【正文】 網(wǎng)（ Fast Ether） ? 快速以太網(wǎng) 的基本要點： ? 協(xié)議標準為： ； ? 采用共享集線器（ HUB）的連接方式； ? 傳輸介質(zhì)只支持雙絞線和光纖，不再支持同軸電纜； ? 距離從 1000 米減少到 100米； ? 數(shù)據(jù)傳輸率從 10Mbps提高到 100Mbps； ? 保留 以太網(wǎng)的介質(zhì)訪問協(xié)議 CSMA/CD及幀格式； ? 提供 10/100Mbps自適應功能； ? 支持 3種物理層接口： 100BaseTX：使用兩對 5類雙絞線 100BaseFX：使用 100BASET4：使用四對 3類雙絞線 計算機網(wǎng)絡基礎(chǔ)與應用 63 第三節(jié) 常見局域網(wǎng) ?快速以太網(wǎng)三種物理層標準 1 0 0 BA SET X 1 0 0 BA SEF X 1 0 0 BA SET 4支持全雙工 是 是 否電纜對數(shù) 兩對雙絞線 一對光纖 四對雙絞線電纜類型 U T P Cat 5 ， ST P T y p e 1 多模 / 單模光纖 U T P Cat 3最大距離 100m 200 m ， 2 k m 100m接口類型 RJ 4 5 或 D B9 MI C ， ST ， SC RJ 4 5計算機網(wǎng)絡基礎(chǔ)與應用 64 第三節(jié) 常見局域網(wǎng) ?100BaseTX的連接方式 (通過 HUB) UTP交叉電纜 Max. 5m HUB HUB 工作站 /服務器 工作站 /服務器 UTP直聯(lián)電纜 RJ45 RJ45 計算機網(wǎng)絡基礎(chǔ)與應用 65 第三節(jié) 常見局域網(wǎng) ? ? 相同： PR： 前導碼 10101010序列，用于使接收方與發(fā)送方同步； SFD： 幀首定界符 – 10101011，表示一幀的開始； DA/SA：目的 /源 MAC地址； LEN： 數(shù)據(jù)長度（數(shù)據(jù)部分的字節(jié)數(shù)），取值范圍： 01500； 或 Type：類型，高層協(xié)議標識； Data： 數(shù)據(jù)，最少 0字節(jié) , 最多 1500字節(jié)。 Pad： 填充字段（可選） 046字節(jié)，保證幀長不小于 64字節(jié)。 CRC： 幀校驗。 PR SFD 7 1 6 6 2 461500 4 字節(jié) CRC SA LEN DA Data Pad 校驗區(qū)間 641518 字節(jié) 計算機網(wǎng)絡基礎(chǔ)與應用 66 第三節(jié) 常見局域網(wǎng) ? 相同 ,即采用 CSMA/CD協(xié)議 : 媒體忙？ 發(fā)送幀 碰撞？ 發(fā)送完？ 中斷發(fā)送 N≥16? Yes No No Yes 發(fā)送成功 Yes 發(fā)送失敗 No 延遲隨機時間 No Yes 發(fā)送 碰撞次數(shù) N+1 計算機網(wǎng)絡基礎(chǔ)與應用 67 第三節(jié) 常見局域網(wǎng) ?千兆位以太網(wǎng) (Gigabit Ether) ? 千兆 以太網(wǎng) 的基本要點： ? 協(xié)議標準為 ； ? 數(shù)據(jù)傳輸率為 1000Mbps (1 Gbps)； ? 兼容 10BaseT和 100BaseT； ? 保留了以太網(wǎng)的 CSMA/CD協(xié)議及幀格式， 并進行了擴充 ； ? 物理層支持兩種標準四種接口： ? IEEE ， 1000BaseSX， MMF/550m，多模光纖接口 1000BaseLX， SMF/5000m，單模光纖接口 1000BaseCX，屏蔽短銅纜接口 /25m ? IEEE ， 1000BaseT， UTP雙絞線接口 /100m 計算機網(wǎng)絡基礎(chǔ)與應用 68 第三節(jié) 常見局域網(wǎng) ?