計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(第

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第7章章 數(shù)據(jù)鏈路層和局域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層和局域網(wǎng)機(jī)械工業(yè)出版社機(jī)械工業(yè)出版社 ISBN 978-7-111-44520-3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)本章學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求本章學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求 了解了解 面向字符的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議面向字符的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議BSC 多路訪問(wèn)協(xié)議的分類(lèi)方法多路訪問(wèn)協(xié)議的分類(lèi)方法 局域網(wǎng)的發(fā)展過(guò)程和局域網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)的發(fā)展過(guò)程和局域網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 掌握掌握 數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念 面向比特的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議面向比特的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議HDLC的協(xié)議機(jī)制的協(xié)議機(jī)制 以太網(wǎng)的基本技術(shù)以太網(wǎng)的基本技術(shù) 掌握交換局域網(wǎng)掌握交換局域網(wǎng) 三層交換技術(shù)三層交換技術(shù) 虛擬局域網(wǎng)和無(wú)線局

2、域網(wǎng)的基本知識(shí)和實(shí)現(xiàn)方法虛擬局域網(wǎng)和無(wú)線局域網(wǎng)的基本知識(shí)和實(shí)現(xiàn)方法 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.1 數(shù)據(jù)鏈路層基礎(chǔ)知識(shí)數(shù)據(jù)鏈路層基礎(chǔ)知識(shí) 7.1.1 數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念 7.1.2 數(shù)據(jù)鏈路層的用途數(shù)據(jù)鏈路層的用途 7.1.3 幀邊界的確定及成幀方法幀邊界的確定及成幀方法 7.1.4 數(shù)據(jù)鏈路層的流量控制數(shù)據(jù)鏈路層的流量控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.1.1 數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念 數(shù)據(jù)鏈路層屬于通信子網(wǎng)的層次，提供網(wǎng)絡(luò)中相鄰數(shù)據(jù)鏈路層屬于通信子網(wǎng)的層次，提供網(wǎng)絡(luò)中相鄰節(jié)點(diǎn)（一個(gè)源節(jié)點(diǎn)和一個(gè)目的節(jié)點(diǎn)）之間的可靠數(shù)節(jié)點(diǎn)（一個(gè)源節(jié)點(diǎn)和一個(gè)目的節(jié)點(diǎn)）之間的可靠數(shù)據(jù)傳輸據(jù)傳輸 這里講的是相

3、鄰節(jié)點(diǎn)之間，中間不經(jīng)過(guò)其他節(jié)點(diǎn)，這里講的是相鄰節(jié)點(diǎn)之間，中間不經(jīng)過(guò)其他節(jié)點(diǎn)，也包括使用廣播信道的點(diǎn)到點(diǎn)也包括使用廣播信道的點(diǎn)到點(diǎn) 數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元為幀協(xié)議數(shù)據(jù)單元為幀計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層需要解決的問(wèn)題數(shù)據(jù)鏈路層需要解決的問(wèn)題 把從網(wǎng)絡(luò)層交下來(lái)的把從網(wǎng)絡(luò)層交下來(lái)的IP分組封裝成幀分組封裝成幀 給出幀的邊界給出幀的邊界 把幀從一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送到另一節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間的可靠傳輸把幀從一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送到另一節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間的可靠傳輸 涉及到差錯(cuò)控制、流量控制、信道訪問(wèn)、丟失、重復(fù)、超時(shí)和失序控涉及到差錯(cuò)控制、流量控制、信道訪問(wèn)、丟失、重復(fù)、超時(shí)和失序控制等制等 這里實(shí)現(xiàn)可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋C(jī)制

4、與運(yùn)輸層類(lèi)似這里實(shí)現(xiàn)可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋C(jī)制與運(yùn)輸層類(lèi)似 目的節(jié)點(diǎn)收到正確的幀后，從幀中取出目的節(jié)點(diǎn)收到正確的幀后，從幀中取出IP分組交給上面的網(wǎng)分組交給上面的網(wǎng)絡(luò)層絡(luò)層 為網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)可以是：為網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)可以是： 無(wú)確認(rèn)的無(wú)連接服務(wù)；有確認(rèn)的無(wú)連接服務(wù)；有確認(rèn)的面向連接服務(wù)無(wú)確認(rèn)的無(wú)連接服務(wù)；有確認(rèn)的無(wú)連接服務(wù)；有確認(rèn)的面向連接服務(wù) 物理尋址，保證每一幀都能送到目的站點(diǎn)物理尋址，保證每一幀都能送到目的站點(diǎn) 收、發(fā)雙方均知道對(duì)方是誰(shuí)收、發(fā)雙方均知道對(duì)方是誰(shuí) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的描述相鄰節(jié)點(diǎn)之間的描述 相鄰節(jié)點(diǎn)之間，中間不經(jīng)過(guò)其他節(jié)點(diǎn)，也包括使用廣播信相鄰節(jié)點(diǎn)之間，中間不經(jīng)過(guò)其他節(jié)點(diǎn)，也

5、包括使用廣播信道的一個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信道的一個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信 “鏈路鏈路”和和“數(shù)據(jù)鏈路數(shù)據(jù)鏈路”是兩個(gè)不同的概念是兩個(gè)不同的概念 數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)為幀為幀(Frame) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信道的數(shù)據(jù)鏈路層的簡(jiǎn)化模型使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信道的數(shù)據(jù)鏈路層的簡(jiǎn)化模型 數(shù)據(jù)鏈路層的目的是使原始的有差錯(cuò)的物理線路成為數(shù)據(jù)鏈路層的目的是使原始的有差錯(cuò)的物理線路成為無(wú)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)鏈路無(wú)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)鏈路數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議基本分為兩類(lèi)：面向字符的協(xié)議和面數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議基本分為兩類(lèi)：面向字符的協(xié)議和面向位的協(xié)議。向位的協(xié)議。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層的簡(jiǎn)單模型數(shù)據(jù)鏈路層的簡(jiǎn)

6、單模型(1)局域網(wǎng)局域網(wǎng)廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)主機(jī)主機(jī) H1主機(jī)主機(jī) H2路由器路由器 R1路由器路由器 R2路由器路由器 R3電話網(wǎng)電話網(wǎng)局域網(wǎng)局域網(wǎng)主機(jī)主機(jī) H1 向向 H2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)鏈路層鏈路層應(yīng)用層應(yīng)用層運(yùn)輸層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層物理層物理層鏈路鏈路層層應(yīng)用層應(yīng)用層運(yùn)輸層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層物理層物理層鏈路層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層物理層物理層鏈路層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層物理層物理層鏈路層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層物理層物理層R1R2R3H1H2從層次上來(lái)看數(shù)據(jù)的流動(dòng)從層次上來(lái)看數(shù)據(jù)的流動(dòng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層的簡(jiǎn)單模型數(shù)據(jù)鏈路層的簡(jiǎn)單模型(2）局域網(wǎng)局域網(wǎng)廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)主機(jī)主機(jī) H1主機(jī)主機(jī) H2路由器路由器

7、R1路由器路由器 R2路由器路由器 R3電話網(wǎng)電話網(wǎng)局域網(wǎng)局域網(wǎng)主機(jī)主機(jī) H1 向向 H2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)鏈路層鏈路層應(yīng)用層應(yīng)用層運(yùn)輸層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層物理層物理層鏈路層鏈路層應(yīng)用層應(yīng)用層運(yùn)輸層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層物理層物理層鏈路層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層物理層物理層鏈路層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層物理層物理層鏈路層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層物理層物理層R1R2R3H1H2僅從數(shù)據(jù)鏈路層觀察幀的流動(dòng)僅從數(shù)據(jù)鏈路層觀察幀的流動(dòng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.1.2 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)鏈路鏈路層的層的用途用途計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議需要提供的主要服務(wù)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議需要提供的主要服務(wù) 成幀，用來(lái)把分組封裝成幀成幀，用來(lái)把分組封裝成幀 物理尋址，在

8、幀的首部包括有源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)的物理地址物理尋址，在幀的首部包括有源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)的物理地址 鏈路訪問(wèn)，也稱(chēng)為信道（介質(zhì)）訪問(wèn)控制鏈路訪問(wèn)，也稱(chēng)為信道（介質(zhì)）訪問(wèn)控制MAC 可靠數(shù)據(jù)傳輸，對(duì)出錯(cuò)率低的鏈路和出錯(cuò)率高的鏈路有不同可靠數(shù)據(jù)傳輸，對(duì)出錯(cuò)率低的鏈路和出錯(cuò)率高的鏈路有不同的處理方法的處理方法 流量控制，受到節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)和處理速度的限制，需要協(xié)調(diào)發(fā)流量控制，受到節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)和處理速度的限制，需要協(xié)調(diào)發(fā)送方節(jié)點(diǎn)的發(fā)送速率送方節(jié)點(diǎn)的發(fā)送速率 差錯(cuò)控制，鏈路上出現(xiàn)差錯(cuò)是不可避免的，對(duì)差錯(cuò)進(jìn)行控制差錯(cuò)控制，鏈路上出現(xiàn)差錯(cuò)是不可避免的，對(duì)差錯(cuò)進(jìn)行控制包括差錯(cuò)檢測(cè)和差錯(cuò)糾正包括差錯(cuò)檢測(cè)和差錯(cuò)糾正 雙向同時(shí)

