【正文】 教師：王建國 擴展的以太網(wǎng) 在數(shù)據(jù)鏈路層擴展以太網(wǎng) ? 在網(wǎng)橋的轉發(fā)表中寫入的信息除了 地址 和 接口 外，還有幀進入該網(wǎng)橋的 時間 。 ? 這是因為以太網(wǎng)的拓撲可能經(jīng)常會發(fā)生變化，站點也可能會更換適配器（這就改變了站點的地址）。另外，以太網(wǎng)上的工作站并非總是接通電源的。 ? 把每個幀到達網(wǎng)橋的時間登記下來，就可以在轉發(fā)表中只保留網(wǎng)絡拓撲的 最新狀態(tài)信息 。這樣就使得網(wǎng)橋中的轉發(fā)表能反映當前網(wǎng)絡的最新拓撲狀態(tài)。 網(wǎng)橋在轉發(fā)表中登記以下三個信息 13832877061 計算機網(wǎng)絡 教師：王建國 擴展的以太網(wǎng) 在數(shù)據(jù)鏈路層擴展以太網(wǎng) 網(wǎng)橋的自學習和轉發(fā)幀的步驟歸納 ? 網(wǎng)橋收到一幀后先進行 自學習 。查找轉發(fā)表中與收到幀的源地址有無相匹配的項目。如沒有，就在轉發(fā)表中增加一個項目（源地址、進入的接口和時間）。如有，則把原有的項目進行更新。 ? 轉發(fā)幀 。查找轉發(fā)表中與收到幀的目的地址有無相匹配的項目。 – 如沒有，則通過所有其他接口（但進入網(wǎng)橋的接口除外）按進行轉發(fā)。 – 如有，則按轉發(fā)表中給出的接口進行轉發(fā)。 – 若轉發(fā)表中給出的接口就是該幀進入網(wǎng)橋的接口，則應丟棄這個幀（因為這時不需要經(jīng)過網(wǎng)橋進行轉發(fā)）。 13832877061 計算機網(wǎng)絡 教師：王建國 擴展的以太網(wǎng) 在數(shù)據(jù)鏈路層擴展以太網(wǎng) 透明網(wǎng)橋使用了生成樹算法，這是為了避免產(chǎn)生轉發(fā)的幀在網(wǎng)絡中不斷地兜圈子。 局域網(wǎng) 2 局域網(wǎng) 1 網(wǎng)橋 2 網(wǎng)橋 1 A F 不停地 兜圈子 ? ? A 發(fā)出的幀 ? F1 ? 網(wǎng)橋 1 轉發(fā)的幀 ? ? F2 網(wǎng)橋 2 轉發(fā)的幀 網(wǎng)絡資源白白消耗了 13832877061 計算機網(wǎng)絡 教師：王建國 擴展的以太網(wǎng) 在數(shù)據(jù)鏈路層擴展以太網(wǎng) 生成樹的得出 ? 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)絡拓撲的一個子集。在這個子集里，整個連通的網(wǎng)絡中不存在回路，即在任何兩個站之間只有一條路徑。 ? 為了避免產(chǎn)生轉發(fā)的幀在網(wǎng)絡中不斷地兜圈子。 ? 為了得出能夠反映網(wǎng)絡拓撲發(fā)生變化時的生成樹，在生成樹上的根網(wǎng)橋每隔一段時間還要對生成樹的拓撲進行更新。 13832877061 計算機網(wǎng)絡 教師：王建國 擴展的以太網(wǎng) 在數(shù)據(jù)鏈路層擴展以太網(wǎng) ? 透明網(wǎng)橋容易安裝，但網(wǎng)絡資源的利用不充分。 ? 源路由 (source route)網(wǎng)橋在發(fā)送幀時將詳細的路由信息放在幀的首部中。 ? 源站以廣播方式向欲通信的目的站發(fā)送一個發(fā)現(xiàn)幀，每個發(fā)現(xiàn)幀都記錄所經(jīng)過的路由。 ? 發(fā)現(xiàn)幀到達目的站時就沿各自的路由返回源站。源站在得知這些路由后，從所有可能的路由中選擇出一個最佳路由。凡從該源站向該目的站發(fā)送的幀的首部，都必須攜帶源站所確定的這一路由信息。 源路由網(wǎng)橋 13832877061 計算機網(wǎng)絡 教師：王建國 擴展的以太網(wǎng) 在數(shù)據(jù)鏈路層擴展以太網(wǎng) ? 