【文章內(nèi)容簡介】 EEE 以太網(wǎng)標(biāo)準（主要的） ? 傳統(tǒng)以太網(wǎng)： 10Mb/s ? —— 粗 同 軸電纜 ? —— 細 同 軸電纜 ? —— 雙絞線 ? —— 光纖 ? 快速以太網(wǎng)（ FE）： 100Mb/s ? —— 雙絞線，光纖 ? 千兆以太網(wǎng)（ GE）： 1000Mb/s（ 1Gb/s） ? —— 屏蔽短雙絞線、光纖 ? —— 雙絞線 ? 萬兆以太網(wǎng)（ 10GE）： 10Gb/s ? —— 光纖 54 ? 以太網(wǎng)的物理層選項與標(biāo)識方法 ? 速率、信號方式、介質(zhì)類型 速率（ Mb/s） 基帶或?qū)拵? Base， Broad 每段最大長度（單位 :百米）或 介質(zhì)類型（ T， F， X） 10 Base 5 傳統(tǒng)以太網(wǎng) ? 10Base5 粗同軸 ? 10Base2 細同軸 ? 10BaseT UTP ? 10BaseF MMF ? 10Broad36 粗同軸 快速以太網(wǎng)和千兆以太網(wǎng) ? 100BaseT UTP ? 100BaseF MMF/SMF ? 1000BaseX STP/MMF/SMF ? 1000BaseT UTP 55 ? 網(wǎng)卡從網(wǎng)絡(luò)上每收到一個 MAC 幀就首先用硬件檢查 MAC 幀中的 MAC 地址 . ? 如果是發(fā)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，不再進行其他的處理。 ? “發(fā)往本站的幀”包括以下三種幀： ? 單播 (unicast)幀（一對一） ? 廣播 (broadcast)幀（一對全體） ? 組播 (multicast)幀（一對多） A B C A C 發(fā)送幀，目的地址為 A 56 兩種不同的 MAC 幀格式 ?常用的以太網(wǎng) MAC 幀格式有兩種標(biāo)準 ： ? DIX Ether V2 標(biāo)準 (Ether II 標(biāo)準 ) ? IEEE 的 標(biāo)準 ?最常用的 MAC 幀是 Ether II 的格式。 ?Xerox 公司聯(lián)合 DEC 和 Intel 公司 ( DIX 小組 ) 開發(fā)該產(chǎn)品，為 10Mbps以太網(wǎng)制訂了標(biāo)準 ETHERNET ?IEEE 以此為基礎(chǔ)，于 1989年制訂了 IEEE （ 兩者略有差別） 57 MAC 幀 字節(jié) 6 6 2 4 IP 層 物理層 目的地址 源地址 長度 /類型 FCS MAC 層 10101010101010 10101010101010101011 前同步碼 幀開始 定界符 7 字節(jié) 1 字節(jié) …8 字節(jié) 插入 數(shù) 據(jù) MAC 子層 IP 層 LLC 子層 LLC 幀 當(dāng)長度 /類型字段 表示長度時 MAC 幀 Ether II MAC 幀 Novell 網(wǎng)絡(luò)使用這種 + 幀 43 ~ 1497 1 1 1 DSAP SSAP 1 1 1 控制 數(shù) 據(jù) 字節(jié) DSAP SSAP控制 IP 數(shù)據(jù)報 IP 數(shù)據(jù)報 Inter TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)的 Ether II 幀格式 目的地址 源地址 類型 數(shù) 據(jù) FCS 6 6 2 4 字節(jié) 46 ~ 1500 58 MAC 幀 物理層 MAC 層 IP 層 Ether II MAC 幀 目的地址 源地址 類型 數(shù) 據(jù) FCS 6 6 2 4 字節(jié) 46 ~ 1500 IP 數(shù)據(jù)報 Ether II 的 MAC 幀格式 目的網(wǎng)卡地址 59 MAC 幀 物理層 MAC 層 IP 層 Ether II MAC 幀 目的地址 源地址 類型 數(shù) 據(jù) FCS 6 6 2 4 字節(jié) 46 ~ 1500 IP 數(shù)據(jù)報 Ether II的 MAC 幀格式 源網(wǎng)卡地址 60 MAC 幀 物理層 MAC 層 IP 層 Ether II MAC 幀 目的地址 源地址 類型 數(shù) 據(jù) FCS 6 6 2 4 字節(jié) 46 ~ 1500 IP 數(shù)據(jù)報 Ether II的 MAC 幀格式 類型字段 (0800h:IP, 0806h:ARP, 8035h:RARP,…) 類型字段用來標(biāo)志上一層使用的是什么協(xié)議，以便把收到的 MAC 幀 的數(shù)據(jù)上交給上一層的這個協(xié)議。 