盛立军《计算机网络技术基础》课件第五章ppt

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1、从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。计算机网络技术基础从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。2 从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。章节导读局域网（Local Area Network，LAN）是20世纪70年代后迅速发展起来的计算机网络，是将小区域内的各种通信设备互联在一起的通信网络，是一个高

2、速通信系统。本章主要讲解局域网的相关知识，包括局域网的特征、体系结构、802标准、组网模式，局域网的介质访问控制方法，以太网技术，快速网络技术，虚拟局域网技术，无线局域网技术等内容。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。学 习 目 标熟悉局域网的特征、体系结构、802标准和组网模式。理解并掌握局域网的介质访问控制方法。理解并掌握以太网技术。掌握以太网交换机设备。理解并掌握快速网络技术。掌握虚拟局域网和无线局域网技术。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构

3、，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。5 5.1 认识局域网局部区域网络（Local Area Network，LAN）简称为“局域网”，是一种将较小地理范围内的各种数据通信设备互连在一起的通信网络。它既具有一般计算机网络的特点，又有如下特征：（1）网络所覆盖的地理范围比较小。通常不超过十公里，甚至只在一幢建筑或一个房间内，传输介质以光纤和双绞线为主。（2）数据传输速率高，一般为10 Mbit/s100 Mbit/s，目前已出现高达10 Gbit/s的局域网。（3）误码率低，一般在10-1210-8以下。这是因为局域网通常采用短距离基带传输，可以使用高质量的传输媒体，从而提

4、高了数据传输质量。（4）协议简单，结构灵活，组网成本低、周期短，便于管理和扩充。（5）一般侧重共享信息的处理，通常没有中央主机系统，而是以PC为主体，包括终端及各种外设。5.1.1 局域网的基本特征从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。6 5.1 认识局域网局域网技术是目前非常活跃的技术领域，各种局域网层出不穷，并在实际中得到广泛应用，极大地推进了信息化社会的发展。尽管局域网是结构复杂程度最低的网络，但这并不意味着它们必定是小型的或简单的。自1980年2月局域网标准化委员会（IEEE 802委员

5、会）成立以来，该委员会制定了一系列局域网标准，称为IEEE 802标准。IEEE 802标准化工作进展很快，不但为以太网、令牌环网、FDDI等传统局域网技术制定了标准，而且还制定了一系列高速局域网标准，如快速以太网、交换以太网、千兆以太网、万兆以太网及无线局域网标准等。局域网的标准化极大地促进了局域网技术的飞速发展，并对局域网的推广应用起到了巨大的推动作用。5.1.2 局域网体系结构与IEEE802标准从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。7 5.1 认识局域网局域网的体系结构1 1IEEE 8

6、02标准所描述的局域网参考模型只对应OSI参考模型的数据链路层与物理层，如图5-1所示。局域网参考模型将数据链路层划分为逻辑链路控制LLC（Logical Link Control）子层与介质访问控制MAC（Media Access Control）子层。LLC子层完成与介质无关的功能，而MAC子层完成依赖于介质的数据链路层功能，这两个子层共同完成数据链路层的全部功能。图5-1 局域网参考模型与OSI参考模型的对应关系从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。8 5.1 认识局域网物理层的主要作用是

7、在物理介质上实现位（也称为比特流）的传输和接收。除此之外，物理层还规定了信号的编码/解码方式、传输介质，以及有关的网络拓扑结构和数据传输速率等。另外，物理层还具有错误校验功能（CRC校验），以保证位信号的正确发送与接收。1）物理层MAC子层是数据链路层的一个功能子层，构成了数据链路层的下半部，直接与物理层相邻。MAC子层是与传输介质有关的一个功能子层，主要制定和分配信道的协议规范。MAC子层的主要功能是进行合理的信道分配，解决信道竞争问题，以及管理多链路。MAC子层为不同的物理介质定义了不同的介质访问控制标准，其中较为著名的是带冲突检测功能的载波监听多路访问（CSMA/CD）、令牌环（Toke

8、n-Ring）和令牌总线（Token-Passing Bus）等。MAC子层的另一个主要功能是在发送数据时，将从上一层接收的数据（PDU-LLC协议数据单元）组装成带MAC地址和差错检测字段的数据帧；在从下一层接收数据时，拆帧并完成地址识别和差错检测。2）MAC子层从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。9 5.1 认识局域网LLC子层也是数据链路层的一个功能子层。它构成了数据链路层的上半部，与网络层和MAC子层相邻。LLC子层在MAC子层的支持下向网络层提供服务。它可运行于所有802局域网和城域

9、网的协议之上。LLC子层与传输介质无关，它独立于介质访问控制方法，隐藏了各种局域网技术之间的差别，向网络层提供一个统一的格式与接口。3）LLC子层LLC子层的主要功能是建立、维持和释放数据链路，提供一个或多个服务访问点，为网络层提供面向连接和无连接服务。另外，为保证局域网数据的无差错传输，LLC子层还提供差错控制和流量控制，以及发送顺序控制等功能。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。10 5.1 认识局域网IEEE 802标准2 21980年2月，美国电气和电子工程师学会（IEEE）成立了80

