第一章數(shù)據(jù)通信基本原理

1、第章第章 數(shù)據(jù)通信基本原理數(shù)據(jù)通信基本原理網(wǎng)絡(luò)分層和優(yōu)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)分層和優(yōu)點(diǎn)層層 layer：描述了所有需求的有效的通訊過(guò)程，并把這些過(guò)程邏輯上描述了所有需求的有效的通訊過(guò)程，并把這些過(guò)程邏輯上的組叫做層的組叫做層分層的優(yōu)點(diǎn)：分層的優(yōu)點(diǎn)：各層間相互獨(dú)立，把網(wǎng)絡(luò)操作分成低復(fù)雜性單元各層間相互獨(dú)立，把網(wǎng)絡(luò)操作分成低復(fù)雜性單元靈活性好。某一層變化不會(huì)影響到別層，設(shè)計(jì)者可專心設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)模靈活性好。某一層變化不會(huì)影響到別層，設(shè)計(jì)者可專心設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)模塊功能。塊功能。促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作定義了用于即插即用兼容性的標(biāo)準(zhǔn)接口，使網(wǎng)絡(luò)易于維護(hù)和實(shí)現(xiàn)定義了用于即插即用兼容性的標(biāo)準(zhǔn)接口，使網(wǎng)絡(luò)易于維護(hù)和實(shí)現(xiàn)OSI

2、模式模式 概述概述應(yīng)用層應(yīng)用層 (高高) 會(huì)話層會(huì)話層表示層表示層應(yīng)用層應(yīng)用層OSI 模式模式數(shù)據(jù)流層數(shù)據(jù)流層傳輸層傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層物理層物理層應(yīng)用層應(yīng)用層 (高高) 會(huì)話層會(huì)話層表示層表示層應(yīng)用層應(yīng)用層應(yīng)用層作用應(yīng)用層作用Telnet SMTPHTTP FTP用戶接口用戶接口例子例子應(yīng)用層應(yīng)用層Telnet SMTPHTTP FTP JPEG用戶接口用戶接口數(shù)據(jù)表示數(shù)據(jù)表示加密等特殊處理過(guò)程加密等特殊處理過(guò)程例子例子表示層表示層應(yīng)用層應(yīng)用層應(yīng)用層作用應(yīng)用層作用TelnetHTTPJPEG保證不同應(yīng)用間的數(shù)據(jù)區(qū)保證不同應(yīng)用間的數(shù)據(jù)區(qū)分分用戶接口用戶接口數(shù)據(jù)表示數(shù)據(jù)表示加密

3、等特殊處理過(guò)程加密等特殊處理過(guò)程Operating System/Application Access Scheduling例子例子會(huì)話層會(huì)話層表示層表示層應(yīng)用層應(yīng)用層應(yīng)用層作用應(yīng)用層作用保證不同應(yīng)用間的數(shù)據(jù)區(qū)保證不同應(yīng)用間的數(shù)據(jù)區(qū)分分用戶接口用戶接口數(shù)據(jù)表示數(shù)據(jù)表示加密等特殊處理過(guò)程加密等特殊處理過(guò)程TelnetHTTPJPEGOperating System/Application Access Scheduling傳輸層傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層物理層物理層例子例子會(huì)話層會(huì)話層表示層表示層應(yīng)用層應(yīng)用層應(yīng)用層作用應(yīng)用層作用數(shù)據(jù)流層的作用數(shù)據(jù)流層的作用EIA/TIA-232V.3

4、5例子例子物理層物理層 設(shè)備間接收或發(fā)送比特流設(shè)備間接收或發(fā)送比特流 說(shuō)明電壓、線速和線纜等說(shuō)明電壓、線速和線纜等802.3 / 802.2HDLCEIA/TIA-232V.35例子例子數(shù)據(jù)流層的作用數(shù)據(jù)流層的作用數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層 將比特組合成字節(jié)進(jìn)而組合成幀將比特組合成字節(jié)進(jìn)而組合成幀 用用MAC地址訪問(wèn)介質(zhì)地址訪問(wèn)介質(zhì) 錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)但不能糾正錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)但不能糾正 設(shè)備間接收或發(fā)送比特流設(shè)備間接收或發(fā)送比特流 說(shuō)明電壓、線速和線纜等說(shuō)明電壓、線速和線纜等802.3 / 802.2HDLCEIA/TIA-232V.35IPIPX例子例子數(shù)據(jù)流層的作用數(shù)據(jù)流層的作用網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層 數(shù)據(jù)鏈

