数据通信第九讲 以太网共28页
数据培训(以太网培训)PPT课件
万兆以太网出现
千兆以太网迅速发展
100M快速以太网
共享式转向LAN交换机 10M以太网发展成熟 以太网产生
70年代 80年代
90年代 92年 96年 2002年
共享式以太网传输介质
• 在共享式以太网之时，使用一种称为抽头的设备 建立与同轴电缆的连接。须用特殊的工具在同轴 电缆里挖一个小洞，然后将抽头接入。此项工作 存在一定的风险：因为任何疏忽，都有可能使电 缆的中心导体与屏蔽层短接，导致这个网络段的 崩溃。同轴电缆的致命缺陷是：电缆上的设备是 串连的，单点的故障可以导致这个网络的崩溃。
第1章 以太网发展史
1.1 以太网起源及原理简介 1.2 以太网发展及标准协议
以太网发展简史
• IEEE802.3 以太网标准 • IEEE802.3u 100BASE-T快速以太网标准 • IEEE802.3z/ab 1000Mb/s千兆以太网标准 • IEEE802.3ae 10GE以太网标准
10Base5：粗同轴电缆（5代表电缆的字段长度是500米）
10Base2：细同轴电缆（2代表电缆的字段长度是200米）
共享式以太网的缺点
• 在共享式以太网中，所有的主机都以平等的地位连接到同 轴电缆上，但如果以太网中主机数目较多，则存在以下严 重问题： – 介质可靠性差 – 冲突严重 – 广播泛滥 – 无任何安全性
模型分类 接入层
汇聚层 核心层
网络定位
为高性能的PC机和工作站提供 100Mbit/s的接入 提供接入层和汇聚层的连接，提供汇聚 层到核心层的连接，提供高速服务器的 连接
提供交换设备间的连接
快速以太网传输距离
技术标准
线缆类型
传输距离
100BaseTX
《以太网交换基础》课件
•
复杂性
•
云计算
《以太网交换基础》PPT
课件
网络交换技术是现代计算机网络的核心，本课件将详细介绍以太网交换的基
础知识、原理和应用。
以太网交换基础介绍
了解计算机网络的基本概念和传输介质，掌握以太网交换的定义和作用。
以太网交换的原理和概念
1
MAC 地址
2
帧转发和过滤
3
无碰撞传输
了解 MAC 地址的作用和
掌握交换器利用 MAC 地
介绍交换器的管理接口，
讲解交换器的基本配置，
探索交换器的监控功能和
如控制台端口、Web 管理
如端口速度和双工模式。
故障排除方法，如端口监
界面和远程管理。
控和链路聚合的故障排查。
以太网交换的优缺点和应用
优点
缺点
应用场景
•
高速数据传输
•
网络安全性
•
企业局域网
•
低成本
•
广播风暴
•
数据中心
•
灵活性和可扩展性
10/100 交换机
高速交换机
软件定义网络（SDN）
回顾以太网交换器从最初的
介绍10GbE、40GbE和
展望SDN对以太网交换技术
10/100Mbps到后来的千兆交
100GbE等高速以太网交换技
的前景和变革。
换技术的演进。
术的发展。
以太网交换器的配置和管理
1
交换器管理接口
2
交换器配置
换器如何通
结构，理解以太网数据帧
址表进行帧转发和过滤的
过隔离链路和广播域实现
和帧头中的源 MAC 和目
过程。
以太网基本知识ppt课件
多对双绞线放在一个绝缘套管中便成了双绞线电缆，在局域网中常用双绞线4对双绞线组成的。管中便成了双绞线电缆，在局域网中常用
n2比纤芯材料折射率n1小，即光纤导光的条件是n1＞n2。 一次涂敷层是为了保护裸纤而在其表面涂上的聚氨基甲酸乙脂或硅酮树
脂层，厚度一般为 30～150μm。 套层又称二次涂覆或被覆层，多采用聚乙烯塑料或聚丙烯塑料、尼龙等
材料。经过二次涂敷的裸光纤称为光纤芯G.651光纤:渐变多模光纤，工作波长为1.31μm和1.55μm，在1.31μm 处光纤有最小色散，而在1.55μm处光纤有最小损耗，主要用于计算机 局域网或接入网。
以太网基本知识
1
以太网分类
按传输介质分
2
双绞线
