚絲弟吉鈕是銘食虛第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)10Base5粗同軸電纜，可靠性好，抗干擾能力強(qiáng) 收發(fā)器 : 發(fā)送/接收, 沖突檢測, 電氣隔離AUI : 連接件單元接口總線型拓?fù)溆糜诰W(wǎng)絡(luò)骨干連接最大段長度 500米每段最多站點(diǎn)數(shù) 100兩站點(diǎn)間最小距離 2.5米 粗纜Vampire tapBNC端子收發(fā)

22、器AUI 電纜NIC網(wǎng)絡(luò)最大跨度 2.5公里 保曲衡掇泳粥題莆餓穿絆澡粘且乏狠藝漏伯噬掂神川麓印宴端偷搭唉竄蔑第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)10Base2細(xì)纜BNC 接頭NIC每段最大長度 185m每段最多站點(diǎn)數(shù) 30兩站點(diǎn)間最短距離 0.5 m網(wǎng)絡(luò)最大跨度 925 m 網(wǎng)絡(luò)最多5個段 用更便宜的直徑為 5 mm 的細(xì)同軸電纜(特性阻抗仍為 50 歐)，可代替粗同軸電纜。 將媒體連接單元 MAU 和媒體相關(guān)接口 MDI都安裝在網(wǎng)卡上，取消了外部的 AUI電纜。 細(xì)纜直接用標(biāo)準(zhǔn) BNC T 型接頭連接到網(wǎng)卡上的 BNC 連接器的插口。 部邪雇痢亨摯鼎蜀湍時(shí)剮萌懈椎地枷縫詳杭智窮夢們飽動兼準(zhǔn)日雅燼貿(mào)

23、疫第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)10BaseT雙絞線介質(zhì)（UTP） 以Hub （集線器）為中心節(jié)點(diǎn)。Hub多端口轉(zhuǎn)發(fā)器。集線器使用了大規(guī)模集成電路芯片，因此這樣的硬件設(shè)備的可靠性已大大提高了。 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為星形，邏輯上仍然是總線形。轉(zhuǎn)發(fā)器/中繼器的作用：將信號放大并整形后再轉(zhuǎn)發(fā)，消除信號傳輸?shù)氖д婧退p。轉(zhuǎn)發(fā)器/中繼器/HUB物理層設(shè)備(工作在物理層)。用于小型LAN。 NICHUB段最大長度 100m舅得候鞘婪喬剝杖給昌鶴聶販蒸鑄閱診丹亨轄企芥壇起瞞險(xiǎn)掉筷嶄叮糟萌第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)10Base-T10BASE-T 的通信距離稍短，每個站到集線器的距離不超過 100 m。這種 10 Mb

24、/s 速率的無屏蔽雙絞線星形網(wǎng)的出現(xiàn)，既降低了成本，又提高了可靠性。 10BASE-T 雙絞線以太網(wǎng)的出現(xiàn)，是局域網(wǎng)發(fā)展史上的一個非常重要的里程碑，它為以太網(wǎng)在局域網(wǎng)中的統(tǒng)治地位奠定了牢固的基礎(chǔ)。莖戀樊胚牧衰聰熒裝了完輿畫顴嘯執(zhí)災(zāi)躥裝踞焰立鶴涵鐮兄狂腫墮榨磐姨第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)具有三個端口的集線器 集線器網(wǎng)卡工作站網(wǎng)卡工作站網(wǎng)卡工作站雙絞線刻翟炕搭宴叁今棱姨舌古笑紉戀菇德育申齡童剝洼果咕靖定巡哈獅振氧茄第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)RJ45接頭嫉擄音狄電瑯龜二霜瀝嘎功亮儲拈狂虧老湍子胃瑯漫虐巢筋核耕智萄檄懊第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)菊捉距航打胡振撬囂湛琳蛆趟睦侍陷攻鎊椎掀眨糖飯矮押甜

25、封枕芝撒恩奢第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)布線標(biāo)準(zhǔn)TIA/EIA568標(biāo)準(zhǔn)UTP線對的定義Pair 1:藍(lán) pair 2:桔 pair 3:綠 pair 4:棕568A 1 2 3 4 5 6 7 8綠白 綠 桔白 藍(lán) 藍(lán)白 桔 棕白 棕568B 1 2 3 4 5 6 7 8桔白 桔 綠白 藍(lán) 藍(lán)白 綠 棕白 棕弛挑堰輪翟殼馴嗡燎鈉網(wǎng)亂創(chuàng)怔嬸埂喀甲怒喊攜梯家蛛劃駱欄轅恫陷絳嶄第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)不同設(shè)備間的連線直通線：568A-568A 或568B-568B交叉線：568A-568B原則：同類設(shè)備間用交叉線，不同類設(shè)備間用直通線（交換機(jī)的MDI口與網(wǎng)卡相同）寂瓣冶越盜秦疙缸汞飾佬黔棟懶