5、路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層 將比特組合成字節(jié)進(jìn)而組合成幀將比特組合成字節(jié)進(jìn)而組合成幀 用用MAC地址訪問(wèn)介質(zhì)地址訪問(wèn)介質(zhì) 錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)但不能糾正錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)但不能糾正 設(shè)備間接收或發(fā)送比特流設(shè)備間接收或發(fā)送比特流 說(shuō)明電壓、線速和線纜等說(shuō)明電壓、線速和線纜等提供路由器用來(lái)決定路徑的邏輯尋址提供路由器用來(lái)決定路徑的邏輯尋址TCPUDPSPX802.3 / 802.2HDLCEIA/TIA-232V.35IPIPX例子例子數(shù)據(jù)流層的作用數(shù)據(jù)流層的作用傳輸層傳輸層 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層 可靠或不可靠的數(shù)據(jù)傳輸可靠或不可靠的數(shù)據(jù)傳輸 數(shù)據(jù)重傳前的錯(cuò)誤糾正數(shù)據(jù)重傳前的錯(cuò)誤糾正 將比特組合成字節(jié)進(jìn)而組

6、合成幀將比特組合成字節(jié)進(jìn)而組合成幀 用用MAC地址訪問(wèn)介質(zhì)地址訪問(wèn)介質(zhì) 錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)但不能糾正錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)但不能糾正 設(shè)備間接收或發(fā)送比特流設(shè)備間接收或發(fā)送比特流 說(shuō)明電壓、線速和線纜等說(shuō)明電壓、線速和線纜等網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層提供路由器用來(lái)決定路徑的邏輯尋址提供路由器用來(lái)決定路徑的邏輯尋址TCPUDPSPX802.3 / 802.2HDLCEIA/TIA-232V.35IPIPX表示層表示層應(yīng)用層應(yīng)用層會(huì)話層會(huì)話層例子例子數(shù)據(jù)流層的作用數(shù)據(jù)流層的作用 可靠或不可靠的數(shù)據(jù)傳輸可靠或不可靠的數(shù)據(jù)傳輸 數(shù)據(jù)重傳前的錯(cuò)誤糾正數(shù)據(jù)重傳前的錯(cuò)誤糾正 將比特組合成字節(jié)進(jìn)而組合成幀將比特組合成字節(jié)進(jìn)而組合成幀 用用MAC地

7、址訪問(wèn)介質(zhì)地址訪問(wèn)介質(zhì) 錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)但不能糾正錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)但不能糾正 設(shè)備間接收或發(fā)送比特流設(shè)備間接收或發(fā)送比特流 說(shuō)明電壓、線速和線纜等說(shuō)明電壓、線速和線纜等傳輸層傳輸層 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層提供路由器用來(lái)決定路徑的邏輯尋址提供路由器用來(lái)決定路徑的邏輯尋址PDUPDU（protocol data unit):每一層使用自己層的協(xié)議和別的系統(tǒng)的對(duì)每一層使用自己層的協(xié)議和別的系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)層相互通信，協(xié)議層的協(xié)議在對(duì)等層之間交換的信息叫協(xié)議數(shù)據(jù)單應(yīng)層相互通信，協(xié)議層的協(xié)議在對(duì)等層之間交換的信息叫協(xié)議數(shù)據(jù)單元。元。上層上層 : messagetransport layer : segm

8、entNetwork layer: packetData-link layer: FramePhysical layer: bit應(yīng)用層應(yīng)用層表示層表示層會(huì)話層會(huì)話層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層OSI 模式模式PDU功能功能例子例子練習(xí)：練習(xí)：OSIOSI模式（書(shū)模式（書(shū)P23P23頁(yè)書(shū)面實(shí)驗(yàn)頁(yè)書(shū)面實(shí)驗(yàn)1.1/1.21.1/1.2）一般通信的過(guò)程一般通信的過(guò)程N(yùn)ameAddressNameAddressNameAddressNameAddress封裝封裝封裝封裝 （ encapsulate/encapsulation）：）：數(shù)據(jù)要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，要從

9、高層一層一層的向下傳送，如果一個(gè)主機(jī)進(jìn)行傳輸，要從高層一層一層的向下傳送，如果一個(gè)主機(jī)要傳送數(shù)據(jù)到別的主機(jī)，先把數(shù)據(jù)包裝到一個(gè)特殊協(xié)議報(bào)要傳送數(shù)據(jù)到別的主機(jī)，先把數(shù)據(jù)包裝到一個(gè)特殊協(xié)議報(bào)頭中，這個(gè)過(guò)程叫頭中，這個(gè)過(guò)程叫 封裝封裝傳輸層傳輸層 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層 網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層 上層數(shù)據(jù)上層數(shù)據(jù)上層數(shù)據(jù)上層數(shù)據(jù)TCP 頭頭數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)IP 頭頭0101110101001000010數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)Frame頭頭表示層表示層應(yīng)用層應(yīng)用層會(huì)話層會(huì)話層段段包包比特比特幀幀PDUFCS封裝數(shù)據(jù)封裝數(shù)據(jù)上層數(shù)據(jù)上層數(shù)據(jù)IP + TCP +上層數(shù)據(jù)上層數(shù)據(jù)Frame 頭頭TCP+上層數(shù)據(jù)上層數(shù)據(jù)IP 頭頭上

