计算机网络技术Chapter 3局域网基础ppt课件
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碰撞检测：
“碰撞检测”就是计算机边发送数据边检测信道上的 信号电压大小。
当几个站同时在总线上发送数据时，总线上的信号电 压摆动值将会增大（互相叠加）。
当一个站检测到的信号电压摆动值超过一定的门限值 时，就认为总线上至少有两个站同时在发送数据，表 明产生了碰撞。
所谓“碰撞”就是发生了冲突。因此“碰撞检测”也 称为“冲突检测”。
IEEE802.3 与 Ethernet
DIX Ethernet V2 是世界上第一个局域网产 品（以太网）的规约。
IEEE 的 802.3 标准。 DIX Ethernet V2 标准与 IEEE 的 802.3 标
准只有很小的差别，因此可以将 802.3 局域 网简称为“以太网”。 严格说来，“以太网”应当是指符合 DIX Ethernet V2 标准的局域网
同轴电缆、双绞线、光纤与无线通信信道。
局域网的介质访问控制方法
CSMA/CD Token Bus Token Ring
IEEE802模型与 协议标准
简化的IEEE 802协议结构
802.1 体系结构与网络互连 802.2 逻辑链路控制子层
802.3
802.11
802.15
802.16
CSMA/CD 无线局域网 近距离个人局域网 宽带无线局域网
物理层协议：
局域网物理层标准：传输速率是10Gbps，每个这样 的交换机支持10个千兆以太网端口。
可选的广域网物理层标准：通过万兆介质独立接口， 将MAC层的工作速率由10Gbps减少到9.584Gbps,以 便能够与物理层的数据速率相匹配。
交换式局域网与虚拟局域网
交换机的特点：
低交换延迟 支持不同的传输速率和工作模式 支持虚拟局域网服务
最高位 最低位 最先发送
最高位 最低位 最后发送
二进制表示的 EUI-48 地址
以太网的 MAC 层的硬件地址
高速局域网的工作原理
10Mbps－100Mbps－1000Mbps－10Gbps 无论局域网的传输速率提高多少，以太网帧结构是不变的。 两种：交换式局域网和共享式局域网
IEEE802.2 LLC
切斯特编码和解码器，以太网数据链路控制， 帧装配以及主机的接口。 以太网收发器：实现结点和同轴电缆的电信号 连接，完成数据的发送和接收，冲突检测的功 能。 收发器电缆：收发器和网卡的信号连接，以及 方便的隔离结点故障。 网卡：编码和解码，CRC的产生与校验，帧装 配和拆封，CSMA/CD介质访问控制等功能。
1000base-SX 1000base-CX STP 多模光纤
1000base-LX 单模光纤
1000base-T UTP
1000BASE-T集线器
10Gbps ethernet
特点：
与10Mbps、100Mbps和10Gbps帧格式相同 保留了以太网的最大和最小帧长 只能用光纤 只能工作于全双工模式
局域网的拓扑结构主要有：总线型、环型和 星型。
网络传输介质主要采用双绞线、同轴电缆和 光纤等。
局域网的拓扑结构
集线器
星形网
总线网
匹配电阻
干线耦合器
环形网
树形网
总线型拓扑结构
结点A
结点B
结点D
结点E
结点C
总线型拓扑结构
最初的以太网是将许多计算机都连接到一根总线上。当初认为这样的连 接方法既简单又可靠，因为总线上没有有源器件。
以太网的 MAC 层的硬件地址
在局域网中，硬件地址又称为物理地址， 或 MAC 地址。
802 标准所说的“地址”严格地讲应当 是每一个站的“名字”或标识符。
第 1 字节
第 6 字节
十六进制表示的 EUI-48 地址： AC-DE-48-00-00-80
机构惟一标志符 OUI
扩展标志符
字节顺序 第 1 第 2 第 3 第 4 第 5 第 6 高位在前 10101100 11011110 01001000 00000000 00000000 10000000
100base-TX两对五 类UTP或者STP
IEEE802.3 MAC
MII
