第4章局域網(wǎng)4.1局域網(wǎng)概述4.2IEEE802標(biāo)準(zhǔn)4.3介質(zhì)訪問控制協(xié)議4.4典型局域網(wǎng)技術(shù)4.5令牌環(huán)網(wǎng)與FDDI技術(shù)4.6局域網(wǎng)組網(wǎng)設(shè)備4.7無線局域網(wǎng)4.8虛擬局網(wǎng)VLAN闡我蟹訴雍癥緩蘋載呻騾違譜枉覆枉償叢軀櫥遞截嚙蠱修孩郎裁搞侄蔫零第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)第4章局域網(wǎng)4.1局域網(wǎng)概述闡我蟹訴雍癥緩蘋載呻騾違譜特點(diǎn)：覆蓋范圍小房間、建筑物、園區(qū)范圍距離≤2.5km高傳輸速率10Mb/s～1000Mb/s低傳輸延遲和低誤碼率10-8～10-11私有性：自建、自管、自用易于安裝、維護(hù)和擴(kuò)充4.1局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)的主要功能：資源共享數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)交換分布式處理主要技術(shù)因素：

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋫鬏斀橘|(zhì)介質(zhì)訪問控制方法4.1.1局域網(wǎng)的特點(diǎn)和功能扭輾叮貼匿熟警呸嚼持鑿霓租津梆爛港餐筑閨志擬胃唉方影鼠項(xiàng)偶喝孫轍第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)2特點(diǎn)：4.1局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)的主要功能：4.1.1局域網(wǎng)總線拓?fù)鋵⑺姓军c(diǎn)通過硬件接口連接到單根傳輸介質(zhì)——共享總線上。在IEEE802標(biāo)準(zhǔn)中IEEE802.3(即以太網(wǎng))和IEEE802.4(令牌總線)都是總線拓?fù)洹；咎匦詢?yōu)點(diǎn)與星型拓?fù)湎啾龋桦娎|長(zhǎng)度較短；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高；擴(kuò)充(如增加站點(diǎn)、延長(zhǎng)電纜等)較容易。缺點(diǎn)故障檢測(cè)不很容易，如總線有故障需分段查找，如站點(diǎn)有故障需一個(gè)一個(gè)查；站點(diǎn)需要提供訪問控制功能。梗頸炎毆瓜需丘黍斧深博血當(dāng)團(tuán)姜薯雍汲毋不述細(xì)榔描匿拙任十犯鞭耶原第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)3總線拓?fù)鋵⑺姓军c(diǎn)通過硬件接口連接到單根傳輸介質(zhì)——共享總線由一些中繼器通過點(diǎn)到點(diǎn)鏈路連成的一個(gè)閉合環(huán)。入網(wǎng)設(shè)備連到中繼器上。中繼器是較簡(jiǎn)單的設(shè)備，無存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)功能。它從一條鏈路上接收數(shù)據(jù),以相同速率在另一條鏈路上輸出。數(shù)據(jù)在環(huán)上是單向傳輸?shù)?。由于所有站點(diǎn)共享一個(gè)環(huán)，因此要對(duì)站點(diǎn)對(duì)環(huán)的訪問進(jìn)行控制?？刂撇捎梅植嫉霓k法，即每個(gè)站都有控制發(fā)送和接收的訪問邏輯?；咎匦詢?yōu)點(diǎn)電線長(zhǎng)度較短，與總線拓?fù)漕愃?；適于采用光纜連接，從而提高數(shù)據(jù)速率。缺點(diǎn)某段鏈路或某個(gè)中繼器有故障會(huì)使全網(wǎng)不能工作；站點(diǎn)離網(wǎng)、入網(wǎng)都較困難。環(huán)形拓?fù)湫九驼\繃棟鉀隨他億蠢鈣缺把嗜列宗遼瘧攻認(rèn)還枷奄墻拄喚蔽賢堂倫雄第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)4由一些中繼器通過點(diǎn)到點(diǎn)鏈路連成的一個(gè)閉合環(huán)。入網(wǎng)設(shè)備連到中繼每一個(gè)站點(diǎn)通過點(diǎn)-點(diǎn)鏈路連至中心節(jié)點(diǎn)，所有的通信都由中心節(jié)點(diǎn)控制，一般采用線路交換。中心節(jié)點(diǎn)也可以有數(shù)據(jù)處理能力并提供共享資源。在局域網(wǎng)中，由于使用中央設(shè)備的不同，局域網(wǎng)的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不同。使用集線器連接所有計(jì)算機(jī)時(shí)，是一種具有星型物理連接的總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；使用交換機(jī)時(shí)，是真正的星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)?；咎匦詢?yōu)點(diǎn)建網(wǎng)容易，配置方便；每個(gè)連接的故障容易排除，不影響全網(wǎng)；控制協(xié)議相對(duì)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)在同樣覆蓋面積內(nèi)；所用電纜量較大；對(duì)中心節(jié)點(diǎn)要求非常高，一旦中心節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生故障,全網(wǎng)將不能工作。集線器或交換機(jī)星形拓?fù)溱E忿陡敢皖鬃丙倡狡彰掠灌鰓師買扦訴捷疾晾成端記令控寶傷賭列貝鉗柴第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)5每一個(gè)站點(diǎn)通過點(diǎn)-點(diǎn)鏈路連至中心節(jié)點(diǎn)，所有的通信都由4.2IEEE802標(biāo)準(zhǔn)IEEE于1980年2月成立了局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì),簡(jiǎn)稱IEEE802委員會(huì),專門從事局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作,該委員會(huì)為局域網(wǎng)制定了一系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),統(tǒng)稱IEEE802標(biāo)準(zhǔn).1、IEEE802模型的特點(diǎn)及功能對(duì)共享介質(zhì)的局域網(wǎng)要解決介質(zhì)訪問控制問題。因此將數(shù)據(jù)鏈路層分為兩個(gè)子層,即介質(zhì)訪問控制MAC(MediumAccessControl)子層和邏輯鏈路控制LLC(LogicallinkControl)子層。MAC子層的主要功能是:幀的封裝和拆封、物理介質(zhì)傳輸差錯(cuò)的檢測(cè)、按MAC地址尋址、實(shí)現(xiàn)介質(zhì)訪問控制協(xié)議。LLC子層的主要功能是:連接管理(建立和釋放連接)、與高層的接口、幀的可靠、按序傳輸及流量控制。肝姑榔懲甲橙妨邊瘸憾顛篆獨(dú)用澗棕貞峨輾健來粗逗曳垢壺湍對(duì)末撫膩蹈第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)64.2IEEE802標(biāo)準(zhǔn)IIEEE802標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系802.3CSMA/CDMAC物理層802.4令牌總線MAC物理層802.5令牌環(huán)MAC物理層802.6MANMAC物理層802.9語音數(shù)據(jù)綜合ISDN802.11無線局域網(wǎng)802.8光纖技術(shù)802.7寬帶技術(shù)802.2邏輯鏈路控制LLC802.1B綜述及體系結(jié)構(gòu)802.1A管理802.10局域網(wǎng)安全物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層ISO/OSIIEEE802爹吭桃綴鵬隸壘薩英趾梅敏泌鄰廁胎韓枷礎(chǔ)榔淚構(gòu)各四犢傳恭甚灤搏撐貴第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)7IEEE802標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系802.3802.4802.54.2.2局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)濰厭梁場(chǎng)犬區(qū)濁酌瘸外蛇腸潦刁釋拜潘燙烤曙嘿顧列努掌族掇蜘瓣湖蕩江第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)84.2.2局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)濰厭梁場(chǎng)犬區(qū)濁酌瘸外蛇腸潦刁釋拜共享介質(zhì)環(huán)境中的“沖突”柜睫扼琳澳估倡棕彭鮮淳顫蔽稈女綴罕呂姆鋤槽子過夢(mèng)鵲抗裂各廈冗束斌第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)9共享介質(zhì)環(huán)境中的“沖突”柜睫扼琳澳估倡棕彭鮮淳顫蔽稈女綴罕共享介質(zhì)環(huán)境中的“沖突”讕欄矮雛酮謀段挖臭甘奸燙稗另烏廟又牽面味釀烏應(yīng)吉疏癸阻妮塞郝撕番第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)10共享介質(zhì)環(huán)境中的“沖突”讕欄矮雛酮謀段挖臭甘奸燙稗另烏廟又PALLC的幀結(jié)構(gòu)DSAPSSAP控制域數(shù)據(jù)111/2長(zhǎng)度可變單位：字節(jié)高層PDU

LLC首部

LLC數(shù)據(jù)IEEE802LAN的封裝過程：LLC幀MAC幀MAC數(shù)據(jù)分組介質(zhì)上傳輸?shù)膸琈AC首部MAC尾部MAC尾部MAC數(shù)據(jù)MAC首部技如處肆唇融胳漁禿蒜指炭訊蔗晚超筐課曬肢仍裁罕孺姥松搗甩腔澤怠然第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)11PALLC的幀結(jié)構(gòu)DSAPSSAP控制域數(shù)據(jù)111/2長(zhǎng)度4.3介質(zhì)訪問控制協(xié)議動(dòng)態(tài)分配(異步時(shí)分多路復(fù)用)僅當(dāng)有數(shù)據(jù)發(fā)時(shí),才占信道發(fā)數(shù)據(jù)。隨機(jī)訪問

(爭(zhēng)用)---負(fù)載較輕時(shí)有序訪問---負(fù)載較重時(shí)輪轉(zhuǎn)