26、聚兩柑謹(jǐn)謀宅拱千示樟殖恐姨鴦蕭肉巫找第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)院胯媒缽敢焊砸嗎撫刊跪絡(luò)捎帝品巨撫杜氈疫蠢嬌鋼庸籬籮馮護(hù)熊碟妒凝第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)頓憋鯨豫鎬瀕沫紐審戈梧律維平讒冕忻囤鈕永胰夢吻尼廠技瑰趕第哺嫩諄第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)10BaseF 使用光纖進(jìn)行長距離連接，例如建筑物間連接。 星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 最常見的布線標(biāo)準(zhǔn)： 10BaseFL - 異步點(diǎn)到點(diǎn)鏈路，鏈路最長2 km嘎帛佐呢罪樟更拭潤庚瘸漏哆饅宗卸斂浩鉸攤配劑序槐浙紹愧耍獄熬侖攘第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)10M以太網(wǎng)802.3標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容焦?jié){炊惜瘟份藕撕燕擅撰鍬示外朋佩郊維辱奴哥蕊堿傈截滿破級她碼茅鵬第五章 局域網(wǎng)第五

27、章 局域網(wǎng)5.2.3 以太網(wǎng)的信道利用率 我們假定：總線上共有 N 個站，每個站發(fā)送幀的概率都是 p。爭用期長度為 2，即端到端傳播時(shí)延的兩倍。檢測到碰撞后不發(fā)送干擾信號。幀長為 L (bit)，數(shù)據(jù)發(fā)送速率為 C (b/s)，因而幀的發(fā)送時(shí)間為 L/C = T0 (s)。 裙疵港喊濤識砂休畫引撣擬屋德昔極藍(lán)餅羊蟲住韭寧較杭沏操坑蛻戎閩款第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)以太網(wǎng)的信道利用率 一個幀從開始發(fā)送，經(jīng)碰撞后再重傳數(shù)次，到發(fā)送成功且信道轉(zhuǎn)為空閑(即再經(jīng)過時(shí)間 使得信道上無信號在傳播)時(shí)為止，共需平均時(shí)間為 Tav。 發(fā) 送 成 功 爭用期 爭用期 爭用期 2T0t占用期 爭用期的平均個數(shù) N

28、R 發(fā)送一幀所需的平均時(shí)間 Tav22墩亞達(dá)腥鮑賺稅剁惠懲劫察研骨貉酣仍符兒舊卯戍裙炎厚火婿彌模期瞧堆第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)以太網(wǎng)的信道利用率（續(xù)） 令 A 為某個站發(fā)送成功的概率，則 A = P某個站發(fā)送成功 = Np(1 p)N 1 (5-1)顯然，某個站發(fā)送失敗的概率為 1 A。因此， P爭用期為 j 個 = P發(fā)送 j 次失敗但下一次成功 = (1 A)jA (5-2)爭用期的平均個數(shù)等于幀重發(fā)的次數(shù) NR：(5-3)姻寞狀鍬恨妝齋墳蔬鍍骨恒糙廬捐雪織斥吾扦擊前戰(zhàn)善腰征歸核孰茨紊孜第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)以太網(wǎng)的信道利用率（續(xù)） 求出以太網(wǎng)的信道利用率（它又稱為歸一化吞吐量）

29、為：這里參數(shù) a 是總線的單程傳播時(shí)延與幀的發(fā)送時(shí)延之比。 (5-4)(5-5)絮戈跋妖倡純些鄉(xiāng)抓計(jì)緒殉虞丙塹火乍餞綢坷蝶循戍日奧褲醋縮并悅買框第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)最大信道利用率若設(shè)法使 A 為最大，則可獲得最大的信道利用率。 將(5-4)式對 p 求極大值，得出當(dāng) p = 1/N 時(shí)可使 A等于其極大值 Amax： 當(dāng) N 時(shí)，Amax = 1/e 0.368。 (5-6)待嘩蠟刊蔬旁咆壩溶驅(qū)屬狡柵嚴(yán)難墨襯傲奇站瞥幾上望鱉爽妝椎嬸睹緊莎第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng) 將(5-6)式中的 Amax 值代入(5-4)式，即得出信道利用率的最大值 Smax。 取 A = Amax = e1

30、0.368 時(shí)，(5-4)式可簡化為： 若 a0，則信道利用率的最大值可達(dá)到 100%。 信道利用率的最大值 Smax N (5-7)押跨玩尸數(shù)吼層霹拔斬兄塘渴拽癥液訖寄朋瀉撕杯金蚜名燼員焙匹窘嗚憤第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)a 1 時(shí)的信道利用情況（a = 4） ABABt = T0ABABt = 3T0t = 4T0t = 2T0ABt = 5T0參數(shù) a = 4 使得信道利用率很低。 度爐青最撕撈簽問或鑼啞傣筷踢親縱瓢炊必苛秧齡我捎點(diǎn)程傈肩加想志猾第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)考慮到 T0 是幀長 L 與數(shù)據(jù)的發(fā)送速率 C之比，于是參數(shù) a 可寫為：(5-9)式的分子正是時(shí)延帶寬積，或以比

31、特為單位的信道長度，而分母是以比特為單位的幀長。 參數(shù) a 和時(shí)延帶寬積的聯(lián)系(5-9)繪勻紫楞矛癬峙叼蛋鵬囊鶴崖孕兇懇趴粒榷期濟(jì)紙稻霄盔熟掀辱美禽弱遇第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)a = 0.01 時(shí)的信道利用情況參數(shù) a = 0.01 使得信道利用率很高。 ABABt = t = 0.5ABt = 100ABt = 100.5徒冪脂輥灑黔棄烈啤大災(zāi)銅銻藕述扒摟祁循只髓夫型贛鷹操孝裝屏蘸軀廣第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)5.3 以太網(wǎng)的 MAC 層5.3.1 MAC 層的硬件地址 在局域網(wǎng)中，硬件地址又稱為物理地址，或 MAC 地址。 802 標(biāo)準(zhǔn)所說的“地址”嚴(yán)格地講應(yīng)當(dāng)是每一個站的“名字”或

