計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)ch04局域網(wǎng)廣域網(wǎng)

1、內(nèi)容綱要內(nèi)容綱要4.1 局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)概述1、局域網(wǎng)的定義、局域網(wǎng)的定義局域網(wǎng)是指將分散在一個(gè)局部地理范圍局域網(wǎng)是指將分散在一個(gè)局部地理范圍(如一如一棟大樓等棟大樓等)的多臺(tái)計(jì)算機(jī)通過傳輸媒體連接的多臺(tái)計(jì)算機(jī)通過傳輸媒體連接起來的通信網(wǎng)絡(luò)。起來的通信網(wǎng)絡(luò)。 4.1 局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)概述2、局域網(wǎng)的特點(diǎn)、局域網(wǎng)的特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域相對(duì)較小，通常傳輸距離在網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域相對(duì)較小，通常傳輸距離在0.1km25km。傳輸速率高，局域網(wǎng)的傳輸速率一般為傳輸速率高，局域網(wǎng)的傳輸速率一般為1 Mbit/s 100Mbit/s。目前，。目前，10 Mbit/s，100 Mbit/s，1000 Mbit/s的

2、以太網(wǎng)得到了廣泛的應(yīng)用，正在推的以太網(wǎng)得到了廣泛的應(yīng)用，正在推出出10 Gbit/s的以太網(wǎng)。的以太網(wǎng)。誤碼率低，局域網(wǎng)的誤碼率一般在誤碼率低，局域網(wǎng)的誤碼率一般在10-8 10-11范范圍內(nèi)，傳輸質(zhì)量高。圍內(nèi)，傳輸質(zhì)量高。局域網(wǎng)具有專用性質(zhì)。局域網(wǎng)具有專用性質(zhì)。局域網(wǎng)大多采用廣播方式傳輸數(shù)據(jù)，一個(gè)站發(fā)出局域網(wǎng)大多采用廣播方式傳輸數(shù)據(jù)，一個(gè)站發(fā)出數(shù)據(jù)，其它所有站都能接收到。因此，局域網(wǎng)不數(shù)據(jù)，其它所有站都能接收到。因此，局域網(wǎng)不需要考慮路由選擇問題。需要考慮路由選擇問題。 4.1 局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)概述3、局域網(wǎng)的四個(gè)技術(shù)特性、局域網(wǎng)的四個(gè)技術(shù)特性傳輸媒體，指用于連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的介質(zhì)類型，傳輸媒體

3、，指用于連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的介質(zhì)類型，常用的有雙絞線、同軸電纜、光纖，以及微常用的有雙絞線、同軸電纜、光纖，以及微波、紅外線和激光等無線傳輸媒體。波、紅外線和激光等無線傳輸媒體。 傳輸技術(shù)，指借助傳輸媒體進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的傳輸技術(shù)，指借助傳輸媒體進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的技術(shù)，常用的有基帶傳輸和寬帶傳輸兩種。技術(shù)，常用的有基帶傳輸和寬帶傳輸兩種。 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，物理結(jié)構(gòu)和形狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，物理結(jié)構(gòu)和形狀 媒體訪問控制方法，指多臺(tái)計(jì)算機(jī)對(duì)傳輸媒媒體訪問控制方法，指多臺(tái)計(jì)算機(jī)對(duì)傳輸媒體的訪問控制方法體的訪問控制方法 4.1 局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)概述4、局域網(wǎng)的傳輸媒體、局域網(wǎng)的傳輸媒體局域網(wǎng)的傳輸媒體包括有線媒體和無線媒體局域網(wǎng)的

4、傳輸媒體包括有線媒體和無線媒體兩類。兩類。有線傳輸媒體有雙絞線、同軸電纜、光纖。有線傳輸媒體有雙絞線、同軸電纜、光纖。無線傳輸媒體有微波、紅外線和激光等。無線傳輸媒體有微波、紅外線和激光等。 4.1 局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)概述5、局域網(wǎng)的傳輸技術(shù)、局域網(wǎng)的傳輸技術(shù)利用傳輸媒體進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)，可以分利用傳輸媒體進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)，可以分為基帶傳輸和寬帶傳輸兩種。為基帶傳輸和寬帶傳輸兩種。 基帶傳輸，即不經(jīng)過調(diào)制，直接將數(shù)字信號(hào)基帶傳輸，即不經(jīng)過調(diào)制，直接將數(shù)字信號(hào)波形加載到傳輸媒體上進(jìn)行傳輸。數(shù)字信號(hào)波形加載到傳輸媒體上進(jìn)行傳輸。數(shù)字信號(hào)通常采用經(jīng)過曼徹斯特或差分曼徹斯特編碼通常采用經(jīng)過曼徹斯特或

