第四章計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)(市場(chǎng)營(yíng)銷學(xué)中南財(cái)經(jīng)政法大學(xué),鄭兆紅)

1、Page 12022/5/23第四章第四章 計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)本章重點(diǎn)本章重點(diǎn)局域網(wǎng)的特點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)局域網(wǎng)的特點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)介質(zhì)訪問(wèn)控制方法：介質(zhì)訪問(wèn)控制方法： CSMA/CD，TOKEN-PASSING以太網(wǎng)技術(shù)以太網(wǎng)技術(shù)高速局域網(wǎng)高速局域網(wǎng)Page 22022/5/231. LAN的特點(diǎn)的特點(diǎn) 覆蓋范圍小覆蓋范圍小房間、建筑物、園區(qū)范圍房間、建筑物、園區(qū)范圍 距離距離25km 高傳輸速率高傳輸速率10Mbps1000Mbps 低誤碼率低誤碼率10-8 10-10 采用總線、星形、環(huán)形拓?fù)洳捎每偩€、星形、環(huán)形拓?fù)?雙絞線、同軸電纜、光纖雙絞線、同軸電纜、光纖 為一個(gè)單位所擁有，自行建

2、為一個(gè)單位所擁有，自行建設(shè)，不對(duì)外提供服務(wù)設(shè)，不對(duì)外提供服務(wù)Page 32022/5/23l拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（邏輯、物理）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（邏輯、物理）總線型總線型、星型星型、環(huán)型、樹型、環(huán)型、樹型l介質(zhì)訪問(wèn)方法介質(zhì)訪問(wèn)方法按協(xié)議實(shí)現(xiàn)信道共享按協(xié)議實(shí)現(xiàn)信道共享:CSMA/CD和和Token-passingl信號(hào)傳輸形式信號(hào)傳輸形式基帶基帶、寬帶、寬帶Page 42022/5/23n總線型總線型: 所有結(jié)點(diǎn)都直接連接到共享信道所有結(jié)點(diǎn)都直接連接到共享信道n星型星型 : 所有結(jié)點(diǎn)都連接到中央結(jié)點(diǎn)所有結(jié)點(diǎn)都連接到中央結(jié)點(diǎn)n環(huán)型環(huán)型 : 結(jié)點(diǎn)通過(guò)點(diǎn)到點(diǎn)鏈路與相鄰結(jié)點(diǎn)連接結(jié)點(diǎn)通過(guò)點(diǎn)到點(diǎn)鏈路與相鄰結(jié)點(diǎn)連接BusStarR

3、ingABCCADCBABCATPage 52022/5/23IEEE802標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層邏輯鏈路控制邏輯鏈路控制 LLC媒體訪問(wèn)控制媒體訪問(wèn)控制 MAC高層高層 OSI IEEE 802物理層物理層PHY由由NOS來(lái)實(shí)現(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)Page 62022/5/23IEEE802標(biāo)準(zhǔn)的主要成員標(biāo)準(zhǔn)的主要成員802.2 - 邏輯鏈路控制邏輯鏈路控制LLC 802.3 - 802.4 - 802.5 - 802.6 - 802.8 802.11 無(wú)線無(wú)線LANPage 72022/5/23802.3CSMA/CD802.4Token Bus802.5Token Rin

4、g802.6DQDB802.8FDDI802.2 LLC數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層 物理層物理層LLCMAC802.1D Bridge802.1A 體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)IEEE802體系結(jié)構(gòu)示意圖體系結(jié)構(gòu)示意圖PHYPage 82022/5/23 載波偵聽多路訪問(wèn)載波偵聽多路訪問(wèn)/ /沖突檢測(cè)沖突檢測(cè)( (CSMA/CD)CSMA/CD)C Carrier arrier S Sense ense M Multiple ultiple A Access/ccess/C Collision ollision D Detectetect 令牌傳遞令牌傳遞( (Token Passing)Token Passi

5、ng)Token RingToken RingToken BusToken BusFDDI(FDDI(雙環(huán)雙環(huán)) )常見的有兩種：常見的有兩種：Page 92022/5/23 工作原理：發(fā)送前監(jiān)聽。每個(gè)站點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)之前要監(jiān)工作原理：發(fā)送前監(jiān)聽。每個(gè)站點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)之前要監(jiān)聽信道上是否有數(shù)據(jù)在傳送。若有，則此站聽信道上是否有數(shù)據(jù)在傳送。若有，則此站不能不能發(fā)送，發(fā)送，需需等待一段時(shí)間后重試。等待一段時(shí)間后重試。 載波監(jiān)聽策略：載波監(jiān)聽策略： 非堅(jiān)持非堅(jiān)持CSMA：一旦監(jiān)聽到信道忙，就不再監(jiān)聽；延遲：一旦監(jiān)聽到信道忙，就不再監(jiān)聽；延遲一個(gè)隨機(jī)時(shí)間后再次監(jiān)聽。一個(gè)隨機(jī)時(shí)間后再次監(jiān)聽。 堅(jiān)持堅(jiān)持CSM

