《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》教案（第五章）

《第五章計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)

■§5」局域網(wǎng)概述

■§5.2Ethernet局域網(wǎng)

■§5.3令牌環(huán)網(wǎng)與FDDI

■§5.4令牌總線

■§5.5高速局域網(wǎng)

■§5-6交換局域網(wǎng)

■§57虛擬局域網(wǎng)

■§5.8無(wú)線局域網(wǎng)

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j§5」局域網(wǎng)概述

ACE

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j§5.J■局域網(wǎng)概述

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IEEE802標(biāo)準(zhǔn)

802.10可互操作的局域網(wǎng)安全規(guī)范

802.1LAN網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)互連

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j§5」局域網(wǎng)概述

■IEEE802標(biāo)準(zhǔn)一各層功能

■物理層

■編碼/譯碼、提取時(shí)鐘、發(fā)送/接收、載波檢測(cè)等其它功能。

當(dāng)然需要向上層提供相應(yīng)的服務(wù)

■邏輯鏈路控制子層LLC

■完成在網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的一條點(diǎn)一點(diǎn)或多點(diǎn)鏈路上的

數(shù)據(jù)幀傳輸控制；差錯(cuò)控制、流量控制、數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)、虛

電路服務(wù)等功能

■是HDLC協(xié)議的子集

■介質(zhì)訪問(wèn)控制子層MAC

■介質(zhì)接入控制和對(duì)信道資源的分配

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§5.1局域網(wǎng)概述

/11EEE802標(biāo)準(zhǔn)——總覽

■802.1一定義網(wǎng)絡(luò)體系、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、網(wǎng)絡(luò)管理和性能測(cè)試

■802.2一定義邏輯鏈路控制子層LLC功能和服務(wù)

■802.3一定義CSMA/CD總線介質(zhì)訪問(wèn)控制子層和物理層規(guī)范

■802.4一定義令牌總線介質(zhì)訪問(wèn)控制子層和物理層規(guī)范

■802.5一定義令牌環(huán)介質(zhì)訪問(wèn)控制子層和物理層規(guī)范

802.11一定義無(wú)線局域網(wǎng)規(guī)范

■802.15一定義近距離個(gè)人無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)

■802.16—定義寬帶無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)

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j§5.J■局域網(wǎng)概述

■局域網(wǎng)特點(diǎn)

■傳輸信道的共享

■具有“沖突”

■局域網(wǎng)性能決定因素

■拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

■傳輸介質(zhì)

■介質(zhì)訪問(wèn)

■指控制多個(gè)結(jié)點(diǎn)利用公共傳輸介質(zhì)發(fā)送和接收數(shù)

據(jù)的方法

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j§5.2Ethernet局域網(wǎng)

■Ethernet的發(fā)展

■20世紀(jì)60年代一ALOHA無(wú)線分組廣播網(wǎng)

■20世紀(jì)70年代一提出總線局域網(wǎng)思想

■1973年一Ethernet網(wǎng)絡(luò)名字

■1976年7月一發(fā)表奠基論文

uEthernet:DistributedPacketSwitchingfor

LocalComputerNetwork/7

■1980年一Xerox.DEC、Intel公布規(guī)范

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j§5.2EthernetsMH

■Ethernet的發(fā)展（續(xù)）

■19814—IEEE802目隹出IEEE802.3

■1982年一Ethernet控制器才隹出

■1990年一推出采用普通雙絞線

■1993年一推出采用光纖

■1995年一目隹出W0MBPS速率

■19984—推出1GBPS速率標(biāo)準(zhǔn)

■1999年一孑隹出1GBPS速率產(chǎn)品

■目前——研究10GBPS速率標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品

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§5.2Ethernet^域網(wǎng)

■Ethernet基本工作流程

ABCDE

不接受）B向D［不接受］］接受［不接受

發(fā)送數(shù)據(jù)-------------------

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y§5.2Ethernet^域網(wǎng)

■Ethernet網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)

■LLC子層采用HDLC協(xié)議

■MAC子層采用IEEE802.3協(xié)議

■CSMA/CD技術(shù)

■CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection

■帶沖突檢測(cè)的載波偵聽多路訪問(wèn)

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、§5.2Ethernet^域網(wǎng)