5、差分曼徹斯特編碼的信號(hào)。的信號(hào)。寬帶傳輸，即將待傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)波形調(diào)制寬帶傳輸，即將待傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)波形調(diào)制到合適的中心頻率上，寬帶傳輸可以支持信到合適的中心頻率上，寬帶傳輸可以支持信道的頻分復(fù)用和信號(hào)的多路傳輸。道的頻分復(fù)用和信號(hào)的多路傳輸。局域網(wǎng)中通常采用基帶傳輸技術(shù)。局域網(wǎng)中通常采用基帶傳輸技術(shù)。 6、局域網(wǎng)典型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、局域網(wǎng)典型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星（星（Star）型）型局域網(wǎng)所有站點(diǎn)的通信都通過中心站點(diǎn)進(jìn)行局域網(wǎng)所有站點(diǎn)的通信都通過中心站點(diǎn)進(jìn)行環(huán)（環(huán)（Ring）型）型控制簡(jiǎn)便，結(jié)構(gòu)對(duì)稱性好，傳輸速率高。如：控制簡(jiǎn)便，結(jié)構(gòu)對(duì)稱性好，傳輸速率高。如：IBM令牌環(huán)網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng)總線（總線（Bus）型

6、）型采用廣播式多路訪問方法，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠采用廣播式多路訪問方法，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，擴(kuò)展性好。如：采用集線器性高，擴(kuò)展性好。如：采用集線器(HUB) 組網(wǎng)組網(wǎng)樹（樹（Tree）型）型分層結(jié)構(gòu)，擴(kuò)展性好，尋址方便分層結(jié)構(gòu)，擴(kuò)展性好，尋址方便匹配電阻匹配電阻交換機(jī)交換機(jī)干線耦合器干線耦合器總線網(wǎng)總線網(wǎng)星形網(wǎng)星形網(wǎng)樹形網(wǎng)樹形網(wǎng) 環(huán)形網(wǎng)環(huán)形網(wǎng)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)8、IEEE 802 局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)表示會(huì)話運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)鏈路物理應(yīng)用802.1802.2802.3 802.4 802.5 802.6ISO/OSI-RM7654321802.9 802.11CSMA/CD標(biāo)記總線標(biāo)記 環(huán)M

7、ANV/D綜合LAN無線LAN邏輯鏈路控制（LLC）（體系結(jié)構(gòu)），網(wǎng)絡(luò)互連802.7802.8光纖技術(shù)寬帶技術(shù)UTP同軸電纜光纜802.10 網(wǎng)絡(luò)安全802.12交換LAN內(nèi)容綱要內(nèi)容綱要1、以太網(wǎng)概述、以太網(wǎng)概述 以太網(wǎng)是以以太網(wǎng)是以CSMA/CD方式工作的一種方式工作的一種總線式局域網(wǎng)總線式局域網(wǎng)IEEE 802委員會(huì)在局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層委員會(huì)在局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層定義了兩個(gè)子層，即邏輯鏈路控制定義了兩個(gè)子層，即邏輯鏈路控制LLC (Logical Link Control)子層和媒子層和媒體接入控制體接入控制MAC (Medium Access control)子層子層 局局 域域 網(wǎng)網(wǎng)網(wǎng)

8、絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層物理層物理層站點(diǎn)站點(diǎn) 1網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層物理層物理層邏輯鏈路控制邏輯鏈路控制LLCLLC媒體接入控制媒體接入控制MACMAC數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)鏈路層鏈路層站點(diǎn)站點(diǎn) 21、以太網(wǎng)概述、以太網(wǎng)概述4.2 以太網(wǎng)技術(shù)以太網(wǎng)技術(shù) 以太網(wǎng)工作原理以太網(wǎng)工作原理 采用了第三章所介紹的載波監(jiān)聽采用了第三章所介紹的載波監(jiān)聽多路訪問多路訪問/沖突檢測(cè)沖突檢測(cè)(CSMA/CD) 的方的方法進(jìn)行信道訪問控制。法進(jìn)行信道訪問控制。參參 數(shù)數(shù) 數(shù)數(shù) 值值爭(zhēng)用期時(shí)隙爭(zhēng)用期時(shí)隙(Slot time) 51.2 us 幀間隔幀間隔(Inter Frame Gap) 9.6 us 嘗試次數(shù)嘗試次數(shù)(Attempt Limit) 1

9、6 退避限制數(shù)退避限制數(shù)(Back off Limit) 10 阻塞信號(hào)阻塞信號(hào)(Jam Size ) 32 bits 最大幀長(zhǎng)最大幀長(zhǎng)( Max Frame Size ) 1518 bytes 最小幀長(zhǎng)最小幀長(zhǎng)( Min Frame Size ) 64 bytes 地址長(zhǎng)度地址長(zhǎng)度(Address Size ) 6 bytesCSMA/CD方式的主要參數(shù)方式的主要參數(shù)第第 1最高位最高位最先發(fā)送最先發(fā)送最低位最低位最高位最高位最低位最低位最后發(fā)送最后發(fā)送00110101 01111011 00010010 00000000 00000000 00000001最低位最低位最先發(fā)送最先發(fā)送最高位

10、最高位最低位最低位最高位最高位最后發(fā)送最后發(fā)送機(jī)構(gòu)惟一標(biāo)志符機(jī)構(gòu)惟一標(biāo)志符 OUI擴(kuò)展標(biāo)志符擴(kuò)展標(biāo)志符高位在前高位在前低位在前低位在前十六進(jìn)制表示的十六進(jìn)制表示的 EUI-48 地址：地址： AC-DE-48-00-00-80二進(jìn)制表示的二進(jìn)制表示的 EUI-48 地址：地址：第第 1 字節(jié)字節(jié)第第 6 字節(jié)字節(jié)I/G 比特比特I/G 比特比特字節(jié)順序字節(jié)順序第第 2第第 3第第 4第第 5第第 6第第 1字節(jié)順序字節(jié)順序第第 2第第 3第第 4第第 5第第 610101100 11011110 01001000 00000000 00000000 10000000802.5802.6802.

