TCPIP路由交換技術(shù)（第二版）課件 3.1 以太網(wǎng)的工作機(jī)制

項(xiàng)目3配置和管理交換機(jī)授課教師：管秀君吉林交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)習(xí)目標(biāo)

了解以太網(wǎng)的發(fā)展、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及基本概念。掌握以太網(wǎng)802.3幀結(jié)構(gòu)。掌握交換機(jī)的工作原理。學(xué)會交換機(jī)的基本配置。思維導(dǎo)圖

了解以太網(wǎng)的工作機(jī)制0

1交換機(jī)的工作原理02交換機(jī)的基本配置03CONTENTS目錄交換機(jī)的運(yùn)行維護(hù)管理04學(xué)習(xí)任務(wù)3.1了解以太網(wǎng)的工作機(jī)制3.1.1以太網(wǎng)發(fā)展及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的發(fā)展歷史以太網(wǎng)（ETHERNET）技術(shù)由Xerox公司于1973年提出并實(shí)現(xiàn)，最初以太網(wǎng)的速率只有2.94Mbp。以太網(wǎng)發(fā)展的幾個主要?dú)v史階段：時間名稱速率主要傳輸介質(zhì)20世紀(jì)80年代以太網(wǎng)10Mbps同軸電纜3類雙絞線20世紀(jì)90年代中期快速以太網(wǎng)100Mbps5類雙絞線20世紀(jì)90年代中后期千兆以太網(wǎng)1000Mbps超5類雙絞線光

纖21世紀(jì)初期萬兆以太網(wǎng)10Gbps光纖以太網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀以太網(wǎng)技術(shù)目前應(yīng)用最多的是快速以太網(wǎng)，即千兆以太網(wǎng)，他突破了原有LAN應(yīng)用的局限性，并被廣泛地應(yīng)用于運(yùn)營商城域網(wǎng)中；而且以太網(wǎng)已經(jīng)開始邁向廣域網(wǎng)的應(yīng)用時代，包括10G以太網(wǎng)，以及更高速率（40G）以太網(wǎng)。萬兆以太網(wǎng)技術(shù)與千兆以太網(wǎng)類似，仍然保留了以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)。通過不同的編碼方式或波分復(fù)用提供10Gb/s傳輸速度。所以就其本質(zhì)而言，10G以太網(wǎng)仍是以太網(wǎng)的一種類型。以太網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀萬兆以太網(wǎng)的特性如下：1.萬兆以太網(wǎng)不再支持半雙工數(shù)據(jù)傳輸，所有數(shù)據(jù)傳輸都以全雙工方式進(jìn)行，極大地擴(kuò)展了網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域，而且標(biāo)準(zhǔn)大大簡化。2.萬兆以太網(wǎng)不僅可以為企業(yè)骨干網(wǎng)服務(wù)，也可以對廣域網(wǎng)以及其它長距離網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供最佳支持。3.萬兆以太網(wǎng)采用了更先進(jìn)的糾錯和恢復(fù)技術(shù)，確保了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。以太網(wǎng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)美國電器和電子工程師協(xié)會（IEEE）在1980年2月組成了一個802委員會，該委員會制定了一系列局域網(wǎng)方面的標(biāo)準(zhǔn)，即802.3協(xié)議簇，制定的以太網(wǎng)主要標(biāo)準(zhǔn)如下：1.IEEE802.2為以太網(wǎng)LLC（邏輯鏈路控制）標(biāo)準(zhǔn)。2.EEE802.3為以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)：（1）IEEE802.3u為100M以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。（2）IEEE802.3z為1000M以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。（3）IEEE802.3ab為1000M以太網(wǎng)運(yùn)行在雙絞線上的標(biāo)準(zhǔn)。3.1.2以太網(wǎng)802.3幀結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)802.3幀結(jié)構(gòu)PRESFDDASALength/TypeDATA/PADCRC64——1518_字節(jié)46——1500_字節(jié)716621.前導(dǎo)PRE(Preamble)：先導(dǎo)字節(jié)。2.幀定界符開始SFD(StartofFrameDelimiter)：特殊模式10101011表示幀的開始。3.目的地址DA(DestinationAddress)：說明一個幀要去哪。4.源地址SA(SourceAddress)：說明一個幀來自哪。5.LENGTH/TYPE：數(shù)據(jù)和填充字段的長度（值<=1500）/報文類型（值>1500）。6.DATA/PAD：DATA是數(shù)據(jù)字段，PAD是填充字段。7.CRC：校驗(yàn)字段。以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)類型若LENGTH/TYPE字段值>1500時，說明該字段是TYPE，且是以太網(wǎng)幀格式。1.當(dāng)類型（TYPE）是0800時，表明數(shù)據(jù)是IP數(shù)據(jù)包；2.當(dāng)類型（TYPE）是0806時，表明數(shù)據(jù)是ARP請求/應(yīng)答；3.當(dāng)類型（TYPE）是0835時，表明數(shù)據(jù)是RARP請求/應(yīng)答。MAC地址結(jié)構(gòu)每個地址由兩部分組成，分別是供應(yīng)商代碼和序列號。供應(yīng)商代碼代表NIC制造商的名稱，它占用MAC的前六位12進(jìn)制數(shù)字，即24位二進(jìn)制數(shù)字。序列號由設(shè)備供應(yīng)商管理，它占用剩余的6位地址，即最后的24位二進(jìn)制數(shù)字。3.1.3

CMSA/CD工作原理CMSA/CD工作原理以太網(wǎng)網(wǎng)段上需要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的節(jié)點(diǎn)對導(dǎo)線進(jìn)行監(jiān)聽，這個過程稱為

CSMA/CD的載波偵聽。CMSA/CD工作原理如果某時恰好有兩個工作站同時準(zhǔn)備傳送數(shù)據(jù)，以太網(wǎng)網(wǎng)段將發(fā)出“沖突”信號。CMSA/CD工作原理沖突產(chǎn)生后，這兩個節(jié)點(diǎn)都將立即發(fā)出擁塞信號。CMSA/CD工作原理在CSMA/CD方式下，在一個時間段，只有一個節(jié)點(diǎn)能夠在導(dǎo)線上傳送數(shù)據(jù)。如果其他節(jié)點(diǎn)想傳送數(shù)據(jù)，必須等到正在傳輸?shù)墓?jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳送結(jié)束后才能開始傳輸數(shù)據(jù)。以太網(wǎng)之所以稱作共享介質(zhì)就是因?yàn)楣?jié)點(diǎn)共享同一傳輸介質(zhì)這一事實(shí)。傳統(tǒng)以太網(wǎng)工作機(jī)制傳統(tǒng)式以太網(wǎng)的集線器