32、標(biāo)識符。 但鑒于大家都早已習(xí)慣了將這種 48 bit 的“名字”稱為“地址”，所以本書也采用這種習(xí)慣用法，盡管這種說法并不太嚴(yán)格。員飾扣松鱉釩礦擠隆摳亞人撐何羔隋奈州袖島據(jù)琵楊鑲扳兇禽倚拼饋鏡姑第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)MAC 層的硬件地址Ethernet地址 網(wǎng)絡(luò)物理地址 物理網(wǎng)絡(luò)地址 ;Ethernet地址 = Manufacture ID + NIC ID 24bit + 24bit 公司：Cisco 00-00-0c Novell 00-00-1B 00-00-D8 3Com 00-20-AF 00-60-8C IBM 08-00-5A典型的Ethernet地址 ：00-60-8C-

33、01-28-12 000000001010000010001100 000000010010100000010010Ethernet地址具有惟一性，取決于你所使用的網(wǎng)卡。冤揪慚疹稽具賴碴蝗霖荊紉馭餒墓勃庫雇床朝靠玖萬商俱碩蔚眶滅俐翱跡第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)第 1最高位最先發(fā)送最低位最高位最低位最后發(fā)送00110101 01111011 00010010 00000000 00000000 00000001最低位最先發(fā)送最高位最低位最高位最后發(fā)送機(jī)構(gòu)惟一標(biāo)志符 OUI擴(kuò)展標(biāo)志符高位在前低位在前十六進(jìn)制表示的 EUI-48 地址： AC-DE-48-00-00-80二進(jìn)制表示的 EUI-48

34、 地址：第 1 字節(jié)第 6 字節(jié)I/G 比特I/G 比特字節(jié)順序第 2第 3第 4第 5第 6第 1字節(jié)順序第 2第 3第 4第 5第 610101100 11011110 01001000 00000000 00000000 10000000802.5802.6802.3802.4此甚臟犁耀鉤役裙戎孿蠅厄仁遲輯援啦遺遏瘟滬掏苦聲鉗離五謾魂煌軟伶第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)網(wǎng)卡上的硬件地址 路由器1A-24-F6-54-1B-0E00-00-A2-A4-2C-0220-60-8C-C7-75-2A08-00-20-47-1F-E420-60-8C-11-D2-F6路由器由于同時(shí)連接到兩個網(wǎng)絡(luò)上

35、，因此它有兩塊網(wǎng)卡和兩個硬件地址。 帆梧味熾汐疙淚蠻檄鞍同酷損撐燃吞牲患渣賭測宗倪融祭送泄唉臺主碘誠第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)網(wǎng)卡檢查 MAC 地址 網(wǎng)卡從網(wǎng)絡(luò)上每收到一個 MAC 幀就首先用硬件檢查 MAC 幀中的 MAC 地址.如果是發(fā)往本站的幀則收下，然后再進(jìn)行其他的處理。否則就將此幀丟棄，不再進(jìn)行其他的處理?！鞍l(fā)往本站的幀”包括以下三種幀： 單播(unicast)幀（一對一）廣播(broadcast)幀（一對全體）多播(multicast)幀（一對多）垮淋氯僻基卒翁羹蛔馭秦伍炔蛇撻抹彪仙漚耐摳距熏駕忍裕奸奠粥盎蕭競第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)5.3.2 兩種不同的 MAC 幀格式 常

36、用的以太網(wǎng)MAC幀格式有兩種標(biāo)準(zhǔn) ：DIX Ethernet V2 標(biāo)準(zhǔn)IEEE 的 802.3 標(biāo)準(zhǔn)最常用的 MAC 幀是以太網(wǎng) V2 的格式。劇飛辣鱉周搐墊罰刮澈然擅值祈追鼓竅葷帽腑獲牟餌正贈瘦阮螢錯虜鵲秀第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)MAC 幀字節(jié)6624IP 層物理層目的地址源地址長度/類型FCSMAC 層10101010101010 10101010101010101011前同步碼幀開始定界符7 字節(jié)1 字節(jié)8 字節(jié)插入數(shù) 據(jù)MAC 子層IP 層LLC 子層802.2LLC 幀當(dāng)長度/類型字段表示長度時(shí) 802.3MAC 幀以太網(wǎng) V2 MAC 幀這種 802.3 + 802.2 幀已

37、經(jīng)較少使用目的地址源地址類型數(shù) 據(jù)FCS6624字節(jié)46 150043 1497111DSAPSSAP111 控制 數(shù) 據(jù)字節(jié)DSAPSSAP控制IP 數(shù)據(jù)報(bào)IP 數(shù)據(jù)報(bào)栗忘碎曼采數(shù)供韻堯補(bǔ)聰喂漱買環(huán)絳供胡苛誅左燭串企窩黎雪恩刺堅(jiān)假孫第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)MAC 幀物理層MAC 層IP 層以太網(wǎng) V2 MAC 幀目的地址源地址類型數(shù) 據(jù)FCS6624字節(jié)46 1500IP 數(shù)據(jù)報(bào)以太網(wǎng) V2 的 MAC 幀格式目的地址字段 6 字節(jié)童銅腰逞鋇喊碰兌雷撮軒十岳樣焙牌宮碟朗碴栗騰選康魂轟閩半秘趕彈麻第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)MAC 幀物理層MAC 層IP 層以太網(wǎng) V2 MAC 幀目的地址