10、2课题组，该小组为局域网制定了IEEE 802系列标准。后来，经国际标准化组织（ISO）讨论，确定将IEEE 802标准定为国际标准。IEEE 802系列标准包括：uIEEE 802.1标准：局域网概述、体系结构、网络管理和网络互联。uIEEE 802.2标准：逻辑链路控制LLC，关于数据帧的错误控制及流控制。uIEEE 802.3标准：以太网）准，包含CSMA/CD介质访问控制方法和物理层规范。uIEEE 802.4标准：Token Bus局域网（令牌总线网）标准，包含令牌总线介质访问控制标准和物理层规范。uIEEE 802.5标准：Token Ring局域网（令牌环网）标准，包含令牌环介质

11、访问控制方法和物理层规范。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。11 5.1 认识局域网uIEEE 802.6标准：MAN（城域网）标准，包含城域网介质访问方法和物理层规范。uIEEE 802.7标准：宽带技术标准，包括宽带网络介质、接口和其他设备。uIEEE 802.8标准：光纤技术标准，包括光纤介质的使用以及不同网络类型技术的使用。uIEEE 802.9标准：综合声音/数据服务的访问方法和物理层规范。uIEEE 802.10标准：网络安全技术，包括网络访问控制、加密、验证或其他安全主题。uI

12、EEE 802.11标准：无线局域网介质访问控制方法和物理层技术规范，包括：IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11c 和IEEE 802.11q标准。uIEEE 802.11标准：无线局域网介质访问控制方法和物理层技术规范，包括：IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11c 和IEEE 802.11q标准。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。12 5.1 认识局域网uIEEE 802.12标准：定义了100VGAnyLAN规范

13、。uIEEE 802.14标准：定义了电缆调制解调器标准。uIEEE 802.15标准：定义了近距离个人无线网络标准。uIEEE 802.16标准：定义了宽带无线局域网标准。uIEEE 802.17标准：弹性分组环（RPR）工作组。uIEEE 802.18标准：宽带无线局域网技术咨询组。uIEEE 802.19标准：多重虚拟局域网共存技术咨询组。uIEEE 802.20标准：移动宽带无线接入（MBWA）工作组。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。13 5.1 认识局域网目前，大多数局域网使用的

14、拓扑结构主要有星型、环型和总线型3种。5.1.3 局域网的组网模式局域网的拓扑结构1 1从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。14 5.1 认识局域网（1）星型 星型是目前在局域网中应用的最为普遍的一种拓扑结构。星型网络结构简单，容易实现、成本低，节点扩展、移动方便，对中央节点的可靠性和冗余度要求很高，但其传输介质不能共享。最典型的星型局域网就是计算机交换网。（2）环型 环型网络中信息只能单向传输，其控制简单、信道利用率高、不存在数据冲突问题、传输速度较快，但是对传输线路要求较高、扩展性能差、维

15、护起来比较困难。典型的环型局域网有IBM令牌环网和剑桥环网。（3）总线型 总线型局域网中所有的节点都通过相应的硬件接口直接与总线相连。总线网可靠性高、组网费用低、网络用户扩展灵活、维护也较为容易，但网络中各节点共享总线宽带，数据传输速率与接入网络的用户数量成反比。另外，如果主干电缆发生故障，那么整个网络将瘫痪。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。15 5.1 认识局域网局域网的基本组成包括网络硬件和网络软件两大部分。局域网的组成2 2网络硬件主要包括网络服务器、工作站和网络通信系统等。1）网络

16、硬件（1）服务器（Server）服务器是用来管理网络并为网络用户提供文件数据、打印机共享等服务的计算机，是网络控制的核心。作为服务器的PC通常需要具有较高的性能，包括较快的数据处理速度、强大的存储容量和较高的可靠性。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。16 5.1 认识局域网（2）工作站（Workstation）工作站指用户使用的计算机，又叫做用户机或客户机。从网络构成的角度看，任何一台计算机都可作为工作站。工作站可以有自己的操作系统，当工作站登录到服务器后，可按规定权限存取服务器中的文件。此

17、外，工作站通常还可以与网络中的其他用户进行通信或访问Internet。（3）网络通信系统（Network Communications System）网络通信系统是连接工作站和服务器的硬件设备。这些设备通常包括专用的网络通信设备，如集线器、交换机、路由器、网卡等，以及用于传输数据的通信介质，如同轴电缆、双绞线、光纤等。通信设备通过通信介质互相连接。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。17 5.1 认识局域网网络软件也是局域网中不可缺少的重要部分。网络软件主要包括网络操作系统、网络应用软件、协议

18、软件、通信软件和管理软件等。2）网络软件（1）网络操作系统（Network Operating System）对于稍大一点的网络来说，为了充分发挥网络的功能，以及更好地管理网络，通常应在服务器中安装网络操作系统。例如，基于安全起见，企业的几乎所有数据（如财务、销售等）都被保存在服务器中，并非每个人都能访问这些数据。通常情况下，只有企业负责人拥有最高权限，而其他人只能查看部分数据。因此，就必须借助网络操作系统来对网络中的资源和用户进行管理，它可以赋予用户一定的权限，并分配用户所能访问的网络资源。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下