10、層數(shù)據(jù)上層數(shù)據(jù)TCP 頭頭0101110101001000010傳輸層傳輸層 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層 網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層 表示層表示層應(yīng)用層應(yīng)用層會(huì)話層會(huì)話層解封裝數(shù)據(jù)解封裝數(shù)據(jù)中繼器、集線器、橋、交換機(jī)中繼器、集線器、橋、交換機(jī)中繼器（中繼器（Repeater）物理層設(shè)備，作用是放大數(shù)據(jù)信號(hào)，擴(kuò)展通信距離。特點(diǎn)是簡(jiǎn)單，不能隔離廣播。網(wǎng)橋（網(wǎng)橋（Bridge）數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備作用是將多個(gè)網(wǎng)段/子網(wǎng)互連構(gòu)成新的局域網(wǎng)。特點(diǎn)是可將網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)分段處理，但不可隔離廣播。如可將插有兩塊網(wǎng)卡的計(jì)算機(jī)作為網(wǎng)橋。集線器（集線器（HUBHUB）純粹物理層的設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)上的所有節(jié)點(diǎn)爭(zhēng)用總線收發(fā)數(shù)據(jù)，集線器即為總

11、線的變型。在以太網(wǎng)中，集線器又稱多口中繼器。設(shè)備標(biāo)志設(shè)備標(biāo)志交換機(jī)（交換機(jī)（Switch）多端口網(wǎng)橋的作用，單與網(wǎng)橋不同，交換機(jī)使用硬件處理數(shù)據(jù)幀，具有較高的智能性。直通式（cut throuth）、存貯轉(zhuǎn)發(fā)式（store-and-forward）、自由分段式。減小和避免局域網(wǎng)中的沖突。交換機(jī)完成兩個(gè)基本任務(wù)：1、快速交換數(shù)據(jù)；2、建立交換表檢測(cè)環(huán)路。定義定義 介質(zhì)類型介質(zhì)類型 連接器類型連接器類型 信號(hào)類型信號(hào)類型Ethernet802.3V.35物理層物理層EIA/TIA-232物理層功能物理層功能物理層設(shè)備物理層設(shè)備集線器集線器 中繼器中繼器 編碼編碼解碼器解碼器 傳輸介質(zhì)連接器傳輸介質(zhì)

12、連接器物理層物理層: Ethernet/802.3集線器集線器多個(gè)主機(jī)多個(gè)主機(jī)主機(jī)主機(jī)10Base2細(xì)纜以太網(wǎng)細(xì)纜以太網(wǎng)10Base5粗纜以太網(wǎng)粗纜以太網(wǎng)10BaseT雙絞線雙絞線ABCD物理層物理層 所有設(shè)備在同一沖突域所有設(shè)備在同一沖突域 所有設(shè)備在同一廣播域所有設(shè)備在同一廣播域 所有設(shè)備共享相同的帶寬所有設(shè)備共享相同的帶寬集線器運(yùn)行在物理層集線器運(yùn)行在物理層沖突域沖突域 廣播域廣播域 沖突沖突 （collision）：）：在以太網(wǎng)中，當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)傳輸數(shù)在以太網(wǎng)中，當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，從兩個(gè)設(shè)備發(fā)出的幀將會(huì)碰撞，在物理介質(zhì)上相遇據(jù)時(shí)，從兩個(gè)設(shè)備發(fā)出的幀將會(huì)碰撞，在物理介質(zhì)上相遇，彼

13、此數(shù)據(jù)都會(huì)被破壞，彼此數(shù)據(jù)都會(huì)被破壞沖突域（沖突域（collision domain）一個(gè)支持共享介質(zhì)的網(wǎng)段一個(gè)支持共享介質(zhì)的網(wǎng)段廣播域廣播域 (broadcast domain)：廣播幀傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)范圍，廣播幀傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)范圍，一般是路由器來(lái)設(shè)定邊界（因?yàn)橐话闶锹酚善鱽?lái)設(shè)定邊界（因?yàn)閞outer不轉(zhuǎn)發(fā)廣播）。不轉(zhuǎn)發(fā)廣播）。集線器：同一個(gè)沖突域集線器：同一個(gè)沖突域 接入設(shè)備越多沖突機(jī)率越大接入設(shè)備越多沖突機(jī)率越大 用用CSMA/CD技術(shù)技術(shù)CDMA/CD技術(shù)技術(shù)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) CDMA/CD（carrier sense multiple access/colli

