有线局域网：以太网
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以太网因其协议简单、构建容易、性价比相对较 高逐渐成为局域网重要的技术实现之一。 但是： 但是：随着各种网络技术新应用（如多媒体应用 的VOD和语音、实时数据、网络控制数据等）的不断 出现，网络数据量迅速增加，原有的10Mbps LAN已 经难以满足通信需要。 原因：“共享介质” 原因 “共享介质” CSMA/CD 当网络节点增加时，网络通信负荷加重，冲突和 重发大量出现，网络效率急剧下降，网络传输延迟增 大，服务质量下降。
2. 标准以太网
⑴以太网传奇 ⑵MAC子层
例如：判断下面三个地址类型 例如 a. 4A:30:10:21:10:1A b. 47:20:1B:2E:08:EE c. FF:FF:FF:FF:FF:FF
unicast multicast broadcast
2. 标准以太网
⑴以太网传奇 ⑵MAC子层 Example：Show how the address 47:20:1B:2E:08:EE is sent out on line. Solution：The address is sent left-to-right, byte by byte; for each byte, it is sent right-to-left, bit by bit, as shown below:
2. 标准以太网
⑴以太网传奇 快速以太网的问世在技术上讲是一个分水岭， 确立了以太网技术在桌面的统治地位。千兆以太网以 及随后出现的万兆以太网标准是两个比较重要的标准， 以太网技术通过这两个标准从桌面的局域网技术延伸 到校园网以及城域网的汇聚和骨干。其后的发展和对 社会的价值证明了：
2. 标准以太网
4. 快速以太网
于是催生了快速以太网 快速以太网（Fast Ethernet）即百兆以太网，它 是在保持帧格式、MAC机制和MTU质量的前提下， 其速率比10Base－T的以太网增加了10倍。二者之间 的相似性使得10Base－T以太网的所有应用和网络管 理工具能够无缝（Seamless）移植到快速以太网环境 中。 技术要点：
2. 标准以太网
⑴以太网传奇 1979年9月30日，DEC、Intel、Xerox公布了第三 稿的“以太网，一种局域网：数据链路层规范和物理 规范1.0版”。著名的以太网蓝皮书，又称DIX版以 太网1.0规范。 1.0 1979年6月，Metcalfe等人组建了著名的3Com （Computer to Communicate Compatible ）公司。 1980年8月，3Com推出第一个产品，用于UNIX 的商业版TCP/IP，并于12月投入市场。
7. 混合以太网的组建
⑴快速以太网
7. 混合以太网的组建
⑴快速以太网
说明：
1、10/100M自适应的链路决定于连接方式和网卡类型 2、各链路的实际带宽 3、在构建纯共享式100M以太网时应使用5类UTP、10/100M网卡和交换 机、 网卡是PCI总线的
7. 混合以太网的组建
⑴快速以太网 实例
⑴以太网传奇 The value of a network increases proportionately with the square of the number of its users. 著名的Metcalfe Law，即：
网络的价值和其节点数的平方成正比。 网络的价值和其节点数的平方成正比。
1. IEEE标准
1. IEEE标准
帧 LLC和MAC两个子层都进行成帧处理，LLC定 义了一个类似于HDLC的协议数据单元。但是， HDLC中定义的帧被分为LLC子层的PDU和MAC子 层的一个帧。
1. IEEE标准
帧 MAC层 层 IEEE 802项目定义了一个MAC子层来为每个不 同的LAN技术定义特定的访问方法。例如CSMA/CD、 令牌环等。该子层包含一些特殊的模块，每个模块 都为相应的LAN协议定义了访问方法和成帧格式。 物理层 物理层取决于网络的实现和使用的物理介质， IEEE为每个LAN的实现定义了详细的规范。如以太 网只有一个MAC层，但物理层规范却有多个。
7. 混合以太网的组建
⑵ 千兆以太网 交换机到服务器连接的升级应用
6. 万兆以太网
⑴MAC子层 子层 物理层 ⑵ 物理 拓扑：星型拓扑 拓扑： 技术实现： 技术实现： 全双工
7. 混合以太网的组建
⑴快速以太网
说明：
1、10/100M自适应的链路决定于连接方式和网卡类型 2、各链路的实际带宽 3、在构建纯共享式100M以太网时应使用5类UTP、10/100M网卡和HUB 网卡是PCI总线的
主要技术特点（6点） 1、数据速率升到1千兆 2、与标准以太网和快速以太网兼容 3、使用相同的48位地址 4、使用相同的帧格式 5、保留帧的最大值和最小值 6、支持快速以太网的自动协商机制
5. 千兆以太网
⑴MAC子层 子层 支持全双工和半双工，一般使用全双工。 物理层 ⑵ 物理 拓扑：星型拓扑 拓扑：
4. 快速以太网
编码： 编码：
5. 千兆以太网
在快速以太网的官方标准802.3u提出后不到一年， 对千兆以太网的研究工作也开始了。 快速以太网满足了1 5年来人们对网络容量不断膨 胀的需要，它以惊人的速度在新安装和升级的L A N中 得到广泛的部署。 然而交换技术与快速以太网的结合无疑对网络服 网络服 务器和园区主干网 园区主干网施加了更大的压力。千兆以太网正 务器 园区主干网 是为满足这种需要而发展起来的。
2. 标准以太网
⑴以太网传奇 ⑵MAC子层
The least significant bit of the first byte defines the type of address.If the bit is 0, the address is unicast ;otherwise, it is multicast. The broadcast destination address is a special case of the multicast address in which all bits are 1s.
