【正文】 記總線 (TokenBus)介質(zhì)訪問控制方法是在物理總線上建立一個(gè)邏輯環(huán)，每一臺(tái)連網(wǎng)的站點(diǎn)都含有一站號(hào) (地址 )，各站根據(jù)站號(hào)連成一個(gè)邏輯環(huán)，如圖中E→D→C→B→A→E 。每個(gè)站點(diǎn)都應(yīng)駐留前繼站號(hào)、本站號(hào)和后繼站號(hào)。如同標(biāo)記環(huán)那樣，標(biāo)記是站點(diǎn)可以發(fā)送數(shù)據(jù)的必要條件，標(biāo)記在邏輯環(huán)中按地址的遞減順序傳送到下一站點(diǎn)。從物理上看，含 DA的標(biāo)記幀廣播到 Bus上，所有站點(diǎn)按 DA=本站地址判斷收否。 第 6章 局域網(wǎng)與城域網(wǎng) 標(biāo)記總線介質(zhì)訪問控制方法有以下特點(diǎn)： (1)標(biāo)記總線介質(zhì)訪問控制方式能確保在總線上不會(huì)產(chǎn)生沖突 。 (2)站點(diǎn)具有公平的訪問權(quán) 。 (3)若使站點(diǎn)等待標(biāo)記的時(shí)間為確知的 ， 需限定每個(gè)站發(fā)送幀的最大長度 。 (4)如果只有一個(gè)站點(diǎn)有報(bào)文發(fā)送 ， 其等待標(biāo)記的最長時(shí)間等于標(biāo)記傳遞時(shí)間的總和 ， 而平均等待時(shí)間是標(biāo)記傳遞時(shí)間總和的一半 。 (5)允許設(shè)置優(yōu)先級(jí) 。 第 6章 局域網(wǎng)與城域網(wǎng) 標(biāo)記總線介質(zhì)訪問控制方式的初始化及站點(diǎn)的增 、刪或故障處理的過程都十分復(fù)雜 ， 必須配置相應(yīng)的算法 ， 如標(biāo)記傳遞算法 、 邏輯環(huán)初始化 、 站插入算法和站刪除算法 。 標(biāo)記總線介質(zhì)訪問控制方法在重負(fù)載時(shí)的吞吐量性能仍很好 ， 發(fā)送延遲可確定且可以設(shè)定優(yōu)先級(jí) ， 可用于在支持多個(gè)信道的頻帶電纜上傳送數(shù)據(jù) 、 數(shù)字話音信號(hào) ， 但因其算法復(fù)雜 、 成本較高而未能占有市場 。 第 6章 局域網(wǎng)與城域網(wǎng) 以太網(wǎng)和以太交換 以太網(wǎng) 局域網(wǎng)的種類很多 ， 以太網(wǎng) (Ether)是最早也是當(dāng)前最流行的一種局域網(wǎng) 。 交換式以太網(wǎng)得到了業(yè)界大多數(shù)經(jīng)銷商的支持 ， 維護(hù)了以太網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展地位 。 第 6章 局域網(wǎng)與城域網(wǎng) 以太網(wǎng) (Ether)的核心思想是共享公用的傳輸信道 ， 最早在 1973年由 Xerox公司的 Metcalfe工程師首先提出 ， 隨后在 1980年 ， DEC、 Intel和 Xerox三家公司聯(lián)手推出以太網(wǎng)藍(lán)皮書 ， 即 DIX版 ；其后的 1983年的 是不完全一致的 ， 其差別在幀格式的兩個(gè)字節(jié)定義上：以太網(wǎng)定義為類型 (Type)的字節(jié)在 長度 (Length)。 表 ， 包括傳輸速率 、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 、 傳輸介質(zhì) 、 網(wǎng)段長度以及網(wǎng)段數(shù)等參數(shù) 。 第 6章 局域網(wǎng)與城域網(wǎng) 表 第 6章 局域網(wǎng)與城域網(wǎng) 粗纜以太網(wǎng) (10Base― 5)數(shù)據(jù)傳輸速率為 10Mb/s，Base是指基帶傳輸 ， 5是指最大的干線段長度為 500m，如圖 。 第 6章 局域網(wǎng)與城域網(wǎng) 圖 粗纜以太網(wǎng) (10Base―5) 收發(fā)器終接器 50?中繼器收發(fā)器第 6章 局域網(wǎng)與城域網(wǎng) ： (1)介質(zhì)訪問控制方式都為 CSMA/CD。 (2)地址字段中的 DA、 SA均為 6字節(jié) 。 (3)差錯(cuò)校驗(yàn)均為幀校驗(yàn)序列 (FCS)。 (4)幀長最大值為 1500字節(jié) (不含幀頭 、 幀尾 18字節(jié) )，幀長最大值為 46字節(jié) ， 如果上層的數(shù)據(jù)字段小于 46字節(jié) ， 則應(yīng)附加填充字節(jié) 。 第 6章 局域網(wǎng)與城域網(wǎng) 10Base― 5是標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng) ， 其網(wǎng)絡(luò)接口卡 (簡稱網(wǎng)卡 )接口采用 DIX型 (AUI)15芯連接器 。 如果采用無盤工作站 ， 則網(wǎng)卡上需加遠(yuǎn)程啟動(dòng) PROM芯片 。 收發(fā)器 (Transceiver)具有三個(gè)端口 ， 一端 (AUI)用來連接工作站 ， 另兩個(gè)端口 (BNC)連接粗同軸電纜 。 收發(fā)器到工作站間距離小于 50m， 兩個(gè)收發(fā)器間的距離不小于 。 中繼器 (Repeater)用于再生信號(hào) ， 延伸傳輸距離 。粗纜以太網(wǎng) 10Base― 5最多允許加入 4個(gè)中繼器 ， 連接 5段干線 ， 但僅允許在 3個(gè)干線段上接工作站 。 最大網(wǎng)絡(luò)干線長度可達(dá) 2469m(近似稱為 )。 第 6章 局域網(wǎng)與城域網(wǎng) 粗纜 (Thick Cable)用 ，一個(gè)干線上最多可接 100臺(tái)工作站。 50Ω終接器用于阻抗匹配，網(wǎng)絡(luò)一端的終接器要求接地。 2. 細(xì)纜以太網(wǎng) 細(xì)纜以太網(wǎng) (10Base― 2)的數(shù)據(jù)傳輸速率為 10Mb/s，Base是指基帶傳輸 ， 2是指最大的干線段長度為 185m，如圖 。 第 6章 局域網(wǎng)與城域網(wǎng) 圖 細(xì)纜以太網(wǎng) (10Base―2) 中繼器終接器50 ?網(wǎng)卡網(wǎng)卡三通B N C連接器 網(wǎng)卡第 6章 局域網(wǎng)與城域網(wǎng) 10Base― 2的網(wǎng)絡(luò)接口卡 (簡稱網(wǎng)卡 )接口采用 BNC型接頭 ， 也兼有 RJ― 45接口 。 網(wǎng)卡上有內(nèi)置收發(fā)器 。如果采用無盤工作站 ， 則應(yīng)在網(wǎng)卡上加上遠(yuǎn)程啟動(dòng)PROM芯片 。 中繼器 (Repeater)用于再生信號(hào) ， 延伸傳輸距離 。細(xì)纜以太網(wǎng) 10Base― 2最多加入 4個(gè)中繼器 ,連接 5段干線 ,僅允許在 3個(gè)干線段上接工作站 ,最大網(wǎng)絡(luò)干線長度可達(dá)910m(近似稱為 1km)。 細(xì)纜用 ， 一個(gè)干線上最多可接 30臺(tái)工作站 。 50Ω終接器用于阻抗匹配 ， 要求網(wǎng)絡(luò)一側(cè)的終接器接地 。 第 6章 局域網(wǎng)與城域網(wǎng) 3. 雙絞線以太網(wǎng) 目前 ， 在部門級(jí) 、 工作組內(nèi)基本都采用雙絞線以太網(wǎng) (10Base―T) 來組網(wǎng) ， 如圖 。 第 6章 局域網(wǎng)與城域網(wǎng) 圖 雙絞線以太網(wǎng) (10Base―T) 集線器( H u b )第 6章 局域網(wǎng)與城域網(wǎng) 雙絞線以太網(wǎng)中 ， 每個(gè)站點(diǎn)通過雙絞線匯接到集線器 ， 致使網(wǎng)絡(luò)連接所造成的故障大大下降 ， 有利于結(jié)構(gòu)化布線 。 集線器有不同的規(guī)格： 8口 、 12口 、 24口等 。 集線器一般也含 BNC接口或光纖接口 。 網(wǎng)卡內(nèi)置的收發(fā)器采用 RJ― 45接口 ， 3＃ UTP的①② 端用于發(fā)送 ， ③⑥ 端用于接收 。 另外 ， 要求站點(diǎn)與集線器的傳輸距離應(yīng)小于 100m；集線器能用同軸電纜或光纖相連 ， 組成企業(yè)網(wǎng) 。 第 6章 局域網(wǎng)與城域網(wǎng) 交換式以太網(wǎng) 以太網(wǎng)技術(shù)方案因其性能價(jià)格比高而占有很大的市場份額 。 