幾種常見(jiàn)的局域網(wǎng)

1、第第4章局域網(wǎng)章局域網(wǎng)第二節(jié)第二節(jié) 幾種常見(jiàn)的局域網(wǎng)幾種常見(jiàn)的局域網(wǎng) 玉林師范學(xué)院玉林師范學(xué)院 物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院 吳蘭岸吳蘭岸 4.2 局域網(wǎng)的類型（以訪問(wèn)介質(zhì)方法分） 以太網(wǎng)（以太網(wǎng)（Ethernet）IEEE802.3 令牌環(huán)網(wǎng)（令牌環(huán)網(wǎng)（Token Ring ） IEEE802.5 令牌總線網(wǎng)（令牌總線網(wǎng)（ Token Bus） IEEE802.4 光纖分布式數(shù)據(jù)接口（光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI） IEEE802.8 高速以太網(wǎng)（高速以太網(wǎng)（Fast Ethernet ）IEEE802.3u 千兆以太網(wǎng)千兆以太網(wǎng) （ GBE Giga band ethern

2、et ）IEEE802.3ab、 IEEE802.3z- 無(wú)線局域網(wǎng)無(wú)線局域網(wǎng)(Wireless Local Area Networks； WLAN) IEEE802.11 虛擬局域網(wǎng)（虛擬局域網(wǎng)（VLAN）802.1Q 其中其中應(yīng)用最廣泛的當(dāng)屬以太網(wǎng)，也是目前發(fā)展最迅速、也是最，也是目前發(fā)展最迅速、也是最經(jīng)濟(jì)的局域網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的局域網(wǎng) 4.2 局域網(wǎng)的類型（以訪問(wèn)介質(zhì)方法分） 其中在以太網(wǎng)中，其中在以太網(wǎng)中，10M/S的我們稱為的我們稱為傳統(tǒng)以傳統(tǒng)以太網(wǎng)太網(wǎng)，100M/S的稱為的稱為高速以太網(wǎng)高速以太網(wǎng)，還有，還有千千兆以太網(wǎng)兆以太網(wǎng)、萬(wàn)兆以太網(wǎng)萬(wàn)兆以太網(wǎng) 而早期以而早期以集線器集線器為中心是為中

3、心是共享式以太網(wǎng)共享式以太網(wǎng)，現(xiàn)在以現(xiàn)在以交換機(jī)交換機(jī)為中心是為中心是交換式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)4.2.1 令牌環(huán)網(wǎng)Token Ring 協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.5 什么叫令牌環(huán)呢？什么叫令牌環(huán)呢？令牌令牌是我國(guó)古代軍事所用的一種工具，是我國(guó)古代軍事所用的一種工具，誰(shuí)拿到了令牌就可以發(fā)號(hào)施令。在令牌環(huán)中，誰(shuí)拿到了令誰(shuí)拿到了令牌就可以發(fā)號(hào)施令。在令牌環(huán)中，誰(shuí)拿到了令牌就可以發(fā)送數(shù)據(jù)！這個(gè)令牌是一個(gè)個(gè)傳下去的。這樣就牌就可以發(fā)送數(shù)據(jù)！這個(gè)令牌是一個(gè)個(gè)傳下去的。這樣就避免了數(shù)據(jù)沖突。避免了數(shù)據(jù)沖突。 與環(huán)形相比，星型環(huán)結(jié)構(gòu)在一條通路中與環(huán)形相比，星型環(huán)結(jié)構(gòu)在一條通路中斷時(shí)不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的暢通

4、，而環(huán)型網(wǎng)就不行了。斷時(shí)不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的暢通，而環(huán)型網(wǎng)就不行了。：一種特殊的幀，只有得到令牌的節(jié)點(diǎn)才能發(fā)送幀。：一種特殊的幀，只有得到令牌的節(jié)點(diǎn)才能發(fā)送幀。IEEE 802.4使用令牌，從而避免了多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)訪問(wèn)總線引使用令牌，從而避免了多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)訪問(wèn)總線引起的幀碰撞。起的幀碰撞。令牌環(huán)網(wǎng)工作原理通信協(xié)議通過(guò)網(wǎng)絡(luò)線路上一個(gè)高速通信協(xié)議通過(guò)網(wǎng)絡(luò)線路上一個(gè)高速逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的令牌對(duì)信道進(jìn)行控制。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的令牌對(duì)信道進(jìn)行控制。令牌令牌T占一個(gè)自己，有忙占一個(gè)自己，有忙01111111 、閑兩種標(biāo)志閑兩種標(biāo)志01111110想要發(fā)送必須得到令牌，得到后把想要發(fā)送必須得到令牌，得到后把T的標(biāo)志改為忙的

5、標(biāo)志的標(biāo)志改為忙的標(biāo)志各種都監(jiān)聽(tīng)令牌，當(dāng)接收點(diǎn)發(fā)現(xiàn)報(bào)各種都監(jiān)聽(tīng)令牌，當(dāng)接收點(diǎn)發(fā)現(xiàn)報(bào)文是發(fā)送給自己的時(shí)候，立刻接收文是發(fā)送給自己的時(shí)候，立刻接收信息，在令牌上加上正確的標(biāo)志，信息，在令牌上加上正確的標(biāo)志，令牌回到發(fā)送站，發(fā)送站將令牌標(biāo)令牌回到發(fā)送站，發(fā)送站將令牌標(biāo)志改為閑標(biāo)志志改為閑標(biāo)志Token Ring控制方式具有以下特點(diǎn)：控制方式具有以下特點(diǎn)： 確定的介質(zhì)訪問(wèn)延遲時(shí)間。確定的介質(zhì)訪問(wèn)延遲時(shí)間。 通過(guò)令牌控制，沒(méi)有信號(hào)沖突，高負(fù)載時(shí)數(shù)據(jù)吞吐率通過(guò)令牌控制，沒(méi)有信號(hào)沖突，高負(fù)載時(shí)數(shù)據(jù)吞吐率不降低。不降低。 可提供優(yōu)先級(jí)服務(wù)?？商峁﹥?yōu)先級(jí)服務(wù)。 環(huán)的初始化、維護(hù)比較復(fù)雜，添加和減少結(jié)點(diǎn)都比較環(huán)的

6、初始化、維護(hù)比較復(fù)雜，添加和減少結(jié)點(diǎn)都比較麻煩。麻煩。 在在IBM Token Ring的基礎(chǔ)上，的基礎(chǔ)上，IEEE 802委員會(huì)制定了委員會(huì)制定了IEEE 802.4標(biāo)準(zhǔn)（令牌總線網(wǎng)），定義了令牌傳遞環(huán)標(biāo)準(zhǔn)（令牌總線網(wǎng)），定義了令牌傳遞環(huán)形網(wǎng)的形網(wǎng)的MAC子層和物理層連接規(guī)范。子層和物理層連接規(guī)范。盡管確切講盡管確切講Token Ring和和IEEE802.5是不同的，但兩者使用起來(lái)完是不同的，但兩者使用起來(lái)完全兼容，人們也習(xí)慣于將他們看作同一個(gè)東西。全兼容，人們也習(xí)慣于將他們看作同一個(gè)東西。 4.2.2 令牌總線網(wǎng)Token Bus 協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.4令牌總線局域網(wǎng)的兩個(gè)主

7、要特點(diǎn)，就是令牌總線局域網(wǎng)在物理上是一個(gè)令牌總線局域網(wǎng)的兩個(gè)主要特點(diǎn)，就是令牌總線局域網(wǎng)在物理上是一個(gè)總線網(wǎng)，而在邏輯上卻是一個(gè)令牌網(wǎng)。令牌傳遞的順序與站的物理位置總線網(wǎng)，而在邏輯上卻是一個(gè)令牌網(wǎng)。令牌傳遞的順序與站的物理位置無(wú)關(guān)，在圖中設(shè)令牌按照無(wú)關(guān)，在圖中設(shè)令牌按照ADBEFA的順序傳遞的順序傳遞 4.2.2 令牌總線網(wǎng)Token Bus 總線是一根線形的電纜，其上連接著各個(gè)節(jié)點(diǎn)，令總線是一根線形的電纜，其上連接著各個(gè)節(jié)點(diǎn)，令牌的傳遞通過(guò)總線以廣播方式進(jìn)行，每個(gè)節(jié)點(diǎn)傳送牌的傳遞通過(guò)總線以廣播方式進(jìn)行，每個(gè)節(jié)點(diǎn)傳送的幀其它節(jié)點(diǎn)都能收到。邏輯上，所有節(jié)點(diǎn)構(gòu)成一的幀其它節(jié)點(diǎn)都能收到。邏輯上，所有