100base-T4四对三、 四、五类UTP
100base-FX光纤
100BASE-T集线器
1gbps gigabit ethernet
IEEE802.2 LLC
8B/10B编码解码方式
IEEE802.3 MAC MII PAM5编码解码方式
第三章 局域网基础
主要内容：
3.1 局域网与城域网的基本概念 3.2 以太网 3.3 高速局域网的工作原理 3.4 交换式局域网与虚拟局域网 3.5 无线局域网 3.6局域网互连与网桥的工作原理
3.1 局域网与城域网的基本 概念
决定局域网和城域网特点的三要素：
网络拓扑、传输介质、介质访问控制方法
交换机的工作原理
图3.21
交换机的帧转发方式
直通转发 存储转发 改进的存储转发
虚拟局域网VLAN的工作原理
虚拟局域网的概念： 虚拟局域网 VLAN 是由一些局域网网段构
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
采用CSMA/CD方法的总线型局域网的工作过程
E 不接受
环型局域网的拓扑结构
结点E
令牌 结点A token bus
结点B
结点D
结点C
局域网传输介质类型和介质访问控制方法
局域网的传输介质主要有：
字节
7
1ห้องสมุดไป่ตู้
6
6
前导码 帧前定界符 目的地址 源地址
2 类型
46 ~ 1500
4
数据
FCS
以太网帧结构
前导码：由56位的1010101010.。。。。位序列组成。
目的：是保证接收电路在帧的目的地址字段到来之前达到正 常接收状态。
帧前定界符：10101011
以太网的实现方法
设备：网卡。收发器和收发器电缆。 实现如下功能：发送和接收信号的收发器，曼
以太网
起源：ALOHA，采用的CSMA/CD的方法。
匹配电阻（用来吸收总线上传播的信号）
匹配电阻
A 不接受
只有 D 接受 B 发送的数据
B B向 D 发送数据
C 不接受
D 接受
E 不接受
载波监听：
“载波监听”是指每一个站在发送数据之前先要检测 一下总线上是否有其他计算机在发送数据，如果有， 则暂时不要发送数据，以免发生碰撞。
“碰撞检测”就是计算机边发送数据边检测信道上的 信号电压大小。
当几个站同时在总线上发送数据时，总线上的信号电 压摆动值将会增大（互相叠加）。
当一个站检测到的信号电压摆动值超过一定的门限值 时，就认为总线上至少有两个站同时在发送数据，表 明产生了碰撞。
所谓“碰撞”就是发生了冲突。因此“碰撞检测”也 称为“冲突检测”。
IEEE802.3 与 Ethernet
DIX Ethernet V2 是世界上第一个局域网产 品（以太网）的规约。
IEEE 的 802.3 标准。 DIX Ethernet V2 标准与 IEEE 的 802.3 标
准只有很小的差别，因此可以将 802.3 局域 网简称为“以太网”。 严格说来，“以太网”应当是指符合 DIX Ethernet V2 标准的局域网
同轴电缆、双绞线、光纤与无线通信信道。
局域网的介质访问控制方法
CSMA/CD Token Bus Token Ring
IEEE802模型与 协议标准
简化的IEEE 802协议结构
802.1 体系结构与网络互连 802.2 逻辑链路控制子层
802.3
802.11
802.15
802.16
CSMA/CD 无线局域网 近距离个人局域网 宽带无线局域网
物理层协议：
局域网物理层标准：传输速率是10Gbps，每个这样 的交换机支持10个千兆以太网端口。
可选的广域网物理层标准：通过万兆介质独立接口， 将MAC层的工作速率由10Gbps减少到9.584Gbps,以 便能够与物理层的数据速率相匹配。
交换式局域网与虚拟局域网
交换机的特点：
低交换延迟 支持不同的传输速率和工作模式 支持虚拟局域网服务
最高位 最低位 最先发送
最高位 最低位 最后发送
二进制表示的 EUI-48 地址
以太网的 MAC 层的硬件地址
高速局域网的工作原理
10Mbps－100Mbps－1000Mbps－10Gbps 无论局域网的传输速率提高多少，以太网帧结构是不变的。 两种：交换式局域网和共享式局域网
