【正文】 度為 （光速），網(wǎng)絡的傳輸率為 R（ bps）， 幀長為 L（ bps）， tPHY 為某站的物理層時延； 則有： 碰撞槽時間 =2S/+2tPHY 因為 Lmin/R=碰撞槽時間 所以： Lmin =（ 2S/+2tPHY ） R （注意，原書中有錯?。? Lmin 稱為最小幀長度。 選學內(nèi)容 以太網(wǎng)時隙（ slot time） ？ （ 1）在以太網(wǎng)規(guī)則中，若發(fā)生沖突，則必須 讓網(wǎng)上每個主機都檢測到。 ，檢測到?jīng)_突所需 的時間 （ 1）在上圖中， A 和 B 是網(wǎng)上相距最遠的兩個主機，設信號在 A 和 B 之間傳播時延為 τ，假定 A 在 t 時 刻開始發(fā)送一幀，則這個幀在 t+τ 時刻到達 B，若 B 在 t+τ－ ε 時刻開始發(fā)送一幀，則 B 在t+τ 時就 會檢測到?jīng)_突，并發(fā)出阻塞信號。 （ 2）當網(wǎng)上所有主機都檢測到?jīng)_突后，就會停發(fā)幀。 （ 3） P堅持 CSMA； 假如介質(zhì)是空閑的，則以 P 概率發(fā)送；而以（ 1P）的概率延遲一個時間單位。 假如有兩個或兩個以上的站點有數(shù)據(jù)要發(fā)送，沖突就不可避免。優(yōu) 點為： （ 1）傳輸?shù)拇a中包括了同步時鐘； （ 2）能很方便的檢測到發(fā)生碰撞的現(xiàn)象，平均電平發(fā)生了變化。 概述 高速以太網(wǎng)是在 10BASET 和 10BASEFL（光纖鏈路）技術基礎上發(fā)展起來的 100Mbps 傳輸速率的以太 網(wǎng)，現(xiàn)廣泛使用 100BASETX 和 10BASEFX，它們的拓撲結(jié)構(gòu)與 10BASET 和 10BASEFL 相同，并向下兼 容。 高速以太網(wǎng)組網(wǎng)技術 高速以太網(wǎng)系統(tǒng)的跨距 （ St） St=2S/+2tPHY 考慮中繼器的時延 tr，并考慮中繼器的個數(shù)為 N，則有： St=2S/+2N tr +2tPHY 所以： S=（ L/R2N tr 2tPHY ） 注意， L 沒有變，但 R 比 10Mbps 大了 10 倍。因此可以適應。 千兆位以太網(wǎng)按 PHY 層分類 類 （ 1） 1000BASECX ?1000BASECX 是一種短距離屏蔽銅纜，最長距離為 25m。 ： 速率 10Mbps100Mbps1000Mbps 位長 512 比特 512 比特 512 字節(jié)（ 4096 比特） 當千兆以太網(wǎng)的幀達不到 512 字節(jié)時，必須添加擴展位。 第 4章 交換型以太網(wǎng) 本章首先介紹以太網(wǎng)從共享型到交換型的變遷 ,并介紹交換型以太網(wǎng)的特點和以太網(wǎng)交換器的工作 原理。 交換型以太網(wǎng)系統(tǒng)的特點 系統(tǒng)的特點 交換型以太網(wǎng)系統(tǒng)中的交換型集線器，也稱以太網(wǎng)交換器，以其為核心連接站點或者網(wǎng)段。 注意： （ 1）當輸入端口與輸出端口相等時，不會發(fā)生阻塞； （ 2）當輸入端口多于輸出端口時，就會發(fā)生阻塞； （ 3）為避免幀的丟失，必須增加緩沖區(qū)。 （ 3）動態(tài)交換方式又分為存儲轉(zhuǎn)發(fā)和穿通兩種方式。得到最大的交換器的效率。 