“局域網(wǎng)技術(shù)與組網(wǎng)工程”課堂筆記二

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第2章 以太網(wǎng)
    以太網(wǎng)是最早使用的局域網(wǎng),也是目前使用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。
    以太網(wǎng)有10Mbps、100Mbps和1000Mbps的網(wǎng)絡(luò)。以星型為主。交換型以太網(wǎng)
    逐漸代替了共享型以太網(wǎng),并使用了全雙工以太網(wǎng)技術(shù)。
    2.1 概述
    1. 20世紀(jì)70年代中期,Xerox公司制定了以太網(wǎng)協(xié)議并進行實驗,速率為2.94Mbps;
    2.1980年,Xerox、Intel和DEC三公司聯(lián)合發(fā)表DIX80,即以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn);
    3.1981年6月,IEEE802 LAN標(biāo)準(zhǔn)委員會成立;
    4.1985年,IEEE802 LAN標(biāo)準(zhǔn)委員會正式通過了局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。
    5.傳統(tǒng)的以太網(wǎng)的核心思想是在共享的公共傳輸媒體上以半雙工傳輸模式工作,網(wǎng)絡(luò)的站點在同一
    時刻要么發(fā)送數(shù)據(jù),要么接收數(shù)據(jù),而不能同發(fā)送和接收。
    6.交換型和全雙工以太網(wǎng)的出現(xiàn),實現(xiàn)了站點獨占傳輸媒體并同時收發(fā)數(shù)據(jù)。
    2.2 以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)系列
    年份代號標(biāo)準(zhǔn)類型
    198210BASE5802.3粗同軸電纜
    198510BASE2802.3a細同軸電纜
    199010BASET802.3I雙絞線
    199310BASEF802.3j光纖
    1995100BASET802.3u雙絞線
    1997全雙工以太網(wǎng)802.3x雙絞線、光纖
    19981000BASEX802.3z短屏蔽雙絞線、光纖
    20001000BASET802.3ab雙絞線
    2.3 以太網(wǎng)的功能模塊
    2.4 幀結(jié)構(gòu)
    2.4.1 以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)
    7 1 6 6 2 46~1500 4
    前導(dǎo)碼幀首定界符(SFD)目的地址(DA)源地址(SA)類型
    (TYPE)數(shù)據(jù)區(qū)(DATA)幀檢驗序列(FCS)
    1.前導(dǎo)碼
    為101010。。。。。。,共56位,為了同步。
     2.幀首定界符(SFD)
    為10101011,表示一幀開始。
     3.目的地址(DA)
    為MAC的物理地址,共6字節(jié)。又分為單地址、多地址和廣播地址。
    (1)單地址:位是“0”;
    (2)多地址和廣播地址:位是“1”。(廣播地址時,DA同時為全“1”代碼)
    4.源地址(SA)
    同上
    5.類型(TYPE)
    主要說明高層所使用的協(xié)議類型,如IP地址。
     6.數(shù)據(jù)區(qū)(DATA)
    它的范圍為:46~1500字節(jié),如不夠46字節(jié),則必須填充到46字節(jié)。
    7.幀檢驗序列(FCS)
    FCS是通過計算除前導(dǎo)碼、SFD和FCS以外的內(nèi)容得到的。
    2.4.2 以太網(wǎng)與IEEE802.3(CSMA/CD標(biāo)準(zhǔn))幀結(jié)構(gòu)的比較
    7 1 6 6 2 46~1500 4
    前導(dǎo)碼幀首定界符(SFD)目的地址(DA)源地址(SA)類型
    (TYPE)數(shù)據(jù)區(qū)(DATA)幀檢驗序列(FCS)
    以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)
    7 1 2/6 2/ 6 2 46~1500 0~46 4
    前導(dǎo)碼幀首定界符(SFD)目的地址(DA)源地址(SA)長度(L)
    邏輯鏈路層協(xié)議單元LLC—PDU填充字段 PAD幀檢驗序列(FCS)
    IEEE802.3(CSMA/CD標(biāo)準(zhǔn))幀結(jié)構(gòu)
    說明:如果LLC—PDU<46字節(jié),則發(fā)送站的MAC子層自動填“0”代碼于填充段PAD中。
    以太網(wǎng)與IEEE802.3的區(qū)別:
    比較以太網(wǎng)IEEE802.3
    數(shù)據(jù)段直接為網(wǎng)絡(luò)層的分組為LLC—PDU
    長度/類型類型(值大于1536D)長度(值小于1536D)
    以太網(wǎng)幀IEEE802.3幀
    DA段在位有意義:區(qū)分單址還是多址在兩位有意義次高位“0”:全
    局管理次高位“1”:局部管理
    廣播地址DA段,次高位“1”DA段,次高位“1”
    2.5 媒體訪問控制技術(shù)
    1.發(fā)送規(guī)則
    2.碰撞槽時間(重點講解)
    假設(shè)公共總線媒體長度為S,幀在媒體上的傳播速度為0.7C(光速),網(wǎng)絡(luò)的傳輸率為R(bps),
    幀長為L(bps),tPHY為某站的物理層時延;
    則有:
    碰撞槽時間=2S/0.7C+2tPHY
    因為Lmin/R=碰撞槽時間
    所以:Lmin =(2S/0.7C+2tPHY )×R (注意,原書中有錯?。?BR>    Lmin 稱為最小幀長度。
    碰撞槽時間在以太網(wǎng)中是一個極為重要的參數(shù),有如下特點:
    (1)它是檢測一次碰撞所需的最長時間。
    (2)要求幀長度有個下限。(即最短幀長)
    (3)產(chǎn)生碰撞,就會出現(xiàn)幀碎片。
    (4)如發(fā)生碰撞,要等待一定的時間。t=rT。(T為碰撞槽時間)