計算機網(wǎng)絡(luò)自頂向下方法第五章講義課件

1、計算機網(wǎng)絡(luò)2014年9月國防科技學(xué)院第5章 鏈路層和局域網(wǎng)計算機網(wǎng)絡(luò)我們的目標: 理解支撐數(shù)據(jù)鏈路層服務(wù)的原則:差錯檢測, 糾正共享廣播信道: 多路訪問鏈路層編址可靠數(shù)據(jù)傳輸, 流量控制: 前面已分析過各種鏈路層技術(shù)實例與實現(xiàn) 第5章 鏈路層和局域網(wǎng) 5.1 概述與服務(wù)5.2 差錯檢測和糾錯 5.3 多路訪問協(xié)議5.4 鏈路層編址5.5 以太網(wǎng)5.6 鏈路層交換機5.7 PPP5.8 鏈路虛擬化某些術(shù)語:主機和路由器是節(jié)點連接沿通信路徑的相鄰節(jié)點的路徑是鏈路有線鏈路無線鏈路局域網(wǎng)第二層的分組叫幀, 封裝數(shù)據(jù)報“l(fā)ink”數(shù)據(jù)鏈路層具有經(jīng)一條鏈路從一個節(jié)點傳輸數(shù)據(jù)到相鄰節(jié)點的能力 鏈路層: 概述

2、使用不同的鏈路協(xié)議經(jīng)不同的鏈路傳輸數(shù)據(jù)報:如第一段鏈路是以太網(wǎng)，中間鏈路是幀中繼，最后鏈路是 802.11每個鏈路協(xié)議 提供不同的服務(wù)可能或不能經(jīng)鏈路提供可靠數(shù)據(jù)傳輸運輸類比從普林斯頓到洛桑的旅行豪華轎車:普林斯頓到JFK飛機: JFK到日內(nèi)瓦 火車:日內(nèi)瓦到洛桑 旅行者 = datagram運輸各段 = 通信鏈路運輸模式 = 鏈路層協(xié)議 旅行代理人= 選路算法 鏈路層: 相關(guān)內(nèi)容成幀, 鏈路訪問: 將數(shù)據(jù)報封裝進幀，加上首部和尾部如果共享媒體，信道訪問位于幀首部的“MAC”地址標識源、目的地不同于IP地址!相連節(jié)點間的可靠交付在比特差錯低的鏈路很少使用 (光纖，某些雙絞線)無線鏈路: 高差錯

3、率問題: 為什么同時使用鏈路級和端到端可靠性? 鏈路層服務(wù)流量控制: 相鄰發(fā)送和接收節(jié)點間的步調(diào)一致差錯檢測: 差錯由信號衰減、噪聲所致接收方檢測差錯的存在信號發(fā)送方負責(zé)重傳或丟棄幀糾錯: 接收方識別和糾正比特差錯，而不采取重傳半雙工 and 全雙工使用半雙工, 鏈路的兩端節(jié)點能夠傳輸，但不能同時 鏈路層服務(wù)(續(xù))在“適配器”(又稱為NIC)中實現(xiàn)鏈路層以太網(wǎng)卡，PCMCIA卡, 802.11卡發(fā)送側(cè):將數(shù)據(jù)報封裝在幀中增加差錯檢測比特，可靠數(shù)據(jù)傳輸，流量控制, 等接收側(cè)查找差錯，可靠數(shù)據(jù)傳輸，流量控制, 等提取數(shù)據(jù)報，傳遞到接收節(jié)點適配器是半自治的鏈路和物理層發(fā)送節(jié)點幀接收節(jié)點數(shù)據(jù)報幀適配器

