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正文內(nèi)容

計算機通信與網(wǎng)絡(luò)ch04局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)(編輯修改稿)

2025-05-27 08:38 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 出到此 MAC 地址應(yīng)當走的端口 d, 然后進行 (3), 否則轉(zhuǎn)到 (5)。 (3) 如到這個 MAC 地址去的端口 d = x, 則丟棄此幀 ( 因為這表示不需要經(jīng)過網(wǎng)橋進行轉(zhuǎn)發(fā) ) 。 否則從端口 d 轉(zhuǎn)發(fā)此幀 。 (4) 轉(zhuǎn)到 (6)。 ? 透明網(wǎng)橋處理幀的算法 局域網(wǎng)的擴展 在數(shù)據(jù)鏈路層擴展局域網(wǎng) ? 透明網(wǎng)橋處理幀的算法 (5) 向網(wǎng)橋除 x 以外的所有端口轉(zhuǎn)發(fā)此幀 ( 這樣 做可保證找到目的站 ) 。 (6) 如源站不在轉(zhuǎn)發(fā)表中 , 則將 源站 MAC 地址 加入到轉(zhuǎn)發(fā)表 , 登記該幀進入網(wǎng)橋的端口 號 , 設(shè)置計時器 。 然后轉(zhuǎn)到 (8)。 如源站在轉(zhuǎn) 發(fā)表中 , 則執(zhí)行 (7)。 (7) 更新計時器 。 (8) 等待新的數(shù)據(jù)幀 。 轉(zhuǎn)到 (1)。 局域網(wǎng)的擴展 在數(shù)據(jù)鏈路層擴展局域網(wǎng) ?網(wǎng)橋在轉(zhuǎn)發(fā)表中登記以下三個信息 ? 站地址 :登記收到的幀的源 MAC 地址。 ? 端口 :登記收到的幀進入該網(wǎng)橋的端口號。 ? 時間 :登記收到的幀進入該網(wǎng)橋的時間。 局域網(wǎng)的擴展 在數(shù)據(jù)鏈路層擴展局域網(wǎng) ? 透明網(wǎng)橋轉(zhuǎn)發(fā)表根據(jù)的原理 ? 轉(zhuǎn)發(fā)表中的 MAC 地址是根據(jù) 源 MAC 地址寫入 的,但在進行轉(zhuǎn)發(fā)時是將此 MAC 地址當作目的地址。 ? 原理: 如果網(wǎng)橋現(xiàn)在能夠從端口 x 收到從源地址 A 發(fā)來的幀,那么以后就可以從端口 x 將幀轉(zhuǎn)發(fā)到目的地址 A。 局域網(wǎng)的擴展 在數(shù)據(jù)鏈路層擴展局域網(wǎng) 擴展的局域網(wǎng) —在數(shù)據(jù)鏈路層擴展局域網(wǎng) ? 透明網(wǎng)橋引起的兜圈子 局域網(wǎng) 2 局域網(wǎng) 1 網(wǎng)橋 2 網(wǎng)橋 1 A F F2 ④ F1 ③ 不停地 兜圈子 ① ② A 發(fā)出的幀 ⑤ 網(wǎng)橋 1 轉(zhuǎn)發(fā)的幀 ⑥ 網(wǎng)橋 2 轉(zhuǎn)發(fā)的幀 網(wǎng)絡(luò)資源白白消耗了 局域網(wǎng)的擴展 ? 透明網(wǎng)橋支撐樹算法 ? 這是為了避免產(chǎn)生轉(zhuǎn)發(fā)的幀在網(wǎng)絡(luò)中不斷地兜圈子。 ? 透明網(wǎng)橋支撐樹算法 :互連在一起的網(wǎng)橋在進行彼此通信后,就能找出原來的網(wǎng)絡(luò)拓撲的一個子集,在這個子集里整個連通的網(wǎng)絡(luò)中 不存在回路 。 局域網(wǎng)的擴展 在數(shù)據(jù)鏈路層擴展局域網(wǎng) ?多端口網(wǎng)橋 —— 以太網(wǎng)交換機 ? 交換式集線器 (switching hub), 可明顯地提高局域網(wǎng)的性能 。 ? 