■CSMA/CD

?工作原理:

?先聽后發(fā)，

?邊聽邊發(fā)，

?沖突停止，

?延遲重發(fā)。

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§5.2Etherne慍域網(wǎng)

MAC子層采用的幀結(jié)構(gòu)

格式PASFDDASALLLC-PDUPADFCS

字節(jié)數(shù)：712/62/620^1500；0~464

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§5.2Etherne慍域網(wǎng)

MAC子層采用的幀結(jié)構(gòu)一前導(dǎo)碼（PA）

PASFDDASALLLC-PDUPADFCS

■前導(dǎo)碼由7個(gè)字節(jié)組成

■其每個(gè)字節(jié)編碼者口為：10101010"

■用于使物理介質(zhì)穩(wěn)定和建立位同步。

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§5.2Ethernet局域網(wǎng)

MAC子層采用的幀結(jié)構(gòu)—幀起始定界符（SFD）

PASFDDASALLLC-PDUPADFCS

■幀起始定界符由工個(gè)字節(jié)組成

其編碼為：1010101V

■用于表示一個(gè)有效幀的開

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§5.2Ethernet^域網(wǎng)

?MAC子層采用的幀結(jié)構(gòu)——目的地址（DA）

PASFDDASALLLC-PDUPADFCS

■目的地址由2個(gè)字節(jié)或6個(gè)字節(jié)組成

■用于表示幀接收的目的站地址

■當(dāng)?shù)凇?〃位數(shù)據(jù)為“0”時(shí)，表示目的地址是單個(gè)地

址

■如果地址部分全部為“工”，表示廣播地址

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p§5.2Etherne慍域網(wǎng)

?■MAC子層采用的幀結(jié)構(gòu)—源地址（SA）

PASFDDASALLLC-PDUPADFCS

■源地址由2個(gè)字節(jié)或6個(gè)字節(jié)組成

■用于表示發(fā)送站的地址

■不能全部為“工”

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§5.2EthernetsMH

MAC子層采用的幀結(jié)構(gòu)一數(shù)據(jù)長(zhǎng)度（L）

PASFDDASALLLC-PDUPADFCS

■數(shù)據(jù)長(zhǎng)度由2個(gè)字節(jié)組成

■用于表示該幀所攜帶的LLC數(shù)據(jù)量的字節(jié)數(shù)（N）

■其取值范圍為46WNW1500

■確定整個(gè)幀的最小長(zhǎng)度為64個(gè)字節(jié)，最大為1518個(gè)字節(jié)

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§5.2EthernetsMH

?MAC子層采用的幀結(jié)構(gòu)一檢驗(yàn)序列(FCS)

PASFDDASALLLC-PDUPADFCS

■檢驗(yàn)序列由4個(gè)字節(jié)組成

■用于存放CRC檢驗(yàn)所產(chǎn)生的檢驗(yàn)碼

■生成多項(xiàng)式為：

G(x)=x32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5+

42

x+x+x+lo

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§5.2EthernetsMH

MAC子層采用的幀結(jié)構(gòu)一

數(shù)據(jù)域（LLCPDU）和填充字段（PAD）

PASFDDASALLLC-PDUPADFCS

■數(shù)據(jù)域用于攜帶LLC層實(shí)體傳輸下來(lái)的數(shù)據(jù)單元。

■數(shù)據(jù)域長(zhǎng)度在0個(gè)字節(jié)一工500個(gè)字節(jié)之間。

■如果數(shù)據(jù)域中沒(méi)有LLC數(shù)據(jù)單元，則需要用PAD部分

來(lái)填充，使其達(dá)到最小的長(zhǎng)度單位，即46個(gè)字節(jié)

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j§5.2Ethernet局域網(wǎng)

■MAC子層采用的幀一最短幀長(zhǎng)設(shè)定

■以太網(wǎng)取51.2海為爭(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

■如果發(fā)生沖突，就一定是在發(fā)送的前64字節(jié)之內(nèi)。

J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

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j§5.2EthernetsMH

■MAC子層采用的地址

■稱為網(wǎng)絡(luò)物理地址，共48位長(zhǎng)度

■可以有248個(gè)網(wǎng)卡數(shù)量

■通常封裝在網(wǎng)卡的ROM中。

■在世界范圍內(nèi)唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)網(wǎng)卡

■前24位為IEEE統(tǒng)一分配的生產(chǎn)廠商標(biāo)識(shí)