14、sion detect)： 工作原理：工作原理：邊發(fā)送邊監(jiān)聽(tīng)。若監(jiān)聽(tīng)到?jīng)_突，則沖突雙方都立即停止發(fā)送。信道很快空邊發(fā)送邊監(jiān)聽(tīng)。若監(jiān)聽(tīng)到?jīng)_突，則沖突雙方都立即停止發(fā)送。信道很快空閑，從而提高效率。閑，從而提高效率。CSMA/CD：監(jiān)聽(tīng)到信道空閑就立即發(fā)送數(shù)據(jù)，并繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)；若監(jiān)聽(tīng)到?jīng)_突，監(jiān)聽(tīng)到信道空閑就立即發(fā)送數(shù)據(jù)，并繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)；若監(jiān)聽(tīng)到?jīng)_突，則立即放棄發(fā)送則立即放棄發(fā)送 沖突檢測(cè)方法：沖突檢測(cè)方法： 比較接收到的信號(hào)電壓的大小比較接收到的信號(hào)電壓的大小 檢測(cè)曼徹斯特編碼的過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)曼徹斯特編碼的過(guò)零點(diǎn)站點(diǎn)檢測(cè)到?jīng)_突后，往往發(fā)送人為干擾信號(hào)，強(qiáng)化沖突，以通知其他站點(diǎn)站點(diǎn)檢測(cè)到?jīng)_突后，往往發(fā)送人為干擾

15、信號(hào)，強(qiáng)化沖突，以通知其他站點(diǎn)定義定義 源和目標(biāo)的物理地址源和目標(biāo)的物理地址 與幀關(guān)聯(lián)的高層協(xié)議與幀關(guān)聯(lián)的高層協(xié)議 (Service Access Point) 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)拓?fù)?幀順序幀順序 數(shù)據(jù)流控制數(shù)據(jù)流控制 有向或無(wú)向連接有向或無(wú)向連接數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層EIA/TIA-232v.35EthernetFrame RelayHDLC802.2802.3數(shù)據(jù)鏈路層功能數(shù)據(jù)鏈路層功能MAC子層子層MAC子層（子層（media access control):負(fù)責(zé)負(fù)責(zé)MAC尋址和定義介質(zhì)訪問(wèn)控尋址和定義介質(zhì)訪問(wèn)控制方法；制方法；MAC子層一般的訪問(wèn)控制方式：子層一般的訪問(wèn)控制方式：

16、1。爭(zhēng)用式：沖突不可避免；。爭(zhēng)用式：沖突不可避免； CSMA/CD ；FCFS（first come first service)2。輪流式：訪問(wèn)時(shí)間可預(yù)見(jiàn)，不發(fā)生沖突；但是要有。輪流式：訪問(wèn)時(shí)間可預(yù)見(jiàn)，不發(fā)生沖突；但是要有Token 令牌令牌MAC子層協(xié)議有：子層協(xié)議有：802.3 802.5 FDDI（fiber distributed data interface)這三個(gè)這三個(gè)LAN技術(shù)的不同在于幀結(jié)構(gòu)和訪問(wèn)機(jī)制的不同技術(shù)的不同在于幀結(jié)構(gòu)和訪問(wèn)機(jī)制的不同LLC子層子層LLC子層（子層（logical link control):為上層協(xié)議提供為上層協(xié)議提供SAP 服服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)，并為數(shù)據(jù)加

17、上控制信息務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)，并為數(shù)據(jù)加上控制信息LLC子層協(xié)議：子層協(xié)議：802.2 802.2協(xié)議只在協(xié)議只在LLC子層，為以太網(wǎng)和令牌環(huán)網(wǎng)提供了通子層，為以太網(wǎng)和令牌環(huán)網(wǎng)提供了通用功能用功能SAP服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)SAP（ Service Access Point服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)）：）：LLC子層為了網(wǎng)子層為了網(wǎng)絡(luò)層的各種協(xié)議提供服務(wù)，而上層可能運(yùn)行不同協(xié)議，為絡(luò)層的各種協(xié)議提供服務(wù)，而上層可能運(yùn)行不同協(xié)議，為區(qū)分不同上層協(xié)議的數(shù)據(jù)，要采用服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)區(qū)分不同上層協(xié)議的數(shù)據(jù)，要采用服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)源地址源地址FCS長(zhǎng)度長(zhǎng)度目標(biāo)地址目標(biāo)地址可變長(zhǎng)可變長(zhǎng)26640000.0C xx.xxxx廠商

