以太網(wǎng)工作原理課件

1、以太網(wǎng)工作原理Page2前 言 常見的以太網(wǎng)設(shè)備包括Hub、交換機等，他們的工作原理也是不一樣的。Page3目 錄數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識以太網(wǎng)鏈路層的分層結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)的幀格式共享式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)本節(jié)自測題Page4單播源發(fā)送給A發(fā)送給C用戶A用戶C用戶BPage5廣播源發(fā)送給所有用戶用戶A用戶C用戶BPage6組播源用戶A用戶C用戶B用戶B與用戶C屬于同一個組播組發(fā)送給部分用戶Page7沖突域與廣播域 實線為廣播域 虛線為沖突域集線器交換機路由器傳送方式Page8主機顯示器單工工作站工作站全雙工工作站工作站半雙工數(shù)據(jù)方向時刻1的數(shù)據(jù)方向時刻2的數(shù)據(jù)方向所有時刻的數(shù)據(jù)方向Page9目 錄數(shù)據(jù)通信的

2、基礎(chǔ)知識以太網(wǎng)鏈路層的分層結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)的幀格式共享式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)本節(jié)自測題Page10MAC與LLC物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層MAC子層LLC子層MAC子層 MAC（Media Access Control）子層負責(zé)完成下列任務(wù)：提供物理鏈路的訪問提供鏈路級的站點標識提供鏈路級的數(shù)據(jù)傳輸Page11Page12以太網(wǎng)的MAC地址例：00e0.fc39.8034 00e0.fcIEEE為廠商分配的供應(yīng)商代碼(華為設(shè)備) 39.8034由供應(yīng)商按順序分配24 bits24 bits48 bits供應(yīng)商代碼由供應(yīng)商分配LLC子層 LLC子層除了定義傳統(tǒng)的鏈路層服務(wù)之外，還增加了一些其他有用的特性。這

3、些特性由特定字段提供。Page13Page14目 錄數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識以太網(wǎng)鏈路層的分層結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)的幀格式共享式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)本節(jié)自測題Page15以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)Ethernet_IIDMACSMACLength/TDATA/PADFCSLength/Type值含義Length/T 1500Length/T = 1500代表了該幀的類型代表了該幀的長度802.36624461500Page16Ethernet_ 幀結(jié)構(gòu)0800IP數(shù)據(jù)報0806ARP請求/應(yīng)答8035RARP請求/應(yīng)答DMACSMACLength/TDATA/PADFCSPage17802.3 幀結(jié)構(gòu)TYPEDATADSAP

4、SSAPCTRLORG CODE0806ARP請求/應(yīng)答8035RARP請求/應(yīng)答0800IP數(shù)據(jù)報11132381492DMACSMACLength/TDATA/PADFCSPage18目 錄數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識以太網(wǎng)鏈路層的分層結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)的幀格式共享式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)本節(jié)自測題Page19共享式以太網(wǎng)常見設(shè)備Hub注意：HUB僅僅是物理上的連接設(shè)備應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層物理層物理層HUB應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層Page20Hub的工作原理12345INOUTOUTOUTOUT所有的HUB都是半雙工的Page21共享式以太網(wǎng)原理：CSMA/CD CS（

5、Carrier Sense ）：載波偵聽在發(fā)送數(shù)據(jù)之前進行監(jiān)聽，以確保線路空閑，減少沖突的機會。 MA（ Multiple Access ）：多址訪問每個站點發(fā)送的數(shù)據(jù)，可以同時被多個站點接收。 CD（ Collision Detection ）：沖突檢測邊發(fā)送邊檢測，發(fā)現(xiàn)沖突就停止發(fā)送，然后延遲一個隨機時間之后繼續(xù)發(fā)送。Page22共享式以太網(wǎng)的缺點 實際上網(wǎng)絡(luò)中由HUB組建以太網(wǎng)實質(zhì)是一種共享式以太網(wǎng)，存在共享式以太網(wǎng)的所有缺陷： 沖突嚴重； 廣播泛濫； 無任何安全性。Page23目 錄數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識以太網(wǎng)鏈路層的分層結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)的幀格式共享式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)本節(jié)自測題Page24交換

6、式以太網(wǎng)常用設(shè)備交換機應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層物理層物理層二層交換機應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層鏈路層鏈路層Page25基于源地址學(xué)習(xí)分段1分段2ABCPORT1PORT2D 交換機典型應(yīng)用交換機MAC地址所在端口MAC A1MAC B1MAC C2MAC D2Page26基于目的地址轉(zhuǎn)發(fā)MACDMACA端口1MACDMACA端口2MAC地址所在端口MACA1MACB1MACC2MACD2Page27二層交換機原理幀輸入泛洪該幀（源端口除外）轉(zhuǎn)發(fā)該幀（源端口除外）目的MAC地址地址表查找單播廣播查找成功沒有找到匹配條目Page28三種交換模式 Cut-Through(快速交換)交換機接收到前目的地址即開始轉(zhuǎn)發(fā)過程延遲小交換機不檢測錯誤 Store-and-Forward（存儲轉(zhuǎn)發(fā)）交換機接收完整的數(shù)據(jù)幀后開始轉(zhuǎn)發(fā)過程延遲取決于數(shù)據(jù)幀長度交換機檢測錯誤，錯誤的包將被丟棄 Fragment-free（分段過濾）交換機接收完數(shù)據(jù)包的前64字節(jié)（一個最短幀長度），然后根據(jù)頭信息查表轉(zhuǎn)發(fā)交換機檢查前64字節(jié)的錯誤，一旦發(fā)現(xiàn)錯誤將丟棄。Page29目 錄數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識以太網(wǎng)鏈路層的