19、工程施工中已很少使用，在此不再说明。18 5.1 认识局域网（2）网络应用软件（Network Application Software）网络应用软件是直接面向用户的网络软件，是专门为某一个应用领域而开发的软件，能为用户提供一些实际的应用服务，如远程网络教学、远程医疗、视频会议等。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。19 5.1 认识局域网局域网的组成2 2从目前的发展情况来看，局域网可以分为共享式局域网和交换式局域网两大类，如图5-2所示。共享式局域网分为传统以太网、令牌环网、令牌总线网和F

20、DDI，以及在此基础上发展起来的快速以太网、吉比特以太网、FDDI 等。交换式局域网又可以分为交换式以太网和ATM，以及在此基础上发展起来的虚拟局域网。图5-2 局域网的分类从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。20 5.2 局域网的介质访问控制方式局域网内一般采用共享介质，这样可以节约局域网的造价。对于共享介质，关键问题是当多个站点要同时访问介质时，如何进行控制，这就涉及局域网的介质访问控制（Media Access Control，MAC）协议。在局域网中的介质访问控制方法有CSMA/CD介

21、质访问控制、Token-Ring介质访问控制和Token Bus介质访问控制。5.2.1 CSMA/CD介质访问控制CSMA/CD协议的工作原理1 1从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。21 CSMA/CD协议是一种允许冲突的介质随机发送的多路访问控制协议，它的工作原理可以类比多人开会。在会议中，当某个人想发言时，需要先听是否有其他人在发言：如果有，则继续听，等等再说；如果没有，就可以发言。在没有人发言的情况下，可能出现同时有两人或多人发言的情况，这种情况称为冲突。一旦发生冲突，立刻停止发言，

22、继续监听，等过一段时间再发言。如果冲突发生多次仍无法发言，那么暂时放弃发言。与此类似，CSMA/CD的工作原理如图5-3所示。5.2 局域网的介质访问控制方式图5-3 CSMA/CD工作原理从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。22 5.2 局域网的介质访问控制方式（1）多路访问（Multiple Access，MA）。网络中的任意站点都可以发送数据。（2）载波侦听（Carrier Sense，CS）。在发送数据前，需要检测信道上是否有其他站点在发送数据。若信道忙（即有站点在发送数据），则继续监

23、听信道，一直等到信道空闲再发送数据。（3）冲突检测（collision Detection，CD）。在发送数据时，还要检测是否存在冲突信号：如果没有冲突信号则完成发送数据；如果检测到冲突信号，则立即停止发送，并发送阻塞信号，然后按二进制指数退避算法策略计算等待时间。在等待一个时隙后，再重新监听信道的忙闲和检测冲突信号。（4）如果载波侦听和冲突检测过程进行了多次，都没有成功发送数据，则暂时放弃数据发送。根据以上工作过程，CSMA/CD协议的特点可以概括为4点：先听先发，边听边发，冲突停止，后退重传。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市

24、地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。23 5.2 局域网的介质访问控制方式二进制指数退避算法2 2CSMA/CD中，在检测到冲突，并发完阻塞信号后，为了降低再冲突的概率，需要等待一个随机时间，然后再用CSMA的算法发送。为了决定这个随机时间，采用了一个通用的退避算法，称为二进制指数退避算法，其过程如下：（1）对每个帧，当第一次发生冲突时，设置参量为L=2。（2）退避间隔取1到L个时间片中的一个随机数。1个时间片等于2。（3）当帧重复发生一次冲突时，将参量L加倍。（4）设置一个最大重传次数，超过这个次数，则不再重传，并报告出错。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构

25、、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。24 5.2 局域网的介质访问控制方式这个算法是按后进先出的次序控制的，即未发生冲突，或很少发生冲突的帧，具有优先发送的概率，而发生过多次冲突的帧，其发送成功的概率越来越小。IEEE 802.3就是采用CSMA/CD算法，并用二进制指数退避算法。这种算法在低负载时，只要介质空闲，要发送帧的站点就能立即发送，在重负载时，仍能保证系统稳定。由于在介质上传播的信号衰减，为了正确地检测出冲突信号，传统的802.3网络限制电缆最大长度为500 m。二进制指数退避算法的核心思想是，站点冲突次数越多，平均等待时间也越长。从单个站点的角

26、度来看，好像是不公平的，但从整个网络来看，站点冲突次数的增加，意味着网络的负载较大，因而要求站点的平均等待时间增大，这样可以更快地解决站点的冲突问题。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。25 5.2 局域网的介质访问控制方式5.2.2 令牌环（Token Ring）介质访问控制令牌环（Token Ring）网是IBM公司于70年代发展的，现在这种网络比较少见。在老式的令牌环网中，数据传输速度为4 Mbps或16 Mbps，新型的快速令牌环网速度可达100 Mbps。Token Ring是一种令