11、3802.4802.5802.6 路由器由于同時(shí)連接路由器由于同時(shí)連接到兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)上，因此到兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)上，因此它有兩塊網(wǎng)卡和兩個(gè)它有兩塊網(wǎng)卡和兩個(gè)硬件地址。硬件地址。路由器路由器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-F6n(broadcast)n多播多播(multicast)幀（一對(duì)多）幀（一對(duì)多）MAC 幀幀字節(jié)字節(jié)6624IP 層層物理層物理層目的地址目的地址源地址源地址長(zhǎng)度長(zhǎng)度/類型類型FCSMAC 層層10101010101010 11前同步碼前同步碼幀開始幀開始

12、定界符定界符7 字節(jié)字節(jié)1 字節(jié)字節(jié)8 字節(jié)字節(jié)插入插入數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)MAC 子層子層IP 層層LLC 子層子層802.2LLC 幀幀當(dāng)長(zhǎng)度當(dāng)長(zhǎng)度/類型字段類型字段表示長(zhǎng)度時(shí)表示長(zhǎng)度時(shí) 802.3MAC 幀幀以太網(wǎng)以太網(wǎng) V2 MAC 幀幀這種這種 802.3 + 802.2 幀已經(jīng)較少使用幀已經(jīng)較少使用目的地址目的地址源地址源地址類型類型數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)FCS6624字節(jié)字節(jié)46 150043 1497111DSAP SSAP111 控制控制 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)字節(jié)字節(jié)DSAPSSAP控制控制IP 數(shù)據(jù)報(bào)數(shù)據(jù)報(bào)IP 數(shù)據(jù)報(bào)數(shù)據(jù)報(bào)MAC 幀幀物理層物理層MAC 層層10101010101010 11前同步碼前同

13、步碼幀開始幀開始定界符定界符7 字節(jié)字節(jié)1 字節(jié)字節(jié)8 字節(jié)字節(jié)插入插入IP 層層以太網(wǎng)以太網(wǎng) V2 MAC 幀幀目的地址目的地址源地址源地址類型類型數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)FCS6624字節(jié)字節(jié)46 1500IP 數(shù)據(jù)報(bào)數(shù)據(jù)報(bào)n目的地址字段目的地址字段 6 字節(jié)，源地址字段字節(jié)，源地址字段 6 字字節(jié)節(jié)n類型字段類型字段 2 字節(jié)：類型字段用來標(biāo)志上字節(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(gè)協(xié)議幀的數(shù)據(jù)上交給上一層的這個(gè)協(xié)議n數(shù)據(jù)字段的正式名稱是數(shù)據(jù)字段的正式名稱是 MAC 客戶數(shù)據(jù)字客戶數(shù)據(jù)字段最小長(zhǎng)度段最小長(zhǎng)度 64

14、 字節(jié)字節(jié) 18 字節(jié)的首部和字節(jié)的首部和尾部尾部 = 數(shù)據(jù)字段的最小長(zhǎng)度（數(shù)據(jù)字段的最小長(zhǎng)度（46字節(jié)）字節(jié)）n數(shù)據(jù)字段的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)字段的長(zhǎng)度461500字節(jié)。當(dāng)數(shù)據(jù)字字節(jié)。當(dāng)數(shù)據(jù)字段的長(zhǎng)度小于段的長(zhǎng)度小于 46 字節(jié)時(shí)，應(yīng)在數(shù)據(jù)字段字節(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，以保的后面加入整數(shù)字節(jié)的填充字段，以保證以太網(wǎng)的證以太網(wǎng)的 MAC 幀長(zhǎng)不小于幀長(zhǎng)不小于 64 字節(jié)字節(jié)n幀校驗(yàn)序列幀校驗(yàn)序列FCS 4 字節(jié)：當(dāng)傳輸媒體的誤字節(jié)：當(dāng)傳輸媒體的誤碼率為碼率為 1108 時(shí)，時(shí)，MAC 子層可使未子層可使未檢測(cè)到的差錯(cuò)小于檢測(cè)到的差錯(cuò)小于 11014n為了達(dá)到比特同步，在傳輸媒體上實(shí)

15、際為了達(dá)到比特同步，在傳輸媒體上實(shí)際傳送的要比傳送的要比 MAC 幀還多幀還多 8 個(gè)字節(jié)個(gè)字節(jié)n在幀的前面插入的在幀的前面插入的 8 字節(jié)中的第一個(gè)字字節(jié)中的第一個(gè)字段共段共 7 個(gè)字節(jié)，是前同步碼，用來迅速個(gè)字節(jié)，是前同步碼，用來迅速實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn) MAC 幀的比特同步。第二個(gè)字段是幀的比特同步。第二個(gè)字段是幀開始定界符，表示后面信息就是幀開始定界符，表示后面信息就是MAC 幀。幀。0T2cavNT0002TNTTTcav111)1 ()1 (NNNAppNppCP1)1 ( i1011AiAiAicPPPiiPN爭(zhēng)用期個(gè)數(shù)為) 12(11) 1(22101000AAcPaTPTTNT0/Ta1