8、節(jié)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)環(huán)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有前方節(jié)點(diǎn)和后繼節(jié)點(diǎn)，并知道個(gè)環(huán)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有前方節(jié)點(diǎn)和后繼節(jié)點(diǎn)，并知道它們的地址。所有正常工作著的結(jié)點(diǎn)形成一個(gè)完整它們的地址。所有正常工作著的結(jié)點(diǎn)形成一個(gè)完整的邏輯環(huán)。的邏輯環(huán)。 節(jié)點(diǎn)發(fā)送前必須獲得令牌，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上只有一個(gè)令節(jié)點(diǎn)發(fā)送前必須獲得令牌，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上只有一個(gè)令牌，獲得令牌的幀可以發(fā)送一幀。牌，獲得令牌的幀可以發(fā)送一幀。 令牌環(huán)網(wǎng)與總線型的以太網(wǎng)都是共享傳輸介質(zhì)，以廣令牌環(huán)網(wǎng)與總線型的以太網(wǎng)都是共享傳輸介質(zhì)，以廣播方式發(fā)送信息。但令牌環(huán)控制簡(jiǎn)單，消除了信息流播方式發(fā)送信息。但令牌環(huán)控制簡(jiǎn)單，消除了信息流擁擠堵塞的問(wèn)題，傳輸距離遠(yuǎn)，傳輸速率快，早期為擁擠堵塞的問(wèn)

9、題，傳輸距離遠(yuǎn)，傳輸速率快，早期為4Mbps，近幾年常用的為近幾年常用的為16Mbps，且有優(yōu)先權(quán)，適于且有優(yōu)先權(quán)，適于實(shí)時(shí)控制。實(shí)時(shí)控制。 令牌總線局域網(wǎng)既具有總線網(wǎng)的接入方便和可靠令牌總線局域網(wǎng)既具有總線網(wǎng)的接入方便和可靠性較高的優(yōu)點(diǎn)，也具有令牌環(huán)形網(wǎng)的無(wú)沖突和發(fā)送性較高的優(yōu)點(diǎn)，也具有令牌環(huán)形網(wǎng)的無(wú)沖突和發(fā)送時(shí)延確定的優(yōu)點(diǎn)。時(shí)延確定的優(yōu)點(diǎn)。 令牌總線的特點(diǎn)：無(wú)沖突的訪問(wèn)方式。無(wú)沖突的訪問(wèn)方式。確定的訪問(wèn)最大時(shí)延。確定的訪問(wèn)最大時(shí)延。 介質(zhì)訪問(wèn)可調(diào)節(jié)（可引入優(yōu)先權(quán)策略）。介質(zhì)訪問(wèn)可調(diào)節(jié)（可引入優(yōu)先權(quán)策略）。物理上的總線網(wǎng)，邏輯上的環(huán)形網(wǎng)的這一特點(diǎn)使之物理上的總線網(wǎng)，邏輯上的環(huán)形網(wǎng)的這一特點(diǎn)使

10、之既具有總線網(wǎng)的連接簡(jiǎn)單、距離長(zhǎng)、可廣播通信等既具有總線網(wǎng)的連接簡(jiǎn)單、距離長(zhǎng)、可廣播通信等優(yōu)點(diǎn)，又具有環(huán)型網(wǎng)的介質(zhì)訪問(wèn)可確定性和可調(diào)節(jié)優(yōu)點(diǎn)，又具有環(huán)型網(wǎng)的介質(zhì)訪問(wèn)可確定性和可調(diào)節(jié)性的優(yōu)點(diǎn)。性的優(yōu)點(diǎn)。吞吐量在輕載時(shí)令牌總線網(wǎng)是低效的，在重負(fù)荷時(shí)吞吐量在輕載時(shí)令牌總線網(wǎng)是低效的，在重負(fù)荷時(shí)有較高的效率。有較高的效率。4.2.3 光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI） IEEE802.8標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)，20世紀(jì)世紀(jì)90年代流行年代流行 FDDI也采用令牌環(huán)傳輸協(xié)議，但有兩點(diǎn)不同。也采用令牌環(huán)傳輸協(xié)議，但有兩點(diǎn)不同。一是采用雙環(huán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，二是以光纜為傳輸介一是采用雙環(huán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，二是以光纜為傳輸介質(zhì)。質(zhì)。FDDI雙

11、環(huán)結(jié)構(gòu)如圖所示。雙環(huán)結(jié)構(gòu)如圖所示。 光纖分布數(shù)據(jù)接口光纖分布數(shù)據(jù)接口FDDI（Fiber Distributed Data Interface）是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)向高速發(fā)展階段的第一種）是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)向高速發(fā)展階段的第一種高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它的傳輸速率為高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它的傳輸速率為100Mbps，符合美國(guó)標(biāo)，符合美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)ANSI X3T9.5，后被，后被ISO接收為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接收為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 9314。FDDI網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計(jì)上沿用了網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計(jì)上沿用了IEEE 802系列局域網(wǎng)的設(shè)計(jì)規(guī)范，系列局域網(wǎng)的設(shè)計(jì)規(guī)范，上層仍采用與其它局域網(wǎng)相同的邏輯鏈路控制上層仍采用與其它局域網(wǎng)相同的邏輯鏈路控制LLC子層

12、子層的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，并對(duì)已經(jīng)成熟的，在重負(fù)荷情況下仍能保的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，并對(duì)已經(jīng)成熟的，在重負(fù)荷情況下仍能保持高吞吐量的持高吞吐量的IEEE 802.5 Token Ring令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)加以令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)加以改進(jìn)，以多增加一條光纖鏈路為代價(jià)，構(gòu)成一種被稱為改進(jìn)，以多增加一條光纖鏈路為代價(jià)，構(gòu)成一種被稱為反向雙環(huán)（反向雙環(huán)（Dual Counter-Rotating Ring）的特殊結(jié)構(gòu)，）的特殊結(jié)構(gòu)，彌補(bǔ)了環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺陷，提高了彌補(bǔ)了環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺陷，提高了FDDI網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性。的可靠性。 FDDI主要優(yōu)點(diǎn)：主要優(yōu)點(diǎn)：、較長(zhǎng)的傳輸距離，相鄰站間的最大長(zhǎng)度可達(dá)、較長(zhǎng)的傳輸距離

13、，相鄰站間的最大長(zhǎng)度可達(dá)2KM，最大站間距，最大站間距離為離為200KM。、具有較大的帶寬，、具有較大的帶寬，F(xiàn)DDI的設(shè)計(jì)帶寬為的設(shè)計(jì)帶寬為100Mb/s。、具有對(duì)電磁和射頻干擾抑制能力，在傳輸過(guò)程中不受電磁和射、具有對(duì)電磁和射頻干擾抑制能力，在傳輸過(guò)程中不受電磁和射頻噪聲的影響頻噪聲的影響,也不影響其設(shè)備。也不影響其設(shè)備。、光纖可防止傳輸過(guò)程中被分接偷聽(tīng)，也杜絕了輻射波的竊聽(tīng)、光纖可防止傳輸過(guò)程中被分接偷聽(tīng)，也杜絕了輻射波的竊聽(tīng),因因而是最安全的傳輸媒體。而是最安全的傳輸媒體。 由光纖構(gòu)成的由光纖構(gòu)成的FDDI，其基本結(jié)構(gòu)為逆向雙環(huán)，如圖所示。一個(gè)，其基本結(jié)構(gòu)為逆向雙環(huán)，如圖所示。一個(gè)環(huán)為

