使用廣播信道的以太網.ppt

1、課件制作人：謝希仁,計算機網絡（第 5 版）,第 3 章 數據鏈路層,課件制作人：常革新,3.3 使用廣播信道的數據鏈路層 3.3.1 局域網的數據鏈路層 3.3.2 CSMA/CD 協(xié)議 3.4 使用廣播信道的以太網 3.4.1 使用集線器的星形拓撲 3.4.2 以太網的信道利用率 3.4.3 以太網的 MAC 層,第 3 章 數據鏈路層,課件制作人：常革新,課前提問 局域網有那些特點？哪些種拓撲結構？ 共享信道有哪兩種介質訪問控制技術？ 試解釋CSMA/CD協(xié)議？ 以太網的爭用期是多少？ 擴展局域網需要哪些設備？,第 3 章 數據鏈路層,課件制作人：常革新,3.3 使用廣播信道的數據鏈路層

2、3.3.1 局域網的數據鏈路層,局域網最主要的特點： 網絡為一個單位所擁有，且地理范圍和站點數目均有限。 局域網具有的主要優(yōu)點： （1）能方便地共享信道、共享外部設備、主機以及軟件、數據。從一個站點可訪問全網。 （2）便于系統(tǒng)的擴展和逐漸地演變，各設備的位置可靈活調整和改變。 （3）提高了系統(tǒng)的可靠性、可用性和殘存性。,課件制作人：常革新,3.3 使用廣播信道的數據鏈路層3.3.1 局域網的數據鏈路層,局域網最主要的特點： 網絡為一個單位所擁有，且地理范圍和站點數目均有限。 局域網的技術要素： （1）網絡拓撲結構 （2）介質訪問控制方法,課件制作人：常革新,局域網的拓撲結構,星形網,樹形網,共

3、享媒體,課件制作人：常革新,靜態(tài)劃分信道 頻分復用、時分復用、波分復用和碼分復用 動態(tài)媒體接入控制（多點接入） 隨機接入隨機接入的特點是所有的用戶可隨機地發(fā)送信息。如以太網的CSMA/CD。 受控接入受控接入的特點是用戶不能隨機地發(fā)送信息而必須服從一定的控制。如令牌環(huán)網的Token Ring。,共享媒體技術,課件制作人：常革新,B向 D 發(fā)送數據,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)送的數據,最初的以太網是將許多計算機都連接到一根總線上。當初認為這樣的連接方法既簡單又可靠，因為總線上沒有有源器件。,總線拓撲的以

4、太網,課件制作人：常革新,最初的以太網是將許多計算機都連接到一根總線上。當初認為這樣的連接方法既簡單又可靠，因為總線上沒有有源器件。 總線的特點 當一臺計算機發(fā)送數據時，總線上的所有計算機都能檢測到這個數據。這種通信方式是廣播通信。 僅當數據幀中的目的地址與計算機的地址一致時，該計算機才能接收這個數據幀。計算機對不是發(fā)送給自己的數據幀，則一律不接收。 具有廣播特性的總線上實現了一對一的通信。,總線拓撲的以太網,課件制作人：常革新,CSMA/CD 協(xié)議,CSMA/CD 表示 載波監(jiān)聽多點接入/碰撞檢測。 “多點接入”表示許多計算機以多點接入的方式連接在一根總線上。 “載波監(jiān)聽”是指每一個站在發(fā)送

5、數據之前先要檢測一下總線上是否有其他計算機在發(fā)送數據，如果有，則暫時不要發(fā)送數據，以免發(fā)生碰撞。 “碰撞檢測”就是計算機邊發(fā)送數據邊檢測信道上是否有“碰撞”發(fā)生。,課件制作人：常革新,CSMA/CD 協(xié)議,實際上“碰撞檢測”就是計算機邊發(fā)送數據邊檢測信道上信號的電壓值的變化。 當幾個站同時在總線上發(fā)送數據時，總線上的信號電壓擺動值將會增大（互相疊加）。 當一個站檢測到的信號電壓擺動值超過一定的門限值時，就認為總線上至少有兩個站同時在發(fā)送數據，表明產生了碰撞。 所謂“碰撞”就是發(fā)生了沖突。因此“碰撞檢測”也稱為“沖突檢測”。,課件制作人：常革新,CSMA/CD 協(xié)議,“碰撞檢測”就是計算機邊發(fā)送