■后24位為廠商自定

■通常寫法為00?51?20?81?00?12

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y§5.2Ethernet^域網(wǎng)

■MAC子層幀的發(fā)送和接收

■發(fā)送過(guò)程

■接收過(guò)程

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開始接收幀

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§5.2Ethernet^域網(wǎng)

■物理層標(biāo)準(zhǔn)

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y§5.2Ethernet^域網(wǎng)

■Ethernet網(wǎng)絡(luò)的“黃金規(guī)則”

■最多只允許有5個(gè)網(wǎng)段（每段500米）

■最多只允許使用4個(gè)中繼器

■其中3個(gè)網(wǎng)段上可以有數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)

■另2個(gè)網(wǎng)段上不能有節(jié)點(diǎn)

■以上形成一個(gè)沖突域

■簡(jiǎn)稱為:5-4-3-2-1

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§5.2Ethernet^域網(wǎng)

■Ethernet網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)卡結(jié)構(gòu)

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,§5.3令牌環(huán)網(wǎng)與FDDI

■令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)

■LLC子層采用IEEE802.2協(xié)議

■MAC子層采用IEEE802.5協(xié)議

■TokenRing技術(shù)

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&§5.3令牌環(huán)網(wǎng)與FDDI

■令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)的基本概念

■令牌的概念

■用于控制、管理及傳輸數(shù)據(jù)幀的一種數(shù)據(jù)格式

■令牌的格式

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&§5.3令牌環(huán)網(wǎng)與FDDI

令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)的工作過(guò)程玷AC

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,§5.3令牌環(huán)網(wǎng)與FDDI

■令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)

■用傳輸介質(zhì)組成一個(gè)封閉的環(huán)

■所有站點(diǎn)連接到這個(gè)封閉環(huán)上

■一次只能有一個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送

■當(dāng)沒(méi)有站點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，在環(huán)上傳輸令牌

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j§5.3令牌環(huán)網(wǎng)與FDDI

■■采用的幀結(jié)構(gòu)一幀起始定界符

SDACFCDASAINFOFCSEDFS

?大小為工個(gè)字節(jié)

■指示令牌或幀的開始。

■編碼為“JKOJKOOO”

■采用曼徹斯特編碼技術(shù)表示“0”,采用無(wú)電平變換

的比特表示J或K。

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§5.3令牌環(huán)網(wǎng)與FDDI

■MAC子層采用的幀結(jié)構(gòu)——地址部分

SDACFCDASAINFOFCSEDFS

■DA是目的地址，大小為2個(gè)字節(jié)或6個(gè)字節(jié)

■目的地址中第“0"位為"0",表示單個(gè)目的地址

■目的地址內(nèi)容中全為“工”，表示廣播地址

■SA是源地址，大小與目的地址一致

■源地址中第"0”位必須為"0”

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§5.3令牌環(huán)網(wǎng)與FDDI

■MAC子層采用的幀結(jié)構(gòu)一訪問(wèn)控制字段

SDACFCDASAINFOFCSEDFS

■大小為工個(gè)字節(jié)，編碼為“PPPTMRRR”

■PPP表示優(yōu)先級(jí)（前三位）

■RRR表示預(yù)留位（后三位）

■T表示令牌位用用來(lái)來(lái)防防止止幀幀在在環(huán)環(huán)中中連連續(xù)續(xù)運(yùn)運(yùn)行行

■M表示監(jiān)控位當(dāng)當(dāng)將將幀幀中中MM置置為為““工1〃”時(shí)，，則則拋棄該幀

通常該位為“0〃

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站3令牌環(huán)網(wǎng)與FDDI

■MAC子層采用的幀結(jié)構(gòu)一幀控制字段

SDACFCDASAINFOFCSEDFS

■大小為1個(gè)字節(jié)，編碼為“FFZZZZZZ”

