計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)：組建局域網(wǎng)-2以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)課件

單元4組建局域網(wǎng)教學(xué)模塊二：以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)單元4組建局域網(wǎng)教學(xué)模塊二：以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)【知識目標】

1.以太網(wǎng)的概念2.以太網(wǎng)的物理層；

3.以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層；【能力目標】

1.具備分析以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀構(gòu)成的能力；

2.具備理解CSMA/CD執(zhí)行過程的能力。教學(xué)目標【知識目標】教學(xué)目標AddYourText1975年由Xerox（施樂）公司提出1980年由DEC、Intel和Xerox三家公司開發(fā)1980年提出世界上第一個局域網(wǎng)的技術(shù)標準IEEE參照制定802.3局域網(wǎng)國際標準以太網(wǎng)的發(fā)展通常將按IEEE802.3規(guī)范生產(chǎn)的以太網(wǎng)產(chǎn)品簡稱為以太網(wǎng)。一、以太網(wǎng)概述AddYourText1975年由Xerox（施樂）公二、成熟應(yīng)用的以太網(wǎng)物理層標準10BASE210BASE510BASE-T100BASE-TX100BASE-T2100BASE-T4100BASE-FX1000BASE-SX1000BASE-LX1000BASE-CX1000BASE-TX運行速率基帶信號最大距離，200米傳輸介質(zhì)是雙絞線還是光纖二、成熟應(yīng)用的以太網(wǎng)物理層標準10BASE2運行速率基帶信成熟應(yīng)用的以太網(wǎng)物理層標準10BASE210BASE510BASE-T100BASE-TX100BASE-T2100BASE-T4100BASE-FX1000BASE-SX1000BASE-LX1000BASE-CX1000BASE-TX同軸電纜的物理標準，現(xiàn)在已經(jīng)基本被淘汰運行在五類雙絞線上的以太網(wǎng)標準，所不同的是線路上信號的傳輸速率不同運行在兩對三類雙絞線上的快速以太網(wǎng)；少用運行在四對三類雙絞線上的快速以太網(wǎng)；少用運行在光纖上的快速以太網(wǎng)運行在同軸電纜上的1000M以太網(wǎng)成熟應(yīng)用的以太網(wǎng)物理層標準10BASE2www.sict.以太網(wǎng)在傳輸速率上的發(fā)展標準以太網(wǎng)10M快速以太網(wǎng)100M千兆以太網(wǎng)萬兆以太網(wǎng)提高傳輸速率以太網(wǎng)在傳輸速率上的發(fā)展標準以太網(wǎng)快速以太網(wǎng)千兆以太網(wǎng)萬兆以快速以太網(wǎng)快速以太網(wǎng)常見物理層標準：100BaseTX（2對雙絞線）100BaseFX（光纜）100BaseT4（4對雙絞線）(1995年802.3u)不足：快速以太網(wǎng)仍是基于CSMA／CD技術(shù)。這點在使用交換技術(shù)的LAN中就不存在了。快速以太網(wǎng)快速以太網(wǎng)常見物理層標準：(1995年802.3u100Base-TX以太網(wǎng)物理層100BASE-TX是運行在兩對五類雙絞線上的快速以太網(wǎng)物理層技術(shù)。它規(guī)定了：運行的介質(zhì)是五類或更高類雙絞線；設(shè)備之間的接口采用RJ-45水晶頭；電平信號采用+5V和-5V交替的形式。100Base-TX以太網(wǎng)物理層100BASE-TX是運行在100Base-TX以太網(wǎng)物理層100BAST-TX用兩對雙絞線，一對用于發(fā)送，一對用于接收數(shù)據(jù)。做到了發(fā)送與接收的分離，這樣就隱含著一種全新的運做方式：全雙工方式。在這種方式下，數(shù)據(jù)可以同時接收和發(fā)送而互不干擾，大大提高效率，不過這需要中間設(shè)備的支持，現(xiàn)在的以太網(wǎng)交換機就是這樣一種設(shè)備。100Base-TX以太網(wǎng)物理層100BAST-TX用兩對雙同種設(shè)備連接需交叉需要注意的是，在連接兩個相同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時（比如網(wǎng)卡），需要把線序進行交叉，因為線路兩端的設(shè)備（比如網(wǎng)卡）的收發(fā)順序是相同的，而兩端設(shè)備要進行直接連接，其收發(fā)必須進行交叉，于是，必須在線路上進行交叉才能達到目的.同種設(shè)備連接需交叉需要注意的是，在連接兩個相同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時（自動協(xié)商（查看網(wǎng)卡屬性-高級-速度屬性）在基于雙絞線的以太網(wǎng)上，可以存在許多種不同的運做模式，在速度上有10M，100M不等，在雙工模式上有全雙工和半雙工等，為了減輕對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行配置和維護的工作量，人們提出了自動協(xié)商技術(shù)。