計算機網(wǎng)絡(luò)第八章ppt課件

1、計算機網(wǎng)絡(luò)原理,第1章計算機網(wǎng)絡(luò)概述 第2章計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 第3章物理層 第4章數(shù)據(jù)鏈路層 第8章網(wǎng)絡(luò)層 第6章傳輸層 第7章應(yīng)用層 第8章局域網(wǎng)技術(shù) 第9章 實用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),8.1 局域網(wǎng)概述,什么是局域網(wǎng)？ 局域網(wǎng)（LAN）是一種在有限地理范圍內(nèi)將許多PC機及各種設(shè)備互聯(lián)在一起實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和資源共享的計算機網(wǎng)絡(luò)。,3,局域網(wǎng)的發(fā)展,80年代局域網(wǎng)產(chǎn)品：三足鼎立 * Ethernet 802.3 * Token Bus 802.4 * Token Ring 802.8 90年代： Ethernet一支獨秀 因素：技術(shù) 成熟 策略 開放 市場 高性能價格比,4,局域網(wǎng)的IEEE802標(biāo)準(zhǔn),我

2、們從它的標(biāo)準(zhǔn)系列圖可以看出IEEE802的LAN模型的重要特點，如下圖所示：,局域網(wǎng)的特點,(1) 地理分布范圍較小。 (2) 數(shù)據(jù)傳輸速率高。 (3) 誤碼率低。 (4) 以PC機為主體。 (8) 一般包含OSI參考模型中的低三層功能，即涉及 通信子網(wǎng)的內(nèi)容。 (6) 協(xié)議簡單、結(jié)構(gòu)靈活、建網(wǎng)成本低、周期短、 便于管理和擴充。,6,局域網(wǎng)具有如下的一些主要優(yōu)點： 能方便地共享昂貴的外部設(shè)備、主機以及軟件、數(shù)據(jù)。從一個站點可訪問全網(wǎng)。 便于系統(tǒng)的擴展和逐漸地演變，各設(shè)備的位置可靈活調(diào)整和改變。 提高了系統(tǒng)的可靠性、可用性和殘存性。,7,局域網(wǎng)的IEEE802標(biāo)準(zhǔn),1、IEEE802標(biāo)準(zhǔn)系列 I

3、EEE802的LAN標(biāo)準(zhǔn)遵循OSI參考模型的原則，根據(jù)局域網(wǎng)的技術(shù)特點，有針對性地描述了它的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的功能以及與更高層的接口服務(wù)等。如下圖所示。,以太網(wǎng)傳輸與曼徹斯特編碼,以太網(wǎng)曼徹斯特編碼圖示。從正電壓到 零的變化編 碼成0值，從零到正電壓的變化編碼成1值,以太網(wǎng)上的共享,以太網(wǎng)是多臺計算機共享一個傳輸介質(zhì)的總線網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)一臺計算機向另一臺計算機傳輸一個幀時，其他計算機必須等待。,ALOHA技術(shù),CSMA技術(shù)源于ALOHA技術(shù)一條公共的廣播信道由所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點完全隨機地使用，哪一個節(jié)點都可隨意地發(fā)送，而不管其它節(jié)點和信道的狀況。所以ALOHA是完全隨機、分布控制的介質(zhì)接入方法。,ALO

4、HA技術(shù)（續(xù)）,“完全隨機發(fā)送”是P-ALOHA， “按時隙約束發(fā)送”是S-ALOHA。它們的吞吐性能如下圖：,1/2e,1/e,局域網(wǎng)的分類,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 傳輸介質(zhì) 有線、無線 訪問傳輸介質(zhì)的方法 以太網(wǎng)、令牌網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) Netware，Windows2000,13,局域網(wǎng)的拓?fù)?匹配電阻,集線器,干線耦合器,總線網(wǎng),星形網(wǎng),樹形網(wǎng),環(huán)形網(wǎng),14,局域網(wǎng)的特性,局域網(wǎng)的特性主要涉及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)和介質(zhì)訪問控制（MAC）3個方面。 這三個方面在很大程度上決定了傳輸信息的形式、通信速率和效率、信道容量以及網(wǎng)絡(luò)所支持的服務(wù)類型。,15,局域網(wǎng)的技術(shù)特點,3、局域網(wǎng)的信道接入控制 信道接入控制

