2-module-底层网络技术讲解
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8
Point-to-Point 链路
• 点到点链路举例:
– 拨号/DSL接入 – 路由器之间的高速链路
• 这里，IP主机和路由器通过串 行缆线连接 • 点到点链路的数据链路层协议 很简单:
– IP数据报的封装 – 不需要媒质接入控制
Acce s s Route r M ode m s
Dial-Up Access
底层网络技术
1
TCP/IP协议栈
Application Layer
•TCP/IP协议栈没有定义底层协议
Transport Layer Network Layer (Data) Link Layer
Logical Link Control (LLC) Media Access Control (MAC)
• • • • 通常用于构建企业网 广播网络 拓扑：总线、环、星形 应用实例：Ethernet
Bus LAN
Ring LAN
4
MAC and LLC
• 在广播网络中，站点必须确保同一时刻只有一个站点传送数据 • 在广播信道上决定站点是否可以传送数据的协议称作Medium Access Control (MAC) 协议 • MAC协议在体系结构中位于数据链路层的MAC子层 • MAC子层之上是Logical Link Control (LLC)子层
12
Ethernet
• 速率 • 标准: • Ethernet:
• • • • • • • 10Base5 10Base2 10Base-T 100Base-TX 100Base-FX 1000Base-FX 10000Base-FX 10 Mbps Thick coax cable（淘汰） 10 Mbps Thin coax cable（淘汰） 10 Mbps Twisted Pair 100 Mbps over Category 5 twisted pair 100 Mbps over Fiber Optics 1Gbps over Fiber Optics 10Gbps over Fiber Optics (for wide area links)
to Network Layer
Data Link Layer
Logical Link Control Medium Access Control
to Physical Layer
5
LAN标准－－IEEE 802 Standards
IEEE 802 standard 802.1 802.2
802.11 802.3 802.4 802.5
R1
Point-to-point link
R2
Point-to-point link
H2
Switched network of data link layer switches
H1
R3
Ethernet
11
交换网络
底层交换网络举例: – Switched Ethernet – ATM (Asynchronous Transfer Mode) – Frame Relay – Multiprotocol Label Switching (MPLS)
LLC MAC PHY MAC
PHY
Internet 模式
IEEE802标准模式
7
• IEEE802标准模式 – 完整的LAN层次结构和LLC的PDU格式，上层实体使用 LLC提供的服务 – IEEE标准模式意在提供一种通用的通信服务接口、如 ：X.25、NetBios、IP、IPX等。 • Internet模式 – 无LLC层、不使用LLC的PDU格式，但MAC继PHY采 用IEEE802标准，上层实体直接使用MAC帧封装PDU （对其中的Len有修改）。 – 该模式不考虑提供CO服务，并以最简化的方法提供CL 服务。
• SLIP (1992)的升级版，带有附加功能 • 用于拨号接入和高速路由器互连
• HDLC (High-Level Data Link) :
• 广泛使用(1979) • Cisco路由器串行链路的缺省协议 • 实际上，PPP是HDLC的一个子集。
10
交换网络
• 一些数据链路层技术可以构建完整的网络，它们有自己的编 址、路由和转发机制，这些网络通常称作交换网络. • 从IP层看数据链路层交换网络：
匹配电阻（用来吸收总线上传播的信号）
匹配电阻
只有 D 接受 B 发送的数据 A 不接受 B B向 D 发送数据
C 不接受
D 接受
E 不接受
14
IEEE Reference Model
Logical Link Control Medium Access Control Physical Layer
Higher Layer
Data Link Layer
Physical Layer
6
体系结构应用模式
• 两种应用模式 – IEEE802标准模式 – Internet模式
10Mbps -10 Gbps 802.3, Ethernet II (DIX)
13
以太网的广播方式发送
• 总线上的每一个工作的计算机都能检测到 B 发送的数据信号。 • 由于只有计算机 D 的地址与数据帧首部写入的地址一致，因此只 有 D 才接收这个数据帧。 • 其他所有的计算机（A, C 和 E）都检测到不是发送给它们的数据 帧，因此就丢弃这个数据帧而不能够收下来。 • 具有广播特性的总线上实现了一对一的通信。
Sublayer in Local Area Networks
2
两种类型底层网络
– 广播网络: 所有站点共享同一信道 – 点到点网络: 主机对（或路由器）直接相连
Broadcast Netw ork
Point-to-Point Netw ork
• 通常：LAN是广播网络，WAN是点到点网络。
3
Local Area Networks
Router Router
Router
Router
Point-to-Point Links
9
点到点链路的数据链路来自百度文库协议
• SLIP (Serial Line IP)
• 第一个在拨号链路上传送IP数据报的协议 (from 1988) • 封装协议，没有其他功能
• PPP (Point-to-Point Protocol):
Point-to-Point 链路
• 点到点链路举例:
– 拨号/DSL接入 – 路由器之间的高速链路
• 这里，IP主机和路由器通过串 行缆线连接 • 点到点链路的数据链路层协议 很简单:
– IP数据报的封装 – 不需要媒质接入控制
Acce s s Route r M ode m s
Dial-Up Access
底层网络技术
1
TCP/IP协议栈