以太網(wǎng)交換機也稱為 交換式集線器 (switching hub)，或第二層交換機可明顯地提高局域網(wǎng)的性能。 ? 以太網(wǎng)交換機通常都有十幾個接口。因此，以太網(wǎng)交換機實質上就是一個多接口的網(wǎng)橋，可見交換機工作在數(shù)據(jù)鏈路層。 多接口網(wǎng)橋 —以太網(wǎng)交換機 以太網(wǎng)交換機的特點 ? 以太網(wǎng)交換機的每個接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接口，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構芯片，其交換速率就較高。 13832877061 計算機網(wǎng)絡 教師：王建國 擴展的以太網(wǎng) 在數(shù)據(jù)鏈路層擴展以太網(wǎng) 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，雖然在每個接口到主機的帶寬還是 10 Mb/s，但由于一個用戶在通信時是獨占而不是和其他網(wǎng)絡用戶共享傳輸媒體的帶寬，因此對于擁有 N 對接口的交換機的總容量為 NX10 Mb/s。這正是交換機的最大優(yōu)點。 13832877061 計算機網(wǎng)絡 教師：王建國 擴展的以太網(wǎng) 在數(shù)據(jù)鏈路層擴展以太網(wǎng) 利用以太網(wǎng)交換機可以很方便地實現(xiàn)虛擬局域網(wǎng) 虛擬局域網(wǎng) VLAN 是由一些局域網(wǎng)網(wǎng)段構成的與物理位置無關的邏輯組 。 – 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)只是局域網(wǎng)給用戶提供的一種服務 ， 而并不是一種新型局域網(wǎng) 。 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 13832877061 計算機網(wǎng)絡 教師：王建國 擴展的以太網(wǎng) 在數(shù)據(jù)鏈路層擴展以太網(wǎng) 13832877061 計算機網(wǎng)絡 教師：王建國 擴展的以太網(wǎng) 在數(shù)據(jù)鏈路層擴展以太網(wǎng) 虛擬局域網(wǎng)使用的以太網(wǎng)幀格式 ? 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) 。 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 13832877061 計算機網(wǎng)絡 教師：王建國 高速以太網(wǎng) 100BASET以太網(wǎng) ? 速率達到或超過 100 Mb/s 的以太網(wǎng)稱為 高速以太網(wǎng) 。 ? 在雙絞線上傳送 100 Mb/s 基帶信號的星型拓撲以太網(wǎng)，仍使用 IEEE 的 CSMA/CD 協(xié)議。100BASET 以太網(wǎng)又稱為 快速以太網(wǎng) (Fast Ether)。 100BASET 以太網(wǎng)的特點 ? 可使用交換式集線器提供很好的服務質量，可在全雙工方式下工作而無沖突發(fā)生。因此，不使用 CSMA/CD 協(xié)議。 ? 由于 MAC 幀格式仍然是 標準規(guī)定的，所以仍稱作以太網(wǎng)。 ? 幀間時間間隔從原來的 ?s 改為現(xiàn)在的 ?s。 13832877061 計算機網(wǎng)絡 教師：王建國 高速以太網(wǎng) 吉比特以太網(wǎng) ? 允許在 1 Gb/s 下全雙工和半雙工兩種方式工作。 ? 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。 