在這類交換機中，必須設置高速端口（如 100Mbps），客戶機獨享 10Mbps 或者共享集線器的 10Mbps，也可在交換機和站點之間在配置一種稱為 “端口交換機 ”的設備， “端口交換機 ”的設 備采用靜態(tài)交換方式，可人工靈活組合站點共享端口的 10Mbps 帶寬。 （ 2）鑒于以上情況，采用了全雙工以太網(wǎng)技術。 MAC 幀 SD 幀首定界符（ 1 個 8 位位組） AC 訪問控制（ 1 個 8 位位組） FC 幀控制（ 1 個 8 位位 組） DA 目的地址 2~6 個 8 位位組） SA 源地址 2~6 個 8 位位組） INFO 信息 0 或多個 8 位位組） FCS 幀檢驗序列 (4 個 8 位位組） ED 幀尾定界符（ 1 個 8 位位組） FS 幀狀態(tài)（ 1 個 8 位位組） 幀首序列 I FCS 作用范圍 I 幀尾序列 SDACED （ SD） JK0JK000 J—非數(shù)據(jù)，與發(fā)送的 “0”、 “1”不同的編碼， K—非數(shù)據(jù)，與發(fā)送的 “0”、 “1”不同的編碼， （ AC） PPPTMRRR PPP—優(yōu)先級比特，共有 8 級優(yōu)先級。 RRR—預留比特 （ FC） FFZZZZZZ FF=01 LLC 數(shù)據(jù)幀 FF=00 MAC 控制幀 當 FF=00 時， ZZZZZZ 指出的是 MAC 幀的類型 （ ED） JK1 JK1IE J—非數(shù)據(jù) K—非數(shù)據(jù) I—中間幀比特（ I=1，后面還有幀； I=0，后面沒有幀了） E—差錯檢驗比特，檢測出錯，將 E 置位。 各站的情況： 每個站引入一比特的時延， 每個站都對通過幀進行差錯檢查，如果出錯，就將 ED 字段中的 E 置位 每個站檢測目的地址，如果是本站地址，就將 A 比特置 “1“； 如果該站有足夠的空間，就復制該幀，并將 C 比特置 “1”。 （ 2） FDDI 在一個站完成其幀發(fā)送后 ,即使尚未開始收到它發(fā)送的幀 ,也立即送出一新令牌 .在環(huán)上 可以有多個幀。 FDDI 幀的類型：詳見 P。 *各 站的情況： 每個站引入一比特的時延，作為檢查、復制或者改變一比特所需的時間。 FDDI 網(wǎng)物理層 數(shù)據(jù)編碼 幾種常用的數(shù)字到模擬的編碼技術 ?ASK ?FSK ?PSK 為了提取定時時鐘，需對脈沖進行編碼。 2．關于光源與光纖 ?光源：可以為激光器和發(fā)光二極管； ?光纖：用光纖直徑與圍繞纖芯包層的外徑來確定。并且提出了兩種常用的內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議（包括RIP 和 OSPF），并著重討論了 RIP。 （ 4） IP 數(shù)據(jù)包本地提交和轉(zhuǎn)發(fā)； 確定數(shù)據(jù)包是當?shù)氐倪€是需轉(zhuǎn)發(fā)。 實例：在 Inter 上路由 IP 數(shù)據(jù)包的傳送 下面從一個實例說明 IP 數(shù)據(jù)包在 Inter 上如何從一臺 主機到另一臺主機。 路由器 B 的路由表 網(wǎng)絡號下一個跳步路由器跳步 直接端口 0 直接端口 0 由上 表可知 ,路由器 B 知道目標網(wǎng)絡有 1 個跳步的距離 ,它必須將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給路由器 C,IP地址為 。 （ 4）協(xié)議轉(zhuǎn)換 （ 1）路由器可以根據(jù)網(wǎng)絡號、主機的網(wǎng)絡地址、地址掩碼、數(shù)據(jù)類型來監(jiān)控、攔截和過濾信息， 而網(wǎng)橋只能根據(jù)局域網(wǎng)的 MAC 地址和第三層協(xié)議類型來隔離信息。 