《以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)》PPT課件

1、基本要求： 理解以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)、快速以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)、千兆位以太網(wǎng)技術(shù)以及萬兆位以太網(wǎng)技術(shù)；掌握組建以太局域網(wǎng)所需的設(shè)備和集線器的級聯(lián)。,第6章 以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù),教學(xué)重點和難點： 以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)； 快速以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)； 千兆位以太網(wǎng)技術(shù)； 萬兆位以太網(wǎng)技術(shù)； 組建以太局域網(wǎng)所需的設(shè)備； 集線器的級聯(lián)。,第6章 以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù),6.1 以太網(wǎng)（IEEE802.3）標(biāo)準(zhǔn),IEEE 802.3ac: 描述VLAN的幀擴展（1998）。 IEEE 802.3ad: 描述多重鏈接分段的聚合協(xié)議（Aggregation of multiple link segments）（2000）。 IEEE 802.3

2、an: 描述10GBase-T媒體介質(zhì)訪問方式和相關(guān)物理層規(guī)范。 IEEE 802.3ab: 它定義了1000Base-T媒體接入控制方式法和相關(guān)物理層規(guī)范。,IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)主要有：,6.1 以太網(wǎng)（IEEE802.3）標(biāo)準(zhǔn),IEEE 802.3i: 它定義了10Base-T媒體接入控制方式和相關(guān)物理層規(guī)范。 IEEE 802.3u: 它定義了100Base-T媒體接入控制方式和相關(guān)物理層規(guī)范。 IEEE 802.3z: 它定義了1000Base-X媒體接入控制方式和相關(guān)物理層規(guī)范。 IEEE 802.3ae: 它定義了10GBase-X媒體接入控制方式和相關(guān)物理層規(guī)范。,6.1.1

3、以太網(wǎng)技術(shù),1. IEEE 802.3 MAC幀格式,6.1 以太網(wǎng)（IEEE802.3）標(biāo)準(zhǔn),6.1 以太網(wǎng)（IEEE802.3）標(biāo)準(zhǔn),IEEE 802.3即以太網(wǎng)，是一種總線型局域網(wǎng)，使用的介質(zhì)訪問控制方法是CSMA/CD（載波偵聽多路訪問/沖突檢測），幀格式采用以太網(wǎng)格式，即802.3幀格式,以太網(wǎng)是基帶系統(tǒng)，使用曼徹斯特編碼，通過檢測通道上的信號存在與否來實現(xiàn)載波檢測。,2. 以太網(wǎng)MAC子層,2. 以太網(wǎng)物理層,6.1 以太網(wǎng)（IEEE802.3）標(biāo)準(zhǔn),以太網(wǎng)在物理層可以使用粗同軸電纜、細(xì)同軸電纜、非屏蔽雙絞線、屏蔽雙絞線、光纜等多種傳輸介質(zhì)，并且在IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)中，為不同的

4、傳輸介質(zhì)制定了不同的物理層標(biāo)準(zhǔn)。,以太網(wǎng)的物理層,6.1 以太網(wǎng)（IEEE802.3）標(biāo)準(zhǔn),IEEE 802.3i 10Mbps以太網(wǎng)的基本特性,6.1 以太網(wǎng)（IEEE802.3）標(biāo)準(zhǔn),6.1 以太網(wǎng)（IEEE802.3）標(biāo)準(zhǔn),(1) 10Base-5,總線型拓?fù)洌?粗同軸電纜 BD-15連接器 收發(fā)器 收發(fā)器電纜(AUI電纜),6.1 以太網(wǎng)（IEEE802.3）標(biāo)準(zhǔn),粗纜以太網(wǎng)10Base-5,6.1 以太網(wǎng)（IEEE802.3）標(biāo)準(zhǔn),6.1 以太網(wǎng)（IEEE802.3）標(biāo)準(zhǔn),(2) 10Base-2,總線型拓?fù)?細(xì)同軸電纜，可靠性稍差 T型接頭連接 BNC接頭網(wǎng)卡 用于辦公室LAN,細(xì)

