1、精選課件1第三章和第四章的部分問題討論第三章和第四章的部分問題討論精選課件2 1 1、局域網擴展、局域網擴展 擴展局域網常用方法有：光纖擴展、中繼器擴展和網擴展局域網常用方法有：光纖擴展、中繼器擴展和網橋擴展。橋擴展。 （1 1）、光纖擴展局域網）、光纖擴展局域網 光纖擴展局域網的情況如圖光纖擴展局域網的情況如圖1 1所示。所示。 用光纖和一對光纖收發器將兩個局域網互聯。當然，用光纖和一對光纖收發器將兩個局域網互聯。當然，必須提供雙向通信功能以使計算機能收發幀。使用一對光必須提供雙向通信功能以使計算機能收發幀。使用一對光纖，使之能雙向同時傳送數據。光纖收發器的主要優點是纖，使之能雙向同時傳送數

2、據。光纖收發器的主要優點是能連接遠處的局域網，而不改變原來的局域網和計算機。能連接遠處的局域網，而不改變原來的局域網和計算機。一般用它來把一幢大樓內的計算機連接到另一幢大樓內的一般用它來把一幢大樓內的計算機連接到另一幢大樓內的局域網中。局域網中。精選課件3精選課件4 2 2、使用中繼器擴展局域網、使用中繼器擴展局域網 中繼器可以用來連接局域網。每個中繼器中繼器可以用來連接局域網。每個中繼器連接兩個網段。中繼器能偵聽一個網段的所有信連接兩個網段。中繼器能偵聽一個網段的所有信號并轉發到另外一個網段。號并轉發到另外一個網段。精選課件5 3 3、使用網橋連接局域網、使用網橋連接局域網 網橋能連接局域網

3、從而擴大局域網的規模。每個網橋網橋能連接局域網從而擴大局域網的規模。每個網橋連接兩個網段，并能轉發一個網段的幀到另外一個網段。連接兩個網段，并能轉發一個網段的幀到另外一個網段。網橋以混合模式偵聽每個網段，這樣可以保證網橋能收到網橋以混合模式偵聽每個網段，這樣可以保證網橋能收到每個穿越網段的幀。然后網橋發送幀副本到另外一個網段每個穿越網段的幀。然后網橋發送幀副本到另外一個網段上。網橋系統可用銅纜、光纖，租用串行線路或衛星頻道上。網橋系統可用銅纜、光纖，租用串行線路或衛星頻道來連接近距離或遠距離的局域網網段。網橋檢查所收到的來連接近距離或遠距離的局域網網段。網橋檢查所收到的每個幀的幀頭中的物理地址

4、。網橋用源地址來判斷計算機每個幀的幀頭中的物理地址。網橋用源地址來判斷計算機連到哪個網段上，并用目標地址來判斷是否要轉發該幀。連到哪個網段上，并用目標地址來判斷是否要轉發該幀。由于網橋在不需要時就不轉發幀，所有橋接網允許各自網由于網橋在不需要時就不轉發幀，所有橋接網允許各自網段中的計算機間的通信同時進行。因此，橋接局域網的性段中的計算機間的通信同時進行。因此，橋接局域網的性能要優于簡單的共享型局域網。能要優于簡單的共享型局域網。精選課件6 4 4、局域網互聯、局域網互聯 將網絡互相連接起來要使用一些中間設備將網絡互相連接起來要使用一些中間設備( (或中司系或中司系統統) )，稱為中繼，稱為中繼

5、(Relay)(Relay)系統。根據中繼系統所在的層次，系統。根據中繼系統所在的層次，可以有以下五種中繼系統：可以有以下五種中繼系統： (1)(1)物理層中繼系統，即轉發器物理層中繼系統，即轉發器 (2)(2)數據鏈路層中繼系統，即網橋或橋接器。數據鏈路層中繼系統，即網橋或橋接器。 (3)(3)網絡層中繼系統，即路由器。網絡層中繼系統，即路由器。 (4)(4)網橋和路由器的混合物橋路器網橋和路由器的混合物橋路器(Brouter)(Brouter)，兼有，兼有網橋和路由器的功能。網橋和路由器的功能。 (5)(5)在網絡層以上的中繼系統，即網關在網絡層以上的中繼系統，即網關(Gateway)(G