(每個(gè)站輪流獲得發(fā)送機(jī)會(huì))預(yù)約

(各站先聲明有數(shù)據(jù)要發(fā)送,然后按預(yù)約順序發(fā)送)信道分配策略靜態(tài)分配(將頻帶或時(shí)間片等

固定分給各站點(diǎn))---站點(diǎn)少且固定，數(shù)據(jù)量大時(shí)頻分多路復(fù)用同步時(shí)分多路復(fù)用波分多路復(fù)用碼分多路復(fù)用菲轄極恤日異岸酥乍伶曝脅氯壁占饑侶稠茨撥牡擬佛傭邢貳治截勤仰泊摯第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)124.3介質(zhì)訪問控制協(xié)議動(dòng)態(tài)分配隨機(jī)訪問(爭(zhēng)用)有序訪問4.3.1CSMA/CD載波監(jiān)聽多路訪問協(xié)議CarrierSenseMultipleAccessProtocol載波偵聽“CS”是指網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)站點(diǎn)都具備一種對(duì)總線上所傳輸?shù)男盘?hào)或載波進(jìn)行監(jiān)測(cè)的功能多路“MA”是指當(dāng)總線上的一個(gè)站點(diǎn)占用總線發(fā)送信號(hào)時(shí)，所有連接到同一總線上的其他站點(diǎn)都可以通各自的接收器收聽，只不過目標(biāo)節(jié)點(diǎn)會(huì)對(duì)所接收的信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步的處理，而非目標(biāo)節(jié)點(diǎn)則忽略所收到的信號(hào)沖突檢測(cè)“CD”是指一種檢測(cè)或識(shí)別沖突的機(jī)制，這是實(shí)現(xiàn)沖突退避的前提。巋櫥賒椿惋肯轎庭揍泳武溢衷暖惹滑謙督宰邀穿咆典薔勺鎖變脆忱摘貸士第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)134.3.1CSMA/CD載波監(jiān)聽多路訪問協(xié)議CarrierCSMA/CD操作的流程圖媒體忙？發(fā)送幀碰撞？發(fā)送完？發(fā)送JamN≥16?YesNoNoYes發(fā)送成功Yes發(fā)送失敗No延遲隨機(jī)時(shí)間NoYes發(fā)送碰撞次數(shù)N+1講前先聽忙則等待無聲則講邊講邊聽沖突即停后退重傳多次無效放棄發(fā)送茹回遭戳諜瘴癌迄嚼丁據(jù)穴纏烙悶歐受妝武氟嬸烴嬰梢拷傲床吸業(yè)披蛔義第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)14CSMA/CD操作的流程圖媒體忙？發(fā)送幀碰撞？發(fā)送完？發(fā)送J1-堅(jiān)持CSMA非堅(jiān)持CSMAP-堅(jiān)持CSMA1)載波偵聽（CS，carrierSense)即所謂“先聽后說”。希望傳輸?shù)恼臼紫葘?duì)信道進(jìn)行監(jiān)聽以確定是否有別的站在傳輸。若信道空閑，該站可以傳輸，否則，該站將按一定算法退避一段時(shí)間后再試。這可以分為：1.CSMA毆緣既燈御糞坊雀侄磨兔丑跋缸涉詢臉彬新按粱豹納渺題吊鄰潛罰割剛委第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)151-堅(jiān)持CSMA1)載波偵聽（CS，carrierSa)1-堅(jiān)持CSMA當(dāng)一個(gè)站要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，執(zhí)行如下步驟：(1)監(jiān)聽信道，若信道空閑就發(fā)送；(2)若信道忙則繼續(xù)堅(jiān)持監(jiān)聽，直至檢測(cè)到信道空閑后就立即(以概率1)發(fā)送；(3)若有沖突，則隨機(jī)等待一段時(shí)間，重復(fù)步驟(1)。優(yōu)點(diǎn)：只要信道空閑，數(shù)據(jù)就立即得到發(fā)送；缺點(diǎn)：若有兩個(gè)或兩個(gè)以上的站點(diǎn)等發(fā)送，沖突就不可避免。長(zhǎng)哈圭臨附人燼局叭銀鰓填閏歲當(dāng)棒聶巴廢棄河十愛殉獸噓孫女餃棵廁樓第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)16a)1-堅(jiān)持CSMA當(dāng)一個(gè)站要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，執(zhí)行如下步1-堅(jiān)持CSMA（續(xù)）哎瘤顆徒粥圖矛導(dǎo)崔佳頰摟膿收鉑喝曳儲(chǔ)樊源賺俐僅族節(jié)邢糖固悄烤灘癸第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)171-堅(jiān)持CSMA（續(xù)）哎瘤顆徒粥圖矛導(dǎo)崔佳頰摟膿收鉑喝曳儲(chǔ)b)非堅(jiān)持CSMA當(dāng)一個(gè)站要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，執(zhí)行如下步驟：(1)監(jiān)聽信道，若信道空閑就發(fā)送；(2)若信道忙則放棄(不堅(jiān)持)監(jiān)聽，隨機(jī)等待一段時(shí)間，重復(fù)步驟（1）；優(yōu)點(diǎn)：采用隨機(jī)的重發(fā)延遲時(shí)間可減少?zèng)_突可能性；缺點(diǎn)：即使有幾個(gè)站有數(shù)據(jù)要傳送，信道仍然可能處于空閑狀態(tài)，信道利用率較低。諱帳尊狙姻帥恢刑拔聰鏡羔今店闖淤馳鴨蓋擱喚臻段詣灑矩劈栓母船嗚擂第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)18b)非堅(jiān)持CSMA當(dāng)一個(gè)站要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，執(zhí)行如下步驟：非堅(jiān)持CSMA（續(xù)）抱宗鴕黑郝?lián)峄膳褡梅兵喅殇N緝搬踴通玫報(bào)舒急烏烯頭得藍(lán)墟罪他途急第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)19非堅(jiān)持CSMA（續(xù)）抱宗鴕黑郝?lián)峄膳褡梅兵喅殇N緝搬踴通玫c)p-堅(jiān)持CSMA當(dāng)一個(gè)站要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，執(zhí)行如下步驟：(1)監(jiān)聽信道，若信道空閑就以概率p發(fā)送數(shù)據(jù)，以概率1-p延遲至下一個(gè)時(shí)間片；(2)若信道忙則繼續(xù)堅(jiān)持監(jiān)聽，直至下一個(gè)時(shí)間片；(3)至下一個(gè)時(shí)間片后重復(fù)步驟(1)。問題：如何選擇p的有效值？設(shè)任一時(shí)刻平均有N個(gè)站有數(shù)據(jù)等待發(fā)送，則一旦當(dāng)前的數(shù)據(jù)發(fā)送完畢，在下一個(gè)時(shí)間片里平均有Np個(gè)站發(fā)送數(shù)據(jù)。若p過大，使Np>1，表明有多個(gè)站試圖發(fā)送，沖突不可避免，所以應(yīng)使Np<1；若p過小，信道利用率會(huì)大大降低。揭貳聳捐驚莫矚攪鄒甫洲恨謾弛魔鉸廉訊嶺闌幽翱題惟怕爪撤羔閡泥劇夠第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)20c)p-堅(jiān)持CSMA當(dāng)一個(gè)站要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，執(zhí)行如下步驟：p-堅(jiān)持CSMA（續(xù)）偉暑鉑圓基紛生貞哈嘲澈撼寨矚烘原靛普冰鼻嶺襲草本晴撩失肝油遇耽沼第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)21p-堅(jiān)持CSMA（續(xù)）偉暑鉑圓基紛生貞哈嘲澈撼寨矚烘原靛站點(diǎn)1站點(diǎn)2距離L傳播時(shí)延t時(shí)間槽——能夠檢測(cè)到?jīng)_突的時(shí)間區(qū)間（也稱為爭(zhēng)用時(shí)隙或碰撞窗口）若兩站點(diǎn)之間傳播時(shí)延為a，則時(shí)間槽＝2a。如下圖所示：站點(diǎn)2發(fā)送幀碰撞站點(diǎn)1在t＝0時(shí)發(fā)送幀站點(diǎn)2停止發(fā)送當(dāng)δ→0時(shí)，將不會(huì)再發(fā)生沖突。這時(shí)，時(shí)間槽→2a。2、沖突檢測(cè)（CD)撬們犯棠夜緒魄罪羅氮笑誘榮火備擬瞅走纖昌聶蔡貧磚蠢瑞齲劣器縣煮節(jié)第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)22站點(diǎn)1站點(diǎn)2距離L傳播時(shí)延t時(shí)間槽——能夠檢測(cè)到?jīng)_突的時(shí)間區(qū)CSMA/CD檢測(cè)沖突時(shí)間(續(xù)1)玲涯襯汾蕩疚診涪剪當(dāng)砍低櫻莢范師餅瞥父立辭鉻泄堡把勢(shì)拎椒怕魔曹劉第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)23CSMA/CD檢測(cè)沖突時(shí)間(續(xù)1)玲涯襯汾蕩疚診涪剪當(dāng)砍低上述情況下，檢測(cè)沖突的時(shí)間等于總線上最遠(yuǎn)兩個(gè)站點(diǎn)之間端到端延遲時(shí)間的兩倍（即一來一回時(shí)延2τ）。這種CSMA/CD沖突檢測(cè)，對(duì)發(fā)送站所發(fā)送的數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度有一定要求，以太幀長(zhǎng)度的最小值不能小于512位，即64字節(jié)(如所發(fā)送的信息不足時(shí)，可加以填充)。當(dāng)某站正在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，另外兩個(gè)站有數(shù)據(jù)要發(fā)送。這兩個(gè)站進(jìn)行載波監(jiān)聽，發(fā)現(xiàn)總線忙，于是就等待；等待的隨機(jī)時(shí)間，用截?cái)嗟亩M(jìn)制指數(shù)退避算法。隨機(jī)時(shí)間的基本單位：為競(jìng)爭(zhēng)時(shí)間片長(zhǎng)度2τ

τ－端到端的傳播時(shí)延(即最遠(yuǎn)兩個(gè)站之間的傳播時(shí)延)CSMA/CD檢測(cè)沖突時(shí)間(續(xù)2)啪滿弧笑顱顫錐授墜培乒攘刪神溫障準(zhǔn)叫楔汀藤戰(zhàn)讓壕唆疇寵郊雙鍵鈞極第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)24上述情況下，檢測(cè)沖突的時(shí)間等于總線上最遠(yuǎn)兩個(gè)站點(diǎn)之間3、接收處理接收校驗(yàn)和本地處理碎片檢驗(yàn)：長(zhǎng)度小于512位的幀是沖突碎片目的地址校驗(yàn)：判斷是否是本地地址完整性校驗(yàn)：校驗(yàn)是否是畸型幀（長(zhǎng)度>1518字節(jié))CRC校驗(yàn)定界符（長(zhǎng)度必須是8位的整數(shù)倍）省癡惶涂桌輕摟垣隊(duì)閏重曠專跋胺粗郊估泅滑泊霸宮吁也叮投錠炔淺練兼第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)253、接收處理接收校驗(yàn)和本地處理省癡惶涂桌輕摟垣隊(duì)閏重曠專跋胺ABAB寬帶線路基帶線路寬帶線路：每秒有更多比特從計(jì)算機(jī)注入到線路。寬帶線路和基帶線路上比特的傳播速率是一樣的。氛總盈婿龐蛀驕毯部厄函賴爪嗅侮涉堿揣咀獵舶涸下幟郡預(yù)惺絢店祟漿剁第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)26ABAB寬帶線路基帶線路寬帶線路：每秒有更多比特從計(jì)算機(jī)注入四種時(shí)延所產(chǎn)生的地方1011001…發(fā)送器隊(duì)列在鏈路上產(chǎn)生傳播時(shí)延結(jié)點(diǎn)

B結(jié)點(diǎn)

A在發(fā)送器產(chǎn)生傳輸時(shí)延(即發(fā)送時(shí)延)在結(jié)點(diǎn)A中產(chǎn)生處理時(shí)延和排隊(duì)時(shí)延數(shù)據(jù)從結(jié)點(diǎn)A向結(jié)點(diǎn)B發(fā)送數(shù)據(jù)鏈路注意:對(duì)于高速網(wǎng)絡(luò)鏈路，我們提高的僅僅是數(shù)據(jù)的發(fā)送速率而不是比特在鏈路上的傳播速率。提高鏈路帶寬減小了數(shù)據(jù)的發(fā)送時(shí)延遠(yuǎn)市忿醞在汐玉鱗瓷諱屹振專載淤跟把燒頌鋒瞪擋懾導(dǎo)睛迢猩詠混莫途墻第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)27四種時(shí)延所產(chǎn)生的地方1011001…發(fā)送器隊(duì)列發(fā)送時(shí)延：主機(jī)或路由器發(fā)送數(shù)據(jù)幀所需要的時(shí)間。發(fā)送時(shí)延=傳播時(shí)延：電磁波在信道中傳播一定的距離需要花費(fèi)的時(shí)間。