6、數據邊檢測信道上是否有“碰撞”發(fā)生。 在發(fā)生碰撞時，總線上傳輸的信號產生了嚴重的失真，無法從中恢復出有用的信息來。 每一個正在發(fā)送數據的站，一旦發(fā)現總線上出現了碰撞，就要立即停止發(fā)送，免得繼續(xù)浪費網絡資源，然后等待一段隨機時間后再次發(fā)送。,課件制作人：常革新,CSMA/CD 協(xié)議,在有了“載波監(jiān)聽”的信道上為什么還會發(fā)生“碰撞”呢？這是由于電磁波在總線上的有限傳播速率的影響。 當某個站監(jiān)聽到總線是空閑時，也可能總線并非真正是空閑的。 A向B發(fā)出的信息要經過一定的時間后才能傳送到B。 B若在A發(fā)送的信息到達B之前發(fā)送自己的幀(因為這時B的載波監(jiān)聽檢測不到A所發(fā)送的信息)，則必然要在某個時間和A發(fā)

7、送的幀發(fā)生碰撞。 碰撞的結果是兩個幀都變得無用。,課件制作人：常革新,CSMA/CD 協(xié)議,在有了“載波監(jiān)聽”的信道上為什么還會發(fā)生“碰撞”呢？這是由于電磁波在總線上的有限傳播速率的影響。,1 km,A,B,t,t = 0,單程端到端 傳播時延記為,傳播時延對載波監(jiān)聽的影響,1 km,A,B,t,t = B 檢測到信道空閑 發(fā)送數據,t = / 2 發(fā)生碰撞,A,B,A,B,t = 0 A 檢測到 信道空閑 發(fā)送數據,A,B,t = 0,A,B,單程端到端 傳播時延記為,課件制作人：常革新,CSMA/CD 協(xié)議,強化碰撞 當發(fā)送數據的站一旦發(fā)現發(fā)生了碰撞時：立即停止發(fā)送數據；再繼續(xù)發(fā)送若干比特

8、的人為干擾信號，以便讓所有用戶都知道現在已經發(fā)生了碰撞。,課件制作人：常革新,CSMA/CD 協(xié)議,強化碰撞,A,B,t,信 道 占 用 時 間,課件制作人：常革新,使用CSMA/CD的以太網,重要特征 使用 CSMA/CD 協(xié)議的以太網不能進行全雙工通信而只能進行雙向交替通信（半雙工通信）。 每個站在發(fā)送數據之后的一小段時間內，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太網的平均通信量遠小于以太網的最高數據率。,課件制作人：常革新,以太網的爭用期,爭用期 最先發(fā)送數據幀的站，在發(fā)送數據幀后至多經過時間 2 （兩倍的端到端往返時延）就可知道發(fā)送的數據幀是否遭受了碰撞。 以太網的端到端

9、往返時延 2 稱為爭用期，或碰撞窗口。 經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。,課件制作人：常革新,以太網的爭用期,以太網的爭用期 以太網取 51.2 s 為爭用期的長度。 對于 10 Mb/s 以太網，在爭用期內可發(fā)送512 bit，即 64 字節(jié)。 以太網在發(fā)送數據時，若前 64 字節(jié)沒有發(fā)生沖突，則后續(xù)的數據就不會發(fā)生沖突。 以太網規(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。,課件制作人：常革新,二進制指數類型退避算法,發(fā)生碰撞的站在停止發(fā)送數據后，要推遲（退避）一個隨機時間才能再發(fā)送數據。以太網采用一種“二進制

