計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)

清華大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院國際金融與貿(mào)易系朱寶憲副教授1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章局域網(wǎng)技術(shù)老師告訴我們世界很大很大，就像，就像螞蟻與太陽一樣。媽媽卻告訴我，我們的身體是由細(xì)胞構(gòu)成的。當(dāng)我在自己身上找細(xì)胞時(shí)，媽媽卻笑著說：“傻孩子，細(xì)胞是用肉眼看不見的?！蔽衣牪欢麄冊谡f什么，只知道我想象中的世界是這樣的：的確，世界是非常大的，要不然當(dāng)我一眼望去為什么看不到盡頭呢。既然這樣，那么他們說的世界是不是就像細(xì)胞中的微?？创覀兊纳眢w一樣，因?yàn)樗麄兊难酃膺_(dá)不到所以他們也覺得我的身體是沒有盡頭的？不知道螞蟻看太作文陽是什么感覺，可我知道我看太陽，覺得它很大很暖和；不知道細(xì)胞如何看待身體，可我知道我看待人類，每個(gè)人都是那么和藹友善；不知道世界有沒有盡頭，可我知道我的想象永遠(yuǎn)沒有盡頭。世界這么大，我呢，也想去看看，看看是不是真的沒有盡頭；細(xì)胞這么小，我呢，也想看看，看看他們到底是有多小。在我的想像中世界就算很大，可是我見到的一切都是那么美好；細(xì)胞就算很小，可是他們構(gòu)成了我，而我這么可愛。我對于這世界很好奇，它到底是什么樣子呢？計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章局域網(wǎng)技術(shù)1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章局域網(wǎng)技術(shù)老師告訴我們世界很大很大，就像，就像螞蟻與太陽一樣。媽媽卻告訴我，我們的身體是由細(xì)胞構(gòu)成的。當(dāng)我在自己身上找細(xì)胞時(shí)，媽媽卻笑著說：“傻孩子，細(xì)胞是用肉眼看不見的。”我聽不懂他們在說什么，只知道我想象中的世界是這樣的：的確，世界是非常大的，要不然當(dāng)我一眼望去為什么看不到盡頭呢。既然這樣，那么他們說的世界是不是就像細(xì)胞中的微粒看待我們的身體一樣，因?yàn)樗麄兊难酃膺_(dá)不到所以他們也覺得我的身體是沒有盡頭的？不知道螞蟻看太作文陽是什么感覺，可我知道我看太陽，覺得它很大很暖和；不知道細(xì)胞如何看待身體，可我知道我看待人類，每個(gè)人都是那么和藹友善；不知道世界有沒有盡頭，可我知道我的想象永遠(yuǎn)沒有盡頭。世界這么大，我呢，也想去看看，看看是不是真的沒有盡頭；細(xì)胞這么小，我呢，也想看看，看看他們到底是有多小。在我的想像中世界就算很大，可是我見到的一切都是那么美好；細(xì)胞就算很小，可是他們構(gòu)成了我，而我這么可愛。我對于這世界很好奇，它到底是什么樣子呢？教學(xué)目標(biāo)掌握局域網(wǎng)的工作原理掌握局域網(wǎng)的實(shí)用技術(shù)4/19/20212計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第1頁。11.06.20232教學(xué)目標(biāo)掌握局域網(wǎng)的工作原理掌握局域網(wǎng)的實(shí)用技術(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第2頁。11.06.20233教學(xué)重點(diǎn)IEEE802參考模型以太網(wǎng)的工作原理在數(shù)據(jù)鏈路層擴(kuò)展局域網(wǎng)虛擬局域網(wǎng)技術(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第3頁。11.06.20234教學(xué)過程傳統(tǒng)以太網(wǎng)擴(kuò)展的局域網(wǎng)高速局域網(wǎng)虛擬局域網(wǎng)無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第4頁。11.06.202353.1局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)LAN（LocalAreaNetwork）產(chǎn)生于60年代末。局域網(wǎng)(LAN)普遍具有以下一些特點(diǎn)：(1)地理分布范圍較小，一般為數(shù)百米至數(shù)公里。(2)數(shù)據(jù)傳輸速率高，一般為0.1~100Mbps，目前已出現(xiàn)速率高達(dá)1000Mbps的局域網(wǎng)。(3)誤碼率低，一般在10-11~10-8以下。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第5頁。