【文章內(nèi)容簡介】 6 組網(wǎng)規(guī)則 : ① 單個電纜段的最大長度為 500m。 ② 在一個纜段上最多連接 100個網(wǎng)絡站點。 ③ 兩個站點之間的距離應大于等于 。 ④ 收發(fā)器電纜的長度不能超過 50m。 ⑤ 在纜段的兩端必須安裝終接器，且其中一端接地。 ⑥ 當要求延長纜段長度或擴展網(wǎng)絡規(guī)模時，可以使用中繼器連接多段。 “ 543‖原則：即最多用 4個轉(zhuǎn)發(fā)器連接 5個網(wǎng)段，其中只有 3個網(wǎng)段可以連接結點，其余的網(wǎng)段僅用做加長距離。故最長距離是 2500m，在 5個纜段上最多可連接 300個站點。 57 10Base2 提供 BNC(細同軸電纜標準介質(zhì)連接器 )接口的網(wǎng)卡 。 用于連接站點和細同軸電纜的 T型連接器和 BNC連接器 50Ω 終端器 、 50Ω 細同軸電纜 (RG8)。 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 58 組網(wǎng)規(guī)則 ① 每個纜段的最大長度為 185m。 ② 每個纜段上最多連接 30個站點 。 ③ 站點之間最小距離為 。 ④ 每個纜段的兩端必須安裝 50Ω 終接器 ， 且一端接地 。 ⑤ 每個纜段可由多個帶 BNC接頭的細纜段組成 ， 通過 T型連接器將電纜和站點連接起來 ， T型連接器必須直接連接到網(wǎng)卡的 BNC接口上 ， 在它們之間不能再連接其他電纜 。 ⑥ 當要求延長纜段長度或擴展網(wǎng)絡規(guī)模時 ， 可以使用中繼器連接多段 。 同樣遵守 “ 543”原則 ， 即最多用 4個轉(zhuǎn)發(fā)器連接 5個網(wǎng)段 ， 其中只有 3個網(wǎng)段可以連接結點 ， 其余的網(wǎng)段僅用做加長距離 。 故最長距離是 925m， 最多可連接 300個站點 。 59 （ 10BaseT） 主要以集線器 HUB作為樞紐 ， 工作站通過網(wǎng)卡的 RJ45 插座與RJ45接頭相連 ， 另一端 HUB的端口都可供 RJ45的接頭插入 ， 裝拆非常方便 。 星形拓撲，邏輯拓撲結構仍是總線，輕便、安裝密度高、便于維護 最大 1 0 0 m最大 1 0 0 m電纜集線器集線器60 ? 雙絞線的連接標準 ? 在以太網(wǎng)的標準中， 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 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 61 ? 當兩個 HUB連接時，要使用 交叉連接 方法。 ? 兩臺微機直接連接時，也可參考此接法。 62 63 光纖以太網(wǎng) 10BaseF ? 10Mbps光纖以太網(wǎng)，使用兩根 ，收發(fā)各一根，在介質(zhì)上傳輸?shù)氖枪庑盘柖皇请娦盘枴? ? 星形拓撲結構 ? 10BaseF具有傳輸距離長、安全可靠、可避免電擊的危險等優(yōu)點。 ? 光纖介質(zhì)適宜連接相距較遠的站點，所以 10BaseF常用于建筑物間的連接，它能夠建園區(qū)主干網(wǎng) (如：北京大學早期的校園主干網(wǎng)采用的就是 10BaseT技術 )，并能實現(xiàn)工作組級局域網(wǎng)與主干網(wǎng)的連接。 ? 由于光纖的帶寬很寬， 10BaseF只用了很小一部分，不經(jīng)濟，現(xiàn)已被 100BaseFX等淘汰。 64 全雙工以太網(wǎng) ? 只能在雙絞線和光纖鏈路上實現(xiàn)； ? 收、發(fā)使用了不同的物理信道 ? 不再使用 CSMA/CD機制，因此傳輸距離不受時間槽的限制； ? 但要受到信號衰減的影響 ? 全雙工操作的條件： ? 使用雙絞線或光纖； ? 鏈路兩端的設備都必須支持全雙工操作； ? 支持全雙工的設備包括全雙工網(wǎng)卡、網(wǎng)絡交換機。 65 局域網(wǎng)擴展 ? 什么情況下需要擴展？ ? 網(wǎng)絡范圍擴大 ? 更多的站點加入網(wǎng)絡 ? 多個獨立的局域網(wǎng)進行互聯(lián) ? 如何擴展？ ? 主要在三個層次上 ? 物理層 ? 數(shù)據(jù)鏈路層 ? 網(wǎng)絡層 66 在物理層上進行局域網(wǎng)擴展 ? 設備： ? 總線網(wǎng)：中繼器，星形 /環(huán)形網(wǎng)：集線器 ? 特點： ? 一個 網(wǎng)段 上的 信號 不加選擇地被 復制 到另一個 網(wǎng)段 ； ? 擴展后的網(wǎng)絡仍是一個 沖突域 。還是一個網(wǎng)絡 ? 優(yōu)缺點： ? 