CCNA考點分析與歸納總結(jié)

2022/12/81OSI參考模型網(wǎng)絡(luò)互連基礎(chǔ)知識國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)和開放系統(tǒng)互連(0SI)0SI參考模型數(shù)據(jù)封裝與0SI參考模型網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的分層模型第一頁，共66頁。2022/12/82網(wǎng)絡(luò)互連基礎(chǔ)知識當(dāng)用路由器將兩個或多個LAN或WAN連接起來，并用協(xié)議(如IP)配置邏輯網(wǎng)絡(luò)尋址方案時，就創(chuàng)建了一個互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)分段（大的網(wǎng)絡(luò)劃分為一些小的網(wǎng)絡(luò)）？因為隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷增長，會使LAN的通信量出現(xiàn)阻塞路由器、交換機和網(wǎng)橋來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分段。引起LAN通信量出現(xiàn)阻塞的可能原因如下：在一個廣播域中有太多的主機廣播風(fēng)暴組播低的帶寬第二頁，共66頁。2022/12/83網(wǎng)絡(luò)互連基礎(chǔ)知識路由器被用來連接各種網(wǎng)絡(luò)，并將數(shù)據(jù)包從一個網(wǎng)絡(luò)路由到另一個網(wǎng)絡(luò)。路由器用來分隔廣播域（每個端口都提供單獨的廣播域），路由器也分隔沖突域。在網(wǎng)絡(luò)中使用路由器有兩個好處：默認(rèn)時路由器不會轉(zhuǎn)發(fā)廣播路由器可以根據(jù)第3層(網(wǎng)絡(luò)層)(比如IP地址)對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行過濾。第三頁，共66頁。2022/12/84網(wǎng)絡(luò)互連基礎(chǔ)知識沖突（collision）：在以太網(wǎng)中，當(dāng)兩個節(jié)點同時傳輸數(shù)據(jù)時，從兩個設(shè)備發(fā)出的幀將會碰撞，在物理介質(zhì)上相遇，彼此數(shù)據(jù)都會被破壞。沖突域（collisiondomain）一個支持共享介質(zhì)的網(wǎng)段。廣播域(broadcastdomain)：廣播幀傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)范圍，一般是路由器（具有三層交換功能的交換機）來設(shè)定邊界（因為router不轉(zhuǎn)發(fā)廣播）。第四頁，共66頁。2022/12/85網(wǎng)絡(luò)互連基礎(chǔ)知識集線器：所有設(shè)備在同一沖突域所有設(shè)備在同一廣播域所有設(shè)備共享相同的帶寬ABCD物理層第五頁，共66頁。2022/12/86網(wǎng)絡(luò)互連基礎(chǔ)知識交換機和橋每段有自己的沖突域所有的段都在同一廣播域數(shù)據(jù)鏈路層或123124第六頁，共66頁。2022/12/87網(wǎng)絡(luò)互連基礎(chǔ)知識集線器橋交換機路由器沖突域1444廣播域1114第七頁，共66頁。2022/12/88網(wǎng)絡(luò)互連基礎(chǔ)知識設(shè)備沖突域廣播域集線器所有端口處于同一沖突域所有端口處于同一廣播域網(wǎng)橋每個端口處于同一沖突域所有端口處于同一廣播域交換機每個端口處于同一沖突域可配置的（劃分VLAN）廣播域路由器每個端口處于同一沖突域每個端口處于同一廣播域沖突域、廣播域的比較第八頁，共66頁。2022/12/89OSI參考模型OSI：開放系統(tǒng)互聯(lián)（OpenSystemInterconnect）第九頁，共66頁。2022/12/810

物理層在物理媒體上傳輸原始數(shù)據(jù)比特流：為在物理媒體上建立、維持和終止傳輸比特流的物理連接提供機械、電氣、功能和過程的手段用什么樣的脈沖信號來表示數(shù)字“0”和“1”