5、(Medium-Access Control)，包含了兩方面的技術(shù)： (1)根據(jù)進(jìn)網(wǎng)業(yè)務(wù)的不同特征，自動地確定網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點（工作站）能夠?qū)?shù)據(jù)單元發(fā)送到信道上去的特定時刻； (2)根據(jù)信道中的業(yè)務(wù)流量情況，自動和恰當(dāng)?shù)乜刂茖π诺蕾Y源的利用。 “接入”之意是指“取得對信道的占有權(quán)”。 局域網(wǎng)中獲得應(yīng)用的信道接入控制方式可歸納為如下三大類： (1) 固定接入類；(2) 集中控制接入類；(3) 分布控制接入類。,局域網(wǎng)的組成,服務(wù)器 提供資源 工作站 訪問資源 傳輸介質(zhì) 網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備（網(wǎng)卡，中繼器，集線器，交換機，網(wǎng)橋）,17,網(wǎng)絡(luò)適配器（網(wǎng)卡）,工作站與網(wǎng)絡(luò)的接口設(shè)備，用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)幀。 除

6、作為工作站連接入網(wǎng)的物理接口外，還控制幀的發(fā)送和接收 分ISA、EISA和PCI三種類型,18,網(wǎng)卡的重要功能： 進(jìn)行串行/并行轉(zhuǎn)換。 對數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存。 在計算機的操作系統(tǒng)安裝設(shè)備驅(qū)動程序。 實現(xiàn)以太網(wǎng)協(xié)議。,19,網(wǎng)絡(luò)適配器（網(wǎng)卡）,網(wǎng)卡有AUI接口（粗纜接口）、BNC接口（細(xì)纜接口）和RJ-48接口（雙絞線接口）三種接口類型。,20,CPU,高 速 緩 存,存儲器,I/O 總線,計算機,至局域網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)接口卡 （網(wǎng)卡）,串行通信,并行通信,21,中繼器,用于連接同類型的兩個局域網(wǎng)或延伸一個局域網(wǎng)。 當(dāng)我們安裝一個局域網(wǎng)而物理距離又超過了線路的規(guī)定長度時，就可以用它進(jìn)行延伸。,22,網(wǎng)橋,23

7、,網(wǎng)橋基本特征,網(wǎng)橋在數(shù)據(jù)鏈路層上實現(xiàn)局域網(wǎng)互連； 網(wǎng)橋能夠互連兩個采用不同數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議、不同傳輸介質(zhì)與不同傳輸速率的網(wǎng)絡(luò)； 網(wǎng)橋以接收、存儲、地址過濾與轉(zhuǎn)發(fā)的方式實現(xiàn)互連的網(wǎng)絡(luò)之間的通信； 網(wǎng)橋需要互連的網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)鏈路層以上采用相同的協(xié)議； 網(wǎng)橋可以分隔兩個網(wǎng)絡(luò)之間的廣播通信量，有利于改善互連網(wǎng)絡(luò)的性能與安全性。,24,交換機,交換機與網(wǎng)橋都是工作在數(shù)據(jù)鏈路層，交換機可以認(rèn)為是一個多端口的網(wǎng)橋 ； 交換機工作在數(shù)據(jù)鏈路層，完成幀的轉(zhuǎn)發(fā) ； 由于交換機完成幀一級的交換，它是工作在數(shù)據(jù)鏈路層，因此也叫做第二層交換機。,25,8.2 局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),星形結(jié)構(gòu) 總線型結(jié)構(gòu) 環(huán)形結(jié)構(gòu) 樹形結(jié)構(gòu),2