6、A：監(jiān)聽到信道忙時(shí)，仍繼續(xù)監(jiān)聽，直到信道：監(jiān)聽到信道忙時(shí)，仍繼續(xù)監(jiān)聽，直到信道空閑空閑。 1-堅(jiān)持堅(jiān)持CSMA：一聽到信道空閑就立即發(fā)送數(shù)據(jù)：一聽到信道空閑就立即發(fā)送數(shù)據(jù) p-堅(jiān)持堅(jiān)持CSMA：聽到信道空閑時(shí)，以概率：聽到信道空閑時(shí)，以概率p發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)（以以概率概率1-p延遲一段時(shí)間后再發(fā)送延遲一段時(shí)間后再發(fā)送）CSMA技術(shù)不能解決發(fā)送中出現(xiàn)的沖突現(xiàn)象。技術(shù)不能解決發(fā)送中出現(xiàn)的沖突現(xiàn)象。Page 102022/5/23工作原理：工作原理：發(fā)送前先監(jiān)聽信道是否空閑，若空閑發(fā)送前先監(jiān)聽信道是否空閑，若空閑則則立即發(fā)送數(shù)據(jù)立即發(fā)送數(shù)據(jù)。在發(fā)送時(shí)，。在發(fā)送時(shí)，邊發(fā)邊邊發(fā)邊繼續(xù)繼續(xù)監(jiān)聽。若監(jiān)聽。若

7、監(jiān)聽到?jīng)_突，則立即停止發(fā)送。監(jiān)聽到?jīng)_突，則立即停止發(fā)送。等待一段隨機(jī)時(shí)間等待一段隨機(jī)時(shí)間（稱為退避）以后，再重新嘗試。（稱為退避）以后，再重新嘗試。CSMA/CD可歸結(jié)為四句話：可歸結(jié)為四句話： 發(fā)前先偵聽，空閑即發(fā)送，發(fā)前先偵聽，空閑即發(fā)送， 邊發(fā)邊檢測(cè)，沖突時(shí)退避。邊發(fā)邊檢測(cè)，沖突時(shí)退避。Page 112022/5/23媒體忙？媒體忙？發(fā)送發(fā)送幀幀碰撞？碰撞？發(fā)發(fā)送送完？完？發(fā)送發(fā)送JamJamN16?N16?YesYesNoNoNoNoYesYes發(fā)送成功發(fā)送成功YesYes發(fā)送失敗發(fā)送失敗NoNo延遲隨機(jī)時(shí)間延遲隨機(jī)時(shí)間NoNoYesYes發(fā)送幀發(fā)送幀碰撞次數(shù)碰撞次數(shù)N+N+Page

8、122022/5/23ABDC站點(diǎn)站點(diǎn)干線耦合器干線耦合器單向環(huán)單向環(huán) 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：點(diǎn)到點(diǎn)鏈路連接，構(gòu)成閉合環(huán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：點(diǎn)到點(diǎn)鏈路連接，構(gòu)成閉合環(huán)發(fā)送緩沖區(qū)發(fā)送緩沖區(qū)接收緩沖區(qū)接收緩沖區(qū) 接收接收發(fā)送發(fā)送線路線路驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)線路線路接收接收控制器控制器DTE環(huán)路環(huán)路輸輸入入環(huán)路環(huán)路輸出輸出干線耦合器的干線耦合器的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 傳輸媒體：傳輸媒體：STP、光纖，速率、光纖，速率4/16Mbps； 最多站點(diǎn)數(shù)：最多站點(diǎn)數(shù)：250， 信號(hào)采用曼徹斯特編碼信號(hào)采用曼徹斯特編碼TCU高層軟件高層軟件Page 132022/5/23工作狀態(tài)：工作狀態(tài)： 發(fā)送方式發(fā)送方式 （站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)）（站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)） 收聽收