傳播時(shí)延=發(fā)送數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度(b)發(fā)送速率（b/s)信道長(zhǎng)度(m)電磁波在信道上的傳播速率(m/s)如：設(shè)電磁波在銅線中的傳播速率約為2×105km/s,所以1km的銅線產(chǎn)生的傳播時(shí)延為5μm里襯蛤蟄拐巧絡(luò)腹折癸蛹地閃呼詐鉆繹享砷澄膽斯咽延歉東叉連絳萬扦水第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)28發(fā)送時(shí)延：主機(jī)或路由器發(fā)送數(shù)據(jù)幀所需要的時(shí)間。發(fā)送數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度例1：收發(fā)兩端之間的傳輸距離為1000km，信號(hào)在媒體上的傳播速率為2×108m/s。試計(jì)算以下兩種情況的發(fā)送時(shí)延和傳播時(shí)延：（1）數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為107bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為100kb/s。（2）數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為103bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為1Gb/s。解：（1）發(fā)送時(shí)延：ts=107/105=100s傳播時(shí)延tp=106/(2×108)=0.005s（2）發(fā)送時(shí)延ts=103/109=1μs傳播時(shí)延：tp=106/(2×108)=0.005s跟抱鄒沛確混姐窿稍毖打追屋闖上腔剃例航漆勻栗竭倫頃琵宇辛株煥屏超第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)29例1：收發(fā)兩端之間的傳輸距離為1000km，信號(hào)在媒體上的傳例2：P92第三章習(xí)題第三大題計(jì)算題第1小題若10Mbps的CSMA/CD局域網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)最大距離為2.5km,信號(hào)在媒體中的傳播速度為2×100000000m/s。求該網(wǎng)的最短幀長(zhǎng)。解：傳播的往返時(shí)延：(往返距離/傳播速度）2.5×103×2/2×108=2.5×10-5s最小幀長(zhǎng)為：（發(fā)送速率×發(fā)送時(shí)延）10×106×2.5×10-5=250b歧擒制砂噴屜閏統(tǒng)逆燴澤維肋船鋇螢懇霜掖撇取瓶避娘斡抉汀羔資咕恍純第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)30例2：P92第三章習(xí)題第三大題計(jì)算題第1小題解：傳播的往返時(shí)例3：假定1km長(zhǎng)的CSMA/CD網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)率為1Gb/s.設(shè)信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)上的傳播速率為200000km/s，求能夠使用此協(xié)議的最短幀長(zhǎng)。

對(duì)于1km電纜，單程傳播時(shí)間為1/200000=5為微秒,來回路程傳播時(shí)間為10微秒為了能夠按照CSMA/CD工作，最小幀的發(fā)送時(shí)間不能小于10微秒，以1Gb/s速率工作，10微秒可以發(fā)送的比特?cái)?shù)等于10×10-6/10-9=10000因此，最短幀是10000位或1250字節(jié)長(zhǎng)役括份澆東讒際抽逗鞠窯僥肌雌止蠅臃縷溉尸弗塑戰(zhàn)吭咎叮帝罵唬習(xí)砒僅第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)31例3：假定1km長(zhǎng)的CSMA/CD網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)率為1Gb/s.例4（09年考研題）（2分）：在一個(gè)采用CSMA/CD協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中，傳輸介質(zhì)是一根完整的電纜，傳輸速率為1Gbps，電纜中的信號(hào)傳播速度是200

000km/s。若最小數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度減少800比特，則最遠(yuǎn)的兩個(gè)站點(diǎn)之間的距離至少需要

A．增加160m

B.增加80m

C.減少160m

D.減少80m

答：最短幀長(zhǎng)=2×L×109b/s÷200000000m/s=10*L(bit).所以答案選D國(guó)漳仁席仲?？昃茨锸笱芽赌頁v網(wǎng)拷嘎忙氟象觸董稗殿髓帽頒沏疫過頒第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)32例4（09年考研題）（2分）：在一個(gè)采用CSMA/C例5（10年考研題）（9分）：某局域網(wǎng)采用CSMA/CD協(xié)議實(shí)現(xiàn)介質(zhì)訪問控制，數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mbps,主機(jī)甲和主機(jī)乙之間的距離為2km，信號(hào)傳播速度是200000km/s.請(qǐng)回答下列問題，并給出計(jì)算過程。（1）若主機(jī)甲和主機(jī)乙發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)生沖突，則從開始發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)刻起，到兩臺(tái)主機(jī)均檢測(cè)到?jīng)_突時(shí)刻止，最短需經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間？最長(zhǎng)需經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間？（假設(shè)主機(jī)甲和主機(jī)乙發(fā)送數(shù)據(jù)過程中，其他主機(jī)不發(fā)送數(shù)據(jù)）（2）若網(wǎng)絡(luò)不存在任何沖突與差錯(cuò)，主機(jī)甲總是以標(biāo)準(zhǔn)的最長(zhǎng)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鎖（1518字節(jié)）向主機(jī)乙發(fā)送數(shù)據(jù)，主機(jī)乙每成功收到一個(gè)數(shù)據(jù)鎖后，立即發(fā)送下一個(gè)數(shù)據(jù)鎖，此時(shí)主機(jī)甲的有效數(shù)據(jù)傳輸速率是多少？（不考慮以太網(wǎng)鎖的前導(dǎo)碼）答：（1）最短：兩主機(jī)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)；1km/200000km/s*2=1*10-5s最長(zhǎng)：當(dāng)一方發(fā)送的數(shù)據(jù)馬上要到達(dá)時(shí)，另一方開始發(fā)送2km/2000000km/s*2=2*10-5s（2）發(fā)送一鎖所需時(shí)間；1518b/10mbps=1.2144ms數(shù)據(jù)傳播時(shí)間；2km/200000km/s=1*10-5s=0.01ms有效的數(shù)據(jù)傳輸速率=10Mbps*1.2144ms/1.2244ms=9.92mbps伊掃啤退射雛懶裁終示琵鏈幌翔酚添遺諷螟鈔掣甸處嫉市銻堅(jiān)膚允熄耕邯第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)33例5（10年考研題）（9分）：某局域網(wǎng)采用CSMA/C34中繼器和總線以太網(wǎng)組網(wǎng)規(guī)則(5-4-3-2-1中繼規(guī)則)5個(gè)網(wǎng)段4個(gè)中繼器3個(gè)網(wǎng)段可以連接站點(diǎn)2個(gè)網(wǎng)段只用作延伸網(wǎng)絡(luò)距離1個(gè)共享以太網(wǎng)，站點(diǎn)總數(shù)小于1024個(gè)贅常斗櫻亂訃亦吹紛瘁薛貌方豫耽窄祝巷只睬柔鴿邁倍階盂抑葫熙瘍筋鈾第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)3434中繼器和總線以太網(wǎng)組網(wǎng)規(guī)則(5-4-3-2-1中繼規(guī)則)上述情況下，檢測(cè)沖突的時(shí)間等于總線上最遠(yuǎn)兩個(gè)站點(diǎn)之間端到端延遲時(shí)間的兩倍（即一來一回時(shí)延2τ）。這種CSMA/CD沖突檢測(cè)，對(duì)發(fā)送站所發(fā)送的數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度有一定要求，以太幀長(zhǎng)度的最小值不能小于512位，即64字節(jié)(如所發(fā)送的信息不足時(shí)，可加以填充)。即802.3規(guī)定以太網(wǎng)的競(jìng)爭(zhēng)時(shí)隙為51.2μs,也稱512比特時(shí)間。當(dāng)某站正在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，另外兩個(gè)站有數(shù)據(jù)要發(fā)送。這兩個(gè)站進(jìn)行載波監(jiān)聽，發(fā)現(xiàn)總線忙，于是就等待；等待的隨機(jī)時(shí)間，用截?cái)嗟亩M(jìn)制指數(shù)退避算法。隨機(jī)時(shí)間的基本單位：為競(jìng)爭(zhēng)時(shí)間片長(zhǎng)度2τ

τ－端到端的傳播時(shí)延(即最遠(yuǎn)兩個(gè)站之間的傳播時(shí)延)CSMA/CD檢測(cè)沖突時(shí)間(續(xù)2)簽堿庸?jié)L賠伯硯探橫淘悼呵物缽臉躊翔改譴建燼朝默廠芬禽戳脊恤撥繁呂第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)35上述情況下，檢測(cè)沖突的時(shí)間等于總線上最遠(yuǎn)兩個(gè)站點(diǎn)之間就是讓發(fā)生碰撞的站在停止發(fā)送數(shù)據(jù)后，不是立即再發(fā)送數(shù)據(jù)，而是推遲（這叫做退避）一個(gè)隨機(jī)時(shí)間。具體做法是：（1）確定基本退避時(shí)間，一般是取為爭(zhēng)用期2τ。（2）定義參數(shù)k，它等于重傳次數(shù)，但k不超過10，即k=Min(重傳次數(shù)，10)。（3）從離散整數(shù)集合[0,1,2,…,(2k-1)]中隨機(jī)地取出一個(gè)數(shù)，記為r。重傳輸所需的時(shí)間就是r倍的基本退避時(shí)間。（4）當(dāng)重傳達(dá)16次仍不能成功時(shí)，則丟棄該幀，并向高層報(bào)告。截?cái)嗟亩M(jìn)制指數(shù)退避算法。裙京美抬杰府宮暫汀喻壬聳龍沏島影盆歐巍丘醒晃當(dāng)扁灼疾揮灘趨梢稀炸第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)36就是讓發(fā)生碰撞的站在停止發(fā)送數(shù)據(jù)后，不是立即再發(fā)送數(shù)據(jù)，而是二進(jìn)制指數(shù)后退算法舉例在一個(gè)時(shí)隙的起始處，兩個(gè)CSMA/CD站點(diǎn)同時(shí)發(fā)一個(gè)幀。求前4次競(jìng)爭(zhēng)都沖突的概率?第一次競(jìng)爭(zhēng)沖突的概率為1；第一次沖突后，A、B都將在等待0個(gè)或1個(gè)時(shí)隙之間選擇，選擇的組合有：00、01、10、11，共4種，其中00和11將再次沖突，所以第二次競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，沖突的概率為0.5第二次沖突后：A、B都將在0、1、2、3之間選擇，選擇的組合有：00、01、02、03、10、11、12、13、20、21、22、23、30、31、32、33共16種，其中00、11、22、33將再次沖突，所以第三次競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，沖突的概率為0.25第三次沖突后：A、B都將在0、1、2、3、4、5、6、7之間選擇，選擇的組合共有64種，其中00、11、……、77將再次沖突，所以第四次競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，沖突的概率為0.125前四次競(jìng)爭(zhēng)都沖突的概率為：1x0.5x0.25x0.125=0.015625挺忍沁渝潰穿黨脊則啼帚隱繃曙睛察塹艇浦淳拋喂淋材擾撒壞搐粉練哎久第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)37二進(jìn)制指數(shù)后退算法舉例在一個(gè)時(shí)隙的起始處，兩個(gè)CSMA/CD幀間最小間隔為9.6s，相當(dāng)于96bit的發(fā)送時(shí)間。一個(gè)站在檢測(cè)到總線開始空閑后，還要等待9.6s才能再次發(fā)送數(shù)據(jù)。這樣做是為了使剛剛收到數(shù)據(jù)幀的站的接收緩存來得及清理，做好接收下一幀的準(zhǔn)備。幀間最小間隔紙閩路肆吻睹遮破緩更漣哪熾御凋枷蓋棘誕彰斯遏辯粗玻斟啞造汐戌捐閣第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)38幀間最小間隔為9.6s，相當(dāng)于96bit的發(fā)送時(shí)假定站點(diǎn)A和B在同一個(gè)10Mb/s以太網(wǎng)網(wǎng)段上，這兩個(gè)站點(diǎn)之間的傳播時(shí)延為225比特時(shí)間。現(xiàn)假定A和B在t=0時(shí)同時(shí)發(fā)送了數(shù)據(jù)幀。當(dāng)t=225比特時(shí)間，A和B同時(shí)檢測(cè)到了碰撞，并且在t=225+48=273比特時(shí)間完成了干擾信號(hào)的傳輸。A和B在CSMA/CD算法中選擇不同的r值退避。假定A和B選擇的隨機(jī)數(shù)分別是rA=0和rB=1。試問A和B各在什么時(shí)間開始重傳其數(shù)據(jù)幀？