18、自己分配廠商自己分配IEEE 分配分配MAC子層子層- 802.3前導(dǎo)符前導(dǎo)符Ethernet II 在這在這里用里用 “Type”指指明上層協(xié)議，所明上層協(xié)議，所以不用以不用 802.2.MAC 地址地址8# 字節(jié)字節(jié)數(shù)據(jù)鏈路層功能數(shù)據(jù)鏈路層功能( (續(xù)續(xù)) )數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)目標(biāo)目標(biāo) SAP源源 SAP數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)源地址源地址FCS長(zhǎng)度長(zhǎng)度目標(biāo)地址目標(biāo)地址可變長(zhǎng)可變長(zhǎng)11802.2 (SAP)MAC子層子層 - 802.3Ctrl1 or 232前導(dǎo)符前導(dǎo)符數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)目標(biāo)目標(biāo) SAPAA源源 SAPAA可變長(zhǎng)可變長(zhǎng)11802.2 (SNAP)Ctrl031 or 2OROUI ID類型類型數(shù)據(jù)鏈路層功能

19、數(shù)據(jù)鏈路層功能( (續(xù)續(xù)) ) 每段有自己的沖突域每段有自己的沖突域 所有的段都在同一廣播域所有的段都在同一廣播域數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層或或123124交換機(jī)和橋運(yùn)行在鏈路層交換機(jī)和橋運(yùn)行在鏈路層 每段有自己的沖突域每段有自己的沖突域 所有的段都在同一廣播域所有的段都在同一廣播域數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層或或123124交換機(jī)和橋運(yùn)行在鏈路層交換機(jī)和橋運(yùn)行在鏈路層交換機(jī)交換機(jī) 每段有自己的沖突域每段有自己的沖突域 廣播信息向所有段轉(zhuǎn)發(fā)廣播信息向所有段轉(zhuǎn)發(fā)緩沖區(qū)緩沖區(qū)交換交換以太網(wǎng)上面的技術(shù)以太網(wǎng)上面的技術(shù)自動(dòng)協(xié)商：自動(dòng)協(xié)商：設(shè)備兩端通過(guò)自動(dòng)協(xié)商將兩端的速率和工作設(shè)備兩端通過(guò)自動(dòng)協(xié)商將兩端的速率和工作模

20、式協(xié)商到最高公共水平。（模式協(xié)商到最高公共水平。（AutoNegotiation)速率協(xié)商：速率協(xié)商：10M/100M雙工協(xié)商：全雙工方式、半雙工方式雙工協(xié)商：全雙工方式、半雙工方式工作速率，以工作速率，以10M以太網(wǎng)為例以太網(wǎng)為例半雙工：半雙工：10M；全雙工：；全雙工：20M全雙工方式：設(shè)備兩端可以同時(shí)接受和發(fā)送數(shù)據(jù)全雙工方式：設(shè)備兩端可以同時(shí)接受和發(fā)送數(shù)據(jù) 半雙工方式：設(shè)備兩端在同一時(shí)刻只能接受或發(fā)送數(shù)據(jù)半雙工方式：設(shè)備兩端在同一時(shí)刻只能接受或發(fā)送數(shù)據(jù)以太網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.3 以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.3u 快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)（快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)（Fast E

21、thernet)IEEE 802.3x 全雙工全雙工/流量控制（流量控制（Full duplex/flow control）IEEE 802.3x 全雙工全雙工/流量控制（流量控制（Full duplex/flow control）IEEE 802.1Q VLAN標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.1D 網(wǎng)橋及生成樹(shù)協(xié)議（網(wǎng)橋及生成樹(shù)協(xié)議（Bridges & Spanning Tree Protocol）IEEE 802.3z 千兆（千兆（Gigabit)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.3ad 千兆以太網(wǎng)雙絞線標(biāo)準(zhǔn)千兆以太網(wǎng)雙絞線標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.3ab 鏈路匯聚協(xié)議（鏈路匯聚協(xié)議（L

22、ink Aggregation)10BASE-T 10：10M帶寬、帶寬、BASE：基帶信號(hào)（數(shù)字信號(hào)）、：基帶信號(hào)（數(shù)字信號(hào)）、T：雙絞線（：雙絞線（Twisted Pair)2對(duì)對(duì)3/4/5類非屏蔽雙絞線或類非屏蔽雙絞線或5類屏蔽雙絞線，目前使用最多。類屏蔽雙絞線，目前使用最多。IEEE802.3i10/100BASE-TX IEEE802.3u 10M、100M自適應(yīng)電口自適應(yīng)電口 支持自動(dòng)協(xié)商支持自動(dòng)協(xié)商100BASE-FX IEEE802.3u 100M以太網(wǎng)光口，支持單模以太網(wǎng)光口，支持單模/多模光纖多模光纖1000BASE-LX IEEE802.3z 千兆以太網(wǎng)光口，長(zhǎng)波光纖，僅

