1、田卫锋第1页，共31页。l主要内容：以太网的发展过程以太网的特点100BASE-TFDDI千兆位以太网万兆位以太网网络提速设备第2页，共31页。l70年代中期由Xerox Palo Alto Research Center(Bob Metcalfe)提出，数据率为2.94M/s，称为Ethernet。l后来由DEC,Intel and Xerox(DIX 标准)改进为10M标准，1982年修改第二版DIX Ethernet V2。l1983年定名为IEEE 802.3，即使用CSMA/CD协议的 LAN标准，数据率从1M到10M，支持多种传输媒体。第3页，共31页。l以太网的核心通信机制。l主
2、要用于传输及解码格式化的数据包，包括检测节点地址并监控传输错误。l以无缘电缆作总线来传送数据帧。l可以分：非坚持CSMA/CDp坚持CSMA/CD1坚持CSMA/CD第4页，共31页。l当网络上两台或多台计算机发生第一次冲突后，设置参数L=2，各站等待0或1个时间之间选择一个随机延迟（每个时间片段长度等于信号爱电缆上最长来回传送时间2T）。如果两站冲突后再次冲突，则第二次冲突后，将L加倍，即各站在03之间随机的选择等待时间。l以次类推，第n次冲突后，随机选择的数字范围是02n-1不过在第十次冲突后，随机等待时间将冻结为1023个时间片段。发生16次冲突后，控制器将停止行动并向计算机报告发送失败
3、。第5页，共31页。l任意两个站之间最多有3个同轴电缆接到转发器上。l点到点链路的总长度不能超过1km。lFOIRL转发器之间的光纤链路最大长度1km。l任意两个站之间的最大允许往返传播时延为51.2us，即以太网的争用期。l一个网上的最大站数为1024。l每个同轴电缆最多只能安装100个站点。l网络的每个段最长为185m。l细缆以太网采用BNC T标准型接头。第6页，共31页。第7页，共31页。l包括10BASE 5、10BASE 2和10BASE T系统。l所有站点共享带宽，站点越多，带宽越窄。第8页，共31页。l以交换型集线器为核心设备连接网络站点。l摆脱CSMA/CD的访问控制方式束缚
4、。l系统带宽可达端口带宽的n倍（n为交换机端口数）。第9页，共31页。：平时所有端口不开通，工作站需要通信时，交换式集线器同时连通许多对端口，使每一对相互通信的工作站能够像独享通信媒体一样，进行无冲突的传输数据。通信完成后，断开连接。：存储转发交换、直通第10页，共31页。lVLAN是利用交换机实现的一种局域网，它只给用户提供一种服务，而不是一种新局域网。VLAN是用户和网络资源的“即时”组合，可以按需要将有关设备和资源非常方便地重新组合，使用户可以从不同的数据库或服务器种访问所需数据。l如果跨越三个以上的集线器，可能会遇到维护上的困难。第11页，共31页。l按交换端口号划分。按交换端口号将交
5、换设备端口进行分组来划分VLAN，例如一个交换设备上的端口1、2、5、7所联接的客户工作站可以构成VLAN A，而端口3、4、6、8则构成VLAN B等。l按MAC地址划分。即由网管人员指定属于同一个VLAN中的各客户站的MAC地址。l按第三层协议划分。基于第三层协议的VLAN实现在决定VLAN成员身份时主要考虑协议类型(支持多协议的情况下)或网络层地址(如TCP/IP网络的子网地址)。此种类型的VLAN划分需要将子网地址映射到VLAN，交换设备根据子网地址将各机器的MAC地址同一个VLAN联系起来。交换设备将决定不同网络端口上联接的机器属于同一个VLAN。第12页，共31页。1.100BAS
6、E-T技术l在双绞线上传输l100Mb/sl基带信号l星型拓扑以太网l使用IEEE802.3标准第13页，共31页。由10BASE-T升级到100BASE-T需要：l更换一块网卡l配置一个100Mb/s的集线器不需要更换线路、网络协议和应用软件。第14页，共31页。l分两类：共享型快速以太网系统：使用共享型集线器；交换型以太网系统：使用快速以太网交换器。l100BASE-FX是使用光纤的全双工网络。l100BASE-T网卡有很强自适应性自适应性。l（10M/100M自适应就是在网络中网卡、集线器和交换机能够自动调节到双方均能接受的10M/100M速度下工作，即会自动调节到双方均能接受的最佳工作
