計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 207-03數(shù)據(jù)鏈路層

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

第3章數(shù)據(jù)鏈路層

第3章數(shù)據(jù)鏈路層

3.1使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信道的數(shù)據(jù)鏈路層

3.2點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議PPP

3.3使用廣播信道的數(shù)據(jù)鏈路層

3.4使用廣播信道的以太網(wǎng)

3.5擴(kuò)展的以太網(wǎng)

3.6高速以太網(wǎng)

3.7其他類型的高速局域網(wǎng)接口

2

數(shù)據(jù)鏈路層

■數(shù)據(jù)鏈路是構(gòu)成邏輯信道的一段點(diǎn)到點(diǎn)的數(shù)據(jù)通路,

是在一條物理信道基礎(chǔ)上建立起來(lái)的具有它自己的

數(shù)據(jù)傳輸格式和傳輸控制功能的路由結(jié)點(diǎn)之間的直

接信道。

■數(shù)據(jù)鏈路層利用物理層提供的原始比特流，在鄰接

節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)透明的、可靠的數(shù)據(jù)傳輸。

■數(shù)據(jù)鏈路層的任務(wù)：為通信實(shí)體間提供建立、維持

和拆除一條或多條數(shù)據(jù)鏈路所必須的功能、過(guò)程，

包括裝幀/卸幀，實(shí)現(xiàn)以幀為單位的同步傳輸控制，

同時(shí)完成流量和差錯(cuò)控制。

3

、在數(shù)據(jù)鏈路層上傳輸數(shù)據(jù)幀

,才送方,以多快的速度發(fā)送數(shù)據(jù)幀,即每幀之間相隔多

?.長(zhǎng)時(shí)間？如何確認(rèn)對(duì)方是否收到數(shù)據(jù)？

?接收方：是否接收到正確的數(shù)據(jù)幀？如何告訴發(fā)送方？

能及時(shí)處理接收到的數(shù)據(jù)幀嗎？

?傳輸過(guò)程：會(huì)出錯(cuò)嗎？會(huì)丟失數(shù)據(jù)幀嗎？

!解決這些問(wèn)題，是鏈路層的主要任務(wù)。

!針對(duì)這些問(wèn)題所制定的通信規(guī)程就是數(shù)據(jù)鏈路層的通信

協(xié)議。

4

數(shù)據(jù)鏈路層的信道

數(shù)據(jù)鏈路層使用的信道主要有以下兩種類

型：

■點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信道。這種信道使用一對(duì)一的點(diǎn)

對(duì)點(diǎn)通信方式。

■廣播信道。這種信道使用一對(duì)多的廣播

通信方式，因此過(guò)程比較復(fù)雜。廣播信

道上連接的主機(jī)很多，因此必須使用專

用的共享信道協(xié)議來(lái)協(xié)調(diào)這些主機(jī)的數(shù)

據(jù)發(fā)

5

數(shù)據(jù)鏈路層的簡(jiǎn)單模型

>主機(jī)乩向“發(fā)送數(shù)據(jù)

6

數(shù)據(jù)鏈路層的簡(jiǎn)單模型（續(xù)）

>主機(jī)乩向“發(fā)送數(shù)據(jù)

主機(jī)路由器R，_____路由器.-Y暨二

H主機(jī)電

局域網(wǎng)一Wgr-廣域網(wǎng)一?B^"局域

僅從數(shù)據(jù)鏈路層觀察幀的流動(dòng)H2

應(yīng)用層科用層

上輸層

運(yùn)輸層

網(wǎng)絡(luò)層k絡(luò)層

物理fL理層物理了理,再理層

7

數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能

(1)鏈路管理

(2)幀定界和幀同步

(3)流量控制

(4)差錯(cuò)控制

(5)將數(shù)據(jù)和控制信息區(qū)分開(kāi)

(6)透明傳輸

(7)尋址

8

3.1使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信道的數(shù)據(jù)鏈路層

.3.1.1數(shù)據(jù)鏈路和幀

■鏈路(link)是一條無(wú)源的點(diǎn)到點(diǎn)的物理線

路段，中間沒(méi)有任何其他的交換結(jié)點(diǎn)。

-一條鏈路只是一條通路的一個(gè)組成部分。

■數(shù)據(jù)鏈路(datalink)除了物理線路外，還必須

有通信協(xié)議來(lái)控制這些數(shù)據(jù)的傳輸。若把實(shí)現(xiàn)

這些協(xié)議的硬件和軟件加到鏈路上，就構(gòu)成了

數(shù)據(jù)鏈路。

■現(xiàn)在最常用的方法是使用適配器(即網(wǎng)卡)來(lái)實(shí)現(xiàn)

這些協(xié)議的硬件和軟件。

-一般的適配器都包括了數(shù)據(jù)鏈路層和物理層這兩層

的功能。

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數(shù)據(jù)鏈路層傳送的是幀，每一幀包括一定數(shù)量的數(shù)據(jù)

和一些必要的控制信息。

結(jié)點(diǎn)A結(jié)點(diǎn)B

網(wǎng)絡(luò)層

數(shù)據(jù)

鏈路層

物理層

(物理)鏈路

(a)

結(jié)點(diǎn)A結(jié)點(diǎn)B

數(shù)據(jù)

鏈路層

(b)

數(shù)據(jù)鏈路層像個(gè)數(shù)字管道

■常常在兩個(gè)對(duì)等的數(shù)據(jù)鏈路層之間畫出

一個(gè)數(shù)字管道，而在這條數(shù)字管道上傳

輸?shù)臄?shù)據(jù)單位是幀。

■早期的數(shù)據(jù)通信協(xié)議曾叫作通信規(guī)程

(procedure)o因此在數(shù)據(jù)鏈路層，規(guī)程

和協(xié)議是同義語(yǔ)。

11

3.1.2三個(gè)基本問(wèn)題

(1)封裝成幀

(2)透明傳輸

(3)差錯(cuò)控制

12

1.封裝成幀

■封裝成幀(framing)就是在一段數(shù)據(jù)的前后分別

添加首部和尾部，然后就構(gòu)成了一個(gè)幀。確定

幀的界限。

■首部和尾部的一個(gè)重要作用就是進(jìn)行幀定界。

——<MTU-------

數(shù)據(jù)鏈路層的幀長(zhǎng)13

、■用控制字符進(jìn)行幀定界的方法舉例

幀開(kāi)始符幀結(jié)束符

SOH裝在幀中的數(shù)據(jù)部分EOT

-----------------------幀

發(fā)送在前

14

2.透明傳輸

出現(xiàn)了“EOT”