6、ateway)。 當中繼系統是轉發器時，一般不稱為網絡互聯，因為當中繼系統是轉發器時，一般不稱為網絡互聯，因為這僅僅是把一個網絡擴大了，而仍然是一個網絡。高層網這僅僅是把一個網絡擴大了，而仍然是一個網絡。高層網關由于比較復雜，目前使用得較少。因此一般討論網絡互關由于比較復雜，目前使用得較少。因此一般討論網絡互聯時都是指用交換機和路由器進行互聯的網絡。聯時都是指用交換機和路由器進行互聯的網絡。精選課件75 集線器的一些特點 集線器是使用電子器件來模擬實際電纜線的工作，因此整個系統仍然像一個傳統的以太網那樣運行。 使用集線器的以太網在邏輯上仍是一個總線網，各工作站使用的還是 CSMA/CD 協議，

7、并共享邏輯上的總線。 集線器很像一個多接口的轉發器，工作在物理層。 精選課件8具有三個接口的集線器 集線器網卡工作站網卡工作站網卡工作站雙絞線精選課件9 6. 以太網的 MAC 層MAC 層的硬件地址 在局域網中，硬件地址又稱為物理地址，或 MAC 地址。 802 標準所說的“地址”嚴格地講應當是每一個站的“名字”或標識符。 但鑒于大家都早已習慣了將這種 48 位的“名字”稱為“地址”，所以本書也采用這種習慣用法，盡管這種說法并不太嚴格。精選課件10 48 位的 MAC 地址 IEEE 的注冊管理機構 RA 負責向廠家分配地址字段的前三個字節(即高位 24 位)。 地址字段中的后三個字節(即低

8、位 24 位)由廠家自行指派，稱為擴展標識符，必須保證生產出的適配器沒有重復地址。 一個地址塊可以生成224個不同的地址。這種 48 位地址稱為 MAC-48，它的通用名稱是EUI-48。 “MAC地址”實際上就是適配器地址或適配器標識符EUI-48。精選課件11 適配器檢查適配器檢查 MAC MAC 地址地址 適配器從網絡上每收到一個適配器從網絡上每收到一個 MAC MAC 幀就首先用硬件檢查幀就首先用硬件檢查 MAC MAC 幀中的幀中的 MAC MAC 地址地址. . 如果是發往本站的幀則收下，然后再進行其他的處理。如果是發往本站的幀則收下，然后再進行其他的處理。 否則就將此幀丟棄，不再

9、進行其他的處理。否則就將此幀丟棄，不再進行其他的處理。 “發往本站的幀發往本站的幀”包括以下三種幀：包括以下三種幀： 單播單播(unicast)(unicast)幀（一對一）幀（一對一） 廣播廣播(broadcast)(broadcast)幀（一對全體）幀（一對全體） 多播多播(multicast)(multicast)幀（一對多）幀（一對多）精選課件12 7網橋網橋 網橋工作在數據鏈路層的網橋工作在數據鏈路層的MACMAC子層，其基本功能是在子層，其基本功能是在不同局域網段之間轉發幀。網橋從端口接收該接口所連接不同局域網段之間轉發幀。網橋從端口接收該接口所連接網段上的所有數據幀，每收到一個幀

10、，就存在緩存區并進網段上的所有數據幀，每收到一個幀，就存在緩存區并進行差錯效驗；如果該幀沒有出現傳輸錯誤而且目的站屬于行差錯效驗；如果該幀沒有出現傳輸錯誤而且目的站屬于其他網段，則根據目的地址通過查找存有端口其他網段，則根據目的地址通過查找存有端口MACMAC地址地址映射的橋接表，找到對應的轉發端口，將它從該端口上轉映射的橋接表，找到對應的轉發端口，將它從該端口上轉發出去，否則丟棄該幀。如果數據幀的源站和目的站在同發出去，否則丟棄該幀。如果數據幀的源站和目的站在同一個網段內，網橋不進行轉發。其工作原理如圖一個網段內，網橋不進行轉發。其工作原理如圖314314所所示，網絡初始化時，網橋接收來自網

11、段示，網絡初始化時，網橋接收來自網段1 1的數據幀的數據幀( (對應接對應接受端口為受端口為1)1)，檢查其源物理地址，并將此物理地址和對應，檢查其源物理地址，并將此物理地址和對應的端口號寫入工作表中，將目的站的物理地址廣播到連接的端口號寫入工作表中，將目的站的物理地址廣播到連接網段上，然后將響應者的物理地址和接收端口號寫入橋接網段上，然后將響應者的物理地址和接收端口號寫入橋接表中，工作一段時間后，網段上的所有站都和端口號形成表中，工作一段時間后，網段上的所有站都和端口號形成一個映射關系。橋接表建立好以后，網橋就根據表中對應一個映射關系。橋接表建立好以后，網橋就根據表中對應關系判斷數據幀是否需