以太網(wǎng)提供共享的廣播式信道 ， 在任何時(shí)刻 ， 信道中只允許一個(gè)站點(diǎn)的單向信息流 ， 其他站點(diǎn)都能收到 ， 并根據(jù)幀頭的 DA對(duì)此信息流作出判斷 。 若DA為本站的地址 ， 則接收信息 。否則 ， 不予處理 。 由此可見，以太網(wǎng)的信道始終處于 “ 分享 ” 和“ 共享 ” 的狀態(tài)。如帶寬為 10Mb/s的以太網(wǎng)，有 100個(gè)站點(diǎn)上網(wǎng)，理論分析表明，每個(gè)站點(diǎn)分享的帶寬僅為(或 100kb/s)。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，若考慮沖突和解決沖突等必要的開銷，網(wǎng)絡(luò)實(shí)際可用的帶寬還會(huì)更低，這進(jìn)一步導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)效率下降，發(fā)送延遲上升。 第 6章 局域網(wǎng)與城域網(wǎng) 所謂以太交換技術(shù)方案 ， 就是采用擁有一個(gè)共享內(nèi)存交換矩陣和多個(gè)端口的以太交換機(jī) ， 將 LAN分為多個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)段 (稱之為網(wǎng)段微化 )， 并以線速率支持網(wǎng)段交換 ， 允許不同用戶對(duì)進(jìn)行并行通信 。 一般來講 ，網(wǎng)段規(guī)模越小 ， 即網(wǎng)段內(nèi)站點(diǎn)數(shù)越少 ， 每個(gè)站點(diǎn)的平均帶寬相對(duì)越高 。 在極端的情況下 ， 若每個(gè)網(wǎng)段只含有一個(gè)站點(diǎn) ， 則該站點(diǎn)占用的帶寬達(dá)到最大值 ， 即由共享帶寬變?yōu)楠?dú)享帶寬 。 第 6章 局域網(wǎng)與城域網(wǎng) 采用網(wǎng)絡(luò)交換方式進(jìn)行網(wǎng)段劃分的以太網(wǎng)稱為交換式以太網(wǎng) 。 交換式以太網(wǎng)可以允許同時(shí)建立多對(duì)收 、 發(fā)信道進(jìn)行信息傳輸 。 例如 ， 交換式以太網(wǎng)中可支持每個(gè)站點(diǎn)獨(dú)占帶寬 ， 如一個(gè)端口連接服務(wù)器；并且網(wǎng)中允許N/2個(gè)站點(diǎn) (N為站點(diǎn)數(shù) )對(duì)互相交互信息 ， 使網(wǎng)絡(luò)總體帶寬達(dá)到 (N 10/2)Mb/s。 交換式以太網(wǎng)有以下優(yōu)點(diǎn)： 保護(hù)原有的以太網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施可繼續(xù)使用； 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分段 ， 均衡負(fù)荷； 提供全雙工模式操作 ， 提高處理效率 。 第 6章 局域網(wǎng)與城域網(wǎng) 2 .以太交換模式 以太交換機(jī)端口接收到一個(gè)幀時(shí)的處理方式和效率與 LAN交換模式有關(guān) ， 有三種以太交換模式：存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā) 、 直通和不分段方式 。 1)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā) 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換是一種基本的 LAN交換類型 。 這種方式下 ， LAN交換機(jī)將整個(gè)幀存儲(chǔ)到它的緩沖器中 ，并且計(jì)算循環(huán)冗余校驗(yàn) (CRC)。 如果這個(gè)幀有 CRC差錯(cuò)或者太短 (包含 CRC少于 64字節(jié) )、 太長 (包含 CRC多于1518字節(jié) )， 那么這個(gè)幀將被丟棄 。 第 6章 局域網(wǎng)與城域網(wǎng) 如果幀沒有任何差錯(cuò) ， 則以太交換機(jī)將在轉(zhuǎn)發(fā)或交換表中查找其目的地址 ， 從而確定輸出接口 ， 并將幀發(fā)往其目的端 。 由于這種類型的交換要存儲(chǔ)整個(gè)幀 ，并且運(yùn)行 CRC， 因而其延遲將隨幀長度不同而變化 。