计算机网络技术课件(第5章)局域网基础.ppt

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1、计算机网络技术计算机网络技术（Ver4）第五章 局域网基础 【摘要摘要】局域网（局域网（Local area NetworkLocal area Network，LANLAN）是一种在有限的地）是一种在有限的地理范围内将大量的计算机及各种设备互联在一起，实现数据传输和资源理范围内将大量的计算机及各种设备互联在一起，实现数据传输和资源共享的计算机网络。世界上每天都有无数个局域网在运行，小到一个家共享的计算机网络。世界上每天都有无数个局域网在运行，小到一个家庭和部门，大到一个企业或组织机构等都广泛使用局域网技术实现网络庭和部门，大到一个企业或组织机构等都广泛使用局域网技术实现网络设备的互联和信息共

2、享。对局域网的研究始于设备的互联和信息共享。对局域网的研究始于2020世纪世纪7070年代，其中以太年代，其中以太网（网（EthernetEthernet）是其典型代表。）是其典型代表。第五章第五章 局域网基础局域网基础训教重点训教重点n n 局域网结构、局域网结构、局域网结构、局域网结构、IEEE 802IEEE 802IEEE 802IEEE 802各种标准、载波监听多路访问各种标准、载波监听多路访问各种标准、载波监听多路访问各种标准、载波监听多路访问/冲突冲突冲突冲突检测（检测（检测（检测（CSMA/CDCSMA/CDCSMA/CDCSMA/CD）原理）原理）原理）原理n n 以太网（以

3、太网（以太网（以太网（EthernetEthernetEthernetEthernet）、快速以太网（）、快速以太网（）、快速以太网（）、快速以太网（Fast EthernetFast EthernetFast EthernetFast Ethernet）、千）、千）、千）、千兆以太网和万兆以太网技术兆以太网和万兆以太网技术兆以太网和万兆以太网技术兆以太网和万兆以太网技术n n 无线局域网技术无线局域网技术无线局域网技术无线局域网技术n n 虚拟局域网（虚拟局域网（虚拟局域网（虚拟局域网（VLANVLANVLANVLAN）技）技）技）技术术术术能力目标能力目标n n 掌握局域网关键技术掌握局域

4、网关键技术掌握局域网关键技术掌握局域网关键技术n n 掌握掌握掌握掌握IEEE 802IEEE 802IEEE 802IEEE 802常用标准常用标准常用标准常用标准n n 掌握以太网、快速以太网、千兆以太网和万兆以太网技术组掌握以太网、快速以太网、千兆以太网和万兆以太网技术组掌握以太网、快速以太网、千兆以太网和万兆以太网技术组掌握以太网、快速以太网、千兆以太网和万兆以太网技术组网标准网标准网标准网标准n n 掌握无线局域网与局域网的互联技术掌握无线局域网与局域网的互联技术掌握无线局域网与局域网的互联技术掌握无线局域网与局域网的互联技术n n 掌握虚拟局域网的原理和功能掌握虚拟局域网的原理和功

5、能掌握虚拟局域网的原理和功能掌握虚拟局域网的原理和功能 5.15.15.15.1 局域网概述局域网概述 5.25.25.25.2 局域网的关键技术局域网的关键技术 5.45.45.45.4 高速局域网高速局域网 5.65.65.65.6 虚拟局域网简介虚拟局域网简介 5.35.35.35.3 传统以太网传统以太网 5.55.55.55.5 无线局域网无线局域网 第五章第五章 局域网基础局域网基础5.1 5.1 5.1 5.1 局域网概述局域网概述局域网概述局域网概述 传输介质也称传输媒体，是传输信息的物理载体传输介质也称传输媒体，是传输信息的物理载体传输介质也称传输媒体，是传输信息的物理载体传

6、输介质也称传输媒体，是传输信息的物理载体1 1较小的地域范围较小的地域范围2 2高传输速率和低误码率高传输速率和低误码率3 3面向的用户比较集中面向的用户比较集中4 4使用多种传输介质使用多种传输介质5 5数据通信设备是广义的数据通信设备是广义的5.1.1 5.1.1 5.1.1 5.1.1 局域网的特点局域网的特点局域网的特点局域网的特点 第五章第五章 局域网基础局域网基础图例图例第五章第五章 局域网基础局域网基础5.1 5.1 5.1 5.1 局域网概述局域网概述局域网概述局域网概述 5.1.2 5.1.2 5.1.2 5.1.2 局域网的体系结构局域网的体系结构局域网的体系结构局域网的体