双绞线 双绞线由两根绝缘铜导线相互缠绕而成。两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可降低信号干扰的 程度，每一根导线在传输中辐射的电波也会被另一根线上发出的电波抵消。把一对或多对双绞线放在一个绝缘套
管中便成了双绞线双电绞缆，线在由局域两网根中常绝用缘双绞铜线导4对线双相绞线互组缠成的绕。而由两成根绝。缘铜两导线根相绝互缠缘绕而的成。铜两根导绝线缘的按铜导一线 定密度互相绞在一起，可降低信号干扰的程度，每一根导线在传输 按一定密度互相绞在一起，可降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波也会被另一根线上发出的电波抵消。把一对或多对
Auto MDI/MDIX--网线的 交叉线和直连线自动转换，一般用途都不用 管这个的;没有这个功能的时候，在使用的时候，就需要注意你所用的网 线是交叉线，还是直线。
计算机网络数据通信基础课件
OSI参考模型
物理层
负责传输比特流，处理机 械、电气以及定时接口的 规范。
数据链路层
负责将比特流组合成帧， 以及帧的发送和接收。
报文交换和信元交换
报文交换是一种存储转发交换方式，它将整个报文先存储在交换机中，然后再根据目的 地址选择合适的输出端口进行转发，而信元交换是一种面向无连接的交换方式，它将数
据分割成多个小段，每个小段称为信元，然后逐个信元进行转发。
层协议
数据链路层协议包括点对点协议（ PPP）、串行线网际协议（SLIP）等 ，它们负责建立和维护网络连接，以 及数据的封装和拆卸。
通过动态分配带宽实现高效的数据传输。
特点
03
传输速率较快，适用于突发性数据传输，能够充分利用带宽资
源。
Part
06
网络互联与接入技术
网络互联设备
路由器
路由器是连接不同网络的设备，能够根据IP地址将数据包从一个 网络转发到另一个网络。
交换机
交换机是一种多端口的网络设备，能够根据MAC地址将数据帧从 一个端口转发到另一个端口。
无线局域网安全性
无线局域网面临的安全 威胁包括窃听、截获和 篡改数据，常见的安全 措施包括WEP、WPA和 WPA2加密技术。
虚拟专用网技术
虚拟专用网概述
虚拟专用网（VPN）是一种可以 在公共网络上建立加密通道的技 术，通过这种通道可以安全地传 输数据。
VPN协议
常见的VPN协议包括PPTP、L2TP 和IPSec等，这些协议可以提供不 同级别的安全性。
【PPT】数据通信基础.
7. 模拟信号：连续变化的电磁波。 8. 数字信号：离散的脉冲序列。 9. 信道：传送信号的通路，由传输介质及相应的
中间通信设备组成。 10. 数据传输：指利用电信号/光信号把数据从发送
端传送到接收端的过程。
11. 模拟传输：指以模拟信号的形式在信道上传输 数据。
幅移键控
(2) 频移键控(Frequency-Shift Keying，FSK)，又称频 率调制(Frequency Modulation，FM)
频移键控
(3) 相移键控(Phase-Shifting Keying，PSK)，又称相 位调制(Phase Modulation，PM)
相移键控
(4) 正 交 调 幅 (Quadrature Amplitude Modulation ， QAM)
脉冲编码调制
②量化(quantizing)：使连续模拟信号变为幅度上的 离散值。
③编码(coding)：将量化值用相应的二进制代码表示。
举 例 ： 话 音 频 率 300~3400Hz ， 取 样 带 宽 为 4000Hz，取样频率为8000Hz。PCM数字化语音分为 N=256个量级，则每次取样用log2N＝8位二进制码表 示，话音信号的数据传输率为64Kbps。
9.2.1数据编码的格式
美国标准信息交换码(ASCII：American Standard Code for Information Interchange)
9.2.2 信号转换
调制
模拟信号
调制器
数模转换或解调器
数字信号 数字编码