10、指數類型退避算法” 確定基本退避時間，一般是取為爭用期 2。 定義重傳次數 k ，k 10，即 k = Min重傳次數, 10 從整數集合0,1, (2k 1)中隨機地取出一個數，記為 r。重傳所需的時延就是 r 倍的基本退避時間。 當重傳達 16 次仍不能成功時即丟棄該幀，并向高層報告。,課件制作人：常革新,以太網的信道利用率,以太網的信道被占用的情況： 爭用期長度為 2，即端到端傳播時延的兩倍。檢測到碰撞后不發(fā)送干擾信號。 幀長為 L (bit)，數據發(fā)送速率為 C (b/s)，因而幀的發(fā)送時間為 L/C = T0 (s)。,發(fā) 送 成 功,爭用期,爭用期,爭用期,2,2,2,T0,t,占

11、用期,發(fā)生碰撞,發(fā)送一幀所需的平均時間,課件制作人：常革新,在理想化的情況下，以太網上的各站發(fā)送數據都不會產生碰撞（這顯然已經不是CSMA/CD，而是需要使用一種特殊的調度方法），即總線一旦空閑就有某一個站立即發(fā)送數據。 發(fā)送一幀占用線路的時間是 T0 + ，而幀本身的發(fā)送時間是 T0。于是我們可計算出理想情況下的極限信道利用率 Smax為：,信道利用率的最大值 Smax,課件制作人：常革新,以太網的信道利用率,參數：= / T0 以太網的發(fā)送時延與單程端到端時延 和幀的發(fā)送時間 T0有關： 在T0 確定時，0，表示一發(fā)生碰撞就立即可以檢測出來，并立即停止發(fā)送，因而信道利用率很高；反之，越大，

12、 值越大，表明爭用期所占的比例增大，每發(fā)生一次碰撞就浪費許多信道資源，使得信道利用率明顯降低。,課件制作人：常革新,以太網的信道利用率,參數：= / T0 以太網的發(fā)送時延與單程端到端時延 和幀的發(fā)送時間 T0有關。 當數據率一定時，以太網的連線的長度受到限制，否則 的數值會太大。 以太網的幀長不能太短，否則 T0 的值會太小，使 值太大。,課件制作人：常革新,星形拓撲的以太網,傳統(tǒng)以太網最初是使用粗同軸電纜，后來演進到使用比較便宜的細同軸電纜，最后發(fā)展為使用更便宜和更靈活的雙絞線。,這種以太網采用星形拓撲，在星形的中心則增加了一種可靠性非常高的設備，叫做集線器(hub),集線器,站點,課件制

13、作人：常革新,星形拓撲的以太網,集線器的特點： 使用電子器件來模擬實際電纜線的工作，因此整個系統(tǒng)仍然像一個傳統(tǒng)的以太網那樣運行。 使用集線器的以太網在邏輯上仍是一個總線網，各工作站使用的還是 CSMA/CD 協(xié)議，并共享邏輯上的總線。 集線器很像一個多 接口的轉發(fā)器，工作 在物理層。,課件制作人：常革新,星形拓撲的以太網,10BASE-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/s 速率的無屏蔽雙絞線星形網的出現，既降低了成本，又提高了可靠性。 10BASE-T 雙絞線以太網的出現，是局域網發(fā)展史上的一個非常重要的里程碑，它為以太網在局域網中的統(tǒng)治地位奠定了