11.06.20236局域網(wǎng)概述(4)以PC機(jī)為主體，包括終端及各種外設(shè)，網(wǎng)絡(luò)中一般不設(shè)中央主機(jī)系統(tǒng)。(5)一般僅包含OSI參考模型中的低三層功能。(6)協(xié)議簡單、結(jié)構(gòu)靈活、建網(wǎng)成本低、周期短、便于管理和擴(kuò)充。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第6頁。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第7頁。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第8頁。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第9頁。11.06.202310IEEE802參考模型IEEE802標(biāo)準(zhǔn)特意把邏輯鏈路控制（LLC）獨(dú)立出來形成一個(gè)單獨(dú)子層，使LLC子層與媒體無關(guān)，僅讓媒體訪問控制（MAC）子層依賴于物理媒體。由于設(shè)立了MAC子層，IEEE802標(biāo)準(zhǔn)就具有了可擴(kuò)充性，有利于接納新的媒體和媒體訪問控制方法。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第10頁。11.06.202311IEEE802參考模型MAC層從LLC層接收一塊數(shù)據(jù)，并進(jìn)行相應(yīng)的媒體訪問控制，然后把數(shù)據(jù)傳輸出去。和其他協(xié)議層一樣，MAC層會組裝一個(gè)MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU），這個(gè)PDU又叫做MAC幀。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第11頁。11.06.202312IEEE802參考模型所有LAN中的設(shè)備通過訪問共享媒體來發(fā)送和接收信息，因此必須提供相應(yīng)的機(jī)制來控制對傳輸媒體的訪問，以便使之更加有序和有效。這就是MAC子層提供的功能。MAC到MAC的操作通過同等層協(xié)議來進(jìn)行，MAC還產(chǎn)生幀檢驗(yàn)序列和完成幀檢驗(yàn)等功能。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第12頁。11.06.2023133.2傳統(tǒng)以太網(wǎng)在總線網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)站點(diǎn)都能獨(dú)立地決定幀的發(fā)送，若兩個(gè)或多個(gè)站同時(shí)發(fā)送幀，就會產(chǎn)生沖突，導(dǎo)致所發(fā)送的幀都出錯(cuò)。以太網(wǎng)的組建主要遵循IEEE802.3協(xié)議，CSMA/CD是一種用爭用的方法來決定對媒體訪問權(quán)的協(xié)議，這種爭用協(xié)議適用于邏輯上屬于總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第13頁。11.06.202314載波監(jiān)聽多路訪問CSMA載波監(jiān)聽多路訪問CSMA的技術(shù)，也稱做先聽后說LBT(ListenBeforeTall)。要傳輸數(shù)據(jù)的站點(diǎn)首先對媒體上的載波進(jìn)行監(jiān)聽，以確定是否有其它站點(diǎn)占用總線。如果總線空閑，該站點(diǎn)便可傳輸數(shù)據(jù)；否則，該站點(diǎn)將避讓一段時(shí)間后再做嘗試。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第14頁。11.06.202315載波監(jiān)聽多路訪問CSMA避讓的策略主要有三種：1）非堅(jiān)持算法2）1-堅(jiān)持算法3）P-堅(jiān)持算法計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第15頁。11.06.202316非堅(jiān)持算法算法規(guī)則為：(1)如果媒體空閑，則可以立即發(fā)送。(2)如果媒體忙，則等待一個(gè)隨機(jī)時(shí)延，再重復(fù)前一步驟。采用隨機(jī)的重發(fā)延遲可以減少?zèng)_突發(fā)生的可能性。非堅(jiān)持算法的缺點(diǎn)是：即使有幾個(gè)站點(diǎn)都有數(shù)據(jù)要發(fā)送，但由于大家都在延遲等待過程中，致使媒體仍可能處于空閑狀態(tài)，使利用率降低。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第16頁。11.06.2023171-堅(jiān)持算法