12、要轉發。關系判斷數據幀是否需要轉發。精選課件13精選課件14網橋工作原理圖 精選課件15 8 8二層交換機二層交換機 二層交換機是具備橋接功能的網絡設備?？梢赃@樣理二層交換機是具備橋接功能的網絡設備。可以這樣理解：它等同于網絡交換機上堆疊了網橋，但是，轉發速度解：它等同于網絡交換機上堆疊了網橋，但是，轉發速度要比網橋快很多。二層交換機是數據鏈路層的設備，它能要比網橋快很多。二層交換機是數據鏈路層的設備，它能夠讀取數據包中的夠讀取數據包中的MACMAC地址信息并根據地址信息并根據MACMAC地址來進行交換。地址來進行交換。交換機內部有一個地址表，這個地址表標明了交換機內部有一個地址表，這個地址表

13、標明了MACMAC地址和地址和交換機端口的對應關系。當交換機從某個端口收到一個數交換機端口的對應關系。當交換機從某個端口收到一個數據包，它首先讀取包頭中的源據包，它首先讀取包頭中的源MACMAC地址，這樣它就知道源地址，這樣它就知道源MACMAC地址的機器是連在哪個端口上的，它再去讀取包頭中地址的機器是連在哪個端口上的，它再去讀取包頭中的目的的目的MACMAC地址，并在地址表中查找相應的端口，如果表地址，并在地址表中查找相應的端口，如果表中有與這個目的中有與這個目的MACMAC地址對應的端口，則把數據包直接復地址對應的端口，則把數據包直接復制到這端口上，如果在表中找不到相應的端口則把數據包制到

14、這端口上，如果在表中找不到相應的端口則把數據包廣播到所有端口上。當目的機器對源機器回應時，交換機廣播到所有端口上。當目的機器對源機器回應時，交換機又可以學習又可以學習- -目的目的MACMAC地址與哪個端口對應，在下次傳送數地址與哪個端口對應，在下次傳送數據時就不再需要對所有端口進行廣播了。二層交換機就是據時就不再需要對所有端口進行廣播了。二層交換機就是這樣建立和維護它自己的地址表。由于二層交換機一般具這樣建立和維護它自己的地址表。由于二層交換機一般具有很寬的交換總線帶寬，所以可以同時為很多端口進行數有很寬的交換總線帶寬，所以可以同時為很多端口進行數據交換。如果二層交換機有據交換。如果二層交換

15、機有N N個端口，每個端口的帶寬是個端口，每個端口的帶寬是M M，而它的交換機總線帶寬超過而它的交換機總線帶寬超過NXMNXM，那么這個交換機就可以，那么這個交換機就可以實現線速交換。二層交換機對廣播包是不做限制的，把廣實現線速交換。二層交換機對廣播包是不做限制的，把廣播包復制到所有端口上。播包復制到所有端口上。 精選課件16 9 9路由器路由器 路由器是在第三層的分組交換設備路由器是在第三層的分組交換設備( (或網絡層中繼設或網絡層中繼設備備) )。路由器的基本功能是把數據。路由器的基本功能是把數據(IP(IP報文報文) )傳送到正確的傳送到正確的網絡，包括網絡，包括IPIP數據報的傳輸路徑

16、選擇和傳送；子網隔離，數據報的傳輸路徑選擇和傳送；子網隔離，抑制廣播風暴；維護路由表，并與其他路由器交換路由信抑制廣播風暴；維護路由表，并與其他路由器交換路由信息；息；IPIP數據報的差錯處理及簡單的擁塞控制；實現對數據報的差錯處理及簡單的擁塞控制；實現對IPIP數數據報的過濾和記賬。據報的過濾和記賬。 對于不同規模的網絡，路由器的側重點有所不同。在對于不同規模的網絡，路由器的側重點有所不同。在主干網上，路由器的主要作用是路由選擇。在地區網中，主干網上，路由器的主要作用是路由選擇。在地區網中，路由器的主要作用是網絡連接和路由選擇，同時負責下層路由器的主要作用是網絡連接和路由選擇，同時負責下層網