14、牢固的基礎。,課件制作人：常革新,令牌環(huán)網的拓撲結構,令牌環(huán)(Token Ring)網的拓撲結構是環(huán)形網，各站點通過多站訪問單元(MAU)與環(huán)連接，MAU的兩個末端端口分別稱為入環(huán)和出環(huán)端口。在使用屏蔽雙絞線條件下的一個網絡上最多可連接260個工作站。,課件制作人：常革新,令牌環(huán)的工作原理,只有持有令牌的結點才能發(fā)送數據。令牌是一種特殊的MAC控制幀，有忙/閑兩種標志。當環(huán)正常工作時，令牌總是沿著物理環(huán)單向逐站傳送，某一結點要發(fā)送數據時，必須等待空閑的令牌環(huán)的到來。這時，將令牌置為忙，然后傳送數據，網中個站都會依次收到數據幀。當目標站正確收到數據后，給出確認標志。當發(fā)送站收到自己發(fā)出的數據幀時

15、，將令牌置回閑，轉向下一結點。,持有令牌方發(fā)送幀碼位,非目標結點讓碼位通過,目標結點復制碼位并讓其通過,非目標結點數據幀通過,接收幀碼位令牌發(fā)往下一結點,課件制作人：常革新,令牌環(huán)的特點,網中結點兩次獲得令牌之間的最大間隔時間是確定的，因此適用于對數據傳輸實時性要求較高的應用環(huán)境，如過程控制領域。 在網絡通信負荷較重時表現出很好的吞吐率與較低的傳輸延遲，因此適用于通信負荷較重的應用環(huán)境。 令牌環(huán)的維護工作非常復雜，有環(huán)的初始化、結點的加入和撤出、環(huán)的恢復和優(yōu)先級等。所以實現起來較困難。,課件制作人：常革新,令牌總線(Token Bus)技術,拓撲結構 總線型拓撲物理拓撲為總線型拓撲，而邏輯拓撲

16、為令牌環(huán)拓撲。 工作原理 仍由令牌控制發(fā)送數據。令牌的傳遞是由高地址向底地址傳遞，從而在總線上形成一個邏輯環(huán)。,總線,課件制作人：常革新,3.5 擴展的局域網,3.5.1 在物理層擴展局域網 3.5.2 在數據鏈路層擴展局域網,課件制作人：常革新,3.5.1 在物理層擴展局域網,主機使用光纖和一對光纖調制解調器連接到集線器，實現遠距離連接。,課件制作人：常革新,某大學有三個系，各自有一個局域網,3.5.1 在物理層擴展局域網,三個獨立的碰撞域,一系,二系,三系,碰撞域,碰撞域,碰撞域,用主干集線器可連成更大的局域網,主干集線器,更大的碰撞域,課件制作人：常革新,用集線器擴展局域網的優(yōu)點 使原來

17、屬于不同碰撞域的局域網上的計算機能夠進行跨碰撞域的通信。 擴大了局域網覆蓋的地理范圍。 用集線器擴展局域網的缺點 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據率，那么就不能用集線器將它們互連起來。,3.5.1 在物理層擴展局域網,課件制作人：常革新,在數據鏈路層擴展局域網是使用網橋。 網橋工作在數據鏈路層，它根據 MAC 幀的目的地址對收到的幀進行轉發(fā)。 網橋具有過濾幀的功能。當網橋收到一個幀時，并不是向所有的接口轉發(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發(fā)到哪一個接口,3.5.2 在數據鏈路層擴展局域網,課件制作人：常革新,網橋的內部結構,3.5

18、.2 在數據鏈路層擴展局域網,課件制作人：常革新,使用網橋帶來的好處 過濾通信量。 擴大了物理范圍。 提高了可靠性。 可互連不同物理層、不同 MAC 子層和不同速率（如10Mb/s 和 100 Mb/s 以太網）的局域網。,3.5.2 在數據鏈路層擴展局域網,課件制作人：常革新,使用網橋帶來的好處 網橋使各網段成為隔離開的碰撞域。,3.5.2 在數據鏈路層擴展局域網,B2,B1,碰撞域,碰撞域,碰撞域,A,B,C,D,E,F,課件制作人：常革新,使用網橋帶來的缺點 存儲轉發(fā)增加了時延。 在MAC 子層并沒有流量控制功能。 具有不同 MAC 子層的網段橋接在一起時時延更大。 網橋只適合于用戶數不