9、通信，數(shù)據(jù)鏈路兩端的節(jié)點(diǎn)可以同時(shí)傳輸幀雙向同時(shí)通信，數(shù)據(jù)鏈路兩端的節(jié)點(diǎn)可以同時(shí)傳輸幀 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.1.3 幀的組成及幀的邊界幀的組成及幀的邊界 把二進(jìn)制位流組成幀通常采用以下把二進(jìn)制位流組成幀通常采用以下4 4種方法：種方法： 字符計(jì)數(shù)法或字節(jié)計(jì)數(shù)法字符計(jì)數(shù)法或字節(jié)計(jì)數(shù)法 字符填充法字符填充法 位填充法位填充法 物理違例法物理違例法計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)位填充法的透明傳輸機(jī)制位填充法的透明傳輸機(jī)制 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)IEEE 802.5采用物理違例法成幀的機(jī)制采用物理違例法成幀的機(jī)制 物理違例信號(hào)物理違例信號(hào)J是數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)0的正常編碼信號(hào)去掉信號(hào)中間的跳變，的正常編碼信號(hào)去掉信號(hào)中間的跳變，K是數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)1的正

10、常編碼信號(hào)去掉信號(hào)中間的跳變，的正常編碼信號(hào)去掉信號(hào)中間的跳變，SD和和ED字段中的字段中的0和和1為正常為正常編碼信號(hào)編碼信號(hào) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.1.4 數(shù)據(jù)鏈路層的流量控制數(shù)據(jù)鏈路層的流量控制 流量控制是用來(lái)限制發(fā)送方發(fā)出的數(shù)據(jù)流量流量控制是用來(lái)限制發(fā)送方發(fā)出的數(shù)據(jù)流量 使不要超過(guò)接收方接收數(shù)據(jù)的能力使不要超過(guò)接收方接收數(shù)據(jù)的能力 通常流量控制采用由接收方控制的方法通常流量控制采用由接收方控制的方法 通過(guò)反饋機(jī)制，使得發(fā)送方可以知道接收方接收數(shù)據(jù)通過(guò)反饋機(jī)制，使得發(fā)送方可以知道接收方接收數(shù)據(jù)的能力的能力 流量控制協(xié)議告訴發(fā)送方在什么情況下可以發(fā)送下一流量控制協(xié)議告訴發(fā)送方在什么情況下可以發(fā)送下

11、一幀幀 數(shù)據(jù)鏈路層的流量控制采用滑動(dòng)窗口協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層的流量控制采用滑動(dòng)窗口協(xié)議在幀中設(shè)計(jì)序號(hào)字段在幀中設(shè)計(jì)序號(hào)字段通過(guò)超時(shí)機(jī)制，判斷數(shù)據(jù)幀或應(yīng)答幀是否發(fā)生了丟失通過(guò)超時(shí)機(jī)制，判斷數(shù)據(jù)幀或應(yīng)答幀是否發(fā)生了丟失 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.2 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議 7.2.1 二進(jìn)制同步通信協(xié)議（二進(jìn)制同步通信協(xié)議（BSC） 7.2.2 高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議（高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議（HDLC） 7.2.3 因特網(wǎng)中的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議因特網(wǎng)中的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議PPP計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.2.1 二進(jìn)制同步通信協(xié)議（二進(jìn)制同步通信協(xié)議（BSC） 二進(jìn)制同步通信協(xié)議二進(jìn)制同步通信協(xié)議BSC（Binary Synchron

12、ous Communication）為面向字符的協(xié)議）為面向字符的協(xié)議利用已經(jīng)定義好的一種標(biāo)準(zhǔn)字符編碼集的子集，例如利用已經(jīng)定義好的一種標(biāo)準(zhǔn)字符編碼集的子集，例如ASCAII碼的控制字符實(shí)現(xiàn)通信傳輸控制碼的控制字符實(shí)現(xiàn)通信傳輸控制 ASCII碼中的碼中的10個(gè)控制字符執(zhí)行通信功能個(gè)控制字符執(zhí)行通信功能可以用來(lái)規(guī)定數(shù)據(jù)幀和控制幀的格式，以及協(xié)議的操作過(guò)可以用來(lái)規(guī)定數(shù)據(jù)幀和控制幀的格式，以及協(xié)議的操作過(guò)程程 面向字符的協(xié)議存在兩個(gè)問(wèn)題面向字符的協(xié)議存在兩個(gè)問(wèn)題使用不同字符編碼集的計(jì)算機(jī)之間很難利用面向字符協(xié)議使用不同字符編碼集的計(jì)算機(jī)之間很難利用面向字符協(xié)議的的在用戶數(shù)據(jù)字段中出現(xiàn)與控制字符編碼相

13、同的編碼時(shí)，若在用戶數(shù)據(jù)字段中出現(xiàn)與控制字符編碼相同的編碼時(shí)，若沒(méi)有給出處理的方法，會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤發(fā)生沒(méi)有給出處理的方法，會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤發(fā)生 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)BSC用到的用到的ASCII控制字符控制字符 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)BSC幀格式幀格式 開(kāi)始是兩個(gè)同步字符開(kāi)始是兩個(gè)同步字符SYN ，SOH表示幀的開(kāi)始表示幀的開(kāi)始 ，STX表表示正文字段開(kāi)始示正文字段開(kāi)始 ，每塊結(jié)束用，每塊結(jié)束用ETB結(jié)束。用結(jié)束。用ETX結(jié)束。結(jié)束。BCC是校驗(yàn)字段是校驗(yàn)字段 當(dāng)數(shù)據(jù)字段出現(xiàn)與控制字符相同的編碼時(shí)，會(huì)自動(dòng)在其后當(dāng)數(shù)據(jù)字段出現(xiàn)與控制字符相同的編碼時(shí)，會(huì)自動(dòng)在其后面插入一個(gè)轉(zhuǎn)義字符面插入一個(gè)轉(zhuǎn)義字符DLE，接收方在接收數(shù)據(jù)字段的值

14、時(shí)，接收方在接收數(shù)據(jù)字段的值時(shí)，會(huì)通過(guò)硬件自動(dòng)刪除轉(zhuǎn)義字符會(huì)通過(guò)硬件自動(dòng)刪除轉(zhuǎn)義字符DLE 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.2.2 高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議（高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議（HDLC） 高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議（高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議（HDLC）是從是從IBM的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)SNA的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議同步數(shù)據(jù)鏈路的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議同步數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議控制協(xié)議SDLC（Synchronous Data Link Control）演變來(lái)的）演變來(lái)的 ANSI和和ISO把把SDLC接受為美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和世界標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行了部分修改，接受為美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和世界標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行了部分修改，形成形成: : ANSI的高級(jí)數(shù)據(jù)通信控

15、制過(guò)程的高級(jí)數(shù)據(jù)通信控制過(guò)程ASCCP ISO的高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議的高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議HDLC HDLC的由來(lái)的由來(lái) HDLC幀格式幀格式 3種類(lèi)型的幀種類(lèi)型的幀 HDLC協(xié)議通信示例協(xié)議通信示例 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)HELC幀格式及幀格式及三種類(lèi)型的幀三種類(lèi)型的幀 HDLC采用面向位的協(xié)議，使用采用面向位的協(xié)議，使用位填充位填充實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的透明透明傳輸傳輸 HELC三種類(lèi)型的幀 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控幀的作用監(jiān)控幀的作用 監(jiān)控幀的類(lèi)型字段監(jiān)控幀的類(lèi)型字段S占用兩位占用兩位，可以有，可以有4種不同的編碼組合，種不同的編碼組合，用來(lái)標(biāo)識(shí)監(jiān)控幀的類(lèi)型用來(lái)標(biāo)識(shí)監(jiān)控幀的類(lèi)型通過(guò)使用監(jiān)控幀，可以實(shí)現(xiàn)停通過(guò)使用