完整的幀----------------------->

發(fā)送—數(shù)據(jù)部分-----------------

作前

SOHEOTEOT

<7j

被接收端被接收端當(dāng)作無(wú)效幀而丟棄

誤認(rèn)為是一個(gè)幀

15

解決透明傳輸問(wèn)題

■發(fā)送端的數(shù)據(jù)鏈路層在數(shù)據(jù)中出現(xiàn)控制字符

“SOH”或“EOT”的前面插入一個(gè)轉(zhuǎn)義字符

“ESC”(其十六進(jìn)制編碼是1B)。

■字節(jié)填充(bytestuffing)或字符填充(character

stuffing)——接收端的數(shù)據(jù)鏈路層在將數(shù)據(jù)送往網(wǎng)

絡(luò)層之前刪除插入的轉(zhuǎn)義字符。

■如果轉(zhuǎn)義字符也出現(xiàn)數(shù)據(jù)當(dāng)中，那么應(yīng)在轉(zhuǎn)義字

符前面插入一個(gè)轉(zhuǎn)義字符。當(dāng)接收端收到連續(xù)的

兩個(gè)轉(zhuǎn)義字符時(shí)，就刪除其中前面的一個(gè)。

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用字節(jié)填充法解決透明傳輸?shù)膯?wèn)題

幀開(kāi)始符幀結(jié)束符

原始數(shù)據(jù)

SOHEOTSOHESCSOHEOT

字節(jié)填尢/字節(jié)簞充；字節(jié)填充'字節(jié)填充

SOHESCEOTESCSOHESCESCESCSOHEOT

經(jīng)過(guò)字節(jié)填充后發(fā)送的數(shù)據(jù)

發(fā)送

在前

17

3.差錯(cuò)檢測(cè)

■在傳輸過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生比特差錯(cuò)：1可能會(huì)

變成。而。也可能變成1。

■在一段時(shí)間內(nèi)，傳輸錯(cuò)誤的比特占所傳輸比特

總數(shù)的比率稱為誤碼率BER(BitErrorRate)。

■誤碼率與信噪比有很大的關(guān)系。

■為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，在?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳

輸數(shù)據(jù)時(shí)，必須采用各種差錯(cuò)檢測(cè)措施。

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循環(huán)冗余檢驗(yàn)的原理

;在數(shù)據(jù)鏈路層傳送的幀中，廣泛使用了循

環(huán)冗余檢驗(yàn)CRC(CyclicRedundancy

Check)的檢錯(cuò)技術(shù)。

■在發(fā)送端，先把數(shù)據(jù)劃分為組。假定每組k

個(gè)比特。

■假設(shè)待傳送的一組數(shù)據(jù)101001(現(xiàn)在

k=6)。我們?cè)贛的后面再添加供差錯(cuò)檢

測(cè)用的。位冗余碼一起發(fā)送。

19

冗余碼的計(jì)算

■用二進(jìn)制的模2運(yùn)算進(jìn)行2〃乘M的運(yùn)算,

這相當(dāng)于在M后面添加。個(gè)0。

■得到的（k+。）位的數(shù)除以事先選定好的

長(zhǎng)度為（"+1）位的除數(shù)尸，得出商是Q

而余數(shù)是凡余數(shù)尺比除數(shù)尸少1位，

即R是。位。

20

冗余碼的計(jì)算舉例

■現(xiàn)在k=6,101001o

■設(shè)。=3,除數(shù)尸=1101（生成多項(xiàng)式），

■被除數(shù)是2〃M=101001000。

■模2運(yùn)算的結(jié)果是：商Q=110101,

余數(shù)-二001。

■把余數(shù)尺作為冗余碼添加在數(shù)據(jù)M的后面發(fā)

送出去。發(fā)送的數(shù)據(jù)是：2“M+R

即：101001001,共（k+n）位。

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$生成多項(xiàng)式

四個(gè)多項(xiàng)式已成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

■CRC-12=x12+x11+x3+x2+x+1

■CRC-16=x16+x15+x2+1

■CRC-CCITT=x16+x12+x5+1

■CRC-32=X32+X26+X23+X22+X16+X12

+X11+X10+X8+X7+X5+X4+X3+X+l

■硬件實(shí)現(xiàn)CRC校驗(yàn)

■網(wǎng)卡NIC(NetworkInterfaceCard)

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幀檢驗(yàn)序歹ijFCS

-在數(shù)據(jù)后面添加上的冗余碼稱為幀檢驗(yàn)

序歹ijFCS(FrameCheckSequence)o

■循環(huán)冗余檢驗(yàn)CRC和幀檢驗(yàn)序列FCS

并不等同。

■CRC是一種常用的檢錯(cuò)方法，而FCS是添

加在數(shù)據(jù)后面的冗余碼。

■FCS可以用CRC這種方法得出，但CRC

并非用來(lái)獲得FCS的唯一方法。

23

4接收端對(duì)收到的每一幀進(jìn)行CRC檢驗(yàn)

客發(fā)送端產(chǎn)生一個(gè)循環(huán)冗余碼,附加在信息位后

面一起發(fā)送到接收端，接收端收到的信息按發(fā)送

端形成循環(huán)冗余碼同樣的算法進(jìn)行校驗(yàn)。

■若得出的余數(shù)R=0,則判定這個(gè)幀沒(méi)有

親宿,就接受(accept)。

■(2)若余數(shù)R手0,則判定這個(gè)幀有差錯(cuò)，就

甚齊。

■但這種i僉測(cè)方法并不能確定究竟是哪一個(gè)或哪幾

個(gè)比特出現(xiàn)了差錯(cuò)。

■只要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的挑選，并使用位數(shù)足夠多的除數(shù)