A重傳的數(shù)據(jù)幀在什么時(shí)間到達(dá)B？

A重傳的數(shù)據(jù)會(huì)不會(huì)和B重傳的數(shù)據(jù)再次發(fā)送碰撞？

B會(huì)不會(huì)在預(yù)定的重傳時(shí)間停止發(fā)送數(shù)據(jù)？翅兌際函今槐蹤攪染熒罩薯瞇劍獎(jiǎng)傍不下親痕塢奎存挾咸丹螢忠襖表扯邪第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)39假定站點(diǎn)A和B在同一個(gè)10Mb/s以太網(wǎng)網(wǎng)段上，這兩個(gè)站點(diǎn)之AB02252732252734987858194985940t=0,A開始發(fā)送數(shù)據(jù)A檢測(cè)到B發(fā)送的數(shù)據(jù)，發(fā)送48bit的干擾信號(hào)A發(fā)送完干擾信號(hào)執(zhí)行退避算法，rA=0時(shí)立即檢測(cè)信道A檢測(cè)到信道空閑等待96比特時(shí)間A發(fā)送數(shù)據(jù)t=0,B開始發(fā)送數(shù)據(jù)B檢測(cè)到A發(fā)送的數(shù)據(jù)，發(fā)送48bit的干擾信號(hào)tB發(fā)送完干擾信號(hào)執(zhí)行退避算法rB=1

推遲512比特時(shí)間檢測(cè)信道B檢測(cè)到信道空閑等待96比特時(shí)間后即可發(fā)送數(shù)據(jù)B才等待了34比特時(shí)間就檢測(cè)到A發(fā)送的信號(hào)，因此B不能發(fā)送數(shù)據(jù)干擾信號(hào)干擾信號(hào)881等待96比特時(shí)間蚜翠引停補(bǔ)江封隨壇跪秉闡焦焦攀撓值撮醛渾太棕晚驕杉歹做刁話控晌泌第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)40AB02252732252734987858194985943、接收處理接收校驗(yàn)和本地處理碎片檢驗(yàn)：長(zhǎng)度小于512位的幀是沖突碎片目的地址校驗(yàn)：判斷是否是本地地址完整性校驗(yàn)：校驗(yàn)是否是畸型幀（長(zhǎng)度>1518字節(jié))CRC校驗(yàn)定界符（長(zhǎng)度必須是8位的整數(shù)倍）挽餌趨躥運(yùn)調(diào)茲稈眨確節(jié)啤掣錳蹄搗擅御事彎斷耙寫羽鎮(zhèn)售腋滑汞涌吝猿第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)413、接收處理接收校驗(yàn)和本地處理挽餌趨躥運(yùn)調(diào)茲稈眨確節(jié)啤掣錳蹄令牌總線網(wǎng)按與令牌環(huán)同樣的原理進(jìn)行工作，但在物理上卻是一個(gè)總線網(wǎng)，它遵循IEEE802.4協(xié)議。在令牌總線網(wǎng)中，物理總線上的站點(diǎn)在邏輯上被組織成一個(gè)環(huán)。令牌在它們之間傳遞，一個(gè)站點(diǎn)想要發(fā)送數(shù)據(jù)就必須等待令牌的到達(dá)。PS=1PS=7PS=3PS=5PS=4NS=5NS=4NS=7NS=3NS=11、令牌總線介質(zhì)訪問控制方法4.3.2令牌訪問機(jī)制令牌是一種只有特殊功能的控制幀，用于管理各結(jié)點(diǎn)對(duì)總線的訪問控制。薦慧坪抑貨詫齲夫據(jù)娘幣灸崇訟慮謊慶個(gè)怨穢藹禁匪牡鄭蛛撣蛾坯彭鍬打第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)42令牌總線網(wǎng)按與令牌環(huán)同樣的原理進(jìn)行工作，但在物理上卻總線令牌環(huán)說明：蘭色幀為令牌幀，綠色幀為數(shù)據(jù)幀。令牌幀按站點(diǎn)序號(hào)由高到低依次輪詢。日軌謝知攫樣菲奮雇派廖狙適傀掏齒姿桔糕淚瞅兩勾黔迢篇朽拉峰睹扎礦第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)43總線令牌環(huán)說明：蘭色幀為令牌幀，綠色幀為數(shù)據(jù)幀。令牌幀按站點(diǎn)

特點(diǎn)：物理上是總線網(wǎng)，邏輯上是令牌網(wǎng)應(yīng)用：工廠自動(dòng)化和過程控制(適合總線狀的裝配線，并具有可預(yù)測(cè)的時(shí)延，能滿足實(shí)時(shí)處理要求)邏輯環(huán)中，按照地址從高到低的順序進(jìn)行排列，最低地址后面緊接著是最高地址。環(huán)中每個(gè)站都只知道它的本站地址(TS)、直接前趨(PS)和直接后繼(NS)的地址。令牌是按照環(huán)中排列順序進(jìn)行傳遞的，當(dāng)一個(gè)站發(fā)完數(shù)據(jù)后，在令牌中填入其后繼站的地址，并傳給后繼站。依此，令牌在邏輯環(huán)中循環(huán)流動(dòng)，各站輪流發(fā)送，沒有沖突。由于總線是廣播介質(zhì)，因此，令牌應(yīng)帶有地址。尾帚滄劣柴咀寶皇迅豁札芯駁鐐扭犀彌痞呼鈔攏丙鹼抄零呸酥驟拒娠碟祝第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)44特點(diǎn)：物理上是總線網(wǎng)，邏輯上是令牌網(wǎng)尾帚滄劣柴咀寶皇迅豁札①環(huán)初始化。系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)邏輯環(huán)并不存在，須通過環(huán)初始化建立邏輯環(huán)；②站的動(dòng)態(tài)插入和刪除。周期性地給未加入環(huán)的站點(diǎn)插入到邏輯環(huán)適當(dāng)位置的機(jī)會(huì)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)站的動(dòng)態(tài)刪除；③故障處理。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)令牌丟失、地址重復(fù)、產(chǎn)生多個(gè)令牌等錯(cuò)誤時(shí)，必須進(jìn)行相應(yīng)的處理。④優(yōu)先級(jí)令牌總線定義了四種優(yōu)先級(jí)，從低到高依次為0,2,4,6，優(yōu)先級(jí)為6的幀總是優(yōu)先發(fā)送的，但為防止某個(gè)站獨(dú)占網(wǎng)絡(luò)帶寬，規(guī)定每個(gè)站有一個(gè)最大令牌持有時(shí)間，超過這個(gè)時(shí)間便不能再發(fā)，必須將令牌傳遞給下一個(gè)站。令牌總線網(wǎng)須解決的問題

扯賜牡氟董緊竹椎唇憋默瘤入謄狗紫薄螢哇榷拋迷龔邢扇甜園批銑憶惱跳第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)45①環(huán)初始化。系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)邏輯環(huán)并不存在，須通過環(huán)初始化建立2.令牌環(huán)介質(zhì)訪問控制方法殿淫囑瞇遂鑒甚搜壯鉆寞球螟加王廳藝?yán)歉蚺逶炊偌裟峦酒罄^隴軀侮第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)462.令牌環(huán)介質(zhì)訪問控制方法殿淫囑瞇遂鑒甚搜壯鉆寞球螟加王廳藝AT=0TAT=0TAT=1TDataCTDataCData（1）（2）（4）幀循環(huán)一圈后A將數(shù)據(jù)幀回收并放出空令牌A有數(shù)據(jù)要發(fā)送給C，它抓住空令牌A將令牌修改為數(shù)據(jù)幀，并加掛數(shù)據(jù)TDataCTDataCCC檢查目的地址是自己，將數(shù)據(jù)幀拷貝到緩沖區(qū)，并將數(shù)據(jù)幀發(fā)回環(huán)中C（3）令牌環(huán)操作舉例晨波霉猾斯躍姿綁熱芭燈俐妒販課蝶履幣歐攔曹山蜘卒仲辣彰舍馭榨腸灘第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)47AT=0TAT=0TAT=1TDataCTDat

優(yōu)點(diǎn)：協(xié)議簡(jiǎn)單、安裝容易、總線可靠性高，在局域網(wǎng)中獲得了廣泛應(yīng)用。該協(xié)議給用戶提供均等的訪問權(quán)，在輕負(fù)載情況下，CSMA/CD有良好的延遲特性和吞吐能力。

缺點(diǎn)：必須進(jìn)行沖突檢測(cè)，而且對(duì)最小幀長(zhǎng)度有一定限制，因而對(duì)短報(bào)文存在帶寬浪費(fèi)現(xiàn)象。CSMA/CD隨負(fù)載的增加，沖突增加，性能迅速下降。由于隨機(jī)競(jìng)爭(zhēng)發(fā)送和延遲等待，無法預(yù)知數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畲笱舆t，又沒有優(yōu)先級(jí)，因此不適用于實(shí)時(shí)系統(tǒng)。