8、6,星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),27,優(yōu)點,（1） 結(jié)構(gòu)簡單，便于管理； （2） 控制容易，組網(wǎng)簡單； （3） 連接的故障不影響整個網(wǎng)絡(luò)； （4） 集中控制，故障的檢測和隔離方便； （8） 延遲時間短，傳輸?shù)恼`碼率低。,28,缺點,（1）對中央節(jié)點的可靠性要求很高； （2）費用比較高，要大量的電纜，維護(hù)、安裝難； （3）擴展困難：加電纜和中央節(jié)點的接口； （4）點對點連接，共享數(shù)據(jù)能力差 （8）專用通信電纜，利用率不高。,29,總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),30,1.總線型拓?fù)錁?gòu)型,總線型局域網(wǎng)是“共享介質(zhì)”方式； 所有結(jié)點都可以通過總線傳輸介質(zhì)以“廣播”方式發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，因此出現(xiàn)“沖突(collision)”是不可避

9、免的； “沖突” 會造成傳輸失?。?必須解決多個結(jié)點訪問總線的介質(zhì)訪問控制(MAC， Medium Access Control)問題。,31,32,介質(zhì)訪問控制方法要解決以下幾個問題： 該哪個結(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)？ 發(fā)送時會不會出現(xiàn)沖突？ 出現(xiàn)沖突怎么辦？ 總線型拓?fù)涞膬?yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)容易， 易于擴展，可靠性較好。,33,缺點,(1) 故障診斷困難； (2) 故障隔離比較困難； (3) 實時性不強； (4) 總線長度有限制，擴展麻煩。,34,環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),35,結(jié)點使用點到點線路連接，構(gòu)成閉合的物理的環(huán)型結(jié)構(gòu)； 環(huán)中數(shù)據(jù)沿著一個方向繞環(huán)逐站傳輸； 多個結(jié)點共享一條環(huán)通路； 環(huán)建立、維護(hù)、結(jié)點的

10、插入與撤出如何實現(xiàn)？ 環(huán)網(wǎng)協(xié)議的設(shè)計；,36,環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)點,(1) 簡化路徑的選擇，沒有路徑選擇問題（兩個節(jié)點之間只有唯一點通路），控制協(xié)議簡單。 (2) 電纜長度短，所需的電纜少于星形拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)。 (3) 網(wǎng)絡(luò)的實時性好，適用于數(shù)據(jù)傳輸實時性要求較高的場合。 (4) 適合于光纖網(wǎng)，傳輸速度快，避免電磁干擾。,37,缺點,(1) 網(wǎng)絡(luò)擴展困難。 (2) 接點過多時，傳輸速度慢。,38,樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),39,樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),(1) 易于擴展 (2) 故障隔離較容易 缺點：對根結(jié)點的依賴性太大,40,8.3局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu),電氣和電子工程師協(xié)會（Institute of Electronical a

11、nd Electronics Engineers, IEEE）于1980年2月專門成立了IEEE 802委員會，專門制定局域網(wǎng)的國際標(biāo)準(zhǔn)，即著名的IEEE 802參考模型。,41,IEEE802參考模型（LAN/RM）,局域網(wǎng)參考模型和OSI參考模型的對應(yīng)關(guān)系,42,數(shù)據(jù)鏈路層的兩個子層,為了使數(shù)據(jù)鏈路層能更好地適應(yīng)多種局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，802 委員會就將局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層拆成兩個子層： 邏輯鏈路控制 LLC (Logical Link Control)子層 媒體接入控制 MAC (Medium Access Control)子層。 與接入到傳輸媒體有關(guān)的內(nèi)容都放在 MAC子層，而 LLC 子層則與

12、傳輸介質(zhì)無關(guān)，不管采用何種協(xié)議的局域網(wǎng)對 LLC 子層來說都是透明的,43,局域網(wǎng)對 LLC 子層是透明的,局 域 網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)層,物理層,站點 1,網(wǎng)絡(luò)層,物理層,數(shù)據(jù) 鏈路層,站點 2,LLC 子層看不見 下面的局域網(wǎng),44,LLC幀和MAC幀的關(guān)系,45,邏輯鏈路控制子層LLC,功能 LLC層為網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)（通過SAP） 建立/釋放邏輯連接 差錯控制 幀序號處理,46,（LLC）,47,LLC提供的服務(wù),LLC1無應(yīng)答（確認(rèn)）的無連接服務(wù)； LLC2面向連接服務(wù)； LLC3應(yīng)答（確認(rèn)）的無連接服務(wù)； LLC4高速傳送服務(wù)。,48,介質(zhì)訪問控制子層（MAC）,MAC是數(shù)據(jù)鏈路層上特有的一個子