5、纜以太網(wǎng)10Base-2,6.1 以太網(wǎng)（IEEE802.3）標(biāo)準(zhǔn),6.1 以太網(wǎng)（IEEE802.3）標(biāo)準(zhǔn),(3) 10BASE-T,以集線器或交換機為中心的星形拓?fù)? 用雙絞線作為傳輸介質(zhì).,集線器采用了專門的芯片，能自適應(yīng)串間回波抵消。,使用集線器的以太網(wǎng)在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上是星狀拓?fù)?，?在邏輯上仍是一個總線網(wǎng)，各工作站使用的還是 CSMA/CD協(xié)議，并共享邏輯上的總線。,一個集線器有多個端口，每個端口通過RJ-45接頭用 兩對雙絞線與一個工作站上的網(wǎng)卡相連。如圖,集線器工作在物理層，它的每個端口都具有發(fā)送和 接收數(shù)據(jù)的功能。相當(dāng)于一個多口的中繼器。,6.1 以太網(wǎng)（IEEE802.3）標(biāo)準(zhǔn),

6、雙絞線,6.1 以太網(wǎng)（IEEE802.3）標(biāo)準(zhǔn),6.1.2 快速以太網(wǎng)技術(shù),介質(zhì)訪問控制方法： 數(shù)據(jù)傳輸速率： 協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)： 幀格式： 編碼技術(shù)：,CSMA/CD,100Mbps,IEEE 802.3u,IEEE 802.3,4B/5B,6.1 以太網(wǎng)（IEEE802.3）標(biāo)準(zhǔn),6.1 以太網(wǎng)（IEEE802.3）標(biāo)準(zhǔn),1. 快速以太網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu),6.1 以太網(wǎng)（IEEE802.3）標(biāo)準(zhǔn),2. 100Base-T物理層,100BASE-T 的三種不同的物理層協(xié)議,6.1 以太網(wǎng)（IEEE802.3）標(biāo)準(zhǔn),自動協(xié)商適用于10/100Mpbs雙速以太網(wǎng)卡。例如，如果一個10/100網(wǎng)卡和一個10B

7、ASE-T集線器（HUB）連接，自動協(xié)商算法會自動驅(qū)動10/100網(wǎng)卡以10BASE-T模式操作，該區(qū)段便以10Mpbs速率通信。如果把10BASE-T集線器升級為100BASE-T集線器，10/100網(wǎng)卡的自動協(xié)商算法就會自動驅(qū)動網(wǎng)卡和集線器以100BASE-T模式操作，該區(qū)段便以100Mpbs速率通信。在這一速率升級的過程中，無需人工或軟件干預(yù)。,3. 10/100Mpbs自動協(xié)商,6.1 以太網(wǎng)（IEEE802.3）標(biāo)準(zhǔn),1. 千兆位以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),6.1.3 千兆位以太網(wǎng)技術(shù),在半雙工方式下使用CSMA/CD協(xié)議,數(shù)據(jù)傳輸速率達1000Mbps，也稱吉比特以太網(wǎng)；,支持全雙工和半雙工兩種方

8、式；,使用802.3協(xié)議規(guī)定的幀格式；,標(biāo)準(zhǔn)的千兆位以太網(wǎng)協(xié)議體系,15 STP,超5類或6類 UTP,單模、多模光纖,多模光纖,6.1 以太網(wǎng)（IEEE802.3）標(biāo)準(zhǔn),6.1 以太網(wǎng)（IEEE802.3）標(biāo)準(zhǔn),簡易性； 技術(shù)過渡的平滑性； 網(wǎng)絡(luò)可靠性； 可管理性和可維護性； 成本下降； 支持新應(yīng)用與新數(shù)據(jù)類型。,6.1 以太網(wǎng)（IEEE802.3）標(biāo)準(zhǔn),2. 千兆位以太網(wǎng)組網(wǎng)應(yīng)用,千兆位以太網(wǎng)的組網(wǎng)應(yīng)用舉例,6.1 以太網(wǎng)（IEEE802.3）標(biāo)準(zhǔn),2002年發(fā)布802.3ae10GE標(biāo)準(zhǔn)，2006年7月發(fā)布IEEE802.3an標(biāo)準(zhǔn)。萬兆以太網(wǎng)不僅再度擴展了以太網(wǎng)的帶寬和傳輸距離，更重要