7、系结构 1 1 1 1局域网的层次结构局域网的层次结构局域网的层次结构局域网的层次结构 IEEE 802 IEEE 802标准的局域网参考模型与标准的局域网参考模型与OSI/RMOSI/RM的对的对应关系模型包括了应关系模型包括了OSI/RMOSI/RM最低两层（物理层和数据最低两层（物理层和数据链路层）的功能，也包括网间互连的高层功能和管链路层）的功能，也包括网间互连的高层功能和管理功能。理功能。OSI/RMOSI/RMOSI/RMOSI/RM与与与与IEEE 802IEEE 802IEEE 802IEEE 802参考模型的对应关系示意图参考模型的对应关系示意图参考模型的对应关系示意图参考模

8、型的对应关系示意图第五章第五章 局域网基础局域网基础2 2 2 2IEEE 802IEEE 802IEEE 802IEEE 802标准系列标准系列标准系列标准系列 IEEEIEEE在在19801980年年2 2月成立了局域网标准化委员会月成立了局域网标准化委员会（简称（简称IEEE 802IEEE 802委员会），专门从事局域网的协议委员会），专门从事局域网的协议制作，形成了一系列的标准，称为制作，形成了一系列的标准，称为IEEE 802IEEE 802标准。标准。该标准已被国际标准化组织该标准已被国际标准化组织ISOISO采纳，作为局域网的采纳，作为局域网的国际标准系列，称为国际标准系列，称

9、为IEEE 802IEEE 802系列标准。系列标准。IEEE 802IEEE 802IEEE 802IEEE 802标准列举标准列举标准列举标准列举第五章第五章 局域网基础局域网基础2 2 2 2IEEE 802IEEE 802IEEE 802IEEE 802标准系列标准系列标准系列标准系列 IEEE 802 IEEE 802 IEEE 802 IEEE 802标准系列的描述如下图所示。标准系列的描述如下图所示。标准系列的描述如下图所示。标准系列的描述如下图所示。第五章第五章 局域网基础局域网基础5.5.5.5.2 2 2 2 局域网的关键技术局域网的关键技术局域网的关键技术局域网的关键技术

10、 5.2.1 5.2.1 5.2.1 5.2.1 局域网的体系结构局域网的体系结构局域网的体系结构局域网的体系结构 决定局域网特征的主要技术有：连接各种设备的决定局域网特征的主要技术有：连接各种设备的拓拓扑结构扑结构、传输介质传输介质及及介质访问控制方法介质访问控制方法，这三种技术在，这三种技术在很大程度上决定了传输数据的类型、网络的响应时间、很大程度上决定了传输数据的类型、网络的响应时间、吞吐率、利用率以及网络应用等各种网络特征。吞吐率、利用率以及网络应用等各种网络特征。局域网在网络拓扑上主要采用：总线型、环型与星局域网在网络拓扑上主要采用：总线型、环型与星型结构。型结构。在网络传输介质上主

11、要采用：在网络传输介质上主要采用：双绞线双绞线、同轴电缆同轴电缆与与光纤光纤。1.1.1.1.总线型拓扑结构总线型拓扑结构总线型拓扑结构总线型拓扑结构结构特点：结构特点：结构特点：结构特点：平等关系平等关系平等关系平等关系 信息传输关系：信息传输关系：信息传输关系：信息传输关系：广播式网络广播式网络广播式网络广播式网络 信息控制方式：信息控制方式：信息控制方式：信息控制方式：分布式介质访问控制分布式介质访问控制分布式介质访问控制分布式介质访问控制第五章第五章 局域网基础局域网基础以太网（以太网（EthernetEthernet）就是总线网的典型实例）就是总线网的典型实例 优点：优点：1）结构简

12、单、灵活 2）可靠性高（无源总线）3）布线相对简单 缺点：缺点：1）故障检测困难 2）其工作站数量有限制 3）实时性差总线型拓扑举例总线型拓扑举例总线型拓扑举例总线型拓扑举例第五章第五章 局域网基础局域网基础2.2.2.2.环型拓扑结构环型拓扑结构环型拓扑结构环型拓扑结构结构特点：结构特点：结构特点：结构特点：平等关系平等关系平等关系平等关系传播方式：传播方式：传播方式：传播方式：广播式广播式广播式广播式传输控制方式：传输控制方式：传输控制方式：传输控制方式：分布式控制分布式控制分布式控制分布式控制第五章第五章 局域网基础局域网基础典型实例有：IBM令牌环（Token Ring）网 剑桥环（C