14、主環(huán)，另一個(gè)環(huán)為備用環(huán)。當(dāng)主環(huán)上的設(shè)備失效或光纜發(fā)生環(huán)為主環(huán)，另一個(gè)環(huán)為備用環(huán)。當(dāng)主環(huán)上的設(shè)備失效或光纜發(fā)生故障時(shí)故障時(shí),通過(guò)從主環(huán)向備用環(huán)的切換可繼續(xù)維持通過(guò)從主環(huán)向備用環(huán)的切換可繼續(xù)維持FDDI的正常工作。的正常工作。這種故障容錯(cuò)能力是其它網(wǎng)絡(luò)所沒(méi)有的。這種故障容錯(cuò)能力是其它網(wǎng)絡(luò)所沒(méi)有的。FDDI的應(yīng)用狀況 FDDI技術(shù)發(fā)展成熟，有全球統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)發(fā)展成熟，有全球統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，加上前面的優(yōu)點(diǎn)，使之成為加上前面的優(yōu)點(diǎn)，使之成為20世紀(jì)世紀(jì)90年代初年代初期到中期最為流行的網(wǎng)絡(luò)。期到中期最為流行的網(wǎng)絡(luò)。 FDDI的缺點(diǎn)是價(jià)格偏高，其網(wǎng)卡是以太網(wǎng)卡的缺點(diǎn)是價(jià)格偏高，其網(wǎng)卡是以太網(wǎng)卡價(jià)格

15、的價(jià)格的10多倍，配套設(shè)備費(fèi)用高，技術(shù)要求多倍，配套設(shè)備費(fèi)用高，技術(shù)要求高。高。FDDI的結(jié)構(gòu)向的結(jié)構(gòu)向ATM過(guò)渡也不如交換式以太過(guò)渡也不如交換式以太網(wǎng)容易。所以到了網(wǎng)容易。所以到了20世紀(jì)世紀(jì)90年代中后期，年代中后期，F(xiàn)DDI就不如交換式快速以太網(wǎng)和就不如交換式快速以太網(wǎng)和ATM網(wǎng)那么網(wǎng)那么流行了。流行了。 FDDI采用雙環(huán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可用一根采用雙環(huán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可用一根4芯光纜實(shí)現(xiàn)，在芯光纜實(shí)現(xiàn)，在光纖使用量上增加一倍，但卻大大提高了網(wǎng)絡(luò)線路光纖使用量上增加一倍，但卻大大提高了網(wǎng)絡(luò)線路的可靠性。它分為主環(huán)和副環(huán)，主環(huán)沿逆時(shí)針?lè)较虻目煽啃?。它分為主環(huán)和副環(huán)，主環(huán)沿逆時(shí)針?lè)较騻鬏敂?shù)據(jù)，副環(huán)沿順時(shí)

16、針?lè)较騻鬏敂?shù)據(jù)。在正常情傳輸數(shù)據(jù)，副環(huán)沿順時(shí)針?lè)较騻鬏敂?shù)據(jù)。在正常情況下，兩個(gè)環(huán)路可同時(shí)傳送信息，并采用多令牌環(huán)況下，兩個(gè)環(huán)路可同時(shí)傳送信息，并采用多令牌環(huán)介質(zhì)訪問(wèn)協(xié)議，提高了網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度和效率。介質(zhì)訪問(wèn)協(xié)議，提高了網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度和效率。 當(dāng)主環(huán)或副環(huán)光纜有一個(gè)出現(xiàn)故障或被切斷時(shí)，另當(dāng)主環(huán)或副環(huán)光纜有一個(gè)出現(xiàn)故障或被切斷時(shí)，另一條環(huán)路可保證網(wǎng)絡(luò)正常工作一條環(huán)路可保證網(wǎng)絡(luò)正常工作 當(dāng)環(huán)路上某臺(tái)主機(jī)出現(xiàn)故障，如圖當(dāng)環(huán)路上某臺(tái)主機(jī)出現(xiàn)故障，如圖1.39中的中的B不能工作時(shí)，距不能工作時(shí)，距B最近的兩個(gè)點(diǎn)最近的兩個(gè)點(diǎn)A和和C能自動(dòng)將各自的主環(huán)和副環(huán)閉合，組成除能自動(dòng)將各自的主環(huán)和副環(huán)閉合，組成除B之

17、外的新環(huán)路。之外的新環(huán)路。 由于使用了光纜，提高了網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度，延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)傳輸距由于使用了光纜，提高了網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度，延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)傳輸距離。離。FDDI的傳輸速率為的傳輸速率為100Mbps，使多媒體信息得以傳輸。信使多媒體信息得以傳輸。信息高速公路以光纜為主干網(wǎng)，才有可能使電腦、電視、電話三息高速公路以光纜為主干網(wǎng)，才有可能使電腦、電視、電話三位一體。位一體。 光纜有單模與多模之分。多模光纜一段最長(zhǎng)距離為光纜有單模與多模之分。多模光纜一段最長(zhǎng)距離為2km，而單而單模光纜一段最長(zhǎng)距離可達(dá)模光纜一段最長(zhǎng)距離可達(dá)10km。FDDI一條環(huán)路的長(zhǎng)度允許到一條環(huán)路的長(zhǎng)度允許到200km，其覆蓋地域之廣超

18、過(guò)了其他網(wǎng)絡(luò)。圖其覆蓋地域之廣超過(guò)了其他網(wǎng)絡(luò)。圖1.39 計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)B故故障，自動(dòng)組成新的環(huán)路。障，自動(dòng)組成新的環(huán)路。4.2.4 以太網(wǎng)ethenet一、以太網(wǎng)的發(fā)展一、以太網(wǎng)的發(fā)展二、以太網(wǎng)的工作原理二、以太網(wǎng)的工作原理三、傳統(tǒng)以太網(wǎng)三、傳統(tǒng)以太網(wǎng)四、共享式以太網(wǎng)與共享式以太網(wǎng)四、共享式以太網(wǎng)與共享式以太網(wǎng)五、高速以太網(wǎng)五、高速以太網(wǎng)六、千兆以太網(wǎng)六、千兆以太網(wǎng)七、萬(wàn)兆以太網(wǎng)七、萬(wàn)兆以太網(wǎng)八、虛擬局域網(wǎng)八、虛擬局域網(wǎng)九、無(wú)線局域網(wǎng)九、無(wú)線局域網(wǎng)4.2.4 以太網(wǎng) 什么是以太與名字的起源什么是以太與名字的起源 以太網(wǎng)這個(gè)名字，起源于一個(gè)科學(xué)假設(shè)：聲音是以太網(wǎng)這個(gè)名字，起源于一個(gè)科學(xué)假設(shè)：聲音

19、是通過(guò)空氣傳播的，那么光呢？在外太空沒(méi)有空氣通過(guò)空氣傳播的，那么光呢？在外太空沒(méi)有空氣光也可以傳播。于是，光也可以傳播。于是，有人說(shuō)光是通過(guò)一種叫以有人說(shuō)光是通過(guò)一種叫以太的物質(zhì)傳播。后來(lái)，愛(ài)因斯坦證明以太根本就太的物質(zhì)傳播。后來(lái)，愛(ài)因斯坦證明以太根本就不存在。不存在。一、以太網(wǎng)的發(fā)展 1980年年9月，月，DEC（ Digital Equipment Corporation ，美國(guó)數(shù)字設(shè)，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司，備公司， 1998年年1月月DEC公司被康柏以公司被康柏以96億美元的價(jià)格收購(gòu)，億美元的價(jià)格收購(gòu)，2001年惠普康柏宣布合并）公司、年惠普康柏宣布合并）公司、Intel公司和公司和Xero

