数据通信以太网技术原理学习教案.pptx

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1、会计学1数据通信以太网技术数据通信以太网技术(jsh)原理原理第一页，共21页。课程内容课程内容6.1 以太网简介以太网简介6.2 IEEE 802标准标准6.3 以太网的设备以太网的设备(shbi)和连接和连接6.4 以太网的分类以太网的分类第1页/共21页第二页，共21页。以太网的起源以太网的起源(qyun)n n ALOHA ALOHA系统系统系统系统n n 以太名称源于希腊文以太名称源于希腊文以太名称源于希腊文以太名称源于希腊文n n7070年代中期年代中期年代中期年代中期(zhngq)(zhngq)由施乐公司（由施乐公司（由施乐公司（由施乐公司（Bob MetcalfeBob Met

2、calfe）提出）提出）提出）提出n n Ethernet Ethernet（以太网）。（以太网）。（以太网）。（以太网）。n n特征：特征：特征：特征：n n 同轴电缆、基带传输、总线拓扑、同轴电缆、基带传输、总线拓扑、同轴电缆、基带传输、总线拓扑、同轴电缆、基带传输、总线拓扑、CSMA/CDCSMA/CDn n IEEE 802.3 IEEE 802.3（19851985），支持多种传输媒体。），支持多种传输媒体。），支持多种传输媒体。），支持多种传输媒体。第2页/共21页第三页，共21页。以太网原理以太网原理(yunl)-CSMA/CD以太网原理以太网原理(yunl)-CSMA/CDn

3、nCSCS：载波侦听。：载波侦听。：载波侦听。：载波侦听。n n在发送数据在发送数据在发送数据在发送数据(shj)(shj)之前进行监听，以确保线路空闲，之前进行监听，以确保线路空闲，之前进行监听，以确保线路空闲，之前进行监听，以确保线路空闲，减少冲突的机会。减少冲突的机会。减少冲突的机会。减少冲突的机会。n nMAMA：多址访问。：多址访问。：多址访问。：多址访问。n n每个站点发送的数据每个站点发送的数据每个站点发送的数据每个站点发送的数据(shj)(shj)，可以同时被多个站点，可以同时被多个站点，可以同时被多个站点，可以同时被多个站点接收。接收。接收。接收。n nCDCD：冲突检测。：

4、冲突检测。：冲突检测。：冲突检测。n n边发送边检测，发现冲突就停止发送，然后延迟一边发送边检测，发现冲突就停止发送，然后延迟一边发送边检测，发现冲突就停止发送，然后延迟一边发送边检测，发现冲突就停止发送，然后延迟一个随机时间之后继续发送。个随机时间之后继续发送。个随机时间之后继续发送。个随机时间之后继续发送。第3页/共21页第四页，共21页。以太网帧格式以太网帧格式(g shi)第4页/共21页第五页，共21页。课程内容课程内容6.1 以太网简介以太网简介6.2 IEEE 802标准标准6.3 以太网的设备和连接以太网的设备和连接(linji)6.4 以太网的分类以太网的分类第5页/共21页

5、第六页，共21页。n nIEEEIEEEIEEEIEEE局域网标准委员会分别制定了不同的标准，适用局域网标准委员会分别制定了不同的标准，适用局域网标准委员会分别制定了不同的标准，适用局域网标准委员会分别制定了不同的标准，适用(shyng)(shyng)(shyng)(shyng)于不于不于不于不同的网络环境。同的网络环境。同的网络环境。同的网络环境。IEEE 802系列系列(xli)标准标准第6页/共21页第七页，共21页。n n IEEE 802 IEEE 802标准把数据链路层划分为两个子层：标准把数据链路层划分为两个子层：标准把数据链路层划分为两个子层：标准把数据链路层划分为两个子层：n

6、 n 逻辑链路控制（逻辑链路控制（逻辑链路控制（逻辑链路控制（LLCLLC）子层）子层）子层）子层n n 介质访问控制（介质访问控制（介质访问控制（介质访问控制（MACMAC）子层。）子层。）子层。）子层。n n LLC LLC子层负责向网际层提供服务，主要功能是寻址、子层负责向网际层提供服务，主要功能是寻址、子层负责向网际层提供服务，主要功能是寻址、子层负责向网际层提供服务，主要功能是寻址、差差差差 错控制和流量控制等；错控制和流量控制等；错控制和流量控制等；错控制和流量控制等；n n MAC MAC子层主要功能是控制对传输子层主要功能是控制对传输子层主要功能是控制对传输子层主要功能是控制对