13、ambridge Ring）网 优点：优点：1）结构简单，实时性强 2）信道利用率高 3）通信电缆长度短 4）不存在数据冲突问题 5）可靠性高（双环）缺点：缺点：1）环路封闭，扩展和关闭节点困难 2）节点过多时，传输率低(信息要穿过所有节点)3）单环时，节点故障会引起全网故障第五章第五章 局域网基础局域网基础3.3.3.3.星型拓扑结构星型拓扑结构星型拓扑结构星型拓扑结构结构特点：结构特点：结构特点：结构特点：中央节点控制，信息中央节点控制，信息中央节点控制，信息中央节点控制，信息 经中央节点转发。经中央节点转发。经中央节点转发。经中央节点转发。信息控制方式：信息控制方式：信息控制方式：信息控

14、制方式：集中通信控制方式。集中通信控制方式。集中通信控制方式。集中通信控制方式。传输方式：传输方式：传输方式：传输方式：广播式或交换式。广播式或交换式。广播式或交换式。广播式或交换式。第五章第五章 局域网基础局域网基础星型网的典型实例是星型网的典型实例是CBX网网 缺点：缺点：1）中央节点负担重，可靠性低 2）通信线路的利用率低第五章第五章 局域网基础局域网基础 优点：优点：1）结构简单、建网容易、便于管理 2）易于扩展，添加新站点方便 3）故障检测和隔离方便 4）传输速度快图例图例图例图例4.4.4.4.星型总线结构和星型环混合星型总线结构和星型环混合星型总线结构和星型环混合星型总线结构和星

15、型环混合 实际网络结构是多种多样的，其拓扑结构也不一实际网络结构是多种多样的，其拓扑结构也不一定是单一结构。它们往往是几种结构的混合体定是单一结构。它们往往是几种结构的混合体1 1 1 1）星型总线结构星型总线结构星型总线结构星型总线结构HUBHUBHUBHUB 星型总线星型拓扑总线拓扑星型总线星型拓扑总线拓扑星型总线星型拓扑总线拓扑星型总线星型拓扑总线拓扑第五章第五章 局域网基础局域网基础星型总线网络示意图星型总线网络示意图星型总线网络示意图星型总线网络示意图2 2 2 2）星型环星型环星型环星型环 有时，物理布局与网络设备的内部工作逻辑是有时，物理布局与网络设备的内部工作逻辑是有区别的有区

16、别的交换机交换机 物理上是星型拓扑，但其内部的工作逻辑采用的物理上是星型拓扑，但其内部的工作逻辑采用的是环状结构是环状结构第五章第五章 局域网基础局域网基础第五章第五章 局域网基础局域网基础5.5.5.5.2 2 2 2 局域网的关键技术局域网的关键技术局域网的关键技术局域网的关键技术 5.2.2 5.2.2 5.2.2 5.2.2 传输介质与传输形式传输介质与传输形式传输介质与传输形式传输介质与传输形式 局域网常用的传输形式有局域网常用的传输形式有局域网常用的传输形式有局域网常用的传输形式有基带传输基带传输基带传输基带传输和和和和宽带传输宽带传输宽带传输宽带传输两种。两种。两种。两种。1 1

17、 1 1基带系统基带系统基带系统基带系统使用数字信号传输的局域网定义为基带局域网。使用数字信号传输的局域网定义为基带局域网。主要特点如下：主要特点如下：（1 1）传输数字信号，介质全部带宽被单个信号占用。）传输数字信号，介质全部带宽被单个信号占用。（2 2）采用总线型拓扑结构，介质是基带同轴电缆。）采用总线型拓扑结构，介质是基带同轴电缆。（3 3）采用双向传输技术）采用双向传输技术。双向基带系统双向基带系统双向基带系统双向基带系统 第五章第五章 局域网基础局域网基础（4 4）因为信号的衰减基带传输只能达到几公里的距离。）因为信号的衰减基带传输只能达到几公里的距离。（5 5）采用中继器延伸网络的

18、长度。最多只允许有）采用中继器延伸网络的长度。最多只允许有4 4个中个中继器。继器。（6 6）总线拓扑基带传输局域网的典型实例是以太网。）总线拓扑基带传输局域网的典型实例是以太网。双绞线基带局域网用于低成本、低性能要求的场合，双绞线基带局域网用于低成本、低性能要求的场合，双绞线安装容易，但往往限制在双绞线安装容易，但往往限制在1 1公里距离以内，传输公里距离以内，传输速率为速率为1Mbps-100Mbps1Mbps-100Mbps。第五章第五章 局域网基础局域网基础 2 2 2 2宽带系统宽带系统宽带系统宽带系统 当特性阻抗为当特性阻抗为7575的同轴电缆用于频分多路复用的同轴电缆用于频分多路