2. 标准以太网
⑴以太网传奇 1996年3月，IEEE组建802.3z工作组研究千兆以 太网（Gigabit Ethernet），并制定相应的标准草案。 1997年底，3Com推出符合802.3z标准草案的全 套以太网产品。1998年6月，标准得到通过。 2002年7月18日IEEE通过了万兆网标准802.3ae， 10Gbit/s以太网又称万兆以太网。
5. 千兆以太网
6. 万兆以太网
2002年7月18日IEEE通过了万兆网标准802.3ae。 主要技术特点（7点） 1、数据速率升到10千兆 2、与标准以太网、快速以太网、千兆以太网兼容 3、使用相同的48位地址 4、使用相同的帧格式 5、保留帧的最大值和最小值 6、允许将现有的LAN与MAN、WAN相互连接 7、使得以太网与FR、ATM等技术兼容。
⑴以太网传奇 1992年, Grand Junction开始研制100Mbps以太网快速以太网（Fast Ethernet），采用保留现行以太网 协议的技术路线，得到了绝大多数产品厂家的支持， 他们在IEEE 802.3 IEEE 802.3工程组尚未作出决定前，成立了快 速以太网联盟（FEA），公布了100BASE -TX标准， 并推出了符合标准的集线器和NIC。 1995年3月，IEEE 802.3u通过，快速以太网时代 来临。
2. 标准以太网
⑴以太网传奇 目前，以太网主要有四代：
2. 标准以太网
⑴以太网传奇 ⑵MAC子层 帧格式：
2. 标准以太网
⑴以太网传奇 ⑵MAC子层 帧格式： 帧的长度：
2. 标准以太网
⑴以太网传奇 ⑵MAC子层 帧格式： 帧的长度： 寻址： 网卡地址，一个6字节的物理地址（MAC地址）。 通常用十六进制表示法来表示，字节间用冒号断开。 单播地址，多播地址，广播地址三类。 地址类型：
5. 千兆以太网
5. 千兆以太网
⑴MAC子层 子层 支持全双工和半双工，一般使用全双工。 物理层 ⑵ 物理 拓扑：星型拓扑 拓扑： 技术实现： 技术实现：
5. 千兆以太网
⑴MAC子层 子层 支持全双工和半双工，一般使用全双工。 物理层 ⑵ 物理 拓扑：星型拓扑 拓扑： 技术实现： 技术实现： 编码： 编码：
有线局域网： 有线局域网：以太网
Chapter 13 Wired LANs: Ethernet
目 录
1. IEEE标准 2. 标准以太网 3. 标准的变化 4. 快速以太网 5. 千兆以太网 6. 万兆以太网 7. 混合以太网的组建 小结
1. IEEE标准
1985年，IEEE 启动了一个称为的802项目，定义 和促进LAN标准的发展，使得不同制造商生产的设备 之间能相互通信，满足以办公室环境应用为主要目标 的网络应用。 802项目给出了LAN协议的L1和L2的功能，其目 的并不想代替OSI或因特网模式。该项目研究的成果--标准分别被ANSI和OSI采纳。 802标准与OSI模型之间的关系
2. 标准以太网
⑴以太网传奇 10BASE-T问世，导致了结构化步线的兴起发展 80年代末，用于网络分段、提高网络整体带宽 的网桥（Bridge）和多端口网桥出现。1990年，一种 新型的网桥-Kalpana Ether Switch EPS-700面世，标 志网络交换机的诞生。
2. 标准以太网
2. 标准以太网
⑴以太网传奇 1982年9月29日，3Com开发了为PC配套的Ether Link产品，并配置了相应的DOS驱动软件。基于IBM - PC的ISA总线，是以太网发展史上的里程碑。 1986年,SynOptics开始研究在UTP电话线上运行 10Mbps以太网，并于1987年8月17日推出第一个产品 LATTIS NET。 在同一天，IEEE 802.3工作组聚集一 起讨论在UTP上实现10Mbps以太网的最佳途径，选 定了该技术，并命名为10BASE-T。
2. 标准以太网
⑴以太网传奇 以太网起源于University of Hawaii的Aloha WAN, 它使用CSMA/CD访问控制技术。 1972年Bob Metcalfe和David Boggs在Xerox的Palo Alto Research Center(PARC)设计了一套把Alto计算机 连接起来的Alto Aloha网络。并于1973年5月22日首次 投入运行，这一天Metcalfe把该网络叫作“以太网”， 其设计灵感来自于: “电磁辐射可以通过发光的以太传播”。