簡單、成本低 ? 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。 ? 網(wǎng)絡規(guī)模不能太大 ? 站點數(shù)量：沖突隨站點數(shù)量的增多而變得越來越嚴重 ? 地域范圍：時間槽的限制 ? 只能互聯(lián)相同類型的網(wǎng)絡，如果使用不同的數(shù)據(jù)率，那么就互連起來。總的吞吐量并未提高。 67 例：從分離的部門網(wǎng)絡到統(tǒng)一的企業(yè)網(wǎng)絡 集線器 人力資源部 集線器 市場部 集線器 技術開發(fā)部 集線器 財務部 68 ? 設備： ? 網(wǎng)橋、以太網(wǎng)交換機 ? 特點： ? 一個 網(wǎng)段 上的 幀 有條件地被 轉(zhuǎn)發(fā) 到另一個 網(wǎng)段 ； ? 擴展后的網(wǎng)絡被網(wǎng)橋 /交換機隔離成多個 沖突域 ； ? 擴展后的網(wǎng)絡仍是一個 廣播域 。 ? 優(yōu)缺點： ? 沖突被限制在小范圍內(nèi)，甚至可被消除； ? 地域范圍不再受時間槽的限制； ? 遠程網(wǎng)橋可將局域網(wǎng)的范圍擴展到幾十公里以上 ? 轉(zhuǎn)發(fā)速度有所降低； ? 不能隔離廣播幀。 69 ? 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(zhuǎn)發(fā)。 ? 網(wǎng)橋具有過濾幀的功能。當網(wǎng)橋收到一個幀時，并不是向所有的端口轉(zhuǎn)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(zhuǎn)發(fā)到哪一個端口 70 網(wǎng)橋 /交換機 獨立的沖突域 網(wǎng)段 1 HUB 網(wǎng)段 2 HUB 廣播域 71 ? 設備： ? 路由器 ? 特點： ? 一個 網(wǎng)絡 上的 分組 有條件地被 轉(zhuǎn)發(fā) 到另一個 網(wǎng)絡 ； ? 擴展后的網(wǎng)絡被路由器分隔成多個 子網(wǎng) 。 ? 優(yōu)缺點： ? 隔離廣播域，限制了廣播幀的泛濫； ? 地域范圍可以任意擴展； ? 能根據(jù)最佳路由轉(zhuǎn)發(fā)分組； ? 可以互聯(lián)不同類型的網(wǎng)絡； ? 轉(zhuǎn)發(fā)速度低，成本較高，維護復雜。 72 財務部 集線器 技術開發(fā)部 集線器 市場部 集線器 人力資源部 集線器 技術開發(fā)部路由器 集線器 財務部路由器 集線器 市場部路由器 集線器路由器 人力資源部集線器企業(yè)網(wǎng) / 廣域網(wǎng) 73 高速局域網(wǎng)技術 ? 個人計算機的廣泛應用； 在過去二十年中，計算機的處理速度提高了百萬倍，而網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸速率只提高了上千倍； 從理論上講，一臺微通道或 EISA總線的微型機能產(chǎn)生大約 250Mb/s的流量； ? 基于 Web的 Inter/Intra應用也要求更高的帶寬； ? 在數(shù)據(jù)倉庫、桌面電視會議、 3D圖形與高清晰度圖像這類應用中，人們需要有更高帶寬的局域網(wǎng)。 推動局域網(wǎng)技術發(fā)展的因素 74 ? 傳統(tǒng)以太網(wǎng)中的一些問題 ? 傳統(tǒng)以太網(wǎng)使用共享介質(zhì)，雖然總線帶寬為10Mbps， 每個結點平均能分配到的帶寬隨著結點數(shù)的不斷增加而急劇減少 ,但網(wǎng)絡節(jié)點增多時，網(wǎng)絡的負荷加重，沖突和重發(fā)增加，網(wǎng)絡效率下降、傳輸延時增加，造成總線帶寬為 30~40%； ? 服務器端使用 16位網(wǎng)卡（速率 10MBPS），使得服務器的網(wǎng)絡輸入 /輸出成為整個網(wǎng)絡的瓶頸； 75 解決方案 ? 升級到高速網(wǎng)絡 ， 提高 Ether的數(shù)據(jù)傳輸速率： ? 如 100BASET(快速以太網(wǎng) )、 FDDI 、 1000BASET(千兆位以太網(wǎng) )、 ATM； ? 發(fā)揮現(xiàn)有網(wǎng)絡技術，采用 網(wǎng)絡分段 、優(yōu)化服務器、 增加路由器 ，提高子網(wǎng)的網(wǎng)絡性能； ? 導致了局域網(wǎng)互連技術的發(fā)展； ? 使用局域網(wǎng)交換機，將“ 共享介質(zhì)局域網(wǎng) ”改為“ 交換式局域網(wǎng) ”； ? 導致了“交換式局域網(wǎng)”技術的發(fā)展。 