23、支持單模千兆以太網(wǎng)光口，長(zhǎng)波光纖，僅支持單模1000BASE-SX IEEE802.3z 千兆以太網(wǎng)光口，短波光纖，既支持單模也支持多模千兆以太網(wǎng)光口，短波光纖，既支持單模也支持多模IEEE 802.1x 擴(kuò)展訪問(wèn)協(xié)議（擴(kuò)展訪問(wèn)協(xié)議（Extensible Access Protocol）以太網(wǎng)類型以太網(wǎng)類型傳統(tǒng)以太網(wǎng)傳統(tǒng)以太網(wǎng)10BASE5, 10BASE2, 和和 10BASE-T Ethernet 一般被認(rèn)為是傳統(tǒng)以太網(wǎng)，帶寬一般被認(rèn)為是傳統(tǒng)以太網(wǎng)，帶寬為為10Mbps.signal quality error (SQE) 被傳統(tǒng)以太網(wǎng)使用。傳統(tǒng)以太網(wǎng)有相似的幀格式。被傳統(tǒng)以太網(wǎng)使用。傳統(tǒng)

24、以太網(wǎng)有相似的幀格式。傳統(tǒng)以太網(wǎng)的編碼系統(tǒng)為傳統(tǒng)以太網(wǎng)的編碼系統(tǒng)為 “Manchester”編碼；網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)為同軸電纜和編碼；網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)為同軸電纜和雙絞線。雙絞線。注：傳統(tǒng)的注：傳統(tǒng)的345規(guī)則規(guī)則10BASE5、10BASE2、 10BASE-T 介紹介紹l l 10BASE510BASE5網(wǎng)卡通過(guò)網(wǎng)卡通過(guò)DB-15DB-15型連接器與收發(fā)器電纜（又稱型連接器與收發(fā)器電纜（又稱AUIAUI電纜）相連，然后再連接到收電纜）相連，然后再連接到收發(fā)器上，收發(fā)器再和粗纜連接。這里發(fā)器上，收發(fā)器再和粗纜連接。這里“1010”表示信號(hào)在電纜上的傳輸速率為表示信號(hào)在電纜上的傳輸速率為1010Mb/sMb/s，

25、“BASEBASE”表示電纜上的信號(hào)是基帶信號(hào)，表示電纜上的信號(hào)是基帶信號(hào)，“5 5”表示每一段電纜的最大表示每一段電纜的最大長(zhǎng)度為長(zhǎng)度為500500m m。由于采用的傳輸媒體是特性阻抗為由于采用的傳輸媒體是特性阻抗為5050、直徑為直徑為10mm的同軸電的同軸電纜，所以這種以太網(wǎng)通常稱為粗纜以太網(wǎng)。纜，所以這種以太網(wǎng)通常稱為粗纜以太網(wǎng)。l l 10BASE210BASE2用用BNC TBNC T型連接器（它有三個(gè)頭，外觀像型連接器（它有三個(gè)頭，外觀像“T T”，簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱T T型頭），其兩個(gè)反向頭連型頭），其兩個(gè)反向頭連接兩段電纜，中間的一個(gè)頭連接到網(wǎng)卡外露的接兩段電纜，中間的一個(gè)頭連接到網(wǎng)卡

26、外露的BNCBNC插座上。它采用插座上。它采用5050、直徑為直徑為5mm的細(xì)同軸電纜，通常稱為細(xì)纜以太網(wǎng)。的細(xì)同軸電纜，通常稱為細(xì)纜以太網(wǎng)?！? 2”表示每個(gè)網(wǎng)段長(zhǎng)度約為表示每個(gè)網(wǎng)段長(zhǎng)度約為200200m m，準(zhǔn)確的為準(zhǔn)確的為185185m m。l l 10BASE-T10BASE-T“T T”表示雙絞線星型網(wǎng)，使用表示雙絞線星型網(wǎng)，使用RJ-45RJ-45連接器連接。連接器連接。1010BASE-TBASE-T的出現(xiàn)是局域網(wǎng)發(fā)展的出現(xiàn)是局域網(wǎng)發(fā)展史上的一個(gè)非常重要的里程碑，它為以太網(wǎng)在局域網(wǎng)中的統(tǒng)治地位奠定了基礎(chǔ)史上的一個(gè)非常重要的里程碑，它為以太網(wǎng)在局域網(wǎng)中的統(tǒng)治地位奠定了基礎(chǔ)。采用。采

