[计算机软件及应用]Ch4局域网课件.ppt

1、2022年8月9日星期二第4章 局域网12022年8月9日星期二第4章 局域网22022年8月9日星期二第4章 局域网3IEEE 802.2逻辑链路控制子层IEEE802.3 CSMA/CDIEEE 802.5 令牌环IEEE 802.11 CSMA/CAIEEE 802.1数据链路层物理层2022年8月9日星期二第4章 局域网42022年8月9日星期二第4章 局域网52022年8月9日星期二第4章 局域网62022年8月9日星期二第4章 局域网7 纯纯ALOHA（pure ALOHA）分槽分槽ALOHA（slot ALOHA）以太网以太网 无线局域网无线局域网2022年8月9日星期二第4章

2、局域网8 发送方不进行载波侦听，想发送就可以发送；在发送发送方不进行载波侦听，想发送就可以发送；在发送数据过程中进行冲突检测，检测到冲突，则等待一段数据过程中进行冲突检测，检测到冲突，则等待一段随机长时间后重发数据。随机长时间后重发数据。2022年8月9日星期二第4章 局域网92022年8月9日星期二第4章 局域网10 1-坚持坚持CSMA 非坚持非坚持CSMA P坚持坚持CSMA2022年8月9日星期二第4章 局域网112022年8月9日星期二第4章 局域网122022年8月9日星期二第4章 局域网132022年8月9日星期二第4章 局域网14（1）首先）首先侦听信道侦听信道；（2）如果）如

3、果信道空闲信道空闲，立即发送立即发送数据并进行数据并进行冲冲突检测突检测；（3）如果）如果信道忙信道忙，继续侦听继续侦听信道，信道，直到信道直到信道变为空闲变为空闲，立即发送数据并进行冲突检测；，立即发送数据并进行冲突检测；（4）如果在发送数据过程中）如果在发送数据过程中检测到冲突检测到冲突，立立即停止发送即停止发送数据，并数据，并等待一随机长的时间等待一随机长的时间，重，重新回到（新回到（1）。）。2022年8月9日星期二第4章 局域网152022年8月9日星期二第4章 局域网162 称为称为冲突窗口冲突窗口，站点在冲突窗口时间内都没有检测到冲突，站点在冲突窗口时间内都没有检测到冲突，才能确

4、定该站点才能确定该站点“抓住抓住”了信道。了信道。10Mbps以太网规定冲突窗口为以太网规定冲突窗口为51.2us。10Mbps粗缆以太网标准规定，两个站点最多可以经过粗缆以太网标准规定，两个站点最多可以经过4个中继器个中继器连接连接5段电缆段电缆，每段长度为，每段长度为500米米。2022年8月9日星期二第4章 局域网172022年8月9日星期二第4章 局域网182022年8月9日星期二第4章 局域网19 前导符 起始符 目的地址 源地址 类型/长度 数据 PAD CRC 7 1 6 6 2 01500 046 4 字节 以太网有以太网有5种帧格式，最常用的是种帧格式，最常用的是Ethern

5、et-II格式（格式（以太网格式以太网格式）和和Ethernet-802.3格式（格式（802.3格式格式）。）。以太网以太网/802.3帧格式帧格式2022年8月9日星期二第4章 局域网20 接收方通过该字段提取同步时钟。接收方通过该字段提取同步时钟。单播地址（单播地址（Unicast Address）组播地址（组播地址（Multicast Address）广播地址（广播地址（Broadcast Address）2022年8月9日星期二第4章 局域网21 以太网帧以太网帧中该字段为中该字段为类型类型字段，用于说明数据字段中的字段，用于说明数据字段中的数据是哪个协议交下来的。若值为数据是哪个协

6、议交下来的。若值为0 x0800，则是，则是IP报文报文；若值为若值为0 x0806，则是，则是ARP报文报文。802.3帧帧中，该字段是中，该字段是长度长度字段，指明数据的字节数。字段，指明数据的字节数。长度为长度为01500字节字节。以太网的。以太网的MTU（Maximum Transmission Unit）2022年8月9日星期二第4章 局域网222022年8月9日星期二第4章 局域网23以太网地址长度为以太网地址长度为6字节字节，前，前3字节用于字节用于标识厂商标识厂商；后；后3字节为字节为系列号系列号，由厂商自行分配。，由厂商自行分配。以太网地址通常以以太网地址通常以16进制数进制