17、絡之間的數據轉發。在園區網內部，路由器的主要作用網絡之間的數據轉發。在園區網內部，路由器的主要作用是子網間的報文轉發和廣播隔離。路由器每一接口連接一是子網間的報文轉發和廣播隔離。路由器每一接口連接一個子網，廣播報文不能經過路由器廣播出去，連接在路由個子網，廣播報文不能經過路由器廣播出去，連接在路由器不同接口的子網屬于不同子網，子網范圍由路由器物理器不同接口的子網屬于不同子網，子網范圍由路由器物理劃分。劃分。精選課件17 以太網交換機的特點以太網交換機的特點 以太網交換機的每個接口都直接與主機相連，并且一般都以太網交換機的每個接口都直接與主機相連，并且一般都工作在全雙工方式。工作在全雙工方式。

18、交換機能同時連通許多對的接口，使每一對相互通信的主交換機能同時連通許多對的接口，使每一對相互通信的主機都能像獨占通信媒體那樣，進行無碰撞地傳輸數據。機都能像獨占通信媒體那樣，進行無碰撞地傳輸數據。 以太網交換機由于使用了專用的交換結構芯片，其交換速以太網交換機由于使用了專用的交換結構芯片，其交換速率就較高。率就較高。精選課件18精選課件19精選課件20 11三層交換機與路由器的區別三層交換機與路由器的區別 三層交換機也具有三層交換機也具有“路由路由”功能，能夠執行傳統路由功能，能夠執行傳統路由器的大多數功能。雖然如此，三層交換機與路由器還是存器的大多數功能。雖然如此，三層交換機與路由器還是存在

19、著相當大的本質區別。在著相當大的本質區別。 (1)(1)適用的環境不一樣適用的環境不一樣 三層交換機的路由功能通常比較簡單，路由路徑遠沒三層交換機的路由功能通常比較簡單，路由路徑遠沒有路由器那么復雜。它主要用在局域網中子網間的連接，有路由器那么復雜。它主要用在局域網中子網間的連接，提供快速數據交換功能，滿足局域網不同子網數據交換頻提供快速數據交換功能，滿足局域網不同子網數據交換頻繁的應用特點。繁的應用特點。 而路由器則不同，它主要是為了滿足不同類型的網絡而路由器則不同，它主要是為了滿足不同類型的網絡連接。雖然也適用于局域網子網之間的連接，但它的路由連接。雖然也適用于局域網子網之間的連接，但它的

20、路由功能更多體現在不同類型網絡之間的互聯上，如局域網與功能更多體現在不同類型網絡之間的互聯上，如局域網與廣域網之間的連接、不同協議的網絡之間的連接廣域網之間的連接、不同協議的網絡之間的連接( (如以太如以太網和令牌環網的連接網和令牌環網的連接) )等。解決好各種復雜路由路徑網絡等。解決好各種復雜路由路徑網絡的連接就是路由器的最終目的，所以路由器的路由功能通的連接就是路由器的最終目的，所以路由器的路由功能通常非常強大。為了與各種類型的網絡連接，路由器的接口常非常強大。為了與各種類型的網絡連接，路由器的接口類型非常豐富，而三層交換機則一般僅有同類型的局域網類型非常豐富，而三層交換機則一般僅有同類型

21、的局域網接口，非常簡單。接口，非常簡單。精選課件21 (2) (2)性能體現不一樣性能體現不一樣 路由器和三層交換機在數據包交換操作上存在著明顯路由器和三層交換機在數據包交換操作上存在著明顯區別。路由器一般由基于微處理器的軟件路由引擎執行數區別。路由器一般由基于微處理器的軟件路由引擎執行數據包交換，而三層交換機通過硬件執行數據包交換。三層據包交換，而三層交換機通過硬件執行數據包交換。三層交換機在對第一個數據流進行路由后，它將會產生一個交換機在對第一個數據流進行路由后，它將會產生一個MACMAC地址與地址與IPIP地址的映射表，當同樣的數據流再次通過時，地址的映射表，當同樣的數據流再次通過時，將