2. 标准以太网
⑴以太网传奇 ⑵MAC子层 访问方法：使用1-持续的CSMA/CD 最大网络长度：2500米 ⑶物理层 编码：
2. 标准以太网
⑴以太网传奇 ⑵MAC子层 访问方法：使用1-持续的CSMA/CD 最大网络长度：2500米 ⑶物理层 编码： 类型：标准以太网定义了多种物理层的实现，最 通用的有四种。
5. 千兆以太网
1997年1月，通过了IEEE 802.3z第一版草案 1997年6月，草案V3.1获得通过，最终技术细节就 此制定； 1998年6月，正式批准IEEE 802.3z标准； 1999年6月，正式批准IEEE 802.3ab标准(1000BaseT)，可以把双绞线用于千兆以太网中。
5. 千兆以太网
2. 标准以太网
3. 标准的变化
⑴桥接以太网 使用网桥分割以太网 提高带宽
Fra Baidu bibliotek
3. 标准的变化
⑴桥接以太网 使用网桥分割以太网 提高带宽 分割冲突域
3. 标准的变化
⑴桥接以太网 使用网桥分割以太网 ⑵交换式以太网
3. 标准的变化
⑴桥接以太网 使用网桥分割以太网 ⑵交换式以太网 ⑶全双工以太网
4. 快速以太网
4. 快速以太网
⑴MAC子层 子层 保留总线拓扑结构的CSMA/CD半双工方法。增 加星型结构的全双工访问方法。 增加了一个自动协商机制，它允许两个设备（站 点、集线器）协商它们的运行模式和传输速率。 物理层 ⑵ 物理 拓扑： 拓扑：使用了交换机和集线器设备，出现了星型拓扑 技术实现： 技术实现：
2. 标准以太网
⑴以太网传奇 ⑵MAC子层
例如：判断下面三个地址类型 例如 a. 4A:30:10:21:10:1A b. 47:20:1B:2E:08:EE c. FF:FF:FF:FF:FF:FF
unicast multicast broadcast
2. 标准以太网
⑴以太网传奇 ⑵MAC子层 Example：Show how the address 47:20:1B:2E:08:EE is sent out on line. Solution：The address is sent left-to-right, byte by byte; for each byte, it is sent right-to-left, bit by bit, as shown below:
2. 标准以太网
⑴以太网传奇 快速以太网的问世在技术上讲是一个分水岭， 确立了以太网技术在桌面的统治地位。千兆以太网以 及随后出现的万兆以太网标准是两个比较重要的标准， 以太网技术通过这两个标准从桌面的局域网技术延伸 到校园网以及城域网的汇聚和骨干。其后的发展和对 社会的价值证明了：
2. 标准以太网
4. 快速以太网
于是催生了快速以太网 快速以太网（Fast Ethernet）即百兆以太网，它 是在保持帧格式、MAC机制和MTU质量的前提下， 其速率比10Base－T的以太网增加了10倍。二者之间 的相似性使得10Base－T以太网的所有应用和网络管 理工具能够无缝（Seamless）移植到快速以太网环境 中。 技术要点：
2. 标准以太网
⑴以太网传奇 1979年9月30日，DEC、Intel、Xerox公布了第三 稿的“以太网，一种局域网：数据链路层规范和物理 规范1.0版”。著名的以太网蓝皮书，又称DIX版以 太网1.0规范。 1.0 1979年6月，Metcalfe等人组建了著名的3Com （Computer to Communicate Compatible ）公司。 1980年8月，3Com推出第一个产品，用于UNIX 的商业版TCP/IP，并于12月投入市场。
7. 混合以太网的组建
⑴快速以太网
7. 混合以太网的组建
⑴快速以太网
说明：
1、10/100M自适应的链路决定于连接方式和网卡类型 2、各链路的实际带宽 3、在构建纯共享式100M以太网时应使用5类UTP、10/100M网卡和交换 机、 网卡是PCI总线的
7. 混合以太网的组建
⑴快速以太网 实例
⑴以太网传奇 The value of a network increases proportionately with the square of the number of its users. 著名的Metcalfe Law，即：