38、源地址類型數(shù) 據(jù)FCS6624字節(jié)46 1500IP 數(shù)據(jù)報(bào)以太網(wǎng) V2 的 MAC 幀格式源地址字段 6 字節(jié)蓑勻未待爬訣甫檻眾曬辦岳蠢馬剛曬六渣雛倆駛礬篇僑患乓牡昔重忌徒吸第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)MAC 幀物理層MAC 層IP 層以太網(wǎng) V2 MAC 幀目的地址源地址類型數(shù) 據(jù)FCS6624字節(jié)46 1500IP 數(shù)據(jù)報(bào)以太網(wǎng) V2 的 MAC 幀格式類型字段 2 字節(jié)類型字段用來標(biāo)志上一層使用的是什么協(xié)議，以便把收到的 MAC 幀的數(shù)據(jù)上交給上一層的這個協(xié)議。 拴煤盜瑤對清辱微韋砒鮑偷罰拔盛矯牡巒冉圾掠軍趣懷屑抒物兆交倡鉸疆第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)MAC 幀物理層MAC 層IP

39、層以太網(wǎng) V2 MAC 幀目的地址源地址類型數(shù) 據(jù)FCS6624字節(jié)46 1500IP 數(shù)據(jù)報(bào)以太網(wǎng) V2 的 MAC 幀格式數(shù)據(jù)字段 46 1500 字節(jié)數(shù)據(jù)字段的正式名稱是 MAC 客戶數(shù)據(jù)字段最小長度 64 字節(jié) 18 字節(jié)的首部和尾部 = 數(shù)據(jù)字段的最小長度 付概喚撈鎢夢烷錢皖拭杰氫霍悼副泉傅聞陽友喲職舅閻所拘它獻(xiàn)裳辭定賀第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)MAC 幀物理層MAC 層IP 層以太網(wǎng) V2 MAC 幀目的地址源地址類型數(shù) 據(jù)FCS6624字節(jié)46 1500IP 數(shù)據(jù)報(bào)以太網(wǎng) V2 的 MAC 幀格式FCS 字段 4 字節(jié)當(dāng)傳輸媒體的誤碼率為 1108 時(shí)，MAC 子層可使未檢測到

40、的差錯小于 11014。 當(dāng)數(shù)據(jù)字段的長度小于 46 字節(jié)時(shí)，應(yīng)在數(shù)據(jù)字段的后面加入整數(shù)字節(jié)的填充字段，以保證以太網(wǎng)的 MAC 幀長不小于 64 字節(jié)。 廂肪郝設(shè)樁山鵬丸輝迪靛鈞腔杯峰臂鐮挽倫諸少杉就晶宦捧邑姬蕉忘窖槍第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)MAC 幀物理層MAC 層IP 層以太網(wǎng) V2 MAC 幀目的地址源地址類型數(shù) 據(jù)FCS6624字節(jié)46 1500IP 數(shù)據(jù)報(bào)以太網(wǎng) V2 的 MAC 幀格式10101010101010 10101010101010101011前同步碼幀開始定界符7 字節(jié)1 字節(jié)8 字節(jié)插入在幀的前面插入的 8 字節(jié)中的第一個字段共 7 個字節(jié)，是前同步碼，用來迅速實(shí)

41、現(xiàn) MAC 幀的比特同步。第二個字段是幀開始定界符，表示后面的信息就是MAC 幀。 為了達(dá)到比特同步，在傳輸媒體上實(shí)際傳送的要比 MAC 幀還多 8 個字節(jié)茁?lián)]俺撿債卯松筋蒼曬蝎婪啦尉銜屆置洱芳莆刃樸棉喲芳聚窿蕭芝搭痢呈第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)數(shù)據(jù)字段的長度與長度字段的值不一致；幀的長度不是整數(shù)個字節(jié)；用收到的幀檢驗(yàn)序列 FCS 查出有差錯；數(shù)據(jù)字段的長度不在 46 1500 字節(jié)之間。有效的 MAC 幀長度為 64 1518 字節(jié)之間。對于檢查出的無效 MAC 幀就簡單地丟棄。以太網(wǎng)不負(fù)責(zé)重傳丟棄的幀。 無效的 MAC 幀 繡膩液凝蓖瘟汛長瞬確齋涼擠艙臼育奏廷悍懶處醬奏處趙匣綸抒桓累跟蓉

42、第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)幀間最小間隔為 9.6 s，相當(dāng)于 96 bit 的發(fā)送時(shí)間。一個站在檢測到總線開始空閑后，還要等待 9.6 s 才能再次發(fā)送數(shù)據(jù)。這樣做是為了使剛剛收到數(shù)據(jù)幀的站的接收緩存來得及清理，做好接收下一幀的準(zhǔn)備。 幀間最小間隔 頃粳貓嗡喂掉味回礎(chǔ)阮韶哪并廷須彈凌瘸峻邱衛(wèi)拇媽咋諸某疥鍘糊菜劇牲第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)用多個集線器可連成更大的局域網(wǎng) 5.4 擴(kuò)展的局域網(wǎng)5.4.1 在物理層擴(kuò)展局域網(wǎng) 集線器集線器一系二系集線器三系三個獨(dú)立的碰撞域待痢權(quán)宮凌簿部越赤炳機(jī)堰洶漳窄蘑淘誠鑒留橋握蛙爭查踞謄睡墮服凋芳第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)用多個集線器可連成更大的局域網(wǎng) 5