1. 模拟数据的模拟信号传输 (1) 幅度调制(Amplitude Modulation，AM) (2) 频率调制(Frequency Modulation，FM) (3) 相位调制(Phase Modulation，PM)
第九讲 以太网
• 以太网采用载波监听多路访问/冲突检测CSMA/CD
– 多路访问即多个站点通过一个共享媒体来发送和接收帧 – 载波监听意味着站点能够监测到链路是忙还是空闲 – 冲突检测是指站点在传输帧的同时监听链路，从而能够监测 到站点所传输的帧与别的站点传输的帧之间发生冲突的情形
CSMA/CD（续）
• CSMA协议中不进行冲突检测
CSMA/CD（续）
• CSMA/CD：
1. 若媒体空闲，传输；否则，转第2步。 2. 若媒体忙，一直监听直到信道空闲然后立即传输。 3. 若在传输中监听到冲突，发出一个短小的人为干扰(jamming) 信号（32比特）让所有的站点都知道发生了冲突并停止传输。
• 32比特的jam的目的是使那些接收到该帧的站点会发现帧的CRC 校验码错误，从而会丢弃该帧。
(a) A 在时刻 t 发送一帧 A B
(b) A 发送的帧在时刻 t+d 到达 B A B
(c) B 在时刻 t+d 开始发送，与 A 的帧冲突
(d) B 和 A 冲突后的帧在时刻 t+2d 到达 A
4.4.4 二进制指数退避算法
• CSMA/CD采用1－坚持算法，为了使得发生冲 突的站点在下次试图传输的时候不大可能再次 发生冲突，采用二进制指数退避算法：
• DIX帧格式来源于最早设计以太网的三家公司 （Digital、Intel、Xerox）的首字母 • IEEE 802.3委员会对DIX帧格式作了少许改动，这两种 帧结构基本上一致:除了DIX格式的帧中的16比特的长 度字段对应IEEE 802.3帧中的16比特的类型字段。
64 前导 48 目的地址 48 源地址 16 类型 0~1500 数据 0~46 填充 32 检验和
以太网基本原理分解
以太网基本原理分解以太网是一种广泛应用于局域网（LAN）的计算机网络技术，它提供了高速、可靠、经济的数据传输。
以太网基于一系列的基本原理，如介质访问控制、帧结构、链路层地址等。
下面将以太网的基本原理进行分解。
1.介质访问控制（MAC）：以太网使用CSMA/CD（载波侦听多点接入/冲突检测）技术来协调多个设备共享同一物理介质。
当设备要发送数据时，首先监听物理介质上是否有信号，如果没有信号则进行发送；如果有信号，则等待一段随机时间窗口再次监听，并解决数据包冲突的问题。
这种机制可以有效地减少冲突，提高网络的可靠性和吞吐量。
2. 帧结构：以太网数据在物理介质上传输时被划分为若干个帧（Frame）。
每个帧由一个帧起始符、目的地址、源地址、长度/类型、数据以及帧检验序列等字段组成。
帧起始符用于帧的识别，目的地址和源地址表示数据的发送和接收方，长度/类型表示数据的类型或长度，数据字段是实际的数据内容，帧检验序列用于检测传输中的错误。
3.链路层地址：为了能够在以太网上正确地发送和接收数据，每个设备都必须具有唯一的链路层地址。
以太网使用一个48位的物理地址，即MAC地址，来标识每个设备。
MAC地址是由网络设备的制造商在制造时分配的，它唯一地标识了网络中每个设备。
当数据在以太网上传输时，发送方需要将目的设备的MAC地址添加到帧中，以便接收方正确地接收数据。
4. 媒体类型：以太网支持多种不同类型的物理媒体，包括双绞线、同轴电缆和光纤。
不同的物理媒体具有不同的传输速率和最大距离，以太网根据不同的媒体类型来选择合适的传输速率和距离。
例如，10BASE-T以太网使用双绞线作为物理媒体，传输速率为10 Mbps；而1000BASE-SX 以太网使用多模光纤作为物理媒体，传输速率为1 Gbps。
5.网络拓扑：以太网可以采用不同的网络拓扑结构，如总线型、星型和环型。
总线型拓扑是最常见的结构，所有设备都连接到同一根总线上。
星型拓扑将所有设备连接到一个中央设备（如交换机）上。