■FF=O表示為MAC幀

■FF=1表示為L(zhǎng)LC幀

■zzzzzz不同的取值，表示不同幀的不同功能

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站3令牌環(huán)網(wǎng)與FDDI

■MAC子層采用的幀結(jié)構(gòu)一信息和檢驗(yàn)字段

SDACFCDASAINFOFCSEDFS

■信息字段大小為n個(gè)字節(jié)

■包括LLC數(shù)據(jù)幀或與MAC協(xié)議控制有關(guān)的信息

■幀檢驗(yàn)字段大小為4個(gè)字節(jié)

■采用循環(huán)冗余檢驗(yàn)技術(shù)

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站3令牌環(huán)網(wǎng)與FDDI

■MAC子層采用的幀結(jié)構(gòu)一幀的結(jié)束定界符

SD|AC|FC|DASAINFOFCSEDFS

■大小為1個(gè)字節(jié),編碼為JK1JK1IE/Z

■表示一個(gè)幀或令牌的結(jié)束

■I為中間幀位_

1=0表示最后幀或唯一幀

■E為差錯(cuò)檢驗(yàn)位

發(fā)送站將其置“0”

在傳輸過(guò)程中，如果錯(cuò)，則由其它站置“工〃

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§5.3令牌環(huán)網(wǎng)與FDDI

■MAC子層采用的幀結(jié)構(gòu)一幀狀態(tài)字

SDACFCDASAINFOFCSEDFS

■大小為1個(gè)字節(jié),編碼為“ACrrACrr”

■A為地址識(shí)別位

■C為幀拷貝位發(fā)過(guò)

為保留部分因?yàn)镕S字段位于FCS檢驗(yàn)碼外

■rr目你“1〃

因此在一個(gè)字節(jié)中AC重復(fù)了一次

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,§5.3令牌環(huán)網(wǎng)與FDDI

■MAC子層幀的發(fā)送和接收

■發(fā)送過(guò)程

■接收過(guò)程

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)§5.3令牌環(huán)網(wǎng)與FDDI

■物理層標(biāo)準(zhǔn)

■令牌環(huán)路采用屏蔽雙絞線

■速率為1MBps或4MBps

■基帶信號(hào)傳輸，采用曼徹斯特編碼

■每個(gè)站使用兩對(duì)雙絞線與“線路中心”連接

■一對(duì)用于入線，一對(duì)用于出線

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,§5.3令牌環(huán)網(wǎng)與FDDI

FDDI網(wǎng)絡(luò)

FiberDistributedDataInterface

■光纖分布數(shù)據(jù)接口

，是一個(gè)全光纖通信網(wǎng)絡(luò)

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,§5.3令牌環(huán)網(wǎng)與FDDI

■FDDI網(wǎng)絡(luò)——網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

■FDDI網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)雙環(huán)結(jié)構(gòu)

■使用節(jié)點(diǎn)中繼器和光纖構(gòu)成封閉的環(huán)路

■各個(gè)網(wǎng)絡(luò)工作站或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和節(jié)點(diǎn)中繼器相連

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,§5.3令牌環(huán)網(wǎng)與FDDI

FDDI網(wǎng)絡(luò)——采用技術(shù)

■采用IEEE802.5協(xié)議

■環(huán)路上有多個(gè)令牌在游動(dòng)

■在幀前加了一個(gè)前導(dǎo)序列PA

■每個(gè)站設(shè)置3個(gè)計(jì)數(shù)器（令牌保持計(jì)數(shù)器、令牌輪轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)器、

有效傳輸計(jì)數(shù)器）

■提高可靠性方面

■當(dāng)有一個(gè)環(huán)出現(xiàn)故障時(shí)，使用另一個(gè)環(huán)完成數(shù)據(jù)傳輸

■當(dāng)兩個(gè)環(huán)都有故障時(shí)，則將兩個(gè)環(huán)連接成一個(gè)環(huán)

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§5.3令牌環(huán)網(wǎng)與FDDI

■FDDI網(wǎng)絡(luò)——物理層標(biāo)準(zhǔn)

■FDDI使用多模光纖

■由2個(gè)光纖環(huán)構(gòu)成

■FDDI網(wǎng)絡(luò)----技術(shù)性能

■最大傳輸速率lOOMBps

■線路總長(zhǎng)200公里

■最大節(jié)點(diǎn)數(shù)1000

■最大幀長(zhǎng)度4500字節(jié)