千兆位以太網(wǎng)物理層接口標準 標準 介質(zhì)類型 光纖直徑 ( μ m) 最大傳輸距離1 0 0 0 B A S E C X S TP 25m1 0 0 0 B A S E T 5 類 U TP 100m1 0 0 0 B A S E S X 多模 6 2 . 5 ， 50 440m ， 5 5 0 m1 0 0 0 B A S E L X 多模，單模 6 2 . 5 ， 50 ， 5 250m ， 5 5 0 m ， 3 k m10/100M SWITCH or HUB 工作站 /服務器 光纜 RJ45 工作站 /服務器 RJ45 10/100M SWITCH or HUB 1000M bps SWITCH 計算機網(wǎng)絡基礎(chǔ)與應用 69 第三節(jié) 常見局域網(wǎng) ? ? ： 當幀長小于 512字節(jié)時，需填充“ 載波擴展 ”符號 7 1 6 6 2 461500 4 0 448字節(jié) ≥64字節(jié) ≥512字節(jié) CRC SA LEN/Type DA Data Pad 載波擴展 PR SFD ? 64字節(jié)，最大幀長度為 1518字節(jié)約定，便于與以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng)的兼容； ? 載波擴展 （ Carrier Extension） 技術(shù) ：實際傳輸時，為保證數(shù)據(jù)發(fā)送期間檢測到?jīng)_突，當幀小于 512字節(jié)， MAC層將在幀后面填補足夠的擴充符號，這個過程叫做 載波擴展 。幀的校驗部分不包含載波擴展的符號。 計算機網(wǎng)絡基礎(chǔ)與應用 70 第三節(jié) 常見局域網(wǎng) ?（續(xù)） ? 由于載波擴展信號不是有用的用戶數(shù)據(jù)，從而降低了信道利用率。 例如，一個 64字節(jié)的幀將浪費 448字節(jié)用于傳輸載波擴展符 ； ? 突發(fā)包（ packet bursting）技術(shù)： 如果第一個幀不夠 512字節(jié)，則采用載波擴展技術(shù)填充并發(fā)送 ， 而后續(xù)的數(shù)據(jù)幀即使不夠 512字節(jié)，也不進行填充，而只在幀與幀之間發(fā)送適當?shù)妮d波擴展字符，以防止其它工作站在突發(fā)包期間開始傳輸 。 減少載波擴展信號從而提高信道的利用率。 ? ： 千兆位以太網(wǎng)的 MAC協(xié)議與 相同（省略） 。 計算機網(wǎng)絡基礎(chǔ)與應用 71 第三節(jié) 常見局域網(wǎng) ?萬兆位以太網(wǎng) (10 Gigabit Ether) ? 萬兆位以太網(wǎng)的基本要點： ? 傳輸速率為 10Gb/s； ? 保留了 、最大幀長度和最小幀長度； ? 不再使用 CSMA/CD協(xié)議； ? 只能工作在全雙工方式； ? 只使用光纖（多?；騿文＃┳鳛閭鬏斀橘|(zhì)； ? 支持兩種物理層： 10Gbit/s局域網(wǎng)物理層和 10Gbit/s廣域網(wǎng)物理層 ? 多個萬兆位以太網(wǎng)可以通過 SDH網(wǎng)絡實現(xiàn)廣域連接，使用單模光纖時端到端的傳輸距離可達上百公里。 ? 萬兆位以太網(wǎng)的標準： IEEE ， 2022年公布 ? 局域網(wǎng)物理層： 10GBaseX和 10GBaseR， MMF:300m， SMF:幾十 km； ? 廣域網(wǎng)物理層： 10GBaseW， SMF:幾百 km以上。 計算機網(wǎng)絡基礎(chǔ)與應用 72 第三節(jié) 常見局域網(wǎng) ?萬兆位以太網(wǎng) (續(xù) ) 速度提高到 10Gb/s所遇到的問題： ? 不采用特殊措施，網(wǎng)絡跨距將只有 2米； ? 