16、監(jiān)控幀，可以實(shí)現(xiàn)停-等協(xié)議，回退等協(xié)議，回退N協(xié)議和選擇協(xié)議和選擇重傳協(xié)議。重傳協(xié)議。RR幀和幀和RNR幀還具有流量控制的作用幀還具有流量控制的作用 實(shí)現(xiàn)捎帶確認(rèn)，實(shí)現(xiàn)捎帶確認(rèn)，P/F位中位中P標(biāo)識(shí)命令，標(biāo)識(shí)命令，F(xiàn)標(biāo)識(shí)響應(yīng)標(biāo)識(shí)響應(yīng) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)無(wú)編無(wú)編號(hào)幀號(hào)幀的命的命令編令編碼和碼和響應(yīng)響應(yīng)編碼編碼 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)HDLC協(xié)議通信示例協(xié)議通信示例 約定幀的標(biāo)識(shí)為：地址、幀名、約定幀的標(biāo)識(shí)為：地址、幀名、N(S)N(R)、P/F 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.2.3 因特網(wǎng)中的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議因特網(wǎng)中的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議PPP 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議(PPP)的由來(lái)的由來(lái) PPP協(xié)議的組成部分協(xié)議的組成部分 PPP的幀格式

17、的幀格式 PPP的應(yīng)用的應(yīng)用 PPPoE(PPP over Ethernet)是目前是目前ADSL接入接入方式中應(yīng)用最廣泛的標(biāo)準(zhǔn)方式中應(yīng)用最廣泛的標(biāo)準(zhǔn) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)PPP的要點(diǎn)的要點(diǎn) 因特網(wǎng)中用到的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議因特網(wǎng)中用到的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議PPP（Point-to-Point）。用戶接入因特網(wǎng)的方法主要有兩種）。用戶接入因特網(wǎng)的方法主要有兩種一種方法是使用撥號(hào)電話線接入一種方法是使用撥號(hào)電話線接入另一種方法是通過(guò)專(zhuān)線接入，都要用到數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議另一種方法是通過(guò)專(zhuān)線接入，都要用到數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議 19921992年制訂了年制訂了PPPPPP協(xié)議，該協(xié)議在協(xié)議，該協(xié)議在1993

18、1993年和年和19941994年又經(jīng)過(guò)了年又經(jīng)過(guò)了修訂，成為因特網(wǎng)的正式標(biāo)準(zhǔn)，修訂，成為因特網(wǎng)的正式標(biāo)準(zhǔn)，RFCRFC編號(hào)為編號(hào)為16611661。PPPPPP協(xié)議由協(xié)議由三個(gè)部分組成：三個(gè)部分組成： 一個(gè)將一個(gè)將IPIP分組封裝到串行鏈路的方法，支持異步鏈路（無(wú)奇偶校驗(yàn)的分組封裝到串行鏈路的方法，支持異步鏈路（無(wú)奇偶校驗(yàn)的8 8比比特?cái)?shù)據(jù)），也支持面向比特的同步鏈路。幀中的最大接收單元特?cái)?shù)據(jù)），也支持面向比特的同步鏈路。幀中的最大接收單元MRUMRU的默認(rèn)值的默認(rèn)值為為15001500字節(jié)字節(jié) 用來(lái)建立、配置和測(cè)試數(shù)據(jù)鏈路連接的鏈路控制協(xié)議用來(lái)建立、配置和測(cè)試數(shù)據(jù)鏈路連接的鏈路控制協(xié)議LC

19、PLCP，通信雙方可以，通信雙方可以協(xié)商一些選項(xiàng)，定義了協(xié)商一些選項(xiàng)，定義了1111種類(lèi)型的種類(lèi)型的LCPLCP分組分組 針對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，定義了一組網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議針對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，定義了一組網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCP，可以支持不同，可以支持不同的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，包括的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，包括IP、IPX、DECnet 和和AppleTalk等等 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)PPP協(xié)議的組成協(xié)議的組成 由由3個(gè)部分組成個(gè)部分組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)PPP協(xié)議的幀格式描述協(xié)議的幀格式描述 PPP幀由幀由7個(gè)字段組成個(gè)字段組成前前3個(gè)字段和后個(gè)字段和后2個(gè)字段與個(gè)字段與HDLC的格式是一樣的的格式是一樣的PPP是面向字節(jié)的，而不是面向位的

20、，要求幀的長(zhǎng)是面向字節(jié)的，而不是面向位的，要求幀的長(zhǎng)度都是整數(shù)個(gè)字節(jié)度都是整數(shù)個(gè)字節(jié) PPP不支持使用序號(hào)和確認(rèn)的可靠傳輸不支持使用序號(hào)和確認(rèn)的可靠傳輸 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.3 局域計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)局域計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 7.3.1 局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)概述 7.3.2 局域網(wǎng)涉及的問(wèn)題局域網(wǎng)涉及的問(wèn)題 7.3.3 局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802 7.3.4 局域網(wǎng)技術(shù)的研究與發(fā)展局域網(wǎng)技術(shù)的研究與發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.3.1 局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)概述 局域網(wǎng)局域網(wǎng)LAN（Local Area Network）的屬性）的屬性涉及到網(wǎng)絡(luò)地域范圍的大小涉及到網(wǎng)絡(luò)地域范圍的大小一般把一般把10千米范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)劃為千米范圍內(nèi)的

21、網(wǎng)絡(luò)劃為L(zhǎng)AN LAN屬于通信子網(wǎng)的范疇屬于通信子網(wǎng)的范疇 LANLAN的的3 3個(gè)要素有三個(gè)：個(gè)要素有三個(gè)： 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)信道訪問(wèn)協(xié)議信道訪問(wèn)協(xié)議計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.3.2 局域網(wǎng)局域網(wǎng)涉及的問(wèn)題涉及的問(wèn)題 局域網(wǎng)在應(yīng)用中多是采用廣播鏈路，廣播信道也稱(chēng)為多路局域網(wǎng)在應(yīng)用中多是采用廣播鏈路，廣播信道也稱(chēng)為多路訪問(wèn)信道或隨機(jī)訪問(wèn)信道訪問(wèn)信道或隨機(jī)訪問(wèn)信道多個(gè)站點(diǎn)同時(shí)對(duì)信道使用時(shí)，存在沖突和競(jìng)爭(zhēng)多個(gè)站點(diǎn)同時(shí)對(duì)信道使用時(shí)，存在沖突和競(jìng)爭(zhēng)需要解決信道訪問(wèn)的爭(zhēng)用問(wèn)題需要解決信道訪問(wèn)的爭(zhēng)用問(wèn)題 局域網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)差錯(cuò)控制、差錯(cuò)恢復(fù)、流量控制、超時(shí)和重傳差錯(cuò)控制、差錯(cuò)恢復(fù)、流量控制、超

22、時(shí)和重傳以及提供與傳輸介質(zhì)的連接以及提供與傳輸介質(zhì)的連接 局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)采用層次結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)采用層次結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)的層次分幾層為好呢？局域網(wǎng)的層次分幾層為好呢？層次劃分怎樣能夠體現(xiàn)局域網(wǎng)的特點(diǎn)？層次劃分怎樣能夠體現(xiàn)局域網(wǎng)的特點(diǎn)？ 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.3.3 局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) IEEE 802 IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)為L(zhǎng)AN的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) IEEE在在1980年年2月成立局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)，月成立局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)，開(kāi)始研究和制訂用于局域網(wǎng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用的開(kāi)始研究和制訂用于局域網(wǎng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用的IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)系列，不標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)系列，不僅

23、涉及到局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，還包括城域網(wǎng)、無(wú)僅涉及到局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，還包括城域網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)等的標(biāo)準(zhǔn)線網(wǎng)等的標(biāo)準(zhǔn) IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)系列中的標(biāo)準(zhǔn)之間的區(qū)別主標(biāo)準(zhǔn)系列中的標(biāo)準(zhǔn)之間的區(qū)別主要在物理層和要在物理層和MAC子層子層計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)局域網(wǎng)局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.4 信道訪問(wèn)協(xié)議信道訪問(wèn)協(xié)議 7.4.1 信道訪問(wèn)協(xié)議概述信道訪問(wèn)協(xié)議概述 7.4.2 固定信道劃分協(xié)議固定信道劃分協(xié)議 7.4.3 隨機(jī)訪問(wèn)協(xié)議隨機(jī)訪問(wèn)協(xié)議 7.4.4 輪流訪問(wèn)協(xié)議輪流訪問(wèn)協(xié)議計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.4.1 信道訪問(wèn)協(xié)議概述信道訪問(wèn)協(xié)議概述 信道共享技術(shù)的分類(lèi)有：信道共享技術(shù)的分類(lèi)有： 固定信道劃分協(xié)議固定信道劃分協(xié)議 隨

