【文章內(nèi)容簡介】 遠程連接 。 50 10BaseT ? 10BASET 的通信距離稍短，每個站到集線器的距離不超過 100 m。 ? 這種 10 Mb/s 速率的無屏蔽雙絞線星形網(wǎng)的出現(xiàn)，既降低了成本，又提高了可靠性。 ? 10BASET 雙絞線以太網(wǎng)的出現(xiàn)，是局域網(wǎng)發(fā)展史上的一個非常重要的里程碑，它為以太網(wǎng)在局域網(wǎng)中的統(tǒng)治地位奠定了牢固的基礎。 51 高速以太網(wǎng) ? 速率達到或超過 100 Mb/s 的以太網(wǎng)稱為高速以太網(wǎng) 。 100BASET 以太網(wǎng) ?在雙絞線上傳送 100 Mb/s 基帶信號的星型拓撲以太網(wǎng)，仍使用 IEEE 的 CSMA/CD 協(xié)議。 100BASET 以太網(wǎng)又稱為 快速以太網(wǎng) (Fast Ether) 52 ?三種不同的物理層標準 ? 100BASETX – 使用 2 對 UTP 5 類線或屏蔽雙絞線 STP。 ? 100BASEFX – 使用 2 對光纖。 ? 100BASET4 – 使用 4 對 UTP 3 類線或 5 類線。 53 吉比特以太網(wǎng) ? 允許在 1 Gb/s 下全雙工和半雙工兩種方式工作。 ? 使用 協(xié)議規(guī)定的幀格式。 ? 在半雙工方式下使用 CSMA/CD 協(xié)議（全雙工方式不需要使用 CSMA/CD 協(xié)議）。 ? 與 10BASET 和 100BASET 技術向后兼容。 54 10G ? 10 吉比特以太網(wǎng)與 10 Mb/s， 100 Mb/s 和 1 Gb/s 以太網(wǎng)的幀格式完全相同。 ? 10 吉比特以太網(wǎng)還保留了 標準規(guī)定的以太網(wǎng)最小和最大幀長，便于升級。 ? 10 吉比特以太網(wǎng)不再使用銅線而 只使用光纖 作為傳輸媒體。 ? 10 吉比特以太網(wǎng) 只工作在全雙工方式 ，因此沒有爭用問題，也不使用 CSMA/CD 協(xié)議。 55 端到端的以太網(wǎng)傳輸 ? 10 吉比特以太網(wǎng)的出現(xiàn)，以太網(wǎng)的工作范圍已經(jīng)從局域網(wǎng)（校園網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)）擴大到城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，從而實現(xiàn)了端到端的以太網(wǎng)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(wǎng)中使用以太網(wǎng)時價格便宜。 – 統(tǒng)一的幀格式簡化了操作和管理。 56 ?吉比特以太網(wǎng)的物理層 ? 1000BASEX 基于光纖通道的物理層： – 1000BASESX SX表示短波長 – 1000BASELX LX表示長波長 – 1000BASECX CX表示銅線 ? 1000BASET – 使用 4對 5 類線 UTP 57 以太網(wǎng)的優(yōu)勢與趨勢 ? 以太網(wǎng)從 10 Mb/s 到 10 Gb/s 的演進證明了以太網(wǎng)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(wěn)健性好。 58 在物理層擴展以太網(wǎng) ? 主機使用光纖和一對光纖調(diào)制解調(diào)器連接到集線器。 以太網(wǎng) 集線器 光纖 光纖 調(diào)制解調(diào)器 光纖 調(diào)制解調(diào)器 59 在物理層擴展以太網(wǎng) ? 某大學有三個系，各自有一個局域網(wǎng) 三個獨立的碰撞域 一系 二系 三系 碰撞域 碰撞域 碰撞域 碰撞域 (沖突域 )： 即在任一時刻，在每個碰撞域中只能有一個站在發(fā)送數(shù)據(jù)。 60 用集線器組成更大的以太網(wǎng)都在一個碰撞域中 一系 三系 二系 主干集線器 一個更大的碰撞域 碰撞域 61 用集線器擴展以太網(wǎng) ? 優(yōu)點 – 使原來屬于不同碰撞域的局域網(wǎng)上的計算機能夠進行跨碰撞域的通信。 – 擴大了局域網(wǎng)覆蓋的地理范圍。 ? 缺點 – 碰撞域增大了，但總的吞吐量并未提高。 – 如果不同的碰撞域使用不同的數(shù)據(jù)率，那么就不能用集線器將它們互連起來。 62 Question ＆ Answer ? Q：是否存在一種既能提供在物理上擴展網(wǎng)絡的功能，同時又不會使沖突域增大的網(wǎng)絡互連設備？ ? A：數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)絡互連設備 網(wǎng)橋 交換機 63 在數(shù)據(jù)鏈路層擴展以太網(wǎng) ? 在數(shù)據(jù)鏈路層擴展以太網(wǎng)要使用 網(wǎng)橋 。 ? 網(wǎng)橋工作在 數(shù)據(jù)鏈路層 ，它根據(jù) MAC 幀的目的地址對收到的 幀 進行 轉發(fā) 。 64 1. 網(wǎng)橋的內(nèi)部結構 ? 網(wǎng)橋具有 過濾幀 的功能。