9、聽/轉(zhuǎn)發(fā)方式（其他時(shí)候）轉(zhuǎn)發(fā)方式（其他時(shí)候）收聽方式下，收聽方式下，TCU與與DTE斷開斷開 TCU對(duì)對(duì)位流再生并轉(zhuǎn)發(fā)位流再生并轉(zhuǎn)發(fā)，同時(shí)，同時(shí)監(jiān)視幀中監(jiān)視幀中是否出現(xiàn)本站地址和令牌是否出現(xiàn)本站地址和令牌。若出現(xiàn)本站若出現(xiàn)本站地址，則將開關(guān)地址，則將開關(guān)K閉合，閉合，TCU與與DTE接通，接通，位流復(fù)制到位流復(fù)制到DTE，同時(shí)繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)；若出現(xiàn)，同時(shí)繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)；若出現(xiàn)令牌且有數(shù)據(jù)要發(fā)送，則截獲令牌，轉(zhuǎn)令牌且有數(shù)據(jù)要發(fā)送，則截獲令牌，轉(zhuǎn)為發(fā)送方式，發(fā)送數(shù)據(jù)幀。為發(fā)送方式，發(fā)送數(shù)據(jù)幀。發(fā)送方式下，數(shù)據(jù)以幀為單位從發(fā)送方式下，數(shù)據(jù)以幀為單位從TCU的的輸出端發(fā)送到下一個(gè)輸出端發(fā)送到下一個(gè)TCU的輸入端。

10、的輸入端。 DTETCU收聽方式收聽方式KKDTETCU發(fā)送方式發(fā)送方式KKPage 142022/5/231）誰(shuí)可以發(fā)送幀，是由一個(gè)沿著環(huán)旋轉(zhuǎn)的稱為）誰(shuí)可以發(fā)送幀，是由一個(gè)沿著環(huán)旋轉(zhuǎn)的稱為“ 令牌令牌”（TOKEN）的特殊幀來(lái)控制的。）的特殊幀來(lái)控制的。只有只有拿到令牌的站可以發(fā)送幀，而沒(méi)有拿到令牌的拿到令牌的站可以發(fā)送幀，而沒(méi)有拿到令牌的站只能等待。站只能等待。2）拿到令牌的站將令牌轉(zhuǎn)變成訪問(wèn)控制頭，后拿到令牌的站將令牌轉(zhuǎn)變成訪問(wèn)控制頭，后面加掛上自己的數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送。面加掛上自己的數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送。Page 152022/5/233）數(shù)據(jù)幀通過(guò)任何一個(gè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)幀通過(guò)任何一個(gè)站點(diǎn)(除源站點(diǎn)外除源

11、站點(diǎn)外)時(shí)，該時(shí)，該站點(diǎn)都要把幀的目的地址和本站地址相比較：站點(diǎn)都要把幀的目的地址和本站地址相比較： a)如果地址相符合，則將幀拷貝到接收緩沖器，如果地址相符合，則將幀拷貝到接收緩沖器，供高層軟件處理，同時(shí)將幀送回環(huán)中；供高層軟件處理，同時(shí)將幀送回環(huán)中； b)如果地址不符合，則直接將幀送回環(huán)中。如果地址不符合，則直接將幀送回環(huán)中。 4）數(shù)據(jù)循環(huán)一周后由發(fā)送站回收。數(shù)據(jù)循環(huán)一周后由發(fā)送站回收。即發(fā)送的幀在即發(fā)送的幀在環(huán)上循環(huán)一周后再回到發(fā)送站時(shí)，發(fā)送站將該幀環(huán)上循環(huán)一周后再回到發(fā)送站時(shí)，發(fā)送站將該幀從環(huán)上移去，從環(huán)上移去，同時(shí)再放一個(gè)空令牌到環(huán)上同時(shí)再放一個(gè)空令牌到環(huán)上，使其，使其余的站點(diǎn)能獲得

12、發(fā)送幀的許可權(quán)。余的站點(diǎn)能獲得發(fā)送幀的許可權(quán)。Page 162022/5/23ATATATDataCTDataCTDataCTDataCData（a）（b）（c）幀循環(huán)一圈后幀循環(huán)一圈后A將數(shù)據(jù)幀回收將數(shù)據(jù)幀回收并放出空令牌并放出空令牌A有數(shù)據(jù)要發(fā)有數(shù)據(jù)要發(fā)送，它抓住空送，它抓住空令牌令牌A將令牌修改將令牌修改為數(shù)據(jù)幀，并為數(shù)據(jù)幀，并加掛數(shù)據(jù)加掛數(shù)據(jù)Page 172022/5/23 起始、結(jié)束起始、結(jié)束標(biāo)志標(biāo)志 訪問(wèn)控制字段訪問(wèn)控制字段包括包括：起始起始接入控制接入控制結(jié)束結(jié)束1B1B1B令牌幀令牌幀非令牌幀（信息幀非令牌幀（信息幀/控制幀）控制幀）起始起始 訪問(wèn)控制訪問(wèn)控制 幀控制幀控制目的