尸，那么出現(xiàn)檢測(cè)不到的差錯(cuò)的概率就很小很小。

24

應(yīng)當(dāng)注意

■僅用循環(huán)冗余檢驗(yàn)CRC差錯(cuò)檢測(cè)技術(shù)只能做

到無(wú)差錯(cuò)接受（accept）o

■“無(wú)差錯(cuò)接受”是指：“凡是接受的幀（即不

包括丟棄的幀），我們都能以非常接近于1的

概率認(rèn)為這些幀在傳輸過(guò)程中沒(méi)有產(chǎn)生差錯(cuò)”。

■也就是說(shuō)：“凡是接收端數(shù)據(jù)鏈路層接受的幀

都沒(méi)有傳輸差錯(cuò)”（有差錯(cuò)的幀就丟棄而不接

受）。

■要做到“可靠傳輸”（即發(fā)送什么就收到什么）

就必須再加上確認(rèn)和重傳機(jī)制。

25

單項(xiàng)選擇

1.微立數(shù)據(jù)鏈路層的主要目的是將一條原始的、由差錯(cuò)的物理線

路變?yōu)閷?duì)網(wǎng)絡(luò)層無(wú)差錯(cuò)的B。

A.物理鏈路B.數(shù)據(jù)鏈路C.傳輸介質(zhì)D.端到端連接

2.在數(shù)據(jù)幀中，當(dāng)所傳的數(shù)據(jù)中出現(xiàn)了控制字符時(shí)，就必須采取

適當(dāng)?shù)拇胧?，使接收方不至于將?shù)據(jù)誤認(rèn)為是控制信息。這樣才

能保證數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸是A的。

A.透明B,面向連接C,冗余D,無(wú)連接

3.在0在參考模型中，數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)服務(wù)單元是一C。

A.分組B.報(bào)文C.幀D.比特序列

14.在CRC碼計(jì)算中，可以將一個(gè)二進(jìn)制位串與一個(gè)只含?；?兩

個(gè)系數(shù)的一元多項(xiàng)式建立對(duì)應(yīng)關(guān)系。例如，與位串101101對(duì)應(yīng)的

多項(xiàng)式為（B）

A.x6+x4+x3+xB.x5+x3+x2+l

C.x5+x3+x2+xD.x6+x5+x4+l26

判斷對(duì)錯(cuò)

1.在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，差錯(cuò)主要是由通信過(guò)程中的噪聲引起

的。T

2.誤碼率應(yīng)該是衡量數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)不正常工作狀態(tài)下傳輸可

靠信的參數(shù)。F

3.如果在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中發(fā)生傳輸錯(cuò)誤，那么傳輸端接收到

的帶有CRC校驗(yàn)碼的接收數(shù)據(jù)比特序列一定能被相同的生成多

項(xiàng)時(shí)整除。F

4.如果數(shù)據(jù)鏈路層能夠?yàn)閮蓚€(gè)網(wǎng)絡(luò)層的對(duì)等實(shí)體提供數(shù)據(jù)傳

輸服務(wù)，那么對(duì)于兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)層需要通信的對(duì)等實(shí)體來(lái)說(shuō)就存在

著一個(gè)虛擬數(shù)據(jù)路徑。T

27

3.2點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議PPP

3.2.1PPP協(xié)議的特點(diǎn)

-數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議：定義了一條鏈路的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)間交換的

數(shù)據(jù)單元格式，以及結(jié)點(diǎn)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)單元的動(dòng)作。

■現(xiàn)在全世界使用得最多的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議

PPP(Point-to-PointProtocoI)o

■1992年制訂了PPP協(xié)議。經(jīng)過(guò)1993年和1994年的修

訂，現(xiàn)在的PPP協(xié)議已成為因特網(wǎng)的正式標(biāo)準(zhǔn)[RFC

1661]O(http:〃/;http:〃/;

httn：/7wwt/caf.aet/中國(guó)協(xié)議分析網(wǎng))

-PP為基于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的多協(xié)議自尋址數(shù)據(jù)包的傳輸提供

了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方法。

■用戶使用撥號(hào)電話線接入因特網(wǎng)時(shí)，一般都是使用PPP

協(xié)議。

28

用戶到ISP的鏈路使用PPP協(xié)議

啟用PPP的連接可以通過(guò)任何工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)PPP服務(wù)器

撥入遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)。

29

1.ppp協(xié)議應(yīng)滿足的需求

■簡(jiǎn)單——這是首要的要求

■封裝成幀

■透明性

■多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議

■多種類型鏈路

■差錯(cuò)檢;則

■檢測(cè)連接狀態(tài)

-最大傳送單元

■網(wǎng)絡(luò)層地址協(xié)商

■數(shù)據(jù)壓縮協(xié)商

30

2.PPP協(xié)議不需要的功能

■流量控制

■序號(hào)

-多點(diǎn)線路

-半雙工或單工鏈路

錯(cuò)誤恢復(fù)，流量控制，數(shù)據(jù)排序都交給上層管理!

31

3.PPP協(xié)議的組成

■PPP協(xié)議有三個(gè)組成部分

-一個(gè)將IP數(shù)據(jù)報(bào)封裝到串行鏈路的方法。PPP封

裝提供了不同網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議同時(shí)通過(guò)統(tǒng)一鏈路的多路

技術(shù)，使其保有對(duì)常用支持硬件的兼容性。

■鏈路控制協(xié)議LCP(LinkControlProtocol)o用

于建立、設(shè)定和測(cè)試數(shù)據(jù)鏈路連接。

■網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCP(NetworkControIProtocol)o