？編碼物理層還包括網(wǎng)絡(luò)接口卡、網(wǎng)絡(luò)連接和網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第十頁，共66頁。2022/12/811編碼01001100011

時鐘NRZManchester差分Manchester第十一頁，共66頁。2022/12/812網(wǎng)卡

網(wǎng)絡(luò)接口卡（NIC），又稱網(wǎng)絡(luò)適配器(NIA），用于實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)計算機和網(wǎng)絡(luò)電纜之間的物理連接，為計算機之間相互通信提供一條物理通道，并通過這條通道進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸。

網(wǎng)卡完成物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的大部分功能，包括網(wǎng)卡與網(wǎng)絡(luò)電纜的物理連接、介質(zhì)訪問控制（如：CSMA/CD）、數(shù)據(jù)幀的拆裝、幀的發(fā)送與接收、錯誤校驗、數(shù)據(jù)信號的編/解碼（如：曼徹斯特代碼的轉(zhuǎn)換）、數(shù)據(jù)的串、并行轉(zhuǎn)換等功能。在每塊網(wǎng)卡上都有一個全球唯一的MAC地址（硬件地址、物理地址），該地址被固化在網(wǎng)卡的ROM中。MAC地址是一個48位地址，分為兩部分，前24位表示網(wǎng)卡制造廠家的標(biāo)識號（VendorCode），由IEEE統(tǒng)一分配。后24位是網(wǎng)卡的系列號，由網(wǎng)卡的生產(chǎn)廠家分配第十二頁，共66頁。2022/12/813物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第十三頁，共66頁。2022/12/814數(shù)據(jù)鏈路層幀同步：將比特組合成協(xié)議數(shù)據(jù)單元：幀（frame)通過校驗、確認(rèn)和反饋重傳手段將原始的物理連接改造成無差錯的數(shù)據(jù)鏈路流量控制：防止發(fā)送方過快以致接收方來不及處理媒介訪問控制（MAC）方法競爭方式令牌傳遞輪詢方式幀的開始地址幀類型或長度數(shù)據(jù)幀校驗幀的結(jié)束第十四頁，共66頁。2022/12/815網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層：橋梁把網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)作為不同網(wǎng)絡(luò)間交換的數(shù)據(jù)單元來傳遞第十五頁，共66頁。2022/12/816網(wǎng)絡(luò)層邏輯地址提供分層結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)路由選擇路由表目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)端口距離124S0S0E01001.3E04.3S02.2E02.1S04.14.21.11.2路由表目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)端口距離124E0S0S0001第十六頁，共66頁。2022/12/817運輸層兩種傳輸協(xié)議：有面向連接的TCP和無連接的UDP復(fù)用、分用為高層用戶提供端到端的可靠數(shù)據(jù)服務(wù)（TCP）端到端的差錯控制和流量控制擁塞控制分段第十七頁，共66頁。2022/12/818運輸層復(fù)用：從多個應(yīng)用進(jìn)程獲取數(shù)據(jù),用首部(便于隨后的分用)封裝數(shù)據(jù)復(fù)用/分用:基于發(fā)送方,接收方的端口號,IP地址源,目的端口#s存在于每個段中目的端口用于特定應(yīng)用的常用端口號（well-knownportnumber）源端口

#宿端口

#32bits應(yīng)用層數(shù)據(jù)(報文)其他首部字段TCP/UDP段格式第十八頁，共66頁。2022/12/819運輸層segment（段）-傳輸層實體間交換數(shù)據(jù)的單位TPDU:傳輸層數(shù)據(jù)單元分用:

將接收到的段傳遞給正確的應(yīng)用層進(jìn)程applicationtransportnetworkMP2applicationtransportnetworkHtHnsegmentMapplicationtransportnetworkP1MMMP3P4segmentheaderapplication-layerdatareceiver第十九頁，共66頁。2022/12/820OSI的其它層會話層:在應(yīng)用程序間建立會話、管理會話、終止會話。表示層：各種類型的數(shù)據(jù)在不同的計算機中表示方式各不相同。為高層用戶提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和信息的語法表示形式翻譯數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)加密應(yīng)用層：最高層，用戶與計算機進(jìn)行實際通信的地方例：IE文件傳送、電子郵件、虛擬終端第二十頁，共66頁。2022/12/821主機相關(guān)的層和數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)的層網(wǎng)絡(luò)傳輸傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層物理層主機系統(tǒng)

會話層表示層應(yīng)用層第二十一頁，共66頁。2022/12/822傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層UpperLayerDataUpperLayerDataTCPHeaderDataIPHeaderDataLLCHeaderDataMACHeader表示層應(yīng)用層會話層數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)包比特流數(shù)據(jù)幀F(xiàn)CSFCSPDUOSI參考模型中數(shù)據(jù)封裝第二十二頁，共66頁。2022/12/823OSI參考模型中數(shù)據(jù)解封裝UpperLayerDataLLCHdr+IP+TCP+UpperLayerDataMACHeaderIP+TCP+UpperLayerDataLLCHeaderTCP+UpperLayerDataIPHeaderUpperLayerDataTCPHeader傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層表示層應(yīng)用層會話層第二十三頁，共66頁。2022/12/824數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸過程第二十四頁，共66頁。2022/12/825網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的分層模型DistributionLayer匯聚層CoreLayer核心層AccessLayer訪問層第二十五頁，共66頁。2022/12/826訪問層特性終端設(shè)備到網(wǎng)絡(luò)的接入點分隔沖突域MAC地址的過濾訪問層第二十六頁，共66頁。2022/12/827DistributionLayer匯聚層Accessaggregationpoint訪問層的匯接Workgroupservicesaccess部門或工作組之間的互訪Broadcastdomainsdefinition廣播域的隔離InterVLANroutingVLAN間路由Mediatranslation介質(zhì)轉(zhuǎn)換Security安全DistributionLayer第二十七頁，共66頁。2022/12/828核心層特性高速傳送數(shù)據(jù)提供到廣域網(wǎng)(WAN)的連接核心層第二十八頁，共66頁。2022/12/829以太網(wǎng)以太網(wǎng)的歷史與發(fā)展DIX與IEEE802.3以太網(wǎng)原理以太網(wǎng)的幀格式10Mbit/s以太網(wǎng)的家族成員快速以太網(wǎng)吉比特以太網(wǎng)以太網(wǎng)雙絞線的連線順序第二十九頁，共66頁。2022/12/830以太網(wǎng)的歷史LAN、MAN、WANLAN的主要技術(shù)特點（應(yīng)用角度）覆蓋有限的地理范圍高傳輸速率10Mbps～1000Mbps低誤碼率 10-8～10-10

為一個單位所擁有采用總線、星形、環(huán)形拓?fù)潆p絞線、同軸電纜、光纖介質(zhì)訪問控制方法：共享(隨機，受控）與交換決定局域網(wǎng)特性的主要技術(shù)要素：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹鬏斀橘|(zhì)和介質(zhì)訪問控制方法以太網(wǎng)（Ethernet)

目前，以太網(wǎng)占據(jù)了整個局域網(wǎng)90%左右的份額，而且隨著萬兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的制定和相關(guān)產(chǎn)品的推出，以太網(wǎng)在傳輸速度上的優(yōu)勢越來越明顯，再加上以太網(wǎng)固有的良好兼容性、升級的平滑性等特點，以太網(wǎng)的應(yīng)用前景會更加廣泛。hubhubhubSwitchServerstationstationsstations第三十頁，共66頁。2022/12/831Ethernet的歷史發(fā)展Ethernet的核心技術(shù)是CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法；隨機爭用技術(shù)起源于夏威夷大學(xué)校園網(wǎng)ALOHA；70年代，Xerox公司開始Ethernet實驗網(wǎng)的研究，宣布了Ethernet產(chǎn)品；80年代初，Xerox、DEC與Intel聯(lián)合宣布EthernetV2.0規(guī)范；在此基礎(chǔ)上，IEEE802工作組于1982年制定了第一個IEEE的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)（編號為802.3）；90年代，10Base-T標(biāo)準(zhǔn)使得Ethernet性能價格比大大提高；目前，交換式Ethernet與最高速率為10Gb/s的高速Ethernet的出現(xiàn)，更確立了它在局域網(wǎng)中的主流地位。第三十一頁，共66頁。2022/12/832DIX與802.3IEEE802