■誤碼率小于2.5x10-1。

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J§5.4令牌總線網(wǎng)

■令牌總線網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)

■LLC子層采用IEEE802.2協(xié)議

■MAC子層采用IEEE802.4協(xié)議

■Token技術(shù)

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站點(diǎn)A站點(diǎn)B

站點(diǎn)C站點(diǎn)D

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J§5.4令牌總線網(wǎng)

令牌總線網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)

■物理為總線型結(jié)構(gòu)，邏輯為環(huán)型結(jié)構(gòu)

■使用令牌完成數(shù)據(jù)幀的傳輸

■介質(zhì)訪問(wèn)延遲時(shí)間有確定值

■不會(huì)出現(xiàn)沖突

■支持優(yōu)先級(jí)服務(wù)

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問(wèn)題?

早期局域網(wǎng)速率10Mb/s

■存在的問(wèn)題

■介質(zhì)共用問(wèn)題

■網(wǎng)絡(luò)帶寬均分

■沖突增加

如何提高局域網(wǎng)速率？

■提高數(shù)據(jù)傳輸速率

■修介質(zhì)共享方式改為交換方式

■劃分子網(wǎng)，減少?zèng)_突

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j§5.5高速局域網(wǎng)

■快速以太網(wǎng)

■與早期以太網(wǎng)基本相同

■數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到工OOMb/s

■改進(jìn)方法

■縮短發(fā)送幀間隔時(shí)間

■原來(lái)為9.6jus

■現(xiàn)在為0.96jus

■標(biāo)準(zhǔn)名稱

■IEEE802.3U

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§5.5高速局域網(wǎng)

，快速以太網(wǎng)----協(xié)議結(jié)構(gòu)

沈陽(yáng)化工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)分院網(wǎng)絡(luò)體系研究室第五章計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)

?§5.5高速局域網(wǎng)

十

■快速以太網(wǎng)---物理層標(biāo)準(zhǔn)

■100BASE—TX

■100BASE—T4

100BASE—FX

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j§5.5高速局域網(wǎng)

■快速以太網(wǎng)---物理層標(biāo)準(zhǔn)（一）

■100BASE—TX

■采用5類UTP

■使用兩對(duì)線路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸

■一對(duì)用于發(fā)送，速率為100Mb/s

■另一對(duì)用于接收，速率為100Mb/s

■結(jié)點(diǎn)到結(jié)點(diǎn)之間距離100m

■全雙工系統(tǒng)

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j§5.5高速局域網(wǎng)

■快速以太網(wǎng)——物理層標(biāo)準(zhǔn)（二）

■100BASE—T4

■采用3類UTP

■使用四對(duì)線路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸

■三對(duì)用于發(fā)送與接收，速率為100Mb/s

n另一對(duì)用于沖突檢測(cè)

■結(jié)點(diǎn)到結(jié)點(diǎn)之間距離100m

■非全雙工系統(tǒng)

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j§5.5高速局域網(wǎng)

■快速以太網(wǎng)---物理層標(biāo)準(zhǔn)（三）

100BASE—FX

■采用單?；蚨嗄９饫w

■使用2芯線路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸

■一芯用于發(fā)送，速率為100Mb/s

■另一芯用于接收，速率為100Mb/s

■結(jié)點(diǎn)到結(jié)點(diǎn)之間距離可以為2Km

■全雙工系統(tǒng)

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j§5.5高速局域網(wǎng)

■千兆以太網(wǎng)

GigabitEtheernet

■1995年工1月成立研究組

■1996年8月成立80Z3z工作組

■研究多模光纖和屏蔽雙絞線

■1997年初，成立802.3ab工作組

■研究單模光纖和非屏蔽雙絞線

■1998年2月。正式推出標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3Z

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j§5.5高速局域網(wǎng)

■千兆以太網(wǎng)

■數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到1000Mb/s

■改進(jìn)方法

■縮短發(fā)送幀間隔時(shí)間

■原來(lái)為0.96jus

■現(xiàn)在為0.096g

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j§5.5高速局域網(wǎng)

千兆以太網(wǎng)協(xié)議結(jié)構(gòu)

沈陽(yáng)化工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)分院網(wǎng)絡(luò)體系研究室第五章計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)

j§5.5高速局域網(wǎng)