27、牌环网协议，定义在 IEEE 802.5中。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。26 5.2 局域网的介质访问控制方式令牌环的结构1 1如图5-4所示，令牌环在物理上是一个由一系列环接口和这些接口间的点点链路构成的闭合环路，各站点通过环接口连到网上。对媒体具有访问权的某个发送站点，通过环接口出径链路将数据帧串行发送到环上；其余各站点从各自的环接口入径链路逐位接收数据帧，同时通过环接口出径链路再生、转发，使数据帧在环上从一个站点到下一个站点环行，所寻址的目的站点在数据帧经过时读取其中的信息；最后

28、，数据帧绕环一周返回发送站点，并由发送站点从环上撤除所发的数据帧。图5-4 令牌环结构从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。27 5.2 局域网的介质访问控制方式由点点链路构成的环路上运行的数据帧能被所有的站点接收到，而且任何时刻仅允许一个站点发送数据，因此同样存在发送权竞争问题。为了解决竞争，可以使用一个称为令牌（Token）的特殊比特模式，使其沿着环路循环。规定只有获得令牌的站点才有权发送数据帧，完成数据发送后立即释放令牌以供其他站点使用。由于环路中只有一个令牌，因此任何时刻至多只有一个站点

29、发送数据，不会产生冲突。并且，令牌环上各站点均有相同的机会公平地获取令牌。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。28 5.2 局域网的介质访问控制方式令牌环访问控制方法2 2令牌环访问控制方法如下：（1）网络空闲时，只有一个令牌在环路上绕行。令牌是一个特殊的比特模式，其中包含一位“令牌/数据帧”标志位，标志位为“0”表示该令牌为可用的空令牌，标志位为“1”表示有站点正占用令牌在发送数据帧。（2）当一个站点要发送数据时，必须等待并获得一个令牌，将令牌的标志位置为“1”，随后便可发送数据。（3）环路

30、中的每个站点边转发数据，边检查数据帧中的目的地址，若为本站点的地址，便读取其中所携带的数据。（4）数据帧绕环一周返回时，发送站将其从环路上撤销。同时根据返回的有关信息确定所传数据有无出错。若有错则重发存于缓冲区中的待确认帧，否则释放缓冲区中的待确认帧。（5）发送站点完成数据发送后，重新产生一个令牌传至下一个站点，以使其他站点获得发送数据帧的许可权。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。29 5.2 局域网的介质访问控制方式以站点A向站点C发送数据为例，令牌环的操作过程如图5-5所示。（a）网络空

31、闲时，空令牌绕行（b）发送站点A把空令牌改成忙令牌，并附加要发送的数据（c）接收站点C读取发送给它的数据（d）根据收到来自接收站点C的物理发送头，发送站点A产生空令牌图5-5 令牌环的操作过程从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。30 5.2 局域网的介质访问控制方式令牌环的维护3 3令牌环的故障处理功能主要体现在对令牌和数据帧的维护上。令牌绕环传递过程中可能受干扰而出错，以至造成环路上无令牌循环；另外，当某站点发送数据帧后，由于故障而无法将所发的数据帧从网上撤销时，会造成网上数据帧持续循环。令

32、牌丢失和数据帧未撤销，是环网上最严重的两种差错。（1）令牌丢失的差错可以通过在环路上指定一个站点作为主动令牌管理站，主动令牌管理站通过一种超时机制来检测令牌丢失的情况。该超时值比最长的帧完全遍历环路所需的时间还要长一些。如果在该时段内没有检测到令牌，便认为令牌已经丢失，管理站将清除环路上的数据碎片，并发出一个令牌。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。31 5.2 局域网的介质访问控制方式Token Ring协议的特点是在轻载时，由于一个工作站在发送前必须等待空令牌到来，故效率很低；在重载时，各

33、站访问机会均等，效率较高；访问方式具有可调整性和确定性，各站既具有同等的介质访问权，也可以有优先级操作和带宽保护；主要缺点是有较复杂的令牌维护要求。（2）数据帧未撤销的差错为了检测到一个持续循环的数据帧，管理站在经过的任何一个数据帧上置其监控位为1，如果管理站检测到一个经过的数据帧的监控拉已经置为1，便知道有某个站未能清除自己发出的数据帧，管理站将清除循环的数据。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。32 5.2 局域网的介质访问控制方式5.2.3 令牌总线（Token Bus）介质访问控制令牌

34、总线访问控制是在物理总线上建立一个逻辑环，如图5-6所示。从物理上看，这是一种总线结构的局域网，和总线网一样，站点共享的传输介质为总线；从逻辑上看，这是一种环型结构的局域网，接在总线上的站点组成一个逻辑环，每个站点被赋于一个顺序的逻辑位置。图5-6 令牌总线访问控制从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。33 5.2 局域网的介质访问控制方式和令牌环一样，站点只有取得令牌才能发送帧，令牌在逻辑环上依次传递，在正常运行时，当站点完成了它的发送时，就将令牌送给下一个站。从逻辑上看，令牌是按地址的递减顺