算法規(guī)則為：(1)如果媒體是空閑的，則可以立即發(fā)送。(2)如果媒體是忙的，則繼續(xù)監(jiān)昕，直至檢測到媒體空閑，立即發(fā)送。(3)如果有沖突(在一段時(shí)間內(nèi)未收到肯定的回復(fù))，則等待一隨機(jī)時(shí)間，重復(fù)步驟(1)~(2)。這種算法的優(yōu)點(diǎn)是：只要媒體空閑，站點(diǎn)就立即發(fā)送數(shù)據(jù)，避免了媒體利用率的損失；其缺點(diǎn)是：假如有兩個(gè)或兩個(gè)以上的站點(diǎn)有數(shù)據(jù)要發(fā)送，沖突就不可避免。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第17頁。11.06.202318P-堅(jiān)持算法算法規(guī)則為：

(1)監(jiān)聽信道，如果媒體是空閑的，則以P的概率發(fā)送數(shù)據(jù)，而以(1-P)的概率延遲一個(gè)時(shí)間單位。一個(gè)時(shí)間單位通常等于傳播時(shí)延的2倍。

(2)延遲了一個(gè)時(shí)間單位后，再重復(fù)步驟(1)。

(3)如果媒體是忙的，繼續(xù)監(jiān)聽直至媒體空閑并重復(fù)步驟(1)。P-堅(jiān)持算法是一種既能像非堅(jiān)持算法那樣減少?zèng)_突，又能像1-堅(jiān)持算法那樣減少媒體空閑時(shí)間的折中方案。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第18頁。11.06.202319具有沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問CSMA/CD在CSMA/CD算法中，一旦檢測到?jīng)_突并發(fā)完阻塞信號后，為了降低再次發(fā)生沖突的概率，需要等待一個(gè)隨機(jī)時(shí)間，然后再使用CSMA方法試圖傳輸。為了保證這種退避操作維持穩(wěn)定，采用了一種稱為二進(jìn)制指數(shù)退避的算法，其規(guī)則如下：

(1)對每個(gè)數(shù)據(jù)幀，當(dāng)?shù)谝淮伟l(fā)生沖突時(shí)，設(shè)置一個(gè)參量L；

(2)退避間隔取1到L個(gè)時(shí)間片中的一個(gè)隨機(jī)數(shù)，1個(gè)時(shí)間片等于兩站點(diǎn)之間的最大傳播時(shí)延的兩倍；