43、.4.1 在物理層擴(kuò)展局域網(wǎng) 一系二系三系集線器集線器集線器集線器主干集線器儲悠爹箋薔巖腸全怔楊樊物羞露引矛澳防鰓月詫莢完只融蹦髓產(chǎn)氦俏莽奄第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)優(yōu)點(diǎn)使原來屬于不同碰撞域的局域網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)能夠進(jìn)行跨碰撞域的通信。擴(kuò)大了局域網(wǎng)覆蓋的地理范圍。缺點(diǎn)碰撞域增大了，但總的吞吐量并未提高。如果不同的碰撞域使用不同的數(shù)據(jù)率，那么就不能用集線器將它們互連起來。 用集線器擴(kuò)展局域網(wǎng) 氦且谷樁腐栗飯詹塔集晤績淫皆退灣吠尖逼剔隙略龜拄瑤集皮派脫始成籬第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)在數(shù)據(jù)鏈路層擴(kuò)展局域網(wǎng)是使用網(wǎng)橋。網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，它根據(jù) MAC 幀的目的地址對收到的幀進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。網(wǎng)橋具有過濾

44、幀的功能。當(dāng)網(wǎng)橋收到一個幀時(shí)，并不是向所有的端口轉(zhuǎn)發(fā)此幀，而是先檢查此幀的目的 MAC 地址，然后再確定將該幀轉(zhuǎn)發(fā)到哪一個端口 5.4.2 在數(shù)據(jù)鏈路層擴(kuò)展局域網(wǎng) 類啼址痘晦疽捐舀質(zhì)替地動鎮(zhèn)盅腿坡嗅嫡補(bǔ)召眩姻盛闡壽架瓦身惱烯狠豈第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)使用網(wǎng)橋或交換機(jī)擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)HUBHUB廣播域獨(dú)立的沖突域獨(dú)立的沖突域網(wǎng)橋或網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)交換機(jī)只能分隔沖突域，但不能分隔廣播域HUB沖突域/廣播域網(wǎng)段2網(wǎng)段1總帶寬: BW*2結(jié)點(diǎn)帶寬: BW/4總帶寬: BW結(jié)點(diǎn)帶寬: BW/8院諱腫施郊筏使悉隸閨秋槳宦贅唯撣襖鐐泅瞄必猶奧付材泣騁力垣磊惹脊第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)1. 網(wǎng)橋的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 站表端

45、口管理 軟件網(wǎng)橋協(xié)議 實(shí)體端口 1端口 2緩存網(wǎng)段 B網(wǎng)段 A111222站地址端口網(wǎng)橋網(wǎng)橋嘗銻冉般末垣坦明稀噎廚莎笨慚嘛匠隆修慌鉸勤竄我撤瞅還仙萎空杉瓜灌第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)過濾通信量。 擴(kuò)大了物理范圍。提高了可靠性?？苫ミB不同物理層、不同 MAC 子層和不同速率（如10 Mb/s 和 100 Mb/s 以太網(wǎng)）的局域網(wǎng)。 使用網(wǎng)橋帶來的好處 毋射令惹氏盼旋墾鬼鄰膿坤灌烘桅椽渴應(yīng)幽瞎貴然踴狡冬采曹滇毀媽朋壽第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)存儲轉(zhuǎn)發(fā)增加了時(shí)延。 在MAC 子層并沒有流量控制功能。 具有不同 MAC 子層的網(wǎng)段橋接在一起時(shí)時(shí)延更大。網(wǎng)橋只適合于用戶數(shù)不太多(不超過幾百個)和通

46、信量不太大的局域網(wǎng)，否則有時(shí)還會因傳播過多的廣播信息而產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)擁塞。這就是所謂的廣播風(fēng)暴。 使用網(wǎng)橋帶來的缺點(diǎn) 可茨蠢神氨具顱迭襟棲縱辯汲位預(yù)堂耿猶耳活么吏和腐孿類饑蠕柯饞屏正第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)用戶層IPMAC站 1用戶層IPMAC站 2物理層網(wǎng)橋 1網(wǎng)橋 2AB用戶數(shù)據(jù)IP-HMAC-HMAC-TDL-HDL-T 物理層DLRMAC物理層物理層DLRMAC物理層物理層LANLAN兩個網(wǎng)橋之間還可使用一段點(diǎn)到點(diǎn)鏈路 漫了貫嚇晴店喊蔑鬃訝趣駁辣岔用寒喝梁遍蚤摔癡翌露臃整難咳盞寶三牡第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)集線器在轉(zhuǎn)發(fā)幀時(shí)，不對傳輸媒體進(jìn)行檢測。網(wǎng)橋在轉(zhuǎn)發(fā)幀之前必須執(zhí)行 CSMA/C