19、太多(不超過幾百個)和通信量不太大的局域網，否則有時還會因傳播過多的廣播信息而產生網絡擁塞。這就是所謂的廣播風暴。,3.5.2 在數據鏈路層擴展局域網,課件制作人：常革新,網橋和集線器（或轉發(fā)器）不同 集線器在轉發(fā)幀時，不對傳輸媒體進行檢測。 網橋在轉發(fā)幀之前必須執(zhí)行 CSMA/CD 算法。若在發(fā)送過程中出現碰撞，就必須停止發(fā)送和進行退避。,3.5.2 在數據鏈路層擴展局域網,課件制作人：常革新,用戶層,IP,MAC,站 1,用戶層,IP,MAC,站 2,物理層,網橋 1,網橋 2,A,B,用戶數據,IP-H,MAC-H,MAC-T,PPP-H,PPP-T, , , ,物理層,DL,R,MAC

20、,物理層,物理層,DL,R,物理層,物理層,LAN,LAN,兩個網橋之間還可使用一段點到點鏈路,網橋不改變它轉發(fā)的幀的源地址,課件制作人：常革新,透明網橋 目前使用得最多的網橋是透明網橋(transparent bridge)。 “透明”是指局域網上的站點并不知道所發(fā)送的幀將經過哪幾個網橋，因為網橋對各站來說是看不見的。 透明網橋是一種即插即用設備，其標準是 IEEE 802.1D。,3.5.2 在數據鏈路層擴展局域網,課件制作人：常革新,透明網橋轉發(fā)表的建立和對收到幀的處理 網橋每收到一個幀，就記下其源地址和進入網橋的接口，作為轉發(fā)表中的一個項目。 在建立轉發(fā)表時是把幀首部中的源地址寫在“地

21、址”這一欄的下面。 在轉發(fā)幀時，則是根據收到的幀首部中的目的地址來轉發(fā)的。這時就把在“地址”欄下面已經記下的源地址當作目的地址，而把記下的進入接口當作轉發(fā)接口。,3.5.2 在數據鏈路層擴展局域網,課件制作人：常革新,地址 接口,轉發(fā)表的建立過程舉例,B2,B1,A,B,C,D,E,F,1,2,1,2,地址 接口,課件制作人：常革新,網橋在轉發(fā)表中登記以下三個信息 在網橋的轉發(fā)表中寫入的信息除了地址和接口外，還有幀進入該網橋的時間。 把每個幀到達網橋的時間登記下來，就可以在轉發(fā)表中只保留網絡拓撲的最新狀態(tài)信息。這樣就使得網橋中的轉發(fā)表能反映當前網絡的最新拓撲狀態(tài)。因為以太網的拓撲可能經常會發(fā)生

22、變化。,3.5.2 在數據鏈路層擴展局域網,課件制作人：常革新,網橋的自學習和轉發(fā)幀的步驟歸納 自學習。查找轉發(fā)表中與收到幀的源地址有無相匹配的項目。如沒有，就在轉發(fā)表中增加一個項目（源地址、進入的接口和時間）。如有，則把原有的項目進行更新。,3.5.2 在數據鏈路層擴展局域網,課件制作人：常革新,網橋的自學習和轉發(fā)幀的步驟歸納 自學習。 轉發(fā)幀。查找轉發(fā)表中與收到幀的目的地址有無相匹配的項目。 如沒有，則通過所有其他接口（但進入網橋的接口除外）按進行轉發(fā)。 如有，則按轉發(fā)表中給出的接口進行轉發(fā)。 若轉發(fā)表中給出的接口就是該幀進入網橋的接口，則應丟棄這個幀（因為這時不需要經過網橋進行轉發(fā)）。,

