以太网结构介绍 PPT课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
按网络的拓扑结构分为： 总线型、环形、星型、树型、网状。
五种网络拓扑结构图
总线拓扑 环型拓扑
网状拓扑
星型拓扑 树型拓扑
100BASE-T以太网概念
背景
➢随着网络应用和需求急剧增加，数据传输量越来越大，网络 传输速度（宽带）成为瓶颈。
解决方案
➢升级到高速网络，如100BASE-T(快速以太网)、FDDI、1000B ASE-T(千兆位以太网)
HUUBB（（中中央央控控制制器器） ）
星型（Star）拓扑
星形结构以中央结点为中心，用单独的线路使中央结点与其 他各站点直接相连，采用集中式通信控制策略。
100BASE-T以太网拓扑结构中的设备及连接线
100BASE-T以太网的拓扑结构中的设备
• 网络适配器 • 集线器 • 交换机 • 路由器 • 服务器 • 双绞线
计算机使用较多的是以太网卡，每个以太网卡都有一 个全球唯一的网卡地址，它是一个长度为48位的二进 制数，为计算机提供了一个有效的物理地址。
网卡
主板中可以安装网卡 的PCI插槽
集线器
集线器（HUB）：又称集中器，把来自于 不同计算机网络设备的电缆集中配置于 一体，是多个网络电缆的中间转接设备 ，广泛应用于星形结构的网络中作为中 心节点。集线器有利于故障的检测和提 高网络的可靠性，能自动指示有故障的 工作站，并切除其与网络的通信，不让 出问题的区段影响整个网络的正常运行 。但应当注意，利用集线器所构建起来 的网络是共享带宽式的，其带宽由它的 端口平均分配，如总带宽为100Mb/s的集 线器，连接4台工作站同时上网时，每台 工作站平均带宽仅为100/4=25Mb/s。
导引
100BASE-T以太网的拓扑结构 100BASE-T以太网拓扑结构中的设备及连接线 100BASE-T以太网工作原理
100BASE-T以太网的拓扑结构
网络拓扑结构的概念
拓扑学把实体抽象成与其大小、形状无关的点、将连接实体的 线路抽象成线，进而研究点线面之间的关系
在计算机网络中，将主机和终端抽象成为为点，将通信介质抽 象成为线，形成点和线组成的图形，使人们对网络整体有明确 的全貌印象。
集线器
交换机
交换机（Switch）：又称交换式集线器，是工 作于数据链路层、基于MAC识别、能完成封装 转发数据包功能的网络设备。它通过对信息进 行重新生成，并经过内部处理后转发至指定端 口，而具备自动寻址能力和交换作用。通常交 换机的端口数量较多，另外，与集线器有所不 同，交换机上的所有端口均有独享的信道带宽 ，以保证每个端口上的数据快速有效传输，可 以同时互不影响的传送这些信息包，并防止传 输冲突，提高了网络的实际吞吐量。
100BASE-T的标准由IEEE802.3制定。与10BASE-T采用相 同的媒体访问技术、类似的步线规则和相同的引出线， 易于与10BASE-T集成。 每个网段只允许两个中继器，最大网络跨度为210米。
快速以太网有四种基本的实现方式：100Base-TX、100Base FX、100Base-T4和100Base-T2。每一种规范除了接口电路外 都是相同的，接口电路决定了它们使用哪种类型的电缆。为 了实现时钟/数据恢复（CDR）功能，100Base-T使用4B/5B曼 彻斯特编码机制。
网络适配器
网络适配器包括以下一些方面的功能： 实现工作站PC和局域网传输介质的物理连接和电信 号匹配，在进行数据接收和发送时将信号转化成主 机或传输介质能够理解的形式，并负责接收和执行 主机送来的各种控制命令。 实现局域网数据链路层的功能，包括传输介质的送 取控制、信息帧的发送和接收、差错校验、串并行 代码转换等。 提供数据缓冲能力。 实现某些接口功能等。