自動協(xié)商只運行在基于雙絞線的以太網(wǎng)上，是一種物理層的概念。如果鏈路兩端的設(shè)備有一端不支持自動協(xié)商，則支持自動協(xié)商的設(shè)備選擇一種默認的工作方式，比如10M半雙工模式運行。這可能會影響效率，因為不支持自動協(xié)商的設(shè)備可能支持100M全雙工。這時，我們可以禁止自動協(xié)商，并手工指定兩端設(shè)備的運行模式，以增強效率。自動協(xié)商（查看網(wǎng)卡屬性-高級-速度屬性）在基于雙絞線的以太網(wǎng)千兆以太網(wǎng)（了解）2023/1/1121998年6月IEEE正式推出了1000Mb/s的以太網(wǎng)解決方案千兆以太網(wǎng)采用的標準：IEEE802.3zIEEE802.2LLCIEEE802.3MAC(CSMA/CD)GMII（千兆介質(zhì)專用接口）1000BASET8B/10B編解碼模式1000BASETPAM5編解碼模式1000BASELX1000BASESX1000BASECX1000BASET單模光纖多模光纖STP5類UTP體系結(jié)構(gòu)千兆以太網(wǎng)（了解）2022/12/29121998年6月IE萬兆以太網(wǎng)10G以太網(wǎng)同樣使用IEEE802.3標準的幀格式、全雙工服務(wù)和流量控制方式。10G以太網(wǎng)技術(shù)相對復(fù)雜，與原來傳輸介質(zhì)不兼容，用光纖作為傳輸介質(zhì)。（802.3工作組于2000年制定的以太網(wǎng)標準）萬兆以太網(wǎng)（了解）萬兆以太網(wǎng)10G以太網(wǎng)同樣使用IEEE802.3標準的幀格三、以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層-幀格式目前，有四種不同格式的以太網(wǎng)幀在使用，分別是：EthernetII即DIX2.0：Xerox與DEC、Intel在1982年制定的以太網(wǎng)標準幀格式。Cisco名稱為：ARPA。Ethernet802.3raw：Novell在1983年公布的專用以太網(wǎng)標準幀格式。Cisco名稱為：Novell-Ether。Ethernet802.3SAP：IEEE在1985年公布的Ethernet802.3的SAP版本以太網(wǎng)幀格式。Cisco名稱為：SAP。Ethernet802.3SNAP：IEEE在1985年公布的Ethernet802.3的SNAP版本以太網(wǎng)幀格式。Cisco名稱為：SNAP。三、以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層-幀格式目前，有四種不同格式的以太網(wǎng)幀以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的前導(dǎo)字符前導(dǎo)字符的作用是使接收節(jié)點進行同步并做好接收數(shù)據(jù)幀的準備。前7個字符均為10101010，稱為前同步碼，后一個字節(jié)10101011，為幀起始標識符。說明：不同以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)幀中各個字段的定義是不同的，而且彼此互不兼容，即它們的MAC幀結(jié)構(gòu)是不同的，但是上層的LLC幀結(jié)構(gòu)是相同的。以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的前導(dǎo)字符前導(dǎo)字符的作用是使接收節(jié)點進行同步并做EthernetIIMAC幀格式以下是DIXEthernetII以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)用于標志數(shù)據(jù)鏈路層的上層是什么協(xié)議：0x0800：表示IP協(xié)議0x0806：表示ARP協(xié)議0x8035：表示RARP協(xié)議數(shù)據(jù)字段的長度必須在46~1500個字節(jié)之間，若上層即網(wǎng)絡(luò)層下來的內(nèi)容長度不夠46字節(jié)，必須進行填充。整個幀長度如下：最長為1518字節(jié)最短為64字節(jié)完成從目的MAC地址到數(shù)據(jù)字段的校驗EthernetIIMAC幀格式以下是DIXEther1.以太網(wǎng)沖突域沖突域是指連接在同一介質(zhì)上的所有節(jié)點的集合，或者說是以太網(wǎng)上競爭同一帶寬的所有節(jié)點集合。這里“域”的概念是指沖突在其中發(fā)生并傳播的區(qū)域，也可以被認為是共享網(wǎng)段。在OSI模型中，沖突域被看作是第一層即物理層中的概念，連接同一沖突域的設(shè)備有集線器、中繼器或者其他進行簡單復(fù)制信號的設(shè)備。四、以太網(wǎng)的沖突域和廣播域1.以太網(wǎng)沖突域沖突域是指連接在同一介質(zhì)上的所有節(jié)點的集合，中繼器基帶信號傳輸過程中要發(fā)生衰減，如何增加傳輸距離呢？一般采用中繼器設(shè)備。中繼器的作用：它將接收到的弱信號中的數(shù)據(jù)提出，放大并轉(zhuǎn)發(fā)信號中繼器基帶信號傳輸過程中要發(fā)生衰減，如何增加傳輸距離呢？集線器集線器是一種多端口的中繼器，也是網(wǎng)絡(luò)物理層的一種介質(zhì)連接設(shè)備集線器的功能：把從一個端口上收到的信息在其他所有端口上廣播發(fā)送邏輯上仍屬于總線結(jié)構(gòu)，是共享式網(wǎng)絡(luò)集線器集線器是一種多端口的中繼器，也是網(wǎng)絡(luò)物理層的一種介質(zhì)連集線器2023/1/1

