第十二讲 局域网概述(二)以太网
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第四章 计算机局域网 第五讲 时间:2007.10.18
了解：局域网与城域网的主要技术特点 了解：局域网拓扑结构的类型与特点 掌握：标准以太网的分类 掌握：Ethernet局域网的基本工作原理 重点:二、决定局域网与城域网性能的三要素 难点：几个常用名词的理解
一、名词解释：
数据传输率：信道上单位时间传送的比特数(bps)，用 于描述数字信道的传输能力，即发送、接收双方及中间 交换的处理能力。常用的数据传输速率单位有：Kb/s、 Mb/s、Gb/s与Tb/s。 误码率Pb：是衡量系统可靠性的指标。传输时出错比 特数与总传送比特数之比。 基带传输：
四、 CSMA/CD技术与共享式以太网
CSMA/CD(Carrier Sense MultiAccess/Collision Detect )，即载波监听多路访问/冲突检测技术，是一
种适用于总线和星型结构的分布式控制方法，它对网络
的响应时间、吞吐量和效率起着十分重要的作用。 1、 共享式以太网 它在设备之间进行数据传输时，必须首先解决的问题是
电信号所固有的基本频率叫基本频带,简称为基带；在 数字信道上直接传送基带信号的方法称为基带传输; 基带传输中，基带的意义是:介质的全部频带被单个信 号占用。
吞吐率
吞吐率是在某个时间间隔内测得的每秒钟传输的用户数据的字 节数；每个传输方向分别用各自的吞吐率来衡量。
传输延迟
传输延迟是指从源主机传输用户发送报文开始到目的主机传输用户 接收到报文为止的时间；每个方向的传输延迟是不同的。
共享式以太网是指多个设备共享公共传输介质以太网。
由哪些设备占有传输介质。由于在局域网中采用的传输
介质有很多种，因此，对应的介质访问控制方法也有多
种。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
2、 介质访问控制方式 在局域网中，所有的设备（工作站、终端控制器、 网桥等）共享传输介质，所以需要一种方法能有效 地分配传输介质的使用权，这种功能就叫做介质访 问控制协议MAC，它规定了各种介质访问控制方法。 LAN常用的介质访问控制方法有带冲突监测和载波侦 听多路访问协议（CSMA/CD）、令牌总线（Token Bus）和令牌环（Token Ring）访问控制协议。
10Base-T是由IEEE02委员会经过3年的研究，11次修 改，在1990年9月正式建立的无屏蔽双绞线传输 10Mbit/s的基带以太网标准。一个基本10Base-
3、
双绞线Ethernet(10Base-T)
10Base-T是由IEEE02委员会经过3年的研究，11 次修改，在1990年9月正式建立的无屏蔽双绞线传 输10Mbit/s的基带以太网标准。一个基本10Base-T 连接如图所示。
图1 粗缆以太网的网络结构
AUI=连接单元接口 MAU=介质连接单元
2、 细缆Ethernet(10Base-2)
10Base-2的网络结构如图4-2所示,它包括以下几个 组成部分。 在使用细缆组成以太网时，必须遵循下列规则： 规则１：电缆类型是阻抗为50Ω 、直径为5mm同轴电 缆。 规则２：缆段最大长度为185m。 4.2.3 双绞线Ethernet(10Base-T)
1、 粗缆Ethernet(10Base-5)
粗缆Ethernet又可表示为10Base-5,它是最早出现 的以太网。10Base-5的具体含义： ·10表示信号在电缆上的传输速率为10Mbit/s。 ·Base表示电缆上的信号是基带信号。
·5表示网络中每一段电缆是最大长500m。
粗缆以太网的网络结构如图1所示。
二、决定局域网与城域网性能的三要素
网络拓扑 传输介质 介质访问控制方法 :将传输介质的频 带有效地分配给网上各结点的方法，称 为介质访问控制方法。
三、 典型以太网组网技术
以太网是最早的局域网，也是目前最流行的、技术 最成熟局域网结构。它的核心是使用共享的公共传输信 道。