24、機(jī)訪問(wèn)協(xié)議隨機(jī)訪問(wèn)協(xié)議 輪流訪問(wèn)協(xié)議輪流訪問(wèn)協(xié)議 固定信道劃分協(xié)議主要有固定信道劃分協(xié)議主要有: : 時(shí)分復(fù)用；頻分復(fù)用；碼分多址等時(shí)分復(fù)用；頻分復(fù)用；碼分多址等 隨機(jī)訪問(wèn)協(xié)議主要有：隨機(jī)訪問(wèn)協(xié)議主要有： 純純ALOHAALOHA、時(shí)隙、時(shí)隙ALOHAALOHA、CSMACSMA、CSMA/CDCSMA/CD、CSMA/CACSMA/CA等等 輪流訪問(wèn)協(xié)議主要有：輪流訪問(wèn)協(xié)議主要有： 輪詢(xún)協(xié)議和令牌傳遞協(xié)議輪詢(xún)協(xié)議和令牌傳遞協(xié)議計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.4.2 固定固定信道劃分協(xié)議信道劃分協(xié)議 固定信道劃分協(xié)議的例子有：固定信道劃分協(xié)議的例子有：常采用的時(shí)分復(fù)用常采用的時(shí)分復(fù)用TDM和頻分復(fù)用和頻分復(fù)用F

25、DM 可以進(jìn)行固定信道劃分協(xié)議前提是：可以進(jìn)行固定信道劃分協(xié)議前提是：?jiǎn)我恍诺赖膫鬏斈芰Υ笥谝宦沸盘?hào)傳輸所需要的單一信道的傳輸能力大于一路信號(hào)傳輸所需要的能力，把信道劃分為子信道能力，把信道劃分為子信道每一路信號(hào)占用一個(gè)子信道，實(shí)現(xiàn)信道的共享每一路信號(hào)占用一個(gè)子信道，實(shí)現(xiàn)信道的共享 信道劃分協(xié)議不會(huì)存在沖突和爭(zhēng)用問(wèn)題信道劃分協(xié)議不會(huì)存在沖突和爭(zhēng)用問(wèn)題 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.4.3 隨機(jī)訪問(wèn)協(xié)議隨機(jī)訪問(wèn)協(xié)議 隨機(jī)訪問(wèn)協(xié)議有許多種，常用的隨機(jī)訪問(wèn)協(xié)隨機(jī)訪問(wèn)協(xié)議有許多種，常用的隨機(jī)訪問(wèn)協(xié)議有：議有：純純ALOHA、時(shí)隙、時(shí)隙ALOHA、CSMA、CSMA/CD、CSMA/CA等等 隨機(jī)訪問(wèn)協(xié)議適用廣播信道，

26、節(jié)點(diǎn)以隨機(jī)的隨機(jī)訪問(wèn)協(xié)議適用廣播信道，節(jié)點(diǎn)以隨機(jī)的方式發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，方式發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，存在沖突和競(jìng)爭(zhēng)發(fā)送存在沖突和競(jìng)爭(zhēng)發(fā)送節(jié)點(diǎn)總是想立即占用整個(gè)信道節(jié)點(diǎn)總是想立即占用整個(gè)信道 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)ALOHA協(xié)議協(xié)議 ALOHA協(xié)議是協(xié)議是1970年由美國(guó)夏威夷大學(xué)設(shè)計(jì)的，用于美國(guó)夏年由美國(guó)夏威夷大學(xué)設(shè)計(jì)的，用于美國(guó)夏威夷群島的無(wú)線計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的信道訪問(wèn)。威夷群島的無(wú)線計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的信道訪問(wèn)。ALOHA是夏威夷群是夏威夷群島土著居民的問(wèn)候語(yǔ)。島土著居民的問(wèn)候語(yǔ)。ALOHA協(xié)議分為純協(xié)議分為純ALOHA和時(shí)隙和時(shí)隙ALOHA 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)

27、CSMA協(xié)議協(xié)議 CSMA分為分為非持續(xù)非持續(xù)CSMA和和持續(xù)持續(xù)CSMA兩種機(jī)制，兩種機(jī)制，持續(xù)持續(xù)CSMACSMA又又分為分為1-1-持續(xù)和持續(xù)和p-p-持續(xù)兩種持續(xù)兩種1-1-持續(xù)是若信道空閑，立即發(fā)送數(shù)據(jù)，持續(xù)是若信道空閑，立即發(fā)送數(shù)據(jù)，P-P-持續(xù)用于分隙信道持續(xù)用于分隙信道 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)沖突檢測(cè)CSMA/CD協(xié)議協(xié)議 載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)沖突檢測(cè)CSMA/CD協(xié)議，也稱(chēng)為協(xié)議，也稱(chēng)為“邊講邊講邊聽(tīng)邊聽(tīng)”協(xié)議協(xié)議計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)1 kmABt碰撞t = 2 A 檢測(cè)到發(fā)生碰撞檢測(cè)到發(fā)生碰撞 t = B 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)B 檢測(cè)到

28、發(fā)生碰撞檢測(cè)到發(fā)生碰撞 t = t = 0單程端到端單程端到端傳播時(shí)延記為傳播時(shí)延記為 傳播時(shí)延對(duì)載波監(jiān)聽(tīng)的影響 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)1 kmABt碰撞t = B 檢測(cè)到信道空閑檢測(cè)到信道空閑發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)t = / 2發(fā)生碰撞發(fā)生碰撞t = 2 A 檢測(cè)到發(fā)生碰撞 t = B 發(fā)送數(shù)據(jù)B 檢測(cè)到發(fā)生碰撞 t = ABABAB t = 0 A A 檢測(cè)到檢測(cè)到信道空閑信道空閑發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)ABt = 0t = B 檢測(cè)到發(fā)生碰撞檢測(cè)到發(fā)生碰撞停止發(fā)送停止發(fā)送STOPt = 2 A 檢測(cè)到檢測(cè)到發(fā)生碰撞發(fā)生碰撞STOPAB單程端到端單程端到端傳播時(shí)延記為傳播時(shí)延記為 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)二進(jìn)制指數(shù)退避算法二進(jìn)制

29、指數(shù)退避算法 確定基本退避時(shí)間，一般為端到端往返時(shí)間確定基本退避時(shí)間，一般為端到端往返時(shí)間2，2也稱(chēng)為沖也稱(chēng)為沖突窗口或爭(zhēng)用期突窗口或爭(zhēng)用期 定義參數(shù)定義參數(shù)k，k與沖突次數(shù)有關(guān)，規(guī)定與沖突次數(shù)有關(guān)，規(guī)定k不能超過(guò)不能超過(guò)10，kMin沖突次數(shù)，沖突次數(shù)，10。在沖突次數(shù)大于。在沖突次數(shù)大于10，小于，小于16時(shí)，時(shí)，K不不再增大，一直取值為再增大，一直取值為10 從離散的整數(shù)集合從離散的整數(shù)集合0，1，2，(2k1)中隨機(jī)的取出一中隨機(jī)的取出一個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)r 等待的時(shí)延是等待的時(shí)延是r倍的基本退避時(shí)間，等于倍的基本退避時(shí)間，等于r2。 r的取值范圍與沖突的取值范圍與沖突次數(shù)次數(shù)k有關(guān)，有關(guān)，r可

30、選的隨機(jī)取值數(shù)為可選的隨機(jī)取值數(shù)為2k個(gè)。這也是稱(chēng)為二進(jìn)制指數(shù)退個(gè)。這也是稱(chēng)為二進(jìn)制指數(shù)退避的起因避的起因 當(dāng)沖突次數(shù)大于當(dāng)沖突次數(shù)大于10以后，都是從以后，都是從0210-1個(gè)個(gè)2中隨機(jī)選擇一中隨機(jī)選擇一個(gè)作為等待時(shí)間個(gè)作為等待時(shí)間 當(dāng)沖突次數(shù)超過(guò)當(dāng)沖突次數(shù)超過(guò)16次，發(fā)送失敗，丟棄所傳輸?shù)膸?，發(fā)出錯(cuò)次，發(fā)送失敗，丟棄所傳輸?shù)膸?，發(fā)出錯(cuò)誤報(bào)告誤報(bào)告 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.4.4 輪流訪問(wèn)協(xié)議輪流訪問(wèn)協(xié)議 輪流訪問(wèn)協(xié)議是無(wú)沖突的協(xié)議，輪流訪問(wèn)協(xié)議也有輪流訪問(wèn)協(xié)議是無(wú)沖突的協(xié)議，輪流訪問(wèn)協(xié)議也有許多種許多種 比較重要的是輪詢(xún)協(xié)議和令牌傳遞協(xié)議比較重要的是輪詢(xún)協(xié)議和令牌傳遞協(xié)議 輪詢(xún)協(xié)議在使用時(shí)，需要指定