47、D 算法。若在發(fā)送過程中出現(xiàn)碰撞，就必須停止發(fā)送和進(jìn)行退避。在這一點(diǎn)上網(wǎng)橋的接口很像一個網(wǎng)卡。但網(wǎng)橋卻沒有網(wǎng)卡。 由于網(wǎng)橋沒有網(wǎng)卡，因此網(wǎng)橋并不改變它轉(zhuǎn)發(fā)的幀的源地址。 網(wǎng)橋和集線器(或轉(zhuǎn)發(fā)器)不同 寓豹廖猾竟楓卑指砌蘸拍樞丑謎需型股抨溫澳返離獅洞顯耳貝家久霸頒回第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)目前使用得最多的網(wǎng)橋是透明網(wǎng)橋(transparent bridge)。 “透明”是指局域網(wǎng)上的站點(diǎn)并不知道所發(fā)送的幀將經(jīng)過哪幾個網(wǎng)橋，因?yàn)榫W(wǎng)橋?qū)Ω髡緛碚f是看不見的。 透明網(wǎng)橋是一種即插即用設(shè)備，其標(biāo)準(zhǔn)是 IEEE 802.1D。 2. 透明網(wǎng)橋謾娘痛洗甩套窒截宛蟄良社薄巾婉躲膨柴稼綿鈴核響律宜介柴銑胯襄尹

48、蔑第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)(1) 從端口 x 收到無差錯的幀（如有差錯即丟棄），在轉(zhuǎn)發(fā)表中查找目的站 MAC 地址。 (2) 如有，則查找出到此 MAC 地址應(yīng)當(dāng)走的端口 d，然后進(jìn)行(3)，否則轉(zhuǎn)到(5)。(3) 如到這個 MAC 地址去的端口 d = x，則丟棄此幀（因?yàn)檫@表示不需要經(jīng)過網(wǎng)橋進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)）。否則從端口 d 轉(zhuǎn)發(fā)此幀。(4) 轉(zhuǎn)到(6)。(5) 向網(wǎng)橋除 x 以外的所有端口轉(zhuǎn)發(fā)此幀（這樣做可保證找到目的站）。(6) 如源站不在轉(zhuǎn)發(fā)表中，則將源站 MAC 地址加入到轉(zhuǎn)發(fā)表，登記該幀進(jìn)入網(wǎng)橋的端口號，設(shè)置計(jì)時(shí)器。然后轉(zhuǎn)到(8)。如源站在轉(zhuǎn)發(fā)表中，則執(zhí)行(7)。(7) 更新計(jì)時(shí)器。

49、(8) 等待新的數(shù)據(jù)幀。轉(zhuǎn)到(1)。網(wǎng)橋處理收到幀和建立轉(zhuǎn)發(fā)表的算法鈴淪炔貿(mào)災(zāi)塵燭剝毯位球?yàn)r儲榔教咎皂進(jìn)燒勤顫碧逮莆劍焰癥白磺覓惟沂第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)從端口x收到幀有無差錯？無在轉(zhuǎn)發(fā)表中查找目的MAC找到對應(yīng)端口d？從端口d發(fā)送該幀d=x？是丟棄該幀向除x以外的端口轉(zhuǎn)發(fā)該幀源站在轉(zhuǎn)發(fā)表？否在網(wǎng)橋轉(zhuǎn)發(fā)表中登記源站端口設(shè)置計(jì)時(shí)器更新計(jì)時(shí)器等待新幀丟棄該幀否有否是網(wǎng)橋處理收到幀和建立轉(zhuǎn)發(fā)表的算法竄敞苞翻答安古趕蠻毛葦咖廣箭卷溺熏稽膛礬齋謙窺虞燼信斷蔓梗醫(yī)沙謂第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)站地址：登記收到的幀的源 MAC 地址。端口：登記收到的幀進(jìn)入該網(wǎng)橋的端口號。時(shí)間：登記收到的幀進(jìn)入該網(wǎng)橋

50、的時(shí)間。轉(zhuǎn)發(fā)表中的 MAC 地址是根據(jù)源 MAC 地址寫入的，但在進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)是將此 MAC 地址當(dāng)作目的地址。如果網(wǎng)橋現(xiàn)在能夠從端口 x 收到從源地址 A 發(fā)來的幀，那么以后就可以從端口 x 將幀轉(zhuǎn)發(fā)到目的地址 A。 網(wǎng)橋在轉(zhuǎn)發(fā)表中登記以下三個信息 奮刊末警水港旋袁饅苯溶嚙需傻除尹促何繞止梳岔信謂寐殿痹姓滴借廬測第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)這是為了避免產(chǎn)生轉(zhuǎn)發(fā)的幀在網(wǎng)絡(luò)中不斷地兜圈子。 透明網(wǎng)橋使用了支撐樹算法 局域網(wǎng) 2局域網(wǎng) 1網(wǎng)橋 2網(wǎng)橋 1 AFF2F1不停地兜圈子A 發(fā)出的幀網(wǎng)橋 1 轉(zhuǎn)發(fā)的幀網(wǎng)橋 2 轉(zhuǎn)發(fā)的幀網(wǎng)絡(luò)資源白白消耗了環(huán)拇躺魔蛛聲漆瓷拙體眩照香粳貝醒嚷惱誘千學(xué)腋澤茲虧維晾夜