4、適配器鏈路層協(xié)議 網(wǎng)絡(luò)適配器實現(xiàn)鏈路層通信5.1 概述與服務(wù)5.2 差錯檢測和糾錯 5.3多路訪問協(xié)議5.4 鏈路層編址5.5 以太網(wǎng)5.6 鏈路層交換機5.7 PPP5.8 鏈路虛擬化EDC= 冗余數(shù)據(jù)D = 信息數(shù)據(jù) 差錯檢測不是100%可靠 較大的EDC字段產(chǎn)生更好的檢測和糾正 差錯檢測基本原理發(fā)送方：信息數(shù)據(jù)+冗余數(shù)據(jù)接收方：檢查信息數(shù)據(jù)和冗余數(shù)據(jù)的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)差錯單比特奇偶校驗:檢測單個比特差錯二維比特奇偶校驗:檢測和糾正單個比特差錯00奇偶比特奇偶差錯奇偶差錯可糾正的單比特差錯無差錯 奇偶校驗專門設(shè)置一個奇偶校驗位，用它使這組代碼中“1”的個數(shù)為奇數(shù)或偶數(shù)。 發(fā)送方:將段內(nèi)容作為16

5、比特整數(shù)序列來處理檢查和: 段內(nèi)容相加(補碼和)發(fā)送方將檢查和的值放入 UDP 檢查和字段接收方:計算接收到段的檢查和檢查是否計算的檢查和等于 檢查和字段的值:NO 檢測到差錯YES 沒有檢測到差錯. 盡管如此，還可能有錯。詳情見后. 互聯(lián)網(wǎng)檢查和計算步驟: 求和，回卷，求反循環(huán)冗余校驗碼CRC是計算機網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)通信中使用最為廣泛的檢錯碼之一。檢錯能力強（硬件）實現(xiàn)簡單廣泛用于實踐中 (ATM, HDLC) 循環(huán)冗余碼校驗比特模式數(shù)學(xué)公式被發(fā)送的數(shù)據(jù)比特 CRC原理將待發(fā)送的位串D看成系數(shù)為 0 或 1 的多項式收發(fā)雙方約定一個生成多項式 G(x)發(fā)送方用位串D及 G(x)進行某種運算得到校驗

6、和R，并在幀的末尾加上校驗和，使帶校驗和的幀的多項式(D+R)能被 G(x) 整除接收方收到后，用 G(x) 除多項式，若有余數(shù)則傳輸有錯。CRC-16 ：x16+x15+x2+1CRC-8 : x8+x2+x+1例：D=101110000D(x)=1x8 + 0 x7 + 1x6 + 1x5 + 1x4 + 0 x3 + 0 x2 + 0 x + 0 x0 = x8 + x6 + x5 + x4 希望:D.2r XOR R = nG等價為:D.2r = nG XOR R 等價為: 如果我們用G除以D.2r, 余數(shù)為 RR = 余數(shù) D.2rG CRC例子多項式除法：模2除法（具體使用模2減法

7、，即模2加法）5.1 概述與服務(wù)5.2 差錯檢測和糾錯 5.3多路訪問協(xié)議5.4 鏈路層編址5.5 以太網(wǎng)5.6 鏈路層交換機5.7 PPP5.8 鏈路虛擬化兩類 “鏈路”:點對點用于撥號接入的PPP在以太網(wǎng)交換機和主機之間的點對點鏈路廣播 (共享線路或媒體)傳統(tǒng)的以太網(wǎng)向上游的HFC802.11無線LAN 多路訪問鏈路和協(xié)議單一共享廣播信道節(jié)點的兩個或更多的并行傳輸：干擾碰撞 如果節(jié)點同時接收到兩個或更多信號多路訪問協(xié)議決定節(jié)點怎樣共享信道的分布式算法，如決定何時節(jié)點能夠傳輸有關(guān)信道共享的通信必須使用信道本身! 不用帶外信道來協(xié)調(diào) 多路訪問協(xié)議速率R bps的廣播信道1. 當(dāng)一個節(jié)點要傳輸，

