【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 EEE 以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)（主要的） ? 傳統(tǒng)以太網(wǎng)： 10Mb/s ? —— 粗 同 軸電纜 ? —— 細(xì) 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(xiàng)與標(biāo)識(shí)方法 ? 速率、信號(hào)方式、介質(zhì)類型 速率（ Mb/s） 基帶或?qū)拵? Base， Broad 每段最大長(zhǎng)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(xì)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(gè) 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(jìn)行其他的處理。 ? 否則就將此幀丟棄，不再進(jìn)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(duì)一） ? 廣播 (broadcast)幀（一對(duì)全體） ? 組播 (multicast)幀（一對(duì)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(zhǔn) ： ? DIX Ether V2 標(biāo)準(zhǔn) (Ether II 標(biāo)準(zhǔn) ) ? IEEE 的 標(biāo)準(zhǔn) ?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(zhǔn) 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(zhǎng)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(zhǎng)度 /類型字段 表示長(zhǎng)度時(shí) 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(bào) IP 數(shù)據(jù)報(bào) 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(bào) 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(bào) 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(bào) 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(gè)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(bào) 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(zhǎng)度 = 最小幀長(zhǎng) – 幀頭幀尾長(zhǎng)度 = 6418 = 46 數(shù)據(jù)字段的最大長(zhǎng)度 = 最大幀長(zhǎng) – 幀頭幀尾長(zhǎng)度 = 151818 = 1500 以太幀為什么要有最小幀長(zhǎng)和最大幀長(zhǎng)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(bào) Ether II 的 MAC 幀格式 FCS 字段 (生成多項(xiàng)式使用 CRC32) 當(dāng)數(shù)據(jù)字段的長(zhǎng)度小于 46字節(jié)時(shí)，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(zhǎng)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(bào) Ether II 的 MAC 幀格式 8 字節(jié) 插入 物理層 為達(dá)到比特同步，在媒體上實(shí)際傳送的要比 MAC幀還多 8個(gè)字節(jié)。幀前插入的前 7個(gè)字節(jié)前同步碼，實(shí)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(zhǎng)度與長(zhǎng)度字段的值不一致； ? 幀的長(zhǎng)度不是整數(shù)個(gè)字節(jié)； ? 用收到的幀檢驗(yàn)序列 FCS 查出有差錯(cuò)； ? 數(shù)據(jù)字段的長(zhǎng)度不在 46 ~ 1500 字節(jié)之間。 有效的 MAC 幀長(zhǎng)度為 64 ~ 1518 字節(jié)之間。 對(duì)于檢查出的無效 MAC 幀就簡(jiǎn)單地丟棄。以太 網(wǎng)不負(fù)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(xì)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(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 67 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 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(hào)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(hào)干擾的程度，每一根導(dǎo)線在傳輸中輻射的電波會(huì)被另一根線上發(fā)出的電波抵消，通常把一對(duì)或多對(duì)雙絞線放在一個(gè)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(shí)會(huì)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(jià)格較非屏蔽雙絞線要高，安裝時(shí)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(dá)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(hào) 應(yīng)用 1類 20K 模擬信號(hào) 電話線路 2類 1M 模擬信號(hào)和 1M的數(shù)字信號(hào) 一般通信線路 3類 10M 模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào) 以太網(wǎng)和令牌環(huán)網(wǎng) 4類 20M 模擬信號(hào)和 1M的數(shù)字信號(hào) 令牌環(huán)網(wǎng) 5類 100M 模擬信號(hào)和高速數(shù)字信號(hào) 高速以太網(wǎng)、 ATM、 FDDI 超 5類 155M 模擬信號(hào)和高速數(shù)字信號(hào) 高速以太網(wǎng)、 ATM 6類 200M 模擬信號(hào)和高速數(shù)字信號(hào) 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(jìn)行基帶傳輸，速率可達(dá) 10M， 100BASET中采用 5類雙絞線作為傳輸介質(zhì)，進(jìn)行基帶傳輸，速率可達(dá) 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(zhǔn) ?在以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)中， 10Mbps與 100Mbps雙絞線系統(tǒng)采用相同的線序： 2兩根線為一對(duì)， 6兩根線為另一對(duì)。 色標(biāo) Pin Signal 白橙 1 TD+ 橙 2 TD 白綠 3 RD+ 藍(lán) 4 不用 白藍(lán) 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?fù)?) 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(hào) 輸出電信號(hào) 單模 波長(zhǎng) : 1300,1550 nm h1 h2 波長(zhǎng) : 850,1300 nm h2 h1 芯 /封套特性 光纖的直徑減小到一個(gè)光波波長(zhǎng) 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?fù)浣Y(jié)構(gòu)； ? 通常用于遠(yuǎn)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(diǎn)間的中繼器數(shù) ≤6個(gè) ? 光纖與其他介質(zhì)可使用介質(zhì)轉(zhuǎn)換器進(jìn)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(zhǎng)度 每段結(jié)點(diǎn)數(shù) 優(yōu)點(diǎn) 10Base5 粗同軸 電纜 5