第九课：冲突域,广播域详解
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交换式以太网
➢ 特点即优点： ✓ 通讯双方“独享”一个冲突域！ ✓ 接口通讯速率自适应。 ✓ 提高网络的可管理性和安全性（vlan） ✓ 兼容性强，互连不同标准的局域网。
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单工、半双工和全双工操作
➢ 信号通过的数据信道可以按照3 种方式操作：单工、 半双工、和全双工。3种方式： ✓ 单工传输：信号只在一个方向上传输。 ✓ 半双工传输：允许在两个方向上可以传输数据， 但在某一时刻只能在一个方向传输。 ✓ 全双工传输：允许在两个方向上可以传输数据， 并且支持同时收和发。
LLC 头
数据
MAC 头
数据
0101110101001000010
FCS 数据链路层
Frame 数据帧
FCS
物理层
Bits 比特流
北京八维网络工程学院
解封装数据
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层
数据链路层
物理层
上层数据 上层数据
TCP+上层数据 IP + TCP +上层数据 LLC + IP + TCP +上层数据
➢ 载波侦听多路访问/冲突检测的工作原理; ✓ 设备在发送帧的时候侦听链路是否busy. ✓ 如果不busy.发送帧 ✓ 如果发生冲突.所有正在发送数据的设备发送干 扰信号通知所有设备发生了冲突 ✓ 当干扰结束了后,每个发送者都等待一个随即的 时间. ✓ 当时间超时了以后,发送者又开始第一步
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0101110101001000010
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CS、MA、CD的工作原理
➢ MA表示每个交换机都是平等的.没有优先级 ➢ CS表示在发送帧以前要进行侦听动作,如果链路上有
设备在使用,那么就必须等待一个随机的时间,如果连 续检测15次仍然无法使用链路,那么交换机就认为链 路不可用. ➢ CD表示但设备检测到有冲突的时候,双方都会停止发 送并且等待一个随即的时间.检测冲突的时间为64个 字节的传送时间.如果设备老是检测到冲突,就会显示 Media not available
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常用图例
hub
桥
交换机
路由器
个人电脑 以太网
广域网 “云” 快速以太网
集线器
调制解调器
串行线
电路交换线
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什么是冲突域
➢ 冲突域：某个特定设备发送一个数据包， 在该冲突域中的其它设备必须等待；如 果两个设备同时发送数据包就会产生冲 突，两个设备必须都重新发送数据包。
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什么是广播域
➢ 广播域：数据包或数据被发送到本地 网段的每个节点。（有同样的网络号） 如果一个广播发送到该网段，那么每个 设备都将接收该广播。
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广播域和冲突域的关系
➢ 一个广播域可能包括一个或多个冲突域；但是，一 个冲突域只能包含在一个广播域中。
➢ hub，中继器——同一个冲突域，广播域 ➢ 网桥，交换机（二层）——不同冲突域，同一个广
播域 ➢ 路由器——不同的冲突域，不同的广播域
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网络ຫໍສະໝຸດ Baidu备的域
集线器
桥
交换机
路由器
冲突域
1
4
广播域
1
1
4
4
1
4
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中继器
➢ 中继器属于O S I模型中的物理层 ➢ 一个输入端口和一个输出端口 ➢ 只适用于总线拓扑结构 ➢ 成本较低廉
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集线器
➢ 集线器是多端口的中继器 ➢ 集线器的作用就是网络“电插板” ➢ 主要用于星型网络 ➢ 集线器的端口接收到数据—电流，发往所有的端口。
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了解令牌环
➢ 典型的无冲突型介质访问控制方法！
➢ 原理： ✓ 只有持有令牌的工作站能发送数据. ✓ 得到令牌的工作站立即删除令牌，以确保发送 数据的唯一性。（无冲突）
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网络层
➢ 网络层最要的功能是路由，它提供了路由器，用来决定路径的逻辑寻 址。
➢ 和数据链路层的区别： ✓ 数据层：使用MAC地址（物理地址）来建立相邻设备的连接。 ✓ 网络层：使用IP地址（逻辑地址）建立不相邻设备的连接，可 以是整个Inter网。