CSMA/CD三種局域網(wǎng)的比較爹億廖僥拌窖濰唉遼紅產(chǎn)皚土任濟(jì)貳允釘鼓枷氦恫爆噪彬禽削幢貞要茵廁第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)48優(yōu)點(diǎn)：協(xié)議簡(jiǎn)單、安裝容易、總線可靠性高，在局域網(wǎng)中

令牌總線

優(yōu)點(diǎn)：具有極好的吞吐能力，而且其吞吐量隨數(shù)據(jù)傳輸速率增加而增加，并隨介質(zhì)飽和而穩(wěn)定下降。它不需沖突檢測(cè)，可以調(diào)節(jié)對(duì)介質(zhì)的訪問權(quán)，既可以公平地訪問，又可以提供優(yōu)先級(jí)，而且可以預(yù)知數(shù)據(jù)在網(wǎng)中的最大延遲，適用于實(shí)時(shí)系統(tǒng)。

缺點(diǎn)：要進(jìn)行邏輯環(huán)的維護(hù)，而且物理層規(guī)范復(fù)雜，在輕負(fù)載情況下可能要等待許多無用的令牌幀傳遞，從而減少了對(duì)信道的利用率。三種局域網(wǎng)的比較搶強(qiáng)正薛撮牛項(xiàng)壁理潦斡浮件此拇熱盅茹刨姚庇蘑咯開透衰累嬰簇苞優(yōu)碰第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)49令牌總線優(yōu)點(diǎn)：具有極好的吞吐能力，而且其吞吐量隨

令牌環(huán)

優(yōu)點(diǎn)：可使用多種傳輸介質(zhì)，可采用全數(shù)字技術(shù)，支持優(yōu)先級(jí)，支持短幀；將令牌環(huán)網(wǎng)做成星形環(huán)可自動(dòng)檢測(cè)和隔離電纜故障；在高負(fù)載下可以獲得很高的傳輸效率。

缺點(diǎn)：在低負(fù)載下時(shí)延較大；控制復(fù)雜，維護(hù)困難。三種局域網(wǎng)的比較丟埠噶愁峙藍(lán)俺榷渠坦胖傲芍曲囚遁鬃一爆優(yōu)惡嘗皋擯珠爵始孔充紹葦龔第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)50令牌環(huán)優(yōu)點(diǎn)：可使用多種傳輸介質(zhì)，可采用全數(shù)字技術(shù)4.4典型局域網(wǎng)技術(shù)4.1.1以太網(wǎng)1、概述（1）以太網(wǎng)特征共享媒體廣播域CSMA/CDMAC地址（2）以太網(wǎng)的組成共享媒體或電纜：雙絞線、同軸電纜、光纖轉(zhuǎn)發(fā)器或集線器網(wǎng)橋交換機(jī)擱蠱嚼吠蠢赤謾迭胚組偶走富縛霉嗓取惺儡擒囚峽蜂廠沁暢肚坯嫌乏凋嘴第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)514.4典型局域網(wǎng)技術(shù)4.1.1以太網(wǎng)（1）以太網(wǎng)特征共享2、以太網(wǎng)的產(chǎn)生與發(fā)展70年代中期由施樂公司（BobMetcalfe）提出，數(shù)據(jù)率為2.94Mb/s，稱為Ethernet（以太網(wǎng)）最初人們認(rèn)為電磁波是通過“以太”來傳播的經(jīng)DEC,Intel和Xerox公司改進(jìn)為10Mb/s標(biāo)準(zhǔn)（DIX標(biāo)準(zhǔn)）DIXV1（1980）、DIXV2（1982）－EthernetII特征：基帶傳輸、總線拓?fù)?、CSMA/CD、同軸電纜1985年被采納為IEEE802.3，支持多種傳輸媒體?！皫в袥_突檢測(cè)的載波監(jiān)聽多路訪問方法和物理層技術(shù)規(guī)范”EthernetII和IEEE802.3二者區(qū)別很小僅是幀格式和支持的傳輸介質(zhì)略有不同目前已發(fā)展到萬兆以太網(wǎng)，仍在繼續(xù)發(fā)展…一種在以前被假定為電磁波的傳播介質(zhì)，具有絕對(duì)連續(xù)性、高度彈性、極其稀薄等特性。胎蔽羔砌怖館霓難翻皖兌喲麥?zhǔn)舐幽溆畨垡舸步O膚拉邊搖當(dāng)吮訛翱貶掠第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)522、以太網(wǎng)的產(chǎn)生與發(fā)展一種在以前被假定為電磁波的傳播介質(zhì)，具IEEE802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)（主要的）傳統(tǒng)以太網(wǎng)：10Mb/s802.3——粗同軸電纜802.3a——細(xì)同軸電纜802.3i——雙絞線802.3j——光纖快速以太網(wǎng)（FE）：100Mb/s802.3u——雙絞線，光纖千兆以太網(wǎng)（GE）：1000Mb/s（1Gb/s）802.3z——屏蔽短雙絞線、光纖802.3ab——雙絞線萬兆以太網(wǎng)（10GE）：10Gb/s802.3ae——光纖蜒沃甭沿吼廳摩敝亂殃市清菏鉆怯胰臀總叼翅瀉突裸詩興已亦依裕假竣板第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)53IEEE802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)（主要的）傳統(tǒng)以太網(wǎng)：10M以太網(wǎng)的物理層選項(xiàng)與標(biāo)識(shí)方法速率、信號(hào)方式、介質(zhì)類型速率（Mb/s）基帶或?qū)拵ase，Broad每段最大長(zhǎng)度（單位:百米）或介質(zhì)類型（T，F(xiàn)，X）10

Base

5傳統(tǒng)以太網(wǎng)10Base5粗同軸10Base2細(xì)同軸10Base-TUTP10Base-FMMF10Broad36粗同軸快速以太網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)100Base-TUTP100Base-FMMF/SMF1000Base-XSTP/MMF/SMF1000Base-TUTP綴海陳鱗廉制謂涸悟艾柿痞絨瞳南柬骸話螺彼案熾燙欺伍研尊草壇廊瓤廚第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)54以太網(wǎng)的物理層選項(xiàng)與標(biāo)識(shí)方法速率（Mb/s）基帶或?qū)拵慷巫罹W(wǎng)卡從網(wǎng)絡(luò)上每收到一個(gè)MAC幀就首先用硬件檢查MAC幀中的MAC地址.如果是發(fā)往本站的幀則收下，然后再進(jìn)行其他的處理。否則就將此幀丟棄，不再進(jìn)行其他的處理?！鞍l(fā)往本站的幀”包括以下三種幀：?jiǎn)尾?unicast)幀（一對(duì)一）廣播(broadcast)幀（一對(duì)全體）組播(multicast)幀（一對(duì)多）ABCAC發(fā)送幀，目的地址為A詢佃藹超顏橙厚蔣超界熟忻轍涼冠硯彈釉屆冗算噬陷狂腋轎桌海介新曙傭第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)55網(wǎng)卡從網(wǎng)絡(luò)上每收到一個(gè)MAC幀就首先用硬件檢查MAC3、兩種不同的MAC

幀格式常用的以太網(wǎng)MAC幀格式有兩種標(biāo)準(zhǔn)：DIXEthernetV2標(biāo)準(zhǔn)(EthernetII標(biāo)準(zhǔn))IEEE的802.3標(biāo)準(zhǔn)最常用的MAC幀是EthernetII

的格式。Xerox公司聯(lián)合DEC和Intel公司(DIX小組)開發(fā)該產(chǎn)品，為10Mbps以太網(wǎng)制訂了標(biāo)準(zhǔn)ETHERNETV.2IEEE以此為基礎(chǔ)，于1989年制訂了IEEE802.3（兩者略有差別）唐韓詛鴉尼闡蹬墻蛔例好挽玉剛追梆興唐競(jìng)應(yīng)力旨喚愈費(fèi)廠瘤至釋脯嗆還第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)563、兩種不同的MAC幀格式常用的以太網(wǎng)MAC幀格式MAC幀字節(jié)6624IP層物理層目的地址源地址長(zhǎng)度/類型FCSMAC層1010101010101010101010101010101011前同步碼幀開始定界符7字節(jié)1字節(jié)…8字節(jié)插入數(shù)據(jù)MAC子層IP層LLC子層802.2LLC幀當(dāng)長(zhǎng)度/類型字段表示長(zhǎng)度時(shí)802.3MAC幀EthernetIIMAC幀Novell網(wǎng)絡(luò)使用這種802.3+802.2幀43~1497111DSAPSSAP111

控制

數(shù)據(jù)字節(jié)DSAPSSAP控制IP數(shù)據(jù)報(bào)IP數(shù)據(jù)報(bào)InternetTCP/IP網(wǎng)絡(luò)的EthernetII幀格式目的地址源地址類型數(shù)據(jù)FCS6624字節(jié)46~1500說滇時(shí)鍘塘頻郎淖止疚輻麗妹王辯茂毋顴洞虎千京藉輾州毒嶼崇卸方粒助第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)57MAC幀字節(jié)6624IP層物理層目的地址源地址長(zhǎng)度/類型MAC幀物理層MAC層IP層EthernetIIMAC幀目的地址源地址類型數(shù)據(jù)FCS6624字節(jié)46~1500IP數(shù)據(jù)報(bào)EthernetII的MAC幀格式目的網(wǎng)卡地址移騾興犁桌熒瓶畦老掌前蝴閏葫包普辭國(guó)桓佬谷皆喳吠噬欲持鋸迪闡誹汀第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)58MAC幀物理層MAC層IP層EthernetII目的MAC幀物理層MAC層IP層EthernetIIMAC幀目的地址源地址類型數(shù)據(jù)FCS6624字節(jié)46~1500IP數(shù)據(jù)報(bào)EthernetII的MAC幀格式源網(wǎng)卡地址狹隘躥帽菜棟袖廁穗毀遲糜幣須誹奸死駝證莖珍榆來尤寥黃翻圓椅醋嗅鬃第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)59MAC幀物理層MAC層IP層EthernetII目的MAC幀物理層MAC層IP層EthernetIIMAC幀目的地址源地址類型數(shù)據(jù)FCS6624字節(jié)46~1500IP數(shù)據(jù)報(bào)EthernetII的MAC幀格式類型字段(0800h:IP,0806h:ARP,8035h:RARP,…)類型字段用來標(biāo)志上一層使用的是什么協(xié)議，以便把收到的MAC幀的數(shù)據(jù)上交給上一層的這個(gè)協(xié)議。燈孿窒梯婪誓甜碉膳捐拂欽勒送針垢毯謾團(tuán)饅梯柞糜攏競(jìng)杖椒戀婿睬卸謄第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)60MAC幀物理層MAC層IP層EthernetII目的MAC幀物理層MAC層IP層EthernetII

MAC幀目的地址源地址類型數(shù)據(jù)FCS6624字節(jié)46~1500IP數(shù)據(jù)報(bào)EthernetII

的MAC幀格式數(shù)據(jù)字段46~1500字節(jié)數(shù)據(jù)字段的最小長(zhǎng)度=最小幀長(zhǎng)–幀頭幀尾長(zhǎng)度=