7、数表示。表示。Cisco公司的以太网地址前缀是公司的以太网地址前缀是00-00-0c；IBM公司公司08-00-5A；HP公司公司08-00-09；3com00-20-AF,00-60-8C;Intel公司公司00-60-8C。2022年8月9日星期二第4章 局域网242022年8月9日星期二第4章 局域网25集线器集线器是是物理层设备物理层设备，相当于多个端口的中继器，对比特，相当于多个端口的中继器，对比特进行进行信号放大和转发信号放大和转发。以太网物理层都采用相同的编码方案以太网物理层都采用相同的编码方案曼彻斯特编码曼彻斯特编码2022年8月9日星期二第4章 局域网262022年8月9日星

8、期二第4章 局域网272022年8月9日星期二第4章 局域网282022年8月9日星期二第4章 局域网292022年8月9日星期二第4章 局域网302022年8月9日星期二第4章 局域网312022年8月9日星期二第4章 局域网32(a)正常情况(b)单个线路故障(c)单个站点故障(d)两个线路故障2022年8月9日星期二第4章 局域网332022年8月9日星期二第4章 局域网34快速以太网的提出背景快速以太网的提出背景标准是标准是802.3u，保留了帧格式、，保留了帧格式、CSMA/CD机制和机制和MTU快快速速以以太太网网层层次次结结构构2022年8月9日星期二第4章 局域网352022年

9、8月9日星期二第4章 局域网36 使得集线器和网卡知道线路另一端的速度，把速度自使得集线器和网卡知道线路另一端的速度，把速度自动调节到线路两端能达到的最高速度。动调节到线路两端能达到的最高速度。快速以太网快速以太网采用采用Hub或或Switch星型组网方式星型组网方式，不再采用，不再采用总线方式总线方式 100Base-TX和和100Base-T4，既可以使用集线器也可以，既可以使用集线器也可以使用交换机连接工作站；使用交换机连接工作站；100Base-FX只能使用交换机只能使用交换机连接工作站连接工作站 100Base-TX和和100Base-FX支持全双工方式；支持全双工方式；全双工方全双

10、工方式只适用于使用交换机连接或点到点连接方式式只适用于使用交换机连接或点到点连接方式。2022年8月9日星期二第4章 局域网372022年8月9日星期二第4章 局域网382022年8月9日星期二第4章 局域网39标准：标准：802.3z（基于光纤和同轴电缆的全双工链路标准）（基于光纤和同轴电缆的全双工链路标准）802.3ab（基于（基于UTP的千兆位以太网标准）的千兆位以太网标准）千兆位以太网千兆位以太网保留了帧格式保留了帧格式、CSMA/CD机制机制和和MTU2022年8月9日星期二第4章 局域网40 千兆位以太网的帧格式在以太网帧格式的千兆位以太网的帧格式在以太网帧格式的最后加了最后加了一

11、一个个长度可变的载波扩展字段长度可变的载波扩展字段，用于填充长度小于最小，用于填充长度小于最小值的帧，以值的帧，以扩展以太网的最小帧长度扩展以太网的最小帧长度。一旦一旦第一个帧发送成功第一个帧发送成功，则具有帧突发功能的站点就，则具有帧突发功能的站点就能够能够继续发送其他帧继续发送其他帧，直到直到帧突发帧突发总长度达到总长度达到1518字字节为止节为止。2022年8月9日星期二第4章 局域网412022年8月9日星期二第4章 局域网422022年8月9日星期二第4章 局域网432022年8月9日星期二第4章 局域网442022年8月9日星期二第4章 局域网452022年8月9日星期二第4章 局

12、域网462022年8月9日星期二第4章 局域网47 40Gbps的物理接口的物理接口有有 1m交换机交换机背板链路背板链路 10m铜铜缆链路缆链路 100m多模光纤链路多模光纤链路 100G的物理接口的物理接口有有 10m铜铜缆链路缆链路 100m多模光纤链路多模光纤链路 10km、40km单模光纤链路单模光纤链路2022年8月9日星期二第4章 局域网482022年8月9日星期二第4章 局域网492022年8月9日星期二第4章 局域网502022年8月9日星期二第4章 局域网512022年8月9日星期二第4章 局域网522022年8月9日星期二第4章 局域网532022年8月9日星期二第4章