8、它能夠以速率R發(fā)送2. 當(dāng)M節(jié)點要傳輸，每個能以平均速率R/M發(fā)送3. 全分散:無特殊節(jié)點來協(xié)調(diào)傳輸無同步時鐘、時隙4. 簡單 理想的多路訪問協(xié)議三大類:信道劃分將信道劃分為較小的“段” (時隙，頻率，編碼)為節(jié)點分配一部分專用隨機訪問不劃分信道，允許碰撞從“碰撞”恢復(fù)輪流協(xié)議節(jié)點輪流，但有更多信息要發(fā)送的能夠輪流的較長時間 MAC協(xié)議: 分類TDMA: 時分多路訪問 ”循環(huán)“訪問信道每個站點在每個循環(huán)中獲得固定長度時隙(長度=分組傳輸時間)不使用的時隙空閑例子：6個站點的LAN, 時隙1、3、4 有分組, 時隙2、5、6 空閑 TDM (Time Division Multiplexing)

9、: channel divided into N time slots, one per user; inefficient with low duty cycle users and at light load.FDM (Frequency Division Multiplexing): frequency subdivided. 信道劃分MAC協(xié)議: TDMAFDMA: 頻分多路訪問 信道頻譜劃分為頻帶每個站點分配固定的頻帶頻帶中未使用的傳輸時間空閑例子： 6個站點的LAN, 頻帶1、3、4 有分組, 頻帶2、5、6 空閑TDM (Time Division Multiplexing):

10、channel divided into N time slots, one per user; inefficient with low duty cycle users and at light load.FDM (Frequency Division Multiplexing): frequency subdivided.frequency bandstime 信道劃分 MAC協(xié)議: FDMA當(dāng) 站點有分組要發(fā)送以信道全部速率R傳輸節(jié)點間無優(yōu)先權(quán)協(xié)調(diào)兩個或更多傳輸節(jié)點 “碰撞”,隨即訪問MAC協(xié)議 定義了: 如何檢測碰撞如何從碰撞中恢復(fù) (例如，經(jīng)延遲的重新傳輸)隨即訪問MAC協(xié)議的例子

11、:時隙ALOHAALOHACSMA, CSMA/CD, CSMA/CA 隨機訪問協(xié)議假定所有幀有相同長度時間劃分為等長時隙，能夠傳輸1個幀節(jié)點僅在時隙開始時開始傳輸幀節(jié)點是同步的操作當(dāng)節(jié)點獲得新幀，將在下一個時隙中傳輸無碰撞，節(jié)點能夠在下一個時隙中發(fā)送新幀如果碰撞，節(jié)點在每個后繼時隙中以概率p重傳幀 時隙ALOHA優(yōu)點單個活躍節(jié)點能夠連續(xù)地以信道的全速傳輸高速分散：僅節(jié)點中的時隙需要同步簡單缺點碰撞，浪費時隙空閑時隙節(jié)點可能能夠以小于傳輸分組的時間檢測到碰撞時鐘同步 時隙ALOHA假定N個有許多幀要發(fā)送節(jié)點，每個時隙以概率p發(fā)送節(jié)點1在一個時隙中成功發(fā)送的概率= p(1-p)N-1任何節(jié)點成功

12、發(fā)送的概率= Np(1-p)N-1對N節(jié)點為使效率最大化，求p* 使得Np(1-p)N-1最大化對許多節(jié)點，當(dāng)N趨近無窮大，取Np*(1-p*)N-1 極限, 得到1/e = 0.37效率是當(dāng)有許多節(jié)點，且每個都有許多幀要發(fā)送時，成功時隙與總時隙的長期比值最多: 信道用于有用傳輸?shù)臅r間是37%！ 時隙Aloha效率非時隙Aloha: 更簡單，無同步要求當(dāng)幀首個到達 立即傳輸碰撞的概率增加:在t0 發(fā)送與在t0-1,t0+1發(fā)送的其他幀碰撞將于i幀起始部分重疊將于i幀結(jié)束部分重疊 純(非時隙)ALOHA純ALOHA的效率僅為時隙ALOHA效率的一半CSMA: 在傳輸前偵聽:如果偵聽到信道空閑:

13、傳輸整個幀如果偵聽到信道忙, 推遲傳輸 人類類比: 不要打斷他人說話! CSMA(載波偵聽多路訪問)碰撞還是會出現(xiàn) :傳播時延意味著兩個節(jié)點也許不能聽到其他節(jié)點傳輸碰撞:整個分組傳輸時間被浪費節(jié)點的空間設(shè)置注意:距離與傳播時延在決定碰撞概率的作用空間 CSMA碰撞CSMA/CD: 載波偵聽, 如同在CSMA在短時間內(nèi)檢測到碰撞碰撞的傳輸流產(chǎn)，減少信道浪費碰撞檢測: 在有線的LAN中容易: 測量信號強度，比較傳輸?shù)暮徒邮盏男盘栐跓o線LAN中困難：無線節(jié)點為了節(jié)省能源，F(xiàn)rame發(fā)送完畢后就會關(guān)閉而沒有載波人類類比: 禮貌的交談?wù)?CSMA/CDa=/T0, a越小，網(wǎng)絡(luò)性能越好空間 CSMA/C

14、D碰撞檢測信道劃分 MAC協(xié)議:在高負載時高效、公平地共享信道低負載時低效：信道訪問中延時，當(dāng)1個活躍節(jié)點時，甚至僅有分配了 1/N 帶寬! 隨機訪問 MAC協(xié)議低負載是有效：單個節(jié)點能夠全面利用信道高負載：碰撞開銷“輪流”協(xié)議兼有這方面的優(yōu)點! “輪流” MAC協(xié)議輪詢協(xié)議: 主節(jié)點“邀請”從節(jié)點依次傳輸關(guān)注問題:輪詢開銷輪詢延遲單點故障(主節(jié)點)令牌協(xié)議:控制令牌從一個節(jié)點順序地傳遞到下一個.令牌報文關(guān)注問題:令牌開銷 時延單點故障(令牌) “輪流” MAC協(xié)議對共享媒體你需要做些什么?信道劃分, 通過時間、頻率或編碼時分, 頻分隨機劃分 (動態(tài)的), ALOHA, S-ALOHA, CS

15、MA, CSMA/CD載波偵聽: 在某些技術(shù)(有線)中容易，在另一些(無線)中困難CSMA/CD 用在以太網(wǎng)中CSMA/CA 用在 802.11中輪流從中心站點輪詢，令牌傳遞 MAC協(xié)議小結(jié)數(shù)據(jù)鏈路層前面講過:服務(wù), 差錯檢測/糾正, 多路訪問 下面: LAN技術(shù)編址以太網(wǎng)集線器, 交換機PPP LAN技術(shù)5.1 概述與服務(wù)5.2 差錯檢測和糾錯 5.3多路訪問協(xié)議5.4 鏈路層編址5.5 以太網(wǎng)5.6 鏈路層交換機5.7 PPP5.8 鏈路虛擬化兩臺機器A和B,它們IP地址分別是IA、 IB ，物理地址分別是PA和PB高層程序僅希望與IP地址交往，而實際通信必須使用物理地址IP4IAPAHA

16、4HA3HA2HA5PBIP5ABIP2R1R2以太網(wǎng) 2以太網(wǎng) 1FDDI 網(wǎng)IP 層上的互聯(lián)網(wǎng)IP 數(shù)據(jù)報MAC 幀IBIP3IP1IP6IP1IP6IP1IP6MAC 幀MAC 幀問題： A如何從B的IP地址得到它的物理地址PB？ 地址轉(zhuǎn)換問題32-bit IP地址: 網(wǎng)絡(luò)層地址用于使數(shù)據(jù)報到達目的IP子網(wǎng)MAC(或LAN 或物理或以太網(wǎng))地址: 用于使數(shù)據(jù)報從一個接口到達另一個物理連接的接口(同一個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)) 48 bit MAC地址(對多數(shù)LAN) 燒在了適配器ROM中 MAC地址和ARP在LAN中的每塊適配器具有獨特的LAN地址廣播地址 =FF-FF-FF-FF-FF-FF= 適配器