27、用3、4、5類線傳輸。類線傳輸。快速以太網(wǎng)快速以太網(wǎng)l l 100BASE-TX100BASE-TX100BASE-T100BASE-T是在雙絞線上傳送是在雙絞線上傳送100100Mb/sMb/s基帶信號(hào)的星型快速以太網(wǎng)。用戶基帶信號(hào)的星型快速以太網(wǎng)。用戶只要更換一張只要更換一張100100Mb/sMb/s的網(wǎng)卡，配上的網(wǎng)卡，配上100100Mb/sMb/s的集線器，就可方便地由的集線器，就可方便地由1010BASE-TBASE-T升級(jí)到升級(jí)到100100Mb/sMb/s，所有在所有在1010BASE-TBASE-T上的應(yīng)用軟件和網(wǎng)絡(luò)軟件都可上的應(yīng)用軟件和網(wǎng)絡(luò)軟件都可以保持不變。以保持不變。1

28、00100BASE-TXBASE-TX大多使用大多使用2 2對(duì)對(duì)5 5類非屏蔽雙絞線（類非屏蔽雙絞線（UTP 5UTP 5），），一對(duì)一對(duì)用于發(fā)，一對(duì)用于收。用于發(fā)，一對(duì)用于收。l l 100BASE-FX100BASE-FX100BASE-F100BASE-F采用光纖作為傳輸媒體，其中采用光纖作為傳輸媒體，其中100100BASE-FXBASE-FX使用使用2 2對(duì)光纖，一對(duì)對(duì)光纖，一對(duì)發(fā)，一對(duì)收。發(fā)，一對(duì)收。100100BASE-TXBASE-TX和和100100BASE-FXBASE-FX合在一起稱為合在一起稱為100100BASE-XBASE-X?？焖僖蕴W(wǎng)有別于以太網(wǎng)的兩個(gè)重要方面是

29、：快速以太網(wǎng)有別于以太網(wǎng)的兩個(gè)重要方面是：1、編碼、編碼 采用采用4B/5B編碼編碼2、針對(duì)銅纜和光纖兩種介質(zhì)的編碼、針對(duì)銅纜和光纖兩種介質(zhì)的編碼1000M以太網(wǎng)綜述以太網(wǎng)綜述千兆以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化包括編碼千兆以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化包括編碼/譯碼、收發(fā)器和網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)三個(gè)主譯碼、收發(fā)器和網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)三個(gè)主要模塊要模塊。（1 1）10001000Base-SXBase-SX；只支持多模光纖，只支持多模光纖， 8 8B/10BB/10B編碼解碼，可以采用直徑為編碼解碼，可以采用直徑為 62.562.5umum或或5050umum的多模光纖，工作波長(zhǎng)為的多模光纖，工作波長(zhǎng)為770-860770-860nmnm，傳輸距離

30、為傳輸距離為220-550220-550m m。 （2 2）1000Base-LX1000Base-LX多模光纖；可以采用直徑為多模光纖；可以采用直徑為62.562.5umum或或5050umum的多模光纖，的多模光纖， 8 8B/10BB/10B編碼解碼，工作波長(zhǎng)范圍為編碼解碼，工作波長(zhǎng)范圍為1270-13551270-1355nmnm，傳輸距離為傳輸距離為550550m m。 10001000Base-LXBase-LX可以支持直徑為可以支持直徑為9 9umum或或1010umum的單模光纖，的單模光纖， 8 8B/10BB/10B編碼解碼，工作編碼解碼，工作波長(zhǎng)范圍為波長(zhǎng)范圍為1270-

31、13551270-1355nmnm，傳輸距離為傳輸距離為5 5kmkm左右。左右。 （3 3）10001000Base-CXBase-CX采用采用150150歐屏蔽雙絞線（歐屏蔽雙絞線（STPSTP），），傳輸距離為傳輸距離為2525m m。 （4 4） 1000 1000BASE-T BASE-T ，Copper PHYCopper PHY編碼解碼編碼解碼 ，100100米米10001000BASEBASET T在傳輸中使用了全部在傳輸中使用了全部4 4對(duì)雙絞線并工作在全雙工模式下。這種設(shè)計(jì)對(duì)雙絞線并工作在全雙工模式下。這種設(shè)計(jì)采用采用 PAM-5 (5PAM-5 (5級(jí)脈沖放大調(diào)制級(jí)脈沖放