局域網(wǎng)的發(fā)展需要，1980年2月成立IEEE802委員會，制定了一系列局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，稱為IEEE802標(biāo)準(zhǔn)。它在OSI/RM、TCP/IP（廣域網(wǎng)）之后。局域網(wǎng)不用網(wǎng)絡(luò)層。IEEE802委員會制定的標(biāo)準(zhǔn)被ISO采用為ISO8802。分層

按IEEE802標(biāo)準(zhǔn)，局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)由物理層、介質(zhì)訪問控制子層（MAC-MediaAccessControl）和邏輯鏈路子層LLC(LogicalLinkControl)組成第三十二頁，共66頁。2022/12/833應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層OSI參考模型傳輸媒體物理層物理層傳輸媒體MAC子層LLC子層MAC子層LLC子層高層協(xié)議IEEE802.2局域網(wǎng)參考模型高層協(xié)議高層協(xié)議DIX與802.3第三十三頁，共66頁。2022/12/834OSI/RM的物理層與局域網(wǎng)模型的物理層相當(dāng)OSI/RM的數(shù)據(jù)鏈路層與局域網(wǎng)模型的LLC+MAC相當(dāng)LLC層與傳輸介質(zhì)無關(guān)，適合各種類型的局域網(wǎng)MAC層與傳輸介質(zhì)有關(guān)，它和網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫问?、傳輸介質(zhì)的類型、介質(zhì)的訪問控制方式有直接關(guān)系LLC層的主要作用：為高層協(xié)議提供相應(yīng)的接口，即一個或多個服務(wù)訪問點，并進(jìn)行流量和差錯控制。

MAC層的主要作用：裝/拆幀、地址識別和差錯檢測丟棄出錯的幀）、管理和控制對傳輸媒體的訪問IEEE802.3—CSMA/CD介質(zhì)訪問控制標(biāo)準(zhǔn)和物理層規(guī)范DIX和IEEE802.3都采用CSMA/CD工作機制說明：第三十四頁，共66頁。2022/12/835以太網(wǎng)原理-工作機制特點：站點獨立工作、廣播、共享物理信道、爭用（MAC）

第三十五頁，共66頁。2022/12/836沖突(碰撞)Collision以太網(wǎng)上由于多臺計算機爭用傳輸介質(zhì)，兩臺或以上計算機發(fā)出的信號在同一段介質(zhì)上疊加，而引起的信號錯誤。CSMA/CD第三十六頁，共66頁。2022/12/837CSMA/CD局域網(wǎng)的特性：與幀傳輸時間相比，傳播時間比較短站點能夠馬上知道其他站點的傳輸CSMA：載波偵聽（先聽后發(fā)）站點監(jiān)聽媒體,只有媒體空閑才可以發(fā)送數(shù)據(jù).降低沖突概率.多路訪問一個源節(jié)點發(fā)出的信息可同時到達(dá)多個站點仍然有可能多個站點同時開始發(fā)送數(shù)據(jù),產(chǎn)生沖突第三十七頁，共66頁。2022/12/838？

既然每一個站在發(fā)送數(shù)據(jù)之前已經(jīng)監(jiān)聽到信道為“空閑”，那么為什么還會出現(xiàn)數(shù)據(jù)在總線上的碰撞呢?電磁波在總線上總是以有限的速率傳播的。因此當(dāng)某個站監(jiān)聽到總線是空閑時，也可能總線并非真正是空閑的。