35、序传送至下一个站点；但从物理上看，带有目的地址的令牌帧是广播到总线上所有的站点，当目的站识别出符合它的地址时，即把该令牌帧接收。因为只有收到令牌的站点才能将数据帧传送到总线上，因此，与CSMA/CD访问方式不同，它不可能产生冲突。由于不可能产生冲突，令牌环的数据帧长度只需要根据要传送的信息长度来确定。例如，一些用在控制方面的令牌总线帧可以设置得很短，这样开销就减少了，相当于增加了网络的容量。假如取得令牌的站点有报文要发送，则发送报文，随后将令牌送至下一个站点；假如取得令牌的站点没有报文要发送，则立即把令牌送到下一个站点。由于站点接收到令牌的过程是顺序进行的，因此所有站点都有公平的访问权。从使用

36、情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。34 5.2 局域网的介质访问控制方式为了使站点等待取得令牌的时间是确定的，需要限定每个站发送帧的最大长度，如果所有站都有报文要发送，最坏情况下，等待取得令牌和发送报文的时间应该等于全部令牌传递时间和报文发送时间的总和。另一方面，如果只有一个站点有报文要发送，则最坏情况下等待时间只是全部令牌传递时间的总和，而平均等待时间是它的一半。对于应用在控制方面的局域网，这个等待访问时间是一个很关键的参数，可以根据需求限定网中的站点数及最大的报文长度，从而保证在限定的区间内，

37、任一站点可以取得令牌权。令牌总线网络的正常操作是十分简单的，然而，网络必须有初始化的功能，即能够生成一个顺序访问的次序；当网中的令牌丢失，或产生多个令牌时，必须有故障恢复功能；还应该有将不活动的站点从环中删除，以及将新的活动节点加入环的功能，这些附加功能大大增加了令牌总线访问控制的复杂性。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。35 5.3 以太网技术以太网（Ethernet）最早来源于美国施乐Xerox公司于1973年建造的第1个2.94 Mbps的CSMA/CD系统，该系统可以在14米的电缆上

38、连接100多个个人工作站。此后，Xerox、DEC和Intel公司于1980年联合起草了以太网标准，并于1982年发表了第2版本的以太网标准。1985年，IEEE 802委员会吸收以太网为IEEE 802.3标准，并对其进行了修改。为满足网络应用的需求，以太网技术也在不断飞速发展。在10 Mbps以太网（传统以太网）技术的基础上，相继开发出了100 Mbps快速以太网、1 000 Mbps千兆以太网及10 Gbps万兆以太网。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。36 5.3 以太网技术以太网的

39、相关产品非常丰富，且大多发展成熟、性价比高、传输速率高、网络软件丰富、安装维护方便，且得到了业界几乎所有经销商的支持，逐渐成为当今国际最流行的局域网。5.3.1 以太网以太网的技术特点1 1以太网在技术上具备以下基本特点：（1）以太网不是一种具体的网络，而是一种技术规范，采用基带传输技术。（2）以太网的标准是IEEE 802.3，使用CSMA/CD介质访问控制方法争用总线。（3）以太网采用广播式传输技术，是一种广播式网络，具有广播式网络的全部特点。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。37 5.

40、3 以太网技术（8）以太网的拓扑结构主要有总线型和星型。总线型拓扑所需的电缆较少、价格便宜，但管理成本高、不易隔离故障点，并且采用共享的访问机制，易造成网络拥塞。星型拓扑管理方便、容易扩展、需要专用的网络设备作为网络的核心节点、需要更多的网线、对核心设备的可靠性要求高。星型拓扑可以通过级联的方式很方便地将网络扩展到很大的规模，因此得到了广泛的应用，被绝大部分的以太网所采用。（4）以太网采用曼彻斯特编码方案。（5）传输速率高，最高甚至可达10 Gbps。（6）以太网是可变长帧，长度为64字节1 518字节。（7）以太网可以采用多种连接介质，包括同轴电缆、双绞线和光纤等。其中双绞线多用于从主机到集

41、线器或交换机的连接，而光纤则主要用于交换机间的级联和交换机到路由器间的点到点链路上。同轴电缆作为早期的主要连接介质已经趋于淘汰。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。38 以太网体系结构2 2IEEE 802.3以太网体系结构与OSI参考模型的对应关系如图5-7所示，主要包对应于OSI参考模型的物理层和数据链路层。5.3 以太网技术图5-7 以太网体系结构与OSI参考模型的对应关系从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很

42、少使用，在此不再说明。39 5.3 以太网技术为了使物理层的功能便于实现，在IEEE 802.3标准中将物理层细分为两个子层：物理信令（Physical Signaling，PLS）子层和物理媒体连接件（Physical Medium Attachment，PMA）子层。（1）PLS子层向MAC子层提供服务，它规定了MAC子层与物理层的界面，是与传输媒体无关的物理层规范。在发送比特流时，它负责对比特流进行曼彻斯特编码。在接收比特流时，它负责对曼彻斯特码进行解码。另外，PLS子层还负责完成载波监听功能。（2）PMA子层向PLS子层提供服务，它负责向媒体上发送比特信号和从媒体上接收比特信号，并完成