19、复用FDMFDM的的模拟信号发送时，称为宽带。主要特点如下：模拟信号发送时，称为宽带。主要特点如下：（1 1）发送模拟信号，并采用）发送模拟信号，并采用FDMFDM技术。技术。（2 2）采用总线）采用总线/树型拓扑结构，介质是宽带同轴电缆。树型拓扑结构，介质是宽带同轴电缆。（3 3）传输距离比基带远，可达数十公里。）传输距离比基带远，可达数十公里。（4 4）采用单向传输技术，信号只能沿一个方向传播。）采用单向传输技术，信号只能沿一个方向传播。（5 5）两条数据通道，且端头处接在一起。）两条数据通道，且端头处接在一起。（6 6）结点的发送信号都沿着同一个通道流向端头。）结点的发送信号都沿着同一个

20、通道流向端头。（7 7）在物理上，可采用双电缆结构和单电缆结构来实）在物理上，可采用双电缆结构和单电缆结构来实现输入和输出的通道。现输入和输出的通道。宽带传输技术宽带传输技术宽带传输技术宽带传输技术 第五章第五章 局域网基础局域网基础5.5.5.5.2 2 2 2 局域网的关键技术局域网的关键技术局域网的关键技术局域网的关键技术 5.2.3 5.2.3 5.2.3 5.2.3 介质访问控制方法介质访问控制方法介质访问控制方法介质访问控制方法 把传输介质作为各结点共享的资源，将传输介质把传输介质作为各结点共享的资源，将传输介质的频带有效地分配给网上各结点的用户的方法称为介的频带有效地分配给网上各

21、结点的用户的方法称为介质访问控制方法。质访问控制方法。介质访问控制方法又称为媒体访问控制方法或信介质访问控制方法又称为媒体访问控制方法或信道访问控制方法等。道访问控制方法等。第五章第五章 局域网基础局域网基础 IEEE 802 IEEE 802 IEEE 802 IEEE 802标准规定了局域网中最常用的介质访问控标准规定了局域网中最常用的介质访问控标准规定了局域网中最常用的介质访问控标准规定了局域网中最常用的介质访问控制方法：制方法：制方法：制方法：IEEE 802.3 IEEE 802.3载波监听多路访问载波监听多路访问/冲突检测冲突检测（Carrier Sense Multiple Ac

22、cess/Collision Carrier Sense Multiple Access/Collision DetectionDetection，CSMA/CDCSMA/CD）IEEE 802.4 IEEE 802.4令牌总线（令牌总线（Token BusToken Bus）IEEE 802.5 IEEE 802.5令牌环（令牌环（Token RingToken Ring）第五章第五章 局域网基础局域网基础1 1CSMA/CDCSMA/CD介质访问控制介质访问控制CSMA/CD是一种争用型的协议。（1）CSMA控制方法CSMA代表载波监听多路访问。它是“先听后发”。（2）CSMA/CD技术C

23、SMA/CD是对CSMA的改进。它是在载波监听多路访问的基础上增加了冲突检测的技术。CD表示冲突检测，即“边发边听”。第五章第五章 局域网基础局域网基础 2 2令牌环令牌环 令牌环的技术始于1969年，这就是所谓的Newhall环路。在令牌环介质访问控制方法中，使用了令牌，它是一种被称作令牌的特殊的二进制比特格式的帧。环路上只有一个令牌，因此任何时刻至多只有一个结点发送数据，不会产生冲突。而且，令牌环上各结点均有相同的机会公平地获取令牌。令牌环的工作原理令牌环的工作原理令牌环的工作原理令牌环的工作原理 第五章第五章 局域网基础局域网基础 3 3令牌总线令牌总线 令牌总线介质访问控制是在物理总线

24、上建立一个逻辑环。从物理上看，它是一种总线拓扑结构的局域网，和总线网一样，各结点以总线为共享的传输介质。但是，从逻辑上看，它是一种环型拓扑结构的局域网，接在总线上的结点组成一个逻辑环。令牌总线局域网令牌总线局域网令牌总线局域网令牌总线局域网第五章第五章 局域网基础局域网基础5.5.5.5.3 3 3 3 传统以太网传统以太网传统以太网传统以太网 5.3.1 5.3.1 5.3.1 5.3.1 以太网的产生和发展以太网的产生和发展以太网的产生和发展以太网的产生和发展 以太网是最早的局域网，目前最流行的局域网结构。1980年，DEC、Intel、Xerox三家公司公布了以太网的蓝皮书，称为DIX版