第三十八頁，共66頁。2022/12/839CSMA/CD-傳播時延對載波監(jiān)聽的影響第三十九頁，共66頁。2022/12/840

由此可見，每一個站在自己發(fā)送數(shù)據(jù)之后的一小段時間內(nèi)，存在著遭遇碰撞的可能性。這一小段時間是不確定的，它取決于另一個發(fā)送數(shù)據(jù)的站到本站的距離。在發(fā)送數(shù)據(jù)幀后至多經(jīng)過時間2τ就可知道所發(fā)送的數(shù)據(jù)幀是否遭受了碰撞。因此以太網(wǎng)的端到端往返時延2τ稱為爭用期，又稱為碰撞窗口。一個站在發(fā)送完數(shù)據(jù)后，經(jīng)過爭用期這段時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。如果發(fā)生了碰撞，發(fā)送數(shù)據(jù)的站就必須推遲一段時間重新發(fā)送。CSMA/CD-傳播時延對載波監(jiān)聽的影響第四十頁，共66頁。2022/12/841CSMA/CD

如只發(fā)不聽,那么要到最大往返延遲后才能夠知道發(fā)送是否成功,大量的信道容量被浪費。

先聽后發(fā)邊發(fā)邊聽沖突停止延遲重發(fā)第四十一頁，共66頁。2022/12/842CSMA/CD-數(shù)據(jù)發(fā)送流程圖媒體忙？發(fā)送幀碰撞？發(fā)送完？發(fā)送JamN≥16?YesNoNoYes發(fā)送成功Yes發(fā)送失敗No延遲隨機時間NoYes發(fā)送幀碰撞次數(shù)N++第四十二頁，共66頁。2022/12/843

確定基本退避時間，一般取爭用期（2τ）。定義參數(shù)k，它等于重傳次數(shù)，但k不超過10。因此，k＝Min[重傳次數(shù)，10]。從離散的整數(shù)集合[0，1，…，(2k-1)]中隨機地取出一個數(shù)，記為r。重傳所需的時延就是r倍的基本退避時間。當(dāng)重傳達(dá)16次仍不能成功時(這表明同時打算發(fā)送數(shù)據(jù)的站太多，以致連續(xù)發(fā)生沖突)，則丟棄該幀，并向高層報告。沒有遇到?jīng)_突的站點更有機會獲得訪問權(quán)CSMA/CD-二進(jìn)制指數(shù)退避算法第四十三頁，共66頁。2022/12/844以太網(wǎng)幀的最短長度問題以太網(wǎng)幀的最短長度為64個字節(jié)，或者幀中的數(shù)據(jù)不得少于46個字節(jié)小于以上長度的幀或數(shù)據(jù)需要在幀中加入“填充數(shù)據(jù)(pad)”按以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)最大長度2.5km計算，802.3標(biāo)準(zhǔn)將長度達(dá)到最大值的以太網(wǎng)兩倍往返時延取為51.2μs5-4規(guī)則電磁信號在銅介質(zhì)上的傳播速率為1.9×108~2.4×108m/s保證在發(fā)送256bit所需的時間內(nèi)使信號充滿整個碰撞域保證最短長度的幀在發(fā)送完畢之前，必須能夠監(jiān)測到可能最晚來到的沖突信號第四十四頁，共66頁。2022/12/845Ethernet幀結(jié)構(gòu)發(fā)送適配器將IP分組封裝在以太網(wǎng)幀中(或其他網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議分組)Preamble（前導(dǎo)）:

8個10101010字節(jié)地址:6個字節(jié),幀為某個LAN上的所有適配器接收，但只要地址不匹配就被丟棄。類型:說明其上層協(xié)議,大部分為IP，但其他協(xié)議如NovellIPX和AppleTalk也支持。CRC:在接收端校驗,如果出錯，則將該幀丟棄。第四十五頁，共66頁。2022/12/846802.3/Ethernetv2幀格式PA：前同步碼-10101010序列，用于使接收方與發(fā)送方同步SFD：幀首定界--10101011DA：目的MAC地址；SA：源MAC地址LEN：數(shù)據(jù)長度（數(shù)據(jù)部分的字節(jié)數(shù)）（0-1500B）Type：類型。高層協(xié)議標(biāo)識(0X0800,上層使用IP)LLCPDU+pad--最少46字節(jié),最多1500字節(jié)Pad：填充字段，保證幀長不少于64字節(jié)(若Data域≥46字節(jié)，則無Pad)FCS：幀校驗序列（CRC-32）866246-15004字節(jié)

FCSSATypePADADataPadEthernetIEEE802.3

712/62/6246-15004字節(jié)FCSPASALENSFDDALLCPDUPad

校驗區(qū)間64-1518字節(jié)第四十六頁，共66頁。2022/12/84710Mbit/s以太網(wǎng)的家庭成員10Base5粗同軸10Base2細(xì)同軸10BaseT雙絞線10BaseFMMF數(shù)據(jù)率（Mbps）Base基帶段最大長度（百米）或介質(zhì)類型（T，F(xiàn)，X）10

Base

5第四十七頁，共66頁。2022/12/84810BASE5粗同軸電纜，可靠性好，抗干擾能力強收發(fā)器：發(fā)送/接收,沖突檢測,電氣隔離AUI：收發(fā)器電纜的正式名稱轉(zhuǎn)發(fā)器/中繼器的作用：擴(kuò)充信號傳輸距離。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。最大段長度500米，5段每段最多站點數(shù)100兩站點間最小距離2.5米網(wǎng)絡(luò)最大跨度2.5公里

BNC端子收發(fā)器AUI電纜NICVampiretap

粗纜第四十八頁，共66頁。2022/12/84910BASE2細(xì)同軸電纜。收發(fā)器安裝在網(wǎng)卡上，BNCT型接頭連接總線型拓?fù)浼?xì)纜BNC接頭NIC段最大長度185m，5段每段最多站點數(shù)30兩站點間最短距離0.5m網(wǎng)絡(luò)最大跨度925m第四十九頁，共66頁。2022/12/85010BASET雙絞線介質(zhì)（UTP）以Hub（集線器）為中心節(jié)點。Hub－多端口轉(zhuǎn)發(fā)器。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)。NIC段最大長度100m第五十頁，共66頁。2022/12/851推動局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的因素個人計算機的廣泛應(yīng)用；在過去二十年中，計算機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，人們需要有更高帶寬的局域網(wǎng)。第五十一頁，共66頁。2022/12/852傳統(tǒng)共享式局域網(wǎng)的缺點傳統(tǒng)的局域網(wǎng)技術(shù)是建立在“共享介質(zhì)”的基礎(chǔ)上，典型的介質(zhì)訪問控制方法是CSMS/CD、TokenRing、TokenBus；介質(zhì)訪問控制方法用來保證每個結(jié)點都能夠“公平”地使用公共傳輸介質(zhì)；每個結(jié)點平均能分配到的帶寬隨著結(jié)點數(shù)的不斷增加而急劇減少；網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷加重時，沖突和重發(fā)現(xiàn)象將大量發(fā)生，網(wǎng)絡(luò)效率將會下降，網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲將會增長，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量將會下降。第五十二頁，共66頁。2022/12/853高速局域網(wǎng)的研究方法第一種方案：提高Ethernet的數(shù)據(jù)傳輸速率：10Mb/s→100Mb/s→1Gb/s；第二種方案：將一個大型局域網(wǎng)劃分成多個用網(wǎng)橋或路由器互連的子網(wǎng)，導(dǎo)致了局域網(wǎng)互連技術(shù)的發(fā)展；第三種方案：將“共享介質(zhì)方式”改為“交換方式”，導(dǎo)致了“交換式局域網(wǎng)”技術(shù)的發(fā)展。第五十三頁，共66頁。2022/12/854快速以太網(wǎng)（FastEthernet）IEEE802.3u相同點（與10Mbit/s以太網(wǎng)相比）：幀格式、幀長度、訪問控制機制（CSMA/CD）不同點（與10Mbit/s以太網(wǎng)相比）：數(shù)據(jù)傳輸速率為100Mb/s；信號編碼不同，對于三種不同的物理層標(biāo)準(zhǔn)分別是：100Base-TX：信號編碼MLT-3編碼方式，2對雙絞線，網(wǎng)段最大電纜長度100米（非系統(tǒng)跨距），100Base-FX：信號編碼為4B/5B-NRZI，光纖，最大媒體段MMF可達(dá)2公里（非系統(tǒng)跨距），SMF更長（全雙工）100Base-T4：信號編碼為8B/6T4對3類UTP雙絞線，其中3對用于數(shù)據(jù)傳輸，1對用于沖突檢測