HUB

HUB沖突域集線器沖突域沖突域HUB連接的設(shè)備共享一個沖突域集線器2022/12/29HUBHU2.以太網(wǎng)廣播域

HUB

HUB廣播域獨立的沖突域交換機在網(wǎng)絡(luò)通信中，一個結(jié)點向所有結(jié)點發(fā)送消息稱為廣播網(wǎng)絡(luò)中能接收任何一結(jié)點發(fā)出的廣播幀的所有結(jié)點的集合稱為一個廣播域。獨立的沖突域第二層設(shè)備（網(wǎng)橋，交換機）可以分割沖突域，也可以連接不同的沖突域。但是不能分割廣播域2.以太網(wǎng)廣播域HUBHUB廣播域獨2.以太網(wǎng)廣播域由于廣播域被認為是OSI中的第二層概念，所以像集線器和只具有第二層功能的交換機等設(shè)備連接的節(jié)點被認為都是在同一個廣播域。許多設(shè)備都極易產(chǎn)生廣播數(shù)據(jù)，所以如果不維護，就會消耗大量的帶寬，降低網(wǎng)絡(luò)的效率。路由器和第三層交換機則能夠劃分廣播域，因為這些設(shè)備不轉(zhuǎn)發(fā)廣播的數(shù)據(jù)幀，即可以連接不同的廣播域。222.以太網(wǎng)廣播域由于廣播域被認為是OSI中的第二層概念，所以沖突域和廣播域舉例圖中三個連接設(shè)備若都是集線器，則有幾個沖突域？幾個廣播域？若是一個交換機連接了兩個集線器，則有幾個沖突域？幾個廣播域？若是一個路由器連接了兩個交換機，則有幾個沖突域？幾個廣播域？沖突域和廣播域舉例圖中三個連接設(shè)備若都是集線器，則有幾個沖突五、共享式以太網(wǎng)和交換式以太網(wǎng)標準以太網(wǎng)的特性是一種共享型網(wǎng)絡(luò)基帶網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)主要是總線型和星型