路由和尋址 IP 地址的定義適用于不同的網(wǎng)絡類型，因而成為 Inter 的基礎。目前有兩種版本：版本 1 和版本 2。 （ 2） RIP 有一個路由更新時鐘，一般設置為 30 秒，每個路由器每。 RIP 版本 1 僅支持標準目的網(wǎng) 絡地址，因此網(wǎng)絡掩碼地址部分為 0。 表的格式 典型的 RIP 路由表 目的地下一站地址距離計時器標志位 網(wǎng)絡 1 路由器 13t1， t2， t3x， y 網(wǎng)絡 2 路由器 22t1， t2， t3x， y 網(wǎng)絡 3 路由器 31t1， t2， t3x， y 網(wǎng)絡 4 路由器 4t1， t2， t3x， y ………………………… (選路信息協(xié)議 )包格式 不同網(wǎng)絡系統(tǒng)中 RIP 包的格式是不一樣的。 注意 :為什么會發(fā)生廣播風暴 ? 這是因為 IP 和 MAC 的原因 . 主要采用路由算法均衡網(wǎng)絡負載。 路由器 C 的路由表 網(wǎng)絡號下一個跳步路由器跳步 直接端口 10 直接端口 21 由上表可知 ,路由器 C 知道目標網(wǎng)絡直接連在端口 2 上 ,它能夠直接發(fā)送數(shù)據(jù)報 . 如果路由器 C 的 ARP 緩存中沒有主機 B 的硬件地址 ,它會發(fā)出一個 ARP 請求并且等待主機B 的響應 .得到 地址后 , ,路由器 C 將數(shù)據(jù)包封裝在以太網(wǎng)幀中，目的 MAC 地址為 08000200 (路由器 B 的端口 1),源 MAC 地址為 080002020232(主機 B),源 MAC 地址為 ,080002020236(路由器 C 的端口 2),類型域 0800(IP), 然后路由器 C 將幀發(fā)送到端口 2。 IP 模塊檢查 IP 報頭中的目的網(wǎng)絡號并且在其路由表中定位于 的路由上。且路由器發(fā)給源站點一個 ICME 超時控制報文。 （ 2）路由器的功能還包括數(shù)據(jù)過濾、計費、網(wǎng)絡管理等多項功能。 5． 7． 2 FDDI 組網(wǎng)技術要點 星 —環(huán)形拓撲結(jié)構(gòu) （ 1）單連接站和雙連接站 A、 B 站的結(jié)合 （ 2）園區(qū)主干網(wǎng) 將集中器、交換器、服務器、網(wǎng)橋等按需要進行連接。 （ 5） 4B/5B 碼的選擇基于這樣一個保證，采用 NRZI（非立即歸零碼），在一行中不允許出 現(xiàn)多于 3 個 “0”的情況，提供同步信息。 *發(fā)出幀的站應該將該幀從環(huán)上清除。 FS 字段還包括附加的控制字符。 （ 7）幀狀態(tài)（ FS） E A C R/SR/SR/SR/SR/SR/ST A—地址識別符 C—幀已復制符 E—檢測到差錯 注意： ?如果附加的符號為奇數(shù)個，結(jié)尾用一個 “T”結(jié)束；使總長度為 8 比特的整數(shù)倍 . ?如果附加的符號為偶數(shù)個，結(jié)尾用兩個 “T”結(jié)束。 差分曼徹斯特碼 標準規(guī)定使用的數(shù)據(jù)速率是： 4Mbps 或 16Mbps，采用曼徹斯特編碼，編碼規(guī)則為： “0”為比特時 間開始和中間均跳變， “1”只在比特中間跳變。 目的地址中的第一個比特置成 “0”，表示一個單地址； 目的地址中的第一個比特置成 “1”，表示一個組地址； 全 “1”的組地址是對環(huán)上所有工作的站的廣播地址。 