17、1A-2F-BB-76-09-AD58-23-D7-FA-20-B00C-C4-11-6F-E3-9871-65-F7-2B-08-53 LAN(有線的或無線的) LAN 編址和ARPMAC地址分配由IEEE管理制造商購買部分MAC地址空間(確保惟一性)類比: (a) MAC地址：像居民身份證號 (b) IP地址: 像郵政地址 MAC 扁平地址 可移動性 能夠?qū)AN卡從一個LAN移動到另一個去IP層次地址不可移動 取決于節(jié)點聯(lián)系的子網(wǎng) LAN地址(續(xù))LAN上的每個IP節(jié)點(主機、路由器)都有ARP表ARP表: 對某些LAN節(jié)點的IP/MAC地址映射 TTL (壽命): 地址映射將被忘記的時

18、間長度(通常20分鐘)問題: 已知B的IP地址怎樣決定B的MAC地址?1A-2F-BB-76-09-AD58-23-D7-FA-20-B00C-C4-11-6F-E3-9871-65-F7-2B-08-53 LAN237.196.7.23237.196.7.78237.196.7.14237.196.7.88 ARP: 地址解析協(xié)議A要向B發(fā)送數(shù)據(jù)報, 并且B的MAC地址不在A的ARP表中.A廣播ARP 請求分組, 包含B的IP地址 目的地MAC地址 = FF-FF-FF-FF-FF-FF在 LAN上的所有機器接收ARP請求B接收ARP分組，用它的MAC地址回答 A幀發(fā)送到A的MAC地址 (單

19、播)A在它的ARP表中緩存(保存) IP到MAC的地址對，直到信息變得超時軟狀態(tài): 信息超時除非被更新ARP是“即插即用”:節(jié)點創(chuàng)建它們的ARP表無需網(wǎng)絡(luò)管理員干預(yù) ARP協(xié)議: 相同的LAN (網(wǎng)絡(luò))目的: 從A到B經(jīng)R發(fā)送數(shù)據(jù)報 假定A知道B的IP地址在路由器R中有兩個ARP表, 每張表對應(yīng)一個IP網(wǎng)絡(luò) (LAN)In routing table at source Host, find router 111.111.111.110In ARP table at source, find MAC address E6-E9-00-17-BB-4B, etcARB 選路到另一個LANA生成具

20、有源A、目的地B的數(shù)據(jù)報A使用ARP從111.111.111.110得到R的MAC地址 A生成以R的MAC地址作為目的地的鏈路層幀,幀包含A-to-B IP 數(shù)據(jù)報A的適配器發(fā)送幀B的適配器接收幀R從以太網(wǎng)幀取出IP數(shù)據(jù)報，看到它目的地是BR使用ARP得到B的MAC地址R生成包含A-to-B IP數(shù)據(jù)報的幀向B發(fā)送ARB5.1 概述與服務(wù)5.2 差錯檢測和糾錯 5.3多路訪問協(xié)議5.4 鏈路層編址5.5 以太網(wǎng)5.6 鏈路層交換機5.7 PPP5.8 鏈路虛擬化“占支配性的” 有線LAN技術(shù): 首先廣泛使用的LAN技術(shù)比令牌LAN和ATM更便宜跟上了速率的競賽: 10 Mbps 10 Gbps

21、 Metcalfe的以太網(wǎng)草圖 以太網(wǎng)IEEE802.3 以太網(wǎng)標準IEEE802.3u 100BASE-T快速以太網(wǎng)標準IEEE802.3z/ab 1000Mb/s千兆以太網(wǎng)標準IEEE802.3ae 10GE以太網(wǎng)標準4870年代80年代90年代以太網(wǎng)產(chǎn)生10M以太網(wǎng)發(fā)展成熟共享式轉(zhuǎn)向LAN交換機100M快速以太網(wǎng)92年96年千兆以太網(wǎng)迅速發(fā)展萬兆以太網(wǎng)出現(xiàn)2002年 以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展網(wǎng)絡(luò)中所有主機的收發(fā)都依賴于同一套物理介質(zhì)，即共享介質(zhì)。同一時刻只能有一臺主機在發(fā)送，各主機通過遵循CSMA/CD規(guī)則來保證網(wǎng)絡(luò)的正常通訊。49發(fā)送監(jiān)聽監(jiān)聽監(jiān)聽 共享式以太網(wǎng)擴展了網(wǎng)絡(luò)帶寬。分割了網(wǎng)絡(luò)沖突域，