Application Layer
•TCP/IP协议栈没有定义底层协议
Transport Layer Network Layer (Data) Link Layer
Logical Link Control (LLC) Media Access Control (MAC)
• • • • 通常用于构建企业网 广播网络 拓扑：总线、环、星形 应用实例：Ethernet
Bus LAN
Ring LAN
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MAC and LLC
• 在广播网络中，站点必须确保同一时刻只有一个站点传送数据 • 在广播信道上决定站点是否可以传送数据的协议称作Medium Access Control (MAC) 协议 • MAC协议在体系结构中位于数据链路层的MAC子层 • MAC子层之上是Logical Link Control (LLC)子层
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Ethernet
• 速率 • 标准: • Ethernet:
• • • • • • • 10Base5 10Base2 10Base-T 100Base-TX 100Base-FX 1000Base-FX 10000Base-FX 10 Mbps Thick coax cable（淘汰） 10 Mbps Thin coax cable（淘汰） 10 Mbps Twisted Pair 100 Mbps over Category 5 twisted pair 100 Mbps over Fiber Optics 1Gbps over Fiber Optics 10Gbps over Fiber Optics (for wide area links)
to Network Layer
Data Link Layer
Logical Link Control Medium Access Control
to Physical Layer
5
LAN标准－－IEEE 802 Standards
IEEE 802 standard 802.1 802.2
802.11 802.3 802.4 802.5
R1
Point-to-point link
R2
Point-to-point link
H2
Switched network of data link layer switches
H1
R3
Ethernet
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交换网络
底层交换网络举例: – Switched Ethernet – ATM (Asynchronous Transfer Mode) – Frame Relay – Multiprotocol Label Switching (MPLS)
LLC MAC PHY MAC
PHY
Internet 模式
IEEE802标准模式
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• IEEE802标准模式 – 完整的LAN层次结构和LLC的PDU格式，上层实体使用 LLC提供的服务 – IEEE标准模式意在提供一种通用的通信服务接口、如 ：X.25、NetBios、IP、IPX等。 • Internet模式 – 无LLC层、不使用LLC的PDU格式，但MAC继PHY采 用IEEE802标准，上层实体直接使用MAC帧封装PDU （对其中的Len有修改）。 – 该模式不考虑提供CO服务，并以最简化的方法提供CL 服务。
• SLIP (1992)的升级版，带有附加功能 • 用于拨号接入和高速路由器互连
• HDLC (High-Level Data Link) :
• 广泛使用(1979) • Cisco路由器串行链路的缺省协议 • 实际上，PPP是HDLC的一个子集。
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交换网络
• 一些数据链路层技术可以构建完整的网络，它们有自己的编 址、路由和转发机制，这些网络通常称作交换网络. • 从IP层看数据链路层交换网络：
匹配电阻（用来吸收总线上传播的信号）
匹配电阻
只有 D 接受 B 发送的数据 A 不接受 B B向 D 发送数据
C 不接受
D 接受
E 不接受
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IEEE Reference Model
Logical Link Control Medium Access Control Physical Layer
Higher Layer
Data Link Layer
Physical Layer
6
体系结构应用模式
• 两种应用模式 – IEEE802标准模式 – Internet模式
10Mbps -10 Gbps 802.3, Ethernet II (DIX)
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以太网的广播方式发送
• 总线上的每一个工作的计算机都能检测到 B 发送的数据信号。 • 由于只有计算机 D 的地址与数据帧首部写入的地址一致，因此只 有 D 才接收这个数据帧。 • 其他所有的计算机（A, C 和 E）都检测到不是发送给它们的数据 帧，因此就丢弃这个数据帧而不能够收下来。 • 具有广播特性的总线上实现了一对一的通信。
Sublayer in Local Area Networks
2
两种类型底层网络
– 广播网络: 所有站点共享同一信道 – 点到点网络: 主机对（或路由器）直接相连
Broadcast Netw ork
Point-to-Point Netw ork
• 通常：LAN是广播网络，WAN是点到点网络。
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Local Area Networks
Router Router
Router
Router
Point-to-Point Links
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点到点链路的数据链路来自百度文库协议
• SLIP (Serial Line IP)
• 第一个在拨号链路上传送IP数据报的协议 (from 1988) • 封装协议，没有其他功能
• PPP (Point-to-Point Protocol):