■千兆以太網(wǎng)---物理層標(biāo)準(zhǔn)

■1000BASE—T

■1000BASE—CX

■1000BASE—LX

■1000BASE—SX

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j§5.5高速局域網(wǎng)

■千兆以太網(wǎng)—物理層標(biāo)準(zhǔn)（一）

■1000BASE—T

■使用超5類UTP

■UTP長(zhǎng)度為100米

■1000BASE—CX

■使用STP

■STP長(zhǎng)度25米

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j§5.5高速局域網(wǎng)

■千兆以太網(wǎng)——物理層標(biāo)準(zhǔn)（二）

■1000BASE—LX

■使用波長(zhǎng)為1300nm的單模光纖

■光纖長(zhǎng)度為3000米

■1000BASE—SX

■使用波長(zhǎng)為850mli的多模光纖

■光纖長(zhǎng)度300-550米

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j§5.5高速局域網(wǎng)

■10Gb/sEthernet

■1999年3月成立HSSG研究組

■2002年完成制定

■特點(diǎn)

■幀格式與前面的以太網(wǎng)一致

■保留最小幀長(zhǎng)和最大幀長(zhǎng)

■只使用光纖

■只使用全雙工方式

■不使用CSMA/CD協(xié)議

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j§5.5高速局域網(wǎng)

■lOGb/sEthernet----物理層標(biāo)準(zhǔn)

■局域網(wǎng)物理層（LANPHY）標(biāo)準(zhǔn)

■速率為1OGb/s

■交換機(jī)可支持10個(gè)千兆以太網(wǎng)接口

■廣域網(wǎng)物理層（WANPHY）標(biāo)準(zhǔn)

■速率為9?95328Gb/s

■符合SONET/SDH的0O192/STM-64標(biāo)準(zhǔn)

，傳輸?shù)膸迦胫罸OC-192/STM-64幀的有效載荷中

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j§5.5高速局域網(wǎng)

■lOGb/sEthernet-----物理層特點(diǎn)

■使用單模光纖，傳輸距離可以達(dá)到40Km

■使用多模光纖，傳輸距離限制在65m~300m

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問(wèn)題?

早期局域網(wǎng)速率10Mb/s

■存在的問(wèn)題

■介質(zhì)共用問(wèn)題

■網(wǎng)絡(luò)帶寬均分

■沖突增加

如何提高局域網(wǎng)速率？

■提高數(shù)據(jù)傳輸速率

■將介質(zhì)共享方式改為交換方式

■劃分子網(wǎng)，減少?zèng)_突

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§5.6交換局域網(wǎng)

■交換式局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)

■組成

■局域網(wǎng)交換機(jī)

■網(wǎng)絡(luò)線路

■網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)

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交換機(jī)內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)圖

端口MAC地址

緩

沖1A

控制芯片區(qū)

2B

3C

4D/

站點(diǎn)A站點(diǎn)B站點(diǎn)C站點(diǎn)D

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&§5.6交換局域網(wǎng)

■交換式局域網(wǎng)工作原理

■交換機(jī)建立端口號(hào)/MAC地址映射表

■交換機(jī)接收一個(gè)端口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)

■根據(jù)地址映射表，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)端口

■如果地址映射表中沒(méi)有對(duì)應(yīng)的，則向所有端口轉(zhuǎn)發(fā),

并在收到答復(fù)幀后，建立對(duì)應(yīng)關(guān)系

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&§5.6交換局域網(wǎng)

■"端口號(hào)/MAC地址映射表”建立與維護(hù)

■通過(guò)手工方式建立

■通過(guò)“地址學(xué)習(xí)”法建立

■根據(jù)答復(fù)幀，找到映射關(guān)系

■更新原來(lái)的映射表

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j§5.6交換局域網(wǎng)

■交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)方式

■直接轉(zhuǎn)發(fā)

■只接收目的地址后，就直接轉(zhuǎn)發(fā)

■存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)

■接收完整的幀后，通過(guò)差錯(cuò)檢驗(yàn)和判斷目的地址后轉(zhuǎn)發(fā)

■改進(jìn)的直接轉(zhuǎn)發(fā)