22、使得網(wǎng)絡(luò)沖突被限制在最小的范圍內(nèi)。交換機作為更加智能的交換設(shè)備，能夠提供更多用戶所要求的功能：優(yōu)先級、虛擬網(wǎng)、遠程檢測50交換矩陣發(fā)送發(fā)送接收接收 交換式以太網(wǎng)發(fā)送適配器在以太網(wǎng)幀(或其他網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議分組)中封裝IP數(shù)據(jù)報前導(dǎo)碼: 模式為10101010 的7個字節(jié)，后跟模式為 10101011 的一個字節(jié)用于同步接收方，發(fā)送方時鐘速率 以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)地址: 6字節(jié)如果適配器接收具有匹配的目的地址或廣播地址(如ARP分組)的幀, 它將幀中的數(shù)據(jù)提交給網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議否則, 適配器丟棄幀類型: 指示較高層協(xié)議 (大多數(shù)為IP但也可以支持其他類型如 Novell IPX和AppleTalk)CRC: 在接收

23、方核對，如果檢測到差錯，該幀就被丟棄 以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)(續(xù)) 以太網(wǎng)的一些標準技術(shù)標準線纜類型10Base5100BaseTX AUI(DB15)接口電纜100BaseFXEIA/TIA5類（UTP）非屏蔽雙絞線2對多模光纖（MMF）線纜傳輸距離500m100m550m-2km2km-15km單模光纖（SMF）線纜1000BaseT銅質(zhì)EIA/TIA5類（UTP）非屏蔽雙絞線4對100m1000BaseSX多模光纖，使用波長為850nm的激光550m/275m1000BaseLX單模光纖，使用波長為1310nm的激光2km-15km 以太網(wǎng)物理接口雙絞線（網(wǎng)線）RJ45（水晶頭）SC光纖接口LCS

24、TFC 以太網(wǎng)使用CSMA/CD協(xié)議CSMA/CD協(xié)議原理載波偵聽：先聽再說適配器在發(fā)送前監(jiān)聽總線是否空閑，總線空閑則發(fā)送數(shù)據(jù)，不空閑則繼續(xù)監(jiān)聽沖突檢測：邊說邊聽數(shù)據(jù)在發(fā)送的同時保持對總線的監(jiān)聽，發(fā)現(xiàn)沖突則停止發(fā)送隨機延遲后重發(fā)沖突發(fā)生后，采用指數(shù)回退方法等待一段隨機時間后，再進行監(jiān)聽和發(fā)送指數(shù)回退方法: 目標：估計當(dāng)前負載，適應(yīng)重傳嘗試重負載: 隨機等待將更長首次碰撞: 從0,1 中 選擇K；時延是K 512 bit 傳輸時間第二次碰撞后: 從0,1,2,3選擇 K 10次碰撞后, 從0,1,2,3,4, 1023 選擇K 以太網(wǎng)的CSMA/CD (續(xù))用于10BaseT每個比特具有一個躍遷

25、允許發(fā)送和接收節(jié)點中的時鐘互相同步節(jié)點之間的集中式、全局時鐘沒有必要!這是物理層事情! 曼徹斯特編碼（以太網(wǎng)編碼技術(shù)之一）5.1 概述與服務(wù)5.2 差錯檢測和糾錯 5.3多路訪問協(xié)議5.4 鏈路層編址5.5 以太網(wǎng)5.6 鏈路層交換機5.7 PPP5.8 鏈路虛擬化集線器基本上是物理層中繼器 :來自一條鏈路的比特從其他所有鏈路出去以相同的速率無幀緩存在集線器中無CSMA/CD : 適配器檢測碰撞提供網(wǎng)絡(luò)管理功能雙絞線集線器 集線器主干集線器互聯(lián)LAN網(wǎng)段擴展節(jié)點之間的最大距離但單獨段碰撞域成為一個大的碰撞域集線器集線器集線器集線器 用集線器互聯(lián)交換一詞最早出現(xiàn)于電話系統(tǒng)，特指實現(xiàn)兩個不同電話機

