【正文】 千 兆 位 交 換 機(jī) 千 兆 位 交 換 機(jī)1 0 / 1 0 0 M b p s交 換 機(jī)1 0 / 1 0 0 M b p s交 換 機(jī)千兆位交換機(jī) 千兆位交換機(jī) 千兆位路由器 60 ? 千兆以太網(wǎng)的應(yīng)用 ? 交換機(jī)到交換機(jī)的連接或 園區(qū)網(wǎng)之間的主干連接，例如兩個(gè)校區(qū)之間的鏈路 （ P141圖 ） ； ? 將網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)之間的 10/100M鏈路用 1000M鏈路代替，可以顯著地提高網(wǎng)絡(luò)的整體性能。 ? 解決方法： ? 前提：保持與現(xiàn)有以太網(wǎng)的兼容、低功耗和低成本 ? 拋棄 CSMA/CD， 只工作在全雙工方式 ； ? 只使用光纖介質(zhì)（雙絞線目前成本太高）。 66 本章小結(jié) ? 局域網(wǎng)的 體系結(jié)構(gòu) ：物理層和數(shù)據(jù)鏈路層 (及兩個(gè)子層 ) ? 局域網(wǎng)的 特點(diǎn) 以及局域網(wǎng)具有的 技術(shù)特征 。 ? 主要缺點(diǎn)： ? 協(xié)議比較復(fù)雜； ? 安裝和管理相對(duì)困難； ? 價(jià)格昂貴，與快速以太網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)相比，性能價(jià)格比低； ? 與廣泛使用的以太網(wǎng)之間進(jìn)行互聯(lián)比較困難。 ? 標(biāo)準(zhǔn)： IEEE ， 2022年 公布 ? 局域網(wǎng)物理層： ? 10GBaseX和 10GBaseR， MMF:300m， SMF:幾十 km； ? 廣域網(wǎng)物理層： ? 10GBaseW， SMF:幾百 km以上。 使用“幀突發(fā)”技術(shù)后，效率可提高到 72%，達(dá)到快速以太網(wǎng)的 95％。 44 局域網(wǎng)擴(kuò)展 ? 什么情況下需要擴(kuò)展？ ? 網(wǎng)絡(luò)范圍擴(kuò)大 ? 更多的站點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò) ? 多個(gè)獨(dú)立的局域網(wǎng)進(jìn)行互聯(lián) ? 如何擴(kuò)展？ ? 主要在三個(gè)層次上 ? 物理層 ? 數(shù)據(jù)鏈路層 ? 網(wǎng)絡(luò)層 45 ? 在物理層上進(jìn)行局域網(wǎng)擴(kuò)展 ? 設(shè)備： ? 總線網(wǎng)：中繼器 ? 星形 /環(huán)形網(wǎng)：集線器 ? 特點(diǎn)： ? 一個(gè) 網(wǎng)段 上的 信號(hào) 不加選擇地被 復(fù)制 到另一個(gè) 網(wǎng)段 ； ? 擴(kuò)展后的網(wǎng)絡(luò)仍是一個(gè) 沖突域 。 —— 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸 ? 多播地址 ：（ I/G＝ 1） ? 擁有多播地址的幀將發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中由組播地址指定的一組站點(diǎn)。 ? 網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口都有一個(gè) MAC地址。 26 Token Ring/ A T = 0 T （ c） 幀循環(huán)一圈后 , A將數(shù)據(jù)幀回收 并放出空令牌 A T = 0 T Data （ a） A有數(shù)據(jù)要發(fā)送 , 它抓住空令牌 （ b） A T = 1 A將令牌修改為數(shù)據(jù)幀頭 , 并加掛數(shù)據(jù)發(fā)送 T Data C Data 目的站點(diǎn)從環(huán)上拷貝數(shù)據(jù) T Data C T Data C T Data C 27 令牌幀 數(shù)據(jù)幀 /控制幀 起始 訪問(wèn)控制 幀控制 目的地址 源地址 數(shù)據(jù) FCS 結(jié)束 幀狀態(tài) 1 1 1 2/6 2/6 ≥ 0 4 1 1 P P P T M R R R 優(yōu)先級(jí)位 令牌位 監(jiān)督位 預(yù)約位 起始 訪問(wèn)控制 結(jié)束 1 1 1 訪問(wèn)控制字段包括： ? 優(yōu)先級(jí)位 與 優(yōu)先級(jí)預(yù)約位 。這時(shí)，時(shí)間槽 → 2a。問(wèn)題： ? 各站點(diǎn)如何訪問(wèn)共享信道？ ? 如何解決同時(shí)訪問(wèn)造成的沖突（信道爭(zhēng)用）？ ? 解決以上問(wèn)題的方法稱為 介質(zhì)訪問(wèn)控制方法 。 ? 兩個(gè)接口： ? 連接單元接口（ AUI）－可選，僅用于粗同軸電纜 ? 