43、冲突检测功能。1）物理层从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。40 5.3 以太网技术在以太网体系结构中，数据链路层被分为介质访问控制（MAC）子层和逻辑链路控制（LLC）子层。在LLC不变的情况下，只需改变MAC子层就可以适应不同的介质和访问方法。IEEE 802.3中规定的MAC子层协议包括帧格式和CSMA/CD协议两部分，下面我们主要介绍IEEE 802.3帧格式。目前，大多数TCP/IP应用都是用Ethernet V2帧格式，也就是现在所称的IEEE 802.3的以太网帧格式，如图5-8

44、所示。2）数据链路层图5-8 IEEE 802.3以太网帧格式从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。41 5.3 以太网技术（1）前导符。前导符是7个字节的10101010。前导符字段的曼彻斯特编码会产生10 MHz、持续5.6 s的方波，便于接收方的接收时钟与发送方的发送时钟进行同步。（2）起始符。起始符为10101011，用于标志一帧的开始。（3）目的MAC地址。目的MAC地址共48位，用于指明接收站点：最高位为“0”时表示唯一地址或单播地址；最高位为“1”时表示组地址或组播地址；全“1”时

45、为广播地址。（4）源MAC地址。源MAC地址也是48位，用于指明发送站点。（5）长度。长度字段用于指明数据段中的字节数，其值为01 500。（6）类型。类型字段用于指明帧中数据的协议类型。（7）数据。数据字段是用户要发送的数据。0字节数据是合法的，但这会引起麻烦。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。42 5.3 以太网技术（8）PAD。PAD字段用于数据填充。当用户数据不足46字节时，要求将用户数据凑足46字节，以保证IEEE 802.3的帧长度不小于64字节。IEEE 802.3的最大帧长度

46、是1 518字节（14字节帧头+1 500字节数据+4字节CRC）。为应用方便，一般不限制最大帧长度。理论分析与实际测量结果都表明，数据帧越长，网络的有效利用率就越高。然而帧长度还受另外两个因素限制：一是网络平均响应时间；二是缓冲区的限制。（9）CRC校验码。CRC校验码占32位，其生成多项式为：G（X）=X32+X26+X23+X22+X16+X11+X10+X8+X7+X5+X4+X2+X+1。CRC码的校验范围为：目的MAC地址、源MAC地址、长度、数据和PAD。对接收网卡提供判断是否传输错误的信息：如果发现错误，则丢弃此帧。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾

47、构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。43 以太网的物理层规范3 3IEEEE 802.3委员会在定义可选的物理配置方面表现了极大的多样性和灵活性。为了区分各种可选用的实现方案，该委员会给出了一种简明的表示方法：5.3 以太网技术 如10BASE5、10BASE2。但10BASE-T有些例外，其中的T表示双绞线。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。44 5.3 以太网技术传统以太网的数据传输速率只有10 Mbps，其可选方案如表5-1所示。表5-1 IEE

48、E 802.3物理层标准名称介质最大长度/段工作站数目/段特点10Base5粗同轴电缆500 m100适合于主干10Base2细同轴电缆185 m30低廉的网络10Base-T双绞线100 m2易于安装和维护10Base-F光纤2 000 m2远程工作站连接从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。45 5.3 以太网技术10BASE5是以太网的最初形式，数字信号采用曼彻斯特编码，传输介质为直径10 mm的粗同轴电缆，阻抗为50欧姆。电缆的最大长度为500 m，超过500 m可用中继器扩展。任意两个

49、站点之间最多允许有4个中继器，因此网络的直径最大为2 500 m。1）10BASE5与10BASE5一样，10BASE2也使用50欧姆同轴电缆和曼彻斯特编码。两者的区别在于10BASE5使用粗同轴电缆，10BASE2使用细同轴电缆。10BASE2在不使用中继器时，电缆的最大长度为185 m。与10BASE5相比，10BASE2的成本和安装的复杂性大大降低。2）10BASE2从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。46 5.3 以太网技术10BASE-T定义了一个物理上的星形拓扑网，其中央节点是一个

50、集线器，每个节点通过一对双绞线与集线器相连。集线器的作用类似于一个转发器，它接收来自一条线路上的信号并向其他所有的线路转发。由于任意一个站点发出的信号都能被其他所有站点接收，若有两个站点同时要求传输，冲突就必然发生。所以，尽管这种策略在物理上是一个星型结构，但从逻辑上看与CSMA/CD总线拓扑的功能是一样的。10BASE-T在安装、管理、性能和成本等方面具有很大的优越性，因此得到了广泛的应用。10BASE-T与10BASE5、10BASE2兼容，网络操作系统不需要进行任何改变。另外，吉比特以太网技术也是在10BASE-T的基础上建立起来的。3）10BASE-T从使用情况来看，闭胸式的使用比较广