9、的是其得以太網(wǎng)從局域網(wǎng)領(lǐng)域向城域網(wǎng)領(lǐng)域滲透。 正如1000Base-X和1000Base-T（千兆以太網(wǎng)）都屬于以太網(wǎng)一樣，從速度和連接距離上來說，萬兆以太網(wǎng)是以太網(wǎng)技術(shù)自然發(fā)展中的一個階段。,6.1.4 萬兆位以太網(wǎng)技術(shù),6.1 以太網(wǎng)（IEEE802.3）標(biāo)準(zhǔn),萬兆以太網(wǎng)是一種采用全雙工與光纖的技術(shù)。 萬兆以太網(wǎng)技術(shù)基本承襲了以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)及千兆以太網(wǎng)技術(shù)，因此在用戶普及率、使用方便性、網(wǎng)絡(luò)互操作性及簡易性上皆占有極大的引進優(yōu)勢。 萬兆標(biāo)準(zhǔn)意味著以太網(wǎng)將具有更高的帶寬（10Gbps）和更遠(yuǎn)的傳輸距離（最長傳輸距離可達40km）。,1. 萬兆以太網(wǎng)的技術(shù)特色,6.1 以太網(wǎng)（IEEE80

10、2.3）標(biāo)準(zhǔn),在企業(yè)網(wǎng)中采用萬兆以太網(wǎng)可以更好地連接企業(yè)網(wǎng)骨干路由器，這樣大大簡化了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提高網(wǎng)絡(luò)性能。 萬兆以太網(wǎng)技術(shù)提供了更多的更新功能，大大提升QoS。 WAN/MAN與LAN融和已經(jīng)成為大勢所趨，萬兆以太網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用必將為三網(wǎng)發(fā)展與融和提供新的動力。,2. 萬兆以太網(wǎng)技術(shù)介紹,6.1 以太網(wǎng)（IEEE802.3）標(biāo)準(zhǔn),6.1 以太網(wǎng)（IEEE802.3）標(biāo)準(zhǔn),3. 萬兆以太網(wǎng)的應(yīng)用場合,（1）在教育網(wǎng)的應(yīng)用,6.1 以太網(wǎng)（IEEE802.3）標(biāo)準(zhǔn),(2) 在數(shù)據(jù)中心出口的應(yīng)用,6.1 以太網(wǎng)（IEEE802.3）標(biāo)準(zhǔn),(3) 在城域網(wǎng)的應(yīng)用,10GE與城域網(wǎng)骨干的連接,6.1

11、 以太網(wǎng)（IEEE802.3）標(biāo)準(zhǔn),6.2 以太網(wǎng)組網(wǎng)所需的設(shè)備,集線器處于星型物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的中心，組建的是共享式以太網(wǎng)。,6.2.1 10100集線器,6.2 以太網(wǎng)組網(wǎng)所需的設(shè)備,交換機和集線器的外形類型，組網(wǎng)方法也基本一樣，但功能卻不同，它工作在OSI參考模型的第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），組建的是交換式以太網(wǎng)。,6.2.2 101001000M交換機,6.2 以太網(wǎng)組網(wǎng)所需的設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)接口卡簡稱為網(wǎng)卡，是構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的基本部件。計算機通過網(wǎng)卡與局域網(wǎng)中的通信介質(zhì)相連，從而達到將計算機接入網(wǎng)絡(luò)的目的。網(wǎng)卡的工作方式有兩種：即半雙工和全雙工。,6.2.3 101001000M以太網(wǎng)卡,6.2 以太網(wǎng)組