■只接收幀中前64個(gè)字節(jié)，通過(guò)差錯(cuò)檢驗(yàn)和判斷目的地址

后轉(zhuǎn)發(fā)

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&§5.6交換局域網(wǎng)

■交換式局域網(wǎng)中交換機(jī)特點(diǎn)

■低延遲

■支持不同的傳輸速率和工作模式

■自動(dòng)識(shí)別端口速率和工作模式

■支持虛擬局域網(wǎng)服務(wù)

■可以建立端口之間多個(gè)并發(fā)連接，實(shí)現(xiàn)多個(gè)結(jié)點(diǎn)之

間數(shù)據(jù)的并發(fā)傳輸

□可以隔離本地?cái)?shù)據(jù)幀

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J§5.7虛擬局域網(wǎng)

■虛擬局域網(wǎng)(VirtualLAN)概念

■將工作性質(zhì)相同或相似的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)

■在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的支持下

■利用軟件技術(shù)劃分成多個(gè)“邏輯工作組”

■每個(gè)邏輯工作組稱為虛擬局域網(wǎng)

■英文縮寫為：VLAN

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§5.7虛擬局域網(wǎng)

'■虛擬局域網(wǎng)（VLAN）的含義

沈陽(yáng)化工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)分院網(wǎng)絡(luò)體系研究室第五章計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)

,§57虛擬局域網(wǎng)

■虛擬局域網(wǎng)（VLAN）的實(shí)現(xiàn)（之一）

■用交換機(jī)端口號(hào)實(shí)現(xiàn)劃分

■修某些端口劃分為一個(gè)VLAN

■一個(gè)端口屬于一個(gè)VLAN,就不能屬于另一個(gè)

VLAN

■用戶的移動(dòng)需要重新配置VLAN

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3§57虛擬局域網(wǎng)

■虛擬局域網(wǎng)（VLAN）的實(shí)現(xiàn)（之二）

■用MAC地址劃分

■修某些MAC地址劃分為一個(gè)VLAN

■一個(gè)MAC地址可以屬于兩個(gè)不同的VLAN

■用戶的移動(dòng)不需要重新配置VLAN

■但需要網(wǎng)絡(luò)初始建立階段就完成劃分

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J§5.7虛擬局域網(wǎng)

■虛擬局域網(wǎng)（VLAN）的實(shí)現(xiàn)（之三）

■用網(wǎng)絡(luò)層地址劃分

■將某些IP地址劃分為一個(gè)VLAN

■一個(gè)IP地址可以屬于兩個(gè)不同的VLAN

■用戶的移動(dòng)不需要重新配置VLAN

■可以建立服務(wù)目的明確的VLAN

■檢查IP地址花費(fèi)的費(fèi)用比檢查幀地址要大

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3§57虛擬局域網(wǎng)

■虛擬局域網(wǎng)（VLAN）的實(shí)現(xiàn)（之四）

?用IP廣播組劃分

■使用一個(gè)代理設(shè)備

■通過(guò)發(fā)送和接收IP廣播包動(dòng)態(tài)建立

■一個(gè)IP地址可以屬于兩個(gè)不同的VLAN

■用戶的移動(dòng)不需要重新配置VLAN

■可以建立服務(wù)目的明確的VLAN

■可以跨越更大的范圍，具有更大的靈活性

■檢查IP地址花費(fèi)的費(fèi)用比檢查幀地址要大

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J§5.7虛擬局域網(wǎng)

■虛擬局域網(wǎng)（VLAN）的特點(diǎn)

■方便網(wǎng)絡(luò)管理，減少網(wǎng)絡(luò)管理開銷

■提供更好的安全性

■改善網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量

■減少網(wǎng)絡(luò)中存在的廣播風(fēng)暴

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產(chǎn)生了廣播風(fēng)暴

站點(diǎn)A站點(diǎn)B站點(diǎn)C站點(diǎn)D站點(diǎn)E站點(diǎn)G

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j§5.8無(wú)線局域網(wǎng)

應(yīng)用范圍

■作為傳統(tǒng)局域網(wǎng)的擴(kuò)充

工建筑物之間的連接

■漫游訪問(wèn)

特殊的網(wǎng)絡(luò)（臨時(shí)的）

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j§5.8無(wú)線局域網(wǎng)