61 MAC 幀 物理層 MAC 層 IP 層 Ether II MAC 幀 目的地址 源地址 類型 數(shù) 據(jù) FCS 6 6 2 4 字節(jié) 46 ~ 1500 IP 數(shù)據(jù)報 Ether II 的 MAC 幀格式 數(shù)據(jù)字段 46 ~ 1500 字節(jié) 數(shù)據(jù)字段的最小長度 = 最小幀長 – 幀頭幀尾長度 = 6418 = 46 數(shù)據(jù)字段的最大長度 = 最大幀長 – 幀頭幀尾長度 = 151818 = 1500 以太幀為什么要有最小幀長和最大幀長的限制？（思考） 62 MAC 幀 物理層 MAC 層 IP 層 Ether II MAC 幀 目的地址 源地址 類型 數(shù) 據(jù) FCS 6 6 2 4 字節(jié) 46 ~ 1500 IP 數(shù)據(jù)報 Ether II 的 MAC 幀格式 FCS 字段 (生成多項式使用 CRC32) 當(dāng)數(shù)據(jù)字段的長度小于 46字節(jié)時，應(yīng)在數(shù)據(jù)字段的后面加入整數(shù)字節(jié)的填充字段，以保證以太網(wǎng)的 MAC幀長不小于 64字節(jié)。 63 7 字節(jié) 1 字節(jié) MAC 幀 物理層 MAC 層 IP 層 Ether II MAC 幀 目的地址 源地址 類型 數(shù) 據(jù) FCS 6 6 2 4 字節(jié) 46 ~ 1500 IP 數(shù)據(jù)報 Ether II 的 MAC 幀格式 8 字節(jié) 插入 物理層 為達到比特同步，在媒體上實際傳送的要比 MAC幀還多 8個字節(jié)。幀前插入的前 7個字節(jié)前同步碼，實現(xiàn) MAC幀比特同步，第 8字節(jié)是幀開始定界符，表示后面開始 MAC幀。 10101010101010 10101010101010101011 前同步碼 幀開始定界符 …64 ? 數(shù)據(jù)字段的長度與長度字段的值不一致； ? 幀的長度不是整數(shù)個字節(jié)； ? 用收到的幀檢驗序列 FCS 查出有差錯； ? 數(shù)據(jù)字段的長度不在 46 ~ 1500 字節(jié)之間。 有效的 MAC 幀長度為 64 ~ 1518 字節(jié)之間。 對于檢查出的無效 MAC 幀就簡單地丟棄。以太 網(wǎng)不負責(zé)重傳丟棄的幀。 無效的 MAC 幀 65 以太網(wǎng)常用的 4種電纜 傳統(tǒng)以太網(wǎng) 10Base5 粗同軸電纜 10Base2 細同軸電纜 10BaseT 雙絞線 10BaseF 光纖 66 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 ? 收發(fā)器 : 發(fā)送 /接收 , 沖突檢測 , 電氣隔離 ? 總線型拓撲 粗纜 收發(fā)器 AUI 電纜 NIC Vampire tap 最大段長度 500m 每段最多站點數(shù) 100 ≥ 網(wǎng)絡(luò)最大跨度 網(wǎng)絡(luò)最多 5個段 終端匹配器 67 細纜 BNC接頭 NIC 細纜以太網(wǎng)（ 10Base2 ） ? 細同軸電纜，可靠性稍差 ? 無外置收發(fā)器 ? 輕便、靈活、成本較低 ? 總線型拓撲 每段最大長度 185m 每段最多站點數(shù) 30 ≥ m 網(wǎng)絡(luò)最大跨度 925 m 網(wǎng)絡(luò)最多 5個段 終端匹配器 68 雙絞線由兩根具有絕緣層的銅導(dǎo)線組成，一般由兩根 22~26號絕緣銅導(dǎo)線相互纏繞而成。