CSMA/CD媒体访问控制方法,在已有的局标准中它是最成 功的局域网技术,也是当前应用最广泛的一种局域网。 以太网最早是由Xerox（施乐）公司创建的，在1980年 由DEC、Intel和Xerox三家公司联合开发为一个标准。 以太网是应用最为广泛的局域网，包括标准以太网 （10Mbps）、快速以太网（100Mbps）、千兆以太网 （1000 Mbps）和10G以太网，它们都符合IEEE802.3系 列标准规范。
冲突
如果同一时间内网络上有两台主机同时发送数据，那么就会产 生“碰撞”，也称为“冲突”。
冲突域：
连接在同一导线上的所有工作站的集合，或者说是同一物理 网段上所有节点的集合或以太网上竞争同一带宽的节点集合。这 个域代表了冲突在其中发生并传播的区域，这个区域可以被认为 是共享段。在OSI模型中，冲突域被看作是第一层的概念，连接 同一冲突域的设备有Hub，用Hub连接的所有节点可以被认为是 在同一个冲突域内，它不会划分冲突域。而第二层设备（网桥， 交换机）第三层设备（路由器）都可以划分冲突域的，当然也可 以连接不同的冲突域。
广播域：就是说如果站点发出一个广播信号后能接收到 容错：
这个信号的范围。通常来说一个局域网就是一个广播域。
系统在其某一组件故障时仍继续正常工作的功能。 容错功能一般通过冗余组件设计来实现。 优先级: 为传输用户提供用以表明哪些连接更为重要的方法； 当发生拥塞事件时，确保高优先级的连接先获得服务。 恢复功能: 当出现内部问题或拥塞情况下，传输层本身自发终止 连接的可能性。
小结
局域网设计的主要目标是覆盖一个公司、一所大学、一 幢办公大楼的“有限的地理范围”；
决定局域网特性的三要素是：网络拓扑、传输介质与介质 访问控制方法 ；
从采用的介质访问控制方法的角度，可以分为共享介质式 局域网与交换式局域网两类 ； 目前应用最为广泛的局域网是10Mb/s速率的Ethernet 网，速率为100Mb/s的Fast Ethernet与1Gb/s、 10GE的Gigabit Ethernet已成为高速局域网方案中的 首选技术，更高传输速率的100Gb/s的Ethernet正在 研究中；
了解：局域网与城域网的主要技术特点 了解：局域网拓扑结构的类型与特点 掌握：标准以太网的分类 掌握：Ethernet局域网的基本工作原理 重点:二、决定局域网与城域网性能的三要素 难点：几个常用名词的理解
一、名词解释：
数据传输率：信道上单位时间传送的比特数(bps)，用 于描述数字信道的传输能力，即发送、接收双方及中间 交换的处理能力。常用的数据传输速率单位有：Kb/s、 Mb/s、Gb/s与Tb/s。 误码率Pb：是衡量系统可靠性的指标。传输时出错比 特数与总传送比特数之比。 基带传输：
四、 CSMA/CD技术与共享式以太网
CSMA/CD(Carrier Sense MultiAccess/Collision Detect )，即载波监听多路访问/冲突检测技术，是一
种适用于总线和星型结构的分布式控制方法，它对网络
的响应时间、吞吐量和效率起着十分重要的作用。 1、 共享式以太网 它在设备之间进行数据传输时，必须首先解决的问题是
电信号所固有的基本频率叫基本频带,简称为基带；在 数字信道上直接传送基带信号的方法称为基带传输; 基带传输中，基带的意义是:介质的全部频带被单个信 号占用。
吞吐率
吞吐率是在某个时间间隔内测得的每秒钟传输的用户数据的字 节数；每个传输方向分别用各自的吞吐率来衡量。
传输延迟
传输延迟是指从源主机传输用户发送报文开始到目的主机传输用户 接收到报文为止的时间；每个方向的传输延迟是不同的。
共享式以太网是指多个设备共享公共传输介质以太网。
由哪些设备占有传输介质。由于在局域网中采用的传输
介质有很多种，因此，对应的介质访问控制方法也有多
种。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