20、x公司（施樂(lè)公公司（施樂(lè)公司）三方在司）三方在Bob Metcalfe的實(shí)驗(yàn)型以太網(wǎng)的基礎(chǔ)上，正式推出了的實(shí)驗(yàn)型以太網(wǎng)的基礎(chǔ)上，正式推出了以太網(wǎng)以太網(wǎng)DIX 1.0規(guī)范，規(guī)范，DIX1.0以以10Mbps的速度運(yùn)行，的速度運(yùn)行，1982年，年，3家家公司公布了以太網(wǎng)公司公布了以太網(wǎng)DIX2.0規(guī)范作為終結(jié)。規(guī)范作為終結(jié)。 這三家公司將此規(guī)范提交給這三家公司將此規(guī)范提交給IEEE(電子電氣工程師協(xié)會(huì)電子電氣工程師協(xié)會(huì))802委員委員會(huì)，經(jīng)過(guò)會(huì)，經(jīng)過(guò)IEEE成員的修改并通過(guò)，變成了成員的修改并通過(guò)，變成了IEEE的正式標(biāo)準(zhǔn)，并編的正式標(biāo)準(zhǔn)，并編號(hào)為號(hào)為IEEE802.3。Ethernet和和IEE

21、E802.3雖然有很多規(guī)定不同，但術(shù)雖然有很多規(guī)定不同，但術(shù)語(yǔ)語(yǔ)Ethernet通常認(rèn)為與通常認(rèn)為與802.3是兼容的是兼容的二、以太網(wǎng)的工作原理 在以太網(wǎng)中，所有的節(jié)點(diǎn)共享傳輸介質(zhì)。如何保證傳輸介質(zhì)有序、高效地為許多節(jié)點(diǎn)提供傳輸服務(wù)，就是以太網(wǎng)的介質(zhì)訪問(wèn)控制協(xié)議要解決的問(wèn)題。 以以太網(wǎng)采用載波幀聽(tīng)多路訪問(wèn)太網(wǎng)采用載波幀聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)沖突檢測(cè)CSMA/CD（ Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect ）介質(zhì)訪問(wèn)控制方法的機(jī)制。以太網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)都可以看到在網(wǎng)機(jī)制。以太網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)都可以看到在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送的所有信息，因此，我們說(shuō)以太網(wǎng)是一種廣絡(luò)中發(fā)送

22、的所有信息，因此，我們說(shuō)以太網(wǎng)是一種廣播網(wǎng)絡(luò)。播網(wǎng)絡(luò)。共享信道的廣播通信方式注意：通信的地址問(wèn)題和沖突問(wèn)題 “載波監(jiān)聽(tīng)載波監(jiān)聽(tīng)”是指每一個(gè)站在發(fā)送數(shù)據(jù)之前先要是指每一個(gè)站在發(fā)送數(shù)據(jù)之前先要檢測(cè)一下總線上是否有其他計(jì)算機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)，檢測(cè)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)生沖突。如果有，則暫時(shí)不要發(fā)送數(shù)據(jù)，以免發(fā)生沖突。 “多路訪問(wèn)多路訪問(wèn)”表示許多計(jì)算機(jī)以多點(diǎn)接入的方式表示許多計(jì)算機(jī)以多點(diǎn)接入的方式連接在一根總線上，總線可以多路訪問(wèn)。連接在一根總線上，總線可以多路訪問(wèn)。 “沖突檢測(cè)沖突檢測(cè)”就是計(jì)算機(jī)邊發(fā)送數(shù)據(jù)邊檢測(cè)信道就是計(jì)算機(jī)邊發(fā)送數(shù)據(jù)邊檢測(cè)信道上的信號(hào)

23、電壓大小。當(dāng)幾個(gè)站同時(shí)在總線上發(fā)送上的信號(hào)電壓大小。當(dāng)幾個(gè)站同時(shí)在總線上發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，總線上的信號(hào)電壓擺動(dòng)值將會(huì)增大（互數(shù)據(jù)時(shí)，總線上的信號(hào)電壓擺動(dòng)值將會(huì)增大（互相疊加）。當(dāng)一個(gè)站檢測(cè)到的信號(hào)電壓擺動(dòng)值超相疊加）。當(dāng)一個(gè)站檢測(cè)到的信號(hào)電壓擺動(dòng)值超過(guò)一定的門(mén)限值時(shí)，就認(rèn)為總線上至少有兩個(gè)站過(guò)一定的門(mén)限值時(shí)，就認(rèn)為總線上至少有兩個(gè)站同時(shí)在發(fā)送數(shù)據(jù)，表明產(chǎn)生了沖突。在發(fā)生沖突同時(shí)在發(fā)送數(shù)據(jù)，表明產(chǎn)生了沖突。在發(fā)生沖突時(shí)，總線上傳輸?shù)男盘?hào)產(chǎn)生了嚴(yán)重的失真，就無(wú)時(shí)，總線上傳輸?shù)男盘?hào)產(chǎn)生了嚴(yán)重的失真，就無(wú)法從中恢復(fù)出有用的數(shù)據(jù)。法從中恢復(fù)出有用的數(shù)據(jù)。1.CSMA/CD的工作原理先聽(tīng)后發(fā)、邊發(fā)邊聽(tīng)、沖突停止

24、、延時(shí)重發(fā)先聽(tīng)后發(fā)、邊發(fā)邊聽(tīng)、沖突停止、延時(shí)重發(fā) 2.CSMA/CD的基本思想 CSMA/CD是帶有沖突檢測(cè)的是帶有沖突檢測(cè)的CSMA，其基本其基本思想是：思想是：當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，首先當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，首先監(jiān)聽(tīng)信道；如果信道空閑就發(fā)送數(shù)據(jù)，并監(jiān)聽(tīng)信道；如果信道空閑就發(fā)送數(shù)據(jù)，并繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)；如果在數(shù)據(jù)發(fā)送過(guò)程中監(jiān)聽(tīng)到繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)；如果在數(shù)據(jù)發(fā)送過(guò)程中監(jiān)聽(tīng)到了沖突，則立刻停止數(shù)據(jù)發(fā)送，等待一段了沖突，則立刻停止數(shù)據(jù)發(fā)送，等待一段隨機(jī)的時(shí)間后，重新開(kāi)始嘗試發(fā)送數(shù)據(jù)。隨機(jī)的時(shí)間后，重新開(kāi)始嘗試發(fā)送數(shù)據(jù)。3.以太網(wǎng)的工作過(guò)程如下 1、監(jiān)聽(tīng)信道上收否有信號(hào)在傳輸。如果有的話，表明、監(jiān)聽(tīng)信道上收否有

25、信號(hào)在傳輸。如果有的話，表明信道處于忙狀態(tài)，就繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)，直到信道空閑為止。若信道處于忙狀態(tài)，就繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)，直到信道空閑為止。若沒(méi)有監(jiān)聽(tīng)到任何信號(hào)，就傳輸數(shù)據(jù)。沒(méi)有監(jiān)聽(tīng)到任何信號(hào)，就傳輸數(shù)據(jù)。 2、傳輸?shù)臅r(shí)候繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)，如發(fā)現(xiàn)沖突，則立即停止發(fā)、傳輸?shù)臅r(shí)候繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)，如發(fā)現(xiàn)沖突，則立即停止發(fā)送，沖突雙方執(zhí)行退避算法，隨機(jī)等待一段時(shí)間后，重送，沖突雙方執(zhí)行退避算法，隨機(jī)等待一段時(shí)間后，重新執(zhí)行步驟新執(zhí)行步驟1（當(dāng)沖突發(fā)生時(shí)，涉及沖突的計(jì)算機(jī)會(huì)發(fā)（當(dāng)沖突發(fā)生時(shí)，涉及沖突的計(jì)算機(jī)會(huì)發(fā)送會(huì)返回到監(jiān)聽(tīng)信道狀態(tài)。送會(huì)返回到監(jiān)聽(tīng)信道狀態(tài)。 注意：每臺(tái)計(jì)算機(jī)一次只注意：每臺(tái)計(jì)算機(jī)一次只允許發(fā)送一個(gè)包，一個(gè)擁塞序列，以