22、根據此表直接從二層通過而不是再次路由，從而消除了將根據此表直接從二層通過而不是再次路由，從而消除了路由器進行路由選擇而造成網絡的延遲，提高了數據包轉路由器進行路由選擇而造成網絡的延遲，提高了數據包轉發的效率。同時，三層交換機的路由查找是針對數據流的，發的效率。同時，三層交換機的路由查找是針對數據流的，它利用緩存技術，很容易利用它利用緩存技術，很容易利用ASICASIC技術來實現，因此，可技術來實現，因此，可以大大節約成本，并實現快速轉發。而路由器的轉發采用以大大節約成本，并實現快速轉發。而路由器的轉發采用最長匹配的方式，實現復雜，通常使用軟件來實現，轉發最長匹配的方式，實現復雜，通常使用軟件來

23、實現，轉發效率較低。效率較低。 精選課件22 從整體性能上比較的話，三層交換機的數據包轉發性從整體性能上比較的話，三層交換機的數據包轉發性能要遠優于路由器，非常適用于數據交換頻繁的局域網中。能要遠優于路由器，非常適用于數據交換頻繁的局域網中。而路由器雖然路由功能非常強大，但它的數據包轉發效率而路由器雖然路由功能非常強大，但它的數據包轉發效率遠低于三層交換機，更適合于數據交換不是很頻繁的不同遠低于三層交換機，更適合于數據交換不是很頻繁的不同類型網絡的互聯。所以，如果把路由器，特別是高檔路由類型網絡的互聯。所以，如果把路由器，特別是高檔路由器用于局域網中，則在相當大程度上是一種浪費器用于局域網中，

24、則在相當大程度上是一種浪費( (就其強就其強大的路由功能而言大的路由功能而言) )，而且還不能很好地滿足局域網通信，而且還不能很好地滿足局域網通信性能需求，影響子網間的正常通信。性能需求，影響子網間的正常通信。精選課件23 (3)(3)三層交換機具有的優勢三層交換機具有的優勢 子網間傳輸帶寬可任意分配。傳統路由器每子網間傳輸帶寬可任意分配。傳統路由器每個接口連接一個子網，子網通過路由器進行傳輸的速率被個接口連接一個子網，子網通過路由器進行傳輸的速率被接口的帶寬所限制。而三層交換機則不同，它可以把多個接口的帶寬所限制。而三層交換機則不同，它可以把多個端口定義成一個虛擬網端口定義成一個虛擬網(VL

25、AN)(VLAN)，把多個端口組成的虛擬網，把多個端口組成的虛擬網作為虛擬網接口，該虛擬網內信息可通過組成虛擬網的端作為虛擬網接口，該虛擬網內信息可通過組成虛擬網的端口送給三層交換機，由于端口數可任意指定，子網間傳輸口送給三層交換機，由于端口數可任意指定，子網間傳輸帶寬沒有限制。帶寬沒有限制。 合理配置信息資源。由于訪問子網內資源速合理配置信息資源。由于訪問子網內資源速率和訪問全局網中資源速率沒有區別，子網設置單獨服務率和訪問全局網中資源速率沒有區別，子網設置單獨服務器的意義不大，通過在全局網中設置服務器群不僅節省費器的意義不大，通過在全局網中設置服務器群不僅節省費用，更可以合理配置信息資源。

26、用，更可以合理配置信息資源。 精選課件24 降低成本。通常的網絡設計用交換機構成子網，降低成本。通常的網絡設計用交換機構成子網，用路由器進行子網間互聯。目前采用三層交換機進行網絡用路由器進行子網間互聯。目前采用三層交換機進行網絡設計，既可以進行任意虛擬子網設計，既可以進行任意虛擬子網VLANVLAN劃分，又可以通過交劃分，又可以通過交換機三層路由功能完成子網間通信，為此節省了價格昂貴換機三層路由功能完成子網間通信，為此節省了價格昂貴的路由器。的路由器。 交換機之間連接靈活。在計算機網絡通信設備中，交換機之間連接靈活。在計算機網絡通信設備中，作為交換機，它們之間是不允許存在任何回路的，而作為作為

27、交換機，它們之間是不允許存在任何回路的，而作為路由器，又可以采用多條通路路由器，又可以采用多條通路( (如主、備路由如主、備路由) )來提高網絡來提高網絡的可靠性和平衡負載。為了解決這類矛盾，在三層交換機的可靠性和平衡負載。為了解決這類矛盾，在三層交換機中，一方面采用生成樹算法來阻塞造成回路的端口，在進中，一方面采用生成樹算法來阻塞造成回路的端口，在進行路由選擇時，又能依然把阻塞掉的通路作為可以選擇的行路由選擇時，又能依然把阻塞掉的通路作為可以選擇的路徑來參與路由選擇，從而極大地提高了交換機連接的靈路徑來參與路由選擇，從而極大地提高了交換機連接的靈活性?；钚?。 綜上所述，三層交換機與路由器之間