13、層，用于解決共享信道的分配問題。 IEEE 802 已規(guī)定的MAC有CSMA/CD、令牌總線、令牌環(huán)等。 MAC子層要完成MAC幀的封裝、解封和介質(zhì)訪問控制兩個主要功能。,49,MAC地址,MAC地址是主機在網(wǎng)絡(luò)中的站地址或物理地址（硬件地址） 48bit的全球地址，固化在網(wǎng)卡的ROM中 嚴(yán)格的講MAC地址是一個站標(biāo)識符。,50,Ethernet地址結(jié)構(gòu),Ethernet地址 = Manufacture ID + NIC ID 24bit 24bit 公司：Cisco 00-00-0c Novell 00-00-1B 00-00-D8 3Com 00-20-AF 00-60-8C IBM 08

14、-00-8A 典型的Ethernet地址 ： 00-60-8C -01-28-12 000000001010000010001100 000000010010100000010010 Ethernet地址具有惟一性，取決于你所使用的網(wǎng)卡；,51,8.4 IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)系列和以太網(wǎng),以太網(wǎng)(Ethernet)最初是美國Xerox（施樂）公司和STANFORD大學(xué)Palo Alto研究中心合作于1978年推出的一種局域網(wǎng)。 1980年9月，DEC、Intel、Xerox三公司合作公布Ethernet 物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的規(guī)范，也稱DIX規(guī)范。 在此基礎(chǔ)上形成IEEE802.3,52,IE

15、EE802.3標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)于OSI/RM模型的最低兩層，詳細(xì)描述了總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法，物理收發(fā)信號（PLS）子層的服務(wù)規(guī)范以及物理層的邏輯、電氣和機械特性等 。,53,IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)與10Mbit/s以太網(wǎng),IEEE802.3定義了基帶傳輸和寬帶傳輸兩大類標(biāo)準(zhǔn) （物理層）,54,1. IEEE 802.3幀格式,前導(dǎo)碼字段P占7個字節(jié)，每個字節(jié)的比特模式為“10101010”，用于實現(xiàn)收發(fā)雙方的時鐘同步。 幀起始定界符字段SFD占1個字節(jié)，其比特模式為“10101011”，它緊跟在前導(dǎo)碼后，用于指示一幀的開始。,55,IEEE 802.3幀格式,IEEE 802

16、.3的字段長度在01800之間； 為使CSMA/CD協(xié)議正常操作，需要維持一個最短幀長度 ； 幀校驗序列FCS字段是32位(即4個字節(jié))的循環(huán)冗余碼(CRC)，其校驗范圍不包括前導(dǎo)字段P及幀起始定界符字段SFD。,56,2. CSMA&CSMA/CD原理,總線爭用技術(shù)可分為載波監(jiān)聽多路訪問CSMA（Carrier Sense Multiple Access）和具有沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect）兩大類。 IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)采用CSMA/CD協(xié)議。,57,“多路訪問”表示許多計

17、算機在多個地點接入到一根總線上。 “載波監(jiān)聽”是指每一個站在發(fā)送數(shù)據(jù)之前先要檢測一下總線上是否有其他計算機在發(fā)送數(shù)據(jù)，如果有，則暫時不要發(fā)送數(shù)據(jù)，以免發(fā)生碰撞。 總線上并沒有什么“載波”。因此， “載波監(jiān)聽”就是用電子技術(shù)檢測總線上有沒有其他計算機發(fā)送的數(shù)據(jù)信號。,58,CSMA,載波監(jiān)聽多路訪問CSMA的技術(shù)，也稱做先聽后說LBT(Listen Before Talk)。 要傳輸數(shù)據(jù)的站點首先對媒體上有無載波進(jìn)行監(jiān)聽，以確定是否有別的站點在傳輸數(shù)據(jù)。 若信道空閑,傳送,若忙,避讓一段時間再嘗試。,59,避讓算法,1.非堅持算法 (1)如果媒本是空閑的，則可以立即發(fā)送。 (2)如果媒體是忙的，