發(fā)展歷程

■1987年開夕臺(tái)研究

■1990年建立IEEE802.11研究組

■1997年建立IEEE802J1標(biāo)準(zhǔn)

■隨后才隹出IEEE802.：lla、

IEEE802.11b

■目前最新的是IEEE802.11J

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j§5.8無(wú)線局域網(wǎng)

■采用的技術(shù)—分類

■紅外無(wú)線技術(shù)

■擴(kuò)頻無(wú)線技術(shù)

■“藍(lán)牙”技術(shù)

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j§5.8無(wú)線局域網(wǎng)

■采用的技術(shù)---紅外無(wú)線技術(shù)

■利用紅外線較寬的頻帶傳輸

■傳輸速率為1M?2Mb/s

■可視方式傳輸，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸

■不會(huì)穿越不透明物體，保密性好

■頻率高，抗干擾能力強(qiáng)

■利用房間天花板反射，可以覆蓋整個(gè)房間

■系統(tǒng)安裝簡(jiǎn)單，易于管理

■信號(hào)受陽(yáng)光、雪、霧、塵埃等影響

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j§5.8無(wú)線局域網(wǎng)

■采用的技術(shù)一擴(kuò)頻無(wú)線技術(shù)

■分類

■跳頻擴(kuò)頻通信FHSS

■FrequenceHoppingSpreadSpectrum

■直接序列擴(kuò)頻通信DSSS

DirectSequenceSpreadSpectrum

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§5.8無(wú)線局域網(wǎng)

采用的技術(shù)一跳頻擴(kuò)頻通信FHSS技術(shù)

■傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)按照一定的時(shí)間間隔從一個(gè)頻率跳到另一個(gè)頻率

■每個(gè)頻率會(huì)駐留一段時(shí)間，在每個(gè)駐留的頻率上發(fā)送數(shù)據(jù)幀

■頻率跳動(dòng)的過(guò)程中不發(fā)送數(shù)據(jù)幀

■頻率駐留的時(shí)間（時(shí)間間隔）稱為駐留時(shí)間

■IEEE802.il規(guī)定使用2.4G~2.4835GHz頻率范圍

■IEEE802.il規(guī)定3主留時(shí)間為400ms

■IEEE802.il規(guī)定傳輸速率為IMb/s或2Mb/s

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j§5.8無(wú)線局域網(wǎng)

■采用的技術(shù)一直接序列擴(kuò)頻通信DSSS

■傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)與一個(gè)偽隨機(jī)碼信號(hào)經(jīng)過(guò)模二加

■在偽隨機(jī)碼信號(hào)的頻率上進(jìn)行傳輸

■IEEE802.11規(guī)定使用2?4G~2.4835GHz頻率范圍

?IEEE802.11規(guī)定傳輸速率為工Mb/s或2Mb/s

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j§5.8無(wú)線局域網(wǎng)

■采用的技術(shù)----藍(lán)牙(Bluetooth)技術(shù)

■低成本、短距離語(yǔ)音和數(shù)據(jù)通信的開放無(wú)線技術(shù)

■1998年5月，愛立信、諾基亞、東芝、IBM、Inte

五家公司聯(lián)合制定研究計(jì)劃

■1999年下半年，微軟、摩托羅拉、3coM、朗訊

與以上五家公司聯(lián)合成立“藍(lán)牙”技術(shù)推廣組

■21世紀(jì)被評(píng)為“十年來(lái)十大熱門技術(shù)”之一

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j§5.8無(wú)線局域網(wǎng)

■采用的技術(shù)----藍(lán)牙(Bluetooth)技術(shù)特點(diǎn)

■是一種短程無(wú)線通信技術(shù)

■范圍指定為10m,可擴(kuò)展到100m

■提供低價(jià)、大容量的語(yǔ)音與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)

■工作在245GHz頻段，速率為工Mb/s,使用快速

跳頻技術(shù)(1600跳/s)

支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的連接

■每個(gè)設(shè)備配置符合IEEE802標(biāo)準(zhǔn)的48位地址

■采用TDM方案實(shí)現(xiàn)全雙工通信，支持電路交換和分組交換

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j§5.8無(wú)線局域網(wǎng)

■采用的技術(shù)---