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CSMA/CD
➢ 介质访问控制方法 ➢ 以太网的工作方式 ➢ 什么是CSMA/CD 及原理 ➢ CS、MA、CD的工作原理 ➢ 交换式以太网 ➢ 单工、半双工和全双工操作 ➢ 了解令牌环
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介质访问控制方法
➢ 两种最典型的介质访问控制方法: ✓ CSMA/CD竞争型的介质访问方法！！ • 带冲突检测的载波监听/多路访问. • IEEE802.3的核心协议
网络层端接设备的数据包
IP 头
源地址
目标地址
数据
172.15.1.1
• .逻辑地址
网络号
主机号
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路由器运行在网络层
A
4.1
B
E0
S0
4.2
S0
E0
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封装数据
TCP 头 IP 头
上层数据 上层数据
数据
应用层 表示层 会话层 传输层
网络层
PDU 协议数据单元 Segment 数据段 Packet 数据包
第五课：冲突域,物理层详解
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学习目标
理解物理层的作用与功能 理解HUB的工作机制 理解集线器 与 冲突域关系 掌握载波侦听多路访问原理
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课程内容
常用图例 什么是冲突域 什么是广播域 广播域和冲突域的关系 网络设备的域 中继器 集线器 CSMA/CD
✓ 令牌环 • IEEE802.5环型局域网标准.
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以太网的工作方式
➢ 准备发送 – 监听 ✓ 信道忙 – 等待 ✓ 信道空闲 – 开始发送
➢ 发送数据 ✓ 无冲突 – 完成发送数据 ✓ 有冲突 – 打回原形且等 待一定时间
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什么是CSMA/CD 及原理
➢ 当有多台设备共享一根总线的时候,同时传送数据,结 果就造成了冲突.冲突的结果就是帧的丢失或者错误.
交换式以太网
➢ 特点即优点： ✓ 通讯双方“独享”一个冲突域！ ✓ 接口通讯速率自适应。 ✓ 提高网络的可管理性和安全性（vlan） ✓ 兼容性强，互连不同标准的局域网。
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单工、半双工和全双工操作
➢ 信号通过的数据信道可以按照3 种方式操作：单工、 半双工、和全双工。3种方式： ✓ 单工传输：信号只在一个方向上传输。 ✓ 半双工传输：允许在两个方向上可以传输数据， 但在某一时刻只能在一个方向传输。 ✓ 全双工传输：允许在两个方向上可以传输数据， 并且支持同时收和发。
LLC 头
数据
MAC 头
数据
0101110101001000010
FCS 数据链路层
Frame 数据帧
FCS
物理层
Bits 比特流
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解封装数据
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层
数据链路层
物理层
上层数据 上层数据
TCP+上层数据 IP + TCP +上层数据 LLC + IP + TCP +上层数据
➢ 载波侦听多路访问/冲突检测的工作原理; ✓ 设备在发送帧的时候侦听链路是否busy. ✓ 如果不busy.发送帧 ✓ 如果发生冲突.所有正在发送数据的设备发送干 扰信号通知所有设备发生了冲突 ✓ 当干扰结束了后,每个发送者都等待一个随即的 时间. ✓ 当时间超时了以后,发送者又开始第一步
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0101110101001000010
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CS、MA、CD的工作原理
➢ MA表示每个交换机都是平等的.没有优先级 ➢ CS表示在发送帧以前要进行侦听动作,如果链路上有
设备在使用,那么就必须等待一个随机的时间,如果连 续检测15次仍然无法使用链路,那么交换机就认为链 路不可用. ➢ CD表示但设备检测到有冲突的时候,双方都会停止发 送并且等待一个随即的时间.检测冲突的时间为64个 字节的传送时间.如果设备老是检测到冲突,就会显示 Media not available
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常用图例
hub
桥
交换机
路由器
个人电脑 以太网
广域网 “云” 快速以太网
集线器
调制解调器
