【正文】 (4) 用戶端使用 10 Mbps或 100 Mbps以太網(wǎng)卡 ， 將工作站連接到100 Mbps集線器或以太網(wǎng)交換機(jī)上 。 (2) 在網(wǎng)絡(luò)支干部分考慮使用性能較低一些的千兆以太網(wǎng)支干交換機(jī) ， 例如可以選擇 Cisco公司的 Cisco 4000系列或 3Com公司的SuperStackⅡ 3300千兆以太網(wǎng)交換機(jī) ， 以滿足實(shí)際應(yīng)用對網(wǎng)絡(luò)帶寬的需要 。下圖給出了典型的千兆以太網(wǎng)組網(wǎng)方法示意圖。 1000 BASE—T標(biāo)準(zhǔn)使用 5類非屏蔽雙絞線 ， 雙絞線長度可以達(dá)到 100 m； 1000 BASE—LX標(biāo)準(zhǔn)使用單模光纖 ，光纖長度可以達(dá)到 3000 m；而 1000 BASE—SX標(biāo)準(zhǔn)使用多模光纖 ， 光纖長度可以達(dá)到 300～ 550 m。 千兆以太網(wǎng)組網(wǎng)方法基本的硬件設(shè)備 千兆以太網(wǎng)的組網(wǎng)方法與普通以太網(wǎng)組網(wǎng)方法有一定的區(qū)別 。 ? 易于安裝。 以太網(wǎng)從 10 Mb/s 到 10 Gb/s 的演進(jìn) ? 以太網(wǎng)從 10 Mb/s 到 10 Gb/s 的演進(jìn)證明了以太網(wǎng)是： ? 可擴(kuò)展的（從 10 Mb/s 到 10 Gb/s）。 ? 這種工作方式的好處是： ? 成熟的技術(shù) ? 互操作性很好 ? 在廣域網(wǎng)中使用以太網(wǎng)時(shí)價(jià)格便宜。 ? 為了使 10 吉比特以太網(wǎng)的幀能夠插入到 OC192/STM64 幀的有效載荷中，就要使用可選的廣域網(wǎng)物理層，其數(shù)據(jù)率為 Gb/s。 ? 可選的廣域網(wǎng)物理層 WAN PHY。 吉比特以太網(wǎng)的物理層 ? 局域網(wǎng)物理層 LAN PHY。 ? 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) ? 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。 ? 接收端在收到以太網(wǎng)的 MAC 幀后，要將所填充的特殊字符刪除后才向高層交付。 ? 吉比特以太網(wǎng)仍然保持一個(gè)網(wǎng)段的最大長度為 100 m，但采用了“載波延伸”的辦法，使最短幀長仍為 64 字節(jié)（這樣可以保持兼容性），同時(shí)將爭用時(shí)間增大為 512 字節(jié)。 吉比特以太網(wǎng)的物理層 ? 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 ? 1000BASET ? 使用 4對 5 類線 UTP 載波延伸 (carrier extension) ? 吉比特以太網(wǎng)在工作在半雙工方式時(shí)，就必須進(jìn)行碰撞檢測。 ? 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）。 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。 ? 100BASEFX ?使用 2 對光纖。 ? 幀間時(shí)間間隔從原來的 ?s 改為現(xiàn)在的 ?s。 ? MAC 幀格式仍然是 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的。 100BASET 以太網(wǎng)的特點(diǎn) ? 可在全雙工方式下工作而無沖突發(fā)生。 ? 在雙絞線上傳送 100 Mb/s 基帶信號的星型拓?fù)湟蕴W(wǎng)，仍使用 IEEE 的CSMA/CD 協(xié)議。 以太網(wǎng) 交換機(jī) A4 B1 以太網(wǎng) 交換機(jī) VLAN3 C3 B3 VLAN1 VLAN2 C1 A2 A1 A3 C2 B2 以太網(wǎng) 交換機(jī) 以太網(wǎng) 交換機(jī) 三個(gè)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) 虛擬局域網(wǎng)的概念 以太網(wǎng) 交換機(jī) A4 B1 以太網(wǎng) 交換機(jī) VLAN3 C3 B3 VLAN1 VLAN2 C1 A2 A1 A3 C2 B2 以太網(wǎng) 交換機(jī) 以太網(wǎng) 交換機(jī) 三個(gè)虛擬局域網(wǎng) VLAN1, VLAN2 和 VLAN3 的構(gòu)成 以太網(wǎng) 交換機(jī) A4 B1 以太網(wǎng) 交換機(jī) VLAN3 C3 B3 VLAN1 VLAN2 C1 A2 A1 A3 C2 B2 以太網(wǎng) 交換機(jī) 以太網(wǎng) 交換機(jī) 三個(gè)虛擬局域網(wǎng) VLAN1, VLAN2 和 VLAN3 的構(gòu)成 當(dāng) B1 向 VLAN2 工作組內(nèi)成員發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)， 工作站 B2 和 B3 將會收到廣播的信息。 ? 每一個(gè) VLAN 的幀都有一個(gè)明確的標(biāo)識符 ， 指明發(fā)送這個(gè)幀的工作站是屬于哪一個(gè) VLAN。 獨(dú)占傳輸媒體的帶寬 ? 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 。 ? 使用以太網(wǎng)交換機(jī)時(shí)，雖然在每個(gè)端口到主機(jī)的帶寬還是 10 Mb/s，但由于一個(gè)用戶在通信時(shí)是獨(dú)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(jī)的總?cè)萘繛? N?10 Mb/s。 ? 以太網(wǎng)交換機(jī)由于使用了專用的交換結(jié)構(gòu)芯片，其交換速率就較高。 