(3)當(dāng)數(shù)據(jù)幀再次發(fā)生沖突，則將參量L加倍；

(4)設(shè)置一個(gè)最大重傳次數(shù)，超過該次數(shù)，則不再重傳，并報(bào)告出錯(cuò)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第19頁。11.06.202320具有沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問CSMA/CDIEEE802.3就是采用二進(jìn)制指數(shù)退避和1-堅(jiān)持算法的CSMA/CD媒體訪問控制方法。這種方法在低負(fù)荷時(shí)，如媒體空閑時(shí)，要發(fā)送數(shù)據(jù)幀的站點(diǎn)能立即發(fā)送；在重負(fù)荷時(shí)，仍能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第20頁。11.06.2023213.3擴(kuò)展的局域網(wǎng)在許多情況下，一個(gè)單位往往擁有許多個(gè)局域網(wǎng)，因而需要實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)之間的通信。這時(shí)就需要使用一些中間設(shè)備將這些局域網(wǎng)連接起來。在物理層或數(shù)據(jù)鏈路層將局域網(wǎng)進(jìn)行擴(kuò)展。這種擴(kuò)展的局域網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)層看來仍然是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第21頁。11.06.202322在物理層擴(kuò)展局域網(wǎng)用多個(gè)集線器可連成更大的局域網(wǎng)一系二系三系集線器集線器集線器集線器主干集線器計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第22頁。11.06.202323在物理層擴(kuò)展局域網(wǎng)優(yōu)點(diǎn)使原來屬于不同碰撞域的局域網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)能夠進(jìn)行跨碰撞域的通信。擴(kuò)大了局域網(wǎng)覆蓋的地理范圍。缺點(diǎn)碰撞域增大了，但總的吞吐量并未提高。如果不同的碰撞域使用不同的數(shù)據(jù)率，那么就不能用集線器將它們互連起來。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第23頁。11.06.202324在數(shù)據(jù)鏈路層擴(kuò)展局域網(wǎng)在數(shù)據(jù)鏈路層擴(kuò)展局域網(wǎng)是使用網(wǎng)橋。網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，它根據(jù)MAC幀的目的地址對收到的幀進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。網(wǎng)橋具有過濾幀的功能。當(dāng)網(wǎng)橋收到一個(gè)幀時(shí)，并不是向所有的端口轉(zhuǎn)發(fā)此幀，而是先檢查此幀的目的MAC地址，然后再確定將該幀轉(zhuǎn)發(fā)到哪一個(gè)端口計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第24頁。11.06.202325使用網(wǎng)橋帶來的好處過濾通信量。擴(kuò)大了物理范圍。提高了可靠性?？苫ミB不同物理層、不同MAC子層和不同速率（如10Mb/s和100Mb/s以太網(wǎng)）的局域網(wǎng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第25頁。11.06.202326使用網(wǎng)橋帶來的缺點(diǎn)存儲轉(zhuǎn)發(fā)增加了時(shí)延。在MAC子層并沒有流量控制功能。具有不同MAC子層的網(wǎng)段橋接在一起時(shí)時(shí)延更大。網(wǎng)橋只適合于用戶數(shù)不太多(不超過幾百個(gè))和通信量不太大的局域網(wǎng)，否則有時(shí)還會因傳播過多的廣播信息而產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)擁塞。這就是所謂的廣播風(fēng)暴。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第26頁。11.06.202327透明網(wǎng)橋目前使用得最多的網(wǎng)橋是透明網(wǎng)橋(transparentbridge)?！巴该鳌笔侵妇钟蚓W(wǎng)上的站點(diǎn)并不知道所發(fā)送的幀將經(jīng)過哪幾個(gè)網(wǎng)橋，因?yàn)榫W(wǎng)橋?qū)Ω髡緛碚f是看不見的。透明網(wǎng)橋是一種即插即用設(shè)備，其標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.1D。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第27頁。11.06.202328透明網(wǎng)橋轉(zhuǎn)發(fā)策略(1)從端口x收到無差錯(cuò)的幀（如有差錯(cuò)即丟棄），在轉(zhuǎn)發(fā)表中查找目的站MAC地址。(2)如有，則查找出到此MAC地址應(yīng)當(dāng)走的端口d，然后進(jìn)行(3)，否則轉(zhuǎn)到(5)。(3)如到這個(gè)MAC地址去的端口d=x，則丟棄此幀（因?yàn)檫@表示不需要經(jīng)過網(wǎng)橋進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)）。否則從端口d轉(zhuǎn)發(fā)此幀。(4)轉(zhuǎn)到(6)。