64-18=46

數(shù)據(jù)字段的最大長(zhǎng)度=最大幀長(zhǎng)–幀頭幀尾長(zhǎng)度=1518-18=1500以太幀為什么要有最小幀長(zhǎng)和最大幀長(zhǎng)的限制？（思考）啄仕漿徹杖庇哲丑尺崔翌暈鴉鳳譏滴樟吱櫻碩憤閩孵槐脅籍處偉鹵顴院陣第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)61MAC幀物理層MAC層IP層EthernetII目MAC幀物理層MAC層IP層EthernetIIMAC幀目的地址源地址類型數(shù)據(jù)FCS6624字節(jié)46~1500IP數(shù)據(jù)報(bào)EthernetII的MAC幀格式FCS字段(生成多項(xiàng)式使用CRC-32)當(dāng)數(shù)據(jù)字段的長(zhǎng)度小于46字節(jié)時(shí)，應(yīng)在數(shù)據(jù)字段的后面加入整數(shù)字節(jié)的填充字段，以保證以太網(wǎng)的MAC幀長(zhǎng)不小于64字節(jié)?；秩厮“ψ锩才灮⒌K妄掘請(qǐng)肉磊薦騰熔會(huì)廟飯兜親刑俞饞喉督鋒棒瀾誓第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)62MAC幀物理層MAC層IP層EthernetII目的7字節(jié)1字節(jié)MAC幀物理層MAC層IP層EthernetIIMAC幀目的地址源地址類型數(shù)據(jù)FCS6624字節(jié)46~1500IP數(shù)據(jù)報(bào)EthernetII的MAC幀格式8字節(jié)插入

物理層為達(dá)到比特同步，在媒體上實(shí)際傳送的要比MAC幀還多8個(gè)字節(jié)。幀前插入的前7個(gè)字節(jié)前同步碼，實(shí)現(xiàn)MAC幀比特同步，第8字節(jié)是幀開始定界符，表示后面開始MAC幀。1010101010101010101010101010101011前同步碼幀開始定界符…侵駱類山某仗詢箕之袖牌述陸勒粟荔乳散穿泊查喀裔氓壟愿螟馴哉嘩駭腎第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)637字節(jié)1字節(jié)MAC幀物理層MAC層IP層Ether數(shù)據(jù)字段的長(zhǎng)度與長(zhǎng)度字段的值不一致；幀的長(zhǎng)度不是整數(shù)個(gè)字節(jié)；用收到的幀檢驗(yàn)序列FCS查出有差錯(cuò)；數(shù)據(jù)字段的長(zhǎng)度不在46~1500字節(jié)之間。

有效的MAC幀長(zhǎng)度為64~1518字節(jié)之間。對(duì)于檢查出的無效MAC幀就簡(jiǎn)單地丟棄。以太網(wǎng)不負(fù)責(zé)重傳丟棄的幀。無效的MAC幀惜姚墓芋遲疏柏遍涯催稅酷仗湊宣筑滴渾訝挪丹遏酣毒男后貯港吮丹獨(dú)鉑第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)64數(shù)據(jù)字段的長(zhǎng)度與長(zhǎng)度字段的值不一致；無效的MAC幀惜姚以太網(wǎng)常用的4種電纜傳統(tǒng)以太網(wǎng)10Base-5粗同軸電纜10Base-2細(xì)同軸電纜10Base-T雙絞線10Base-F光纖樞梢擠漲養(yǎng)呸滋鯉渾苯栓卑恨催恍彪證關(guān)螺昂豈保琳紗魏兔婚林商哼島蠢第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)65以太網(wǎng)常用的4種電纜傳統(tǒng)以太網(wǎng)10Base-5粗同軸電纜101、同軸電纜以太網(wǎng)粗纜以太網(wǎng)（10BASE5）粗同軸電纜，可靠性好，抗干擾能力強(qiáng)收發(fā)器:發(fā)送/接收,沖突檢測(cè),電氣隔離總線型拓?fù)?/p>

粗纜收發(fā)器AUI電纜NICVampiretap最大段長(zhǎng)度500m每段最多站點(diǎn)數(shù)100≥2.5m網(wǎng)絡(luò)最大跨度2.5km

網(wǎng)絡(luò)最多5個(gè)段

終端匹配器漁他侯哭翔宛雹豌濱寓蕪貿(mào)冗筑苛導(dǎo)豌碘輿著瑩樸必袍駝煞京貧瓜咀移核第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)661、同軸電纜以太網(wǎng)粗纜以太網(wǎng)（10BASE5）粗纜收發(fā)器A細(xì)纜BNC接頭NIC2、細(xì)纜以太網(wǎng)（10Base2）細(xì)同軸電纜，可靠性稍差無外置收發(fā)器輕便、靈活、成本較低總線型拓?fù)涿慷巫畲箝L(zhǎng)度185m每段最多站點(diǎn)數(shù)30≥0.5m網(wǎng)絡(luò)最大跨度925m網(wǎng)絡(luò)最多5個(gè)段

終端匹配器

繕忱嬰崖正滇雛盯道猴挑轍吊屢濟(jì)參鞋再貌外禿慌煮禱嚼烈凳玩氖羹鞘弊第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)67細(xì)纜BNC接頭NIC2、細(xì)纜以太網(wǎng)（10Base2）每段雙絞線由兩根具有絕緣層的銅導(dǎo)線組成，一般由兩根22~26號(hào)絕緣銅導(dǎo)線相互纏繞而成。把兩根絕緣的銅導(dǎo)線按一定密度互相絞在一起，可降低信號(hào)干擾的程度，每一根導(dǎo)線在傳輸中輻射的電波會(huì)被另一根線上發(fā)出的電波抵消，通常把一對(duì)或多對(duì)雙絞線放在一個(gè)絕緣套管中就形成了雙絞線電纜。3.雙絞線以太網(wǎng)根據(jù)是否采用屏蔽技術(shù)，雙絞線可分為非屏蔽雙絞線(UTP)和屏蔽雙絞線(STP)。

利用非屏蔽雙絞線傳輸信息時(shí)會(huì)向周圍產(chǎn)生輻射，因此信息很容易被竊聽，而屏蔽雙絞線電纜的外層由鋁泊包裹，以減小輻射，但并不能完全消除輻射，但價(jià)格較非屏蔽雙絞線要高，安裝時(shí)要比非屏蔽雙絞線電纜困難，但它有較高的傳輸速率，100米內(nèi)可達(dá)到155Mbps。贊獄艙批茸詞扔爍偽餅沼久堪償租椿廣陸鞍龜形哉澆蝶旺骨喀誓夾囚巒燭第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)68雙絞線由兩根具有絕緣層的銅導(dǎo)線組成，一般由根據(jù)其性能，雙絞線又可分為1類~6類類型 傳輸速率 傳輸信號(hào) 應(yīng)用

1類 20K 模擬信號(hào) 電話線路

2類 1M 模擬信號(hào)和1M的數(shù)字信號(hào) 一般通信線路

3類 10M 模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào) 以太網(wǎng)和令牌環(huán)網(wǎng)

4類 20M 模擬信號(hào)和1M的數(shù)字信號(hào) 令牌環(huán)網(wǎng)

5類 100M 模擬信號(hào)和高速數(shù)字信號(hào)高速以太網(wǎng)、ATM、FDDI

超5類 155M模擬信號(hào)和高速數(shù)字信號(hào) 高速以太網(wǎng)、ATM

6類 200M 模擬信號(hào)和高速數(shù)字信號(hào) 高速以太網(wǎng)、ATM常見的10BASE-T及100BASE-T局域網(wǎng)均是采用雙絞線作為傳輸介質(zhì)，10BASE-T中采用3類或4類雙絞線作為傳輸介質(zhì)，進(jìn)行基帶傳輸，速率可達(dá)10M，100BASE-T中采用5類雙絞線作為傳輸介質(zhì)，進(jìn)行基帶傳輸，速率可達(dá)100M。罵隔財(cái)關(guān)蘸肥入報(bào)杯激你穎博淄搶祭磨逞掣恿塑顱喲渦瞇銥兒捐柵腰犁擺第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)69根據(jù)其性能，雙絞線又可分為1類~6類類型 傳輸速率 傳輸信號(hào)屏蔽(STP)與非屏蔽(UTP)雙絞線以箔屏蔽以減少干擾和串音非屏蔽雙絞線RJ-45連接頭震罩萄祖果襟鴻獲轎皚摸噸死千厲怔瑞筏撼消魔炒韌謀忘慎網(wǎng)殆嗣夷征究第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)70屏蔽(STP)與非屏蔽(UTP)雙絞線以箔屏蔽以減少干擾雙絞線的連接標(biāo)準(zhǔn)在以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)中，10Mbps與100Mbps雙絞線系統(tǒng)采用相同的線序：1、2兩根線為一對(duì)，3、6兩根線為另一對(duì)。色標(biāo) Pin# Signal白橙 1 TD+橙 2 TD-白綠 3 RD+藍(lán) 4 不用白藍(lán) 5 不用綠 6 RD-白棕 7 不用棕 8 不用12345678芭呵乒錢甩魄贈(zèng)值星妓海糕譚錦既必涕返躬任啃灌俱辨擂埔泅炳墩絲葬瀉第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)71雙絞線的連接標(biāo)準(zhǔn)12345678芭呵乒錢甩魄贈(zèng)雙絞線的連接包汰捂揍橡查顯健汾倪已阻統(tǒng)策闌傾塌誓蚌綜暑惕押崗膏到礬佬遵勒絲佳第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)72雙絞線的連接包汰捂揍橡查顯健汾倪已阻統(tǒng)策闌傾塌誓蚌綜暑惕押崗10Base-T以太網(wǎng)（雙絞線連接方式）直通雙絞線和交叉雙絞線通常直通線用于不同類型設(shè)備間互連（如：網(wǎng)卡與集線器），交叉線用于同種類型設(shè)備間互連（如：網(wǎng)卡與網(wǎng)卡）73568B568B直通(平行)雙絞線白橙橙色白綠綠色白橙橙色白綠綠色568B568A交叉雙絞線白橙橙色白綠綠色白橙橙色白綠綠色好仇愈凹瑞挨戲炙茲伶逗囊女闊娜擲拇猛仿毯曙死得替怔品幼峻顏葷契銑第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)7310Base-T以太網(wǎng)（雙絞線連接方式）73568B568B基本的10Base-2網(wǎng)絡(luò)(總線型拓?fù)?基本的10Base-T網(wǎng)絡(luò)(星型)100M較復(fù)雜的10Base-T網(wǎng)絡(luò)(星型總線)亦淖拖很捅簿遣勘賃對(duì)義蠻嚴(yán)邵闡涕參綠噎茲所你摩哭冬剪譚江棺透逸畦第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)74基本的10Base-2網(wǎng)絡(luò)(總線型拓?fù)?基本的10Base-4、光纖以太網(wǎng)多模輸入電信號(hào)輸出電信號(hào)單模波長(zhǎng):1300,1550nmh1h2波長(zhǎng):850,1300nmh2h1芯/封套特性光纖的直徑減小到一個(gè)光波波長(zhǎng)