IEEE802.2 LLC
切斯特编码和解码器，以太网数据链路控制， 帧装配以及主机的接口。 以太网收发器：实现结点和同轴电缆的电信号 连接，完成数据的发送和接收，冲突检测的功 能。 收发器电缆：收发器和网卡的信号连接，以及 方便的隔离结点故障。 网卡：编码和解码，CRC的产生与校验，帧装 配和拆封，CSMA/CD介质访问控制等功能。
1000base-SX 1000base-CX STP 多模光纤
1000base-LX 单模光纤
1000base-T UTP
1000BASE-T集线器
10Gbps ethernet
特点：
与10Mbps、100Mbps和10Gbps帧格式相同 保留了以太网的最大和最小帧长 只能用光纤 只能工作于全双工模式
局域网的拓扑结构主要有：总线型、环型和 星型。
网络传输介质主要采用双绞线、同轴电缆和 光纤等。
局域网的拓扑结构
集线器
星形网
总线网
匹配电阻
干线耦合器
环形网
树形网
总线型拓扑结构
结点A
结点B
结点D
结点E
结点C
总线型拓扑结构
最初的以太网是将许多计算机都连接到一根总线上。当初认为这样的连 接方法既简单又可靠，因为总线上没有有源器件。
以太网的 MAC 层的硬件地址
在局域网中，硬件地址又称为物理地址， 或 MAC 地址。
802 标准所说的“地址”严格地讲应当 是每一个站的“名字”或标识符。
第 1 字节
第 6 字节
十六进制表示的 EUI-48 地址： AC-DE-48-00-00-80
机构惟一标志符 OUI
扩展标志符
字节顺序 第 1 第 2 第 3 第 4 第 5 第 6 高位在前 10101100 11011110 01001000 00000000 00000000 10000000
100base-TX两对五 类UTP或者STP
IEEE802.3 MAC
MII
100base-T4四对三、 四、五类UTP
100base-FX光纤
100BASE-T集线器
1gbps gigabit ethernet
IEEE802.2 LLC
8B/10B编码解码方式
IEEE802.3 MAC MII PAM5编码解码方式
第三章 局域网基础
主要内容：
3.1 局域网与城域网的基本概念 3.2 以太网 3.3 高速局域网的工作原理 3.4 交换式局域网与虚拟局域网 3.5 无线局域网 3.6局域网互连与网桥的工作原理
3.1 局域网与城域网的基本 概念
决定局域网和城域网特点的三要素：
网络拓扑、传输介质、介质访问控制方法
交换机的工作原理
图3.21
交换机的帧转发方式
直通转发 存储转发 改进的存储转发
虚拟局域网VLAN的工作原理
虚拟局域网的概念： 虚拟局域网 VLAN 是由一些局域网网段构
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
采用CSMA/CD方法的总线型局域网的工作过程
E 不接受
环型局域网的拓扑结构
结点E
令牌 结点A token bus
结点B
结点D
结点C
局域网传输介质类型和介质访问控制方法
局域网的传输介质主要有：
字节
7
1ห้องสมุดไป่ตู้
6
6
前导码 帧前定界符 目的地址 源地址
2 类型
46 ~ 1500
4
数据
FCS
以太网帧结构
前导码：由56位的1010101010.。。。。位序列组成。
目的：是保证接收电路在帧的目的地址字段到来之前达到正 常接收状态。
帧前定界符：10101011
以太网的实现方法
设备：网卡。收发器和收发器电缆。 实现如下功能：发送和接收信号的收发器，曼
以太网
起源：ALOHA，采用的CSMA/CD的方法。
匹配电阻（用来吸收总线上传播的信号）
匹配电阻
A 不接受
只有 D 接受 B 发送的数据
B B向 D 发送数据
C 不接受
D 接受
E 不接受
载波监听：
“载波监听”是指每一个站在发送数据之前先要检测 一下总线上是否有其他计算机在发送数据，如果有， 则暂时不要发送数据，以免发生碰撞。