(5)向網(wǎng)橋除x以外的所有端口轉(zhuǎn)發(fā)此幀（這樣做可保證找到目的站）。(6)如源站不在轉(zhuǎn)發(fā)表中，則將源站MAC地址加入到轉(zhuǎn)發(fā)表，登記該幀進(jìn)入網(wǎng)橋的端口號，設(shè)置計(jì)時(shí)器。然后轉(zhuǎn)到(8)。如源站在轉(zhuǎn)發(fā)表中，則執(zhí)行(7)。(7)更新計(jì)時(shí)器。(8)等待新的數(shù)據(jù)幀。轉(zhuǎn)到(1)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第28頁。11.06.202329網(wǎng)橋在轉(zhuǎn)發(fā)表中登記以下三個(gè)信息站地址：登記收到的幀的源MAC地址。端口：登記收到的幀進(jìn)入該網(wǎng)橋的端口號。時(shí)間：登記收到的幀進(jìn)入該網(wǎng)橋的時(shí)間。轉(zhuǎn)發(fā)表中的MAC地址是根據(jù)源MAC地址寫入的，但在進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)是將此MAC地址當(dāng)作目的地址。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第29頁。11.06.202330源路由網(wǎng)橋透明網(wǎng)橋容易安裝，但網(wǎng)絡(luò)資源的利用不充分。源路由(sourceroute)網(wǎng)橋在發(fā)送幀時(shí)將詳細(xì)的路由信息放在幀的首部中。源站以廣播方式向欲通信的目的站發(fā)送一個(gè)發(fā)現(xiàn)幀，每個(gè)發(fā)現(xiàn)幀都記錄所經(jīng)過的路由。發(fā)現(xiàn)幀到達(dá)目的站時(shí)就沿各自的路由返回源站。源站在得知這些路由后，從所有可能的路由中選擇出一個(gè)最佳路由。凡從該源站向該目的站發(fā)送的幀的首部，都必須攜帶源站所確定的這一路由信息。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第30頁。11.06.202331多端口網(wǎng)橋——以太網(wǎng)交換機(jī)1990年問世的交換式集線器(switchinghub)，可明顯地提高局域網(wǎng)的性能。交換式集線器常稱為以太網(wǎng)交換機(jī)(switch)或第二層交換機(jī)（表明此交換機(jī)工作在數(shù)據(jù)鏈路層）。以太網(wǎng)交換機(jī)通常都有十幾個(gè)端口。因此，以太網(wǎng)交換機(jī)實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)多端口的網(wǎng)橋，可見交換機(jī)工作在數(shù)據(jù)鏈路層。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第31頁。11.06.202332以太網(wǎng)交換機(jī)的特點(diǎn)以太網(wǎng)交換機(jī)的每個(gè)端口都直接與主機(jī)相連，并且一般都工作在全雙工方式。交換機(jī)能同時(shí)連通許多對的端口，使每一對相互通信的主機(jī)都能像獨(dú)占通信媒體那樣，進(jìn)行無碰撞地傳輸數(shù)據(jù)。以太網(wǎng)交換機(jī)由于使用了專用的交換結(jié)構(gòu)芯片，其交換速率就較高。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第32頁。11.06.202333獨(dú)占傳輸媒體的帶寬對于普通10Mb/s的共享式以太網(wǎng)，若共有N個(gè)用戶，則每個(gè)用戶占有的平均帶寬只有總帶寬(10Mb/s)的N分之一。使用以太網(wǎng)交換機(jī)時(shí)，雖然在每個(gè)端口到主機(jī)的帶寬還是10Mb/s，但由于一個(gè)用戶在通信時(shí)是獨(dú)占而不是和其他網(wǎng)絡(luò)用戶共享傳輸媒體的帶寬，因此對于擁有N對端口的交換機(jī)的總?cè)萘繛镹10Mb/s。這正是交換機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第33頁。11.06.202334用以太網(wǎng)交換機(jī)擴(kuò)展局域網(wǎng)集線器集線器集線器一系三系二系10BASE-T至因特網(wǎng)100Mb/s100Mb/s100Mb/s萬維網(wǎng)服務(wù)器電子郵件服務(wù)器以太網(wǎng)交換機(jī)路由器計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第34頁。11.06.202335高速以太網(wǎng)速率達(dá)到或超過100Mb/s的以太網(wǎng)稱為高速以太網(wǎng)。在雙絞線上傳送100Mb/s基帶信號的星型拓?fù)湟蕴W(wǎng)，仍使用IEEE802.3的CSMA/CD協(xié)議。100BASE-T以太網(wǎng)又稱為快速以太網(wǎng)(FastEthernet)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第35頁。11.06.202336快速以太網(wǎng)的特點(diǎn)可在全雙工方式下工作而無沖突發(fā)生。因此，不使用CSMA/CD協(xié)議。MAC幀格式仍然是802.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的。保持最短幀長不變，但將一個(gè)網(wǎng)段的最大電纜長度減小到100m。幀間時(shí)間間隔從原來的9.6s改為現(xiàn)在的0.96s。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第36頁。11.06.202337三種不同的物理層標(biāo)準(zhǔn)100BASE-TX使用2對UTP5類線或屏蔽雙絞線STP。