25、以太网1.0规范。1983年，10BASE-5面世,不久，10BASE-2问世。1987年，10BASE-T出现。10Mbps以太网，IEEE 802.3有四种规范，即粗同轴电缆以太网（10BASE-5）、细同轴电缆以太网（10BASE-2）、双绞线以太网（10BASE-T）和光纤以太网（10BASE-F）。标准规范标准规范第五章第五章 局域网基础局域网基础5.5.5.5.3 3 3 3 传统以太网传统以太网传统以太网传统以太网 5.3.2 10BASE-5 5.3.2 10BASE-5 5.3.2 10BASE-5 5.3.2 10BASE-5 1 110BASE-510BASE-5的组成部

26、分的组成部分 主要包括以下几个组成部分：（1）粗同轴电缆（Coaxial Thick Cable）（2）收发器（Transceiver）（3）收发器电缆（Transceiver Cable）（4）网卡（Network Interface Card）（5）终接器（Terminal Connector）（6）中继器（Repeater）粗缆以太网示意图粗缆以太网示意图粗缆以太网示意图粗缆以太网示意图第五章第五章 局域网基础局域网基础2 210BASE-510BASE-5的技术规范的技术规范（1）两台相邻计算机（收发器）之间的最小距离为2.5m。（2）最大收发器电缆长度为500m。（3）一个网段的最大

27、长度不能超过500m。（4）一个网段上最多可连接的计算机数为100台。（5）最大网段数是5个（即用4个中继器来连接）。（6）最大网络干线电缆长度为2500m。第五章第五章 局域网基础局域网基础5.5.5.5.3 3 3 3 传统以太网传统以太网传统以太网传统以太网 5.3.3 10BASE-2 5.3.3 10BASE-2 5.3.3 10BASE-2 5.3.3 10BASE-2 1 110BASE-210BASE-2的组成部分的组成部分 主要包括以下几个组成部分：（1）细同轴电缆（Coaxial Thin Cable）（2）BNC T型连接器（BNC T Connector）（3）BNC连

28、接器（BNC Connector）（4）BNC圆柱形连接器（BNC Column Connector）（5）BNC终端匹配器（BNC Terminal Connector）（6）网卡（Network Interface Card）细缆以太网示意图细缆以太网示意图细缆以太网示意图细缆以太网示意图第五章第五章 局域网基础局域网基础2 210BASE-210BASE-2的技术规范的技术规范（1）两台相邻计算机之间的最小距离为0.5m。（在实际建网时，一般建议两台相邻计算机之间的距离大于1m）（2）一个网段的最大长度不能超过185m。（3）一个网段上最多可连接的计算机数为30台。（4）最大网段数是5个

29、（即用4个中继器来连接）。（5）最大网络干线电缆长度为925m。第五章第五章 局域网基础局域网基础5.5.5.5.3 3 3 3 传统以太网传统以太网传统以太网传统以太网 5.3.4 10BASE-T 5.3.4 10BASE-T 5.3.4 10BASE-T 5.3.4 10BASE-T 1990年9月颁布的以无屏蔽双绞线组建的数据传输速率为10Mbps的基带以太网标准。10BASE-T10BASE-T双绞线以太网双绞线以太网第五章第五章 局域网基础局域网基础1 110BASE-T10BASE-T的组成部分的组成部分（1）双绞线连接器（Twisted Pair Connector）（2）双绞

30、线（Twisted Pair）（3）集线器（Hub）（4）网卡（Network Interface Card）2 210BASE-T10BASE-T的技术规范的技术规范 （1）传输速率为10Mbps。（2）遵守CSMA/CD协议。（3）双绞线的长度不应超过100m。第五章第五章 局域网基础局域网基础5.5.5.5.3 3 3 3 传统以太网传统以太网传统以太网传统以太网 5.3.5 5.3.5 5.3.5 5.3.5 令牌网络令牌网络令牌网络令牌网络 1 1令牌环网络令牌环网络（1 1）令牌环网络的特点）令牌环网络的特点令牌环网络的拓扑结构为环形，采用专用的令牌环介质访问控制方式令牌环网络系统

31、遵循IEEE 802.2和IEEE 802.5标准令牌绕环一周有上限值，在重载时可以高效率地工作令牌环网络的覆盖范围没有限制，但站点数却受到一定的限制令牌环网络的连接图和原理图令牌环网络的连接图和原理图令牌环网络的连接图和原理图令牌环网络的连接图和原理图 第五章第五章 局域网基础局域网基础 2 2令牌总线网令牌总线网 （1 1）令牌总线网的特点）令牌总线网的特点 令牌总线局域网综合了令牌环网和总线网的优点，它在物理上是一个总线网，而在逻辑上却是一个令牌环网。令牌总线网连接图令牌总线网连接图 图例图例第五章第五章 局域网基础局域网基础 2 2令牌总线网令牌总线网（2）工作原理从逻辑上讲，令牌总线