2、 介质访问控制方式 在局域网中，所有的设备（工作站、终端控制器、 网桥等）共享传输介质，所以需要一种方法能有效 地分配传输介质的使用权，这种功能就叫做介质访 问控制协议MAC，它规定了各种介质访问控制方法。 LAN常用的介质访问控制方法有带冲突监测和载波侦 听多路访问协议（CSMA/CD）、令牌总线（Token Bus）和令牌环（Token Ring）访问控制协议。
10Base-T是由IEEE02委员会经过3年的研究，11次修 改，在1990年9月正式建立的无屏蔽双绞线传输 10Mbit/s的基带以太网标准。一个基本10Base-
3、
双绞线Ethernet(10Base-T)
10Base-T是由IEEE02委员会经过3年的研究，11 次修改，在1990年9月正式建立的无屏蔽双绞线传 输10Mbit/s的基带以太网标准。一个基本10Base-T 连接如图所示。
图1 粗缆以太网的网络结构
AUI=连接单元接口 MAU=介质连接单元
2、 细缆Ethernet(10Base-2)
10Base-2的网络结构如图4-2所示,它包括以下几个 组成部分。 在使用细缆组成以太网时，必须遵循下列规则： 规则１：电缆类型是阻抗为50Ω 、直径为5mm同轴电 缆。 规则２：缆段最大长度为185m。 4.2.3 双绞线Ethernet(10Base-T)
1、 粗缆Ethernet(10Base-5)
粗缆Ethernet又可表示为10Base-5,它是最早出现 的以太网。10Base-5的具体含义： ·10表示信号在电缆上的传输速率为10Mbit/s。 ·Base表示电缆上的信号是基带信号。
·5表示网络中每一段电缆是最大长500m。
粗缆以太网的网络结构如图1所示。
二、决定局域网与城域网性能的三要素
网络拓扑 传输介质 介质访问控制方法 :将传输介质的频 带有效地分配给网上各结点的方法，称 为介质访问控制方法。
三、 典型以太网组网技术
以太网是最早的局域网，也是目前最流行的、技术 最成熟局域网结构。它的核心是使用共享的公共传输信 道。
CSMA/CD媒体访问控制方法,在已有的局标准中它是最成 功的局域网技术,也是当前应用最广泛的一种局域网。 以太网最早是由Xerox（施乐）公司创建的，在1980年 由DEC、Intel和Xerox三家公司联合开发为一个标准。 以太网是应用最为广泛的局域网，包括标准以太网 （10Mbps）、快速以太网（100Mbps）、千兆以太网 （1000 Mbps）和10G以太网，它们都符合IEEE802.3系 列标准规范。
冲突
如果同一时间内网络上有两台主机同时发送数据，那么就会产 生“碰撞”，也称为“冲突”。
冲突域：
连接在同一导线上的所有工作站的集合，或者说是同一物理 网段上所有节点的集合或以太网上竞争同一带宽的节点集合。这 个域代表了冲突在其中发生并传播的区域，这个区域可以被认为 是共享段。在OSI模型中，冲突域被看作是第一层的概念，连接 同一冲突域的设备有Hub，用Hub连接的所有节点可以被认为是 在同一个冲突域内，它不会划分冲突域。而第二层设备（网桥， 交换机）第三层设备（路由器）都可以划分冲突域的，当然也可 以连接不同的冲突域。
广播域：就是说如果站点发出一个广播信号后能接收到 容错：
这个信号的范围。通常来说一个局域网就是一个广播域。
系统在其某一组件故障时仍继续正常工作的功能。 容错功能一般通过冗余组件设计来实现。 优先级: 为传输用户提供用以表明哪些连接更为重要的方法； 当发生拥塞事件时，确保高优先级的连接先获得服务。 恢复功能: 当出现内部问题或拥塞情况下，传输层本身自发终止 连接的可能性。
小结
局域网设计的主要目标是覆盖一个公司、一所大学、一 幢办公大楼的“有限的地理范围”；
决定局域网特性的三要素是：网络拓扑、传输介质与介质 访问控制方法 ；
从采用的介质访问控制方法的角度，可以分为共享介质式 局域网与交换式局域网两类 ； 目前应用最为广泛的局域网是10Mb/s速率的Ethernet 网，速率为100Mb/s的Fast Ethernet与1Gb/s、 10GE的Gigabit Ethernet已成为高速局域网方案中的 首选技术，更高传输速率的100Gb/s的Ethernet正在 研究中；