31、網(wǎng)絡(luò)中的某一個(gè)節(jié)點(diǎn)輪詢(xún)協(xié)議在使用時(shí)，需要指定網(wǎng)絡(luò)中的某一個(gè)節(jié)點(diǎn)為主節(jié)點(diǎn)為主節(jié)點(diǎn)主節(jié)點(diǎn)以循環(huán)的方式輪詢(xún)網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，看節(jié)點(diǎn)是主節(jié)點(diǎn)以循環(huán)的方式輪詢(xún)網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，看節(jié)點(diǎn)是否有數(shù)據(jù)要發(fā)送，并告訴節(jié)點(diǎn)能夠傳輸?shù)淖畲髱瑪?shù)否有數(shù)據(jù)要發(fā)送，并告訴節(jié)點(diǎn)能夠傳輸?shù)淖畲髱瑪?shù) 令牌傳遞協(xié)議主要用在局域網(wǎng)中令牌傳遞協(xié)議主要用在局域網(wǎng)中 無(wú)沖突的協(xié)議還有無(wú)沖突的協(xié)議還有位圖協(xié)議、二進(jìn)制倒計(jì)數(shù)法等位圖協(xié)議、二進(jìn)制倒計(jì)數(shù)法等 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.5 MAC地址與地址解析協(xié)議（地址與地址解析協(xié)議（ARP） 7.5.1 MAC地址地址 7.5.2 地址解析協(xié)議（地址解析協(xié)議（ARP） 7.5.3 地址解析協(xié)議應(yīng)用分析地址解析

32、協(xié)議應(yīng)用分析 7.5.4 反向地址解析協(xié)議（反向地址解析協(xié)議（RARP）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.5.1 MAC地址地址 LAN中的地址在中的地址在MAC幀中，有源幀中，有源MAC地址和目的地址和目的MAC地址地址兩個(gè)字段兩個(gè)字段 MAC地址為硬件地址，也稱(chēng)為物理地址或網(wǎng)卡地址，有時(shí)地址為硬件地址，也稱(chēng)為物理地址或網(wǎng)卡地址，有時(shí)也稱(chēng)為也稱(chēng)為L(zhǎng)AN地址地址 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中網(wǎng)絡(luò)和節(jié)點(diǎn)的尋址是很重要的在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中網(wǎng)絡(luò)和節(jié)點(diǎn)的尋址是很重要的 地址是識(shí)別網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)符地址是識(shí)別網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)符 對(duì)地址的描述常常引用以下定義：對(duì)地址的描述常常引用以下定義： “名字指出所要尋找的那個(gè)資源，地址指出那個(gè)資

33、源在何處，路由名字指出所要尋找的那個(gè)資源，地址指出那個(gè)資源在何處，路由告訴如何到達(dá)資源處告訴如何到達(dá)資源處” 局域網(wǎng)以太網(wǎng)中局域網(wǎng)以太網(wǎng)中MAC地址為地址為48位二進(jìn)制位位二進(jìn)制位 使用時(shí)用使用時(shí)用12位位16進(jìn)制數(shù)標(biāo)識(shí)，源進(jìn)制數(shù)標(biāo)識(shí)，源MAC地址和目的地址和目的MAC地址各占用地址各占用6個(gè)字節(jié)。個(gè)字節(jié)。MAC地址固化在網(wǎng)卡的地址固化在網(wǎng)卡的ROM芯片中，芯片中，MAC地址編號(hào)在全地址編號(hào)在全世界是惟一的世界是惟一的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主機(jī)網(wǎng)卡和路由器接口的主機(jī)網(wǎng)卡和路由器接口的MAC地址地址 不是節(jié)點(diǎn)具有不是節(jié)點(diǎn)具有MAC地址，是節(jié)點(diǎn)的適配器具有地址，是節(jié)點(diǎn)的適配器具有MAC地址，地址，適適配器的配

34、器的MAC地址具有平面結(jié)構(gòu)地址具有平面結(jié)構(gòu)，不管適配器移到什么位置，不管適配器移到什么位置，其物理地址都不會(huì)改變。而其物理地址都不會(huì)改變。而IP地址是一個(gè)邏輯地址，地址是一個(gè)邏輯地址，IP地址地址由網(wǎng)絡(luò)部分和主機(jī)部分構(gòu)成，具有層次結(jié)構(gòu)由網(wǎng)絡(luò)部分和主機(jī)部分構(gòu)成，具有層次結(jié)構(gòu)，當(dāng)主機(jī)移動(dòng)時(shí)，當(dāng)主機(jī)移動(dòng)時(shí)，節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)的IP地址也需要改變地址也需要改變計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)MAC地址和地址和IP地址與網(wǎng)絡(luò)層次的對(duì)應(yīng)地址與網(wǎng)絡(luò)層次的對(duì)應(yīng) 當(dāng)當(dāng)IP數(shù)據(jù)報(bào)放入數(shù)據(jù)報(bào)放入MAC幀中時(shí)，幀中時(shí)，IP數(shù)據(jù)報(bào)是數(shù)據(jù)報(bào)是MAC幀的數(shù)據(jù)部幀的數(shù)據(jù)部分，在數(shù)據(jù)鏈路層看不到數(shù)據(jù)報(bào)的分，在數(shù)據(jù)鏈路層看不到數(shù)據(jù)報(bào)的IP地址地址。同理，。同

35、理，IP數(shù)據(jù)報(bào)數(shù)據(jù)報(bào)在網(wǎng)絡(luò)層傳輸時(shí)，看不到運(yùn)輸層的端口號(hào)地址在網(wǎng)絡(luò)層傳輸時(shí)，看不到運(yùn)輸層的端口號(hào)地址計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.5.2 地址解析協(xié)議（地址解析協(xié)議（ARP） ARP概述概述 ARP協(xié)議格式協(xié)議格式 ARP請(qǐng)求分組請(qǐng)求分組 ARP應(yīng)答分組應(yīng)答分組 ARP的工作原理的工作原理 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)ARP協(xié)議格式和位置協(xié)議格式和位置 ARP是完成從是完成從IP地址到地址到MAC地址轉(zhuǎn)換的協(xié)議地址轉(zhuǎn)換的協(xié)議 從從IP地址找到對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的地址找到對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的MAC地址的過(guò)程稱(chēng)為地址解析地址的過(guò)程稱(chēng)為地址解析 源源MAC地址、目的地址、目的MAC地址在以太網(wǎng)首部和地址在以太網(wǎng)首部和ARP請(qǐng)求請(qǐng)求/應(yīng)應(yīng)答分組中各出現(xiàn)一

36、次答分組中各出現(xiàn)一次 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)用用Ethereal查看到的查看到的ARP請(qǐng)求協(xié)議格式請(qǐng)求協(xié)議格式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)ARP請(qǐng)求協(xié)議包請(qǐng)求協(xié)議包 以太網(wǎng)首部（以太網(wǎng)首部（14字節(jié)）字節(jié)）0000: ff ff ff ff ff ff 00 05 5d 61 58 a8 08 06ARP幀（幀（28字節(jié)）字節(jié)）0000: 00 010010: 08 00 06 04 00 01 00 05 5d 61 58 a8 c0 a8 00 370020: 00 00 00 00 00 00 c0 a8 00 02填充位（填充位（18字節(jié)）字節(jié)）0020: 00 77 31 d2 50 100030: fd 78

37、41 d3 00 00 00 00 00 00 00 00計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)ARP應(yīng)答協(xié)議包應(yīng)答協(xié)議包 以太網(wǎng)首部（以太網(wǎng)首部（14字節(jié)）字節(jié)）0000: 00 05 5d 61 58 a8 00 05 5d a1 b8 40 08 06ARP分組（分組（28字節(jié)）字節(jié)）0000: 00 010010: 08 00 06 04 00 02 00 05 5d a1 b8 40 c0 a8 00 020020: 00 05 5d 61 58 a8 c0 a8 00 37填充位（填充位（18字節(jié)）字節(jié)）0020: 00 77 31 d2 50 100030: fd 78 41 d3 00 00 00 00

38、00 00 00 00計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)ARP的工作原理的工作原理 網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)B與同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)與同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)D通信，主機(jī)通信，主機(jī)B只知道主機(jī)只知道主機(jī)D的的IP地址，地址，當(dāng)當(dāng)一臺(tái)計(jì)算機(jī)需要進(jìn)行地址解析時(shí)，廣播發(fā)送一個(gè)一臺(tái)計(jì)算機(jī)需要進(jìn)行地址解析時(shí)，廣播發(fā)送一個(gè)ARP請(qǐng)求分組，其內(nèi)容是查找給請(qǐng)求分組，其內(nèi)容是查找給定定 IP地址的主機(jī)的地址的主機(jī)的MAC地址地址。如。如“誰(shuí)的誰(shuí)的IP地址是地址是202.193.56.41” 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一個(gè)節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)中的ARP表表 ARP表中的每個(gè)表項(xiàng)有三個(gè)字段：表中的每個(gè)表項(xiàng)有三個(gè)字段：IP地址；地址；LAN地址；地址；TTL其中其中T