交換式集線器常稱為 以太網(wǎng)交換機 (switch)或第二層交換機 ( 表明此交換機工作在數(shù)據(jù)鏈路層 ) 。 ? 以太網(wǎng)交換機通常都有十幾個端口 。 因此 , 以太網(wǎng)交換機實質(zhì)上就是一個 多端口的網(wǎng)橋 , 可見 交換機工作在數(shù)據(jù)鏈路層 。 局域網(wǎng)的擴展 在數(shù)據(jù)鏈路層擴展局域網(wǎng) ? 以太網(wǎng)交換機的特點 ? 以太網(wǎng)交換機的每個端口都直接與主機相連,并且一般都工作在 全雙工方式 。 ? 交換機能同時連通許多對的端口,使每一對相互通信的主機都能像獨占通信媒體那樣,進行無碰撞地傳輸數(shù)據(jù)。 ? 以太網(wǎng)交換機由于使用了專用的交換結(jié)構(gòu)芯片,其交換速率就較高。 局域網(wǎng)的擴展 在數(shù)據(jù)鏈路層擴展局域網(wǎng) ? 以太網(wǎng)交換機獨占傳輸媒體的帶寬 ? 對于普通 10 Mb/s 的 共享式以太網(wǎng) , 若共有 N 個用戶 , 則每個用戶占有的平均帶寬只有總帶寬 (10 Mb/s)的 N 分之一 。 ? 使用 以太網(wǎng)交換機 時 , 雖然在每個端口到主機的帶寬還是 10 Mb/s, 由于一個用戶在通信時是獨占而不是和其他網(wǎng)絡(luò)用戶共享傳輸媒體的帶寬 , 因此對于擁有 N 對端口的交換機總?cè)萘繛? 2N?10 Mb/s。 這正是交換機的最大優(yōu)點 。 局域網(wǎng)的擴展 在數(shù)據(jù)鏈路層擴展局域網(wǎng) ? 以太網(wǎng)交換機三種轉(zhuǎn)發(fā)方式 ? 存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式 ? 直通方式( CutThrough) ? 無碎片直通方式 ( Fragmentfree CutThrough) 局域網(wǎng)的擴展 在數(shù)據(jù)鏈路層擴展局域網(wǎng) ? 以太網(wǎng)交換機三種轉(zhuǎn)發(fā)方式 ? 存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式 : ? 交換機先將 MAC幀全部讀入到 內(nèi)部緩沖區(qū) , 進行 幀校驗 , 一旦有錯 , 就立即通知源站點重發(fā) 。 利用存儲轉(zhuǎn)發(fā)機制 , 網(wǎng)管員可以定義過濾算法來控制交換機的通信量 ,實現(xiàn)速率不同兩個端口間信息處理 。 局域網(wǎng)的擴展 在數(shù)據(jù)鏈路層擴展局域網(wǎng) ? 以太網(wǎng)交換機三種轉(zhuǎn)發(fā)方式 ? 存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式 : ? 交換機的傳輸延遲大(隨幀的長度而變化),緩存是有限的,當負荷增大時,會引起阻塞現(xiàn)象。 局域網(wǎng)的擴展 在數(shù)據(jù)鏈路層擴展局域網(wǎng) ? 以太網(wǎng)交換機三種轉(zhuǎn)發(fā)方式 ? 直通方式 ( CutThrough) ? 交換機收到 MAC幀時 , 不待收完整 , 就按幀頭的 DA來判別起轉(zhuǎn)發(fā)端口 。 起轉(zhuǎn)發(fā)速度快 ,延遲一致性好 ( 與幀長短無關(guān) ) 。 ? 由于采用直通方式 ( CutThrough) , 在轉(zhuǎn)發(fā)時不進行差錯校驗 , 當某些幀已有錯仍然加以轉(zhuǎn)發(fā) , 做無用功;且不適宜速率不同的兩個端口間轉(zhuǎn)發(fā) , 100Mbit/s網(wǎng)段的信息直通轉(zhuǎn)發(fā)到10Mbit/s網(wǎng)段 , 必產(chǎn)生阻塞 。 局域網(wǎng)的擴展 在數(shù)據(jù)鏈路層擴展局域網(wǎng) ? 