23、3.5.2 在數據鏈路層擴展局域網,課件制作人：常革新,在有多個網橋的局域網中，可能會產生轉發(fā)的幀在網絡中不斷地兜圈子的現象。,3.5.2 在數據鏈路層擴展局域網,局域網 2,局域網 1,網橋 2,網橋 1,A,F,不停地 兜圈子,A 發(fā)出的幀,網絡資源白白消耗了,課件制作人：常革新,透明網橋采用生成樹的方法，將互連一起的網橋在進行彼此通信后，就能找出原來的網絡拓撲的一個子集。在這個子集里，整個連通的網絡中不存在回路，即在任何兩個站之間只有一條路徑。 為了得出能夠反映網絡拓撲發(fā)生變化時的生成樹，在生成樹上的根網橋每隔一段時間還要對生成樹的拓撲進行更新。,3.5.2 在數據鏈路層擴展局域網,課件

24、制作人：常革新,透明網橋容易安裝，但網絡資源的利用不充分。 源路由(source route)網橋在發(fā)送幀時將詳細的路由信息放在幀的首部中。 源站以廣播方式向欲通信的目的站發(fā)送一個發(fā)現幀，每個發(fā)現幀都記錄所經過的路由。 發(fā)現幀到達目的站時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. 源路由網橋,課件制作人：常革新,交換式集線器(switching hub) 1990 年問世的，可明顯地提高局域網的性能。 交換式集線器常稱為以太網交換機(switch)或第二層交換機（表明此交換機

25、工作在數據鏈路層）。 以太網交換機通常都有十幾個接口。因此，以太網交換機實質上就是一個多接口的網橋，可見交換機工作在數據鏈路層。,4. 多接口網橋以太網交換機,課件制作人：常革新,以太網交換機的每個接口都直接與主機相連，并且一般都工作在全雙工方式。 交換機能同時連通許多對的接口，使每一對相互通信的主機都能像獨占通信媒體那樣，進行無碰撞地傳輸數據。 以太網交換機由于使用了專用的交換結構芯片，其交換速率就較高。,以太網交換機的特點,課件制作人：常革新,對于普通 10 Mb/s 的共享式以太網，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。 使用以太網交換機

26、時，雖然在每個接口到主機的帶寬還是 10 Mb/s，但由于一個用戶在通信時是獨占而不是和其他網絡用戶共享傳輸媒體的帶寬，因此對于擁有 N 對接口的交換機的總容量為 N10 Mb/s。這正是交換機的最大優(yōu)點。,獨占傳輸媒體的帶寬,課件制作人：常革新,用以太網交換機擴展局域網,一系,三系,二系,10BASE-T,至因特網,100 Mb/s,100 Mb/s,100 Mb/s,萬維網 服務器,電子郵件 服務器,以太網 交換機,路由器,課件制作人：常革新,虛擬局域網 VLAN 是由一些局域網網段構成的與物理位置無關的邏輯組。 這些網段具有某些共同的需求。 每一個 VLAN 的幀都有一個明確的標識符，指

27、明發(fā)送這個幀的工作站是屬于哪一個 VLAN。 虛擬局域網其實只是局域網給用戶提供的一種服務，而并不是一種新型局域網。,利用以太網交換機可以很方便地實現虛擬局域網,以太網 交換機,A4,B1,以太網 交換機,VLAN3,C3,B3,VLAN1,VLAN2,C1,A2,A1,A3,C2,B2,以太網 交換機,以太網 交換機,三個虛擬局域網: VLAN1, VLAN2 和 VLAN3,以太網 交換機,A4,B1,以太網 交換機,VLAN3,C3,B3,VLAN1,VLAN2,C1,A2,A1,A3,C2,B2,以太網 交換機,以太網 交換機,三個虛擬局域網 VLAN1, VLAN2 和 VLAN3