39、TL為生存期字段，表示一個(gè)表項(xiàng)的存在時(shí)間，表項(xiàng)的生為生存期字段，表示一個(gè)表項(xiàng)的存在時(shí)間，表項(xiàng)的生存期時(shí)間一般為存期時(shí)間一般為20分鐘分鐘計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.5.3 地址解析協(xié)議應(yīng)用分析地址解析協(xié)議應(yīng)用分析節(jié)點(diǎn)在不同的節(jié)點(diǎn)在不同的LAN上的上的ARP解析過(guò)程解析過(guò)程ARP解析中更一般的情況是節(jié)點(diǎn)在不同的解析中更一般的情況是節(jié)點(diǎn)在不同的LAN上，上，節(jié)點(diǎn)在兩個(gè)不同的節(jié)點(diǎn)在兩個(gè)不同的IP網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中，兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)用不同網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中，兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)用不同網(wǎng)絡(luò)ID標(biāo)識(shí)，標(biāo)識(shí)，兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)路由器兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)路由器R1和和R2互連互連 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在不同的節(jié)點(diǎn)在不同的LAN上的上的ARP解析解析 在在IP層抽象的互連網(wǎng)上只能看到

40、層抽象的互連網(wǎng)上只能看到IP數(shù)據(jù)報(bào)，數(shù)據(jù)報(bào)，IP數(shù)據(jù)報(bào)要經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)報(bào)要經(jīng)過(guò)R1和和R2路由器轉(zhuǎn)發(fā)，路由器轉(zhuǎn)發(fā)，但在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中但在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中IP數(shù)據(jù)報(bào)首部中源數(shù)據(jù)報(bào)首部中源IP地址和目的地址和目的IP地址始終沒(méi)有變地址始終沒(méi)有變，兩個(gè)路由器的，兩個(gè)路由器的IP地址并不地址并不出現(xiàn)在出現(xiàn)在IP數(shù)據(jù)報(bào)首部中。數(shù)據(jù)報(bào)首部中。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.5.4 反向地址解析協(xié)議（反向地址解析協(xié)議（RARP） 反向地址解析協(xié)議反向地址解析協(xié)議RARP原理是：原理是：當(dāng)主機(jī)啟動(dòng)時(shí)，廣播一個(gè)當(dāng)主機(jī)啟動(dòng)時(shí)，廣播一個(gè)RARP請(qǐng)求分組，以詢(xún)問(wèn)自己請(qǐng)求分組，以詢(xún)問(wèn)自己的的IP地址地址廣播信息中包括本機(jī)的廣播信息中包括本機(jī)的M

41、AC地址地址 RARP服務(wù)器接收到該消息后發(fā)回服務(wù)器接收到該消息后發(fā)回RARP響應(yīng)分組響應(yīng)分組其中包括相應(yīng)的其中包括相應(yīng)的IP地址地址 RARP的文檔是因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的文檔是因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議RFC 903 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.6以太網(wǎng)原理與技術(shù)以太網(wǎng)原理與技術(shù) 7.6.1 以太網(wǎng)概述以太網(wǎng)概述 7.6.2 快速以太網(wǎng)快速以太網(wǎng) 7.6.3 千兆位以太網(wǎng)千兆位以太網(wǎng) 7.6.4 萬(wàn)兆位以太網(wǎng)萬(wàn)兆位以太網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.6.1 以太網(wǎng)概述以太網(wǎng)概述 以太網(wǎng)（以太網(wǎng)（Ethernet）由施樂(lè)（）由施樂(lè)（Xerox）公司于）公司于1975年研制成功年研制成功最初以太網(wǎng)用無(wú)源電纜作為傳輸介質(zhì)來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇?/p>

42、總線最初以太網(wǎng)用無(wú)源電纜作為傳輸介質(zhì)來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇榭偩€型結(jié)構(gòu)，是一種基帶總線型局域網(wǎng)，當(dāng)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸率為型結(jié)構(gòu)，是一種基帶總線型局域網(wǎng)，當(dāng)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸率為2.94Mbps “以太以太”二字是采用歷史上的宗教術(shù)語(yǔ)，當(dāng)時(shí)認(rèn)為地球表面的空間中充二字是采用歷史上的宗教術(shù)語(yǔ)，當(dāng)時(shí)認(rèn)為地球表面的空間中充滿了可以傳播電磁波的滿了可以傳播電磁波的“以太以太”物質(zhì)，而后的研究表明，在大氣和真空物質(zhì)，而后的研究表明，在大氣和真空中是可以傳播電磁波的。以太網(wǎng)的名字就一直沿用下來(lái)中是可以傳播電磁波的。以太網(wǎng)的名字就一直沿用下來(lái) 1976年年7月施樂(lè)公司的月施樂(lè)公司的Metcalf和和Boggs發(fā)表了里程碑發(fā)表

43、了里程碑式的以太網(wǎng)論文式的以太網(wǎng)論文 1980年年9月，由月，由DEC、Intel和和Xerox三家公司成立以太網(wǎng)聯(lián)盟，制訂三家公司成立以太網(wǎng)聯(lián)盟，制訂出以太網(wǎng)規(guī)范出以太網(wǎng)規(guī)范DIX版本版本1 在以太網(wǎng)協(xié)議基礎(chǔ)上，在以太網(wǎng)協(xié)議基礎(chǔ)上，IEEE 802委員會(huì)于委員會(huì)于1983年制年制訂出訂出IEEE 802.3 LAN標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以太網(wǎng)以太網(wǎng)V2V2的幀格式的幀格式 MAC幀由幀由5個(gè)字段組成個(gè)字段組成。第第1、2字段分別為目的字段分別為目的MAC地址和地址和源源MAC地址，各占用地址，各占用6個(gè)字節(jié)。第個(gè)字節(jié)。第3個(gè)字段是類(lèi)型字段，占用個(gè)字段是類(lèi)型字段，占用2個(gè)字節(jié)，用來(lái)標(biāo)識(shí)上一層采用

44、的協(xié)議個(gè)字節(jié)，用來(lái)標(biāo)識(shí)上一層采用的協(xié)議計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)用用Ethereal查看到的以太網(wǎng)查看到的以太網(wǎng)II幀協(xié)議格式幀協(xié)議格式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以太網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)方法以太網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)方法 構(gòu)成連接的設(shè)備由三部分組成：構(gòu)成連接的設(shè)備由三部分組成：網(wǎng)卡；收發(fā)器；收發(fā)器電纜網(wǎng)卡；收發(fā)器；收發(fā)器電纜 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以太網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)和默認(rèn)值以太網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)和默認(rèn)值 阻塞幀是在檢測(cè)到?jīng)_突時(shí)站點(diǎn)發(fā)送的干擾信號(hào)，用于強(qiáng)化沖阻塞幀是在檢測(cè)到?jīng)_突時(shí)站點(diǎn)發(fā)送的干擾信號(hào)，用于強(qiáng)化沖突，通告其他站點(diǎn)信道上有沖突發(fā)生突，通告其他站點(diǎn)信道上有沖突發(fā)生 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以太網(wǎng)技術(shù)一直跟隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，在不斷的改進(jìn)，以太網(wǎng)技術(shù)一直跟隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，在不斷的

45、改進(jìn)，以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的進(jìn)步和需要。以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的進(jìn)步和需要。以太網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步主要體現(xiàn)在以太網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步主要體現(xiàn)在 傳輸介質(zhì)的更新，以及數(shù)據(jù)傳輸率的不斷提高傳輸介質(zhì)的更新，以及數(shù)據(jù)傳輸率的不斷提高 傳輸介質(zhì)由最初的傳輸介質(zhì)由最初的50歐姆的粗同軸電纜，演變?yōu)榧?xì)同軸電纜、雙歐姆的粗同軸電纜，演變?yōu)榧?xì)同軸電纜、雙絞線、光纖絞線、光纖數(shù)據(jù)傳輸率從數(shù)據(jù)傳輸率從 1990年的年的10Mbps 到到1995年的年的100 Mbps 1998年的年的1,000 Mbps（千兆）（千兆） 2002年的年的10,000 Mbps（萬(wàn)兆）（萬(wàn)兆） 7.6.2 快速以太網(wǎng)快速以太網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 快速以太網(wǎng)的產(chǎn)品標(biāo)識(shí)包

46、含三個(gè)內(nèi)容，以快速以太網(wǎng)的產(chǎn)品標(biāo)識(shí)包含三個(gè)內(nèi)容，以100base-100base-T T為例，其中：為例，其中：100100標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)傳輸率為標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)傳輸率為100100，單位是，單位是MbpsMbpsbasebase標(biāo)識(shí)為基帶傳輸，可以分為基帶標(biāo)識(shí)為基帶傳輸，可以分為基帶basebase或?qū)拵Щ驅(qū)拵roadbroadT T標(biāo)識(shí)傳輸介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)中兩節(jié)點(diǎn)之間的大概最大距離，單標(biāo)識(shí)傳輸介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)中兩節(jié)點(diǎn)之間的大概最大距離，單位為位為100100米米 100base-T表示的以太網(wǎng)產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)是：表示的以太網(wǎng)產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)是：數(shù)據(jù)傳輸率為數(shù)據(jù)傳輸率為100Mbps采用基帶傳輸采用基帶傳輸使用雙絞線作