13、地址目的地址源地址源地址數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)FCS結(jié)束結(jié)束幀狀態(tài)幀狀態(tài)1112/62/6 04 1 1BP P P T M R R R優(yōu)先級(jí)位優(yōu)先級(jí)位 令牌位令牌位監(jiān)督位監(jiān)督位預(yù)約位預(yù)約位 優(yōu)先級(jí)與預(yù)約優(yōu)先級(jí)與預(yù)約及及優(yōu)先級(jí)限制優(yōu)先級(jí)限制位位。 令牌位：幀類型標(biāo)識(shí)。令牌位：幀類型標(biāo)識(shí)。0 - 令牌；令牌；1 - 信息信息/控制幀控制幀 監(jiān)督位：防止無(wú)效幀在環(huán)路中無(wú)限循環(huán)。監(jiān)督位：防止無(wú)效幀在環(huán)路中無(wú)限循環(huán)。Page 182022/5/23ABCDE集線器集線器Page 192022/5/23 特點(diǎn)：物理上是總線網(wǎng)，邏輯上是令牌網(wǎng)特點(diǎn)：物理上是總線網(wǎng)，邏輯上是令牌網(wǎng)物理層：傳輸媒體為物理層：傳輸媒體為75

14、寬帶同軸電纜，數(shù)據(jù)寬帶同軸電纜，數(shù)據(jù)速速率率為為1Mb/s、5Mb/s或或10Mb/s；傳輸機(jī)制為以太網(wǎng)和令牌環(huán)的結(jié)合：傳輸機(jī)制為以太網(wǎng)和令牌環(huán)的結(jié)合： 物理傳輸采用廣播方式；物理傳輸采用廣播方式； 介質(zhì)訪問(wèn)控制采用令牌方式。介質(zhì)訪問(wèn)控制采用令牌方式。Page 202022/5/23按功能劃分為兩個(gè)子層：按功能劃分為兩個(gè)子層：LLC和和MAC功能分解的目的：功能分解的目的： 將功能中與硬件相關(guān)的部分和與硬件無(wú)關(guān)的將功能中與硬件相關(guān)的部分和與硬件無(wú)關(guān)的部分分部分分開開，降低實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。，降低實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。 局網(wǎng)特點(diǎn)：共享信道局網(wǎng)特點(diǎn)：共享信道(如總線如總線)。需要解決介質(zhì)。需要解決介質(zhì)訪問(wèn)控制

15、訪問(wèn)控制(MAC)問(wèn)題。分層可以使幀的傳輸獨(dú)立于問(wèn)題。分層可以使幀的傳輸獨(dú)立于介質(zhì)和介質(zhì)和MAC方法。方法。 LLC： 與介質(zhì)、拓?fù)錈o(wú)關(guān)；與介質(zhì)、拓?fù)錈o(wú)關(guān)； MAC：與介質(zhì)、拓?fù)湎嚓P(guān)。：與介質(zhì)、拓?fù)湎嚓P(guān)。Page 212022/5/23LAN的鏈路層的鏈路層與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈路層的區(qū)別：與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈路層的區(qū)別： LAN鏈路支持多重訪問(wèn)，支持成組地址和廣播鏈路支持多重訪問(wèn)，支持成組地址和廣播； 支持支持MAC介質(zhì)介質(zhì)訪問(wèn)控制功能訪問(wèn)控制功能； 提供某些網(wǎng)絡(luò)層的功能，如網(wǎng)絡(luò)服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)、多路復(fù)提供某些網(wǎng)絡(luò)層的功能，如網(wǎng)絡(luò)服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)、多路復(fù)用用、流量控制、差錯(cuò)控制、流量控制、差錯(cuò)控制.MAC子層功能：成

16、幀子層功能：成幀/拆幀，拆幀， 實(shí)現(xiàn)、維護(hù)實(shí)現(xiàn)、維護(hù)MAC協(xié)議，位差錯(cuò)協(xié)議，位差錯(cuò)檢測(cè)，尋址檢測(cè)，尋址。LLC子層功能：向高層提供子層功能：向高層提供SAP，建立，建立/釋放邏輯連接，差錯(cuò)釋放邏輯連接，差錯(cuò)控制，幀序號(hào)處理，控制，幀序號(hào)處理，提供提供某些網(wǎng)絡(luò)層功能某些網(wǎng)絡(luò)層功能。 LANLAN對(duì)對(duì)LLCLLC子層透明，僅在子層透明，僅在MACMAC子層才可見子層才可見LANLAN的標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)( (對(duì)不同的對(duì)不同的LANLAN標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，區(qū)別在區(qū)別在MACMAC子層子層) )Page 222022/5/23 DSAPSSAP控制控制數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 111/2長(zhǎng)度無(wú)限制長(zhǎng)度無(wú)限制 單位：字節(jié)單位：字節(jié)高層