傳輸介質(zhì)為同軸電纜、雙絞線和光纖是IEEE802.3標準，介質(zhì)訪問控制方法是CSMA/CD共享式以太網(wǎng)五、共享式以太網(wǎng)和交換式以太網(wǎng)2023/1/1共享式以太網(wǎng)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)和以集線器為核心的10Base-T星型網(wǎng)絡(luò)，本質(zhì)上并無區(qū)別。匹配阻抗2022/12/29共享式以太網(wǎng)共享式以太網(wǎng)的典型代表是使用所有連接到集線器的設(shè)備共享同一介質(zhì)，其結(jié)果是它們也共享同一沖突域、廣播和帶寬。所有連接到集線器的設(shè)備共享同一共享式以太網(wǎng)的工作特點①帶寬共享。任何一時刻，只要網(wǎng)絡(luò)上有一臺主機在發(fā)送幀，網(wǎng)絡(luò)上所有其他的主機都只能處于接收狀態(tài)，無法發(fā)送數(shù)據(jù)，這時所有的帶寬只分配給了正在傳送數(shù)據(jù)的那臺主機。我們說平均分配帶寬指較長一段時間內(nèi)的各主機獲得的平均帶寬。②帶寬競爭③沖突檢測/避免機制④不能支持多種速率共享式以太網(wǎng)的工作特點①帶寬共享。.解決共享式以太網(wǎng)存在的問題，提高網(wǎng)絡(luò)性能的主要思路:采用網(wǎng)絡(luò)分段，將一個大型局域網(wǎng)劃分成多個子網(wǎng)段與段之間通過一種“交換”設(shè)備可以將一段接收到的信息，經(jīng)過簡單的處理轉(zhuǎn)發(fā)給另一段。2023/1/110Mbps網(wǎng)絡(luò)交換機解決共享式以太網(wǎng)存在的問題，提高網(wǎng)絡(luò)性能的主要思路:2022交換式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)的特性允許多對站點間同時通信交換式以太網(wǎng)可以與現(xiàn)有的標準以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng)完全兼容，實現(xiàn)無縫連接獨占傳輸通道，獨占帶寬高度的可擴展性和網(wǎng)絡(luò)延展性靈活的接口速度交換式以太網(wǎng)可以構(gòu)建“虛擬網(wǎng)絡(luò)”

交換式以太網(wǎng)交換式以太允許多對站點間同時通信交換式以太網(wǎng)可交換機交換機連接的設(shè)備具有獨立沖突域，共享一個廣播域。100MHUB一個沖突域10M交換機B10M100M100M10M10M100M10M10M100M交換機A10M一個沖突域一個沖突域一個沖突域一個沖突域以太網(wǎng)交換機通過判斷數(shù)據(jù)幀的目的MAC地址，從而將幀從合適的端口發(fā)送出去。沖突域局限于交換機一個端口上交換機交換機連接的設(shè)備具有獨立沖突域，共享一個廣播域。100交換機鏈路層設(shè)備根據(jù)幀頭部的目的MAC地址，將幀單點轉(zhuǎn)發(fā)到目的地址對應(yīng)的端口學(xué)習(xí)和維護MAC地址當幀轉(zhuǎn)發(fā)到LAN網(wǎng)段,用CSMA/CD訪問LAN網(wǎng)段透明主機不知道交換機的存在即插即用,自學(xué)習(xí)交換機不需配置交換機鏈路層設(shè)備交換機端口獨享帶寬如果交換機一個端口只連接一個結(jié)點，那么這個結(jié)點就可以獨占整個帶寬，這類端口通常被稱作“專用端口”；如果一個端口連接一個與端口帶寬相同的以太網(wǎng)，那么這個端口將被以太網(wǎng)中的所有結(jié)點所共享，這類端口被稱為“共享端口”。交換機端口獨享帶寬如果交換機一個端口只連接一個結(jié)點，那么這個交換機的數(shù)據(jù)交換過程舉例假定C發(fā)送幀到D2023/1/1C1交換機收到來自C的幀C不在表中，表添加記錄