以太网通信
TCP/IP协议并不完全符合OSI的七层参考模型。传统的开放式系统互连参考模型，是一种通信协议的七层抽 象参考模型，其中每一层执行某一特定任务。该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。而TCP/IP通 讯协议采用了四层结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的络来完成自己的需求。这四层分别为：
(1)应用层：应用程序间沟通的层，如简单电子邮件传输协议(SMTP)、文件传输协议(FTP)、络远程访问协 议(Telnet)等。
谢谢观看
由此提出了了一种基于以太通信的有线遥控键盘，可以实现对计算机键盘进行远距离控制。该遥控键盘是通 过有线的方式，实现对键盘的远距离控制。
遥控键盘可以是用户自行设计的硬件实体键盘，也可以是远端软件键盘或者远端键盘控制程序模块。遥控键 盘的使用方式为：将遥控键盘通过以太和实体计算机进行连接，用户通过遥控键盘上的操作，实现对计算机的操 作控制。
应用
基于以太通信 的断路器智能
控制器设计
基于以太通信 的遥控键盘设 计与实现
基于以太通信的断路器智能控制器设计
针对智能电器的络化发展趋势，提出了一种基于以太通信的断路器智能控制器的设计方案：以DSP芯片 TMS320F2812为核心，并选用RTL8019AS进行以太通信控制。
该设计采用以太控制器 RTL 8019AS与 T MS 320F 2812相连，通过络隔离器后，接入以太中。 RTL 8019AS是一种兼容 NE 2000的高度集成的以太控制器，它实现了以太的媒介访问层和物理层的功能，包括 MAC 数据帧的组装/拆分与收发、识别、CRC编码校验、曼彻斯特编解码、接收噪声抑制、输出脉冲成形、超时重传、 链路完整性检测、信号极性检测与纠正等。
带你了解以太网
带你了解以太⽹什么是以太⽹？以太⽹是⼀种计算机局域⽹技术。
IEEE组织的IEEE 802.3标准制定了以太⽹的技术标准，它规定了包括物理层的连线、电⼦信号和介质访问层协议的内容。
以太⽹是⽬前应⽤最普遍的局域⽹技术，取代了其他局域⽹技术如令牌环、FDDI和ARCNET。
以太⽹是现有局域⽹最常⽤的通信协议标准，其⽹络结构通常为星型结构。
在⽹络中，计算机使⽤传输介质（例如⽹线）进⾏连接，⽹络数据通过传输介质进⾏传输来完成整个通信。
⼀、历史以太⽹(Ethernet)最早是由Xerox(施乐)公司创建的局域⽹组⽹规范，1980年DEC、Intel和Xeox三家公司联合开发了初版Ethernet规范—DIX 1.0，1982年这三家公司⼜推出了修改版本DIX 2.0，并将其提交给EEE 802⼯作组，经IEEEE成员修改并通过后，成为IEEE的正式标准，并编号为IEEE 802.3。
虽然Ethernet规范和IEEE 802.3规范并不完全相同，但⼀般认为Ethernet和正IEEE 802.3是兼容的。
⾃20世纪70年代局域⽹技术提出以来，各种局域⽹技术不断产⽣，其中有的技术发展壮⼤，⽽有的技术逐渐被淘汰。
现阶段成熟的局域⽹技术有三种：以太⽹（Ethernet）、令牌环（Token Ring）和光纤分布式数据接⼝（FDDI），其中以太⽹技术逐步成为局域⽹技术的主流。
以太⽹是在1972年开创的，Bob Metcalfe（被尊称为“以太⽹之⽗”）被Xerox雇佣为⽹络专家，Bob Metcalfe来到Xerox公司的Palo Alto研究中⼼（PARC）的第⼀个任务是把Palo Alto的计算机连接到Arpanet（Internet的前⾝）。
1972年底，Bob Metcalfe设计了⼀套⽹络，把Alto 计算机连接起来。
在研制过程中，因为该⽹络是以ALOHA系统（⼀种⽆线电⽹络系统）为基础的，⽽⼜连接了众多的ALTO计算机，所以Metcalfe把它命名为ALTO ALOHA⽹络。
1以太网介绍及工作原理