26、警告所有的節(jié)點(diǎn)）；允許發(fā)送一個(gè)包，一個(gè)擁塞序列，以警告所有的節(jié)點(diǎn)）；若未發(fā)現(xiàn)沖突則發(fā)送成功。若未發(fā)現(xiàn)沖突則發(fā)送成功。 3.網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)站點(diǎn)都在收聽(tīng)信息，一旦數(shù)據(jù)包接收地網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)站點(diǎn)都在收聽(tīng)信息，一旦數(shù)據(jù)包接收地址是自己，立刻接收到自己計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)起來(lái)，并向發(fā)址是自己，立刻接收到自己計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)起來(lái)，并向發(fā)送站回答正確達(dá)到，若出錯(cuò)，則要求重發(fā)。送站回答正確達(dá)到，若出錯(cuò)，則要求重發(fā)。4.三種算法及特點(diǎn) 非堅(jiān)持的非堅(jiān)持的CSMA：線路忙，等待一段時(shí)間，再偵聽(tīng)；線路忙，等待一段時(shí)間，再偵聽(tīng)；不忙時(shí)，立即發(fā)送；減少?zèng)_突，信道利用率降低不忙時(shí)，立即發(fā)送；減少?zèng)_突，信道利用率降低 1堅(jiān)持的堅(jiān)持的CSMA

27、：線路忙，繼續(xù)偵聽(tīng)；不忙時(shí)，立即線路忙，繼續(xù)偵聽(tīng)；不忙時(shí)，立即發(fā)送；提高信道利用率，增大沖突：發(fā)送；提高信道利用率，增大沖突： p堅(jiān)持的堅(jiān)持的CSMA：線線路忙，繼續(xù)偵聽(tīng)；不忙時(shí)，根據(jù)路忙，繼續(xù)偵聽(tīng)；不忙時(shí)，根據(jù)p概率進(jìn)行發(fā)送，另外的概率進(jìn)行發(fā)送，另外的1-p概率為繼續(xù)偵聽(tīng)（概率為繼續(xù)偵聽(tīng)（p是一是一個(gè)指定概率值）；有效平衡，但復(fù)雜個(gè)指定概率值）；有效平衡，但復(fù)雜三、傳統(tǒng)以太網(wǎng) 開(kāi)始以太網(wǎng)只有開(kāi)始以太網(wǎng)只有10Mbps的吞吐量，使用的是的吞吐量，使用的是CSMACD（帶有碰撞檢測(cè)的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)）的帶有碰撞檢測(cè)的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)）的訪問(wèn)控制方法，這種早期的訪問(wèn)控制方法，這種早期的10Mbps

28、以太網(wǎng)稱之為標(biāo)以太網(wǎng)稱之為標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)，又稱為傳統(tǒng)以太網(wǎng)。以太網(wǎng)主要有兩種準(zhǔn)以太網(wǎng)，又稱為傳統(tǒng)以太網(wǎng)。以太網(wǎng)主要有兩種傳輸介質(zhì)，那就是雙絞線和同軸電纜。所有的以太傳輸介質(zhì)，那就是雙絞線和同軸電纜。所有的以太網(wǎng)都遵循網(wǎng)都遵循IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)，下面列出是標(biāo)準(zhǔn)，下面列出是IEEE 802.3的一的一些以太網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，在這些標(biāo)準(zhǔn)中前面的數(shù)字表示傳些以太網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，在這些標(biāo)準(zhǔn)中前面的數(shù)字表示傳輸速度，單位是輸速度，單位是“Mbps”，最后的一個(gè)數(shù)字表示單段最后的一個(gè)數(shù)字表示單段網(wǎng)線長(zhǎng)度（基準(zhǔn)單位是網(wǎng)線長(zhǎng)度（基準(zhǔn)單位是100m），），Base表示表示“基帶基帶”的意思，的意思，Broad代表代表“帶寬帶

29、寬”。IEEE 802.3常見(jiàn)傳統(tǒng)以太網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn) 10Base5 使用粗同軸電纜，最大網(wǎng)段長(zhǎng)度為使用粗同軸電纜，最大網(wǎng)段長(zhǎng)度為500m，基帶基帶傳輸方法；傳輸方法； 10Base2 使用細(xì)同軸電纜，最大網(wǎng)段長(zhǎng)度為使用細(xì)同軸電纜，最大網(wǎng)段長(zhǎng)度為185m，基帶基帶傳輸方法；傳輸方法； 10BaseT 使用雙絞線電纜，最大網(wǎng)段長(zhǎng)度為使用雙絞線電纜，最大網(wǎng)段長(zhǎng)度為100m； 1Base5 使用雙絞線電纜，最大網(wǎng)段長(zhǎng)度為使用雙絞線電纜，最大網(wǎng)段長(zhǎng)度為500m，傳輸傳輸速度為速度為1Mbps； 10Broad36 使用同軸電纜（使用同軸電纜（RG59U CATV），），最大網(wǎng)最大網(wǎng)段長(zhǎng)度為段長(zhǎng)度為3600m

30、，是一種寬帶傳輸方式；是一種寬帶傳輸方式； 10BaseF 使用光纖傳輸介質(zhì)，傳輸速率為使用光纖傳輸介質(zhì)，傳輸速率為10Mbps；28四、共享式以太網(wǎng)與交換式以太網(wǎng) 共享式以太網(wǎng)的典型代表是使用共享式以太網(wǎng)的典型代表是使用10Base2/10Base5的總線型網(wǎng)絡(luò)和以集線器的總線型網(wǎng)絡(luò)和以集線器（集線（集線 器）為核心的星型網(wǎng)絡(luò)。器）為核心的星型網(wǎng)絡(luò)。 在使用集線器的以太網(wǎng)中，集線器將很多在使用集線器的以太網(wǎng)中，集線器將很多以太網(wǎng)設(shè)備集中到一臺(tái)中心設(shè)備上，這些以太網(wǎng)設(shè)備集中到一臺(tái)中心設(shè)備上，這些設(shè)備都連接到集線器中的同一物理總線結(jié)設(shè)備都連接到集線器中的同一物理總線結(jié)構(gòu)中。構(gòu)中。以集線器為中心的

31、共享式局域網(wǎng) 從本質(zhì)上講，以集線器為核心的以太網(wǎng)同從本質(zhì)上講，以集線器為核心的以太網(wǎng)同原先的總線型以太網(wǎng)無(wú)根本區(qū)別。原先的總線型以太網(wǎng)無(wú)根本區(qū)別。30集線器的工作原理 沖突域的概念 沖突域就是連接在同一共享傳輸介質(zhì)上的所有沖突域就是連接在同一共享傳輸介質(zhì)上的所有工作站的集合工作站的集合,或者說(shuō)是同一物理網(wǎng)段上所有節(jié)或者說(shuō)是同一物理網(wǎng)段上所有節(jié)點(diǎn)的集合點(diǎn)的集合,或者說(shuō)是以太網(wǎng)上競(jìng)爭(zhēng)同一帶寬的節(jié)或者說(shuō)是以太網(wǎng)上競(jìng)爭(zhēng)同一帶寬的節(jié)點(diǎn)集合。點(diǎn)集合。 換句話說(shuō)，基于換句話說(shuō)，基于CSMA/CD的以太網(wǎng)是的以太網(wǎng)是總線網(wǎng)絡(luò)，如果兩個(gè)或更多站同時(shí)有幀在等待總線網(wǎng)絡(luò)，如果兩個(gè)或更多站同時(shí)有幀在等待發(fā)送，那么它們