M—監(jiān)控比特：令牌環(huán)的維護是一種集中式管理，由 一個監(jiān)控站來管理，用于防止持久的數(shù)據(jù)幀或 令牌幀，從令牌到幀時， M 比特的數(shù)字轉(zhuǎn)換。 ： （ 1）適應重負荷應用環(huán)境； （ 2）具有實時性能和優(yōu)先權機制； （ 3）環(huán)網(wǎng)的媒體可以使用光纖； （ 4）覆蓋范圍較大，可達數(shù)十公里。主干交換器具 有廂式體架構(gòu)。 ?高可 *性。輸入、輸出都要進行差錯檢驗。端口間并沒有實現(xiàn)網(wǎng)段的隔離。 （ 4）被交換器隔 離的獨立網(wǎng)段上數(shù)據(jù)信息流不會隨意廣播到其它端口上去。 （ 2）假設某系統(tǒng)共有 n=20 個節(jié)點，那么每個節(jié)點的帶寬則為： 10Mbps/20=。 ： （ 1）當一個站點需要發(fā)送很多短幀時，該站點先試圖發(fā)送第一幀，該幀可能是附加了擴展位的 幀； （ 2）一旦第一個幀發(fā)送成功，則具有幀突發(fā)功能的該站就能夠繼續(xù)發(fā)送其它幀，直到幀突發(fā)的總 長度達到 1500 字節(jié)為止。 （ 3） 1000BASESX ?僅支持多模光纖。 高速以太網(wǎng)與 10BASET/FL 組網(wǎng)性能比較 10BASET/FL100BASETX/FX IEEE 標準 802． 3i/j802． 3u 拓撲結(jié)構(gòu)星型星型 傳輸率 10Mbps100Mbps 媒體 5 類 UTP、 MMF5 類 UTP、 STP、 SMF、 MMF 最長媒體段 UTP： 100m； MMF： 2KmUTP、 STP： 100m； MMF： 2Km； SMF： 40Km 編碼：曼徹斯特碼 4B/5BNRZI 幀結(jié)構(gòu)符合 DIX802。 （ 2）屏蔽雙絞線及光纜不支持自動協(xié)商功能； （ 3）在加電后，首先在端口上進行自動協(xié)商，協(xié)商結(jié)果，獲得雙方擁有的最佳工作模式。安裝在站中的網(wǎng)卡也是一樣的。 （ 3）抗干擾能力 () 正常情況：放大器有輸入時，在輸出雙絞線分別產(chǎn)生極性相反且幅度相等的差分信號，對于接收 放大器，只有在差分信號輸入時，才有輸出； 干擾時：會產(chǎn)生同極性且幅度相等的信號，此時，沒有輸出。 退避算法 在 CSMA/CD 算法中，在檢測到?jīng)_突并發(fā)完阻塞信號后，為降低再沖突的概率，需等待一個隨機過 程，然后再用 CSMA 算法發(fā)送。 ： 非堅持 1堅持 P堅持 優(yōu)點當站點要發(fā)送時，只要介質(zhì)空閑，就立即發(fā)送。 （ 2）網(wǎng)橋和沖突的關系： 網(wǎng)橋能隔離沖突，因此，在主機數(shù)超過 1024 個時，可以通過網(wǎng)橋連接。 （ 3） 也就是 512 位數(shù)據(jù)在 10Mbps 以太網(wǎng)速率下的傳播時間，常稱為 512 位時。這樣，當 A 的幀到達 B 時， B 檢測到了沖突，于是發(fā)送阻塞信號。 （ 4）如發(fā)生碰撞，要等待一定的時間。（廣播地址時， DA 同時為全 “1”代碼） （ SA） 同上 （ TYPE） 主要說明高層所使用的協(xié)議類型，如 IP 地址。 概述 1. 20 世紀 70 年代中期， Xerox 公司制定了以太網(wǎng)協(xié)議并進行實驗，速率為 ； 年， Xerox、 Intel 和 DEC 三公司聯(lián)合發(fā)表 DIX80，即以太網(wǎng)的標準；