17、高層PDU LLC數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) LLC首部首部MAC首部首部MAC尾部尾部MAC數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)LLC幀和幀和MAC幀的幀的關(guān)系關(guān)系Page 232022/5/23IEEE802標(biāo)準(zhǔn)為每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)為每個(gè)DTE規(guī)定了一個(gè)規(guī)定了一個(gè)48位的全局地址位的全局地址，它是它是站點(diǎn)的站點(diǎn)的全球全球唯一唯一的的標(biāo)識(shí)符，與其物理位置標(biāo)識(shí)符，與其物理位置無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)。MAC地址（物理地址）地址（物理地址）MAC地址地址為為6Byte（48位）位）。MAC地址的前地址的前3個(gè)字節(jié)（高個(gè)字節(jié)（高24位）由位）由IEEE統(tǒng)一分配統(tǒng)一分配給廠商，低給廠商，低24位由廠商分配位由廠商分配給每一塊網(wǎng)卡。給每一塊網(wǎng)卡。網(wǎng)卡的網(wǎng)卡的MAC地址可以

18、認(rèn)為就是該網(wǎng)卡所在站點(diǎn)的地址可以認(rèn)為就是該網(wǎng)卡所在站點(diǎn)的MAC地址。地址。Page 242022/5/23網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層由于由于IEEE 802局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般不需中間局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般不需中間轉(zhuǎn)接，所以網(wǎng)絡(luò)層的很多功能轉(zhuǎn)接，所以網(wǎng)絡(luò)層的很多功能(如路由選擇等如路由選擇等)是是沒(méi)有必要的，而流量控制、尋址、排序、差錯(cuò)控沒(méi)有必要的，而流量控制、尋址、排序、差錯(cuò)控制等功能可在數(shù)據(jù)鏈路層完成，故制等功能可在數(shù)據(jù)鏈路層完成，故IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有單獨(dú)設(shè)立網(wǎng)絡(luò)層。有單獨(dú)設(shè)立網(wǎng)絡(luò)層。高層高層局域網(wǎng)的高層尚未定義，一般由網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（局域網(wǎng)的高層尚未定義，一般由網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（NOS）來(lái)

19、實(shí)現(xiàn)，如）來(lái)實(shí)現(xiàn)，如Unix、Windows NT、Netware等。等。Page 252022/5/23IEEE 802.3，即使用即使用1堅(jiān)持的堅(jiān)持的CAMA/CD協(xié)議的協(xié)議的LAN標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)率從，數(shù)據(jù)率從1M到到10M (現(xiàn)已發(fā)展到現(xiàn)已發(fā)展到1000M)，支持多種傳輸媒體。，支持多種傳輸媒體。Page 262022/5/23Page 272022/5/2310Base5 粗同軸粗同軸10Base2 細(xì)同軸細(xì)同軸10BaseT 雙絞線雙絞線 10BaseF MMF100BaseT 雙絞線雙絞線100BaseF MMF/SMF1000BaseX 屏蔽短雙絞線屏蔽短雙絞線/MMF/SMF1

20、000BaseT 雙絞線雙絞線10 Base 5Page 282022/5/23Page 292022/5/23Page 302022/5/23Page 312022/5/236.10Broad36Page 322022/5/23 物理層物理層站接口站接口數(shù)據(jù)封裝數(shù)據(jù)封裝/解封（解封（MAC 幀）幀）鏈路管理（鏈路管理（CSMA/CD協(xié)議）協(xié)議）曼徹斯特編碼曼徹斯特編碼/譯碼譯碼發(fā)送發(fā)送/接收接收MACLLCPage 332022/5/23l每個(gè)站點(diǎn)都可以接收到所有來(lái)自其他站點(diǎn)的數(shù)據(jù)每個(gè)站點(diǎn)都可以接收到所有來(lái)自其他站點(diǎn)的數(shù)據(jù)l為決定那個(gè)站點(diǎn)接收，需要尋址機(jī)制來(lái)標(biāo)識(shí)目的站點(diǎn)為決定那個(gè)站點(diǎn)接收，需