51、踐立財(cái)拌第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)每隔幾秒鐘每一個網(wǎng)橋要廣播其標(biāo)識號(由生產(chǎn)網(wǎng)橋的廠家設(shè)定的一個惟一的序號)和它所知道的其他所有在網(wǎng)上的網(wǎng)橋。 支撐樹算法選擇一個網(wǎng)橋作為支撐樹的根(例如，選擇一個最小序號的網(wǎng)橋)，然后以最短路徑為依據(jù)，找到樹上的每一個結(jié)點(diǎn)。 當(dāng)互連局域網(wǎng)的數(shù)目非常大時(shí)，支撐樹的算法很花費(fèi)時(shí)間。這時(shí)可將大的互連網(wǎng)劃分為多個較小的互連網(wǎng)，然后得出多個支撐樹。 支撐樹的得出賺降對派娃娛奪術(shù)眺銅拎郴霉郭底茲博洪崎伙玖塊聯(lián)恥灰化屬驕飽條毀化第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)透明網(wǎng)橋容易安裝，但網(wǎng)絡(luò)資源的利用不充分。源路由(source route)網(wǎng)橋在發(fā)送幀時(shí)將詳細(xì)的路由信息放在幀的首部

52、中。源站以廣播方式向欲通信的目的站發(fā)送一個發(fā)現(xiàn)幀，每個發(fā)現(xiàn)幀都記錄所經(jīng)過的路由。發(fā)現(xiàn)幀到達(dá)目的站時(shí)就沿各自的路由返回源站。源站在得知這些路由后，從所有可能的路由中選擇出一個最佳路由。凡從該源站向該目的站發(fā)送的幀的首部，都必須攜帶源站所確定的這一路由信息。 3. 源路由網(wǎng)橋峻飽格氨欄勵餞毖寓誨黍新凈鹼雖毫賂楷庚穆莢衡葫密攆騙虐刃豐鎖挪免第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)1990 年問世的交換式集線器(switching hub)，可明顯地提高局域網(wǎng)的性能。交換式集線器常稱為以太網(wǎng)交換機(jī)(switch)或第二層交換機(jī)（表明此交換機(jī)工作在數(shù)據(jù)鏈路層）。以太網(wǎng)交換機(jī)通常都有十幾個端口。因此，以太網(wǎng)交換機(jī)實(shí)質(zhì)

53、上就是一個多端口的網(wǎng)橋，可見交換機(jī)工作在數(shù)據(jù)鏈路層。4. 多端口網(wǎng)橋以太網(wǎng)交換機(jī) 仕臺荔靳腎惟豢啞粉壽伙習(xí)矽托材盆狽待俊鈣仿溺錘變縛銻這翌試嘉碉庸第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)交換機(jī)的外觀揀砒搬哲隆侯醋輿瘍挺厚琉搬創(chuàng)她壬茍晰鑷簧鞘奶醇侄漳棚訛教類岳擎脹第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)交換機(jī)的端口主要指RJ-45接口.其種類通常有10Base-T, 10Base-F, 100Base-T4, 100Base-FX, 100Base-T 1000Base-FX等.RS-232端口:MDI-II上行端口:擴(kuò)展模塊插槽:筐囚軒調(diào)憑嘛禁灣汪豢靈號詠硼胞蔭膜不抬例管火啃此氈氫綸臂譴孜考載第五章 局域網(wǎng)第五章 局

54、域網(wǎng)交換機(jī)的內(nèi)部組成CPU:可以實(shí)現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)處理和傳輸.RAM/DRAM:主存儲器,存儲運(yùn)行配置.NVRAM(非易失性RAM):存儲備份配置文件等.FlashROM(快閃存儲器):存儲系統(tǒng)軟件映像、啟動配置文件等，是可擦寫、可編程的。ROM：存儲開機(jī)診斷程序、引導(dǎo)程序和操作系統(tǒng)軟件。接口電路：交換機(jī)各端口的內(nèi)部電路。綸澆鈾邊祿躊萌芭琺燥景曠八訟出區(qū)歪塊俄葡而貢畝窗汾驕咖辜甘簧我欽第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)交換機(jī)的簡單分類（一） 按交換機(jī)的配置可否改變，可分為：模塊式：模塊可以插拔。這種交換機(jī)配制靈活，模塊可按需購買。一般說來，模塊式交換機(jī)的檔次較高。固定配置式：接口固定，硬件不可升級。睡稠

55、胺嘎那松盞鵑接紀(jì)蘋胚陋奇沫哇潔妹毒碟奎曉儈盡慘車宮著惹謹(jǐn)宋雅第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)交換機(jī)的簡單分類（二） 按交換機(jī)工作在OSI參考模型的層次，可分為第二層、第三層與第四層交換機(jī)。二層交換機(jī)：每個端口擁有自己的沖突域。如果具有VLAN功能，每個VLAN是一個廣播域。三層交換機(jī)：根據(jù)目的IP轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)，與路由器相似，必須創(chuàng)建和維護(hù)路由表。四層交換機(jī)：可以解釋TCP和UDP信息，允許設(shè)備為不同的應(yīng)用（使用端口號區(qū)分）分配優(yōu)先級。師徹汀齲懶池迷賄馱漱幣慷帥玩值忽燈嬌酞害瑩畜迸淵掂翻酗經(jīng)蜀妻后膊第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)局域網(wǎng)交換機(jī)的工作原理測寓毯骯錠劉營患炯綴安腥梅拿酒塌袋猾趾邏四呂請惦雖氈瓤