特點 吉比特以太網(wǎng)的物理層 1） 1000BASEX，基于光纖通道的物理層： – 1000BASESX， SX表示短波長； 1000BASELX， LX表示長波長； – 1000BASECX， CX表示銅線。 2） 1000BASET ： 使用 4對 5 類線 UTP 13832877061 計算機網(wǎng)絡 教師：王建國 高速以太網(wǎng) 吉比特以太網(wǎng) 全雙工方式 ? 當吉比特以太網(wǎng)工作在全雙工方式時 （ 即通信雙方可同時進行發(fā)送和接收數(shù)據(jù) ） ， 不使用 載波延伸 和 分組突發(fā) 。 ? 載波延伸：將爭用期增加到 512字節(jié) 。 ? 分組突發(fā)：當很多短幀要發(fā)送時 ， 第一個短幀采用載波延伸進行填充 ， 隨后的短幀可以一幀接一幀的發(fā)送 ， 之間留有必要的幀間最小間隙 。 13832877061 計算機網(wǎng)絡 教師：王建國 高速以太網(wǎng) 10吉比特以太網(wǎng) 特點 ? 10 吉比特以太網(wǎng)與 10 Mb/s， 100 Mb/s 和 1 Gb/s 以太網(wǎng)的幀格式完全相同。 ? 10 吉比特以太網(wǎng)還保留了 標準規(guī)定的以太網(wǎng)最小和最大幀長，便于升級。 ? 10 吉比特以太網(wǎng)不再使用銅線而只使用光纖作為傳輸媒體。 ? 10 吉比特以太網(wǎng) 只工作在全雙工方式 ，因此沒有爭用問題，也不使用 CSMA/CD 協(xié)議。 13832877061 計算機網(wǎng)絡 教師：王建國 高速以太網(wǎng) 10吉比特以太網(wǎng) 端到端的以太網(wǎng)傳輸 ? 10 吉比特以太網(wǎng)的出現(xiàn)，以太網(wǎng)的工作范圍已經(jīng)從局域網(wǎng)（校園網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)）擴大到城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，從而實現(xiàn)了端到端的以太網(wǎng)傳輸。 ? 這種工作方式的好處是： – 以太網(wǎng)是一種經(jīng)過實踐證明的成熟技術； – 以太網(wǎng)的互操作性很好； – 在廣域網(wǎng)中使用以太網(wǎng)時價格便宜。 – 統(tǒng)一的幀格式不需要進行幀格式的轉換，簡化了操作和管理。 13832877061 計算機網(wǎng)絡 教師：王建國 高速以太網(wǎng) 10吉比特以太網(wǎng) 以太網(wǎng)從 10 Mb/s 到 10 Gb/s 的演進證明了： ? 可擴展的（從 10 Mb/s 到 10 Gb/s）。 ? 靈活的（多種傳輸媒體、全 /半雙工、共享 /交換）。 ? 易于安裝。 ? 穩(wěn)健性好。 13832877061 計算機網(wǎng)絡 教師：王建國 高速以太網(wǎng) 使用高速以太網(wǎng)進行寬帶接入 ? 以太網(wǎng)已成功地把速率提高到 1 10 Gb/s ，所覆蓋的地理范圍也擴展到了城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，因此現(xiàn)在人們正在嘗試使用以太網(wǎng)進行寬帶接入。 ? 以太網(wǎng)接入的 重要特點 是它可提供雙向的寬帶通信，并且可根據(jù)用戶對帶寬的需求靈活地進行帶寬升級。 ? 采用以太網(wǎng)接入可實現(xiàn)端到端的以太網(wǎng)傳輸，中間不需要再進行幀格式的轉換。這就提高了數(shù)據(jù)的傳輸效率和降低了傳輸?shù)某杀尽? 13832877061 計算機網(wǎng)絡 教師：王建國 其他類型的高速局域網(wǎng)或接口 ? FDDI ：光纖分布式數(shù)據(jù)接口，使用光纖作為傳輸媒體的令牌環(huán)形網(wǎng)。 ? HIPPI：高性能并行接口，短距離的高速接口，主要用于超級計算機與一些外圍設備。