32、將發(fā)生沖突。發(fā)送，那么它們將發(fā)生沖突。一組競(jìng)爭(zhēng)信道訪一組競(jìng)爭(zhēng)信道訪問(wèn)的站稱為沖突域。問(wèn)的站稱為沖突域。同一個(gè)沖突域中的站競(jìng)爭(zhēng)同一個(gè)沖突域中的站競(jìng)爭(zhēng)信道，不同沖突域的站不會(huì)競(jìng)爭(zhēng)公共信道。信道，不同沖突域的站不會(huì)競(jìng)爭(zhēng)公共信道。如果所有節(jié)點(diǎn)使用物理層設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)，則所如果所有節(jié)點(diǎn)使用物理層設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)，則所有節(jié)點(diǎn)同處于一個(gè)沖突域中。有節(jié)點(diǎn)同處于一個(gè)沖突域中。 隔離沖突域 交換式以太網(wǎng)的出現(xiàn) 共享式網(wǎng)絡(luò)存在的問(wèn)題如下：共享式網(wǎng)絡(luò)存在的問(wèn)題如下：隨著網(wǎng)絡(luò)接入節(jié)點(diǎn)的增多，沖突增多，線隨著網(wǎng)絡(luò)接入節(jié)點(diǎn)的增多，沖突增多，線路的有效傳輸嚴(yán)重下降，線路上充斥著大路的有效傳輸嚴(yán)重下降，線路上充斥著大量無(wú)效無(wú)用的沖突

33、信號(hào)，而嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)量無(wú)效無(wú)用的沖突信號(hào)，而嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)的性能，因此，需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的沖突進(jìn)行的性能，因此，需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的沖突進(jìn)行解決。解決。網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)大，數(shù)據(jù)流量應(yīng)該本地化，也就網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)大，數(shù)據(jù)流量應(yīng)該本地化，也就是本地的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的通信，不應(yīng)該是本地的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的通信，不應(yīng)該影響其他網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信。影響其他網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信。 交換式以太網(wǎng) 以前，只要數(shù)據(jù)鏈路層遵從以前，只要數(shù)據(jù)鏈路層遵從CSMA/CD協(xié)議通信，協(xié)議通信，那么它就可以被稱為以太網(wǎng)，但隨著接入共享網(wǎng)那么它就可以被稱為以太網(wǎng)，但隨著接入共享網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的增加，沖突會(huì)使網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率越來(lái)越絡(luò)設(shè)備的增加，沖突會(huì)使網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率越來(lái)越低

34、。后來(lái)，低。后來(lái)，交換機(jī)的出現(xiàn)使全雙工以太網(wǎng)得到了交換機(jī)的出現(xiàn)使全雙工以太網(wǎng)得到了更好的實(shí)現(xiàn)。更好的實(shí)現(xiàn)。未來(lái)，以太網(wǎng)會(huì)披上光的外衣，飛未來(lái)，以太網(wǎng)會(huì)披上光的外衣，飛的更快。的更快。 在交換式以太網(wǎng)中，交換機(jī)根據(jù)收到的數(shù)據(jù)幀中在交換式以太網(wǎng)中，交換機(jī)根據(jù)收到的數(shù)據(jù)幀中的的MAC地址決定數(shù)據(jù)幀應(yīng)發(fā)向交換機(jī)的哪個(gè)端口。地址決定數(shù)據(jù)幀應(yīng)發(fā)向交換機(jī)的哪個(gè)端口。因?yàn)槎丝陂g的幀傳輸彼此屏蔽，因?yàn)槎丝陂g的幀傳輸彼此屏蔽，因此節(jié)點(diǎn)就不擔(dān)因此節(jié)點(diǎn)就不擔(dān)心自己發(fā)送的幀在通過(guò)交換機(jī)時(shí)是否會(huì)與其他節(jié)心自己發(fā)送的幀在通過(guò)交換機(jī)時(shí)是否會(huì)與其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送的幀產(chǎn)生沖突。點(diǎn)發(fā)送的幀產(chǎn)生沖突。交換式以太網(wǎng)概述 在網(wǎng)橋應(yīng)用的基礎(chǔ)上，

35、在網(wǎng)橋應(yīng)用的基礎(chǔ)上，1990年年Kalpana公司推出公司推出世界世界上第一臺(tái)以太網(wǎng)交換機(jī)上第一臺(tái)以太網(wǎng)交換機(jī)EtherSwitch EPS-700，它能同，它能同時(shí)提供多條數(shù)據(jù)傳輸路徑，使網(wǎng)絡(luò)整體吞吐量顯著提時(shí)提供多條數(shù)據(jù)傳輸路徑，使網(wǎng)絡(luò)整體吞吐量顯著提高。高。 交換式以太網(wǎng)的核心部件是以太網(wǎng)交換機(jī)。交換式以太網(wǎng)的核心部件是以太網(wǎng)交換機(jī)。它的主要它的主要特點(diǎn)是：所有端口平時(shí)都不連通，當(dāng)結(jié)點(diǎn)間需要通信特點(diǎn)是：所有端口平時(shí)都不連通，當(dāng)結(jié)點(diǎn)間需要通信時(shí)，交換機(jī)才為相應(yīng)結(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接；當(dāng)多對(duì)結(jié)點(diǎn)需要時(shí)，交換機(jī)才為相應(yīng)結(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接；當(dāng)多對(duì)結(jié)點(diǎn)需要通信時(shí)，交換機(jī)提供多對(duì)結(jié)點(diǎn)間的并發(fā)連接，通信時(shí)，交換機(jī)提供

36、多對(duì)結(jié)點(diǎn)間的并發(fā)連接，使每一使每一對(duì)相互通信的結(jié)點(diǎn)都能像獨(dú)占介質(zhì)那樣，無(wú)沖突地傳對(duì)相互通信的結(jié)點(diǎn)都能像獨(dú)占介質(zhì)那樣，無(wú)沖突地傳送數(shù)據(jù)。送數(shù)據(jù)。共享式以太網(wǎng)與交換式以太網(wǎng)五、快速以太網(wǎng)（Fast Ethernet ） 隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大、結(jié)點(diǎn)數(shù)的增加以及多媒隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大、結(jié)點(diǎn)數(shù)的增加以及多媒體的應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)帶寬成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)性能的瓶頸。體的應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)帶寬成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)性能的瓶頸。為了解決這個(gè)問(wèn)題，人們提出了三種不同的方法。為了解決這個(gè)問(wèn)題，人們提出了三種不同的方法。第一種是第一種是分割網(wǎng)段，通過(guò)減少每個(gè)子網(wǎng)內(nèi)部結(jié)點(diǎn)分割網(wǎng)段，通過(guò)減少每個(gè)子網(wǎng)內(nèi)部結(jié)點(diǎn)數(shù)的方法，使網(wǎng)絡(luò)性能得到改善。數(shù)的方法，使網(wǎng)

37、絡(luò)性能得到改善。 第二種是第二種是將局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率，從將局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率，從10Mbps提高到提高到100Mbps，使每個(gè)結(jié)點(diǎn)平均能得到的帶寬，使每個(gè)結(jié)點(diǎn)平均能得到的帶寬提高提高。 第三種是：將第三種是：將“共享介質(zhì)方式共享介質(zhì)方式”改為改為“交換方式交換方式”，這導(dǎo)致了，這導(dǎo)致了“交換局域網(wǎng)交換局域網(wǎng)”技術(shù)的技術(shù)的發(fā)展。發(fā)展。100Base-T （標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3u） 快速以太網(wǎng)（快速以太網(wǎng)（Fast Ethernet）也就是我們常說(shuō)的百也就是我們常說(shuō)的百兆以太網(wǎng)，它在保持幀格式、兆以太網(wǎng)，它在保持幀格式、MAC（介質(zhì)存取控介質(zhì)存取控制）機(jī)制和制）機(jī)制和MTU（最大傳送單元）

38、質(zhì)量的前提下，最大傳送單元）質(zhì)量的前提下，其速率比其速率比10BaseT的以太網(wǎng)增加了的以太網(wǎng)增加了10倍。二者之倍。二者之間的相似性使得間的相似性使得10BaseT以太網(wǎng)現(xiàn)有的應(yīng)用程序以太網(wǎng)現(xiàn)有的應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)管理工具能夠在快速以太網(wǎng)上使用?？焖俸途W(wǎng)絡(luò)管理工具能夠在快速以太網(wǎng)上使用?？焖僖蕴W(wǎng)是基于擴(kuò)充的以太網(wǎng)是基于擴(kuò)充的IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。100Base-T支持的傳輸介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn) 名稱名稱 電纜電纜最大分段長(zhǎng)最大分段長(zhǎng)度度特點(diǎn)特點(diǎn)100Base-T4雙絞線雙絞線100m使用使用3類類UTP100Base-TX雙絞線雙絞線100m5類類UTP 全全雙工雙工100Base-FX光纖光纖