用于建立、設(shè)定不同網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。

32

3.2.2PPP協(xié)議的幀格式

先發(fā)送

字節(jié)1112不超過(guò)1500字節(jié)21

------------------------------------PPP幀--------------------------

■標(biāo)志字段F=0x7E（符號(hào)“Ox”表示后面的字符是用十六進(jìn)制

表示。十六進(jìn)制的7E的二進(jìn)制表示是01111110）。

■地址字段A只置為OxFF（標(biāo)準(zhǔn)廣播地址）。地址字段實(shí)際上

并不起作用。

■控制字段C通常置為0x03。要求用戶數(shù)據(jù)傳輸采用無(wú)序幀。

■PPP是面向字節(jié)的，所有的PPP幀的長(zhǎng)度都是整數(shù)字節(jié)。

33

ppp協(xié)議的幀格式

先發(fā)送

字節(jié)1112不超過(guò)1500字節(jié)21

------------------------------------PPP幀--------------------------

■ppp有一個(gè)2個(gè)字節(jié)的協(xié)議字段。

-當(dāng)協(xié)議字段為0x0021時(shí)，PPP幀的信息字段就是

IP數(shù)據(jù)報(bào)。

-若為0xC021,則信息字段是PPP鏈路控制數(shù)據(jù)。

-若為0x8021,則表示這是網(wǎng)絡(luò)控制數(shù)據(jù)。

34

透明傳輸問(wèn)題

■當(dāng)PPP用在同步傳輸鏈路時(shí)，協(xié)議規(guī)定

采用硬件來(lái)完成比特填充（和HDLC的

做法一樣）。

■當(dāng)PPP用在異步傳輸時(shí)，就使用一種特

殊的字符填充法。

35

字符填充

■將信息字段中出現(xiàn)的每一個(gè)0x7E字節(jié)轉(zhuǎn)

變成為2字節(jié)序列(0x7D,0x5E)o

■若信息字段中出現(xiàn)一個(gè)0x7D的字節(jié)，則將

其轉(zhuǎn)變成為2字節(jié)序列(0x7D,0x5D)o

■若信息字段中出現(xiàn)ASCII碼的控制字符

(即數(shù)值小于0x20的字符)，則在該字

符前面要加入一個(gè)0x7D字節(jié)，同時(shí)將該

字符的編碼加以改變。

36

字符填充示例

PPP協(xié)議

字符填充

接收端網(wǎng)

絡(luò)層接收

到的數(shù)據(jù)

37

零比特填充

■PPP協(xié)議用在SONET/SDH鏈路時(shí)，是

使用同步傳輸（一連串的比特連續(xù)傳

送）。這時(shí)PPP協(xié)議采用零比特填充方

法來(lái)實(shí)現(xiàn)透明傳輸。

■在發(fā)送端，只要發(fā)現(xiàn)有5個(gè)連續(xù)1,則

立即填入一個(gè)0。接收端對(duì)幀中的比特

流進(jìn)行掃描。每當(dāng)發(fā)現(xiàn)5個(gè)連續(xù)1時(shí)，就

把這5個(gè)連續(xù)1后的一個(gè)0刪除，

38

零比特填充示例

信息字段中出現(xiàn)了和01001111110001010

標(biāo)志字段F完全一樣-----Y--------)

的8比特組合會(huì)被誤認(rèn)為是標(biāo)志字段F

oodddX1OOOOXO4O

iii---—

發(fā)送端在5個(gè)連1之后01F

填入0比特再發(fā)送出去

發(fā)送端填入0比特

010011111010001010

在接收端把5個(gè)連1

之后的0比特刪除

接收端刪除填入的0比特

不提供使用序號(hào)和確認(rèn)

的可靠傳輸

PPP協(xié)議之所以不使用序號(hào)和確認(rèn)機(jī)制是

出于以下的考慮：

■在數(shù)據(jù)鏈路層出現(xiàn)差錯(cuò)的概率不大時(shí)，使用比

較簡(jiǎn)單的PPP協(xié)議較為合理。

■在因特網(wǎng)環(huán)境下，PPP的信息字段放入的數(shù)

據(jù)是IP數(shù)據(jù)報(bào)。數(shù)據(jù)鏈路層的可靠傳輸并不

能夠保證網(wǎng)絡(luò)層的傳輸也是可靠的。

■幀檢驗(yàn)序列FCS字段可保證無(wú)差錯(cuò)接受。

40

3.2.3PPP協(xié)議的工作狀態(tài)

■當(dāng)用戶撥號(hào)接入ISP時(shí)，路由器的調(diào)制解調(diào)器對(duì)

撥號(hào)做出確認(rèn)，并建立一條物理連接。

■PC機(jī)向路由器發(fā)送一系列的LCP分組（封裝成

多個(gè)ppp幀）。

■這些分組及其響應(yīng)選擇一些PPP參數(shù)，和進(jìn)行

網(wǎng)絡(luò)層配置，NCP給新接入的PC機(jī)分配一個(gè)臨

時(shí)的IP地址，使PC機(jī)成為因特網(wǎng)上的一個(gè)主

機(jī)。

■通信完畢時(shí)，NCP釋放網(wǎng)絡(luò)層連接，收回原來(lái)

分配出去的IP地址。接著，LCP釋放數(shù)據(jù)鏈路

層連接。最后釋放的是物理層的連接。

41

注可！；方,可事先?融

ppp技的L<?「二

通LCI?小西Wy.機(jī)I認(rèn)UE左也-1場(chǎng)照在也.氈臺(tái)【可

信

階

段

圖

7<卞-，3士瑞協(xié)亡之~".g，1「E女i??4/?、、CZS，

1

收的，1萬(wàn)數(shù)日

1

EUP"GYM逐》lk?運(yùn)？?