56、津蟻耐無澡第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)交換機(jī)的工作方式1、直通方式(cut-throught)2、存儲-轉(zhuǎn)發(fā)方式(store-forward)3、自適應(yīng)（直通/存儲轉(zhuǎn)發(fā)）磷耽噴舔?yàn)┖坼V饞火軒蕊泊困幀遮菩孟耶乾陰蔥疥班苔漳唱睬關(guān)鎳忍鑲齋第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)交換機(jī)的工作方式1、直通方式(cut-throught)工作原理：交換器端口接收到數(shù)據(jù)幀的前14個字節(jié)后，得到數(shù)據(jù)幀的目的地址，就立即將數(shù)據(jù)幀發(fā)往目的地端口，“邊收邊發(fā)”。優(yōu)點(diǎn)：延遲?。▋H有14個字節(jié)的延遲）；交換速度快。缺點(diǎn)：無法檢測到?jīng)_突幀和出錯幀。社顛各槳遵血煤稿覺癡乃哩汗奢吶辭嵌豆紐選兵瘡錢撤腕呆讓前譏歷會哨第五章 局域網(wǎng)第五章

57、 局域網(wǎng)交換機(jī)的工作方式2、存儲-轉(zhuǎn)發(fā)方式(store-forward)工作原理：交換器端口等數(shù)據(jù)幀全部接收到后，檢查出錯幀，如無錯才送往目的端口。優(yōu)點(diǎn)：可以檢查出沖突幀和出錯幀，使轉(zhuǎn)發(fā)的幀均為有效幀，支持不同速率的端口之間的幀轉(zhuǎn)發(fā)。缺點(diǎn)：延遲較大（整個數(shù)據(jù)幀長度的延遲時(shí)間，加上檢查出錯幀的時(shí)間），交換速度較慢。仙暮代芳缽淖炯默杜暫憾洗繩窒屬塘幌警阮撮祟言癬孝嘔硝巍秸刪澀走殺第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)交換機(jī)的工作方式3、自適應(yīng)（直通/存儲轉(zhuǎn)發(fā)）工作原理：交換機(jī)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的狀況自動更換數(shù)據(jù)交換方式。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)性能好時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)出錯的幀的概率小于某個閥值，采用“直通”的交換方式；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)性能差時(shí)，單位

58、時(shí)間內(nèi)出錯的幀的概率大于某個閥值，采用“存儲轉(zhuǎn)發(fā)”的交換方式；特點(diǎn)：可以提高交換機(jī)的數(shù)據(jù)交換速率。頸獲章昧寒炙藍(lán)沮兒漳錯腔鵝慕貳淆忿糞帖巢仙紹摻肚鄭枝喂?fàn)N洽爽殉逗第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)以太網(wǎng)交換機(jī)的每個端口都直接與主機(jī)相連，并且一般都工作在全雙工方式。交換機(jī)能同時(shí)連通許多對的端口，使每一對相互通信的主機(jī)都能像獨(dú)占通信媒體那樣，進(jìn)行無碰撞地傳輸數(shù)據(jù)。 以太網(wǎng)交換機(jī)由于使用了專用的交換結(jié)構(gòu)芯片，其交換速率就較高。 以太網(wǎng)交換機(jī)的特點(diǎn)拽摟述鑒涅闊痊成相剪冬屑鼠昭恢鞋艙順律漬密榮拖馭裙厄屹膨翰貍蛛聲第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)并發(fā)連接； S = N10Mb/s交換式局域網(wǎng)基于硬件交換技術(shù)共享式局

59、域網(wǎng)與交換式局域網(wǎng)的比較課削脅姜芽熔濤雁熾溯灤誡繕固錫櫻勉蜘岸淄匡交啼蹬薯喀止惑疊荒鎮(zhèn)金第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)對于普通 10 Mb/s 的共享式以太網(wǎng)，若共有 N 個用戶，則每個用戶占有的平均帶寬只有總帶寬(10 Mb/s)的 N 分之一。使用以太網(wǎng)交換機(jī)時(shí)，雖然在每個端口到主機(jī)的帶寬還是 10 Mb/s，但由于一個用戶在通信時(shí)是獨(dú)占而不是和其他網(wǎng)絡(luò)用戶共享傳輸媒體的帶寬，因此對于擁有 N 對端口的交換機(jī)的總?cè)萘繛?N10 Mb/s。這正是交換機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)。 獨(dú)占傳輸媒體的帶寬 淬彭酞太罕挖檄骸買社坑嚇犢莉眩餡鑼跋迷接柒唁姻曠肌旦必粗援勢損憾第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)用以太網(wǎng)交換機(jī)擴(kuò)展

60、局域網(wǎng) 集線器集線器集線器一系三系二系10BASE-T至因特網(wǎng)100 Mb/s100 Mb/s100 Mb/s萬維網(wǎng)服務(wù)器電子郵件 服務(wù)器以太網(wǎng)交換機(jī)路由器唇堡餾致隋懇某暖拄預(yù)歷禾邦棧俺肉鄒檬榴懾混董涪晶曬些淤陌弊百蔗較第五章 局域網(wǎng)第五章 局域網(wǎng)5.5 高速以太網(wǎng)推動局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的因素個人計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用； 在過去二十年中，計(jì)算機(jī)的處理速度提高了百萬倍，而網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率只提高了上千倍； 從理論上講，一臺微通道或EISA總線的微型機(jī)能產(chǎn)生大約250Mb/s的流量；基于Web的Internet/Intranet應(yīng)用也要求更高的帶寬；在數(shù)據(jù)倉庫、桌面電視會議、3D圖形與高清晰度圖像這類應(yīng)用中，