76 100Mbps快速以太網(wǎng) （ Fast Ether， FE） ? 1）傳輸速率為 100Mb/s的以太網(wǎng)， 比 傳統(tǒng)以太網(wǎng) 快 10倍 ? 標準為 ? 拓撲結構為基于集線器的星形結構； ? 傳輸介質(zhì)只支持雙絞線和光纖； ? 幀結構和介質(zhì)訪問控制方式、組網(wǎng)方法沿用 。 ? 每個比特的發(fā)送時間由 100ns降低到了 10ns； ? 提供了 10/100Mb/s自適應功能。 ? 2） 4種不同的物理層標準 ? 100BaseTX：使用兩對 5類雙絞線 ? 100BaseFX：使用 ? 100BaseT4：使用四對 3類雙絞線 ? 100BaseT2：使用兩對 3類雙絞線 77 ? 3） Fast Ether的協(xié)議結構 IEEE LLCIEEE MACMII（功能與AUI相同）100 BASETX2對5類線或STP100 BASEFX光纖100 BASET44對3,4,5類UTP100 BASET集線器78 4） 100BaseTX的拓撲結構 max. 5m HUB HUB 任意兩個站點間最多允許 3個鏈路段 工作站 工作站 max. 100m 79 ? 5）快速以太網(wǎng)的應用 ? 主干連接 ? 需要高帶寬的服務器和高性能工作站 ? 網(wǎng)絡服務器、圖形工作站、工程工作站、網(wǎng)管工作站 ? 向桌面系統(tǒng)普及 10Mb/s 10M HUB 企業(yè)網(wǎng) 100Mb/s 100M HUB 100Mb/s 服務器 100Mb/s 小型機 100Mb/s 100M HUB 80 6） 100BASET快速以太網(wǎng)的優(yōu)缺點 ? 優(yōu)點： ? 具有較高的性能，適合網(wǎng)絡結點多或者對網(wǎng)絡帶寬要求較高的應用環(huán)境； ? 基于以太網(wǎng)的技術，與現(xiàn)有 10BASET的兼容可以容易的移植到高速網(wǎng)絡上； ? 最大地利用了已有的設備、電纜布線和網(wǎng)絡管理技術； ? 眾多的廠商支持 ? 缺點： ? 仍然是一種共享式以太網(wǎng)網(wǎng)絡，采用 CSMA/CD作為介質(zhì)存取方式，網(wǎng)絡結點增加時，網(wǎng)絡性能會下降； ? CSMA/CD方式使得網(wǎng)絡延時變化較大，不適合實時性應用； ? 速率較高，中繼器間距較小， 100BASETX不適合做主干； 81 千兆位以太網(wǎng)和萬兆位以太網(wǎng) ? （ Gigabit Ether， GE） ? 1）允許在 1 Gb/s 下全雙工和半雙工兩種方式工作， 是一種共享媒體式局域網(wǎng)。 ? 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。 82 2）吉比特以太網(wǎng)的物理層 ? 1000BASEX 基于光纖通道的物理層，IEEE ， ： ? 1000BASESX SX表示短波長， MMF/550m ? 1000BASELX LX表示長波長， SMF/5000m ? 1000BASECX CX表示銅線，屏蔽短銅纜 /25m ? 1000BASET IEEE ， 布 ? 使用 4對 5 類線 UTP， UTP/100m 83 3）吉比特以太網(wǎng)的協(xié)議結構 IEEE 802. 2 LLCIEEE 802. 3 MACG M I I （功能與A U I 相同）1000 BASE CX屏蔽雙絞線1000 BASE SX多模光纖1000 BASE T集 線器1000 BASE T非屏蔽雙絞線1000 BASE LX單模光纖8 B / 1 0 B 編碼解碼方式 P A M 5 編碼解碼方式84 4）吉比特以太網(wǎng)的拓撲結構 千 兆 位 路 由 器千 兆 位 交 換 機 千 兆 位 交 換 機1 0 / 1 0 0 M b p s交 換 機1 0 / 1 0 0 M b p s交 換 機千兆位交換機 千兆位交換機 千兆位路由器 85 ? 1000Mb/s，全雙工或半雙工 ? 沿用 10Mb/s傳統(tǒng)以太網(wǎng)幀格式 ? 半雙工仍使用 CSMS/CD協(xié)議 ? 兼容 10BaseT和 100BaseT ? 節(jié)點能力的自動協(xié)商 鏈路兩端的節(jié)點必須各自向?qū)Ψ酵ǜ孀约旱哪芰Γㄋ俣取⑽锢韺宇愋?、?/全雙工）并自動選擇合適的工作模式。 5）吉比特以太網(wǎng)的特征 86 6）速率提高到 1000Mb/s時的網(wǎng)絡跨距問題 ? 為保持兼容，半雙工時的最小幀長度仍規(guī)定為 64字節(jié)，導致網(wǎng)絡跨距縮短為不