MflV：151個(gè).4f

鏈路靜止設(shè)備之間無(wú)鏈路

I

LCP配置物理層連接建立

LCP鏈路協(xié)商吳敗

___________________________________

終止I__鏈路建立I物理鏈路

LCP配置協(xié)商

1r1「

鑒別失敗___________________________________

鏈路終止一鑒別|LCP鏈路

鑒別成功或無(wú)需鑒別

1「W

___________________________________

鏈路故障或網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議|已鑒別的LCP鏈路

關(guān)閉請(qǐng)求

NCP配置協(xié)商

鏈路打開(kāi)已鑒別的LCP鏈路

和NCP鏈旦各

PPP協(xié)議的狀態(tài)圖

選擇與填空

1.0比特插入/刪除方法規(guī)定，在兩個(gè)標(biāo)志字段為F之間的比特

序列中，如果檢查出連續(xù)的B個(gè)1,不管它后面的比特是0

或1,都增加1個(gè)0。

A.4B.5C.6D.8

2.PPP協(xié)議是一A。

A.面向字符的同步協(xié)議B.面向比特的同步協(xié)議

C.異步協(xié)議D.網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議

3.在某面向比特同步協(xié)議的幀數(shù)據(jù)段中出現(xiàn)比特串

1111011111110111110,問(wèn)位填充后輸出是o

111101111101101111100

44

3.3使用廣播信道的數(shù)據(jù)鏈路層

3.3.1局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層

■局域網(wǎng)絡(luò)(LAN)是指在一個(gè)集中的區(qū)域，將計(jì)算機(jī)、終端

和各種外部設(shè)備互連在一起的通信網(wǎng)絡(luò)。這里強(qiáng)調(diào)的是通信

網(wǎng)，故它的協(xié)議，主要是低三層的通信協(xié)議。

■域網(wǎng)的基本特征

1、網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的地理范圍比較小，站點(diǎn)數(shù)目有限。

2、信息的傳輸速率比較高。

3、網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)營(yíng)權(quán)和管理權(quán)屬于某個(gè)單位。

■局域網(wǎng)具有如下的一些主要優(yōu)點(diǎn)：

?能方便地共享昂貴的外部設(shè)備、主機(jī)以及軟件、數(shù)據(jù)。從

一個(gè)站點(diǎn)可訪問(wèn)全網(wǎng)。

?便于系統(tǒng)的擴(kuò)展和逐漸地演變，各設(shè)備的位置可靈活調(diào)整

不口

?提高三系統(tǒng)的可靠性、可用性和殘存性。

45

決定局域網(wǎng)性能的三要素

■扇域網(wǎng)的三要素

局域網(wǎng)的特性主要由三個(gè)要素決定，即拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)

（雙絞線、同軸電纜、光纖）和介質(zhì)訪問(wèn)控制方法

■局域網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與介質(zhì)訪問(wèn)控制方法緊密相關(guān)，一旦拓

撲結(jié)構(gòu)確定，就對(duì)應(yīng)著相應(yīng)的介質(zhì)訪問(wèn)控制方法。

■拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、介質(zhì)訪問(wèn)控制方法和介質(zhì)種類一旦確定，則在很

大程度上決定了網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)時(shí)間，吞吐率和利用率等各種特性。

因此在選擇局域網(wǎng)絡(luò)類型時(shí)，應(yīng)根據(jù)用戶需求，權(quán)衡性能價(jià)格

比等多種因素

■局域網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域

個(gè)人計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)、大型計(jì)算設(shè)備群的后端網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)區(qū)

域網(wǎng)絡(luò)、辦公室與實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)絡(luò)、企業(yè)與學(xué)校的主干網(wǎng)

46

局域網(wǎng)的拓?fù)?/p>

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涠x了網(wǎng)中資源的連接方式

匹配

電阻

總線網(wǎng)

_匹配

臭星.電阻

環(huán)形網(wǎng)樹(shù)形網(wǎng)

媒體共享技術(shù)

■靜態(tài)劃分信道

■頻分復(fù)用

■時(shí)分復(fù)用

■波分復(fù)用

■碼分復(fù)用

-動(dòng)態(tài)媒體接入控制(多點(diǎn)接入)

■隨機(jī)接入

■受控接入，如多點(diǎn)線路探詢(polling),

或蛤詢O

48

以太網(wǎng)Ethernet的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)

■DIXEthernetV2是世界上第一個(gè)局域網(wǎng)

產(chǎn)品（以太網(wǎng)）的規(guī)約。

■IEEE的802.3標(biāo)準(zhǔn)。

■DIXEthernetV2標(biāo)準(zhǔn)與IEEE的802.3

標(biāo)準(zhǔn)只有很小的差別，因此可以將802.3

局域網(wǎng)簡(jiǎn)稱為“以太網(wǎng)”。

■嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，“以太網(wǎng)”應(yīng)當(dāng)是指符合

DIXEthernetV2標(biāo)準(zhǔn)的局域網(wǎng)

49

數(shù)據(jù)鏈路層的兩個(gè)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(huì)就將局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈

路層拆成兩個(gè)子層：

■邏輯鏈路控制LLC(LogicalLinkControl)子層

■媒體寸妾入寸空制MAC(MediumAccessControl)

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子層則與傳輸媒體無(wú)關(guān)，不

管采用何種協(xié)議的局域網(wǎng)對(duì)LLC子層來(lái)說(shuō)

都是透明的

50

局域網(wǎng)對(duì)LLC子層

是透明的

LLC子層看不見(jiàn)

下面的局域網(wǎng)

網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層

V、、一

LLCLLC

邏輯鏈路控制數(shù)據(jù)

媒體接入控制MAC局域網(wǎng)VMAC鏈路層

物理層、、、八人一'物理層

站點(diǎn)1站點(diǎn)2

51

2.適配器的作用

網(wǎng)絡(luò)接口板又稱為通信適配器(adapter)或網(wǎng)絡(luò)接口卡

NIC(NetworkInterfaceCard),或“網(wǎng)卡”。

地址硬件地址

算IP

計(jì)

過(guò)

通計(jì)算機(jī)

器

配

局

和CPU和適配器至局限網(wǎng)

網(wǎng)

進(jìn)存儲(chǔ)器7T(網(wǎng)卡)串行矗

通

信通信

生成發(fā)送的數(shù)據(jù)把幀發(fā)送到局域網(wǎng)

處理收到的數(shù)據(jù)從局域網(wǎng)接收幀

52

?適配器的重要功能

適配器的重要功能：

■進(jìn)行串行/并行轉(zhuǎn)換。

■對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存。

■在計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)安裝設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。