32、把网络介质上的站组成一个环，环上每个站都知道自己前面和后面的站的地址，并且把该序列的第1个成员接在最后那个成员之后。传输介质上各站的物理排序和逻辑排序不相干，二者独立。一个称为令牌的控制帧管理着访问权。令牌绕逻辑环传送，只有令牌获得者有权发送帧，因为任何时刻只有一个站掌握令牌，故不会发生冲突。接收令牌的站获准控制介质到某个额定的最长时间，并可发送一个或多个帧。在下列之一条件之下，站必须交出对介质的控制权：该站没有数据帧要发送。该站发送了所有排队等候传输的数据帧。分配给该站的时间终了。第五章第五章 局域网基础局域网基础 2 2令牌总线网令牌总线网（3）令牌总线网的帧结构前导码前导码 SD FC

33、DA SA SD FC DA SA 数据单元数据单元 FCS FCS EDED其中：其中：SD-SD-帧首定界符帧首定界符 FC-FC-帧控制帧控制 DA-DA-目的地址目的地址 SA-SA-源地址源地址 FCS-FCS-帧校验序列帧校验序列 ED-ED-帧尾定界符帧尾定界符（4 4）令牌总线网的）令牌总线网的MACMAC子层子层第五章第五章 局域网基础局域网基础 2 2令牌总线网令牌总线网（4 4）令牌总线网的）令牌总线网的MACMAC子层子层接入控制机：它决定一个站什么时候可以向总线发送一个帧，并接入控制机：它决定一个站什么时候可以向总线发送一个帧，并且负责整个逻辑环路的管理。逻辑环路的管

34、理包括：优先级通且负责整个逻辑环路的管理。逻辑环路的管理包括：优先级通道容量分配、删除结点、插入结点、环的初始化和故障控制。道容量分配、删除结点、插入结点、环的初始化和故障控制。接口机：对接口机：对LLCLLC子层向下交给接入控制机发送的子层向下交给接入控制机发送的LLC PDULLC PDU进行缓进行缓存；将存；将LLCLLC子层和子层和MACMAC子层的服务质量参数进行变换；将收到的子层的服务质量参数进行变换；将收到的LLC PDULLC PDU进行地址检验。进行地址检验。发送机：从接入控制机收到发送机：从接入控制机收到LLC PDULLC PDU，再负责将帧装配成，再负责将帧装配成MAC

35、MAC帧帧交给物理层发送。交给物理层发送。接收机：将物理层上交的数据进行差错校验。当收到接收机：将物理层上交的数据进行差错校验。当收到LLC PDULLC PDU时时就上交给就上交给LLCLLC子层。若收到的是子层。若收到的是MACMAC帧，则交给接入控制机进行帧，则交给接入控制机进行处理处理。第五章第五章 局域网基础局域网基础快速以太网的数据传输速率为快速以太网的数据传输速率为100Mbps100Mbps。它保留着传统。它保留着传统10Mbps10Mbps速率速率EthernetEthernet的所有特征，即相同的数据格式、相同的介质访的所有特征，即相同的数据格式、相同的介质访问控制方法问控

36、制方法CSMA/CDCSMA/CD和相同的组网方法，而只是把和相同的组网方法，而只是把Fast Fast EthernetEthernet每个比特的发送时间由每个比特的发送时间由100ns100ns降低到降低到10ns10ns。并由。并由IEEEIEEE正式将其命名为正式将其命名为IEEE 802.3uIEEE 802.3u标准标准 5.5.4 4 传统以太网传统以太网传统以太网传统以太网 5.4.1 5.4.1 5.4.1 5.4.1 快速以太网快速以太网快速以太网快速以太网 第五章第五章 局域网基础局域网基础1 1100BASE-T100BASE-T标准标准 100BASE-T 100BA

37、SE-T是是10BASE-T10BASE-T的扩展，的扩展，MACMAC层仍采用层仍采用CSMA/CDCSMA/CD介质介质访问控制方法，访问控制方法，100BASE-T100BASE-T标准允许包括多个物理层，现在有三标准允许包括多个物理层，现在有三个不同的个不同的100BASE-T100BASE-T物理层规范，其中两个物理层规范支持长度物理层规范，其中两个物理层规范支持长度为为100m100m的非屏蔽双绞线，另一个规范支持单模或多模光缆的非屏蔽双绞线，另一个规范支持单模或多模光缆。5.5.4 4 传统以太网传统以太网传统以太网传统以太网 5.4.1 5.4.1 5.4.1 5.4.1 快速