以太网的解释以太网(EtherNe t)以太网最早由X e rox（施乐）公司创建，在1980年，D EC、lntel和X erox三家公司联合开发成为一个标准，以太网是应用最为广泛的局域网，包括标准的以太网(10Mbit/s)、快速以太网(100Mbit/s)和10G(10Gbit/s)以太网，采用的是CSMA/CD访问控制法，它们都符合IEEE802.3IEEE 802.3标准它规定了包括物理层的连线、电信号和介质访问层协议的内容。
以太网是当前应用最普遍的局域网技术。
它很大程度上取代了其他局域网标准，如令牌环、FDDI和AR CNET。
历经100M以太网在上世纪末的飞速发展后，目前千兆以太网甚至10G以太网正在国际组织和领导企业的推动下不断拓展应用范围。
历史以太网技术的最初进展来自于施乐帕洛阿尔托研究中心的许多先锋技术项目中的一个。
人们通常认为以太网发明于1973年，当年罗伯特.梅特卡夫(RobertMetcalf e)给他PARC的老板写了一篇有关以太网潜力的备忘录。
但是梅特卡夫本人认为以太网是之后几年才出现的。
在1976年，梅特卡夫和他的助手David Boggs发表了一篇名为《以太网：局域计算机网络的分布式包交换技术》的文章。
1979年，梅特卡夫为了开发个人电脑和局域网离开了施乐，成立了3Com公司。
3com 对迪吉多, 英特尔, 和施乐进行游说，希望与他们一起将以太网标准化、规范化。
这个通用的以太网标准于1980年9月30日出台。
当时业界有两个流行的非公有网络标准令牌环网和AR CNET，在以太网大潮的冲击下他们很快萎缩并被取代。
而在此过程中，3Com也成了一个国际化的大公司。
梅特卡夫曾经开玩笑说，Jerry Saltzer为3Com的成功作出了贡献。
数据通信网络技术简介精品PPT课件
以太网交换机
MAC:
00-1B-38-AA-AA-AA
1
MAC:
00-1B-38-BB-BB-BB
2
查表
3
4
目的：00-1B-38-BB-BB-BB
MAC:
00-1B-38-CC-CC-CC
MAC:
00-1B-38-DD-DD-DD
MAC表
接
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
MAC
口
1 00-1B-38AA-AA-AA
终端 介质 转发设备 协议
网络的作用
基本作用
端到端传递信息（数 据）
进一步的要求
可靠性 可用性 可扩展 符合业务需求
提纲
认识网络
端到端通信
链路与帧封装 路由器和交换机 网络安全 穿越公网－－NAT和
VPN QOS 冗余
理论上的网络逻辑组件－－OSI模 型
OSI RM：开放系统互连参考模型（Open System Interconnection Reference Model）ISO
60
58 A:100----C:58
执行地址映射
DLCI=60 DLCI=58
源地址 控制 负荷（IP包） 帧校验
广播链路
MAC＝B
MAC＝C
目的地址
A－C A－C
MAC＝A 源地址 控制 负荷（IP包） 帧校验
提纲
认识网络 端到端通信 链路与帧封装 路由器和交换机 网络安全 穿越公网－－NAT和
OSI RM 定义了网络中设备所遵守的层次结构。 分层结构的优点：
简化网络的操作 提供设备间兼容性和标准接口 促进标准化工作 结构上可以分隔 易于实现和维护
以太网技术原理课件(PPT 56张)
术，最长有效距离与100BASETX一样可以达到100米。用户可以采 用这种技术在原有的快速以太网系统中实现从100Mbps到 1000Mbps的平滑升级。
万兆以太网
已经开始部署，预计未来将有大规模的应用 标准为IEEE802.3ae
HUB设备工作原理：
1
2
3
4
5
OUT IN
OUT
OUT
OUT
HUB仅仅改变了以太网的物理拓扑
冲突域
LAN
LAN
HUB
LAN
LAN
LAN
HUB对所连接的LAN只做信号的中继，所有的物理设备构成了一 个冲突域。