■實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)協(xié)議。

53

3.3.2CSMA/CD協(xié)、議

■最初的以太網(wǎng)是將許多計(jì)算機(jī)都連接到一根總

線上。當(dāng)初認(rèn)為這樣的連接方法既簡(jiǎn)單又可靠,

因?yàn)榭偩€上沒(méi)有有源器件。

ABCDE

［不接受）B向D［不接受）|接受［不接受

------發(fā)送數(shù)據(jù)-------------------

54

為了通信的簡(jiǎn)便

以太網(wǎng)采取了兩種重要的措施

■采用較為靈活的無(wú)連接的工作方式,即

不必先建立連接就可以直接發(fā)送數(shù)據(jù)。

■以太網(wǎng)對(duì)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀不進(jìn)行編號(hào)，也

不要求對(duì)方發(fā)回確認(rèn)。

■這樣做的理由是局域網(wǎng)信道的質(zhì)量很好，因

信道質(zhì)量產(chǎn)生差錯(cuò)的概率是很小的。

55

以太網(wǎng)提供的服務(wù)

■以太網(wǎng)提供的服務(wù)是不可靠的交付，即

盡最大努力的交付。

■當(dāng)目的站收到有差錯(cuò)的數(shù)據(jù)幀時(shí)就丟棄

此幀，其他什么也不做。差錯(cuò)的糾正由

局層來(lái)決定。

■如果高層發(fā)現(xiàn)丟失了一些數(shù)據(jù)而進(jìn)行重

傳，但以太網(wǎng)并不知道這是一個(gè)重傳的

幀，而是當(dāng)作一個(gè)新的數(shù)據(jù)幀來(lái)發(fā)送。

56

載波監(jiān)聽(tīng)多點(diǎn)接入/碰撞檢測(cè)

CSMA/CD

■CSMA/CD表示CarrierSenseMultiple

AccesswithCollisionDetectiono

■“多點(diǎn)接入”表示許多計(jì)算機(jī)以多點(diǎn)接入的方

式連接在一根總線上。

■“載波監(jiān)聽(tīng)”是指每一個(gè)站在發(fā)送數(shù)據(jù)之前先

要檢測(cè)一下總線上是否有其他計(jì)算機(jī)在發(fā)送數(shù)

據(jù)，如果有，則暫時(shí)不要發(fā)送數(shù)據(jù)，以免發(fā)生

碰撞。

■總線上并沒(méi)有什么“載波”。因此，“載波監(jiān)

聽(tīng)”就是用電子技術(shù)檢測(cè)總線上有沒(méi)有其他計(jì)

算機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)。

57

碰撞檢測(cè)

■“碰撞檢測(cè)”就是計(jì)算機(jī)邊發(fā)送數(shù)據(jù)邊檢測(cè)信道

上的信號(hào)電壓大小。

■當(dāng)幾個(gè)站同時(shí)在總線上發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，總線上的

信號(hào)電壓擺動(dòng)值將會(huì)增大（互相疊加）。

■當(dāng)一個(gè)站檢測(cè)到的信號(hào)電壓擺動(dòng)值超過(guò)一定的

門限值時(shí)，就認(rèn)為總線上至少有兩個(gè)站同時(shí)在

發(fā)送數(shù)據(jù)，表明產(chǎn)生了碰撞。

■所謂“碰撞”就是發(fā)生了沖突。因此“碰撞檢

測(cè)”也稱為“沖突檢測(cè)”。

58

檢測(cè)到碰撞后

蚩在發(fā)生碰撞時(shí)，總線上傳輸?shù)男盘?hào)產(chǎn)生

了嚴(yán)重的失真，無(wú)法從中恢復(fù)出有用的

信息來(lái)。

■每一個(gè)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(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源，然后等待一段

隨機(jī)時(shí)間后再次發(fā)送。

59

電磁波在總線上的

有限傳播速率的影響

B單程端到端

A<-----------------1km--------------------傳---播時(shí)延記為二

t=0

A和B發(fā)送數(shù)據(jù)均失敗，它們都要推

遲一段時(shí)間后再重新發(fā)送

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(gè)站在發(fā)送數(shù)據(jù)之后的一小段時(shí)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(gè)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。

61

爭(zhēng)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

多經(jīng)過(guò)時(shí)間2了（兩倍的端到端往返時(shí)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(shí)延2了稱為爭(zhēng)用期,

或碰撞窗口。

-經(jīng)過(guò)爭(zhēng)用期這段時(shí)間還沒(méi)有檢測(cè)到碰撞,

才能肯定這次發(fā)送不會(huì)發(fā)生碰撞。

62

二進(jìn)制指數(shù)類型退避算法

（truncatedbinaryexponentialtype）

I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(gè)隨機(jī)時(shí)間才能再發(fā)送數(shù)據(jù)。

■確定基本退避時(shí)間，一般是取為爭(zhēng)用期

■定義重傳次數(shù)k,k<10,即

k=Min［重傳次數(shù)，10］

■從整數(shù)集合［01…，（2k-1）］中隨機(jī)地取出一個(gè)

數(shù)，記為幾重傳所需的時(shí)延就是，倍的基本

退避時(shí)間。

■當(dāng)重傳達(dá)16次仍不能成功時(shí)即丟棄該幀，并

向高層報(bào)告。

63

爭(zhēng)用期的長(zhǎng)度

!以太網(wǎng)取51.2四為爭(zhēng)用期的長(zhǎng)度。

■對(duì)于10Mb/s以太網(wǎng)，在爭(zhēng)用期內(nèi)可發(fā)送

512bit,即64字節(jié)。

■以太網(wǎng)在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，若前64字節(jié)沒(méi)有發(fā)

生沖突，則后續(xù)的數(shù)據(jù)就不會(huì)發(fā)生沖突。

64

最短有效幀長(zhǎng)

!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(cè)到?jīng)_突就立即中止發(fā)送，這時(shí)

已經(jīng)發(fā)送出去的數(shù)據(jù)一定小于64字節(jié)。

■以太網(wǎng)規(guī)定了最短有效幀長(zhǎng)為64字節(jié)，凡

長(zhǎng)度小于64字節(jié)的幀都是由于沖突而異常

中止的無(wú)效幀。

65

強(qiáng)化碰撞

?當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)的站一旦發(fā)現(xiàn)發(fā)生了碰撞時(shí)：