路由器
以太网拓扑结构中的连接线
主机网卡(MDI)
路由器以太口 (MDI)
交换机/集线器 接入口(MDIX)
主机网卡 (MDI) 交叉线 交叉线
直连线
路由器以太 口(MDI)
交叉线 交叉线
交换机/集线器接 交换机/集线器
入口(MDIX)
级连口(MDI)
直连线
N/A
直连线
N/A
直连线
交叉线
直连线
交换机/集线器 N/A
局域网交换机是交换式局域网的核心设备，能够有效 地增加网络带宽。交换机的端口类型有半双工和全双 工两种方式，在网络结构和连接线路不变的情况下采 用全双工方式可以增加网络节点的数据吞吐量。
交换机
路由器
路由器功能： ➢ 路由器（Router）是网络中进行网间连接的关键设备。
可以说，路由器是Internet中最为重要的互联设备，因 为它处于网络层，能够跨越不同的物理网络类型，连接 多个逻辑上分开的网络。 ➢ 路由器的基本功能可以概括地归纳为“为到达的数据包 选择一条最佳的路径”。 ➢ 除此之外还可以实现对IP数据包进行差错处理及简单的 拥塞控制等功能
Side 1 Side 2
1=白/橙 2=橙 3=白/绿 4=蓝 5=白/蓝 6=绿 7=白/棕 8=棕
1=白/绿 2=绿 3=白/橙 4=蓝 5=白/蓝 6=橙 7=白/棕 8=棕
直连式 RJ-45接头
交叉式
100BASE-T以太网工作原理
工作原理
以太网采用带冲突检测的载波帧听多路访问（CSMA/CD）机制。 以太网中节点都可以看到在网络中发送的所有信息，因此，我 们说以太网是一种广播网络。
N/A
级连口(MDI)
直连线
wk.baidu.com
交叉线
同类接口互连用交叉线，异类接口互连用直连线
H3C以太网交换机支持MDI/MDIX自适应，不必考虑连线 类型
交叉与直连网线连接顺序
1=白/橙 2=橙 3=白/绿 4=蓝 5=白/蓝 6=绿 7=白/棕 8=棕
1=白/橙 2=橙 3=白/绿 4=蓝 5=白/蓝 6=绿 7=白/棕 8=棕
➢发挥现有的网络技术，采用网络分段，优化服务器，增加路 由器，提高子网的网络性能
➢使用局域网交换机，将“共享介质局域网”改为“交换式局 域网”；
网络数据传输速率100Mb/s
基带
双绞线
100BASE-T
100BASE-T
数据传输速率100Mbps基带传输
采用了FDDI的PMD协议，但价格比FDDI便宜
以太网的工作过程如下：
监听信道上是否有信号在传输。如果有的话，表明信道处于 忙状态，就继续监听，直到信道空闲为止。
若没有监听到任何信号，就传输数据 传输的时候继续监听，如发现冲突则执行退避算法，随机等
待一段时间后，重新执行步骤1（当冲突发生时，涉及冲突 的计算机会发送会返回到监听信道状态。 若未发现冲突则发送成功，所有计算机在试图再一次发送数 据之前，必须在最近一次发送后等待9.6微秒（以10Mbps运 行）。
100BASE-T以太网拓扑结构
100BASE-T以太网拓扑规则
最大UTP电缆长度为100m。 在一条链路上，对于延时为0.7μs以下中继器最多只能使 用1个，可以构成每段长100m的两段链路，即站点到中继 器距离100m，中继器到交换机距离为100m。 对于光纤作为垂直布线的拓扑结构，纵向只能连接一个中 继器(集线器)。 ➢利用全双工光纤的拓扑结构，通过非标准的100BASE-FX接 口连接，可以使工作站(远程)或集线器到路由器或交换机 的距离达到2km。 根据上述规则构成的100BASE-T拓扑结构如下图所示。