由HUB组建以太网的实质
实际上网络中由HUB组建以太网，仍然存在以下缺陷：
冲突严重；
向所有端口转发广播帧和多播帧。
上述原则中存在三 处严重的错误，你 知道是什么吗？
正确答案
1.接收网段上的所有数据帧； 2.利用接收数据帧中的源MAC地址来建立MAC地址表（源地址自学习）， 使用地址老化机制进行地址表维护； 3.在MAC地址表中查找数据帧中的目的MAC地址，如果找到就将该数据帧 发送到相应的端口（不包括源端口）；如果找不到，就向所有的端口发 送（不包括源端口）； 4.向所有端口转发广播帧和多播帧（不包括源端口）。
目 标
学习完此课程，您将会：
了解以太网相关标准 掌握以太网技术原理和发展过程
内容介绍
第1章 以太网相关标准
第2章 以太网技术原理
以太网的诞生
以太网最初是由Xerox公司开发的一种基带局域网技术，使用同轴
电缆作为网络媒体，采用载波多路访问和碰撞检测（CSMA/CD） 机制,数据传输速率达到10Mbps。
以太网通信技术原理详解
以太网通信技术原理详解随着网络技术的不断发展，以太网已经成为了现今最为常见、最为广泛应用的局域网技术之一。
无论是家庭、学校、企业还是政府机构，都可能会采用以太网技术进行网络搭建与数据传输。
那么，以太网通信技术的原理究竟是什么呢？下面，我们就来一探究竟。
一、物理层在以太网通信技术中，物理层负责实现网路中各个节点之间的数据传输。
无论是传统的双绞线网络还是现在普及的光纤网络，它们都需要物理层的支持才能正常运行。
以太网的物理层使用一种叫做CSMA/CD协议的技术，该协议可以有效避免网络中发生冲突现象。
具体来说，当网络中的多个节点同时发送数据时，会发生冲突，而节点会根据时间随机等待一段时间后重新发送，从而避免相互干扰，使得数据传输更加稳定、可靠。
二、数据链路层数据链路层是以太网通信技术中非常重要的一层。
它主要负责数据的格式化和传输，对数据进行帧的划分和重组，同时还会对传输的数据进行差错检测和纠正。
以太网的数据链路层标准是IEEE802.3协议。
该协议规定了以太网数据帧的格式和传输方式。
数据帧由7个部分组成，分别是前导码、目标地址、源地址、类型/长度、数据、校验和和帧尾。
三、网络层网络层是以太网通信技术中最核心的一层，它负责实现数据的路由和传输。
通过对数据的分组和重组，网络层可以实现不同节点之间的数据传输。
同时，网络层还使用一种叫做IP地址的标识方式来确定节点之间的通信关系。
四、应用层应用层是以太网通信技术中最上层的一层，它主要负责对网络应用进行支持。
无论是我们平时所使用的浏览器、邮件客户端、聊天工具还是文件共享软件，都是在应用层上运行的。
总的来说，以太网通信技术的原理非常复杂，涉及到的层次和技术也非常多。
对于一般用户来说，了解上述关键层次的原理就足够了。
在实际应用中，我们还需要了解其他一些相关的知识，比如如何配置网络设备、如何诊断故障等等。
只有通过全面了解和实践，我们才能更好地掌握以太网通信技术的原理和实践技巧。
以太网传输原理
以太网传输原理
以太网是一种常用的局域网技术，它基于CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测）协议。
它的传输原理如下：
1. 以太网使用一种双绞线或光纤传输数据。
数据通过电信号或光脉冲的形式在物理媒介上进行传输。
2. 在物理层，数据被组织成帧。
每一帧包含了目的地址、源地址、数据等必要的信息。
通过帧的形式，数据可以在局域网中进行传输。
3. 当一台计算机要发送数据时，它首先监听网络上是否有其他计算机正在发送数据。
这是通过载波侦听来实现的。
4. 如果网络空闲，计算机就可以发送数据。
它会将数据作为一系列的比特传输到物理媒介上。
5. 其他计算机也在同时监听网络状态。
如果它们在同一时间内尝试发送数据，就会发生冲突。
这是通过冲突检测来发现的。
6. 当发生冲突时，所有冲突的计算机都会停止发送数据，并等待一个随机的时间间隔后再次尝试发送。