28、存在著非常大的綜上所述，三層交換機與路由器之間存在著非常大的本質區別。無論從哪方面來說，在局域網中進行多子網連本質區別。無論從哪方面來說，在局域網中進行多子網連接，最佳方案是選用三層交換機。在智能建筑的計算機網接，最佳方案是選用三層交換機。在智能建筑的計算機網絡設計中，通常用三層交換機來組建建筑內計算機網絡，絡設計中，通常用三層交換機來組建建筑內計算機網絡，再用路由器與各種廣域網相連。再用路由器與各種廣域網相連。 精選課件25 12 12網關網關 網關工作在網關工作在OSIOSI模型的最高層模型的最高層應用層。從一個網應用層。從一個網絡向另一個網絡發送信息，必須經過網關。網關實質上是絡向另一個

29、網絡發送信息，必須經過網關。網關實質上是一個網絡通向其他網絡的一個網絡通向其他網絡的IPIP地址。如圖地址。如圖315315所示：有網所示：有網絡絡A A和網絡和網絡B B，網絡，網絡A A的的IPIP地址范圍為地址范圍為“1921921681681 11 11921921681681 1254”254”，子網掩碼為，子網掩碼為2552552552552552550 0；網；網絡絡B B的的IPIP地址范圍為地址范圍為“1921921681682 21 11921921681682 2254”254”，子網掩碼為，子網掩碼為2552552552552552550 0。在。在沒有路由器的情況下，

30、兩個網絡之間是不能進行沒有路由器的情況下，兩個網絡之間是不能進行TCPTCPIPIP通信的，即使是兩個網絡連接在同一臺交換機通信的，即使是兩個網絡連接在同一臺交換機( (或集線器或集線器) )上，上，TCPTCPIPIP協議也會根據子協議也會根據子N N掩掩N(255N(255255255255255o)No)N定定兩個網絡中的主機處在不同的網絡里。而要實現這兩個網兩個網絡中的主機處在不同的網絡里。而要實現這兩個網絡之間的通信，則必須通過網關。如果網絡絡之間的通信，則必須通過網關。如果網絡A A中的主機發中的主機發現數據包的目的主機不在本地網絡中，就把數據包轉發給現數據包的目的主機不在本地網絡

31、中，就把數據包轉發給它自己的網關，再由網關轉發給網絡它自己的網關，再由網關轉發給網絡B B的網關，網絡的網關，網絡B B的網的網關再轉發給網絡關再轉發給網絡B B的某個主機。網絡的某個主機。網絡B B向網絡向網絡A A轉發數據包轉發數據包的過程也是如此。的過程也是如此。 精選課件26精選課件2713 局域網參考模型 4.2.1 IEEE802參考模型 4.2.2 IEEE802.16協議 4.2.3 LLC與MAC的主要功能 4.2.4 MAC地址結構精選課件28IEEE 802 80年代初期: 美國電氣和電子工程師學會IEEE 802委員會結合局域網自身特點，參考OSI/RM，提出了局域網的

32、參考模型（LAN/RM），制定出局域網體系結構, IEEE802標準誕生于1980年2月，故稱為802標準。局域網的設計中，關鍵的技術因素在于三點：拓撲結構、傳輸媒體、媒體的訪問控制技術。 精選課件29在ISO的開放系統互連模型（OSI/RM）中，其下三層主要涉及的是通信功能。在這方面局域網有自身的特點。 局域網內一般不需要中間交換，其拓撲結構簡單，故路徑選擇功能可大大簡化，流量控制等功能可以放到數據鏈路層中去實現，所以網絡層可不設置。但按OSI觀點，網上設備總是連接到網絡層的某個SAP上，網絡層又必不可少。 由于局域網的種類繁多，其介質訪問的方法也各不相同，為了使局域網中數據鏈路層不致過于復