7、模式。）第15页，共31页。数据链路层物理层LLC子层MAC子层物理信令子层媒体IEEE 802OSI第16页，共31页。常见的4种以太网的物理层：l100BASETX（2对5类UTP）、100BASEFX（光纤）、100BASET4（4对3类UTP）、100BASET2（2对3类UTP）。l国内几乎都选用5类双绞线或光纤。l物理层可以再分为编码/译码和收发器两个功能模块（包括媒体，即3个部分）。第17页，共31页。l网卡l收发器l收发器电缆l集线器l双绞线或光缆第18页，共31页。l使用基于IEEE802.5令牌环标准的令牌传送MAC协议。l使用802.5 LLC协议，故与IEEE802局域
8、网兼容l利用多模光纤进行传输，使用双环拓扑l数据率为100Mb/s，光信号码元传输速率为125Mbaudl1000个物理连接（若都是双连接站，则为500个）l分组长度最大为4500Bl最大站间距离为2km，环路长度100km第19页，共31页。（1）计算机机房网（称为后端网络），用于计算机机房中大型计算机与高速外设之间的连接，以及对可靠性、传输速率与系统容错要求较高的环境。（2）办公室或建筑物群的主干网（称为前端网络），用于连接大量的小型机、工作站、个人计算机与各种外设。（3）校园网的主干网，用于连接分布在校园中各个建筑物中的小型机、服务器、工作站和个人计算机，以及多个局域网。（4）多校园的主
9、干网，用于连接地理位置相距几公里的多个校园网、企业网，成为一个区域性的互连多个校园网、企业网的主干网。第20页，共31页。lFDDI是使用光纤的令牌环网。对应ISO 9314国际标准，一般划分在MAN范围。l具有动态分配带宽的能力，故能同时提供同步和异步数据服务。l应用最多是作为校园网的主干网。第21页，共31页。l两个数据传输方向相反的环路（主环和次环）。正常情况下工作环路叫主环，不工作的叫次环。当环路出现故障时，FDDI能自动重新配置，同时启动次环工作。l使用集中器。集中器有多个端口可以和多个单连接站（SAS）连接。（双连接站简写DAS，1个连接站可以有12个MAC实体）第22页，共31页
10、。lFDDI-以基本方式工作时，仅提供分组数据服务和FDDI一样。lFDDI-以混合方式工作时，可以同时提供分组交换和电路交换服务。第23页，共31页。l用于网络的主干网，也可在高带宽的应用中连接工作站和集线器。l千兆位以太网使用两种成熟技术：现有的以太网ANSI制定的光纤通信l前兆位以太网物理层有两种标准：1000BASE-X（802.3z）1000BASE-T（802.3ab）第24页，共31页。l1000BASE-SX 使用多模光纤和850nm激光器l1000BASE-LX使用单模光纤或多模光纤和1300nm激光器l1000BASE-CX使用短距离的屏蔽双绞线电缆STP第25页，共31页
11、。l使用4对5类线UTPl传输距离为25m100ml采用载波延伸及分组突发技术第26页，共31页。l与现有大多数网络设施兼容l简便的网络升级操作l技术成熟稳定l总体开销较低l灵活的网络互联和网络设计l性能高（多数采用无冲突的全双工交换式结构）第27页，共31页。l尚未成熟开发，采用802.3ae标准 l首先表现在物理层面上。万兆以太网是一种只采用全双工与光纤的技术，其物理层（PHY）和OSI模型的第一层（物理层）一致，它负责建立传输介质（光纤或铜线）和MAC层的连接，MAC层相当于OSI模型的第二层（数据链路层）。在网络的结构模型中，把PHY进一步划分为物理介质关联层（PMD）和物理代码子层（
12、PCS）。第28页，共31页。l其次，万兆以太网技术基本承袭了以太网、快速以太网及千兆以太网技术，因此在用户普及率、使用方便性、网络互操作性及简易性上皆占有极大的引进优势。l第三，万兆标准意味着以太网将具有更高的带宽（10G）和更远的传输距离（最长传输距离可达40公里）。第29页，共31页。l第四、在企业网中采用万兆以太网可以最好地连接企业网骨干路由器，这样大大简化了网络拓扑结构，提高网络性能。l第五、万兆以太网技术提供了更多的更新功能，大大提升QoS，具有相当的革命性，因此，能更好的满足网络安全、服务质量、链路保护等多个方面需求。第30页，共31页。l解决网络速度瓶颈方法：修宽路。提车速。l新一代的网络骨干需要在速度、可伸缩性、QoS3方面改进。采用光纤采用DWDM采用太（T）比特交换式路由器。l3种流行的新型路由器结构中央处理器结构、交换结构、大规模并行结构第31页，共31页。