这被称为指数后退算法。
7. 将数据从一个计算机传输到另一个计算机需要经过多个中继设备（如交换机、集线器等）。
这些设备负责将数据帧从一个物理接口转发到另一个物理接口，以实现数据的传输。
总的来说，以太网利用CSMA/CD协议和帧的组织方式，通过物理媒介在局域网中传输数据。
当发生冲突时，采用指数后退算法来解决，以保证数据的正常传输。
数据通信第九讲 以太网
帧间间隔IFG
• 实际的以太网标准中，要求在检测到媒体空闲 后必须等待一个帧间间隔IFG（InterFrame Gap）
– IFG长度为96比特时间 – 目的是允许最近传输的站点能够将其收发器硬件从 发送模式转向接收模式。
• 宽带总线来讲，延迟还会更长，最坏的情况发生在与头端 离得最远的两个相邻站点间，此时用于检测冲突的时间等 于从头端到电缆尾部的传播延迟的4倍。
CSMA/CD（续）
• CSMA/CD：
1. 若媒体空闲，传输；否则，转第2步。 2. 若媒体忙，一直监听直到信道空闲然后立即传输。 3. 若在传输中监听到冲突，发出一个短小的人为干扰(jamming) 信号（32比特）让所有的站点都知道发生了冲突并停止传输。
• 32比特的jam的目的是使那些接收到该帧的站点会发现帧的CRC 校验码错误，从而会丢弃该帧。
4.4.5 以太网帧格式
• DIX帧格式来源于最早设计以太网的三家公司 （Digital、Intel、Xerox）的首字母 • IEEE 802.3委员会对DIX帧格式作了少许改动，这两种 帧结构基本上一致:除了DIX格式的帧中的16比特的长 度字段对应IEEE 802.3帧中的16比特的类型字段。
10Base2
• 数据速率是10Mbps，使用曼彻斯特编码 • 常称为细以太网或者细缆
– 使用50Ω的同轴电缆 – 只有5毫米直径 – 采用工业标准的BNC连接器组成T型接头，细缆中 收发器一般都集成在网卡里面，相比粗缆来说：
• 更加灵活，可靠性高。 • 价格低廉，而且安装方便
• 每个网段的使用范围最长只有200米（更加精 确的说是185米），并且每个网段内最多只能 连接30个站点
CSMA的忙等待机制（续）
数据通信基础知识PPT课件
每一路信号占用一个窄频带 • 典型应用：无线电广播系统、有线电视系统(CATV)、宽带局域网、模拟载
波系统、ADSL（非对称数字用户线）
第34页/共65页
试题分析1
• ADSL 使用的多路复用技术是___(33)___。 （） A．频分多路复用 B．时分多路复用 C．码分多址
第41页/共65页
试题分析4
• 8个64kb/s的信道通过统计时分复用到一条主干线路，如果该线路的利用率 为80%，则其带宽应该是（21）kb/s 。(06.11) A．410 B．512 C．640 D．1440
• 答案：C • (64kb/s*8/80%=640kb/s)
第42页/共65页
波分多路复用(WDM)
• ATM(异步转移模式)是一种采用统计时分复用技术 “面向分组”的传送模式；
• 在ATM中，信息流被组织成固定尺寸的块（称为 “信元”）进行传送，信元长度为53字节；信元的 传送是“面向连接”的，只有在已经建立好的虚连 接（“虚电路”）上才能接收和发送信元。
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试题分析3
• 下面关于信元（Cell Switch）交换的描述中， 不正确的是（20）。(06.11) A．信元的大小为固定长度 B．信元交换采用了统计时分复用的传输方 式 C．信元交换的实时性比较差 D．信元交换结合了分组交换和电路交换的 优点
• 答案:数字数据 ,数字数据或模拟数据 ,脉冲噪 声 ,高速数字信号 , p=kd
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2 信道的特性
• 信道:是信号的传输媒质 • 波特率和比特率 • 调制