谢谢 观看
五种网络拓扑结构图
总线拓扑 环型拓扑
网状拓扑
星型拓扑 树型拓扑
100BASE-T以太网概念
背景
➢随着网络应用和需求急剧增加，数据传输量越来越大，网络 传输速度（宽带）成为瓶颈。
解决方案
➢升级到高速网络，如100BASE-T(快速以太网)、FDDI、1000B ASE-T(千兆位以太网)
HUUBB（（中中央央控控制制器器） ）
星型（Star）拓扑
星形结构以中央结点为中心，用单独的线路使中央结点与其 他各站点直接相连，采用集中式通信控制策略。
100BASE-T以太网拓扑结构中的设备及连接线
100BASE-T以太网的拓扑结构中的设备
• 网络适配器 • 集线器 • 交换机 • 路由器 • 服务器 • 双绞线
计算机使用较多的是以太网卡，每个以太网卡都有一 个全球唯一的网卡地址，它是一个长度为48位的二进 制数，为计算机提供了一个有效的物理地址。
网卡
主板中可以安装网卡 的PCI插槽
集线器
集线器（HUB）：又称集中器，把来自于 不同计算机网络设备的电缆集中配置于 一体，是多个网络电缆的中间转接设备 ，广泛应用于星形结构的网络中作为中 心节点。集线器有利于故障的检测和提 高网络的可靠性，能自动指示有故障的 工作站，并切除其与网络的通信，不让 出问题的区段影响整个网络的正常运行 。但应当注意，利用集线器所构建起来 的网络是共享带宽式的，其带宽由它的 端口平均分配，如总带宽为100Mb/s的集 线器，连接4台工作站同时上网时，每台 工作站平均带宽仅为100/4=25Mb/s。
导引
100BASE-T以太网的拓扑结构 100BASE-T以太网拓扑结构中的设备及连接线 100BASE-T以太网工作原理
100BASE-T以太网的拓扑结构
网络拓扑结构的概念
拓扑学把实体抽象成与其大小、形状无关的点、将连接实体的 线路抽象成线，进而研究点线面之间的关系
在计算机网络中，将主机和终端抽象成为为点，将通信介质抽 象成为线，形成点和线组成的图形，使人们对网络整体有明确 的全貌印象。
集线器
交换机
交换机（Switch）：又称交换式集线器，是工 作于数据链路层、基于MAC识别、能完成封装 转发数据包功能的网络设备。它通过对信息进 行重新生成，并经过内部处理后转发至指定端 口，而具备自动寻址能力和交换作用。通常交 换机的端口数量较多，另外，与集线器有所不 同，交换机上的所有端口均有独享的信道带宽 ，以保证每个端口上的数据快速有效传输，可 以同时互不影响的传送这些信息包，并防止传 输冲突，提高了网络的实际吞吐量。
100BASE-T的标准由IEEE802.3制定。与10BASE-T采用相 同的媒体访问技术、类似的步线规则和相同的引出线， 易于与10BASE-T集成。 每个网段只允许两个中继器，最大网络跨度为210米。
快速以太网有四种基本的实现方式：100Base-TX、100Base FX、100Base-T4和100Base-T2。每一种规范除了接口电路外 都是相同的，接口电路决定了它们使用哪种类型的电缆。为 了实现时钟/数据恢复（CDR）功能，100Base-T使用4B/5B曼 彻斯特编码机制。
网络适配器
网络适配器包括以下一些方面的功能： 实现工作站PC和局域网传输介质的物理连接和电信 号匹配，在进行数据接收和发送时将信号转化成主 机或传输介质能够理解的形式，并负责接收和执行 主机送来的各种控制命令。 实现局域网数据链路层的功能，包括传输介质的送 取控制、信息帧的发送和接收、差错校验、串并行 代码转换等。 提供数据缓冲能力。 实现某些接口功能等。