7、传输(chun sh)(chun sh)介质的访问，介质的访问，介质的访问，介质的访问，不同类型的不同类型的不同类型的不同类型的LANLAN，采用不同的控制法。，采用不同的控制法。，采用不同的控制法。，采用不同的控制法。局域网的参考模型局域网的参考模型第7页/共21页第八页，共21页。l10Base5：粗粗同同轴轴电电缆缆(dinln)（5代代表表电电缆缆(dinln)的的中中继继长长度度是是500米）米）l10Base2：细细同同轴轴电电缆缆(dinln)（2代代表表电电缆缆(dinln)的的中中继继长长度度是是185米）米）l10BaseT：双绞线（中继长度是：双绞线（中继长度是100米）

8、米）l10BaseF：光线（中继长度是：光线（中继长度是2000米）米）802.3的线缆的线缆X Base Y第8页/共21页第九页，共21页。l用用途途(yngt)：用用于于屏屏蔽蔽不不同同的的802网网络络之之间间的的差差别别，如如以以太太网网、令令牌牌环环网网等等，对对于于网网络络层层来来说说，看看不不到到下下层层的不同。的不同。802.2标准标准(biozhn)分组分组分分组组分分组组LLC头头MAC头头分分组组MACLLC头头LLC头头LLC头头第9页/共21页第十页，共21页。课程内容课程内容6.1 以太网简介以太网简介6.2 IEEE 802标准标准6.3 以太网的设备和连接以太

9、网的设备和连接(linji)6.4 以太网的分类以太网的分类第10页/共21页第十一页，共21页。10 BASE 5的连接的连接(linji)方法方法n n 拓扑结构：总线拓扑结构：总线拓扑结构：总线拓扑结构：总线(z(z n n xin)xin)型型型型n n 设备：粗缆、设备：粗缆、设备：粗缆、设备：粗缆、AUIAUI接头接头接头接头n n 用途：传统以太网用途：传统以太网用途：传统以太网用途：传统以太网n n 速率：速率：速率：速率：10Mbps10Mbps第11页/共21页第十二页，共21页。10 BASE 2的连接的连接(linji)方法方法n n 拓扑结构拓扑结构拓扑结构拓扑结构(

10、jigu)(jigu)：总线型：总线型：总线型：总线型n n 设备：细缆、设备：细缆、设备：细缆、设备：细缆、BNCBNC接头接头接头接头n n 用途：传统以太网用途：传统以太网用途：传统以太网用途：传统以太网n n 速率：速率：速率：速率：10Mbps10Mbps第12页/共21页第十三页，共21页。10 BASE T的连接的连接(linji)方法方法n n 拓扑结构：总线型、星型拓扑结构：总线型、星型拓扑结构：总线型、星型拓扑结构：总线型、星型n n 设备：双绞线、设备：双绞线、设备：双绞线、设备：双绞线、RJ-45RJ-45接头、集线器或交换机接头、集线器或交换机接头、集线器或交换机接头

11、、集线器或交换机n n 用途：普遍用途：普遍用途：普遍用途：普遍(p(p bin)bin)以太网以太网以太网以太网n n 速率：速率：速率：速率：10Mbps10Mbps、100Mbps100Mbps、1000Mbps1000Mbps第13页/共21页第十四页，共21页。课程内容课程内容6.1 以太网简介以太网简介6.2 IEEE 802标准标准6.3 以太网的设备和连接以太网的设备和连接(linji)6.4 以太网的分类以太网的分类第14页/共21页第十五页，共21页。传统传统(chuntng)以太网技术以太网技术n n速率：速率：速率：速率：10Mbps10Mbpsn n标准体系：标准体系

12、：标准体系：标准体系：802.3802.3n n物理层标准：物理层标准：物理层标准：物理层标准：n n 10BASE5 10BASE5、10BASE210BASE2、10BASET10BASET、10BASEF10BASEFn n设备和传输介质：设备和传输介质：设备和传输介质：设备和传输介质：n n 交换机、集线器、同轴电缆交换机、集线器、同轴电缆交换机、集线器、同轴电缆交换机、集线器、同轴电缆(tn(tn zhu din l zhu din l n)n)、双绞线、光线双绞线、光线双绞线、光线双绞线、光线n n帧格式：标准以太网数据帧帧格式：标准以太网数据帧帧格式：标准以太网数据帧帧格式：标准