33、雜，LAN/RM將其劃分為兩個子層，即媒體訪問控制（MAC）子層和邏輯鏈路控制（LLC）子層。 IEEE802參考模型精選課件30IEEE 802.1AIEEE 802.1A：概述及網絡體系結構：概述及網絡體系結構IEEE 802.1BIEEE 802.1B：尋址、網絡管理和網際互連：尋址、網絡管理和網際互連IEEE 802.2IEEE 802.2：邏輯鏈路控制協議：邏輯鏈路控制協議IEEE 802.3IEEE 802.3：CSMA/CD IEEE 802.4CSMA/CD IEEE 802.4：令牌總線：令牌總線IEEE 802.5IEEE 802.5：令牌環：令牌環IEEE 802.6IE

34、EE 802.6：分布隊列雙總線（城域網標準）：分布隊列雙總線（城域網標準）IEEE 802.7IEEE 802.7：寬帶技術：寬帶技術 IEEE 802.8IEEE 802.8：光纖技術：光纖技術IEEE 802.9IEEE 802.9：綜合業務數據局域網：綜合業務數據局域網IEEE 802.10IEEE 802.10：交互局域網的安全：交互局域網的安全 IEEE 802.11IEEE 802.11：無線局域網：無線局域網IEEE 802.12IEEE 802.12：優先級高速局域網：優先級高速局域網100VG-AnyLAN100VG-AnyLANIEEE 802.14IEEE 802.14

35、：電纜電視（：電纜電視（Cable-TVCable-TV）精選課件3114 MAC子層的地址問題MAC 地址地址48位，位，固化在網絡接固化在網絡接口卡的口卡的ROM中，中，也稱為物理地也稱為物理地址。址。精選課件3215. 局域網的局域網的媒體訪問控制方式媒體訪問控制方式802.3 CSMA/CD總線網802.5 Token-ring令牌環網802.4 Token-Bus令牌總線網精選課件33總線網組網方式（IEEE 802.3 規范）IEEE 802.3IEEE 802.3標準是采用標準是采用1-1-堅持堅持CSMA/CDCSMA/CD算法的局域網算法的局域網不同標準不同標準 10Base

36、5 - 10Base5 - 粗纜粗纜EthernetEthernet 10Base2 - 10Base2 - 細纜細纜EthernetEthernet 10BaseT - 10BaseT - 雙絞線雙絞線 10BaseF - 10BaseF - 光纜光纜 10Broad36 - 10Broad36 - 寬帶寬帶 數據率（數據率（MbpsMbps）基帶或寬帶基帶或寬帶段最大長度（百米段最大長度（百米）10 Base 510 Base 5精選課件34IEEE 802.3IEEE 802.3局域網絡局域網絡IEEE 802.3IEEE 802.3標準是采用標準是采用1-1-堅持堅持CSMA/CDCS

37、MA/CD算法的局域網算法的局域網, ,最常用的最常用的基帶基帶IEEE 802.3IEEE 802.3局域網有局域網有4 4種種, ,如表所示。如表所示。精選課件3510Base2局域網絡電纜的連接采用無源的、標準的BNC T型連接器,發送器裝在計算機的以太網控制板上。精選課件36精選課件3716. 局域網的IEEE 802系列標準三種局域網的比較三種局域網的比較802.3優點l使用最為廣泛；l算法簡單；l站點可以在網絡運行中安裝；l輕負載時，延遲為0。缺點l使用模擬器件，每個站點在發送的同時要檢測沖突；l最短幀長64字節，對于短數據來講開銷太大；l無優先級，發送是非確定性的，不適合于實時工

38、作；l電纜最長2500米（使用中繼器）；l重負載時，沖突嚴重。精選課件38優點l發送具有確定性，支持優先級，可處理短幀；l使用寬帶電纜，支持多信道；l重負載時，吞吐量和效率較高。缺點:l使用大量的模擬裝置；l協議復雜；l輕負載時，延遲大；l很難用光纖實現。802.4精選課件39802.5優點l使用點到點連接，完全數字化；l使用線路中心，自動檢測和消除電纜故障；l支持優先級，允許短幀，但受令牌持有時間限制，不允許任意長的幀；l重負載時，吞吐量和效率較高。缺點l中央監控；l輕負載時，延遲大。精選課件40使用范圍分布圖使用范圍分布圖精選課件41 802.3以太網以太網 802.5令牌環令牌環 802