10/100Mbps自動協(xié)商？碰撞域范圍（跨距）I類中繼器、II類中繼器交換技術(shù)、全雙工技術(shù)：支持第五十四頁，共66頁。2022/12/855自動協(xié)商自動協(xié)商（Auto-Negotiation):網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間相互確定對方的能力，并把自己自動設(shè)置成雙方共同支持的功能狀態(tài),適用于RJ-45連接器的雙絞線鏈路。速率、雙工模式快速鏈路脈沖(FLP,FastLinkPulse)信號803.u有關(guān)自動協(xié)商標(biāo)準(zhǔn)：10BESE-T傳統(tǒng)設(shè)備(指不支持自動協(xié)商協(xié)議的設(shè)備)在連接之前將持續(xù)發(fā)送NLP(NormalLinkPulse)信號。100BASE-T傳統(tǒng)設(shè)各在連接之前將持續(xù)發(fā)送FastEthernetIDLE信號。10/100Mbit/s自動協(xié)商設(shè)備在連接之前將持續(xù)發(fā)送FLP信號。如果自動協(xié)商設(shè)備測到NLP進(jìn)來，它將以10Mbit/s半雙工連接。如果自動協(xié)商設(shè)備測到FastEthernetIDLE進(jìn)來，它將以100Mbit/s半雙工連接。例：第五十五頁，共66頁。2022/12/8561Gbps以太網(wǎng)

吉比特以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)802.3有以下幾個要點：允許在1Gbit/s下全雙工和半雙工兩種方式工作。使用802.3協(xié)議規(guī)定的幀格式。在半雙工方式下使用CSMA/CD協(xié)議(全雙工方式不需要使用CSMA/CD協(xié)議)。載波延伸？速率為1000Mbit/s,發(fā)送512bit所消耗的時間是512ns,考慮轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的延遲，相應(yīng)的碰撞域范圍大約在30m左右。

FCSSALENGTHPreambleDAData載波延伸

MAC幀的最小值=64字節(jié)加上載波延伸使MAC幀長度=爭用期長度512字節(jié)第五十六頁，共66頁。2022/12/8571Gbps以太網(wǎng)-體系結(jié)構(gòu)和功能模塊

MAC子層，半雙工或全雙工千兆介質(zhì)專用接口（GMII）8B/10B編碼/譯碼非屏蔽銅纜編/譯碼1300nm長波光纖激光器激光器780nm短波激光器非屏蔽銅纜收發(fā)器單模光纖2~10KM50um或62.5um多模光纖200~550m非屏蔽雙纖線25~100m全雙工鏈路支持200m~10km鏈路距離半雙工中繼器支持200m網(wǎng)絡(luò)跨距短屏蔽銅纜收發(fā)器短屏蔽銅纜25M第五十七頁，共66頁。20