16、0BASE-510BASE-2內(nèi)容綱要內(nèi)容綱要集線器集線器集線器集線器一系一系二系二系集線器集線器三系三系三個(gè)獨(dú)立的碰撞域三個(gè)獨(dú)立的碰撞域一系一系二系二系三系三系集線器集線器集線器集線器集線器集線器集線器集線器主干集線器主干集線器站表站表端口管理端口管理 軟件軟件網(wǎng)橋協(xié)議網(wǎng)橋協(xié)議 實(shí)體實(shí)體端口端口 1端口端口 2緩存緩存網(wǎng)段網(wǎng)段 B網(wǎng)段網(wǎng)段 A111222站地址站地址 端口端口網(wǎng)橋網(wǎng)橋網(wǎng)橋網(wǎng)橋網(wǎng)橋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)網(wǎng)橋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)用戶層用戶層IPMAC站站 1用戶層用戶層IPMAC站站 2物理層物理層網(wǎng)橋網(wǎng)橋 1網(wǎng)橋網(wǎng)橋 2AB用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)IP-HMAC-HMAC-TDL-HDL-T 物理層物理層D

17、LRMAC物理層物理層物理層物理層DLRMAC物理層物理層物理層物理層LANLAN兩個(gè)網(wǎng)橋之間還可使用一段點(diǎn)到點(diǎn)鏈路兩個(gè)網(wǎng)橋之間還可使用一段點(diǎn)到點(diǎn)鏈路 局域網(wǎng)局域網(wǎng) 2局域網(wǎng)局域網(wǎng) 1網(wǎng)橋網(wǎng)橋 2網(wǎng)橋網(wǎng)橋 1 AFF2F1不停地不停地兜圈子兜圈子A 發(fā)出的幀發(fā)出的幀網(wǎng)橋網(wǎng)橋 1 轉(zhuǎn)發(fā)的幀轉(zhuǎn)發(fā)的幀網(wǎng)橋網(wǎng)橋 2 轉(zhuǎn)發(fā)的幀轉(zhuǎn)發(fā)的幀網(wǎng)絡(luò)資源白白消耗了網(wǎng)絡(luò)資源白白消耗了n存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式n直通方式（直通方式（Cut-Through）n無碎片直通方式無碎片直通方式n （Fragment-free Cut-Through）n存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式：存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式：n交換機(jī)先將交換機(jī)先將MAC幀全部讀入到內(nèi)部緩沖

18、幀全部讀入到內(nèi)部緩沖區(qū)，進(jìn)行幀校驗(yàn)，一旦有錯(cuò)，就立即通區(qū)，進(jìn)行幀校驗(yàn)，一旦有錯(cuò)，就立即通知源站點(diǎn)重發(fā)。利用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，網(wǎng)知源站點(diǎn)重發(fā)。利用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，網(wǎng)管員可以定義過濾算法來控制交換機(jī)的管員可以定義過濾算法來控制交換機(jī)的通信量，實(shí)現(xiàn)速率不同兩個(gè)端口間信息通信量，實(shí)現(xiàn)速率不同兩個(gè)端口間信息處理。處理。n存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式：存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式：n交換機(jī)的傳輸延遲大（隨幀的長(zhǎng)度而變交換機(jī)的傳輸延遲大（隨幀的長(zhǎng)度而變化），緩存是有限的，當(dāng)負(fù)荷增大時(shí)，化），緩存是有限的，當(dāng)負(fù)荷增大時(shí)，會(huì)引起阻塞現(xiàn)象。會(huì)引起阻塞現(xiàn)象。n直通方式直通方式 （Cut-Through）n交換機(jī)收到交換機(jī)收到MAC幀時(shí)，不待收完整，就按

19、幀幀時(shí)，不待收完整，就按幀頭的頭的DA來判別起轉(zhuǎn)發(fā)端口。起轉(zhuǎn)發(fā)速度快，來判別起轉(zhuǎn)發(fā)端口。起轉(zhuǎn)發(fā)速度快，延遲一致性好（與幀長(zhǎng)短無關(guān)）。延遲一致性好（與幀長(zhǎng)短無關(guān)）。n由于采用直通方式（由于采用直通方式（Cut-Through） ，在轉(zhuǎn)發(fā)，在轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)不進(jìn)行差錯(cuò)校驗(yàn)，當(dāng)某些幀已有錯(cuò)仍然加以時(shí)不進(jìn)行差錯(cuò)校驗(yàn)，當(dāng)某些幀已有錯(cuò)仍然加以轉(zhuǎn)發(fā)，做無用功；且不適宜速率不同的兩個(gè)端轉(zhuǎn)發(fā)，做無用功；且不適宜速率不同的兩個(gè)端口間轉(zhuǎn)發(fā)，口間轉(zhuǎn)發(fā)，100Mbit/s網(wǎng)段的信息直通轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)段的信息直通轉(zhuǎn)發(fā)到10Mbit/s網(wǎng)段，必產(chǎn)生阻塞。網(wǎng)段，必產(chǎn)生阻塞。n無碎片直通方式無碎片直通方式 (Fragment-free Cut

