以太網(wǎng)工作原理課件

1、以太網(wǎng)工作原理Page2前 言 常見的以太網(wǎng)設備包括Hub、交換機等，他們的工作原理也是不一樣的。Page3目 錄數(shù)據(jù)通信的基礎知識以太網(wǎng)鏈路層的分層結構以太網(wǎng)的幀格式共享式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)本節(jié)自測題Page4單播源發(fā)送給A發(fā)送給C用戶A用戶C用戶BPage5廣播源發(fā)送給所有用戶用戶A用戶C用戶BPage6組播源用戶A用戶C用戶B用戶B與用戶C屬于同一個組播組發(fā)送給部分用戶Page7沖突域與廣播域 實線為廣播域 虛線為沖突域集線器交換機路由器傳送方式Page8主機顯示器單工工作站工作站全雙工工作站工作站半雙工數(shù)據(jù)方向時刻1的數(shù)據(jù)方向時刻2的數(shù)據(jù)方向所有時刻的數(shù)據(jù)方向Page9目 錄數(shù)據(jù)通信的

2、基礎知識以太網(wǎng)鏈路層的分層結構以太網(wǎng)的幀格式共享式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)本節(jié)自測題Page10MAC與LLC物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡層MAC子層LLC子層MAC子層 MAC（Media Access Control）子層負責完成下列任務：提供物理鏈路的訪問提供鏈路級的站點標識提供鏈路級的數(shù)據(jù)傳輸Page11Page12以太網(wǎng)的MAC地址例：00e0.fc39.8034 00e0.fcIEEE為廠商分配的供應商代碼(華為設備) 39.8034由供應商按順序分配24 bits24 bits48 bits供應商代碼由供應商分配LLC子層 LLC子層除了定義傳統(tǒng)的鏈路層服務之外，還增加了一些其他有用的特性。這

3、些特性由特定字段提供。Page13Page14目 錄數(shù)據(jù)通信的基礎知識以太網(wǎng)鏈路層的分層結構以太網(wǎng)的幀格式共享式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)本節(jié)自測題Page15以太網(wǎng)幀結構Ethernet_IIDMACSMACLength/TDATA/PADFCSLength/Type值含義Length/T 1500Length/T = 1500代表了該幀的類型代表了該幀的長度802.36624461500Page16Ethernet_ 幀結構0800IP數(shù)據(jù)報0806ARP請求/應答8035RARP請求/應答DMACSMACLength/TDATA/PADFCSPage17802.3 幀結構TYPEDATADSAP

4、SSAPCTRLORG CODE0806ARP請求/應答8035RARP請求/應答0800IP數(shù)據(jù)報11132381492DMACSMACLength/TDATA/PADFCSPage18目 錄數(shù)據(jù)通信的基礎知識以太網(wǎng)鏈路層的分層結構以太網(wǎng)的幀格式共享式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)本節(jié)自測題Page19共享式以太網(wǎng)常見設備Hub注意：HUB僅僅是物理上的連接設備應用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡層鏈路層物理層物理層物理層HUB應用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡層鏈路層物理層Page20Hub的工作原理12345INOUTOUTOUTOUT所有的HUB都是半雙工的Page21共享式以太網(wǎng)原理：CSMA/CD CS（

5、Carrier Sense ）：載波偵聽在發(fā)送數(shù)據(jù)之前進行監(jiān)聽，以確保線路空閑，減少沖突的機會。 MA（ Multiple Access ）：多址訪問每個站點發(fā)送的數(shù)據(jù)，可以同時被多個站點接收。 CD（ Collision Detection ）：沖突檢測邊發(fā)送邊檢測，發(fā)現(xiàn)沖突就停止發(fā)送，然后延遲一個隨機時間之后繼續(xù)發(fā)送。Page22共享式以太網(wǎng)的缺點 實際上網(wǎng)絡中由HUB組建以太網(wǎng)實質(zhì)是一種共享式以太網(wǎng)，存在共享式以太網(wǎng)的所有缺陷： 沖突嚴重； 廣播泛濫； 無任何安全性。Page23目 錄數(shù)據(jù)通信的基礎知識以太網(wǎng)鏈路層的分層結構以太網(wǎng)的幀格式共享式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)本節(jié)自測題Page24交換

6、式以太網(wǎng)常用設備交換機應用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡層鏈路層物理層物理層物理層二層交換機應用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡層鏈路層物理層鏈路層鏈路層Page25基于源地址學習分段1分段2ABCPORT1PORT2D 交換機典型應用交換機MAC地址所在端口MAC A1MAC B1MAC C2MAC D2Page26基于目的地址轉(zhuǎn)發(fā)MACDMACA端口1MACDMACA端口2MAC地址所在端口MACA1MACB1MACC2MACD2Page27二層交換機原理幀輸入泛洪該幀（源端口除外）轉(zhuǎn)發(fā)該幀（源端口除外）目的MAC地址地址表查找單播廣播查找成功沒有找到匹配條目Page28三種交換模式 Cut-Through(快速交換)交換機接收到前目的地址即開始轉(zhuǎn)發(fā)過程延遲小交換機不檢測錯誤 Store-and-Forward（存儲轉(zhuǎn)發(fā)）交換機接收完整的數(shù)據(jù)幀后開始轉(zhuǎn)發(fā)過程延遲取決于數(shù)據(jù)幀長度交換機檢測錯誤，錯誤的包將被丟棄 Fragment-free（分段過濾）交換機接收完數(shù)據(jù)包的前64字節(jié)（一個最短幀長度），然后根據(jù)頭信息查表轉(zhuǎn)發(fā)交換機檢查前64字節(jié)的錯誤，一旦發(fā)現(xiàn)錯誤將丟棄。Page29目 錄數(shù)據(jù)通信的基礎知識以太網(wǎng)鏈路層的