■立即停止發(fā)送數(shù)據(jù)；

■再繼續(xù)發(fā)送若干比特的人為干擾信號(hào)(jamming

signal),以便讓所有用戶都知道現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)生

了碰撞。

66

筍為邙熊B發(fā)送數(shù)據(jù)）

3\B

T

信

TB4A檢測(cè)

源沖突道

占

用

TJ時(shí)

±

間

T

B也能夠檢測(cè)到?jīng)_突，并立即停止發(fā)送數(shù)據(jù)幀，接

著就發(fā)送干擾信號(hào)。這里為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，只畫出A

發(fā)送干擾信號(hào)的情況。

CSMA/CD發(fā)送流程

CSMA/CD

接收流程

N

巾貞CRCZE確？

心必接收

3.4使用廣播信道的以太網(wǎng)

3.4.1使用集線器的星形拓?fù)?/p>

傳統(tǒng)以太網(wǎng)最初是使用粗同軸電纜,后來(lái)演進(jìn)到使用比

較便宜的細(xì)同軸電纜，最后發(fā)展為使用更便宜和更靈活

的雙絞線。

■這種以太網(wǎng)采用星形拓?fù)?，在星形的中心則增加了一種

可靠性非常高的設(shè)備，叫做集線器(hub)

70

集線器的一些特點(diǎn)

■集線器是使用電子器件來(lái)模擬實(shí)際電纜線

的工作，因此整個(gè)系統(tǒng)仍然像一個(gè)傳統(tǒng)的

以太網(wǎng)那樣運(yùn)行。

■使用集線器的以太網(wǎng)在邏輯上仍是一個(gè)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。

■集線器很像一個(gè)多接口的轉(zhuǎn)發(fā)器，工作在

物理層。

71

具有三個(gè)接口的集線器

線

器

OX

AX

X絞

線

XX雙

XX

XX

YX

QV

網(wǎng)卡網(wǎng)卡網(wǎng)卡

工作站工作站工作站

72

3.4.2以太網(wǎng)的信道利用率

-以太網(wǎng)的信道被占用的情況:

■爭(zhēng)用期長(zhǎng)度為22即端到端傳播時(shí)延的兩倍。

檢測(cè)到碰撞后不發(fā)送干擾信號(hào)。

■幀長(zhǎng)為￡8讓)，數(shù)據(jù)發(fā)送速率為C(b/s),因

而幀的發(fā)送時(shí)間為L(zhǎng)/C=To(s)o

73

以太網(wǎng)的信道利用率

芝個(gè)幀從開(kāi)始發(fā)送,經(jīng)?撞后,將再

重傳數(shù)次，到發(fā)送成功且信道轉(zhuǎn)為空閑（即再經(jīng)過(guò)

時(shí)間r使得信道上無(wú)信號(hào)在傳播）時(shí)為止，是發(fā)送

一幀所需的平均時(shí)間。

<---------發(fā)生碰撞-------f-------------占用期-------->

1爭(zhēng)用期:爭(zhēng)用期:…1爭(zhēng)用期發(fā)送成功

*—2—*-^2—**-2—**----------------TQ-------------------------F

<發(fā)送一幀所需的平均時(shí)間----------------->

74

參數(shù)a

■要提高以太網(wǎng)的信道利用率,就必須減小二與

70之比。在以太網(wǎng)中定義了參數(shù)a,它是以太

網(wǎng)單程端到端時(shí)延工與幀的發(fā)送時(shí)間丁。之比:

a=—(5)

?a—0表示一發(fā)生碰撞就立即可以檢測(cè)出來(lái),

并立即停止發(fā)送，因而信道利用率很高。

?a越大，表明爭(zhēng)用期所占的比例增大，每發(fā)

生一次碰撞就浪費(fèi)許多信道資源，使得信道

利用率明顯降低。

75

對(duì)以太網(wǎng)參數(shù)的要求

■當(dāng)數(shù)據(jù)率一定時(shí),以太網(wǎng)的連線的長(zhǎng)度

受到限制，否則7的數(shù)值會(huì)太大。

-以太網(wǎng)的幀長(zhǎng)不能太短，否則丁。的值會(huì)

太小，使a值太大。

76

信道利用率的最大值Smax

生理想化的情況下，以太網(wǎng)上的各站發(fā)送數(shù)據(jù)都

不會(huì)產(chǎn)生碰撞（這顯然已經(jīng)不是CSMA/CD,而

是需要使用一種特殊的調(diào)度方法），即總線一旦

空閑就有某一個(gè)站立即發(fā)送數(shù)據(jù)。

■發(fā)送一幀占用線路的時(shí)間是To+「，而幀本身的

發(fā)送時(shí)間是丁。。于是我們可計(jì)算出理想情況下的

極限信道利用率Smax為：

c1

2max(6)

1+a

77

參數(shù)a可以很容易地和

時(shí)延帶寬積聯(lián)系起來(lái)

■考慮到To是幀長(zhǎng)￡與數(shù)據(jù)的發(fā)送速率C

之比，于是參數(shù)〃可寫為：

r_r_TC

⑺

■式中的分子正是時(shí)延帶寬積，或以比特

為單位的信道長(zhǎng)度，而分母是以比特為

單位的幀長(zhǎng)。

78

a>1時(shí)的信道利用情況

(a=4)