CiscoCatalyst5000系列交換機(jī)就是這種運(yùn)行模式 。 第 6章 局域網(wǎng)與城域網(wǎng) 2)直通 直通 (Cut Through)型交換是另一種主要的 LAN交換模式 。 這種方式下 ， LAN交換機(jī)僅將目的地址 (前綴之后的 6個(gè)字節(jié) )存到它的緩沖器中 ， 然后在交換表中查找該目的地址 ， 從而確定輸出接口 ， 并將幀發(fā)往其目的端 。 這種直通交換方式減少了延遲 ， 交換機(jī)一讀到幀的目的地址并確定了輸出接口 ， 就可將幀轉(zhuǎn)發(fā) 。但這種方式也存在一些問題 ， 如果有些幀在傳輸過程中已出現(xiàn)了差錯(cuò) ， 進(jìn)入交換機(jī)后并沒有進(jìn)行 FCS校驗(yàn)而就將其轉(zhuǎn)發(fā)了 ， 就會(huì)產(chǎn)生無效的轉(zhuǎn)發(fā) ， 增加了網(wǎng)絡(luò)開銷 。 第 6章 局域網(wǎng)與城域網(wǎng) 因此 ， 有些交換機(jī)被設(shè)計(jì)成自適應(yīng)選擇交換方式 ，可將其設(shè)置在直通方式工作 ， 當(dāng)某個(gè)端口上的差錯(cuò)達(dá)到用戶定義的差錯(cuò)極限時(shí) ， 交換機(jī)會(huì)由直通模式自動(dòng)切換成存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模式；而當(dāng)差錯(cuò)率低于這個(gè)極限時(shí) ，交換機(jī)又會(huì)由存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模式自動(dòng)切換成直通模式 。 圖 。 第 6章 局域網(wǎng)與城域網(wǎng) 圖 不同的交換模式在幀中發(fā)生的位置 P r e a m b le SFD DA SA L D A T A F C S定界符 目的地址 源地址 長度 幀 校 驗(yàn) 序列7 1 6 6 2 最大 15000 4 字節(jié)直通方式不 分 段 方式 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)引導(dǎo)碼第 6章 局域網(wǎng)與城域網(wǎng) 3)不分段方式 (改進(jìn)的直通方式 ) 不分段方式是直通方式的一種改進(jìn)形式 。 這種方式下 ， 交換機(jī)在轉(zhuǎn)發(fā)之前等待 64字節(jié)的沖突窗口 。 如果一個(gè)幀有錯(cuò) ， 那么差錯(cuò)一般都會(huì)發(fā)生在前 64字節(jié)中 。 不分段方式較直通方式提供了較好的差錯(cuò)檢驗(yàn) ， 而幾乎沒有增加延遲 。 不分段交換方式可檢查到幀的數(shù)據(jù)域 。 第 6章 局域網(wǎng)與城域網(wǎng) 4)以太交換的特點(diǎn) 以太交換主要解決共享總線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)段微化 ， 即沖突域的分割及均衡負(fù)荷問題 。 從設(shè)計(jì)目的上看 ， 以太交換解決了網(wǎng)絡(luò)帶寬不足的問題 。 以太交換提高了每個(gè)站點(diǎn)的平均占用帶寬能力并提供了網(wǎng)絡(luò)整體的集合帶寬 ， 具有通信量高 、 延遲低和價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn) ， 它還可以保護(hù)原有的以太網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施可繼續(xù)使用 ， 提供全雙工模式操作 ， 提高了處理效率 。 第 6章 局域網(wǎng)與城域網(wǎng) 圖 CiscoCatalyst1900系列以太交換機(jī)的面板結(jié)構(gòu) 。 CiscoCatalyst1900系列交換機(jī)具有固定的端口類型 。 與 Cisco5000系列交換機(jī)不一樣 ， 它們不是模塊化的 。 CiscoCatalyst1900交換機(jī)只對(duì)工作站提供10Base―T 的 RJ― 45端口 ， 對(duì)上行線路提供 100Base―T或 100Base―FX 的 RJ― 4