网络的价值和其节点数的平方成正比。 网络的价值和其节点数的平方成正比。
1. IEEE标准
1. IEEE标准
帧 LLC和MAC两个子层都进行成帧处理，LLC定 义了一个类似于HDLC的协议数据单元。但是， HDLC中定义的帧被分为LLC子层的PDU和MAC子 层的一个帧。
1. IEEE标准
帧 MAC层 层 IEEE 802项目定义了一个MAC子层来为每个不 同的LAN技术定义特定的访问方法。例如CSMA/CD、 令牌环等。该子层包含一些特殊的模块，每个模块 都为相应的LAN协议定义了访问方法和成帧格式。 物理层 物理层取决于网络的实现和使用的物理介质， IEEE为每个LAN的实现定义了详细的规范。如以太 网只有一个MAC层，但物理层规范却有多个。
7. 混合以太网的组建
⑵ 千兆以太网 交换机到服务器连接的升级应用
6. 万兆以太网
⑴MAC子层 子层 物理层 ⑵ 物理 拓扑：星型拓扑 拓扑： 技术实现： 技术实现： 全双工
7. 混合以太网的组建
⑴快速以太网
说明：
1、10/100M自适应的链路决定于连接方式和网卡类型 2、各链路的实际带宽 3、在构建纯共享式100M以太网时应使用5类UTP、10/100M网卡和HUB 网卡是PCI总线的
主要技术特点（6点） 1、数据速率升到1千兆 2、与标准以太网和快速以太网兼容 3、使用相同的48位地址 4、使用相同的帧格式 5、保留帧的最大值和最小值 6、支持快速以太网的自动协商机制
5. 千兆以太网
⑴MAC子层 子层 支持全双工和半双工，一般使用全双工。 物理层 ⑵ 物理 拓扑：星型拓扑 拓扑：
4. 快速以太网
编码： 编码：
5. 千兆以太网
在快速以太网的官方标准802.3u提出后不到一年， 对千兆以太网的研究工作也开始了。 快速以太网满足了1 5年来人们对网络容量不断膨 胀的需要，它以惊人的速度在新安装和升级的L A N中 得到广泛的部署。 然而交换技术与快速以太网的结合无疑对网络服 网络服 务器和园区主干网 园区主干网施加了更大的压力。千兆以太网正 务器 园区主干网 是为满足这种需要而发展起来的。
2. 标准以太网
⑴以太网传奇 ⑵MAC子层
The least significant bit of the first byte defines the type of address.If the bit is 0, the address is unicast ;otherwise, it is multicast. The broadcast destination address is a special case of the multicast address in which all bits are 1s.
2. 标准以太网
⑴以太网传奇 1996年3月，IEEE组建802.3z工作组研究千兆以 太网（Gigabit Ethernet），并制定相应的标准草案。 1997年底，3Com推出符合802.3z标准草案的全 套以太网产品。1998年6月，标准得到通过。 2002年7月18日IEEE通过了万兆网标准802.3ae， 10Gbit/s以太网又称万兆以太网。
5. 千兆以太网
6. 万兆以太网
2002年7月18日IEEE通过了万兆网标准802.3ae。 主要技术特点（7点） 1、数据速率升到10千兆 2、与标准以太网、快速以太网、千兆以太网兼容 3、使用相同的48位地址 4、使用相同的帧格式 5、保留帧的最大值和最小值 6、允许将现有的LAN与MAN、WAN相互连接 7、使得以太网与FR、ATM等技术兼容。
⑴以太网传奇 1992年, Grand Junction开始研制100Mbps以太网快速以太网（Fast Ethernet），采用保留现行以太网 协议的技术路线，得到了绝大多数产品厂家的支持， 他们在IEEE 802.3 IEEE 802.3工程组尚未作出决定前，成立了快 速以太网联盟（FEA），公布了100BASE -TX标准， 并推出了符合标准的集线器和NIC。 1995年3月，IEEE 802.3u通过，快速以太网时代 来临。
2. 标准以太网
⑴以太网传奇 目前，以太网主要有四代：
2. 标准以太网
⑴以太网传奇 ⑵MAC子层 帧格式：
2. 标准以太网
⑴以太网传奇 ⑵MAC子层 帧格式： 帧的长度：
2. 标准以太网