51、泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。47 5.3 以太网技术10BASE-F是802.3中关于以光纤作为媒体的系统规范。该规范中，每条传输线路均使用一条光纤，每条光纤采用曼彻斯特编码传输一个方向上的信号。每一位数据经编码后，转换为一对光信号元素（有光表示高、无光表示低），所以，一个10 Mbps的数据流实际上需要20 Mbps的信号流。4）10BASE-F从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。48 5.3 以太网技术随着远程教育

52、、电视会议等多媒体应用的不断发展，人们对网络带宽的要求越来越高，传统的共享式局域网（传统以太网、令牌环网）已越来越不能满足人们的要求。在这种情况下，人们提出了将共享式局域网改为交换式局域网，这就导致了交换式以太网的产生。5.3.2 交换式以太网交换式以太网是指以数据链路层的帧或更小的数据单元（信元）为数据交换单位，以交换设备为基础构成的网络。交换式以太网中的交换设备一般是指交换机。因此，也可以说交换式以太网就是以交换机为核心设备而建立起来的网络。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。49 5.3

53、 以太网技术典型的交换式以太网的结构如图5-9所示，其核心设备是以太网交换机（Ethernet Switch）。以太网交换机可以有多个端口，每个端口可以单独与一个节点连接，也可以与一个共享式以太网的集线器连接。如果一个端口只连接一个节点，那么这个节点就可以独占10 Mbps的带宽，这类端口通常被称为“专用10 Mbps的端口”。如果一个端口连接一个10 Mbps的以太网，那么这个端口将被一个以太网的多个节点所共享，这类端口就被称为“共享10 Mbps的端口”。图5-9 交换式以太网结构交换式以太网的基本结构1 1从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，

54、但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。50 5.3 以太网技术交换式以太网从根本上改变了“共享介质”的工作方式，它可以通过以太网支持交换机端口节点之间的多个并发连接，实现多节点之间数据的并发传输。因此，在交换机各端口之间，帧的转发已不再受CSMA/CD的约束。既然如此，其系统带宽也不再是固定不变的10 Mbps或100 Mbps，而是各个交换端口的带宽之和。因此，在交换式网络中，随着用户的增多，系统带宽会不断拓宽，即使是在网络负载较重的情况下，也不会导致网络性能下降。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工

55、中已很少使用，在此不再说明。51 5.3 以太网技术交换式以太网的特点2 2交换式以太网主要有以下几个特点：（1）允许多对站点同时通信，每个站点独占传输通道和带宽。交换式以太网把“共享”变为“独享”。交换式以太网以交换机为核心设备连接站点或网段，在交换机各端口之间同时可以建立多条通信链路（虚连接），允许多对站点同时通信，每对站点都可以独享一条数据通道和带宽进行数据帧交换。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。52 5.3 以太网技术（2）灵活的接口速率。在共享式网络中，不能在同一个局域网中连接不

56、同速率的站点，如10Base-5不能连接100 Mbps的站点。而在交换式以太网中，由于站点独享介质和带宽，用户可以按需配置端口速率。在一台交换机上可以配置10 Mbps、100 Mbps、10 Mbps/100 Mbps自适应、1 Gbps和10 Gbps不同速率的交换端口，用于连接不同速率的站点，接口速率的配置有极大的灵活性。（3）具有高度的网络可扩充性和延展性。大容量交换机有很高的网络扩展能力，而独享带宽的特性使扩展网络没有带宽下降的后顾之忧。因此，交换式网络可以构建一个大规模的网络，如大型企业网、校园网或城域网。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开

57、式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。53 5.3 以太网技术（4）易于管理、便于调整网络负载的分布，有效地利用网络带宽。交换式以太网可以构造“虚拟网络”，使用网管软件可以按业务或其他规则把网络站点分为若干个逻辑工作组，每一个工作组就是一个虚拟网。虚拟网的构成与站点所在的物理位置无关。这样可以方便地调整网络负载的分布，提高带宽利用率和网络的可管理性及安全性。（5）与现有网络兼容。交换式以太网与以太网、快速以太网完全兼容，它们能够实现无缝连接。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此

58、不再说明。54 5.3 以太网技术以太网交换机3 3以太网交换机（LAN Switch）有两个主要功能，一是在发送结点和接收结点之间建立一条虚连接，二是转发数据帧。交换机的具体操作是分析每个接收到的帧，根据帧中的目的MAC地址，通过查询一个由交换机建立和维护的、表示MAC地址与交换机端口对应关系的转发地址表，决定将帧转发到交换机的哪个端口，然后在两个端口之间建立一个连接，提供一条传输通道，将帧转发到目的站点所在的端口，完成数据帧的交换。1）以太网交换机的工作原理从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说

59、明。55 5.3 以太网技术以图5-10为例介绍交换机数据帧的交换过程。交换机有6个端口，其中端口1、4、5、6分别连接了节点A、节点B、节点C与节点D。交换机地址映射表可以根据以上端口号与节点MAC地址建立对应关系。图5-10 交换机结构与交换过程示意图从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。56 5.3 以太网技术例如，节点A要向节点C发送数据帧，那么该帧中目的地址DA=节点C的地址（30-61-2C-61-02-16）。当节点A通过交换机传送数据帧时，交换机的交换控制中心根据“端口号/MAC