38、以太网快速以太网快速以太网快速以太网 第五章第五章 局域网基础局域网基础2 2100BASE-T100BASE-T主要特点主要特点（1 1）采用与）采用与10BASE-T10BASE-T相似的层次协议结构，其中相似的层次协议结构，其中LLCLLC子层完全相子层完全相同。同。（2 2）帧格式与）帧格式与10BASE-T10BASE-T相同，包括最小帧长为相同，包括最小帧长为6464个字节，最大个字节，最大帧长为帧长为15181518个字节，帧间最小间隙为个字节，帧间最小间隙为1212个字节。个字节。（3 3）MACMAC子层与物理层之间采用介质无关接口子层与物理层之间采用介质无关接口MIIMII

39、。（4 4）介质访问控制方法为）介质访问控制方法为CSMA/CDCSMA/CD。（5 5）拓扑为以）拓扑为以100BASE-T100BASE-T集线器集线器/交换机为中心的星型拓扑结构。交换机为中心的星型拓扑结构。（6 6）传输速率为）传输速率为100Mbps100Mbps。（7 7）传输介质为）传输介质为UTPUTP或光缆。或光缆。（8 8）网络最大直径为）网络最大直径为205m205m。5.5.4 4 传统以太网传统以太网传统以太网传统以太网 5.4.1 5.4.1 5.4.1 5.4.1 快速以太网快速以太网快速以太网快速以太网 第五章第五章 局域网基础局域网基础3 3100BASE-T

40、100BASE-T物理层物理层100BASE-T100BASE-T定义了以下三种不同的物理层协议。定义了以下三种不同的物理层协议。（1 1）100BASE-TX100BASE-TX。100BASE-TX100BASE-TX采用采用2 2对对5 5类类UTPUTP或或2 2对对1 1类类STPSTP作作为传输介质，其中一对用于发送，另一对用于接收，站点与集线为传输介质，其中一对用于发送，另一对用于接收，站点与集线器之间的最大距离为器之间的最大距离为100m100m。对于。对于5 5类类UTPUTP，使用，使用RJ-45RJ-45连接器；对连接器；对于于1 1类类STPSTP，使用，使用DB-9D

41、B-9连接器。连接器。（2 2）100BASE-T4100BASE-T4。100BASE-T4100BASE-T4采用采用4 4对对3 3类、类、4 4类和类和5 5类类UTPUTP作作为传输介质。为传输介质。4 4对线中，对线中，3 3对用于数据传输，对用于数据传输，1 1对用于冲突检测。对用于冲突检测。使用使用RJ-45RJ-45连接器，站点与集线器之间的最大距离为连接器，站点与集线器之间的最大距离为100m100m。（3 3）100BASE-FX100BASE-FX。100BASE-FX100BASE-FX采用采用2 2束多模光纤作为传输介质，束多模光纤作为传输介质，每束都可用于两个方向

42、，因此它是全双工的，并且在每个方向上每束都可用于两个方向，因此它是全双工的，并且在每个方向上速率均为速率均为100Mbps100Mbps。适用于高速主干网、有电磁干扰环境、要求通信保密性好和传适用于高速主干网、有电磁干扰环境、要求通信保密性好和传输距离远等应用场合，使用标准输距离远等应用场合，使用标准FDDI MICFDDI MIC连接器、连接器、STST连接器和连接器和SCSC连接器，站点与集线器之间的最大距离高达连接器，站点与集线器之间的最大距离高达2km2km。5.5.4 4 传统以太网传统以太网传统以太网传统以太网 5.4.1 5.4.1 5.4.1 5.4.1 快速以太网快速以太网快

43、速以太网快速以太网 第五章第五章 局域网基础局域网基础 与快速以太网的相同之处是：千兆位以太网同样保留着传统的与快速以太网的相同之处是：千兆位以太网同样保留着传统的100BASE-T100BASE-T的所有特征，即相同的数据格式、相同的介质访问控的所有特征，即相同的数据格式、相同的介质访问控制方法制方法CSMA/CDCSMA/CD和相同的组网方法，而只是把和相同的组网方法，而只是把EthernetEthernet每个比特每个比特的发送时间由的发送时间由10ns10ns降低到降低到1ns1ns。基于光纤的千兆位以太网标准是。基于光纤的千兆位以太网标准是IEEE 802.3zIEEE 802.3z

44、；基于；基于5 5类类UTPUTP的千兆位以太网标准是的千兆位以太网标准是IEEE 802.3abIEEE 802.3ab。5.5.4 4 传统以太网传统以太网传统以太网传统以太网 5.4.2 5.4.2 5.4.2 5.4.2 千兆位以太网千兆位以太网千兆位以太网千兆位以太网 第五章第五章 局域网基础局域网基础1 11000BASE-SX1000BASE-SX标准标准 是一种使用短波激光作为信号源的网络介质技术，配置波长为是一种使用短波激光作为信号源的网络介质技术，配置波长为770nm770nm860nm860nm（一般为（一般为850nm850nm）的激光传输器，不支持单模光纤，）的激光传