20、-Through)n以太網(wǎng)最小幀的長(zhǎng)度為以太網(wǎng)最小幀的長(zhǎng)度為64字節(jié)（含幀頭、字節(jié)（含幀頭、尾），無碎片直通方式針對(duì)這一特征，設(shè)置尾），無碎片直通方式針對(duì)這一特征，設(shè)置一個(gè)一個(gè)64字節(jié)的字節(jié)的FIFO緩沖，相對(duì)可減少出錯(cuò)幀緩沖，相對(duì)可減少出錯(cuò)幀的轉(zhuǎn)發(fā)率（凡小于的轉(zhuǎn)發(fā)率（凡小于64字節(jié)的幀均不轉(zhuǎn)發(fā)）。字節(jié)的幀均不轉(zhuǎn)發(fā)）。無碎片直通方式較之直通方式提供了較好的無碎片直通方式較之直通方式提供了較好的差錯(cuò)檢驗(yàn)，而幾乎沒有增加延遲。不分段交差錯(cuò)檢驗(yàn)，而幾乎沒有增加延遲。不分段交換方式會(huì)檢查到幀的數(shù)據(jù)域。換方式會(huì)檢查到幀的數(shù)據(jù)域。 內(nèi)容綱要內(nèi)容綱要n特點(diǎn)特點(diǎn)n性價(jià)比高，傳輸速率性價(jià)比高，傳輸速率 100M

21、bit/sn完全兼容完全兼容10Base-T 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)(CSMA/CD)，n星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)n支持支持MII （介質(zhì)獨(dú)立接口），（介質(zhì)獨(dú)立接口），n支持全雙工通信支持全雙工通信n集線器或交換機(jī)之間的網(wǎng)線最大長(zhǎng)集線器或交換機(jī)之間的網(wǎng)線最大長(zhǎng)5m。兩個(gè)兩個(gè)DTE之間的最大距離為之間的最大距離為205m。 3、萬兆以太網(wǎng)、萬兆以太網(wǎng)內(nèi)容綱要內(nèi)容綱要4.7 虛擬局域網(wǎng)虛擬局域網(wǎng)4.7 虛擬局域網(wǎng)虛擬局域網(wǎng)以太網(wǎng)交換機(jī)A4B1以太網(wǎng)交換機(jī)VLAN3C3B3VLAN1VLAN2C1A2A1A3C2B2以太網(wǎng)交換機(jī)以太網(wǎng)交換機(jī)三個(gè)虛擬局域網(wǎng) VLAN1, VLAN2和 VLAN3 的構(gòu)成 以太網(wǎng)交換

22、機(jī)A4B1以太網(wǎng)交換機(jī)VLAN3C3B3VLAN1VLAN2C1A2A1A3C2B2以太網(wǎng)交換機(jī)以太網(wǎng)交換機(jī)三個(gè)虛擬局域網(wǎng) VLAN1, VLAN2和 VLAN3 的構(gòu)成 當(dāng) B1 向 VLAN2 工作組內(nèi)成員發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，工作站 B2 和 B3 將會(huì)收到廣播的信息。以太網(wǎng)交換機(jī)A4B1以太網(wǎng)交換機(jī)VLAN3C3B3VLAN1VLAN2C1A2A1A3C2B2以太網(wǎng)交換機(jī)以太網(wǎng)交換機(jī)三個(gè)虛擬局域網(wǎng) VLAN1, VLAN2和 VLAN3 的構(gòu)成 B1 發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，工作站 A1, A2 和 C1都不會(huì)收到 B1 發(fā)出的廣播信息。 以太網(wǎng)交換機(jī)A4B1以太網(wǎng)交換機(jī)VLAN3C3B3VLAN1VLAN

23、2C1A2A1A3C2B2以太網(wǎng)交換機(jī)以太網(wǎng)交換機(jī)三個(gè)虛擬局域網(wǎng) VLAN1, VLAN2和 VLAN3 的構(gòu)成 虛擬局域網(wǎng)限制了接收廣播信息的工作站數(shù)，使得網(wǎng)絡(luò)不會(huì)因傳播過多的廣播信息(即“廣播風(fēng)暴”)而引起性能惡化。 802.3MAC 幀字節(jié)66246 15004MAC 幀目地地址源地址長(zhǎng)度/類型數(shù) 據(jù)FCS長(zhǎng)度/類型 = 802.1Q 標(biāo)記類型 標(biāo)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 4 字節(jié)的 VLAN 標(biāo)記4用戶優(yōu)先級(jí)CFI4.7 虛擬局域網(wǎng)虛擬局域網(wǎng)內(nèi)容綱要內(nèi)容綱要無線局域網(wǎng)的組成無線局域網(wǎng)的組成基本服務(wù)集 BSS