39、2000m全雙工、長(zhǎng)全雙工、長(zhǎng)距離距離 100Base-T4 100Base-T4支持支持4對(duì)對(duì)3類類UTP?？紤]到對(duì)傳統(tǒng)以太網(wǎng)的?？紤]到對(duì)傳統(tǒng)以太網(wǎng)的兼容和升級(jí)，能使用兼容和升級(jí)，能使用3類類UTP顯然是必要的。它使用了顯然是必要的。它使用了四對(duì)雙絞線，采用三元信號(hào)編碼。每秒鐘有四對(duì)雙絞線，采用三元信號(hào)編碼。每秒鐘有25M個(gè)時(shí)個(gè)時(shí)鐘周期，每個(gè)周期發(fā)送鐘周期，每個(gè)周期發(fā)送4比特，這樣就獲得了所要求比特，這樣就獲得了所要求的的100Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速度。的數(shù)據(jù)傳輸速度。 100Base-TX 100Base-TX支持支持2對(duì)對(duì)5類非屏蔽雙絞線或類非屏蔽雙絞線或2對(duì)對(duì)l類屏蔽雙類屏蔽雙絞線。絞線

40、。使用兩對(duì)雙絞線連接集線器，一對(duì)用于發(fā)送數(shù)使用兩對(duì)雙絞線連接集線器，一對(duì)用于發(fā)送數(shù)據(jù)，另一對(duì)用于接收數(shù)據(jù)，是全雙工的系統(tǒng)。據(jù)，另一對(duì)用于接收數(shù)據(jù)，是全雙工的系統(tǒng)。 100Base-FX 100Base-FX支持支持2芯的多模光纖芯的多模光纖。每根光纖都可用于兩。每根光纖都可用于兩個(gè)方向，是全雙工的。站點(diǎn)與集線器之間的最大距離個(gè)方向，是全雙工的。站點(diǎn)與集線器之間的最大距離可達(dá)可達(dá)2 km。 六、千兆位以太網(wǎng) 千兆位以太網(wǎng)的千兆位以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到1000Mbps，但仍保但仍保留著標(biāo)準(zhǔn)留著標(biāo)準(zhǔn)10Mbps Ethernet的所有特征的所有特征（數(shù)據(jù)幀格式、（數(shù)據(jù)幀格式、介質(zhì)訪

41、問(wèn)控制方法、組網(wǎng)方法），只是將標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)每介質(zhì)訪問(wèn)控制方法、組網(wǎng)方法），只是將標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)每個(gè)比特的發(fā)送時(shí)間由個(gè)比特的發(fā)送時(shí)間由100ns降低到降低到1ns，在物理層使用不，在物理層使用不同編碼并定義了新的物理層標(biāo)準(zhǔn)。同編碼并定義了新的物理層標(biāo)準(zhǔn)。 IEEE 802.3z千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)在在1998年年6月正式通過(guò)，它月正式通過(guò)，它規(guī)定了下列幾種物理層標(biāo)準(zhǔn)：規(guī)定了下列幾種物理層標(biāo)準(zhǔn)： 1000Base-CX，采用，采用STP雙絞線，傳輸距離雙絞線，傳輸距離25米。米。 1000Base-T，采用，采用5類類UTP，傳輸距離，傳輸距離100米。米。 1000Base-SX，使用波長(zhǎng)為，

42、使用波長(zhǎng)為850nm的多模光纖，傳輸距的多模光纖，傳輸距離最大離最大500m。 1000Base-LX，使用波長(zhǎng)為，使用波長(zhǎng)為1300nm的單模光纖，傳輸距的單模光纖，傳輸距離最大離最大3000m。 千兆以太網(wǎng)有千兆以太網(wǎng)有全雙工和半雙工兩種工作方式全雙工和半雙工兩種工作方式；采用；采用多模和單模光纖作為通信介質(zhì)，連接距離分別為作為通信介質(zhì)，連接距離分別為500m和3000m。千兆以太網(wǎng)也可在。千兆以太網(wǎng)也可在4對(duì)對(duì)5類線上支持千兆位信令，類線上支持千兆位信令，連接距離連接距離100m。 千兆以太網(wǎng)交換機(jī)具有很高的千兆以太網(wǎng)交換機(jī)具有很高的可靠性和冗余度可靠性和冗余度。配置在。配置在干線上的交

43、換機(jī)不僅能夠傳送數(shù)據(jù)，而且能夠傳送音頻干線上的交換機(jī)不僅能夠傳送數(shù)據(jù)，而且能夠傳送音頻和視頻信息。業(yè)務(wù)管理、擁擠控制和業(yè)務(wù)質(zhì)量（和視頻信息。業(yè)務(wù)管理、擁擠控制和業(yè)務(wù)質(zhì)量（QoS）都是其重要的評(píng)估指標(biāo)。都是其重要的評(píng)估指標(biāo)。 實(shí)現(xiàn)千兆以太網(wǎng)最常見(jiàn)的辦法是實(shí)現(xiàn)千兆以太網(wǎng)最常見(jiàn)的辦法是采用三層設(shè)計(jì)采用三層設(shè)計(jì)，以兼容，以兼容早期的以太網(wǎng)產(chǎn)品。最下面的一層由早期的以太網(wǎng)產(chǎn)品。最下面的一層由10Mbps集線器或集線器或交換機(jī)加交換機(jī)加100Mbps上行鏈路組成，第二層由上行鏈路組成，第二層由100Mbps以以太網(wǎng)交換機(jī)加千兆以太網(wǎng)上行鏈路組成，最高層由千兆太網(wǎng)交換機(jī)加千兆以太網(wǎng)上行鏈路組成，最高層由千兆

44、交換機(jī)實(shí)現(xiàn)交換，每一層交換機(jī)逐步提高干線交換速率。交換機(jī)實(shí)現(xiàn)交換，每一層交換機(jī)逐步提高干線交換速率。 七、萬(wàn)兆以太網(wǎng) 萬(wàn)兆以太網(wǎng)技術(shù)與千兆以太網(wǎng)類似，仍然萬(wàn)兆以太網(wǎng)技術(shù)與千兆以太網(wǎng)類似，仍然保留了以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)。通過(guò)不同的編碼方保留了以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)。通過(guò)不同的編碼方式或波分復(fù)用提供式或波分復(fù)用提供10Gbit/s傳輸速度。所以傳輸速度。所以就其本質(zhì)而言，就其本質(zhì)而言，10G以太網(wǎng)仍是以太網(wǎng)的一以太網(wǎng)仍是以太網(wǎng)的一種類型。種類型。 10G以太網(wǎng)于以太網(wǎng)于2002年年7月在月在IEEE通過(guò)。通過(guò)。10G以以太網(wǎng)包括太網(wǎng)包括10GBASEX、10GBASER和和10GBASEW。44八、虛擬局域網(wǎng) 一種

45、將局域網(wǎng)設(shè)備從邏輯上劃分（注意，不是從物理上一種將局域網(wǎng)設(shè)備從邏輯上劃分（注意，不是從物理上劃分）成一個(gè)網(wǎng)段，從而實(shí)現(xiàn)虛擬工作組的新興數(shù)據(jù)交劃分）成一個(gè)網(wǎng)段，從而實(shí)現(xiàn)虛擬工作組的新興數(shù)據(jù)交換技術(shù)。換技術(shù)。45 同一個(gè)物理網(wǎng)同一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)，分成絡(luò)，分成3個(gè)個(gè)VLAN.八、虛擬局域網(wǎng) 虛擬網(wǎng)絡(luò)是建立在局域網(wǎng)交換機(jī)交換機(jī)或ATM交換機(jī)交換機(jī)之上的，它以軟件方式軟件方式來(lái)實(shí)現(xiàn)邏輯工作組的劃分和管理，邏輯工邏輯工作組的結(jié)點(diǎn)組成不受物理位置的限制。作組的結(jié)點(diǎn)組成不受物理位置的限制。同一邏輯工作組的成員不一定要連接在同一個(gè)物理網(wǎng)段上，它們可以連接在同一個(gè)局域網(wǎng)交換機(jī)上，也可以連接在不同的局域網(wǎng)交換機(jī)上，只要