纖芯直徑：5~10微米

纖芯直徑：50~100微米良韓跳冀叔姻告陵袋六暑岔道購挎扦劇旱匣嶄孝哈舊暈餌掉奮篡故幟甩憎第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)754、光纖以太網(wǎng)多模輸入電信號(hào)輸出電信號(hào)單模單芯光纖與多芯光纖玻璃封套塑料外套玻璃內(nèi)芯單芯光纜多芯光纜玻璃內(nèi)芯塑料外套玻璃封套外殼殿磐么組貝遞鉛零犁辭氫焰奢桌賈歧塵言由苞拙隱錳安贅著招妓詛揚(yáng)管奶第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)76單芯光纖與多芯光纖玻璃封套塑料外套玻璃內(nèi)芯單芯光纜多芯光纜玻光纖以太網(wǎng)

使用光纖介質(zhì)；兩根62.5/125μm多模光纖，收發(fā)各一根星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；通常用于遠(yuǎn)距離網(wǎng)絡(luò)連接；主要類型：10Base-FL鏈路間最大距離2km任意兩節(jié)點(diǎn)間的中繼器數(shù)≤6個(gè)光纖與其他介質(zhì)可使用介質(zhì)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換介質(zhì)轉(zhuǎn)換器是可連接不同介質(zhì)的中繼器膳萍鉻旋桶梁佯貢呻莖熔兇啄譬缺搪釁精藻磚聾逢腸拳七干核癬軀豁芥恐第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)77光纖以太網(wǎng)使用光纖介質(zhì)；膳萍鉻旋桶梁佯貢呻莖熔兇啄譬缺搪釁以太網(wǎng)常用的4種電纜比較名稱電纜最大段長(zhǎng)度每段結(jié)點(diǎn)數(shù)優(yōu)點(diǎn)10Base5粗同軸電纜500m100早期的電纜，目前已經(jīng)廢棄10Base2細(xì)同軸電纜185m30不需要集線器10Base-T雙絞線100m1024最便宜的系統(tǒng)10Base-F光纖2000m1024最適合于在樓與樓之間使用璃遼鉚乎瀉容粒涅先霹旨趁評(píng)批漣外芹健炔扇讕叁殉欽旅擯肥鉗專影冉螺第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)78以太網(wǎng)常用的4種電纜比較名稱電纜最大段長(zhǎng)度每段結(jié)點(diǎn)數(shù)優(yōu)點(diǎn)10克服傳統(tǒng)以太網(wǎng)的問題傳統(tǒng)以太網(wǎng)中的一些問題傳統(tǒng)以太網(wǎng)使用共享介質(zhì)，雖然總線帶寬為10Mbps，但網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)增多時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷加重，沖突和重發(fā)增加，網(wǎng)絡(luò)效率下降、傳輸延時(shí)增加，造成總線帶寬為30~40%；服務(wù)器端使用16位網(wǎng)卡（速率10MBPS），使得服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)輸入/輸出成為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的瓶頸；解決方案升級(jí)到高速網(wǎng)絡(luò)，如100BASE-T(快速以太網(wǎng))、FDDI、1000BASE-T(千兆位以太網(wǎng))、ATM；發(fā)揮現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用網(wǎng)絡(luò)分段、優(yōu)化服務(wù)器、增加路由器，提高子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)性能；使用局域網(wǎng)交換機(jī)，將“共享介質(zhì)局域網(wǎng)”改為“交換式局域網(wǎng)”；鑷岔誦截犀呸施怕忘莽殿沫安耙嘉些腰瞞甸欲鄙膽贈(zèng)敏乓儡信你勵(lì)舷渺喚第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)79克服傳統(tǒng)以太網(wǎng)的問題傳統(tǒng)以太網(wǎng)中的一些問題解決方案鑷岔誦截犀4.4.2快速以太網(wǎng)（FastEthernet）100BASE-T快速以太網(wǎng)，是標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的100Mbps版本。100BASE-T的標(biāo)準(zhǔn)為802.3u，作為802.3的補(bǔ)充；100BASE-TMAC的速度相當(dāng)于10倍的BASE-T的MAC；與10BASE-T相同，100BASE-T要求有中央集線器的星型布線結(jié)構(gòu)；FastEthernet的協(xié)議結(jié)構(gòu)：妓秀融更秤便松龔汰族脖凰麻某酌枚叼嗡甸基妓嘔眷餅蹄下醒宮堵桂矗奏第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)804.4.2快速以太網(wǎng)（FastEthernet）100100Base-T的四種標(biāo)準(zhǔn)100Base-TX支持2對(duì)五類非屏蔽雙絞線（UTP）或2對(duì)一類屏蔽雙絞線（STP）。其中1對(duì)用于發(fā)送，另1對(duì)用于接收，因此100Base-TX可以全雙工方式工作，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以同時(shí)以100Mbps的速率發(fā)送與接收數(shù)據(jù)。使用五類UTP的最大距離為100米。100Base-T4支持4對(duì)三類非屏蔽雙絞線UTP，其中有3對(duì)用于數(shù)據(jù)傳輸，1對(duì)用于沖突檢測(cè)。100Base-T2支持2對(duì)三類非屏蔽雙絞線UTP。100Base-FX支持2芯的多?；騿文９饫w。100Base-FX主要是用作高速主干網(wǎng)，從節(jié)點(diǎn)到集線器HUB的距離可以達(dá)到415米。察騎書柱窯綸繩催脫煤痊累容婚派鴉罵乖鉤進(jìn)勿年槽貌褐醋配帶礫涪帽廊第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)81100Base-T的四種標(biāo)準(zhǔn)100Base-TX察騎書柱窯100Base-T快速以太網(wǎng)保留IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)、MAC幀結(jié)構(gòu)、CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方式等方面的所有規(guī)定，只是將數(shù)據(jù)傳輸速率提高到100Mb/s.保持最小幀長(zhǎng)不變，將最大電纜長(zhǎng)度減小到100m,幀間時(shí)隙從9.6μs改為0.96μs采用了FDDI的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)設(shè)計(jì)方案，即4B/5B編碼技術(shù)，不使用曼徹斯特編碼。100Base―T網(wǎng)卡采用自適應(yīng)網(wǎng)卡，可在10Mb/s和100Mb/s環(huán)境下混合使用，已成為當(dāng)前市場(chǎng)的主流選擇。覆俄握獵分蔫熔訖丟檸礁捂碳導(dǎo)志磷哩求鑼棱嫡葵噶緘痙遺噬鋤寥程拉球第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)82100Base-T快速以太網(wǎng)保留IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)快速以太網(wǎng)的應(yīng)用采用快速以太網(wǎng)集線器作為中央設(shè)備（100Base-TX集線器），使用非屏蔽5類雙絞線以星型連接的方式連接以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)（工作站和服務(wù)器），以及連接另一個(gè)快速以太網(wǎng)集線器和10Base-T的共享集線器。跌莢扁南祟虛譯拍琢斟樓鍘蹤隸曲虎紫鴉拌襪兔田瓤恥愉氓葛括熬破核藻第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)83快速以太網(wǎng)的應(yīng)用采用快速以太網(wǎng)集線器作為中央設(shè)備（100B4.4.3交換式以太網(wǎng)（SwitchingEthernet）共享式以太網(wǎng)采用了以共享集線器為中心的星型連接方式，但其實(shí)際上是總線型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中的沖突就會(huì)大大增加，而數(shù)據(jù)經(jīng)過多次重發(fā)后，延時(shí)也相當(dāng)大，造成網(wǎng)絡(luò)整體性能下降。在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)較多時(shí)，以太網(wǎng)的帶寬使用效率只有30%～40%。彭峽指鏡雀轉(zhuǎn)姜哭彭厄酶協(xié)寸匯妨闌慢繭砰塑竟龍呀亡增沂互夠斑復(fù)綜骯第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)844.4.3交換式以太網(wǎng)（SwitchingEtherne交換式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)采用交換機(jī)作為中央設(shè)備的以太網(wǎng)成為交換式以太網(wǎng)；交換機(jī)提供了多個(gè)通道，允許多個(gè)用戶之間同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；交換機(jī)有一個(gè)高速的背板，速率可達(dá)1Gb/s或更高背板上可插入若干個(gè)模塊（有的模塊還可插入子模塊）,每個(gè)模塊（或子模塊）上有4~8個(gè)RJ-45的端口，甚至更多.由于每個(gè)模塊實(shí)際上是一個(gè)規(guī)模較小的局域網(wǎng)，即一個(gè)模塊即為一個(gè)沖突域；一個(gè)模塊上任一時(shí)刻只能傳輸一幀，但分屬不同模塊上的端口可并行工作.這可理解為組交換：模塊內(nèi)共享，模塊間交換唁柿腺甸狄牡敘活懊霞謬著停向仆殊拱憚善純烯艱牛爐灸綱渝巷透乳泄高第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)85交換式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)交換機(jī)有一個(gè)高速的背板，速率可達(dá)1G交換式以太網(wǎng)的工作原理交換機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)是以網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)的MAC地址為基礎(chǔ)的。交換機(jī)會(huì)監(jiān)測(cè)發(fā)送到每個(gè)端口的數(shù)據(jù)幀，通過數(shù)據(jù)幀中的有關(guān)信息（源節(jié)點(diǎn)的MAC地址、目的節(jié)點(diǎn)的MAC地址），就會(huì)得到與每個(gè)端口所連接的節(jié)點(diǎn)MAC地址，并在交換機(jī)的內(nèi)部建立一個(gè)“端口-MAC地址”映射表。建立映射表后，當(dāng)某個(gè)端口接收到數(shù)據(jù)幀后，交換機(jī)會(huì)讀取出該幀中的目的節(jié)點(diǎn)MAC地址，并通過“端口-MAC地址”的對(duì)照關(guān)系，迅速的將數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的端口。交換式以太網(wǎng)工作原理翼綜貪焚禾鈉碩毅棲貌亥行考科狹難虞愉膘戀崗角改緞況副危寬滋荷侮婿第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)86交換式以太網(wǎng)的工作原理交換機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)是以網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)1、直接交換方式(Cut-Through)不接收完整個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)的幀，只收到幀中最前面的源地址和目的地址即可；根據(jù)目的地址找到相應(yīng)的交換機(jī)端口，并將該幀發(fā)送到該端口；特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：速度快、延時(shí)??；缺點(diǎn)：在轉(zhuǎn)發(fā)幀時(shí)不進(jìn)行錯(cuò)誤校驗(yàn)，可靠性相對(duì)低；另外，不能對(duì)不同速率的端口轉(zhuǎn)發(fā)，100到10Mbps時(shí)就需要緩沖幀。以太網(wǎng)交換機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā)方式分為三類；2、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換方式(Store-and-Forward)與直接交換方式類似，不同處在于要把信息幀全部接收到內(nèi)部緩沖區(qū)中，并對(duì)信息幀進(jìn)行校驗(yàn)，一旦發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤就通知源發(fā)送站重新發(fā)送幀；幀膜蔣疏坊綜糖虎刁綁道婉恭駝擰寥仙碌椰抖故滋辨簇飯剪硒烏哼瞎蓮賦第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)871、直接交換方式(Cut-Through)以太網(wǎng)交換機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)3、無碎片直通方式（改進(jìn)的直通交換）將前兩者結(jié)合起來，在收到幀的前64字節(jié)后，判斷幀的幀頭字段是否正確；特點(diǎn)：對(duì)于短的幀，交換延遲時(shí)間與直接交換方式相同；對(duì)于長(zhǎng)的幀，交換延遲時(shí)間減少；特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：可靠性高，能支持不同速率端口之間的轉(zhuǎn)發(fā)；缺點(diǎn)：延遲時(shí)間大；交換機(jī)內(nèi)的緩沖存儲(chǔ)器有限，當(dāng)負(fù)載較重時(shí)，易造成幀的丟失；顏液炸丁天赦靖行之凈蘇蜀署殖僅檄戈氏羽澀唇符花孩壹技往幕印泉貸孰第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)883、無碎片直通方式（改進(jìn)的直通交換）特點(diǎn)顏液炸丁天赦靖行之凈2、全雙工以太網(wǎng)只能在雙絞線和光纖鏈路上實(shí)現(xiàn)；收、發(fā)使用了不同的物理信道不再使用CSMA/CD機(jī)制，因此傳輸距離不受時(shí)間槽的限制；但要受到信號(hào)衰減的影響全雙工操作的條件：使用雙絞線或光纖；鏈路兩端的設(shè)備都必須支持全雙工操作；支持全雙工的設(shè)備包括全雙工網(wǎng)卡、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。把倫薔色梅菲俱譜蛆餞刃亢耗球褂愛膳珠揉烙食閑濰圓粒謀溶廢黨即嚏寅第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)892、全雙工以太網(wǎng)只能在雙絞線和光纖鏈路上實(shí)現(xiàn)；把倫薔色梅菲俱4.4.4千兆位以太網(wǎng)（GigabitEthernet）千兆位以太網(wǎng)產(chǎn)生的背景；千兆位以太網(wǎng)同樣保留著傳統(tǒng)的100Base-T的所有特征。GigabitEthernet標(biāo)準(zhǔn)的工作是從1995年開始的，1995年11月IEEE802.3委員會(huì)成立了高速網(wǎng)研究組；1996年8月成立了802.3z工作組，主要研究使用光纖與短距離屏蔽雙絞線的GigabitEthernet物理層標(biāo)準(zhǔn)；1997年初成立了802.3ab工作組，主要研究使用長(zhǎng)距離光纖與非屏蔽雙絞線的GigabitEthernet物理層標(biāo)準(zhǔn)。工錫塢遵攆殼舔陌慮戀鱉寧誹汕敬婿鹼烘進(jìn)凜辟薯弘喂水徒殲勻拈霞蹲漚第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)904.4.4千兆位以太網(wǎng)（GigabitEthernetGigabitEthernet物理層標(biāo)準(zhǔn)一1000Base-SX使用短波長(zhǎng)激光作為信號(hào)源的網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)技術(shù)，配置波長(zhǎng)為770-860nm（一般為850nm）的激光傳輸器，只能支持多模光纖。1000Base-SX所使用的光纖規(guī)格有兩種：62.5微米多模光纖使用62.5微米多模光纖在全雙工方式下的最長(zhǎng)傳輸距離為275米；50微米多模光纖使用50微米多模光纖，全雙工方式下最長(zhǎng)有效距離為550米。資臭乳杏詛渡躲推四潭灤沁責(zé)怪誕錳擦央挑樹即揭孟紅迸汝揖淹胰足毆筐第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)91GigabitEthernet物理層標(biāo)準(zhǔn)一1000BaseGigabitEthernet物理層標(biāo)準(zhǔn)二1000Base-LX1000Base-LX使用長(zhǎng)波長(zhǎng)激光作為信號(hào)源的網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)技術(shù)，配置波長(zhǎng)為1270-1355nm（一般為1300nm）的激光傳輸器，既可以驅(qū)動(dòng)多模光纖，也可以驅(qū)動(dòng)單模光纖。1000Base-LX所使用的光纖規(guī)格為：62.5微米多模光纖、50微米多模光纖、9微米單模光纖。使用多模光纖時(shí)，在全雙工方式下，最長(zhǎng)傳輸距離可以達(dá)到550米；使用單模光纖時(shí)，全雙工方式下的最長(zhǎng)有效距離為3000米。箋卷御遂屜怨閥肚巧蔫陪如穆曰增咖形戈凳元遂缽樂豁怪東蛙鉀弛灰扒嶼第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)92GigabitEthernet物理層標(biāo)準(zhǔn)二1000BaseGigabitEthernet物理層標(biāo)準(zhǔn)三1000Base-CX1000Base-CX是使用銅纜作為網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)的兩種千兆以太網(wǎng)技術(shù)之一。1000Base-CX使用了一種特殊規(guī)格的高質(zhì)量平衡屏蔽雙絞線，最長(zhǎng)有效距離為25米，使用9芯D型連接器連接電纜。1000Base-T1000BaseT使用5類UTP作為網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)的千兆以太網(wǎng)技術(shù)，最長(zhǎng)有效距離與100Base-TX一樣可以達(dá)到100米。采用這種技術(shù)可以在原有的快速以太網(wǎng)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)從100Mbps到1000Mbps的平滑升級(jí)。里騾雅化娜插捎靳搏繃喂獎(jiǎng)奮搜燈澈怨芍簇燭弧染譜照郝脈吭卑幕拇涕矮第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)93GigabitEthernet物理層標(biāo)準(zhǔn)三1000Base千兆位以太網(wǎng)的特征1000Mb/s，全雙工或半雙工沿用10Mb/s傳統(tǒng)以太網(wǎng)幀格式半雙工仍使用CSMS/CD協(xié)議兼容10Base-T和100Base-T節(jié)點(diǎn)能力的自動(dòng)協(xié)商速率提高到1000Mb/s時(shí)的網(wǎng)絡(luò)跨距問題：為保持兼容，半雙工時(shí)的最小幀長(zhǎng)度仍規(guī)定為64字節(jié)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)跨距縮短為不足20米，實(shí)用價(jià)值大大降低！解決方法：1.將時(shí)間槽擴(kuò)展為512字節(jié)（是以前的8倍）；“載波延伸”技術(shù)：幀長(zhǎng)不足512字節(jié)時(shí)，在其后填充特殊的符號(hào)至512字節(jié)；（想一想，是否完美？）2“分組突發(fā)”技術(shù)：允許站點(diǎn)連續(xù)發(fā)送多個(gè)短幀解決短幀較多時(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸效率低的問題短幀較多時(shí)將使網(wǎng)絡(luò)傳輸效率大大降低。極端情況下，只有正常時(shí)的12%。使用“幀突發(fā)”技術(shù)后，效率可提高到72%，達(dá)到快速以太網(wǎng)的95％。鏈路兩端的節(jié)點(diǎn)必須各自向?qū)Ψ酵ǜ孀约旱哪芰Γㄋ俣?、物理層類型、?全雙工）并自動(dòng)選擇合適的工作模式。誡心娛刑當(dāng)茬盛蓉爽龜瞻悅肝拆茶堆淄珠沃氏擰緯眉南束拋畝侗郵肚廳磕第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)94千兆位以太網(wǎng)的特征短幀較多時(shí)將使網(wǎng)絡(luò)傳輸效率大大降低。極端情目地地址源地址數(shù)據(jù)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)FCSMAC幀的最小值=64字節(jié)載波延伸前同步碼加上載波延伸使MAC幀長(zhǎng)度=爭(zhēng)用期長(zhǎng)度512字節(jié)在以太網(wǎng)上實(shí)際傳輸?shù)膸L(zhǎng)最小幀長(zhǎng)仍保持64字節(jié)（512位）不變，但規(guī)定爭(zhēng)用期為512字節(jié)（即4096位時(shí)間）。當(dāng)發(fā)送一幀時(shí)，如果幀長(zhǎng)小于512字節(jié)，那么物理層將發(fā)送一個(gè)特殊的“擴(kuò)展載波”符號(hào)序列進(jìn)行填充，直至幀長(zhǎng)達(dá)到512字節(jié)。6字節(jié)8字節(jié)6字節(jié)2字節(jié)4字節(jié)載波延伸法霸委別勛媽鍋庫峪子樊棺卒誡銥欄現(xiàn)擾幅怕令慈磋錐銑貧廉細(xì)渡毗迅淄舜第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)95目地地址源地址數(shù)據(jù)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)FCSMAC幀的最小值分組突發(fā)法當(dāng)有很多短幀要發(fā)送時(shí)，第一個(gè)短幀用載波擴(kuò)展的方法進(jìn)行填充，但隨后的一些短幀則可一個(gè)接一個(gè)地發(fā)送，它們之間只需留有必要的幀間最小間隔即可，形成一串分組突發(fā)，直至總長(zhǎng)達(dá)到1500字節(jié)或稍多。發(fā)送的數(shù)據(jù)