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以太网ppt课件
字节 6
6
目的地址 源地址
2 类型
IP 数据报 46 ~ 1500
数据
IP 层
4 FCS MAC 层
MAC 帧
物理层
18
以太网 V2 的 MAC 帧格式
当传输媒体的误码率为 1108 时， MAC 子层可使未检测到的差错小于 11014。
FCS 字段 4 字节
字节 6
6
目的地址 源地址
2 类型
IP 数据报 46 ~ 1500
以太网
1
以太网(Ethernet)
占统治地位的有线LAN技术: • 率先广泛使用的LAN技术 • 比令牌LAN和ATM等更简单、便宜 • 在速率竞赛中取胜: 10 Mbps ~ 10 Gbps
Metcalfe的以太网草图
以太网的工作原理
1. 两个标准
DIX Ethernet V2 是世界上第一个局域网产 品（以太网）的规约。
人为干扰信号 A 发送数据 A
TB A 检测 到冲突
TJ t
B 发送数据
开始冲突
B
信 道 占 用 时 间
B 也能够检测到冲突，并立即停止发送数据帧，接 着就发送干扰信号。这里为了简单起见，只画出 A 发送干扰信号的情况。
重要特性
使用 CSMA/CD 协议的以太网不能进行全 双工通信而只能进行双向交替通信（半双 工通信）。
发送过程
信道空闲：如果发现网络信道空闲，则向网 上发送信息。由于整个网络信道为共享总线 结构，网上所有站点都能够收到该站点所发 出的信息，所以站点向网络信道发送信息也 称为“广播”。但只有目的站点识别和接收 这些信息
冲突检测：站点发送信息的同时，还要监听 网络信道，检测是否有另一台站点同时在发 送信息。如果有，两个站点发送的信息会产 生碰撞，即产生冲突，从而使数据信息包被 破坏
数据通信基础知识培训教材
目录第一部分通信基础知识第一章概述第二章传输基础知识第三章交换基础知识第四章分层通信体系结构第二部分通信网络第一章概述第二章电话网第三章ISDN综合业务数字网第四章DDN网第五章帧中继网第六章ATM第七章接口和接入网第八章信令网第九章同步网第十章管理网第三部分计算机网络第一章概述第二章局域网第三章TCP/IP协议族第四章网络连接设备及网络软件第五章交换式网络第六章INTERNET第四部分数据固定网网络拓朴图第一节ATM网网络拓朴图第二节VOIP网网络拓朴图第三节193长途网网络拓朴图第四节广西165网网络拓朴图第五部分各县组网结构第一节各县组网结构和当前现状第二节各县组网结构示意图第三节专线故障处理流程第四节数据业务故障处理表第六部分数据专员工作职责及考核要求第七部分设备维护常识及常见故障处理第一节县、镇级基本网络组网方式第二节设备故障判断方法第八部分数据网运行维护制度第一节安全操作规程第二节机房管理和安全保密规定第三节障碍处理和障碍报告制度第一部分 通信基础知识第一章 概 述通信的目的是为了信息的传递。
携带信息的信号可分为模拟信号（如话音）和数字信号（计算机输出的信号）。
信息的传递由通信系统来完成。
1.1 通信系统的组成通信系统由硬件和软件组成。
硬件包括终端、传输和交换三大部分。
● 终端：包括普通电话、移动电话、计算机、数据终端、可视电话、会议电视终端等。
● 传输系统：信息传递的通道，一般叫信道。
● 交换系统：完成接入交换节点链路的汇集、转接和分配。
● 通信系统软件：为能更好完成信息的传递和转接交换所必须的一整套协议、标准，包括网络结构、网内信令、协议和借口以及技术体制、接口标准等。
☞ 注释1.2 通信系统的分类按照系统所传输的信号来分类，则系统可分为模拟通信系统和数字通信系统。
● 模拟通信系统：用模拟信号传递消息的系统。
● 数字通信系统：用数字信号传递消息的系统。
由于光纤通信的普及和集成工艺的发展，数字通信系统具有抗干扰能力强，数字信号可再生，可综合各种业务，便于和计算机系统连接，易于集成等优点，所以逐渐取代了模拟通信系统。