计算机网络技术教程 第7章.ppt

7.10 Ethernet组网设备与组网方法 传统Ethernet的物理层标准的命名方法： IEEE 802.3 X Type-Y Name X表示数据传输速率，单位为Mbps； Y表示网段的最大长度，单位为100m； Type表示传输方式是基带还是频带； Name表示局域网的名称。 * 集线器与10BASE-T 的Ethernet组网 集线器（hub） 集线器作为Ethernet中的中心连接设备时，所有结点通过非屏蔽双绞线与集线器连接形成星型结构； 所以连接在一个集线器上的主机属于一个“冲突域”。 * 使用集线器与非屏蔽双绞线的组网方法 使用集线器与非屏蔽双绞线组网： 单一集线器结构 多集线器级联结构 堆叠式集线器结构 单一集线器结构示意图 * 两个集线器通过RJ-45端口的级联结构 使用堆叠式集线器的结构 * 在设计GE网络时，需要注意以下几个问题: 在网络主干部分通常使用高性能的GE主干交换机，以解决应用中的主干网络带宽的瓶颈问题; 在网络支干部分考虑使用价格与性能相对较低的GE支干交换机，以满足实际应用对网络带宽的需要； 在楼层或部门一级，根据实际需要选择100Mbps的FE交换机; 在用户端使用10/100Mbps网卡，将工作站连接到100Mbps的FE交换机。 * 典型的GE组网结构 * 7.11 局域网互联与网桥的基本工作原理 7.11.1 局域网互联的基本概念 两个局域网通过网桥互联的结构 * 7.11.2 网桥的层次结构 * 网桥结构示意图 * 7.11.3 网桥的路由选择策略 透明网桥（transparent bridge） 透明网桥由网桥自己决定路由选择，局域网上的各结点不负责路由选择，网桥对于互联的局域网中各结点来说“透明”； 透明网桥常用在两个使用相同MAC层协议的网段之间的互联；例如，连接两个Ethernet网或两个令牌环网； 透明网桥的最大优点是容易安装，它是一种即插即用设备。 * 生成树算法 网桥互联的环状结构 * 为了防止出现环状结构这种现象，透明网桥使用生成树（spanning tree）算法； 为了建造生成树，需要选择一个网桥作为生成树的根； 按根到每个网桥的最短路径来构造生成树，如果某个网桥或局域网失败，则重新计算； 算法建立从每个局域网到根的惟一路径； 该过程由生成树算法软件自动产生，拓扑结构变化时将更新计算生成树。 * 网络拓扑与对应的生成树 * 源路选网桥（source routing bridge） 源路选网桥由发送帧的源结点负责路由选择，在发送帧时将详细的路由信息放在帧头部； 为了发现合适的路由，源结点以广播方式向目的结点发送用于探测的发现帧； 在传送过程中，发现帧都记录经过的路由；当这些发现帧到达目的结点时，就沿着各自的路由返回源结点； 源结点得到这些路由信息后，从可能的路由中选择出一个最佳（跳数最少）的路由； 发现帧的另一个作用是帮助源结点确定整个网络可以通过的帧最大长度。 * 本章总结（1） 设置数据链路层的目的是将存在传输差错的物理线路变成对网络层无差错的数据链路。数据链路层要执行链路管理、帧传输、流量控制、差错控制等功能； 误码率是指二进制比特序列在数据传输系统中被传错的概率； 收发双方在发现帧传输错误时，采用反馈和重发（ARQ）方法来纠正错误； 差错控制是指检测并纠正数据传输差错。最常用的检错方法是循环冗余编码（CRC）方法； * 本章总结（2） 面向比特型的数据链路层协议HDLC数据传输单元是帧，帧具有固定的结构； 互联网数据链路层协议主要是PPP协议。PPP协议不仅在拨号电话线，在路由器之间的专用线上也广泛应用。PPP协议支持异步传输链路（面向字符的链路）、同步传输链路（面向比特的链路），以及IP协议及其它网络层协议。 局域网的MAC层协议用于解决多个结点利用共享传输介质的随机争用控制；Ethernet采用带有冲突检测的载波侦听多路访问CSMA/CD方法。 * 本章总结（3） 由于10GE技术的出现，Ethernet工作范围已从校园网、企业网，扩大到城域网和广域网；局域网交换机可以在多个端口之间建立多个并发连接；虚拟局域网VLAN建立在交换技术的基础上。 * 冲突检测方法 冲突窗口的概念 * 曼彻斯特编码信号的波形叠加 * Ethernet协议标准规定的冲突窗口值 在Ethernet协议标准中，规定的冲突窗口（collision window）长度为51.2μs； Ethernet的数据传输速率为10Mbps，冲突窗口的51.2μs可以发送512bit（64B）数据，64B是Ethernet的最短帧长度； 当一个结点发送一个最短帧，或一个长帧