47、為傳輸介質(zhì)使用雙絞線作為傳輸介質(zhì)節(jié)點(diǎn)之間的最大距離為節(jié)點(diǎn)之間的最大距離為100米米 快速以太網(wǎng)產(chǎn)品標(biāo)識(shí)快速以太網(wǎng)產(chǎn)品標(biāo)識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)快速以太網(wǎng)的物理標(biāo)準(zhǔn)快速以太網(wǎng)的物理標(biāo)準(zhǔn) 快速以太網(wǎng)是運(yùn)行參數(shù)和默認(rèn)值除了幀間間隔改快速以太網(wǎng)是運(yùn)行參數(shù)和默認(rèn)值除了幀間間隔改變?yōu)樽優(yōu)?.96s以外，其他同以外，其他同10base-T以太網(wǎng)以太網(wǎng) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.6.3 千兆位以太網(wǎng)千兆位以太網(wǎng) 19981998年年IEEE802.3zIEEE802.3z成為千兆以太網(wǎng)的正式標(biāo)準(zhǔn)，成為千兆以太網(wǎng)的正式標(biāo)準(zhǔn)，IEEE802.3zIEEE802.3z使用使用CSMA/CDCSMA/CD信道訪問(wèn)協(xié)議信道訪問(wèn)協(xié)議并向下兼容原

48、有的以太網(wǎng)，可以說(shuō)千兆以太網(wǎng)的出現(xiàn)開(kāi)創(chuàng)了局域網(wǎng)并向下兼容原有的以太網(wǎng)，可以說(shuō)千兆以太網(wǎng)的出現(xiàn)開(kāi)創(chuàng)了局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的里程碑技術(shù)發(fā)展的里程碑并使以太網(wǎng)技術(shù)迅速成為局域網(wǎng)的主流技術(shù)并使以太網(wǎng)技術(shù)迅速成為局域網(wǎng)的主流技術(shù) 當(dāng)時(shí)并存的局域網(wǎng)技術(shù)還有當(dāng)時(shí)并存的局域網(wǎng)技術(shù)還有FDDIFDDI和和ATMATM技術(shù)，但兩者可以實(shí)技術(shù)，但兩者可以實(shí)現(xiàn)的最大數(shù)據(jù)傳輸率分別為現(xiàn)的最大數(shù)據(jù)傳輸率分別為100Mbps100Mbps和和625Mbps625Mbps 千兆以太網(wǎng)千兆以太網(wǎng)IEEE802.3zIEEE802.3z的特點(diǎn)是：的特點(diǎn)是：數(shù)據(jù)傳輸率為數(shù)據(jù)傳輸率為1 000Mbps采用采用IEEE802.3協(xié)議定義的幀

49、格式，可以在雙向同時(shí)和雙向交替兩協(xié)議定義的幀格式，可以在雙向同時(shí)和雙向交替兩種方式下工作種方式下工作在雙向交替工作方式下采用的信道訪問(wèn)協(xié)議是在雙向交替工作方式下采用的信道訪問(wèn)協(xié)議是CSMA/CD向下兼容原有的向下兼容原有的100Mbps和和10Mbps以太網(wǎng)以太網(wǎng) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)千兆位以太網(wǎng)的物理層標(biāo)準(zhǔn)千兆位以太網(wǎng)的物理層標(biāo)準(zhǔn) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)千兆以太網(wǎng)短千兆以太網(wǎng)短MAC幀的載波延伸幀的載波延伸 千兆位以太網(wǎng)仍然支持一個(gè)網(wǎng)段的最大長(zhǎng)度為千兆位以太網(wǎng)仍然支持一個(gè)網(wǎng)段的最大長(zhǎng)度為100m，當(dāng)工作在雙向交替方，當(dāng)工作在雙向交替方式時(shí)，采用載波延伸式時(shí)，采用載波延伸(carrier extension)技術(shù)，

50、保持最短幀長(zhǎng)為技術(shù)，保持最短幀長(zhǎng)為64字節(jié)，以字節(jié)，以保持向下的兼容性，同時(shí)把爭(zhēng)用時(shí)間增大到保持向下的兼容性，同時(shí)把爭(zhēng)用時(shí)間增大到512字節(jié)字節(jié)若短幀的長(zhǎng)度為若短幀的長(zhǎng)度為64字節(jié)，填充到字節(jié)，填充到512字節(jié)時(shí)，需要填充字節(jié)時(shí)，需要填充448字節(jié)，造成了較字節(jié)，造成了較大的開(kāi)銷(xiāo)，為了解決這一問(wèn)題，大的開(kāi)銷(xiāo)，為了解決這一問(wèn)題，千兆以太網(wǎng)采用分組突發(fā)（千兆以太網(wǎng)采用分組突發(fā)（packet bursting）技術(shù)，）技術(shù)，當(dāng)有許多短幀需要發(fā)送時(shí)，只是第當(dāng)有許多短幀需要發(fā)送時(shí)，只是第1個(gè)短幀采用載波延伸個(gè)短幀采用載波延伸的方法進(jìn)行填充，而隨后的短幀可以順序發(fā)送，發(fā)送的各幀之間需要最小的方法進(jìn)行填充，

51、而隨后的短幀可以順序發(fā)送，發(fā)送的各幀之間需要最小的幀間間隔的幀間間隔計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)千兆以太網(wǎng)協(xié)議結(jié)構(gòu)千兆以太網(wǎng)協(xié)議結(jié)構(gòu) GMII（gigabit media independent interface）是千兆介質(zhì)專(zhuān)用）是千兆介質(zhì)專(zhuān)用接口，接口，千兆以太網(wǎng)的編碼解碼方式采用的是千兆以太網(wǎng)的編碼解碼方式采用的是8B/10B和和PAM5方方式式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)千兆位以太網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)及默認(rèn)值千兆位以太網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)及默認(rèn)值 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.6.4 萬(wàn)兆位以太網(wǎng)萬(wàn)兆位以太網(wǎng) 1999年年3月，月，IEEE成立高速研究組成立高速研究組HSSG（High Speed Study Group），制訂），制訂10GE（萬(wàn)兆以太網(wǎng)

52、）（萬(wàn)兆以太網(wǎng)）的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 2002年年6月給出萬(wàn)兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)月給出萬(wàn)兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3 ae。萬(wàn)兆以。萬(wàn)兆以太網(wǎng)采用了許多新的技術(shù)太網(wǎng)采用了許多新的技術(shù)萬(wàn)兆以太網(wǎng)的出現(xiàn)使以太網(wǎng)的工作范圍擴(kuò)展到了城域萬(wàn)兆以太網(wǎng)的出現(xiàn)使以太網(wǎng)的工作范圍擴(kuò)展到了城域網(wǎng)，甚至到了廣域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了端到端的傳輸網(wǎng)，甚至到了廣域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了端到端的傳輸 萬(wàn)兆以太網(wǎng)的物理層采用兩種標(biāo)準(zhǔn)：萬(wàn)兆以太網(wǎng)的物理層采用兩種標(biāo)準(zhǔn)： 局域網(wǎng)物理層（局域網(wǎng)物理層（LAN PHYLAN PHY） 數(shù)據(jù)傳輸率為數(shù)據(jù)傳輸率為10Gbps10Gbps，在應(yīng)用時(shí)，一個(gè)萬(wàn)兆以太網(wǎng)交換機(jī)正好，在應(yīng)用時(shí)，一個(gè)萬(wàn)兆以太網(wǎng)交換機(jī)正好可以提供

53、可以提供1010個(gè)個(gè)1Gbps1Gbps以太網(wǎng)端口以太網(wǎng)端口廣域網(wǎng)物理層（廣域網(wǎng)物理層（WAN PHY） 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)萬(wàn)兆位以太網(wǎng)要點(diǎn)萬(wàn)兆位以太網(wǎng)要點(diǎn) IEEE802.3 ae的主要特點(diǎn)的主要特點(diǎn) 萬(wàn)兆位以太網(wǎng)的物理層采用兩種標(biāo)準(zhǔn)萬(wàn)兆位以太網(wǎng)的物理層采用兩種標(biāo)準(zhǔn) 萬(wàn)兆位以太網(wǎng)地域范圍的擴(kuò)展萬(wàn)兆位以太網(wǎng)地域范圍的擴(kuò)展 萬(wàn)兆位以太網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)萬(wàn)兆位以太網(wǎng)運(yùn)行參數(shù) 以太網(wǎng)的寬帶接入以太網(wǎng)的寬帶接入 40G/100G以太網(wǎng)以太網(wǎng) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.7令牌環(huán)形局域網(wǎng)令牌環(huán)形局域網(wǎng) 7.7.1 令牌環(huán)形局域網(wǎng)概述令牌環(huán)形局域網(wǎng)概述 7.7.2 IEEE802.5幀結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.7.1 令牌環(huán)形局域網(wǎng)概述