45、输器，不支持单模光纤，只能驱动多模光纤。它所使用的光纤规格有两种，即芯径为只能驱动多模光纤。它所使用的光纤规格有两种，即芯径为62.5m62.5m和和50m50m的多模光纤，采用的多模光纤，采用8B/10B8B/10B编码方式，传输距离分别为编码方式，传输距离分别为260m260m和和525m525m，适用于建筑物中同一层的短距离主干网。，适用于建筑物中同一层的短距离主干网。2 21000BASE-LX1000BASE-LX标准标准 是一种使用长波激光作为信号源的网络介质技术，配置波长为是一种使用长波激光作为信号源的网络介质技术，配置波长为1270nm1270nm1355nm1355nm（一般

46、为（一般为1300nm1300nm）的激光传输器，它既可以驱）的激光传输器，它既可以驱动多模光纤，也可以驱动单模光纤。它所使用的光纤规格为：芯径动多模光纤，也可以驱动单模光纤。它所使用的光纤规格为：芯径为为62.5m62.5m和和50m50m的多模光纤，工作波长为的多模光纤，工作波长为850nm850nm，传输距离为，传输距离为525m525m和和550m550m，数据编码方法为，数据编码方法为8B/10B8B/10B，适用于作为大楼网络系统，适用于作为大楼网络系统的主干网；芯径为的主干网；芯径为9m9m的单模光纤，工作波长为的单模光纤，工作波长为1300nm1300nm或或1550nm155

47、0nm，传输距离为，传输距离为3000m3000m，数据编码方法采用，数据编码方法采用8B/10B8B/10B，适用于校园或城，适用于校园或城域主干网。域主干网。5.5.4 4 传统以太网传统以太网传统以太网传统以太网 5.4.2 5.4.2 5.4.2 5.4.2 千兆位以太网千兆位以太网千兆位以太网千兆位以太网 第五章第五章 局域网基础局域网基础3 31000BASE-CX1000BASE-CX标准标准 使用使用150150屏蔽双绞线（屏蔽双绞线（STPSTP），采用），采用8B/10B8B/10B编码方式，传输速编码方式，传输速率为率为1.25Gbps1.25Gbps，传输距离为，传输距

48、离为25m25m，主要用于集群设备的连接，如一，主要用于集群设备的连接，如一个交换机机房内的设备互连。个交换机机房内的设备互连。4 41000BASE-T1000BASE-T标准标准 使用使用4 4对对5 5类非屏蔽双绞线（类非屏蔽双绞线（UTPUTP），传输距离为），传输距离为100m100m，主要用，主要用于结构布线中同一层建筑的通信于结构布线中同一层建筑的通信1000Mbps1000Mbps垂直或水平布线。垂直或水平布线。5 5组网的基本硬件设备组网的基本硬件设备（1 1）1000Mbps1000Mbps以太网交换机以太网交换机（2 2）1000Mbps1000Mbps以太网卡以太网卡（

49、3 3）100Mbps100Mbps以太网交换机或以太网交换机或100Mbps100Mbps集线器集线器（4 4）10Mbps10Mbps以太网卡、以太网卡、100Mbps100Mbps以太网卡或以太网卡或10.100Mbps10.100Mbps以太网卡以太网卡（5 5）双绞线或光缆）双绞线或光缆5.5.4 4 传统以太网传统以太网传统以太网传统以太网 5.4.2 5.4.2 5.4.2 5.4.2 千兆位以太网千兆位以太网千兆位以太网千兆位以太网 第五章第五章 局域网基础局域网基础5.5.4 4 传统以太网传统以太网传统以太网传统以太网 5.4.2 5.4.2 5.4.2 5.4.2 千兆位

50、以太网千兆位以太网千兆位以太网千兆位以太网 第五章第五章 局域网基础局域网基础1 110GBASE-SR/EW10GBASE-SR/EW标准标准 早在早在20022002年年6 6月，月，IEEE 802.3aeIEEE 802.3ae任务小组就颁布了一系列基于任务小组就颁布了一系列基于光纤的万兆以太网的标准，能够支持万兆传输的距离在光纤的万兆以太网的标准，能够支持万兆传输的距离在300m300m（10GBase-SR10GBase-SR，OM3OM3多模光纤）到多模光纤）到40km40km（10GBase-EW10GBase-EW，OS1OS1单模光纤）之间，该技术适用于距离较远的园区主干或