⑴以太网传奇 ⑵MAC子层 帧格式： 帧的长度： 寻址： 网卡地址，一个6字节的物理地址（MAC地址）。 通常用十六进制表示法来表示，字节间用冒号断开。 单播地址，多播地址，广播地址三类。 地址类型：
5. 千兆以太网
5. 千兆以太网
⑴MAC子层 子层 支持全双工和半双工，一般使用全双工。 物理层 ⑵ 物理 拓扑：星型拓扑 拓扑： 技术实现： 技术实现：
5. 千兆以太网
⑴MAC子层 子层 支持全双工和半双工，一般使用全双工。 物理层 ⑵ 物理 拓扑：星型拓扑 拓扑： 技术实现： 技术实现： 编码： 编码：
有线局域网： 有线局域网：以太网
Chapter 13 Wired LANs: Ethernet
目 录
1. IEEE标准 2. 标准以太网 3. 标准的变化 4. 快速以太网 5. 千兆以太网 6. 万兆以太网 7. 混合以太网的组建 小结
1. IEEE标准
1985年，IEEE 启动了一个称为的802项目，定义 和促进LAN标准的发展，使得不同制造商生产的设备 之间能相互通信，满足以办公室环境应用为主要目标 的网络应用。 802项目给出了LAN协议的L1和L2的功能，其目 的并不想代替OSI或因特网模式。该项目研究的成果--标准分别被ANSI和OSI采纳。 802标准与OSI模型之间的关系
2. 标准以太网
⑴以太网传奇 10BASE-T问世，导致了结构化步线的兴起发展 80年代末，用于网络分段、提高网络整体带宽 的网桥（Bridge）和多端口网桥出现。1990年，一种 新型的网桥-Kalpana Ether Switch EPS-700面世，标 志网络交换机的诞生。
2. 标准以太网
2. 标准以太网
⑴以太网传奇 1982年9月29日，3Com开发了为PC配套的Ether Link产品，并配置了相应的DOS驱动软件。基于IBM - PC的ISA总线，是以太网发展史上的里程碑。 1986年,SynOptics开始研究在UTP电话线上运行 10Mbps以太网，并于1987年8月17日推出第一个产品 LATTIS NET。 在同一天，IEEE 802.3工作组聚集一 起讨论在UTP上实现10Mbps以太网的最佳途径，选 定了该技术，并命名为10BASE-T。
2. 标准以太网
⑴以太网传奇 以太网起源于University of Hawaii的Aloha WAN, 它使用CSMA/CD访问控制技术。 1972年Bob Metcalfe和David Boggs在Xerox的Palo Alto Research Center(PARC)设计了一套把Alto计算机 连接起来的Alto Aloha网络。并于1973年5月22日首次 投入运行，这一天Metcalfe把该网络叫作“以太网”， 其设计灵感来自于: “电磁辐射可以通过发光的以太传播”。
2. 标准以太网
⑴以太网传奇 ⑵MAC子层 访问方法：使用1-持续的CSMA/CD 最大网络长度：2500米 ⑶物理层 编码：
2. 标准以太网
⑴以太网传奇 ⑵MAC子层 访问方法：使用1-持续的CSMA/CD 最大网络长度：2500米 ⑶物理层 编码： 类型：标准以太网定义了多种物理层的实现，最 通用的有四种。
5. 千兆以太网
1997年1月，通过了IEEE 802.3z第一版草案 1997年6月，草案V3.1获得通过，最终技术细节就 此制定； 1998年6月，正式批准IEEE 802.3z标准； 1999年6月，正式批准IEEE 802.3ab标准(1000BaseT)，可以把双绞线用于千兆以太网中。
5. 千兆以太网
2. 标准以太网
3. 标准的变化
⑴桥接以太网 使用网桥分割以太网 提高带宽
Fra Baidu bibliotek
3. 标准的变化
⑴桥接以太网 使用网桥分割以太网 提高带宽 分割冲突域
3. 标准的变化
⑴桥接以太网 使用网桥分割以太网 ⑵交换式以太网
3. 标准的变化
⑴桥接以太网 使用网桥分割以太网 ⑵交换式以太网 ⑶全双工以太网
4. 快速以太网
4. 快速以太网
⑴MAC子层 子层 保留总线拓扑结构的CSMA/CD半双工方法。增 加星型结构的全双工访问方法。 增加了一个自动协商机制，它允许两个设备（站 点、集线器）协商它们的运行模式和传输速率。 物理层 ⑵ 物理 拓扑： 拓扑：使用了交换机和集线器设备，出现了星型拓扑 技术实现： 技术实现：