21、要尋址機(jī)制來(lái)標(biāo)識(shí)目的站點(diǎn)l目的站點(diǎn)將該幀復(fù)制，其他站點(diǎn)則丟棄該幀目的站點(diǎn)將該幀復(fù)制，其他站點(diǎn)則丟棄該幀ABCABCABCABCAA(1)C 發(fā)現(xiàn)總線空閑發(fā)現(xiàn)總線空閑(2)C發(fā)送幀，目的地址為發(fā)送幀，目的地址為A(3)B 忽略該幀忽略該幀(4)A復(fù)制該幀復(fù)制該幀A信號(hào)由終端電阻吸收信號(hào)由終端電阻吸收終端電阻終端電阻Page 342022/5/23FCSSATypePADADataPadFCSPA SALENSFDDALLC PDUPadPage 352022/5/23FCSSATypePADADataPadPA幀n幀n+1Page 362022/5/23以網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為主干的以太網(wǎng)以網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為主

22、干的以太網(wǎng)拓?fù)淙詾樾切谓Y(jié)構(gòu)（總線拓?fù)淙詾樾切谓Y(jié)構(gòu)（總線/HUBLAN_SWITCH）為何要使用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)？為何要使用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)？ 以太網(wǎng)以太網(wǎng)共享介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)共享介質(zhì)網(wǎng)絡(luò) 共享介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)中共享介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)中站點(diǎn)數(shù)的增加將導(dǎo)致站點(diǎn)數(shù)的增加將導(dǎo)致LAN的性能降低的性能降低，相當(dāng)于多個(gè)子，相當(dāng)于多個(gè)子信道分享通信線路。解決：網(wǎng)絡(luò)分段信道分享通信線路。解決：網(wǎng)絡(luò)分段(減少站點(diǎn)數(shù)減少站點(diǎn)數(shù))網(wǎng)絡(luò)交換網(wǎng)絡(luò)交換總線網(wǎng)絡(luò)或基于集線器的網(wǎng)絡(luò)：總線網(wǎng)絡(luò)或基于集線器的網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)絡(luò)總帶寬網(wǎng)絡(luò)總帶寬=10Mbps，n個(gè)站點(diǎn)共享，每站點(diǎn)平均帶寬個(gè)站點(diǎn)共享，每站點(diǎn)平均帶寬10/n Mbps；基于網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)：允許多個(gè)信道同時(shí)傳輸信

23、息，不受基于網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)：允許多個(gè)信道同時(shí)傳輸信息，不受CSMA/CD的限制，的限制， 網(wǎng)絡(luò)總帶寬網(wǎng)絡(luò)總帶寬=（n/2n）*10Mbps，每個(gè)連接的帶寬為，每個(gè)連接的帶寬為10Mbps ；Page 372022/5/23使用交換機(jī)后，可建立多個(gè)并發(fā)使用交換機(jī)后，可建立多個(gè)并發(fā)的通信。例如：的通信。例如：8個(gè)端口可建立個(gè)端口可建立4個(gè)并發(fā)通信，個(gè)并發(fā)通信，總帶寬總帶寬 = (8/2)*10Mbps = 40 Mbps在訪問(wèn)服務(wù)器的流量非常大的網(wǎng)在訪問(wèn)服務(wù)器的流量非常大的網(wǎng)絡(luò)中，可在交換機(jī)上設(shè)置絡(luò)中，可在交換機(jī)上設(shè)置1-2個(gè)高個(gè)高速端口速端口(100Mbps/1Gbps)，把服，把服務(wù)器與該高

24、速端口相連，便可大務(wù)器與該高速端口相連，便可大大提高服務(wù)器訪問(wèn)的速度。這種大提高服務(wù)器訪問(wèn)的速度。這種連接服務(wù)器的方法又稱為連接服務(wù)器的方法又稱為Big-Pipe。10Mbps 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)Page 382022/5/23交換機(jī)的兩種用法交換機(jī)的兩種用法(以以10Mbps網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為例網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為例)： (1) 端口下接站點(diǎn)：站點(diǎn)獨(dú)占端口下接站點(diǎn)：站點(diǎn)獨(dú)占10Mbps帶寬帶寬 (2) 端口下接網(wǎng)段：網(wǎng)段中所有站點(diǎn)共享端口下接網(wǎng)段：網(wǎng)段中所有站點(diǎn)共享10Mbps帶寬帶寬共享共享10M獨(dú)享獨(dú)享10M共享共享10M獨(dú)享獨(dú)享10M網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)SwitchHUBHUBPage 39202