若使用 “ 載波擴展 ” 技術(shù)，幀長至少 4096字節(jié)，短幀的傳輸效率將降低到 ％；同時使用 “ 突發(fā)幀 ” 技術(shù)，最大效率也只能達到 30％； 解決方法： ? 前提：保持與現(xiàn)有以太網(wǎng)的兼容、低功耗和低成本 ? 拋棄 CSMA/CD，只工作在全雙工方式； ? 只使用光纖介質(zhì)。 萬兆位以太網(wǎng)的應用 ? 主要是作為大型網(wǎng)絡的主干網(wǎng)連接，目前尚不支持與端用戶的直接連接。 計算機網(wǎng)絡基礎(chǔ)與應用 73 第三節(jié) 常見局域網(wǎng) ?FDDI (Fiber Distributed Data Interface) ? FDDI 基本要點 : ? 以令牌環(huán)技術(shù)為基礎(chǔ)，介質(zhì)訪問控制方法采用 Token Passing； ? 數(shù)據(jù)傳輸率 高 ： 100Mbps； ? 傳輸介質(zhì)：光纖； ? 拓撲結(jié)構(gòu)： 采用反向 雙環(huán) 技術(shù)，提高可靠性； ? 網(wǎng)絡覆蓋范圍較大（幾十 km～幾百 km ）。 D A SD A SD A SD A CS A SS A CS A S S A S次 環(huán)主 環(huán)DAS:Dual Attach Station SAS:Single Attach Station DAC:Dual Attach Concentrtor SAC:Single Attach Concentrtor 計算機網(wǎng)絡基礎(chǔ)與應用 74 第三節(jié) 常見局域網(wǎng) ?FDDI 的容錯性 (a) 正常情況 (b ) 單個線路故障(c ) 單個站點故障 (d ) 兩個線路故障? 正常情況下，僅主環(huán)工作，次環(huán)用于備份。當主環(huán)出現(xiàn)故障時， FDDI在能夠自動重新配置，使網(wǎng)絡流量繞過主環(huán)中的故障點從備份環(huán)中通過。 計算機網(wǎng)絡基礎(chǔ)與應用 75 第三節(jié) 常見局域網(wǎng) ?FDDI的特點 優(yōu)點： ? 使用基于 MAC協(xié)議； ? 使用 ，與 802LAN兼容； ? 可使用多模光纖或單模光纖作為傳輸媒體； ? 覆蓋范圍比較大； ? 使用雙環(huán)拓撲確保網(wǎng)絡具有容錯能力； ? 具有動態(tài)分配帶寬的能力，能同時支持同步和異步數(shù)據(jù)服務。 缺點： ? 價格比較昂貴； ? 管理和維護復雜； ? 目前已被快速以太網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)所替代。 計算機網(wǎng)絡基礎(chǔ)與應用 76 第三節(jié) 常見局域網(wǎng) 四． 虛擬局域網(wǎng)（ VLAN） ?問題提出 ： 當網(wǎng)絡中廣播域內(nèi)節(jié)點數(shù)量增多時，網(wǎng)絡中廣播包將嚴重影響網(wǎng)絡通信的效率， 如何縮小廣播域呢 ？ ? 解決辦法 ：采用 虛擬局域網(wǎng) （ VLAN）方法 ,即將一個大的LAN劃分成多個小的虛擬的局域網(wǎng)，同一個 VLAN中的計算機屬于一個廣播域內(nèi)，不同的 VLAN之間不能直接通信。 ? 通過具有 VLAN功能的交換機進行劃分； ? 每個 VLAN在邏輯上完全獨立（可看作是分離的物理網(wǎng)絡），廣播幀不能在 VLAN間傳輸，即： VLAN限制了廣播域（包括沖突域）的范圍； ? VLAN可跨越多個互連的交換機； ? 同一 VLAN中的成員不受物理位置的限制，像處于同一個局域網(wǎng)中那樣互相訪問。 計算機網(wǎng)絡基礎(chǔ)與應用 77 第三節(jié) 常見局域網(wǎng) ?VL