24、擴(kuò)展的服務(wù)集 ESS基本服務(wù)集 BSSAB漫游接入點(diǎn) AP接入點(diǎn) AP分配系統(tǒng) DS門橋門橋802.x局域網(wǎng)因特網(wǎng)無線局域網(wǎng)的組成無線局域網(wǎng)的組成 一個(gè)基本服務(wù)集一個(gè)基本服務(wù)集 BSS 包括一個(gè)基站和若干包括一個(gè)基站和若干個(gè)移動(dòng)站，所有的站在本個(gè)移動(dòng)站，所有的站在本 BSS 以內(nèi)都可以以內(nèi)都可以直接通信，但在和本直接通信，但在和本 BSS 以外的站通信時(shí)以外的站通信時(shí)都要通過本都要通過本 BSS 的基站。的基站。 一個(gè)基本服務(wù)集可以是孤立的，也可通過一個(gè)基本服務(wù)集可以是孤立的，也可通過接入點(diǎn)接入點(diǎn) AP連接到一個(gè)主干分配系統(tǒng)連接到一個(gè)主干分配系統(tǒng) DS (Distribution System

25、)，然后再接入到另，然后再接入到另一個(gè)基本服務(wù)集，構(gòu)成擴(kuò)展的服務(wù)集一個(gè)基本服務(wù)集，構(gòu)成擴(kuò)展的服務(wù)集ESS (Extended Service Set)。無線局域網(wǎng)的組成無線局域網(wǎng)的組成 基本服務(wù)集中的基站叫做接入點(diǎn)基本服務(wù)集中的基站叫做接入點(diǎn) AP (Access Point)，其作用和網(wǎng)橋相似。，其作用和網(wǎng)橋相似。 ESS 還可通過叫做門橋還可通過叫做門橋(portal)為無線用戶為無線用戶提供到非提供到非 802.11 無線局域網(wǎng)（例如，到有無線局域網(wǎng)（例如，到有線連接的因特網(wǎng)）的接入。門橋的作用就線連接的因特網(wǎng)）的接入。門橋的作用就相當(dāng)于一個(gè)網(wǎng)橋。相當(dāng)于一個(gè)網(wǎng)橋。 移動(dòng)站移動(dòng)站 A 從某

26、一個(gè)基本服務(wù)集漫游到另一從某一個(gè)基本服務(wù)集漫游到另一個(gè)基本服務(wù)集，而仍然可保持與另一個(gè)移個(gè)基本服務(wù)集，而仍然可保持與另一個(gè)移動(dòng)站動(dòng)站 B 進(jìn)行通信。進(jìn)行通信。 無固定基礎(chǔ)設(shè)施的無線局域網(wǎng)無固定基礎(chǔ)設(shè)施的無線局域網(wǎng)自組網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)絡(luò)(ad hoc network) 自組網(wǎng)絡(luò)AEDCBF源結(jié)點(diǎn)目的結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點(diǎn)移動(dòng)自組網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用前景移動(dòng)自組網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用前景 移動(dòng)自組網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)移動(dòng)自組網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng) IP802.11 標(biāo)準(zhǔn)中的物理層標(biāo)準(zhǔn)中的物理層802.11 標(biāo)準(zhǔn)中的物理層標(biāo)準(zhǔn)中的物理層802.11 標(biāo)準(zhǔn)中的標(biāo)準(zhǔn)中的 MAC 層層A 的作用范圍C 的作用范圍ABCD當(dāng) A 和 C 檢測(cè)不到無線

27、信號(hào)時(shí)，都以為 B 是空閑的，因而都向 B 發(fā)送數(shù)據(jù)，結(jié)果發(fā)生碰撞。這種未能檢測(cè)出媒體上已存在的信號(hào)的問題叫做隱蔽站問題(hidden station problem) B 的作用范圍C 的作用范圍ADCB？B 向 A 發(fā)送數(shù)據(jù)，而 C 又想和 D 通信。C 檢測(cè)到媒體上有信號(hào)，于是就不敢向 D 發(fā)送數(shù)據(jù)。 其實(shí) B 向 A 發(fā)送數(shù)據(jù)并不影響 C 向 D 發(fā)送數(shù)據(jù)這就是暴露站問題(exposed station problem) CSMA/CA 協(xié)議協(xié)議 nMAC 層無爭(zhēng)用服務(wù)爭(zhēng)用服務(wù)分布協(xié)調(diào)功能 DCF(Distributed Coordination Function)(CSMA/CA)點(diǎn)

28、協(xié)調(diào)功能 PCF(Point Coordination Function)物理層2.4 GHzFHSS1 Mb/s2 Mb/s2.4 GHzDSSS1 Mb/s2 Mb/sIR1 Mb/s2 Mb/s5 GHzOFDM6, 9, 12,18, 24, 36,48, 54 Mb/s2.4 GHzDSSS5.5 Mb/s11 Mb/s802.11b802.11aIEEE 802.11MAC 層通過協(xié)調(diào)功能來確定在基本服務(wù)集 BSS 中的移動(dòng)站在什么時(shí)間能發(fā)送數(shù)據(jù)或接收數(shù)據(jù)。 CSMA/CA 協(xié)議的原理協(xié)議的原理 二進(jìn)制指數(shù)退避算法二進(jìn)制指數(shù)退避算法 n在信道從忙態(tài)轉(zhuǎn)為空閑時(shí)，各站要進(jìn)在信道從忙態(tài)轉(zhuǎn)