100BASE-FX使用2對光纖。

100BASE-T4使用4對UTP3類線或5類線。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第37頁。11.06.202338千兆以太網(wǎng)允許在1000Mb/s下全雙工和半雙工兩種方式工作。使用802.3協(xié)議規(guī)定的幀格式。在半雙工方式下使用CSMA/CD協(xié)議（全雙工方式不需要使用CSMA/CD協(xié)議）。與10BASE-T和100BASE-T技術(shù)向后兼容。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第38頁。11.06.202339千兆以太網(wǎng)的物理層1000BASE-X基于光纖通道的物理層：1000BASE-SXSX表示短波長1000BASE-LXLX表示長波長1000BASE-CXCX表示銅線1000BASE-T使用4對5類線UTP計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第39頁。11.06.202340千兆以太網(wǎng)的配置舉例1Gb/s鏈路吉比特交換集線器百兆比特或吉比特集線器100Mb/s鏈路計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第40頁。11.06.202341萬兆比特以太網(wǎng)萬兆比特以太網(wǎng)與10Mb/s，100Mb/s和1Gb/s以太網(wǎng)的幀格式完全相同。萬兆比特以太網(wǎng)還保留了802.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的以太網(wǎng)最小和最大幀長，便于升級。萬兆比特以太網(wǎng)不再使用銅線而只使用光纖作為傳輸媒體。萬兆比特以太網(wǎng)只工作在全雙工方式，因此沒有爭用問題，也不使用CSMA/CD協(xié)議。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第41頁。11.06.202342萬兆比特以太網(wǎng)的物理層局域網(wǎng)物理層LANPHY。局域網(wǎng)物理層的數(shù)據(jù)率是10,000Mb/s。可選的廣域網(wǎng)物理層WANPHY。廣域網(wǎng)物理層具有另一種數(shù)據(jù)率，這是為了和所謂的“Gb/s”的SONET/SDH（即OC-192/STM-64）相連接。為了使萬兆比特以太網(wǎng)的幀能夠插入到OC-192/STM-64幀的有效載荷中，就要使用可選的廣域網(wǎng)物理層，其數(shù)據(jù)率為9.95328Gb/s。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第42頁。11.06.202343其他種類的高速局域網(wǎng)光纖分布式數(shù)據(jù)接口FDDI(FiberDistributedDataInterface)使用光纖作為傳輸媒體的令牌環(huán)形網(wǎng)

高性能并行接口HIPPI(HIgh-PerformanceParallelInterface)主要用于超級計(jì)算機(jī)與一些外圍設(shè)備（如海量存儲器、圖形工作站等）的高速接口計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第43頁。11.06.2023443.5虛擬局域網(wǎng)虛擬局域網(wǎng)VLAN是由一些局域網(wǎng)網(wǎng)段構(gòu)成的與物理位置無關(guān)的邏輯組。這些網(wǎng)段具有某些共同的需求。每一個(gè)VLAN的幀都有一個(gè)明確的標(biāo)識符，指明發(fā)送這個(gè)幀的工作站是屬于哪一個(gè)VLAN。虛擬局域網(wǎng)其實(shí)只是局域網(wǎng)給用戶提供的一種服務(wù)，而并不是一種新型局域網(wǎng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第44頁。11.06.202345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)成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第45頁。11.06.202346虛擬局域網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)VLAN支持三種劃分組網(wǎng)方式：基于端口的VLAN基于MAC地址的VLAN基于網(wǎng)絡(luò)層的VLAN。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第46頁。11.06.2023473.6無線局域網(wǎng)無線局域網(wǎng)利用電磁波在空氣中發(fā)送和接受數(shù)據(jù)，而無需線纜介質(zhì)。無線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)11Mbps，傳輸距離可超過20km。它是對有線聯(lián)網(wǎng)方式的一種補(bǔ)充和擴(kuò)展，使網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)具有可移動(dòng)性，能快速方便地解決使用有線方式不易實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通問題。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件第三章-局域網(wǎng)技術(shù)全文共52頁，當(dāng)前為第47頁。11.06.2023483.7