39、.4令牌總線令牌總線協議復雜性協議復雜性 碰撞解決較復雜碰撞解決較復雜 令牌和環維護復雜令牌和環維護復雜 最復雜最復雜訪問確定性訪問確定性 不確定不確定 確定確定 確確 定定支持優先級支持優先級 不支持不支持 支持支持 支持支持模擬技術模擬技術 碰撞檢測使用碰撞檢測使用 完全數字化完全數字化 大量使用大量使用數據速率數據速率 10-1000Mbps 4，16Mbps 1,5,10Mbps 通信介質通信介質 均可均可 均可均可 寬帶同軸電纜寬帶同軸電纜可靠性可靠性 好好 較好較好 不好不好輕負載時網絡性能輕負載時網絡性能 無延遲無延遲 有延遲有延遲 有延遲有延遲重負載時網絡性能重負載時網絡性能

40、急劇下降急劇下降 好好 安裝安裝 簡單簡單 較復雜較復雜 復雜復雜使用廣泛性使用廣泛性 廣泛廣泛 一般一般 不常用不常用適用場合適用場合 中等負載情況下中等負載情況下 重負載，要求實時重負載，要求實時 實時性要求極高實時性要求極高.精選課件4217. 100BASE-T 以太網的特點 可在全雙工方式下工作而無沖突發生。因此，不使用 CSMA/CD 協議。 MAC 幀格式仍然是 802.3 標準規定的。 保持最短幀長不變，但將一個網段的最大電纜長度減小到 100 m。 幀間時間間隔從原來的 9.6 s 改為現在的 0.96 s。 精選課件4318. 三種不同的物理層標準 100BASE-TX 使

41、用 2 對 UTP 5 類線或屏蔽雙絞線 STP。 100BASE-FX 使用 2 對光纖。 100BASE-T4 使用 4 對 UTP 3 類線或 5 類線。 精選課件4419. 吉比特以太網允許在 1 Gb/s 下全雙工和半雙工兩種方式工作。使用 802.3 協議規定的幀格式。在半雙工方式下使用 CSMA/CD 協議（全雙工方式不需要使用 CSMA/CD 協議）。與 10BASE-T 和 100BASE-T 技術向后兼容。精選課件45吉比特以太網的物理層 1000BASE-X 基于光纖通道的物理層：1000BASE-SX SX表示短波長1000BASE-LX LX表示長波長1000BASE

42、-CX CX表示銅線1000BASE-T 使用 4對 5 類線 UTP 精選課件46全雙工方式 當吉比特以太網工作在全雙工方式時（即通信雙方可同時進行發送和接收數據），不使用載波延伸和分組突發。精選課件47吉比特以太網的配置舉例 1 Gb/s 鏈路吉比特交換集線器百兆比特或吉比特集線器100 Mb/s 鏈路中央服務器精選課件4820 10 吉比特以太網 10 吉比特以太網與 10 Mb/s，100 Mb/s 和 1 Gb/s 以太網的幀格式完全相同。 10 吉比特以太網還保留了 802.3 標準規定的以太網最小和最大幀長，便于升級。 10 吉比特以太網不再使用銅線而只使用光纖作為傳輸媒體。 1

43、0 吉比特以太網只工作在全雙工方式，因此沒有爭用問題，也不使用 CSMA/CD 協議。 精選課件49 吉比特以太網的物理層 局域網物理層 LAN PHY。局域網物理層的數據率是 10.000 Gb/s。 可選的廣域網物理層 WAN PHY。廣域網物理層具有另一種數據率，這是為了和所謂的“Gb/s”的 SONET/SDH（即OC-192/STM-64）相連接。 為了使 10 吉比特以太網的幀能夠插入到 OC-192/STM-64 幀的有效載荷中，就要使用可選的廣域網物理層，其數據率為 9.95328 Gb/s。 精選課件50端到端的以太網傳輸 10 吉比特以太網的出現，以太網的工作范圍已經從局域網（校園網、企業網）擴大到城域網和廣域網，從而實現了端到端的以太網傳輸。 這種工作方式的好處是： 成熟的技術 互操作性很好 在廣域網中使用以太網時價格便宜。 統一的幀格式簡化了操作和管理。 精選課件5121 以太網從 10 Mb/s 到10 Gb/s 的演進 以太網從 10 Mb/s 到 10 Gb/s 的演進證明了以太網是： 可擴展的（從 10 Mb/s 到 10 Gb/s）。 靈活的（多種傳輸媒體、全/半雙工、共享/交換）。 易于安裝。 穩健性好。 精選課件5222 使用高速以太網進行寬帶接入 以太網已成功地把速率提高到 1 10 Gb/s ，所覆蓋的地理范圍也擴展到了城域網和廣域網，