29、為空閑時(shí)，各站要進(jìn)入爭(zhēng)用窗口，執(zhí)行退避算法。入爭(zhēng)用窗口，執(zhí)行退避算法。n第第 i 次退避就在次退避就在 22 + i 個(gè)時(shí)隙中隨機(jī)個(gè)時(shí)隙中隨機(jī)地選擇一個(gè)。地選擇一個(gè)。n第第 1 次退避是在次退避是在 8 個(gè)時(shí)隙（而不是個(gè)時(shí)隙（而不是 2 個(gè)）中隨機(jī)選擇一個(gè)。個(gè)）中隨機(jī)選擇一個(gè)。n第第 2 次退避是在次退避是在 16 個(gè)時(shí)隙（而不是個(gè)時(shí)隙（而不是 4 個(gè)）中隨機(jī)選擇一個(gè)。個(gè)）中隨機(jī)選擇一個(gè)。 使用退避算法使用退避算法 A 的作用范圍B 的作用范圍ACBDERTSRTS源站 A 在發(fā)送數(shù)據(jù)幀之前先發(fā)送一個(gè)短的控制幀，叫做請(qǐng)求發(fā)送 RTS (Request To Send)，它包括源地址、目的地址和

30、這次通信（包括相應(yīng)的確認(rèn)幀）所需的持續(xù)時(shí)間。 A 的作用范圍B 的作用范圍CTSACBDECTS若媒體空閑，則目的站 B 就發(fā)送一個(gè)響應(yīng)控制幀，叫做允許發(fā)送 CTS (Clear To Send)，它包括這次通信所需的持續(xù)時(shí)間（從 RTS 幀中將此持續(xù)時(shí)間復(fù)制到 CTS 幀中）。 A 收到 CTS 幀后就可發(fā)送其數(shù)據(jù)幀。 內(nèi)容綱要內(nèi)容綱要4.9 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜。4.9 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)局域網(wǎng)局域網(wǎng)廣域網(wǎng)路由器結(jié)點(diǎn)交換機(jī)相距較遠(yuǎn)的局域網(wǎng)通過路由器與廣域網(wǎng)相連組成了一個(gè)覆蓋范圍很廣的互聯(lián)網(wǎng) 數(shù)據(jù)報(bào)和虛電路數(shù)據(jù)報(bào)和虛電路數(shù)據(jù)報(bào)數(shù)據(jù)報(bào)虛電路虛電路H1H5H2H4H3A

31、CDBH6E分組交換網(wǎng)H1 向 H5 發(fā)送分組H2 向 H6 發(fā)送分組路徑可能變化網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)接受主機(jī)發(fā)送的分組（即數(shù)據(jù)報(bào)）網(wǎng)絡(luò)為每個(gè)分組獨(dú)立地選擇路由。 H1H5H2H4H3ACDBH6E分組交換網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)盡最大努力地將分組交付給目的主機(jī)，但網(wǎng)絡(luò)對(duì)源主機(jī)沒有任何承諾。H1H5H2H4H3ACDBH6E分組交換網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)不保證所傳送的分組不丟失也不保證按源主機(jī)發(fā)送分組的先后順序以及在時(shí)限內(nèi)必須將分組交付給目的主機(jī) H1H5H2H4H3ACDBH6E分組交換網(wǎng)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞時(shí)網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點(diǎn)可根據(jù)情況將一些分組丟棄 H1H5H2H4H3ACDBH6E分組交換網(wǎng)數(shù)據(jù)報(bào)提供的服務(wù)是不可靠的，它不能保證服務(wù)質(zhì)量。實(shí)際

32、上“盡最大努力交付”的服務(wù)就是沒有質(zhì)量保證的服務(wù)。 H1H5H2H4H3ACDBH6E分組交換網(wǎng)H1 要和 H5 通信主機(jī) H1 先向主機(jī) H5 發(fā)出一個(gè)特定格式的控制信息分組，要求進(jìn)行通信，同時(shí)尋找一條合適路由。若主機(jī) H5 同意通信就發(fā)回響應(yīng)，然后雙方就建立了虛電路。 虛電路H1 向 H5 發(fā)送的所有分組都沿此虛電路傳送。H1H5H2H4H3ACDBH6E分組交換網(wǎng)同理，主機(jī) H2 和主機(jī) H6 通信之前，也要建立虛電路。 H1H5H2H4H3ACDBH6E分組交換網(wǎng)在虛電路建立后，網(wǎng)絡(luò)向用戶提供的服務(wù)就好像在兩個(gè)主機(jī)之間建立了一對(duì)穿過網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字管道。所有發(fā)送的分組都按順序進(jìn)入管道，然后按