參數(shù)a=4使得信道利用率很低。

79

a=0.01時(shí)的信道利用情況

AB

t=TAB

參數(shù)a=0.01使得信道利用率很高。

80

3.4.3以太網(wǎng)的MAC層

1.MAC層的硬件地址

廣在局域網(wǎng)中，硬件地址又稱為物理地址，或MAC地址。

■802標(biāo)準(zhǔn)所說(shuō)的“地址”嚴(yán)格地講應(yīng)當(dāng)是每一個(gè)站的“名

字”或標(biāo)識(shí)符。

■IEEE的注冊(cè)管理機(jī)構(gòu)RA負(fù)責(zé)向廠家分配地址字段的前

三個(gè)字節(jié)（即高位24位）。

■地址字段中的后三個(gè)字節(jié)（即低位24位）由廠家自行指派,

稱為擴(kuò)展標(biāo)識(shí)符，必須保證生產(chǎn)出的適配器沒(méi)有重復(fù)地

址。

■一個(gè)地址塊可以生成224個(gè)不同的地址。這種48位地址稱

為MAC-48,它的通用名稱是EUI-48。

■MAC地址實(shí)際上就是網(wǎng)卡地址（硬件地址、物理地址）

或網(wǎng)卡標(biāo)識(shí)符EUI-48

81

第字節(jié)

48位的MAC地址第1字節(jié)6

十六進(jìn)制表示的EUI-48地址:AC-DE-48-00-00-80

二進(jìn)制表示的EUI-48地址：,

機(jī)構(gòu)唯一標(biāo)志符OUI擴(kuò)展標(biāo)志符Y

字節(jié)順序/弟1弟2弟3第4第5第6'、、、、

802.5

高位在前1010110011011110)1001000000000000000000010000000

802.6______

最高位最低位最高位最低位

日Z(yǔ)p.士

取無(wú)友送I/G比特最后發(fā)送

網(wǎng)卡上的硬件地址

路由器由于同時(shí)連接到兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)上,

因此它有兩塊網(wǎng)卡和兩個(gè)硬件地址。

20-60-8C-C7-75-2A08-00-20-47-1F-E420-60-8C-11-D2-F6

83

《適配器檢查MAC地址

■適配器從網(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。

■“發(fā)往本站的幀"包括以下三種幀:

■單播(unicast)幀(一對(duì)一)

■廣播(broadcast)幀(一對(duì)全體)

■多播(multicast)幀(一對(duì)多)

84

I2.MAC幀的格式

-常用的以太網(wǎng)MAC幀格式有兩種標(biāo)準(zhǔn)：

■DIXEthernetV2標(biāo)準(zhǔn)

■IEEE的802.3標(biāo)準(zhǔn)

■最常用的MAC幀是以太網(wǎng)V2的格式。

85

以太網(wǎng)V2的MAC幀格式

前同步碼幀開(kāi)始

定界符

86

以太網(wǎng)V2的MAC幀格式

87

以太網(wǎng)V2的MAC幀格式

當(dāng)傳輸媒體的誤碼率為1x10-8時(shí)，

MAC子層可使未檢測(cè)到的差錯(cuò)小于1x10-14。

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)的幀長(zhǎng)不小于字節(jié)。

MAC6488

以太網(wǎng)V2的MAC幀格式

無(wú)效的MAC幀

■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(wú)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。

90

幀間最小間隔

■幀間最小間隔為9.6ILLS,相當(dāng)于96bit的發(fā)送

時(shí)間。

■一個(gè)站在檢測(cè)到總線開(kāi)始空閑后，還要等待

9.6RS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(lái)得及清理，做好接收下一幀的準(zhǔn)備。

91

練習(xí)題

工、判斷下列哪個(gè)以太網(wǎng)地址是正確的c

A.00-80-80-0AB.0060080A

C.00-60-08-00-0A-38D.20

2、有一個(gè)連接10臺(tái)計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)，其中5臺(tái)連接到一個(gè)以太

網(wǎng)集線器上，另外5臺(tái)連接到另一個(gè)以太網(wǎng)集線器上，兩個(gè)集

線器連接到一個(gè)交換機(jī)，而該交換機(jī)又通過(guò)一個(gè)路由器連接到

另一個(gè)配制相同的遠(yuǎn)程辦公室，那么，該交換機(jī)能獲得多少個(gè)

MAC地址？，，

92

3.5擴(kuò)展的局域網(wǎng)

LAN互連的必要性及要解決的問(wèn)題

■LAN互連的必要性：

地域限制、負(fù)載問(wèn)題、互通問(wèn)題、安全問(wèn)題

■LAN互連的困難：

幀格式不同、傳輸速率不同、最大幀長(zhǎng)不同

■LAN互連的實(shí)現(xiàn)：

中繼器/HUB—在物理層上實(shí)現(xiàn)互聯(lián)

橋一在數(shù)據(jù)鏈路層上實(shí)現(xiàn)互聯(lián)

路由器一在網(wǎng)絡(luò)層上實(shí)現(xiàn)互聯(lián)

93

3.5.1在物理層擴(kuò)展局域網(wǎng)

-主機(jī)使用光纖和一對(duì)光纖調(diào)制解調(diào)器

連接到集線器

94

］用多個(gè)集線器可連成更大的局域網(wǎng)

某大學(xué)有三個(gè)系,各自有一個(gè)局域網(wǎng)

三個(gè)獨(dú)立的碰撞域

95

用集線器組成更大的局域網(wǎng)

都在一個(gè)碰捕慚［tl

96

3.5.2在數(shù)據(jù)鏈路層擴(kuò)展局域網(wǎng)

與數(shù)據(jù)鏈路層擴(kuò)展局域網(wǎng)是使用網(wǎng)橋（Bridge）。

■網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，將兩個(gè)LAN連起來(lái)，它

根據(jù)MAC幀的目的地址對(duì)收到的幀進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

■網(wǎng)橋的三大功能是：

1）自學(xué)習(xí)一形成網(wǎng)橋站表

2）過(guò)濾——減輕局域網(wǎng)的負(fù)荷。當(dāng)網(wǎng)橋收到一個(gè)

幀時(shí)，并不是向所有的接口轉(zhuǎn)發(fā)此幀，而是先檢

查此幀的目的MAC地址，然后再確定將該幀轉(zhuǎn)

發(fā)到哪一個(gè)接口

3）轉(zhuǎn)發(fā)——使不同的局域網(wǎng)互連擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的物理

范圍

97

1.網(wǎng)橋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

網(wǎng)橋

網(wǎng)苗A2網(wǎng)段B

?④

\\\

使用網(wǎng)橋帶來(lái)的好處

■過(guò)濾通信量。

■