13、以太网数据帧第15页/共21页第十六页，共21页。快速快速(kui s)以太网技术以太网技术n n速率：速率：速率：速率：100Mbps100Mbpsn n标准体系：标准体系：标准体系：标准体系：802.3u802.3un n物理层标准：物理层标准：物理层标准：物理层标准：n n 100BASE-T4:4 100BASE-T4:4对对对对3 3类双绞线类双绞线类双绞线类双绞线n n 100BASE-TX:4 100BASE-TX:4对对对对5 5类双绞线类双绞线类双绞线类双绞线n n 10BASE-F:1 10BASE-F:1对多模光纤对多模光纤对多模光纤对多模光纤n n设备设备设备设备(sh

14、bi)(shbi)：交换机、集线器：交换机、集线器：交换机、集线器：交换机、集线器n n帧格式：标准以太网数据帧帧格式：标准以太网数据帧帧格式：标准以太网数据帧帧格式：标准以太网数据帧第16页/共21页第十七页，共21页。千兆以太网技术千兆以太网技术(jsh)n n速率速率速率速率(sl(sl)：1000Mbps1000Mbpsn n标准体系：标准体系：标准体系：标准体系：802.3z802.3z和和和和802.3Ab802.3Abn n IEEE 802.3z IEEE 802.3z标准定义了标准定义了标准定义了标准定义了3 3种类型的介质：种类型的介质：种类型的介质：种类型的介质：n n

15、使用短波激光的多模光纤使用短波激光的多模光纤使用短波激光的多模光纤使用短波激光的多模光纤n n 使用长波激光的单模光纤或多模光纤使用长波激光的单模光纤或多模光纤使用长波激光的单模光纤或多模光纤使用长波激光的单模光纤或多模光纤n n 短距离屏敝双绞线短距离屏敝双绞线短距离屏敝双绞线短距离屏敝双绞线n n IEEE 802.3ab IEEE 802.3ab标准定义了运行在标准定义了运行在标准定义了运行在标准定义了运行在4 4对对对对5 5类或更高级别类或更高级别类或更高级别类或更高级别n n UTP UTP电缆上的千兆位以太网。电缆上的千兆位以太网。电缆上的千兆位以太网。电缆上的千兆位以太网。第1

16、7页/共21页第十八页，共21页。千兆以太网技术千兆以太网技术(jsh)n n设备：设备：设备：设备：n n 交换机交换机交换机交换机n n帧格式：标准以太网数据帧帧格式：标准以太网数据帧帧格式：标准以太网数据帧帧格式：标准以太网数据帧n n差别：差别：差别：差别：n n将将将将MIIMII修改为修改为修改为修改为GMII(GMII(千兆位介质无关接口千兆位介质无关接口千兆位介质无关接口千兆位介质无关接口)。n n采用了光纤通道中使用采用了光纤通道中使用采用了光纤通道中使用采用了光纤通道中使用(sh(sh yng)8B/10Byng)8B/10B的信号编码。的信号编码。的信号编码。的信号编码。

17、n n修改了自动协商的信号模式，使其能够工作于光纤和铜修改了自动协商的信号模式，使其能够工作于光纤和铜修改了自动协商的信号模式，使其能够工作于光纤和铜修改了自动协商的信号模式，使其能够工作于光纤和铜缆介质之上。缆介质之上。缆介质之上。缆介质之上。n n优先使用优先使用优先使用优先使用(sh(sh yng)yng)光纤介质，仅在近距离上使用光纤介质，仅在近距离上使用光纤介质，仅在近距离上使用光纤介质，仅在近距离上使用(sh(sh yng)yng)铜介质。铜介质。铜介质。铜介质。第18页/共21页第十九页，共21页。万兆以太网技术万兆以太网技术(jsh)n n速率：速率：速率：速率：10Gbps1

18、0Gbpsn n特点：特点：特点：特点：n n保留了传统以太网的帧格式、最大帧长度和最小帧保留了传统以太网的帧格式、最大帧长度和最小帧保留了传统以太网的帧格式、最大帧长度和最小帧保留了传统以太网的帧格式、最大帧长度和最小帧长度。长度。长度。长度。n n只工作在全双工方式。只工作在全双工方式。只工作在全双工方式。只工作在全双工方式。n n不再不再不再不再(b zi)(b zi)使用使用使用使用CSMA/CDCSMA/CD协议。协议。协议。协议。n n只使用光纤作为传输介质。只使用光纤作为传输介质。只使用光纤作为传输介质。只使用光纤作为传输介质。n n万兆位以太网支持局域网和广域网两种类型的物理万兆位以太网支持局域网和广域网两种类型的物理万兆位以太网支持局域网和广域网两种类型的物理万兆位以太网支持局域网和广域网两种类型的物理层：层：层：层：第19页/共21页第二十页，共21页。第20页/共21页第二十一页，共21页。