C:接口1D不在表中，交換機將幀轉(zhuǎn)發(fā)到接口2和3幀被D收到E接口ABEG1123集線器集線器集線器交換機ABCDFGHI123MAC地址交換機的數(shù)據(jù)交換過程舉例假定C發(fā)送幀到D2022/12/29交換機的數(shù)據(jù)交換過程舉例假定D返回數(shù)據(jù)給C2023/1/1集線器集線器集線器交換機ABCDFGHI123交換機收到來自D的幀D不在表中，表添加記錄

D:接口2表中記錄C在表中，交換機只將幀轉(zhuǎn)發(fā)給接口1C收到該幀地址接口ABEGC11231D2交換機的數(shù)據(jù)交換過程舉例假定D返回數(shù)據(jù)給C2022/12/2交換機的數(shù)據(jù)交換過程舉例假定C發(fā)送幀到B2023/1/1集線器集線器集線器交換機ABCDFGHI123目的端口與源端口相同，丟棄地址接口ABEGCD112312交換機的數(shù)據(jù)交換過程舉例假定C發(fā)送幀到B2022/12/29交換機:流量隔離同一LAN網(wǎng)段的幀通常不會轉(zhuǎn)發(fā)到其它LAN網(wǎng)段網(wǎng)段保持獨立的沖突域沖突域沖突域集線器集線器集線器交換機沖突域交換機:流量隔離同一LAN網(wǎng)段的幀通常不會轉(zhuǎn)發(fā)到其它LANThankyou!Thankyou!單元4組建局域網(wǎng)教學(xué)模塊二：以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)單元4組建局域網(wǎng)教學(xué)模塊二：以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)【知識目標】

