局域网 LAN:
以太网的两个标准:
——
DIX Ethernet V2——世界上第一个 以太网局域网产品 的规约。
——IEEE组织等的
802.3标准
——两者只有很小的差别,802.3局域网普遍简称以太网,严格的说以太网是是指符合DIX Ethernet V2标准的局域网.
——满足载波侦听多路访问/碰撞检测(CSMA/CD)的,都认为是以太网。
IEEE 802委员会将 局域网的数据链路层 拆分成两个子层。
——逻辑链路控制子层 (LLC Logical Link Control)
——
媒体接入控制子层 (MAC Medium Access Control)
——TCP/IP协议体系经常使用的局域网是DIX而不是802的局域网,因此现在802制定的LLC作用已经不大了。很多厂商生产的适配器上就仅装有MAC协议而没有LLC协议。
以太网提供的服务:
——以太网提供的服务是
不可靠的交付,尽最大努力的交付。(无差错接收)
——数据帧错了就扔,其他不管,纠错由高层负责。(
不负责纠错)
——高层发现丢失了一些数据而进行重传,但是以太网并不知道这是一个重传的帧,而是当作一个新的数据帧来发送。
——————————————————————————————————————————————————————
MAC层的硬件地址:
(1)地址,实际上是每个
站的名字 或 标识符。因为大家习惯将这
48位二进制的“名字”称为“地址”。(我们看到的是12位十六进制的)
(2)硬件地址=物理地址=MAC地址
(3)IEEE机构负责向厂家分配
前三个字节(高24位)。
(4)
后三个字节(低24位)由厂家自行指派,称为扩展标示符。必须保证生产出的适配器没有重复地址。
适配器检查MAC地址;
——适配器从网络上每收到一个mac帧,就首先用硬件检查mac帧中的mac地址。
——如果是发给自己的就收下,不是就丢弃,不再做任何处理。
——发往本站的帧包括三种:
(1)单播帧(一对一)
(2)广播帧(一对全体)
(3)多播帧(一对多)
常用以太网的MAC帧有两种标准:
——DIX Ethernet V2标准
——IEEE 802.3标准
最常用的是
以太网V2的格式:
无效的MAC帧:
帧间最小间隔:
——————————————————————————————————————————————————————
集线器(hub)的特点:
——工作在物理层
——很像是一个多接口的转发器,没有任何智商的转发数据.
——使用集线器的以太网在逻辑上仍是一个总线网,各工作站使用的还是CSMA/CD协议,并共享逻辑上的总线。
——————————————————————————————————————————————————————
数据链路层设备——网桥、交换机:(暂时略写)
网桥
有缓冲空间、能进行存储转发 、能进行帧翻译、隔离碰撞域
网桥具备寻址和路径选择的能力,确定帧的传输方向。
根据路径选择算法的不同,可将网桥分为透明网桥和源路由网桥。
——透明路由:
自学习算法建立转发表
生成树算法确保每个源到每个目的地只有唯一的路径。
——源路由网桥:
发现帧 应答帧
交换机
网桥的主要限制是,在任一时刻通常只能执行一个帧的转发操作。
而以太网交换机,就是一个多端口的网桥。
特点:
(1)交换机每个端口都直接与单个主机相连,
全双工方式
(2)交换机能
同时连通多对端口,使每一对相互通信的主机都能像
独占通信媒体那样,
无碰撞地传输数据。
(3)即插即用设备,内部帧的转发表也是通过自学习算法自动地逐渐建立起来的。
(4)使用专用交换结构芯片,交换速率较高
(5)独占传输媒体的带宽
交换机网桥的相同点:按mac地址转发,都能隔离冲突域,不能隔离广播域。
——————————————————————————————————————————————————————
以太网发展的里程碑:
10BASE-T
——1990年由IEEE认可
——非屏蔽双绞线+集线器+星型拓扑
10:传输速率为10Mbps
Base:基带信号
T:非屏蔽双绞线
——技术指标
(1)数据传输速率 10Mbps基带传输
(2)每段双绞线最大有效长度 100m,采用高质量的双绞线(5类线),最大长度可到150m(HUB与工作站间及两个HUB之间)。
(3)一条通路允许连接HUB数 4个
(4)拓扑结构 星形或总线形
(5)访问控制方式 CSMA/CD
(6)帧长度 可变,最大1518个字节
(7)最大传输距离 500m
(8)每个HUB可连接的工作站 96个
高速以太网:
(1)100BASE-T以太网
100mb/s
双绞线
基带信号
星型拓扑
802.3标准MAC帧格式
CSMA/CD协议半双工
全双工
网段最大电缆长度减小到100m
变化:帧时间间隔减小到0.96μs
100BASE-TX:使用2对UPT5类屏蔽双绞线STP。
100BASE-FX:使用2对光纤。
100BASE-T4:使用4对UTP3类线或5类线。
(2)吉比特以太网
1Gb/s
CSMA/CD协议半双工
全双工
与10BASE-T、100BASE-T技术向后兼容
1000BASE-X基于光纤通道的物理层:
1000BASE-SX SX短波长 传输距离275或550米
1000BASE-LX LX长波长 550米或5000米
1000BASE-CX CX表示铜线 传输距离25米
1000BASE-T 双绞线
使用4对5类线UTP (非屏蔽双绞线)
(3)10吉比特以太网
保留了802.3标准规定的以太网最小最大帧长。
只是用光纤
只全双工,没有争用问题
——————————————————————————————————————————————————————
以太网信道利用率:
信道利用率a
以太网单程端到端时延τ
帧的发送时间T0
a=τ/ t0
————————————————————————————————————————————————————————
阅读(1592) | 评论(0) | 转发(0) |