12、網(wǎng)所需的設(shè)備,按照網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不同可分為: 按照傳輸速率的不同可分為: 按照總線類型分類，網(wǎng)卡可分為: 按照所支持的傳輸介質(zhì)不同可分為:,分 類,以太網(wǎng)卡、令牌環(huán)網(wǎng)卡、FDDI網(wǎng)卡等。,10Mbps、100Mbps、1000Mbps和10Gbps等。,ISA總線網(wǎng)卡、EISA總線網(wǎng)卡、PCI總線網(wǎng)卡及其他總線網(wǎng)卡等。,雙絞線網(wǎng)卡、粗纜網(wǎng)卡、細(xì)纜網(wǎng)卡、光纖網(wǎng)卡和無線網(wǎng)卡。,6.2 以太網(wǎng)組網(wǎng)所需的設(shè)備,在組建雙絞線的以太網(wǎng)局域網(wǎng)中，為了將UTP電纜與計算機、集線器等其它設(shè)備相連接，每條UTP的兩端需要安裝RJ-45接頭。,6.2.4 傳輸介質(zhì),非屏蔽雙絞線UTP （超5類及以上）,直通UTP電纜,

13、交叉UTP電纜,6.3 任務(wù)：局域網(wǎng)的連接,如果僅僅是兩臺計算機之間互連，可以使用雙絞線跳線將兩臺計算機的網(wǎng)卡連接在一起。 在使用網(wǎng)卡將兩臺計算機直連時，計算機跳線要用交叉線，并且兩臺計算機的網(wǎng)卡最好選用相同的品牌和相同的傳輸速率，以避免可能的連接故障。,6.3.1 兩臺計算機直連,6.3 任務(wù)：局域網(wǎng)的連接,把所有的計算機通過雙絞線連接到集線器上，組成一個小型的局域網(wǎng)。使用直通線從計算機的網(wǎng)卡上的RJ-45接口連接到集線器的RJ-45接口，組成網(wǎng)絡(luò)，一般可支持224臺計算機聯(lián)網(wǎng)。,6.3.2 單一集線器結(jié)構(gòu)的組網(wǎng),6.3.3 多集線器級聯(lián)結(jié)構(gòu)的組網(wǎng),平行式級聯(lián),6.3 任務(wù)：局域網(wǎng)的連接,樹

14、形級聯(lián),6.3 任務(wù)：局域網(wǎng)的連接,6.3 任務(wù)：局域網(wǎng)的連接,1. 利用網(wǎng)卡和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的指示燈判斷 （1）網(wǎng)卡指示燈 10100Mbps網(wǎng)卡指示燈 10100Mbps網(wǎng)卡通常都有3個LED指示燈。如D-Link530Tx網(wǎng)卡，如果計算機與集線器端口連接正常，則網(wǎng)卡的“full”和“100M”指示燈應(yīng)當(dāng)呈綠色，“Link”指示燈則不斷閃爍。當(dāng)網(wǎng)卡沒有指示燈被點亮?xí)r，表明計算機與集線器之間沒有建立正常連接，物理鏈路有故障發(fā)生。,6.3.4 局域網(wǎng)連接的判斷,6.3 任務(wù)：局域網(wǎng)的連接, 10/100/1000Mbps網(wǎng)卡指示燈 Intel Pro/1000 MT網(wǎng)卡指示燈通常有4個，分別用于表示連接狀態(tài)（“Link”指示燈）、數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)（“ACT”指示燈）和連接速率。當(dāng)正常連接時，“Link”指示燈呈綠色，有數(shù)據(jù)傳輸時，“ACT”指示燈不停閃爍。當(dāng)連接速率為10Mbps時，速率指示燈熄滅；連接速率為100Mbps時，速率指示燈呈綠色；連接速率為1000Mbps時，速率指示燈呈黃色。如果Link指示燈未被點亮，表明連接有故障。,6.3 任務(wù)：局域網(wǎng)的連接, 1000Base-SX網(wǎng)卡指示燈 3Com只有Link 1000和ACT兩個LED批示燈。其中，“Link 1000”表示鏈接是否正常，當(dāng)連通性完好時，該指示燈被點亮?！癆CT”表示是否有數(shù)據(jù)