18、則等待一個由概率分布決定的隨機重發(fā)延遲后，再重復(fù)前一步驟。,60,避讓算法,2.1-堅持算法 (1)如果媒體空閑的，則可以立即發(fā)送。 (2)如果媒體是忙的，則繼續(xù)監(jiān)聽，直至檢 測到媒體是空閑，立即發(fā)送。,61,避讓算法,3. P-堅持算法 (1)監(jiān)聽總線，如果媒體是空閑的，則以P的概率發(fā)送，而以(1-P)的概率延遲一個時間單位。一個時間單位通常等于最大傳播時延的2倍。 (2)延遲一個時間單位后，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)。,62,如何解決沖突,信號傳播時延 沖突的問題,63,發(fā)生沖突可能性的討論,A,B,L,長度為L，電磁波傳輸?shù)乃俣葹镃，則

19、信號從A到B的時間T=L/C,A,B,A在時刻t0監(jiān)聽到鏈路空閑，發(fā)送數(shù)據(jù)，在t1T時刻，B監(jiān)聽到鏈路空閑，發(fā)送數(shù)據(jù)，于是碰撞出現(xiàn)了,DA,t0,t1,DB,A,B,X,t0,t1,t2,64,載波監(jiān)聽多點接入/碰撞檢測CSMA/CD,CSMA/CD 表示 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection。,65,沖突（碰撞）檢測,“沖突檢測”就是計算機邊發(fā)送數(shù)據(jù)邊檢測信道上的信號電壓大小。 當(dāng)幾個站同時在總線上發(fā)送數(shù)據(jù)時，總線上的信號電壓擺動值將會增大（互相疊加）。 當(dāng)一個站檢測到的信號電壓擺動值超過一定的門限值時，就認(rèn)為總線上至少

20、有兩個站同時在發(fā)送數(shù)據(jù)，表明產(chǎn)生了沖突（碰撞）。,66,檢測到碰撞后,在發(fā)生碰撞時，總線上傳輸?shù)男盘柈a(chǎn)生了嚴(yán)重的失真，無法從中恢復(fù)出有用的信息來。 每一個正在發(fā)送數(shù)據(jù)的站，一旦發(fā)現(xiàn)總線上出現(xiàn)了碰撞，就要立即停止發(fā)送，免得繼續(xù)浪費網(wǎng)絡(luò)資源，然后等待一段隨機時間后再次發(fā)送。,67,CSMA/CD發(fā)送過程流程圖,68,重要特性,使用 CSMA/CD 協(xié)議的以太網(wǎng)不能進(jìn)行全雙工通信而只能進(jìn)行雙向交替通信（半雙工通信）。 每個站在發(fā)送數(shù)據(jù)之后的一小段時間內(nèi)，存在著遭遇碰撞的可能性。 這種發(fā)送的不確定性使整個以太網(wǎng)的平均通信量遠(yuǎn)小于以太網(wǎng)的最高數(shù)據(jù)率。,69,爭用期,最先發(fā)送數(shù)據(jù)幀的站，在發(fā)送數(shù)據(jù)幀后至多

21、經(jīng)過時間 2 （兩倍的端到端往返時延）就可知道發(fā)送的數(shù)據(jù)幀是否遭受了碰撞。 以太網(wǎng)的端到端往返時延 2 稱為爭用期，或碰撞窗口。 經(jīng)過爭用期這段時間還沒有檢測到碰撞，才能肯定這次發(fā)送不會發(fā)生碰撞。,70,爭用期或碰撞窗口的概念,71,爭用期的長度,以太網(wǎng)取 81.2 s 為爭用期的長度。 對于 10 Mb/s 以太網(wǎng)，在爭用期內(nèi)可發(fā)送812 bit，即 64 字節(jié)。 以太網(wǎng)在發(fā)送數(shù)據(jù)時，若前 64 字節(jié)沒有發(fā)生沖突，則后續(xù)的數(shù)據(jù)就不會發(fā)生沖突。,72,最短有效幀長,如果發(fā)生沖突，就一定是在發(fā)送的前 64 字節(jié)之內(nèi)。 由于一檢測到?jīng)_突就立即中止發(fā)送，這時已經(jīng)發(fā)送出去的數(shù)據(jù)一定小于 64 字節(jié)。