60、地址映射表”的对应关系找出对应帧目的地址的输出端口号（端口5），就可以为节点A到节点C建立端口1到端口5的连接。这种端口之间的连接可以根据需要同时建立多条，也就是说可以在多个端口之间建立多个并发连接。如果交换机端口4连接一个集线器，节点B与节点E连接在集线器上，属于同一个子网，那么端口4就是一个共享端口。如果节点B要向节点E发送数据帧，根据“端口号/MAC地址映射表”，交换机发现节点B与节点E属于同一个端口，那么交换机在接收到该数据帧时，不进行转发，而是丢弃该帧。交换机可以隔离本地信息，从而避免了网络上不必要的数据流动。如果节点A需要向节点F发送数据帧，那么在检索地址映射表会发现不存在相关的表

61、项。在这种情况下，为了保证数据能够到达正确的目的地，交换机将向除端口1之外的所有端口转发信息。当节点F发送应答帧或发送数据帧时，交换机就可以很方便地获得节点F与交换机端口的对应关系，并将得到的信息存储到地址映射表中。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。57 5.3 以太网技术现在的交换机采用的动态交换方式，是指交换机可以根据目的MAC地址，查询含有MAC地址与交换机端口对应关系的转发地址表，自动建立和断开输入输出端口之间的连接通道。常用的动态交换方式主要有直通交换方式和存储转发交换方式。2）交

62、换机的帧转发方式（1）直通转发交换方式。直通转发方式（也称为直通式）允许交换机在检查到数据帧中的目标地址时就开始转发数据帧。目标地址在数据帧中只占用6字节，交换机只需要接收到前6字节后就可以开始转发数据帧，所以直通式的延迟很小。虽然直通式的延迟较低，但是直通式无法像存储转发方式那样在转发数据帧之前对其进行错误校验。因此，错误的数据帧依然通过交换机被转发到目的设备，在目的设备进行校验以后，由目的设备丢弃该数据帧并要求重传。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。58 5.3 以太网技术（2）存储转发

63、交换方式。当交换机使用存储转发模式时，在转发数据帧之前必须接收整个数据帧。交换机接收到完整的数据帧以后，检查其源地址和目标地址，并对整个数据帧进行CRC（循环冗余校验）。如果没有发现错误，则转发这个数据帧；如果发现数据帧中存在错误，将丢弃该数据帧。由于交换机在开始转发数据之前必须接收到整个数据帧，所以存储转发模式的延迟比较大，而且这个延迟和所转发的数据帧的大小有关。随着交换机处理器速度的提升，在高性能的网络中，交换机接受和处理数据帧的延迟变得越来越小，直通式的优势也变得越来越小。存储转发模式的优势越来越明显。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在

64、近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。59 5.3 以太网技术大部分交换机可以同时支持直通式和存储转发模式两种工作方式，此时一种被称为自适应直通式的工作方式将被激活。在这种交换机中，默认的工作方式是直通式，同时可以选择激活存储转发模式。当交换机转发数据帧时，它开始用直通式转发数据帧，同时监视所转发的数据帧，并设置一个计数器，如果发现一个错误数据帧，计数器就自动加1。当计数器的值达到某一限制值时，交换机将工作方式自动切换到存储转发模式，以保证不让错误的数据帧浪费带宽。这种工作方式结合了存储转发和直通式的优点，在网络状况好的时候能够有效地保证低延迟转发。从使用情况来看，闭胸式的使用比

65、较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。60 5.4 快速网络技术目前，提供高速传输的网络有快速以太网、千兆以太网、万兆以太网和ATM网络，它们都能实现100 Mbps以上的传输速率，是提高网络传输速率的有效途径。5.4.1 快速以太网随着局域网应用的深入，人们对局域网提出了更高的要求。正是在这种环境下，1992年IEEE重新召集了802.3委员会，指示制定一个快速的LAN协议。但在IEEE内部出现了两种截然不同的观点。快速以太网的发展1 1从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在

66、近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。61 5.4 快速网络技术（1）一种观点是建议重新设计MAC协议和物理层协议，使用一种“请求优先级”的介质访问控制策略。它采用一种具有优先级、集中控制的介质访问控制方法，所以比我们熟悉的CSMA/CD控制方法更适合于多媒体信息的传输。支持这种观点的人组成自己的委员会，建立了他们自己的LAN标准，即IEEE 802.12，常被称为100VG-AnyLAN。但由于它不兼容原先的以太网，所以后来的发展不大。（2）另一种观点则建议保留原来以太网的CSMA/CD协议及帧格式，同时为了节省时间，在物理层没有重新设计新协议，而是“嫁接”了FDDI（光纤分布式数据接口）物理层协议。后来为了兼容原先10 Mbps以太网的布线系统，又设计了可以使用3类非屏蔽双绞线的物理层协议。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。62 5.4 快速网络技术802.3委员会之所以决定保持802.3原状，主要考虑到下面三个原因：与现存成千上万个以太网相兼容；担心制定新的协议可