1.以太網(wǎng)的概念2.以太網(wǎng)的物理層；

3.以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層；【能力目標】

1.具備分析以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀構(gòu)成的能力；

2.具備理解CSMA/CD執(zhí)行過程的能力。教學(xué)目標【知識目標】教學(xué)目標AddYourText1975年由Xerox（施樂）公司提出1980年由DEC、Intel和Xerox三家公司開發(fā)1980年提出世界上第一個局域網(wǎng)的技術(shù)標準IEEE參照制定802.3局域網(wǎng)國際標準以太網(wǎng)的發(fā)展通常將按IEEE802.3規(guī)范生產(chǎn)的以太網(wǎng)產(chǎn)品簡稱為以太網(wǎng)。一、以太網(wǎng)概述AddYourText1975年由Xerox（施樂）公二、成熟應(yīng)用的以太網(wǎng)物理層標準10BASE210BASE510BASE-T100BASE-TX100BASE-T2100BASE-T4100BASE-FX1000BASE-SX1000BASE-LX1000BASE-CX1000BASE-TX運行速率基帶信號最大距離，200米傳輸介質(zhì)是雙絞線還是光纖二、成熟應(yīng)用的以太網(wǎng)物理層標準10BASE2運行速率基帶信成熟應(yīng)用的以太網(wǎng)物理層標準10BASE210BASE510BASE-T100BASE-TX100BASE-T2100BASE-T4100BASE-FX1000BASE-SX1000BASE-LX1000BASE-CX1000BASE-TX同軸電纜的物理標準，現(xiàn)在已經(jīng)基本被淘汰運行在五類雙絞線上的以太網(wǎng)標準，所不同的是線路上信號的傳輸速率不同運行在兩對三類雙絞線上的快速以太網(wǎng)；少用運行在四對三類雙絞線上的快速以太網(wǎng)；少用運行在光纖上的快速以太網(wǎng)運行在同軸電纜上的1000M以太網(wǎng)成熟應(yīng)用的以太網(wǎng)物理層標準10BASE2www.sict.以太網(wǎng)在傳輸速率上的發(fā)展標準以太網(wǎng)10M快速以太網(wǎng)100M千兆以太網(wǎng)萬兆以太網(wǎng)提高傳輸速率以太網(wǎng)在傳輸速率上的發(fā)展標準以太網(wǎng)快速以太網(wǎng)千兆以太網(wǎng)萬兆以快速以太網(wǎng)快速以太網(wǎng)常見物理層標準：100BaseTX（2對雙絞線）100BaseFX（光纜）100BaseT4（4對雙絞線）(1995年802.3u)不足：快速以太網(wǎng)仍是基于CSMA／CD技術(shù)。這點在使用交換技術(shù)的LAN中就不存在了。快速以太網(wǎng)快速以太網(wǎng)常見物理層標準：(1995年802.3u100Base-TX以太網(wǎng)物理層100BASE-TX是運行在兩對五類雙絞線上的快速以太網(wǎng)物理層技術(shù)。它規(guī)定了：運行的介質(zhì)是五類或更高類雙絞線；設(shè)備之間的接口采用RJ-45水晶頭；電平信號采用+5V和-5V交替的形式。100Base-TX以太網(wǎng)物理層100BASE-TX是運行在100Base-TX以太網(wǎng)物理層100BAST-TX用兩對雙絞線，一對用于發(fā)送，一對用于接收數(shù)據(jù)。做到了發(fā)送與接收的分離，這樣就隱含著一種全新的運做方式：全雙工方式。在這種方式下，數(shù)據(jù)可以同時接收和發(fā)送而互不干擾，大大提高效率，不過這需要中間設(shè)備的支持，現(xiàn)在的以太網(wǎng)交換機就是這樣一種設(shè)備。100Base-TX以太網(wǎng)物理層100BAST-TX用兩對雙同種設(shè)備連接需交叉需要注意的是，在連接兩個相同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時（比如網(wǎng)卡），需要把線序進行交叉，因為線路兩端的設(shè)備（比如網(wǎng)卡）的收發(fā)順序是相同的，而兩端設(shè)備要進行直接連接，其收發(fā)必須進行交叉，于是，必須在線路上進行交叉才能達到目的.同種設(shè)備連接需交叉需要注意的是，在連接兩個相同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時（自動協(xié)商（查看網(wǎng)卡屬性-高級-速度屬性）在基于雙絞線的以太網(wǎng)上，可以存在許多種不同的運做模式，在速度上有10M，100M不等，在雙工模式上有全雙工和半雙工等，為了減輕對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行配置和維護的工作量，人們提出了自動協(xié)商技術(shù)。自動協(xié)商只運行在基于雙絞線的以太網(wǎng)上，是一種物理層的概念。如果鏈路兩端的設(shè)備有一端不支持自動協(xié)商，則支持自動協(xié)商的設(shè)備選擇一種默認的工作方式，比如10M半雙工模式運行。這可能會影響效率，因為不支持自動協(xié)商的設(shè)備可能支持100M全雙工。