串行线
电路交换线
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什么是冲突域
➢ 冲突域：某个特定设备发送一个数据包， 在该冲突域中的其它设备必须等待；如 果两个设备同时发送数据包就会产生冲 突，两个设备必须都重新发送数据包。
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什么是广播域
➢ 广播域：数据包或数据被发送到本地 网段的每个节点。（有同样的网络号） 如果一个广播发送到该网段，那么每个 设备都将接收该广播。
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广播域和冲突域的关系
➢ 一个广播域可能包括一个或多个冲突域；但是，一 个冲突域只能包含在一个广播域中。
➢ hub，中继器——同一个冲突域，广播域 ➢ 网桥，交换机（二层）——不同冲突域，同一个广
播域 ➢ 路由器——不同的冲突域，不同的广播域
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网络ຫໍສະໝຸດ Baidu备的域
集线器
桥
交换机
路由器
冲突域
1
4
广播域
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1
4
4
1
4
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中继器
➢ 中继器属于O S I模型中的物理层 ➢ 一个输入端口和一个输出端口 ➢ 只适用于总线拓扑结构 ➢ 成本较低廉
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集线器
➢ 集线器是多端口的中继器 ➢ 集线器的作用就是网络“电插板” ➢ 主要用于星型网络 ➢ 集线器的端口接收到数据—电流，发往所有的端口。
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了解令牌环
➢ 典型的无冲突型介质访问控制方法！
➢ 原理： ✓ 只有持有令牌的工作站能发送数据. ✓ 得到令牌的工作站立即删除令牌，以确保发送 数据的唯一性。（无冲突）
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网络层
➢ 网络层最要的功能是路由，它提供了路由器，用来决定路径的逻辑寻 址。
➢ 和数据链路层的区别： ✓ 数据层：使用MAC地址（物理地址）来建立相邻设备的连接。 ✓ 网络层：使用IP地址（逻辑地址）建立不相邻设备的连接，可 以是整个Inter网。
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CSMA/CD
➢ 介质访问控制方法 ➢ 以太网的工作方式 ➢ 什么是CSMA/CD 及原理 ➢ CS、MA、CD的工作原理 ➢ 交换式以太网 ➢ 单工、半双工和全双工操作 ➢ 了解令牌环
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介质访问控制方法
➢ 两种最典型的介质访问控制方法: ✓ CSMA/CD竞争型的介质访问方法！！ • 带冲突检测的载波监听/多路访问. • IEEE802.3的核心协议
网络层端接设备的数据包
IP 头
源地址
目标地址
数据
172.15.1.1
• .逻辑地址
网络号
主机号
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路由器运行在网络层
A
4.1
B
E0
S0
4.2
S0
E0
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封装数据
TCP 头 IP 头
上层数据 上层数据
数据
应用层 表示层 会话层 传输层
网络层
PDU 协议数据单元 Segment 数据段 Packet 数据包
第五课：冲突域,物理层详解
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学习目标
理解物理层的作用与功能 理解HUB的工作机制 理解集线器 与 冲突域关系 掌握载波侦听多路访问原理
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课程内容
常用图例 什么是冲突域 什么是广播域 广播域和冲突域的关系 网络设备的域 中继器 集线器 CSMA/CD
✓ 令牌环 • IEEE802.5环型局域网标准.
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以太网的工作方式
➢ 准备发送 – 监听 ✓ 信道忙 – 等待 ✓ 信道空闲 – 开始发送
➢ 发送数据 ✓ 无冲突 – 完成发送数据 ✓ 有冲突 – 打回原形且等 待一定时间
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什么是CSMA/CD 及原理
➢ 当有多台设备共享一根总线的时候,同时传送数据,结 果就造成了冲突.冲突的结果就是帧的丢失或者错误.