46、這些交換機(jī)是互連的。但它們之間的通信就像在同一個(gè)物理網(wǎng)段上一樣。46虛擬局域網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)1. 廣播控制廣播控制 交換機(jī)可以隔離碰撞，把連接到交換機(jī)上的主機(jī)交換機(jī)可以隔離碰撞，把連接到交換機(jī)上的主機(jī)的流量轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng)的端口，的流量轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng)的端口， VLAN進(jìn)一步提供在進(jìn)一步提供在不同的不同的VLAN間完全隔離，廣播和多址流量只能間完全隔離，廣播和多址流量只能在在VLAN內(nèi)部傳遞。內(nèi)部傳遞。2.網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)絡(luò)管理 因?yàn)橐驗(yàn)閂LAN是一個(gè)邏輯工作組，與地理位置無(wú)關(guān)，所以是一個(gè)邏輯工作組，與地理位置無(wú)關(guān)，所以易于網(wǎng)絡(luò)管理，如果一個(gè)用戶移動(dòng)到另一個(gè)新的地點(diǎn)，易于網(wǎng)絡(luò)管理，如果一個(gè)用戶移動(dòng)到另一個(gè)新的地點(diǎn)，不必

47、像以前重新拉線，只要在網(wǎng)管上把它拖到另一個(gè)不必像以前重新拉線，只要在網(wǎng)管上把它拖到另一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)中即可。這樣既節(jié)省了時(shí)間，又十分便于網(wǎng)虛擬網(wǎng)絡(luò)中即可。這樣既節(jié)省了時(shí)間，又十分便于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的增改、擴(kuò)展，非常靈活。絡(luò)結(jié)構(gòu)的增改、擴(kuò)展，非常靈活。虛擬局域網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)3. 安全性安全性 VLAN提供的安全性有兩個(gè)方面：對(duì)于保密要求提供的安全性有兩個(gè)方面：對(duì)于保密要求高的用戶，可以分在一個(gè)高的用戶，可以分在一個(gè)VLAN中，盡管其他人中，盡管其他人在同一個(gè)物理網(wǎng)段內(nèi)，也不能透過(guò)虛網(wǎng)的保護(hù)訪在同一個(gè)物理網(wǎng)段內(nèi)，也不能透過(guò)虛網(wǎng)的保護(hù)訪問(wèn)保密信息；因?yàn)閱?wèn)保密信息；因?yàn)閂LAN是一個(gè)邏輯分組，與物是一個(gè)邏輯分組，與物

48、理位置無(wú)關(guān)，所以理位置無(wú)關(guān)，所以VLAN間的通信需要經(jīng)過(guò)路由間的通信需要經(jīng)過(guò)路由器或網(wǎng)橋，當(dāng)經(jīng)過(guò)路由器通信時(shí)，可以利用傳統(tǒng)器或網(wǎng)橋，當(dāng)經(jīng)過(guò)路由器通信時(shí)，可以利用傳統(tǒng)路由器提供的保密、過(guò)濾等路由器提供的保密、過(guò)濾等OSI三層的功能對(duì)通三層的功能對(duì)通信進(jìn)行控制管理；當(dāng)經(jīng)過(guò)網(wǎng)橋通信時(shí)，利用傳統(tǒng)信進(jìn)行控制管理；當(dāng)經(jīng)過(guò)網(wǎng)橋通信時(shí)，利用傳統(tǒng)網(wǎng)橋提供的網(wǎng)橋提供的OSI二層過(guò)濾功能進(jìn)行包過(guò)濾。二層過(guò)濾功能進(jìn)行包過(guò)濾。虛擬局域網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)4.性能性能 VLAN可以提高網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)邏輯組中用戶的傳輸可以提高網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)邏輯組中用戶的傳輸流量，比如在一個(gè)組中的用戶使用流量很大的流量，比如在一個(gè)組中的用戶使用流量很大的CAD

49、/CAM工作站，或使用廣播信息很大的應(yīng)用工作站，或使用廣播信息很大的應(yīng)用軟件，它只影響到本軟件，它只影響到本VLAN內(nèi)的用戶，對(duì)于其他內(nèi)的用戶，對(duì)于其他邏輯工作組中的用戶則不會(huì)受它的影響，仍然可邏輯工作組中的用戶則不會(huì)受它的影響，仍然可以以很高的速率傳輸，所以提高了使用性能。以以很高的速率傳輸，所以提高了使用性能。虛擬局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)50 不同物不同物理網(wǎng)絡(luò)理網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)上的計(jì)算機(jī)組算機(jī)組成同一成同一個(gè)個(gè)VLAN虛擬局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)51Server FarmVLAN 1? ? ? ? ? ?C4006C3524C3524C3524VLAN 10VLAN 20VLAN 30C4506服務(wù)器的連接九、無(wú)

50、線局域網(wǎng)WLAN 無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)(Wireless Local Area Networks； WLAN,標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)EEE 802.1152移動(dòng)性強(qiáng)布線方便組網(wǎng)靈活成本低廉無(wú)線局域網(wǎng)特點(diǎn)無(wú)線局域網(wǎng)特點(diǎn)無(wú)線局域網(wǎng)的特點(diǎn) 傳輸方式傳輸方式 無(wú)線電波與紅外線；無(wú)線電波與紅外線； 無(wú)線局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無(wú)線局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 無(wú)中心拓?fù)浜陀兄行耐負(fù)錈o(wú)中心拓?fù)浜陀兄行耐負(fù)?；54無(wú)線局域網(wǎng)常見(jiàn)設(shè)備無(wú)線局域網(wǎng)常見(jiàn)設(shè)備 1.無(wú)線網(wǎng)卡無(wú)線網(wǎng)卡 無(wú)線網(wǎng)卡的作用類似于以太網(wǎng)中的網(wǎng)卡，作無(wú)線網(wǎng)卡的作用類似于以太網(wǎng)中的網(wǎng)卡，作為無(wú)線局域網(wǎng)的接口，實(shí)現(xiàn)與無(wú)線局域網(wǎng)的連為無(wú)線局域網(wǎng)的接口，實(shí)現(xiàn)與無(wú)線局域網(wǎng)的連接。無(wú)線網(wǎng)卡根據(jù)接口類型的不同，主要分為接。無(wú)線網(wǎng)卡根據(jù)接口類型的不同，主要分為三種類型，即三種類型，即PCMCIA無(wú)線網(wǎng)卡、無(wú)線網(wǎng)卡、PCI無(wú)線網(wǎng)卡和無(wú)線網(wǎng)卡和USB無(wú)線網(wǎng)卡。無(wú)線網(wǎng)卡。55無(wú)線局域網(wǎng)常見(jiàn)設(shè)備無(wú)線局域網(wǎng)常見(jiàn)設(shè)備 2.無(wú)線路由器（無(wú)線接入點(diǎn)）無(wú)線路由器（無(wú)線接入點(diǎn)） 接入點(diǎn)的作用相當(dāng)于局域網(wǎng)交換機(jī)。它在無(wú)線局域網(wǎng)接入點(diǎn)的作用相當(dāng)于局域網(wǎng)交換機(jī)。它在無(wú)線局域網(wǎng)和有線網(wǎng)絡(luò)之間接收、緩沖存儲(chǔ)和傳輸數(shù)據(jù)，以支持一和有線網(wǎng)絡(luò)