把兩根絕緣的銅導(dǎo)線按一定密度互相絞在一起，可降低信號干擾的程度，每一根導(dǎo)線在傳輸中輻射的電波會被另一根線上發(fā)出的電波抵消，通常把一對或多對雙絞線放在一個絕緣套管中就形成了雙絞線電纜。 3. 雙絞線以太網(wǎng) 根據(jù)是否采用屏蔽技術(shù)，雙絞線可分為非屏蔽雙絞線(UTP)和屏蔽雙絞線 (STP)。 利用非屏蔽雙絞線傳輸信息時會向周圍產(chǎn)生輻射，因此信息很容易被竊聽，而屏蔽雙絞線電纜的外層由鋁泊包裹，以減小輻射，但并不能完全消除輻射，但價格較非屏蔽雙絞線要高，安裝時要比非屏蔽雙絞線電纜困難，但它有較高的傳輸速率， 100米內(nèi)可達到 155Mbps。 69 根據(jù)其性能，雙絞線又可分為 1類 ~6類 類型 傳輸速率 傳輸信號 應(yīng)用 1類 20K 模擬信號 電話線路 2類 1M 模擬信號和 1M的數(shù)字信號 一般通信線路 3類 10M 模擬信號和數(shù)字信號 以太網(wǎng)和令牌環(huán)網(wǎng) 4類 20M 模擬信號和 1M的數(shù)字信號 令牌環(huán)網(wǎng) 5類 100M 模擬信號和高速數(shù)字信號 高速以太網(wǎng)、 ATM、 FDDI 超 5類 155M 模擬信號和高速數(shù)字信號 高速以太網(wǎng)、 ATM 6類 200M 模擬信號和高速數(shù)字信號 高速以太網(wǎng)、 ATM 常見的 10BASET及 100BASET局域網(wǎng)均是采用雙絞線作為傳輸介質(zhì)， 10BASET中采用 3類 或 4類雙絞線作為傳輸介質(zhì)，進行基帶傳輸，速率可達 10M， 100BASET中采用 5類雙絞線作為傳輸介質(zhì)，進行基帶傳輸，速率可達 100M。 70 屏蔽 (STP) 與非屏蔽 (UTP)雙絞線 ? 以箔屏蔽以減少干擾和串音 非屏蔽雙絞線 RJ45 連接頭 71 ?雙絞線的連接標(biāo)準 ?在以太網(wǎng)的標(biāo)準中， 10Mbps與 100Mbps雙絞線系統(tǒng)采用相同的線序： 2兩根線為一對， 6兩根線為另一對。 色標(biāo) Pin Signal 白橙 1 TD+ 橙 2 TD 白綠 3 RD+ 藍 4 不用 白藍 5 不用 綠 6 RD 白棕 7 不用 棕 8 不用 1 2 3 4 5 6 7 8 72 雙絞線的連接 73 ?10BaseT以太網(wǎng)（雙絞線連接方式） ?直通雙絞線和交叉雙絞線 ? 通常直通線用于不同類型設(shè)備間互連（如：網(wǎng)卡與集線器），交叉線用于同種類型設(shè)備間互連（如：網(wǎng)卡與網(wǎng)卡） 73 12361236568B 568B 直通 (平行 )雙絞線 白橙 橙色 白綠 綠色 白橙 橙色 白綠 綠色 12361236568B 568A 交叉雙絞線 白橙 橙色 白綠 綠色 白橙 橙色 白綠 綠色 74 基本的 10Base2網(wǎng)絡(luò) (總線型拓撲 ) 基本的 10BaseT網(wǎng)絡(luò) (星型 ) 100M 較復(fù)雜的 10BaseT網(wǎng)絡(luò) (星型總線 ) 75 光纖以太網(wǎng) 多模 輸入電信號 輸出電信號 單模 波長 : 1300,1550 nm h1 h2 波長 : 850,1300 nm h2 h1 芯 /封套特性 光纖的直徑減小到一個光波波長 纖芯直徑： 5~10微米 纖芯直徑： 50~100微米 76 單芯光纖與多芯光纖 玻璃封套 塑料外套 玻璃內(nèi)芯 單芯光纜 多芯光纜 玻璃內(nèi)芯 塑料外套 玻璃封套 外殼 77 光纖以太網(wǎng) ? 使用光纖介質(zhì)； ? 兩根 ，收發(fā)各一根 ? 星形拓撲結(jié)構(gòu)； ? 通常用于遠距離網(wǎng)絡(luò)連接； ? 主要類型： ?10BaseFL ? 鏈路間最大距離 2 km ? 任意兩節(jié)點間的中繼器數(shù) ≤6個 ? 光纖與其他介質(zhì)可使用介質(zhì)轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換 ?介質(zhì)轉(zhuǎn)換器是可連接不同介質(zhì)的中繼器 78 以太網(wǎng)常用的 4種電纜比較 名稱 電纜 最大段長度 每段結(jié)點數(shù) 優(yōu)點 10Base5 粗同軸 電纜 5