25、2/5/232. 100Mbps 快速以太網(wǎng)快速以太網(wǎng)又稱快速以太網(wǎng)又稱快速以太網(wǎng)(Fast Ethernet，F(xiàn)E)，包括，包括100Base-TX和和100Base-FX。與與10Mbps網(wǎng)絡(luò)的比較：網(wǎng)絡(luò)的比較：拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和媒體布線方法幾乎完全一樣；拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和媒體布線方法幾乎完全一樣；傳輸率快傳輸率快10倍；倍；幀結(jié)構(gòu)和介質(zhì)訪問(wèn)控制方式沿用幀結(jié)構(gòu)和介質(zhì)訪問(wèn)控制方式沿用IEEE802.3。 3種不同的物理層標(biāo)準(zhǔn)：種不同的物理層標(biāo)準(zhǔn)：MAC子層子層100BaseFX100BaseTX2對(duì)對(duì)5類類 UTP光纖光纖4對(duì)對(duì)3類類 UTP100BaseT4Page 402022/5/23快速以太網(wǎng)組成實(shí)

26、例快速以太網(wǎng)組成實(shí)例網(wǎng)卡網(wǎng)卡(外置或內(nèi)置收發(fā)器外置或內(nèi)置收發(fā)器)、收發(fā)器、收發(fā)器(外置外置)與收發(fā)器電纜與收發(fā)器電纜集線器（雙絞線或光纖接口集線器（雙絞線或光纖接口）雙絞線及光纜雙絞線及光纜外置光纖收發(fā)器外置光纖收發(fā)器光纖光纖100Base FX100Base FX集線器集線器100Base TX100Base TX集線器集線器100Base TX100Base TX集線器集線器光纖光纖插有光纖接口網(wǎng)卡插有光纖接口網(wǎng)卡UTP5UTP5UTP5UTP5UTP5UTP5UTP5UTP5光纖光纖UTP5UTP5Page 412022/5/233.FDDI (Fiber Distributed Dat

27、a Interface)網(wǎng)絡(luò)由雙環(huán)構(gòu)成，可靠性高。網(wǎng)絡(luò)由雙環(huán)構(gòu)成，可靠性高。傳輸速率為傳輸速率為100Mbps。介質(zhì)訪問(wèn)控制方法采用介質(zhì)訪問(wèn)控制方法采用Token Passing，類似于令牌環(huán)。，類似于令牌環(huán)。傳輸介質(zhì)主要為光纖，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍較大傳輸介質(zhì)主要為光纖，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍較大(幾十幾十km)。集中器集中器集中器集中器令牌令牌服務(wù)器服務(wù)器Page 422022/5/234.千兆以太網(wǎng)千兆以太網(wǎng)(Gigabit Ethernet，GE)兩種標(biāo)準(zhǔn)：兩種標(biāo)準(zhǔn)：802.3z和和802.3ab802.3z 1000BaseX 屏蔽短雙絞線屏蔽短雙絞線/MMF/SMF802.3ab 1000BaseT

28、 無(wú)屏蔽雙絞線無(wú)屏蔽雙絞線(5類，類，6類類)連接距離較短：連接距離較短：1000BaseX:雙絞線雙絞線 - 25米；米；MMF - 550米；米；SMF - 3km1000BaseT: 5類雙絞線類雙絞線 100米米 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和媒體布線方法同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和媒體布線方法同10/100BaseT相同；相同； 傳輸速率比傳輸速率比100BaseT快快10倍；倍； 幀結(jié)構(gòu)和介質(zhì)訪問(wèn)控制方式仍沿用幀結(jié)構(gòu)和介質(zhì)訪問(wèn)控制方式仍沿用IEEE802.3。 允許網(wǎng)絡(luò)平滑升級(jí)到千兆主干，具有較好的兼容性。允許網(wǎng)絡(luò)平滑升級(jí)到千兆主干，具有較好的兼容性。Page 432022/5/23LAN互連的必要性及要解決的問(wèn)題互

29、連的必要性及要解決的問(wèn)題LAN互連的必要性：互連的必要性： 地域限制、負(fù)載問(wèn)題、互通問(wèn)題、安全問(wèn)題地域限制、負(fù)載問(wèn)題、互通問(wèn)題、安全問(wèn)題LAN互連互連的困難的困難： 幀格式不同、幀格式不同、傳輸速傳輸速率不同、最大幀長(zhǎng)不同率不同、最大幀長(zhǎng)不同LAN互連互連的實(shí)現(xiàn)：的實(shí)現(xiàn)： 中繼器中繼器/HUB 在物理層上實(shí)現(xiàn)互聯(lián)在物理層上實(shí)現(xiàn)互聯(lián) 網(wǎng)橋網(wǎng)橋 在數(shù)據(jù)鏈路層上實(shí)現(xiàn)互聯(lián)在數(shù)據(jù)鏈路層上實(shí)現(xiàn)互聯(lián) 路由器路由器 在網(wǎng)絡(luò)層上實(shí)現(xiàn)互聯(lián)在網(wǎng)絡(luò)層上實(shí)現(xiàn)互聯(lián)Page 442022/5/23Page 452022/5/23用用網(wǎng)橋網(wǎng)橋進(jìn)行進(jìn)行LAN擴(kuò)展擴(kuò)展的缺點(diǎn)：的缺點(diǎn)： 時(shí)延時(shí)延增加增加 沒(méi)有流量控制功能，重載時(shí)會(huì)