路由器
以太网拓扑结构中的连接线
主机网卡(MDI)
路由器以太口 (MDI)
交换机/集线器 接入口(MDIX)
主机网卡 (MDI) 交叉线 交叉线
直连线
路由器以太 口(MDI)
交叉线 交叉线
交换机/集线器接 交换机/集线器
入口(MDIX)
级连口(MDI)
直连线
N/A
直连线
N/A
直连线
交叉线
直连线
交换机/集线器 N/A
局域网交换机是交换式局域网的核心设备，能够有效 地增加网络带宽。交换机的端口类型有半双工和全双 工两种方式，在网络结构和连接线路不变的情况下采 用全双工方式可以增加网络节点的数据吞吐量。
交换机
路由器
路由器功能： ➢ 路由器（Router）是网络中进行网间连接的关键设备。
可以说，路由器是Internet中最为重要的互联设备，因 为它处于网络层，能够跨越不同的物理网络类型，连接 多个逻辑上分开的网络。 ➢ 路由器的基本功能可以概括地归纳为“为到达的数据包 选择一条最佳的路径”。 ➢ 除此之外还可以实现对IP数据包进行差错处理及简单的 拥塞控制等功能
Side 1 Side 2
1=白/橙 2=橙 3=白/绿 4=蓝 5=白/蓝 6=绿 7=白/棕 8=棕
1=白/绿 2=绿 3=白/橙 4=蓝 5=白/蓝 6=橙 7=白/棕 8=棕
直连式 RJ-45接头
交叉式
100BASE-T以太网工作原理
工作原理
以太网采用带冲突检测的载波帧听多路访问（CSMA/CD）机制。 以太网中节点都可以看到在网络中发送的所有信息，因此，我 们说以太网是一种广播网络。
N/A
级连口(MDI)
直连线
wk.baidu.com
交叉线
同类接口互连用交叉线，异类接口互连用直连线
H3C以太网交换机支持MDI/MDIX自适应，不必考虑连线 类型
交叉与直连网线连接顺序
1=白/橙 2=橙 3=白/绿 4=蓝 5=白/蓝 6=绿 7=白/棕 8=棕
1=白/橙 2=橙 3=白/绿 4=蓝 5=白/蓝 6=绿 7=白/棕 8=棕
➢发挥现有的网络技术，采用网络分段，优化服务器，增加路 由器，提高子网的网络性能
➢使用局域网交换机，将“共享介质局域网”改为“交换式局 域网”；
网络数据传输速率100Mb/s
基带
双绞线
100BASE-T
100BASE-T
数据传输速率100Mbps基带传输
采用了FDDI的PMD协议，但价格比FDDI便宜
以太网的工作过程如下：
监听信道上是否有信号在传输。如果有的话，表明信道处于 忙状态，就继续监听，直到信道空闲为止。
若没有监听到任何信号，就传输数据 传输的时候继续监听，如发现冲突则执行退避算法，随机等
待一段时间后，重新执行步骤1（当冲突发生时，涉及冲突 的计算机会发送会返回到监听信道状态。 若未发现冲突则发送成功，所有计算机在试图再一次发送数 据之前，必须在最近一次发送后等待9.6微秒（以10Mbps运 行）。
100BASE-T以太网拓扑结构
100BASE-T以太网拓扑规则
最大UTP电缆长度为100m。 在一条链路上，对于延时为0.7μs以下中继器最多只能使 用1个，可以构成每段长100m的两段链路，即站点到中继 器距离100m，中继器到交换机距离为100m。 对于光纤作为垂直布线的拓扑结构，纵向只能连接一个中 继器(集线器)。 ➢利用全双工光纤的拓扑结构，通过非标准的100BASE-FX接 口连接，可以使工作站(远程)或集线器到路由器或交换机 的距离达到2km。 根据上述规则构成的100BASE-T拓扑结构如下图所示。
谢谢 观看