22、以太網(wǎng)規(guī)定了最短有效幀長為 64 字節(jié)，凡長度小于 64 字節(jié)的幀都是由于沖突而異常中止的無效幀。,73,二進(jìn)制指數(shù)類型退避算法 (truncated binary exponential type),發(fā)生碰撞的站在停止發(fā)送數(shù)據(jù)后，要推遲（退避）一個隨機時間才能再發(fā)送數(shù)據(jù)。 對每個數(shù)據(jù)幀，當(dāng)?shù)谝淮伟l(fā)生沖突時，設(shè)置一個參量L=2； 退避間隔取1到L個時間片中的一個隨機數(shù)，1個小時間片等于兩站之間的最大傳播時延的兩倍； 當(dāng)數(shù)據(jù)幀再次發(fā)生沖突，將參量L加倍； 設(shè)置一個最大重傳次數(shù)，超過該次數(shù)，則不再重傳，并報告出錯。 當(dāng)重傳達(dá) 16 次仍不能成功時即丟棄該幀，并向高層報告。,74,3. IEEE80

23、2.3物理層規(guī)范,一種簡明的表示方法： 數(shù)據(jù)傳輸率(Mpbs) 10Base8（粗纜以太網(wǎng)） 10Base2（細(xì)纜以太網(wǎng)） 10Base-T（雙絞線以太網(wǎng)） 10Base-F（光纖以太網(wǎng)） 10BROAD36。,75,76,（1）細(xì)纜以太網(wǎng)（10BASE-2） 10BASE-2以太網(wǎng)采用0.2英寸80的同軸電纜作為傳輸介質(zhì)，傳輸速率為10Mbps。10BASE-2使用網(wǎng)卡自帶的內(nèi)部收發(fā)器（MAU）和BNC接口，采用T形接頭就可將兩端的工作站通過細(xì)纜連接起來，組網(wǎng)開銷低，連接方便。 （2）雙絞線以太網(wǎng)（10BASE-T） 10BASE-T以太網(wǎng)是使用非屏蔽雙絞線電纜來連接的傳輸速率為10mbps

24、的以太網(wǎng)。,77,10BASE-2以太網(wǎng)連接,78,10BASE-T以太網(wǎng)連接,79,8.4.2 高速局域網(wǎng),1. 100BASE-T,80,100BASE-T組網(wǎng)方法,81,快速以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖,82,8.4.3 千兆以太網(wǎng),千兆以太網(wǎng) 1. 以太網(wǎng)向千兆位以太網(wǎng)的升級方法 （1）交換機到交換機鏈路的升級 （2）交換機到服務(wù)器鏈路的升級 （3）快速以太網(wǎng)骨干網(wǎng)的升級 （4）高性能工作站的升級 2千兆位以太網(wǎng)的物理層連接 （1）光纜介質(zhì)上的長波和短波激光 （2）180歐姆均衡屏蔽同軸電纜（1000BaseCX）,83,IEEE802.3Z 千兆以太網(wǎng)的結(jié)構(gòu)模型,84,千兆位以太網(wǎng)的應(yīng)用,

25、85,8.8 令牌網(wǎng),令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)（Token-Ring）系統(tǒng)在1988年由IBM公司率先推出。令牌環(huán)網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為環(huán)形，采用專用的令牌環(huán)介質(zhì)訪問控制方式，傳輸介質(zhì)為屏蔽雙絞線（STP）、非屏蔽雙絞線（UTP）或者光纖，傳輸速率為4Mbps或者16Mbps。 令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)遵循IEEE802.2和IEEE802.8標(biāo)準(zhǔn)，在傳輸效率、實時性、地理范圍等網(wǎng)絡(luò)性能上都優(yōu)于采用CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方式的以太網(wǎng)。 令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍沒有限制，但站點數(shù)卻受到一定限制。使用STP時可連接2260臺設(shè)備，而使用UTP時只能連接272臺設(shè)備。令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)的原理圖如圖所示。,86,令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)原理圖,干線耦合器