介質(zhì)相關(guān)接口（ MDI） ? 屏蔽不同介質(zhì)的特性，使之不影響 MAC子層的操作 9 局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層 ? 按功能劃分為兩個(gè)子層： LLC和 MAC ? 功能分解的目的： ? 將功能中與硬件相關(guān)的部分和與硬件無(wú)關(guān)的部分分開(kāi)，以適應(yīng)不同的傳輸介質(zhì)。 10 ? 局域網(wǎng) 的數(shù)據(jù)鏈路層的特點(diǎn)： ? 局域網(wǎng) 鏈路支持多路訪問(wèn)，支持成組地址和廣播； ? 支持介質(zhì)訪問(wèn)控制功能； ? 提供某些網(wǎng)絡(luò)層的功能，如網(wǎng)絡(luò)服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn) (SAP)、多路復(fù)用、流量控制、差錯(cuò)控制、 ... ? MAC子層功能：實(shí)現(xiàn)、維護(hù) MAC協(xié)議，差錯(cuò)檢測(cè)，尋址。若監(jiān)聽(tīng)到?jīng)_突，則立即停止發(fā)送數(shù)據(jù)，然后發(fā)送一串干擾信號(hào)（ Jam）； ? 發(fā)送 Jam信號(hào)的目的是強(qiáng)化沖突，以便使所有的站點(diǎn)都能檢測(cè)到發(fā)生了沖突。 ? 想一想：什么情況下會(huì)產(chǎn)生碎片幀？ 21 與時(shí)間槽相關(guān)的幾個(gè)網(wǎng)絡(luò)參數(shù) ? 采用 CSMA/CD的局域網(wǎng)中，由于時(shí)間槽的限制， 傳輸速率 R、 網(wǎng)絡(luò)跨距 S、 最小幀長(zhǎng)Fmin三者之間必須滿足一定的關(guān)系： Fmin＝ kSR k:系數(shù) ? 可以看出 ： ? 最小幀長(zhǎng)度不變時(shí)，傳輸率越高，網(wǎng)絡(luò)跨距就越??； ? 傳輸率固定時(shí)，網(wǎng)絡(luò)跨距越大，最小幀長(zhǎng)度就應(yīng)該越大； ? 網(wǎng)絡(luò)跨距固定時(shí)，傳輸率越高，最小幀長(zhǎng)度就應(yīng)該越大。 28 令牌環(huán)網(wǎng)的實(shí)際結(jié)構(gòu) ——星型環(huán)路 A B C D E 集線器 29 傳統(tǒng)以太網(wǎng) ? 以太網(wǎng)的產(chǎn)生與發(fā)展 ? 70年代中期由施樂(lè)公司（ Bob Metcalfe）提出，數(shù)據(jù)率為 ，稱為 Ether（以太網(wǎng)） ? 最初人們認(rèn)為電磁波是通過(guò)“ 以太 ”來(lái)傳播的 ? 經(jīng) DEC, Intel和 Xerox公司改進(jìn)為 10Mb/s標(biāo)準(zhǔn)（ DIX標(biāo)準(zhǔn)） ? DIX V1（ 1980）、 DIX V2（ 1982）－ Ether II ? 特征：基帶傳輸、總線拓?fù)洹?CSMA/CD、同軸電纜 ? 1985年被采納為 IEEE ，支持多種傳輸媒體。例如： ? 安裝有多塊網(wǎng)卡的計(jì)算機(jī)； ? 有多個(gè)以太網(wǎng)接口的路由器。 37 同軸電纜以太網(wǎng) 粗纜以太網(wǎng)（ 10BASE5） ? 粗同軸電纜，可靠性好，抗干擾能力強(qiáng) ? 收發(fā)器 : 發(fā)送 /接收 , 沖突檢測(cè) , 電氣隔離 ? 總線型拓?fù)? 粗纜 收發(fā)器 AUI 電纜 NIC Vampire tap 最大段長(zhǎng)度 500m 每段最多站點(diǎn)數(shù) 100 ≥ 網(wǎng)絡(luò)最大跨度 網(wǎng)絡(luò)最多 5個(gè)段 終端匹配器 38 細(xì)纜 BNC接頭 NIC 細(xì)纜以太網(wǎng)（ 10Base2 ） ? 細(xì)同軸電纜，可靠性稍差 ? 無(wú)外置收發(fā)器 ? 輕便、靈活、成本較低 ? 總線型拓?fù)? 每段最大長(zhǎng)度 185m 每段最多站點(diǎn)數(shù) 30 ≥ m 網(wǎng)絡(luò)最大跨度 925 m 網(wǎng)絡(luò)最多 5個(gè)段 終端匹配器 39 ? 雙絞線（ UTP），兩頭壓接 RJ45連接器； ? 所有站點(diǎn)都與 HUB （集線器）相連接； ? HUB的作用：信號(hào)放大與整形 ? 星形拓?fù)?，但邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)仍然是總線。 48 在鏈路層上擴(kuò)展局域網(wǎng) 網(wǎng)橋 /交換機(jī) 獨(dú)立的沖突域 網(wǎng)段 1 HUB 網(wǎng)段 2 HUB 廣播域 49 ? 在網(wǎng)絡(luò)層上進(jìn)行局域網(wǎng)擴(kuò)展 ? 設(shè)備：