28、的構成,當 B1 向 VLAN2 工作組內成員發(fā)送數據時， 工作站 B2 和 B3 將會收到廣播的信息。,以太網 交換機,A4,B1,以太網 交換機,VLAN3,C3,B3,VLAN1,VLAN2,C1,A2,A1,A3,C2,B2,以太網 交換機,以太網 交換機,三個虛擬局域網 VLAN1, VLAN2 和 VLAN3 的構成,B1 發(fā)送數據時，工作站 A1, A2 和 C1 都不會收到 B1 發(fā)出的廣播信息。,以太網 交換機,A4,B1,以太網 交換機,VLAN3,C3,B3,VLAN1,VLAN2,C1,A2,A1,A3,C2,B2,以太網 交換機,以太網 交換機,三個虛擬局域網 VLA

29、N1, VLAN2 和 VLAN3 的構成,虛擬局域網限制了接收廣播信息的工作站數，使得網絡 不會因傳播過多的廣播信息(即“廣播風暴”)而引起性能惡化。,課件制作人：常革新,虛擬局域網協(xié)議允許在以太網的幀格式中插入4 字節(jié)的標識符，稱為 VLAN 標記(tag)，用來指明發(fā)送該幀的工作站屬于哪一個虛擬局域網。,虛擬局域網使用的以太網幀格式,802.3 MAC 幀,字節(jié),6,6,2,46 1500,4,目地地址,源地址,長度/類型,數 據,FCS,長度/類型 = 802.1Q 標記類型 標記控制信息 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 VID,2 字節(jié),2 字節(jié),插入

30、 4 字節(jié)的 VLAN 標記,4,用戶優(yōu)先級,CFI,課件制作人：常革新,傳統(tǒng)以太網可使用的傳輸媒體有四種，即粗纜、細纜、銅線和光纜。其物理層標準如表所示：,傳統(tǒng)以太網的物理層標準,課件制作人：常革新,傳統(tǒng)以太網可使用的傳輸媒體有四種，即粗纜、細纜、銅線和光纜。其連線如圖所示：,以太網的物理層標準,課件制作人：常革新,傳統(tǒng)以太網可使用的傳輸媒體有四種，即粗纜、細纜、銅線和光纜。其布線如圖所示：,以太網的物理層標準,課件制作人：常革新,高速以太網,高速以太網：速率達到100 Mb/s以上的以太網稱為。 100M以太網（又稱為快速以太網）。 吉比特以太網 10吉比特以太網,課件制作人：常革新,高速

31、以太網,100BASE-T（又稱為快速以太網）。其特點： 在雙絞線上傳送 100 Mb/s 基帶信號的星型拓撲以太網。使用IEEE 802.3u協(xié)議。MAC 幀格式仍然是 802.3 標準規(guī)定的。 保持最短幀長不變，一個網段的最大電纜長度仍是100 m。幀間時間間隔從原來的 9.6 s 改為現在的 0.96 s。 可在全雙工方式下工作而無沖突發(fā)生。因此，不使用 CSMA/CD 協(xié)議。,課件制作人：常革新,高速以太網,三種不同的物理層標準 100BASE-TX 使用 2 對 UTP 5 類線或屏蔽雙絞線 STP。 100BASE-FX 使用 2 對光纖。 100BASE-T4 使用 4 對 UT

32、P 3 類線或 5 類線。,課件制作人：常革新,吉比特以太網,使用IEEE 802.3z和802.3ab 協(xié)議。 與 10BASE-T 和 100BASE-T 技術向后兼容。 可工作在全雙工和半雙工兩種方式下。 在半雙工方式下使用 CSMA/CD 協(xié)議，并在協(xié)議中增加了載波延伸和分組突發(fā)機制。 載波延伸就是將爭用期增大為512字節(jié)，但最短幀仍是64字節(jié)； 分組突發(fā)就是允許多個短幀連接成一個幀。,在半雙工方式下使用 CSMA/CD 協(xié)議。,課件制作人：常革新,吉比特以太網,吉比特以太網的物理層 1000BASE-X 1000BASE-SX SX表示短波長 1000BASE-LX LX表示長波長 1000BASE-CX CX表示銅線 1000BASE-T 使用