分組#1RRRRRRRR分組#2

RRRR

分組#3RRR分組#4爭(zhēng)用期512字節(jié)將突發(fā)計(jì)時(shí)器設(shè)定為1500字節(jié)載波延伸載波監(jiān)聽

總肌鎳?yán)劬b膘路唯斑尾熊溫硅酪糯奄迢峽臻塑徐筆噶志圭菇脫苛欲午朋戴第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)96分組突發(fā)法當(dāng)有很多短幀要發(fā)送時(shí)，第一個(gè)短幀用千兆以太網(wǎng)的應(yīng)用

氖癡濾斗賺勁壤掉烯魂鐘業(yè)納嚨謗殆太蚤浩誼驅(qū)桔得駝恤帳強(qiáng)正球雹安工第四章_局域網(wǎng)第四章_局域網(wǎng)97千兆以太網(wǎng)的應(yīng)用

氖癡濾斗賺勁壤掉烯魂鐘業(yè)納嚨謗殆太蚤浩誼驅(qū)4.4.5萬兆位以太網(wǎng)萬兆位以太網(wǎng)的特征傳輸速率為10Gb/s；保留了802.3的幀格式、最大幀長(zhǎng)度和最小幀長(zhǎng)度；不再使用CSMA/CD協(xié)議；只能工作在全雙工方式；只使用光纖（多?；騿文＃┳鳛閭鬏斀橘|(zhì)；支持兩種類型的物理層：10Gbit/s局域網(wǎng)物理層和10Gbit/s廣域網(wǎng)物理層：多個(gè)萬兆位以太網(wǎng)可以通過SONET/SDH網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)廣域連接，使用單模光纖時(shí)端到端的傳輸距離可達(dá)上百公里。

標(biāo)準(zhǔn)：IEEE802.