以太網(wǎng)交換機三種轉(zhuǎn)發(fā)方式 ? 無 碎 片 直 通 方 式 (Fragmentfree CutThrough) ? 以太網(wǎng)最小幀的長度為 64字節(jié) ( 含幀頭 、尾 ) , 無碎片直通方式針對這一特征 , 設(shè)置一個 64字節(jié)的 FIFO緩沖 , 相對可減少出錯幀的轉(zhuǎn)發(fā)率 ( 凡小于 64字節(jié)的幀均不轉(zhuǎn)發(fā) ) 。無碎片直通方式 較之直通方式提供了較好的差錯檢驗 , 而幾乎沒有增加延遲 。 不分段交換方式會檢查到幀的數(shù)據(jù)域 。 局域網(wǎng)的擴展 在數(shù)據(jù)鏈路層擴展局域網(wǎng) ? 局域網(wǎng)概述 ? 以太網(wǎng)技術(shù) ? 以太網(wǎng)的 MAC層 ? 以太網(wǎng)的連接方法 ? 局域網(wǎng)的擴展 ? 高速以太網(wǎng) ? 虛擬局域網(wǎng) ? 無線局域網(wǎng) ? 廣域網(wǎng) 內(nèi)容綱要 高速局域網(wǎng) 常見的高速以太網(wǎng) ? 100BASET以太網(wǎng) ? 千兆以太網(wǎng) ? 10Gbit/s以太網(wǎng) 100BASE- T以太網(wǎng) ? 1995年 , IEEE 通過 100BaseT 標準,稱為Fast Ether 。 ? 在交換式快速以太網(wǎng)中,提供給每個端口的帶寬為 100Mbit/s 。 ? 100BaseT標準定義了三種 OSI物理層規(guī)范 100BaseTX,使用 2 對 5類 UTP電纜; 100BaseT4,使用 對 3類、 4類或 5類 UTP電纜; 100BaseFX,使用光纜。 高速局域網(wǎng) ? 特點 ? 性價比高,傳輸速率 100Mbit/s ? 完全兼容 10BaseT 標準 (CSMA/CD), ? 星型拓撲結(jié)構(gòu) ? 支持 MII (介質(zhì)獨立接口), ? 支持全雙工通信 ? 集線器或交換機之間的網(wǎng)線最大長 5m。兩個 DTE之間的最大距離為 205m。 高速局域網(wǎng) 100BASE- T以太網(wǎng) 千兆以太網(wǎng) ? 1996年, Gigabit Ether問世, 1999年IEEE推出 1000BaseX標準 , 即 IEEE ? 標準: IEEE 、 IEEE ? IEEE : ? 1000BaseLX, 1000BaseSX, 1000BaseCX ? IEEE : ? 1000BaseT 高速局域網(wǎng) 萬兆以太網(wǎng) ? IEEE ? 主要特點 ? 保持了以太網(wǎng)的幀格式 ? 10G以太網(wǎng)只采用光纖作傳輸介質(zhì),若采用單模光纖和增強型收發(fā)器,傳輸距離 40km, 若使用多模,距離為 300m ? 只支持全雙工方式,不存在爭用問題 (沖突 ) 高速局域網(wǎng) ? 局域網(wǎng)概述 ? 以太網(wǎng)技術(shù) ? 以太網(wǎng)的 MAC層 ? 以太網(wǎng)的連接方法 ? 局域網(wǎng)的擴展 ? 高速局域網(wǎng) ? 虛擬局域網(wǎng) ? 無線局域網(wǎng) ? 廣域網(wǎng) 內(nèi)容綱要 虛擬局域網(wǎng) 虛擬局域網(wǎng)的概念 ? 虛擬局域網(wǎng) VLAN 是由一些局域網(wǎng)網(wǎng)段構(gòu)成的 與物理位置無關(guān)的 邏輯組 。 ? 這些網(wǎng)段具有某些共同的需求 。 ? 每一個 VLAN 的幀都有一個明確的標識符 ,指明發(fā)送這個幀的工作站是屬于哪一個 VLAN。 ? 虛擬局域網(wǎng)其實是局域網(wǎng)給用戶提供的一種服務(wù) , 而并不是一種新型局域網(wǎng) 。 虛擬局域網(wǎng) ? VLAN允許一組不限物理位置的用戶群共享一個獨立的廣播域,可在一個物理網(wǎng)絡(luò)中劃分多個 VLAN,可使得不同的用戶群屬于不同的廣播域。 ? 通過劃分用戶群,控制廣播范圍等方式,VLAN技術(shù)能夠從根本上解決網(wǎng)絡(luò)效率與安全性等問題。 ? VLAN對廣播域的劃分是通過交換機軟件完成的。 以太網(wǎng) 交換機 A4 B1 以太網(wǎng) 交換機 VLAN3 C3 B3 VLAN1 VLAN2 C1 A2 A1 A3 C2 B2 以太網(wǎng) 交換機 以太網(wǎng) 交換機 三個虛擬局域網(wǎng) VLAN1, VLAN2 和 VLAN3 的構(gòu)成 以太網(wǎng) 交換機 A4 B1 以太網(wǎng) 交換機 VLAN3 C3 B3 VLAN1 VLAN2 C1 A2 A1 A3 C2 B2 以太網(wǎng) 交換機 以太網(wǎng) 交換機 三個虛擬局域網(wǎng) VLAN1, VLAN2 和 VLAN3 的構(gòu)成 當 B1 向 VLAN2 工作組內(nèi)成員發(fā)送數(shù)據(jù)時, 工作站 B2 和 B3 將會收到廣播的信息。 以太網(wǎng) 交換機 A4 B1 以太網(wǎng) 交換機 VLAN3 C3 B3 VLAN1 VLAN2 C1 A2 A1 A3 C2 B2 以太網(wǎng) 交換機 以太網(wǎng) 交換機 三個虛擬局域網(wǎng) VLAN1, VLAN2 和 VLAN3 的構(gòu)成 B1 發(fā)送數(shù)據(jù)時,工作站 A1, A2 和 C1 都不會收到 B1 發(fā)出的廣播信息。 以太網(wǎng) 交換機 A4 B1 以太網(wǎng) 交換機 VLAN3 C3 B3 VLAN1 VLAN2 C1 A2 A1 A3 C2 B2 以太網(wǎng) 交換機 以太網(wǎng) 交換機 三個虛擬局域網(wǎng) VLAN1, VLAN2 和 VLAN3 的構(gòu)成 虛擬局域網(wǎng)限制了接收廣播信息的工作站數(shù),使得網(wǎng)絡(luò) 不會因傳播過多的廣播信息 (即 “ 廣播風(fēng)暴 ” )而引起性能惡化。 ? 虛擬局域網(wǎng)協(xié)議允許在以太網(wǎng)的幀格式中插入一個 4 字節(jié)的標識符 , 稱為 VLAN 標記 (tag), 用來指明發(fā)送該幀的工作站屬于哪一個虛擬局域網(wǎng) 。 ? VLAN中使用的以太網(wǎng)幀格式 MAC 幀 字節(jié) 6 6 2 46 ~ 1500 4 MAC 幀 目地地址 源地址 長度 /類型 數(shù) 據(jù) FCS 長度 /類型 = 標記類型 標記控制信息 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 VID 2 字節(jié) 2 字節(jié) 插入 4 字節(jié)的 VLAN 標記 4 用戶優(yōu)先級 CFI 虛擬局域網(wǎng) 虛擬局域網(wǎng)使用的幀格式 ? 局域網(wǎng)概述 ? 以太網(wǎng)技術(shù) ? 以太網(wǎng)的 MAC層 ? 以太網(wǎng)的連接方法 ? 局域網(wǎng)的擴展 ? 高速局域網(wǎng) ? 虛擬局域網(wǎng) ? 無線局域網(wǎng) ? 廣域網(wǎng) 內(nèi)容綱要 無線局域網(wǎng) (WLAN) 無線局域網(wǎng)標準 ? IEEE 2Mbit/s ? IEEE 11Mbit/s ? IEEE 54Mbit/s ? IEEE 無線局域網(wǎng)的組成 ? 有固定基礎(chǔ)設(shè)施的無線局域網(wǎng) 基本服務(wù)集 BSS 擴展的服務(wù)集 ESS 基本服務(wù)集 BSS A B 漫游 接入點 AP 接入點 AP 分配系統(tǒng) DS
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