54、令牌環(huán)形局域網(wǎng)概述 IEEE802.5是令牌環(huán)形局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，是令牌環(huán)形局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，1969年令牌環(huán)信道訪年令牌環(huán)信道訪問(wèn)技術(shù)開(kāi)始用于貝爾實(shí)驗(yàn)室的問(wèn)技術(shù)開(kāi)始用于貝爾實(shí)驗(yàn)室的Newhall網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)。1971年又給出年又給出時(shí)間片環(huán)。時(shí)間片環(huán)。網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)通過(guò)環(huán)接口連接成一個(gè)物理環(huán)路，信網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)通過(guò)環(huán)接口連接成一個(gè)物理環(huán)路，信道訪問(wèn)協(xié)議采用令牌傳遞道訪問(wèn)協(xié)議采用令牌傳遞計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)令牌幀及三個(gè)字段的內(nèi)容令牌幀及三個(gè)字段的內(nèi)容 令牌其實(shí)令牌其實(shí)是一個(gè)特殊的幀是一個(gè)特殊的幀，只有三個(gè)字段，占，只有三個(gè)字段，占3個(gè)字節(jié)，分個(gè)字節(jié)，分別是開(kāi)始字段別是開(kāi)始字段SD、訪問(wèn)控制字段、訪問(wèn)控制字段AC、結(jié)束字段

55、、結(jié)束字段ED 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.7.2 IEEE802.5幀結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu) 幀結(jié)構(gòu)包含幀結(jié)構(gòu)包含9個(gè)字段個(gè)字段，F(xiàn)C位幀控制字段，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層位幀控制字段，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層中控制功能，中控制功能，DA、SA是地址字段，是地址字段，F(xiàn)CS是幀校驗(yàn)字段，是幀校驗(yàn)字段，I為信息字段。幀結(jié)構(gòu)中的為信息字段。幀結(jié)構(gòu)中的FS為幀狀態(tài)字段為幀狀態(tài)字段 IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)定義了標(biāo)準(zhǔn)定義了25種種MAC幀，用于環(huán)路的維護(hù)。大幀，用于環(huán)路的維護(hù)。大量研究和試驗(yàn)表明，在重負(fù)載情況下，量研究和試驗(yàn)表明，在重負(fù)載情況下，IEEE802.5環(huán)型局域環(huán)型局域網(wǎng)的效率較高網(wǎng)的效率較高 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.8 交換式局域網(wǎng)交換式局域網(wǎng)

56、 7.8.1 交換式局域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和工作原理交換式局域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和工作原理 7.8.2 交換機(jī)的交換方式交換機(jī)的交換方式 7.8.3 三層交換的概念三層交換的概念 7.8.4 局域網(wǎng)采用的三層交換技術(shù)局域網(wǎng)采用的三層交換技術(shù) 7.8.5 三層交換機(jī)與傳統(tǒng)路由器的比較三層交換機(jī)與傳統(tǒng)路由器的比較計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.8.1 交換式局域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和工作原理交換式局域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和工作原理 交換式局域網(wǎng)的核心設(shè)備是局域網(wǎng)交換機(jī)交換式局域網(wǎng)的核心設(shè)備是局域網(wǎng)交換機(jī)需要注意的是，交換機(jī)（需要注意的是，交換機(jī)（switch）是一個(gè)連接設(shè)備，是一個(gè)連接設(shè)備，switch是一個(gè)多端口網(wǎng)橋，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)段由網(wǎng)橋連接是一個(gè)多端口網(wǎng)橋，

57、各個(gè)網(wǎng)絡(luò)段由網(wǎng)橋連接交換可以并行工作，可以隔離沖突域交換可以并行工作，可以隔離沖突域 交換機(jī)是一個(gè)多端口的網(wǎng)橋，每個(gè)端口都有橋接功交換機(jī)是一個(gè)多端口的網(wǎng)橋，每個(gè)端口都有橋接功能，它能夠在任意一對(duì)端口間轉(zhuǎn)發(fā)幀能，它能夠在任意一對(duì)端口間轉(zhuǎn)發(fā)幀每一個(gè)端口屬于一個(gè)沖突域，按照每一個(gè)端口屬于一個(gè)沖突域，按照CSMA/CD協(xié)議工作協(xié)議工作交換機(jī)中的電路可以把任意端口的網(wǎng)段與別的端口的網(wǎng)交換機(jī)中的電路可以把任意端口的網(wǎng)段與別的端口的網(wǎng)段在數(shù)據(jù)鏈路層上連接起來(lái)段在數(shù)據(jù)鏈路層上連接起來(lái) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的工作原理及內(nèi)部構(gòu)造交換機(jī)的工作原理及內(nèi)部構(gòu)造 通過(guò)交換機(jī)支持多個(gè)端口，把網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)沖突域，每個(gè)沖突域獨(dú)立

58、的通過(guò)交換機(jī)支持多個(gè)端口，把網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)沖突域，每個(gè)沖突域獨(dú)立的執(zhí)行執(zhí)行CSMA/CD協(xié)議，協(xié)議，一個(gè)沖突域只連接一臺(tái)或很少的幾臺(tái)計(jì)算機(jī)，使在一一個(gè)沖突域只連接一臺(tái)或很少的幾臺(tái)計(jì)算機(jī)，使在一個(gè)沖突域中的計(jì)算機(jī)可以獲得較高的帶寬個(gè)沖突域中的計(jì)算機(jī)可以獲得較高的帶寬，使整個(gè)系統(tǒng)具有更高的帶寬，使整個(gè)系統(tǒng)具有更高的帶寬計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.8.2 交換機(jī)的交換方式交換機(jī)的交換方式 以太網(wǎng)交換機(jī)的交換方式分為靜態(tài)方式和以太網(wǎng)交換機(jī)的交換方式分為靜態(tài)方式和動(dòng)態(tài)方式動(dòng)態(tài)方式靜態(tài)方式的特點(diǎn)是端口間的通道由人工事先配靜態(tài)方式的特點(diǎn)是端口間的通道由人工事先配置，兩個(gè)端口間的連接類(lèi)似于硬件連接置，兩個(gè)端口間的連接類(lèi)似于

59、硬件連接 端口按固定的連接方式交換幀端口按固定的連接方式交換幀動(dòng)態(tài)方式是基于網(wǎng)橋的工作原理，形成兩個(gè)端動(dòng)態(tài)方式是基于網(wǎng)橋的工作原理，形成兩個(gè)端口間交換幀的通道口間交換幀的通道 動(dòng)態(tài)交換方式又分為：存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)（動(dòng)態(tài)交換方式又分為：存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)（Store Forward）；）；直通；幀碎片丟棄直通；幀碎片丟棄 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.8.3 三層交換的概念三層交換的概念 一個(gè)想法是一個(gè)想法是使交換機(jī)既保持高性能，又具有路由能力，這種思想使交換機(jī)既保持高性能，又具有路由能力，這種思想導(dǎo)致了三層路由交換機(jī)的出現(xiàn)。三層交換機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)致了三層路由交換機(jī)的出現(xiàn)。三層交換機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)路由器的全部功能，主要用于企業(yè)網(wǎng)的組網(wǎng)路

60、由器的全部功能，主要用于企業(yè)網(wǎng)的組網(wǎng) 二層交換的問(wèn)題是二層交換的問(wèn)題是其工作是基于其工作是基于MAC地址，不涉及網(wǎng)絡(luò)層的功能，沒(méi)有地址，不涉及網(wǎng)絡(luò)層的功能，沒(méi)有路由能力路由能力 路由器存在的問(wèn)題是路由器存在的問(wèn)題是路由器的大部分功能均由軟件實(shí)現(xiàn)，造成延時(shí)長(zhǎng)，吞路由器的大部分功能均由軟件實(shí)現(xiàn)，造成延時(shí)長(zhǎng)，吞吐率受到限制吐率受到限制 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7.8.4 局域網(wǎng)采用的三層交換技術(shù)局域網(wǎng)采用的三層交換技術(shù) 局域網(wǎng)采用三層交換技術(shù)主要有兩種交換方法。局域網(wǎng)采用三層交換技術(shù)主要有兩種交換方法。第一種稱(chēng)為第一種稱(chēng)為下一跳解析協(xié)議下一跳解析協(xié)議NHRP 第二種是第二種是Cisco公司提出的公司提出的NetF