33、照先進(jìn)先出的原則沿著此管道傳送到目的站主機(jī)。 H1H5H2H4H3ACDBH6E分組交換網(wǎng)到達(dá)目的站的分組順序就與發(fā)送時(shí)的順序一致，因此網(wǎng)絡(luò)提供虛電路服務(wù)對(duì)通信的服務(wù)質(zhì)量 QoS (Quality of Service)有較好的保證。 兩種服務(wù)的思路不同兩種服務(wù)的思路不同數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)與虛電路服務(wù)之爭(zhēng)數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)與虛電路服務(wù)之爭(zhēng)數(shù)據(jù)報(bào)和虛電路的優(yōu)缺點(diǎn)數(shù)據(jù)報(bào)和虛電路的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比的方面 虛電路服務(wù) 數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù) 思路 可靠通信應(yīng)當(dāng) 可靠通信應(yīng)當(dāng) 由網(wǎng)絡(luò)來保證 由用戶主機(jī)來保證連接的建立 必須有 不要目的站地址 僅在連接建立階段 每個(gè)分組都有 使用，每個(gè)分組使 目的站的全地址 用短的虛電路號(hào)對(duì)比的方面 虛電

34、路服務(wù) 數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)分組的轉(zhuǎn)發(fā) 屬于同一條虛電路 每個(gè)分組獨(dú)立選擇 的分組均按照同一 路由進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā) 路由進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)當(dāng)結(jié)點(diǎn)出 所有通過出故障的 故障結(jié)點(diǎn)可能丟失 故障時(shí) 結(jié)點(diǎn)的虛電路 分組，一些路由 均不能工作 可能會(huì)發(fā)生變化對(duì)比的方面 虛電路服務(wù) 數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)分組的順序 總是按發(fā)送順序 到達(dá)目的站時(shí)不一定 到達(dá)目的站 按發(fā)送順序 端到端的 可以由分組交換網(wǎng) 由用戶主機(jī)負(fù)責(zé)差錯(cuò)處理和 負(fù)責(zé)也可以由用戶 流量控制 主機(jī)負(fù)責(zé)廣域網(wǎng)中的分組轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制廣域網(wǎng)中的分組轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制廣域網(wǎng)中的分組轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制廣域網(wǎng)中的分組轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制“轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)”和和“路由選擇路由選擇”路由選擇方法路由選擇方法非適應(yīng)型路由選擇算法非適應(yīng)型路由選擇

35、算法自適應(yīng)型路由選擇算法自適應(yīng)型路由選擇算法廣域網(wǎng)中的分組轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制廣域網(wǎng)中的分組轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制所連接的交換機(jī)的編號(hào)所連接的交換機(jī)端口的編號(hào)計(jì)算機(jī)在廣域網(wǎng)中的地址按照目的站連接的交換機(jī)號(hào)按照目的站連接的交換機(jī)號(hào)確定下一跳確定下一跳網(wǎng)絡(luò)中圖的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)中圖的應(yīng)用用圖表示廣域網(wǎng)的例子用圖表示廣域網(wǎng)的例子12341結(jié)點(diǎn)邊243每一個(gè)結(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)表每一個(gè)結(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)表1243目的站 下一跳1 直接2 33 34 3結(jié)點(diǎn) 1 的轉(zhuǎn)發(fā)表對(duì)結(jié)點(diǎn) 1 的轉(zhuǎn)發(fā)表的第一個(gè)項(xiàng)目的解釋：若到達(dá)結(jié)點(diǎn) 1 的分組的目的地址是結(jié)點(diǎn) 1 上的主機(jī)，則下一跳就是直接交付而不必再轉(zhuǎn)發(fā)其他結(jié)點(diǎn)。1243目的站 下一跳1 32 直接3 34 4結(jié)

36、點(diǎn) 2 的轉(zhuǎn)發(fā)表對(duì)結(jié)點(diǎn) 2 的轉(zhuǎn)發(fā)表的第一個(gè)項(xiàng)目的解釋：若到達(dá)結(jié)點(diǎn) 2 的分組的目的地址是結(jié)點(diǎn) 1 上的主機(jī)，則下一跳就應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)到結(jié)點(diǎn) 3。1243目的站 下一跳1 直接2 33 34 3結(jié)點(diǎn) 1 的轉(zhuǎn)發(fā)表這三個(gè)項(xiàng)目的“下一跳” 都是轉(zhuǎn)發(fā)到“3”（結(jié)點(diǎn) 3）?？梢院喜⒁越Y(jié)點(diǎn) 1 和結(jié)點(diǎn) 2 中的轉(zhuǎn)發(fā)表為例來討論1243目的站 下一跳 1 直接默認(rèn) 3結(jié)點(diǎn) 1 的轉(zhuǎn)發(fā)表默認(rèn)路由1243目的站 下一跳1 32 直接3 34 4結(jié)點(diǎn) 2 的轉(zhuǎn)發(fā)表這兩個(gè)項(xiàng)目的“下一跳” 都是轉(zhuǎn)發(fā)到“3”（結(jié)點(diǎn) 3）?？梢院喜?243目的站 下一跳 2 直接 4 4默認(rèn) 3結(jié)點(diǎn) 2 的轉(zhuǎn)發(fā)表默認(rèn)路由使用默認(rèn)路由使轉(zhuǎn)發(fā)表更加簡(jiǎn)潔，可減少查找轉(zhuǎn)發(fā)表的時(shí)間。4.9 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)X.25 接口X.25 接口X.25 公用分組交換網(wǎng)VC2VC1DTEDTEDCEDCEDCEDTEX.25 接口LAPB 幀X.25 分組分組層（網(wǎng)絡(luò)層）數(shù)據(jù)鏈路層用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)X.25首部LAPB首部LAP