13、局域网542022年8月9日星期二第4章 局域网552022年8月9日星期二第4章 局域网562022年8月9日星期二第4章 局域网572022年8月9日星期二第4章 局域网582022年8月9日星期二第4章 局域网59指两个站点指两个站点相距较远相距较远或者受到或者受到物理障碍阻挡物理障碍阻挡而导致而导致无法检测到对方无法检测到对方的存在。的存在。2022年8月9日星期二第4章 局域网60指两个站点指两个站点相距较近相距较近而导致站点而导致站点无法发送数据无法发送数据2022年8月9日星期二第4章 局域网61DS2022年8月9日星期二第4章 局域网622022年8月9日星期二第4章 局域网

14、63 认证认证 解除认证解除认证 保密通信保密通信 WEP WPA 中国的中国的WAPI 2022年8月9日星期二第4章 局域网642022年8月9日星期二第4章 局域网652022年8月9日星期二第4章 局域网662022年8月9日星期二第4章 局域网672022年8月9日星期二第4章 局域网682022年8月9日星期二第4章 局域网692022年8月9日星期二第4章 局域网70 如没有如没有，则通过所有其他接口，则通过所有其他接口(但进入网桥的接口除外但进入网桥的接口除外)进进行转发。行转发。如有，则按转发表中给出的接口进行转发。但应注意若如有，则按转发表中给出的接口进行转发。但应注意若转

15、发表中给出的接口就是该帧进入网桥的接口，则应转发表中给出的接口就是该帧进入网桥的接口，则应丢丢弃这个帧弃这个帧(因为这时不需要经过网桥进行转发因为这时不需要经过网桥进行转发)。2022年8月9日星期二第4章 局域网71地址地址 接口接口 B2B1ABCDEF1212地址地址 接口接口 B 1B AA BA 1F C F 2A BA 1F CF 22022年8月9日星期二第4章 局域网722022年8月9日星期二第4章 局域网73广播风暴广播风暴 2022年8月9日星期二第4章 局域网742022年8月9日星期二第4章 局域网752022年8月9日星期二第4章 局域网762022年8月9日星期二

16、第4章 局域网772022年8月9日星期二第4章 局域网782022年8月9日星期二第4章 局域网792022年8月9日星期二第4章 局域网802022年8月9日星期二第4章 局域网812022年8月9日星期二第4章 局域网822022年8月9日星期二第4章 局域网83 增加局域网的扩展性增加局域网的扩展性 隔离广播域，同时增强网络安全隔离广播域，同时增强网络安全 增加管理灵活性增加管理灵活性2022年8月9日星期二第4章 局域网842022年8月9日星期二第4章 局域网852022年8月9日星期二第4章 局域网86 动态动态VLAN管理协议管理协议 提供了在交换网络中提供了在交换网络中传播传

17、播VLAN配置信息配置信息的功的功能，从而自动在整个网络中保证能，从而自动在整个网络中保证VLAN配置的配置的连续性和一致性。连续性和一致性。VTP负责管理交换网络中负责管理交换网络中VLAN的增加、删除的增加、删除和重命名和重命名等，保持对这些改变的跟踪，将这些等，保持对这些改变的跟踪，将这些改变通知所有交换机改变通知所有交换机。2022年8月9日星期二第4章 局域网87 Server模式模式保存于中所有的保存于中所有的VLAN信息，添加、删除和信息，添加、删除和重命名重命名VLAN；Client模式模式保存域中所有保存域中所有VLAN信息，不能添加、删除信息，不能添加、删除和重命名和重命名

18、VLAN，提供，提供VTP协议获得协议获得VLAN 信息；信息；Transparent（透明）模式（透明）模式不参与不参与VTP协议，只转发所协议，只转发所有的有的VTP报文。报文。2022年8月9日星期二第4章 局域网88 前导符 目的地址 源地址 8021Q 长度 数据 PAD CRC 8 6 6 4 2 01500 046 4 字节 2022年8月9日星期二第4章 局域网892022年8月9日星期二第4章 局域网90原来多个独立的冲突域变成一个范围原来多个独立的冲突域变成一个范围更大的冲突域更大的冲突域集线器集线器不支持不同速率以太网之间的互联不支持不同速率以太网之间的互联限制限制能够连接到一个多级能够连接到一个多级LAN的主机总数和多级的主机总数和多级LAN的的覆盖范围覆盖范围2022年8月9日星期二第4章 局域网91互联的互联的每个每个LAN都是独立的冲突域都是独立的冲突域支持不同速率以太网之间的互联支持不同速率以太网之间的互联对互联的对互联的LAN大小没有限制大小没有限制2022年8月9日星期二第4章 局域网922022年8月9日星期二第4章 局域网932022年8月9日星期二第4章 局域网94