26、之間話音信號的交換，完成該工作的設(shè)備就是電話交換機。從本意上來講，交換只是一種技術(shù)概念，即完成信號由設(shè)備入口到出口的轉(zhuǎn)發(fā)。因此，只要是和符合該定義的所有設(shè)備都可被稱為交換設(shè)備。我們經(jīng)常說到的以太網(wǎng)交換機實際是一個基于網(wǎng)橋技術(shù)的多端口第二層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它為數(shù)據(jù)幀從一個端口到另一個任意端口的轉(zhuǎn)發(fā)提供了低時延、低開銷的通路。 工作在鏈路層即插即用，自學(xué)習(xí)線速轉(zhuǎn)發(fā) 交換機按網(wǎng)絡(luò)層次劃分第二層交換機（以太網(wǎng)交換機）第三層交換機（路由交換機）按網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成方式接入層交換機匯聚層交換機核心層交換機 交換機的分類 怎樣決定向哪個LAN段上轉(zhuǎn)發(fā)幀呢? 看起來像選路問題.集線器集線器集線器交換機123 轉(zhuǎn)發(fā)一個交換機具

27、有一個交換機表（轉(zhuǎn)發(fā)表）交換機表中的項: (MAC地址, 接口, 時戳)表中的陳舊項丟棄交換機學(xué)習(xí)到通過哪個接口能夠到達哪臺主機當(dāng)幀收到, 交換機“得知” 發(fā)送方的位置在交換機中記錄了發(fā)送方/位置對 自學(xué)習(xí)假定C向D發(fā)送幀交換機從C接收幀注意到交換機表中C位于接口1因為D不在表中, 交換機將向接口2和3轉(zhuǎn)發(fā)幀D接收幀集線器集線器集線器交換機ABCDEFGHI地址接口ABEG1123123 交換機例子假定D回答C的幀交換機從D接收幀注意到在交換機表中D位于接口 2因為C在表中, 交換機僅向接口1轉(zhuǎn)發(fā)幀C接收幀集線器集線器集線器交換機ABCDEFGHI地址接口ABEGC11231 交換機例子交換機

28、安裝將子網(wǎng)分割成LAN段交換機過濾分組: 相同LAN段的幀通常不在其他LAN段上轉(zhuǎn)發(fā)段成為分離的碰撞域集線器集線器集線器交換機碰撞域碰撞域碰撞域 交換機: 流量隔離兩者都是存儲轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備路由器: 網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備(檢查網(wǎng)絡(luò)層首部)交換機是鏈路層設(shè)備路由器維護選路表，實現(xiàn)選路算法交換機維護交換機表, 實現(xiàn)過濾、學(xué)習(xí)算法 交換機 vs. 路由器5.1 概述與服務(wù)5.2 差錯檢測和糾錯 5.3多路訪問協(xié)議5.4 鏈路層編址5.5 以太網(wǎng)5.6 鏈路層交換機5.7 PPP5.8 鏈路虛擬化一個發(fā)送方、一個接收方、一段鏈路：比廣播鏈路容易處理:無媒體訪問控制不需要明確的MAC編址流行的點對點DLC協(xié)議:PPP

29、(point-to-point協(xié)議)HDLC: 高級數(shù)據(jù)鏈路控制 點對點鏈路層控制PPP（Point to Point Protocol）協(xié)議是在點對點鏈路上運行的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議用戶使用撥號電話線接入Internet時，一般都是使用 PPP 協(xié)議PPP協(xié)議支持用戶的認證，是廣域網(wǎng)接入使用最廣泛的協(xié)議PSTNPPP協(xié)議 PPP協(xié)議概述PPP主要包括三個部分在串行鏈路上封裝上層數(shù)據(jù)報文的方法采用LCP（Link-Control Protocol，鏈路控制協(xié)議）來建立、控制數(shù)據(jù)鏈路采用NCP（Network-Control Protocol，網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議）來支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議物理介質(zhì)（同/異步）LCPNCPPPPIPIPX其它網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IPCPIPXCP其它NC