當網(wǎng)橋收到一個幀時，并不是向所有的接口轉發(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發(fā)到哪一個接口 。 站表 接口管理 軟件 網(wǎng)橋協(xié)議 實體 緩存 接口 1 接口 2 A B C 網(wǎng)段 B 網(wǎng)段 A 1 1 1 2 A C E 2 B D F 2 站地址 接口 網(wǎng)橋 網(wǎng)橋 D E F 接口 1 接口 2 1 2 65 使用網(wǎng)橋帶來的好處 ? 過濾通信量，增大吞吐量。 ? 擴大了物理范圍。 ? 提高了可靠性。 ? 可互連不同物理層、不同 MAC 子層和不同速率（如 10 Mb/s 和 100 Mb/s 以太網(wǎng)）的局域網(wǎng) 66 網(wǎng)橋使各網(wǎng)段成為隔離開的碰撞域 B2 B1 碰撞域 碰撞域 碰撞域 A B C D E F 67 使用網(wǎng)橋帶來的缺點 ? 存儲轉發(fā)增加了時延。 ? 在 MAC 子層并沒有流量控制功能。 ? 網(wǎng)橋只適合于用戶數(shù)不太多 (不超過幾百個 )和通信量不太大的局域網(wǎng)，否則有時還會因傳播過多的廣播信息而產(chǎn)生網(wǎng)絡擁塞。就是所謂的 廣播風暴 。 68 網(wǎng)橋和集線器 (或轉發(fā)器 )不同 ? 集線器在轉發(fā)幀時，不對傳輸媒體進行檢測。 ? 網(wǎng)橋在轉發(fā)幀之前必須執(zhí)行 CSMA/CD 算法。 – 若在發(fā)送過程中出現(xiàn)碰撞，就必須停止發(fā)送和進行退避。 69 用戶層 IP MAC 站 1 用戶層 IP MAC 站 2 物理層 網(wǎng)橋 1 網(wǎng)橋 2 A B 用戶數(shù)據(jù) IPH MACH MACT PPPH PPPT 物理層 DL R MAC 物理層 物理層 DL R MAC 物理層 物理層 LAN LAN 兩個網(wǎng)橋之間還可使用一段點到點鏈路 網(wǎng)橋不改變它轉發(fā)的幀的源地址 70 2. 透明網(wǎng)橋 ? 目前使用得最多的網(wǎng)橋是 透明網(wǎng)橋 (transparent bridge)。 ? “透明”是指局域網(wǎng)上的站點并不知道所發(fā)送的幀將經(jīng)過哪幾個網(wǎng)橋，因為網(wǎng)橋對各站來說是看不見的。 ? 透明網(wǎng)橋是一種 即插即用 設備，其標準是 IEEE 。 71 網(wǎng)橋的功能 ? 學習 ? 泛洪 ? 過濾 ? 轉發(fā) ? 老化 72 學習 ? 若從 A 發(fā)出的幀從接口 x 進入了某網(wǎng)橋，那么從這個接口出發(fā)沿相反方向一定可把一個幀傳送到 A。 ? 網(wǎng)橋每收到一個幀，就記下其源地址和進入網(wǎng)橋的接口，作為轉發(fā)表中的一個項目。 ? 在建立轉發(fā)表時是把幀首部中的源地址寫在“地址”這一欄的下面。 ? 在轉發(fā)幀時，則是根據(jù)收到的幀首部中的目的地址來轉發(fā)的。這時就把在“地址”欄下面已經(jīng)記下的源地址當作目的地址，而把記下的進入接口當作轉發(fā)接口。 73 網(wǎng)橋在轉發(fā)表中登記以下三個信息 ? 在網(wǎng)橋的轉發(fā)表中寫入的信息除了 地址 和 接口外，還有幀進入該網(wǎng)橋的 時間 。 ? 這是因為以太網(wǎng)的拓撲可能經(jīng)常會發(fā)生變化，站點也可能會更換適配器（這就改變了站點的地址）。另外，以太網(wǎng)上的工作站并非總是接通電源的。 ? 把每個幀到達網(wǎng)橋的時間登記下來，就可以在轉發(fā)表中只保留網(wǎng)絡拓撲的最新狀態(tài)信息。這樣就使得網(wǎng)橋中的轉發(fā)表能反映當前網(wǎng)絡的最新拓撲狀態(tài)。 74 ? 根據(jù) MAC地址表轉發(fā)數(shù)據(jù)幀，如果地址未知，則廣播 A B aa bb A查 MAC地址表，目的地址在表中不存在 A廣播這個數(shù)據(jù)幀 C 泛洪 75 泛洪 廣播風暴 ? 當廣播數(shù)據(jù)充斥網(wǎng)絡無法處理，并占用大量網(wǎng)絡帶寬，導致正常業(yè)務不能運行，甚至徹底癱瘓，這就發(fā)生了“廣播風暴”。 ? 一個數(shù)據(jù)幀或包被傳輸?shù)奖镜鼐W(wǎng)段 (由廣播域定義 )上的每個節(jié)點就是廣播；由于網(wǎng)絡拓撲的設計和連接問題，或其他原因導致廣播在網(wǎng)段內(nèi) 大量復制，傳播數(shù)據(jù)幀 ，導致網(wǎng)絡性能下降，甚至網(wǎng)絡癱瘓，這就是廣播風暴。 76 廣播風暴 產(chǎn)生原因 ? 廣播風暴的產(chǎn)生有多種原因，如蠕蟲病毒、交換機端口故障、網(wǎng)卡故障、鏈路冗余沒有啟用生成樹協(xié)議、網(wǎng)線線序錯誤或受到干擾等。 ? 從目前來看，蠕蟲病毒和 ARP攻擊是造成網(wǎng)絡廣播風暴最主要的原因。雖說如今網(wǎng)絡廣播風暴已經(jīng)很少見了，但在一些使用 集線器 的網(wǎng)絡中仍然非常常見。 ? 解決網(wǎng)絡廣播風暴最快捷的方法是給集線器 斷電 然后上電啟動即可，但這只是治標不治本的方法，要徹底解決，最好使用交換機設備，并劃分 VLAN、通過