這時，我們可以禁止自動協(xié)商，并手工指定兩端設(shè)備的運行模式，以增強效率。自動協(xié)商（查看網(wǎng)卡屬性-高級-速度屬性）在基于雙絞線的以太網(wǎng)千兆以太網(wǎng)（了解）2023/1/1491998年6月IEEE正式推出了1000Mb/s的以太網(wǎng)解決方案千兆以太網(wǎng)采用的標準：IEEE802.3zIEEE802.2LLCIEEE802.3MAC(CSMA/CD)GMII（千兆介質(zhì)專用接口）1000BASET8B/10B編解碼模式1000BASETPAM5編解碼模式1000BASELX1000BASESX1000BASECX1000BASET單模光纖多模光纖STP5類UTP體系結(jié)構(gòu)千兆以太網(wǎng)（了解）2022/12/29121998年6月IE萬兆以太網(wǎng)10G以太網(wǎng)同樣使用IEEE802.3標準的幀格式、全雙工服務(wù)和流量控制方式。10G以太網(wǎng)技術(shù)相對復(fù)雜，與原來傳輸介質(zhì)不兼容，用光纖作為傳輸介質(zhì)。（802.3工作組于2000年制定的以太網(wǎng)標準）萬兆以太網(wǎng)（了解）萬兆以太網(wǎng)10G以太網(wǎng)同樣使用IEEE802.3標準的幀格三、以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層-幀格式目前，有四種不同格式的以太網(wǎng)幀在使用，分別是：EthernetII即DIX2.0：Xerox與DEC、Intel在1982年制定的以太網(wǎng)標準幀格式。Cisco名稱為：ARPA。Ethernet802.3raw：Novell在1983年公布的專用以太網(wǎng)標準幀格式。Cisco名稱為：Novell-Ether。Ethernet802.3SAP：IEEE在1985年公布的Ethernet802.3的SAP版本以太網(wǎng)幀格式。Cisco名稱為：SAP。Ethernet802.3SNAP：IEEE在1985年公布的Ethernet802.3的SNAP版本以太網(wǎng)幀格式。Cisco名稱為：SNAP。三、以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層-幀格式目前，有四種不同格式的以太網(wǎng)幀以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的前導(dǎo)字符前導(dǎo)字符的作用是使接收節(jié)點進行同步并做好接收數(shù)據(jù)幀的準備。前7個字符均為10101010，稱為前同步碼，后一個字節(jié)10101011，為幀起始標識符。說明：不同以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)幀中各個字段的定義是不同的，而且彼此互不兼容，即它們的MAC幀結(jié)構(gòu)是不同的，但是上層的LLC幀結(jié)構(gòu)是相同的。以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的前導(dǎo)字符前導(dǎo)字符的作用是使接收節(jié)點進行同步并做EthernetIIMAC幀格式以下是DIXEthernetII以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)用于標志數(shù)據(jù)鏈路層的上層是什么協(xié)議：0x0800：表示IP協(xié)議0x0806：表示ARP協(xié)議0x8035：表示RARP協(xié)議數(shù)據(jù)字段的長度必須在46~1500個字節(jié)之間，若上層即網(wǎng)絡(luò)層下來的內(nèi)容長度不夠46字節(jié)，必須進行填充。整個幀長度如下：最長為1518字節(jié)最短為64字節(jié)完成從目的MAC地址到數(shù)據(jù)字段的校驗EthernetIIMAC幀格式以下是DIXEther1.以太網(wǎng)沖突域沖突域是指連接在同一介質(zhì)上的所有節(jié)點的集合，或者說是以太網(wǎng)上競爭同一帶寬的所有節(jié)點集合。這里“域”的概念是指沖突在其中發(fā)生并傳播的區(qū)域，也可以被認為是共享網(wǎng)段。在OSI模型中，沖突域被看作是第一層即物理層中的概念，連接同一沖突域的設(shè)備有集線器、中繼器或者其他進行簡單復(fù)制信號的設(shè)備。四、以太網(wǎng)的沖突域和廣播域1.以太網(wǎng)沖突域沖突域是指連接在同一介質(zhì)上的所有節(jié)點的集合，中繼器基帶信號傳輸過程中要發(fā)生衰減，如何增加傳輸距離呢？一般采用中繼器設(shè)備。中繼器的作用：它將接收到的弱信號中的數(shù)據(jù)提出，放大并轉(zhuǎn)發(fā)信號中繼器基帶信號傳輸過程中要發(fā)生衰減，如何增加傳輸距離呢？集線器集線器是一種多端口的中繼器，也是網(wǎng)絡(luò)物理層的一種介質(zhì)連接設(shè)備集線器的功能：把從一個端口上收到的信息在其他所有端口上廣播發(fā)送邏輯上仍屬于總線結(jié)構(gòu)，是共享式網(wǎng)絡(luò)集線器集線器是一種多端口的中繼器，也是網(wǎng)絡(luò)物理層的一種介質(zhì)連集線器2023/1/1