32、大調(diào)制) ) 編碼在每個(gè)線對(duì)上傳輸編碼在每個(gè)線對(duì)上傳輸 250 250MbpsMbps。10-Gigabit Ethernet802.3ae萬(wàn)兆以太網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)萬(wàn)兆以太網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu) 物理層物理層 在物理層，802.3ae大體分為兩種類型，一種為與傳統(tǒng)以太網(wǎng)連接速率為10Gbps的“LAN PHY”，另一種為連接SDH/SONET速率為9.58464Gbps的“WAN PHY”。每種PHY分別可使用10GBase-S（850nm短波）、10GBase-L（1310nm長(zhǎng)波）、10GBase-E（1550nm長(zhǎng)波）三種規(guī)格，最大傳輸距離分別為300m、10km、40km，其中LAN

33、 PHY還包括一種可以使用DWDM波分復(fù)用技術(shù)的“10GBASE-LX4”規(guī)格。WAN PHY與SONET OC-192幀結(jié)構(gòu)的融合，可與OC-192電路、SONET/SDH設(shè)備一起運(yùn)行，保護(hù)傳統(tǒng)基礎(chǔ)投資，使運(yùn)營(yíng)商能夠在不同地區(qū)通過(guò)城域網(wǎng)提供端到端以太網(wǎng)。 10-Gigabit Ethernet（續(xù)）續(xù)）傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì) 802.3ae目前支持9um單模、50um多模和62.5um多模三種光纖，而對(duì)電接口的支持規(guī)范10GBASE-CX4目前正在討論之中，尚未形成標(biāo)準(zhǔn)。 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層 802.3ae繼承了802.3以太網(wǎng)的幀格式和最大/最小幀長(zhǎng)度，支持多層星型連接、點(diǎn)到點(diǎn)連接及其組合，充

34、分兼容已有應(yīng)用，不影響上層應(yīng)用，進(jìn)而降低了升級(jí)風(fēng)險(xiǎn)。 與傳統(tǒng)的以太網(wǎng)不同，802.3ae僅僅支持全雙工方式，而不支持單工和半雙工方式，不采用CSMA/CD機(jī)制；802.3ae不支持自協(xié)商，可簡(jiǎn)化故障定位，并提供廣域網(wǎng)物理層接口。以太網(wǎng)布線以太網(wǎng)布線直通電纜：主機(jī)到交換機(jī)或集線器；路由器到交換機(jī)或集線器直通電纜：主機(jī)到交換機(jī)或集線器；路由器到交換機(jī)或集線器 1 1 2 2 3 3 6 6交叉電纜：主機(jī)到主機(jī)；交換機(jī)到交換機(jī)；路由器到路由器；路由器到主機(jī)交叉電纜：主機(jī)到主機(jī)；交換機(jī)到交換機(jī)；路由器到路由器；路由器到主機(jī) 1 1 2 2 3 3 6 6 568B線序：橙白、橙、綠白、藍(lán)、藍(lán)白、綠、棕

35、白、棕線序：橙白、橙、綠白、藍(lán)、藍(lán)白、綠、棕白、棕 568A線序：綠白、綠、橙白、藍(lán)、藍(lán)白、橙、棕白、棕線序：綠白、綠、橙白、藍(lán)、藍(lán)白、橙、棕白、棕 注：注：10M/100M電口只使用電口只使用1、2、3、6的的4根線纜，根線纜，1000M電口電口8根線纜全部使用根線纜全部使用反轉(zhuǎn)電纜：不用于以太網(wǎng)；用于主機(jī)的反轉(zhuǎn)電纜：不用于以太網(wǎng)；用于主機(jī)的EIA-TIA-232接口連接到路由器的串行（接口連接到路由器的串行（COM）端口）端口 一端一端1-8導(dǎo)線，分別對(duì)應(yīng)另一端導(dǎo)線，分別對(duì)應(yīng)另一端8-1導(dǎo)線導(dǎo)線 定義與指定協(xié)議相關(guān)聯(lián)定義與指定協(xié)議相關(guān)聯(lián)的源和目標(biāo)邏輯地址的源和目標(biāo)邏輯地址 定義通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的路徑定義通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的路徑 多鏈路連接多鏈路連接網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層IP, IPX數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層EIA/TIA-232v.35Ethernet幀中繼幀中繼HDLC802.2802.3網(wǎng)絡(luò)層功能網(wǎng)絡(luò)層功能數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)源地址源地址目標(biāo)地址目標(biāo)地址IP頭頭主機(jī)號(hào)主機(jī)號(hào)網(wǎng)絡(luò)號(hào)網(wǎng)絡(luò)號(hào) 邏輯地址邏輯地址網(wǎng)絡(luò)層端接設(shè)備的數(shù)據(jù)包網(wǎng)絡(luò)層端接設(shè)備的數(shù)據(jù)包網(wǎng)絡(luò)層功能網(wǎng)絡(luò)層功能( (續(xù)續(xù)) )路由表路由表目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò) 端口端口距離距