4. 多端口網(wǎng)橋 ——以太網(wǎng)交換機(jī) ? 以太網(wǎng)交換機(jī)的每個(gè)端口都直接與主機(jī)相連，并且一般都工作在 全雙工方式 。 ? 以太網(wǎng)交換機(jī)通常都有十幾個(gè)端口。 3. 源路由網(wǎng)橋 ? 1990 年問世的 交換式集線器 (switching hub)，可明顯地提高局域網(wǎng)的性能。源站在得知這些路由后，從所有可能的路由中選擇出一個(gè)最佳路由。 ? 源站以廣播方式向欲通信的目的站發(fā)送一個(gè)發(fā)現(xiàn)幀，每個(gè)發(fā)現(xiàn)幀都記錄所經(jīng)過的路由。 支撐樹的得出 ? 透明網(wǎng)橋容易安裝，但網(wǎng)絡(luò)資源的利用不充分。 ? 當(dāng)互連局域網(wǎng)的數(shù)目非常大時(shí)，支撐樹的算法很花費(fèi)時(shí)間。 網(wǎng)橋在轉(zhuǎn)發(fā)表中 登記以下三個(gè)信息 ? 每隔幾秒鐘每一個(gè)網(wǎng)橋要廣播其標(biāo)識號 (由生產(chǎn)網(wǎng)橋的廠家設(shè)定的一個(gè)惟一的序號 )和它所知道的其他所有在網(wǎng)上的網(wǎng)橋。 ? 轉(zhuǎn)發(fā)表中的 MAC 地址是根據(jù)源 MAC 地址寫入的，但在進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)是將此 MAC 地址當(dāng)作目的地址 。 ? 端口：登記收到的幀進(jìn)入該網(wǎng)橋的端口號。轉(zhuǎn)到 (1)。 (7) 更新計(jì)時(shí)器。然后轉(zhuǎn)到 (8)。 (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）。否則從端口 d 轉(zhuǎn)發(fā)此幀。 (2) 如有，則查找出到此 MAC 地址應(yīng)當(dāng)走的端口 d，然后進(jìn)行 (3)，否則轉(zhuǎn)到 (5)。 ? 透明網(wǎng)橋是一種 即插即用設(shè)備 ，其標(biāo)準(zhǔn)是 IEEE 。 網(wǎng)橋和集線器（或轉(zhuǎn)發(fā)器）不同 ? 目前使用得最多的網(wǎng)橋是 透明網(wǎng)橋 (transparent bridge)。但網(wǎng)橋卻沒有網(wǎng)卡。 ? 若在發(fā)送過程中出現(xiàn)碰撞，就必須停止發(fā)送和進(jìn)行退避。 使用網(wǎng)橋帶來的缺點(diǎn) ? 集線器在轉(zhuǎn)發(fā)幀時(shí)，不對傳輸媒體進(jìn)行檢測。 ? 網(wǎng)橋只適合于用戶數(shù)不太多 (不超過幾百個(gè) )和通信量不太大的局域網(wǎng)，否則有時(shí)還會因傳播過多的廣播信息而產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)擁塞。 ? 在 MAC 子層并沒有流量控制功能。 ? 可互連不同物理層、不同 MAC 子層和不同速率（如 10 Mb/s 和 100 Mb/s 以太網(wǎng)）的局域網(wǎng)。 ? 擴(kuò)大了物理范圍。 ? 網(wǎng)橋具有過濾幀的功能。 用集線器擴(kuò)展局域網(wǎng) ? 在數(shù)據(jù)鏈路層擴(kuò)展局域網(wǎng)是使用網(wǎng)橋。 ? 缺點(diǎn) ? 碰撞域增大了，但總的吞吐量并未提高。 幀間最小間隔 ? 用多個(gè)集線器可連成更大的局域網(wǎng) 擴(kuò)展的局域網(wǎng) 在物理層擴(kuò)展局域網(wǎng) 集線器 集線器 一系 二系 集線器 三系 三個(gè)獨(dú)立的碰撞域 ? 用多個(gè)集線器可連成更大的局域網(wǎng) 擴(kuò)展的局域網(wǎng) 在物理層擴(kuò)展局域網(wǎng) 一系 二系 三系 集線器 集線器 集線器 集線器 主干集線器 ? 優(yōu)點(diǎn) ? 使原來屬于不同碰撞域的局域網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)能夠進(jìn)行跨碰撞域的通信。 ? 一個(gè)站在檢測到總線開始空閑后，還要等待 ?s 才能再次發(fā)送數(shù)據(jù)。以太網(wǎng)不負(fù)責(zé)重傳丟棄的幀。 ? 有效的 MAC 幀長度為 64 ~ 1518 字節(jié)之間。 第二個(gè)字段是幀開始定界符，表示后面的信息就是 MAC 幀。 當(dāng)數(shù)據(jù)字段的長度小于 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 幀長不小于 64 字節(jié)。 MAC 幀 字節(jié) 6 6 2 4 IP 層 物理層 目的地址 源地址 長度 /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)長度 /類型字段 表示長度時(shí) MAC 幀 以太網(wǎng) V2 MAC 幀 這種 + 幀已經(jīng)較少使用 目的地址 源地址 類型 數(shù) 據(jù) FCS 6 6 2 4 字節(jié) 46 ~ 1500 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) MAC 幀 物理層 MAC 層 IP 層 以太網(wǎng) V2 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) 以太網(wǎng) V2 的 MAC 幀格式 目的地址字段 6 字節(jié) MAC 幀 物理層 MAC 層 IP 層 以太網(wǎng) V2 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) 以太網(wǎng) V2 的 MAC 幀格式 源地址字段 6 字節(jié) MAC 幀 物理層 MAC 層 IP 層 以太網(wǎng) V2 MAC 幀 目的地址 源地址 類型 數(shù)