HUB

HUB沖突域集線器沖突域沖突域HUB連接的設(shè)備共享一個沖突域集線器2022/12/29HUBHU2.以太網(wǎng)廣播域

HUB

HUB廣播域獨立的沖突域交換機在網(wǎng)絡(luò)通信中，一個結(jié)點向所有結(jié)點發(fā)送消息稱為廣播網(wǎng)絡(luò)中能接收任何一結(jié)點發(fā)出的廣播幀的所有結(jié)點的集合稱為一個廣播域。獨立的沖突域第二層設(shè)備（網(wǎng)橋，交換機）可以分割沖突域，也可以連接不同的沖突域。但是不能分割廣播域2.以太網(wǎng)廣播域HUBHUB廣播域獨2.以太網(wǎng)廣播域由于廣播域被認為是OSI中的第二層概念，所以像集線器和只具有第二層功能的交換機等設(shè)備連接的節(jié)點被認為都是在同一個廣播域。許多設(shè)備都極易產(chǎn)生廣播數(shù)據(jù)，所以如果不維護，就會消耗大量的帶寬，降低網(wǎng)絡(luò)的效率。路由器和第三層交換機則能夠劃分廣播域，因為這些設(shè)備不轉(zhuǎn)發(fā)廣播的數(shù)據(jù)幀，即可以連接不同的廣播域。592.以太網(wǎng)廣播域由于廣播域被認為是OSI中的第二層概念，所以沖突域和廣播域舉例圖中三個連接設(shè)備若都是集線器，則有幾個沖突域？幾個廣播域？若是一個交換機連接了兩個集線器，則有幾個沖突域？幾個廣播域？若是一個路由器連接了兩個交換機，則有幾個沖突域？幾個廣播域？沖突域和廣播域舉例圖中三個連接設(shè)備若都是集線器，則有幾個沖突五、共享式以太網(wǎng)和交換式以太網(wǎng)標準以太網(wǎng)的特性是一種共享型網(wǎng)絡(luò)基帶網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)主要是總線型和星型

傳輸介質(zhì)為同軸電纜、雙絞線和光纖是IEEE802.3標準，介質(zhì)訪問控制方法是CSMA/CD共享式以太網(wǎng)五、共享式以太網(wǎng)和交換式以太網(wǎng)2023/1/1共享式以太網(wǎng)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)和以集線器為核心的10Base-T星型網(wǎng)絡(luò)，本質(zhì)上并無區(qū)別。匹配阻抗2022/12/29共享式以太網(wǎng)共享式以太網(wǎng)的典型代表是使用所有連接到集線器的設(shè)備共享同一介質(zhì)，其結(jié)果是它們也共享同一沖突域、廣播和帶寬。所有連接到集線器的設(shè)備共享同一共享式以太網(wǎng)的工作特點①帶寬共享。任何一時刻，只要網(wǎng)絡(luò)上有一臺主機在發(fā)送幀，網(wǎng)絡(luò)上所有其他的主機都只能處于接收狀態(tài)，無法發(fā)送數(shù)據(jù)，這時所有的帶寬只分配給了正在傳送數(shù)據(jù)的那臺主機。我們說平均分配帶寬指較長一段時間內(nèi)的各主機獲得的平均帶寬。②帶寬競爭③沖突檢測/避免機制④不能支持多種速率共享式以太網(wǎng)的工作特點①帶寬共享。.解決共享式以太網(wǎng)存在的問題，提高網(wǎng)絡(luò)性能的主要思路:采用網(wǎng)絡(luò)分段，將一個大型局域網(wǎng)劃分成多個子網(wǎng)段與段之間通過一種“交換”設(shè)備可以將一段接收到的信息，經(jīng)過簡單的處理轉(zhuǎn)發(fā)給另一段。2023/1/110Mbps網(wǎng)絡(luò)交換機解決共享式以太網(wǎng)存在的問題，提高網(wǎng)絡(luò)性能的主要思路:2022交換式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)的特性允許多對站點間同時通信交換式以太網(wǎng)可以與現(xiàn)有的標準以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng)完全兼容，實現(xiàn)無縫連接獨占傳輸通道，獨占帶寬高度的可擴展性和網(wǎng)絡(luò)延展性靈活的接口速度交換