30、丟失幀沒(méi)有流量控制功能，重載時(shí)會(huì)丟失幀 不能防止廣播風(fēng)暴不能防止廣播風(fēng)暴（廣播消息仍會(huì)泛濫到網(wǎng)（廣播消息仍會(huì)泛濫到網(wǎng)橋所連接的各個(gè)網(wǎng)段）橋所連接的各個(gè)網(wǎng)段）兩種類型的網(wǎng)橋：兩種類型的網(wǎng)橋： 透明網(wǎng)橋（透明網(wǎng)橋（Transparency Bridge） 源選徑網(wǎng)橋（源選徑網(wǎng)橋（Source Routing Bridge）Page 462022/5/23 特點(diǎn)特點(diǎn)：由網(wǎng)橋：由網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)實(shí)現(xiàn)路由選擇，網(wǎng)橋和路由對(duì)路由選擇，網(wǎng)橋和路由對(duì)站點(diǎn)站點(diǎn)透明透明 網(wǎng)橋采用存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)方式，需要有足夠緩存網(wǎng)橋采用存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)方式，需要有足夠緩存 網(wǎng)橋有網(wǎng)橋有尋址和路由選擇尋址和路由選擇能力能力，路由選擇采用查表法：，路

31、由選擇采用查表法：網(wǎng)橋內(nèi)的網(wǎng)橋內(nèi)的端口端口-地址表地址表描述了到達(dá)每個(gè)站點(diǎn)的路由。描述了到達(dá)每個(gè)站點(diǎn)的路由。端口號(hào)端口號(hào)MAC地址地址12311 122131 32 33321LANxLANyLANz連接三個(gè)網(wǎng)段的網(wǎng)橋連接三個(gè)網(wǎng)段的網(wǎng)橋端口端口-地址表的結(jié)構(gòu)地址表的結(jié)構(gòu)Page 472022/5/23選路方法：選路方法： （參考上圖）（參考上圖） 假定假定網(wǎng)橋網(wǎng)橋開機(jī)后從端口開機(jī)后從端口1收到來(lái)自收到來(lái)自LANx的幀，的幀，它就它就查查端口端口-地地址址表表： . 若目的若目的MAC地址在本端口的表項(xiàng)中地址在本端口的表項(xiàng)中，則丟棄此幀，則丟棄此幀 . 若目的若目的MAC地址在其他端口的地址在其

32、他端口的表表項(xiàng)項(xiàng)中，則中，則把幀把幀轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)到相應(yīng)端口所在的端口所在的LAN . 若目的若目的MAC地址地址不在表中，則用洪泛法轉(zhuǎn)發(fā)不在表中，則用洪泛法轉(zhuǎn)發(fā)，即向除即向除接收接收到該幀的端口到該幀的端口(本例為端口本例為端口1)之外的之外的其他所有其他所有端口端口廣播廣播。端口端口- -地址地址表表的的建立方法：建立方法： 在轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中逆向?qū)W習(xí)在轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中逆向?qū)W習(xí)若幀的若幀的源地址源地址不在表中，則插不在表中，則插入到表中。入到表中。Page 482022/5/23網(wǎng)橋工作原理歸納為：網(wǎng)橋工作原理歸納為：學(xué)習(xí)源地址，丟棄本網(wǎng)端幀，轉(zhuǎn)發(fā)異網(wǎng)端幀，廣播未知幀。學(xué)習(xí)源地址，丟棄本網(wǎng)端幀，轉(zhuǎn)發(fā)異網(wǎng)端幀，廣播未知幀。注：網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)工作原理與網(wǎng)橋類似注：網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)工作原理與網(wǎng)橋類似可看成是一個(gè)可看成是一個(gè)多端口的高速網(wǎng)橋（工作在鏈路層上）多端口的高速網(wǎng)橋（工作在鏈路層上）透明網(wǎng)橋透明網(wǎng)橋的優(yōu)缺點(diǎn)：的優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：容易配置、安裝，無(wú)需管理容易配置、安裝，無(wú)需管理 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：不能保證最佳路