26、原理,87,傳送過程,88,總線結(jié)構(gòu)中的令牌環(huán),89,8.6 FDDI光纖環(huán)網(wǎng),FDDI，即光纖分布式數(shù)據(jù)接口，是以光纖傳輸介質(zhì)的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，由美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會ANSI X3T9.8委員會制定。 FDDI采用主、副雙環(huán)結(jié)構(gòu)，主環(huán)進(jìn)行正常的數(shù)據(jù)傳輸，副環(huán)為冗余的備用環(huán)。 FDDI網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),90,FDDI的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)屬于環(huán)形結(jié)構(gòu),91,8.7 無線局域網(wǎng),有固定基礎(chǔ)設(shè)施的無線局域網(wǎng),基本服務(wù)集 BSS,擴展的服務(wù)集 ESS,基本服務(wù)集 BSS,A,B,漫游,接入點 AP,接入點 AP,分配系統(tǒng) DS,門橋,802.x 局域網(wǎng),因特網(wǎng),門橋,92,有固定基礎(chǔ)設(shè)施的無線局域網(wǎng),擴展的服務(wù)集

27、ESS,A,B,接入點 AP,接入點 AP,分配系統(tǒng) DS,門橋,門橋,802.x 局域網(wǎng),因特網(wǎng),一個基本服務(wù)集 BSS 包括一個基站和若干個移動站， 所有的站在本 BSS 以內(nèi)都可以直接通信， 但在和本 BSS 以外的站通信時都要通過本 BSS 的基站。,93,有固定基礎(chǔ)設(shè)施的無線局域網(wǎng),擴展的服務(wù)集 ESS,A,B,分配系統(tǒng) DS,門橋,門橋,802.x 局域網(wǎng),因特網(wǎng),基本服務(wù)集中的基站叫做 接入點 AP (Access Point) 其作用和網(wǎng)橋相似。,94,A,B,門橋,門橋,802.x 局域網(wǎng),因特網(wǎng),一個基本服務(wù)集可以是孤立的，也可通過接入點 AP 連接到一個主干分配系統(tǒng) DS

28、 (Distribution System)， 然后再接入到另一個基本服務(wù)集，構(gòu)成 擴展的服務(wù)集ESS (Extended Service Set)。,95,擴展的服務(wù)集 ESS,A,B,802.x 局域網(wǎng),因特網(wǎng),ESS 還可通過叫做門橋(portal)為無線用戶提供 到非 802.11 無線局域網(wǎng)（例如，到有線連接 的因特網(wǎng)）的接入。門橋的作用就相當(dāng)于一個網(wǎng)橋。,96,擴展的服務(wù)集 ESS,B,802.x 局域網(wǎng),因特網(wǎng),移動站 A 從某一個基本服務(wù)集漫游到 另一個基本服務(wù)集，而仍然可保持與 另一個移動站 B 進(jìn)行通信。,97,無固定基礎(chǔ)設(shè)施的無線局域網(wǎng)自組網(wǎng)絡(luò)(ad hoc network),自組網(wǎng)絡(luò),A,E,D,C,B,F,源結(jié)點,目的結(jié)點,轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點,轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點,轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點,自組網(wǎng)絡(luò)沒有上述基本服務(wù)集中的接入點 AP 而是由一些處于平等狀態(tài)的移動站之間相互通信組成的臨時網(wǎng)絡(luò)。,98,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 VLAN 的幀都有一個明確的標(biāo)識符，指明發(fā)送這個幀的工作站是屬于哪一個 VLAN。 虛擬局域網(wǎng)其實只是局域網(wǎng)給用戶提供的一種服務(wù)，而并不是一種新型局域網(wǎng)。,8.8 虛擬局域網(wǎng),99,以太網(wǎng) 交換機,A4,B1,以太網(wǎng)