项目2-小型局域网的组建ppt课件

《项目2-小型局域网的组建ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《项目2-小型局域网的组建ppt课件（141页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、1我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物学习情境一：构建小型对等网络学习情境一：构建小型对等网络项目二：小型办公室对等网络的组建项目二：小型办公室对等网络的组建3我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物局域网和局域网和IEEE 802IEEE 802模型模型 以太网组

2、网技术以太网组网技术 网络互联设备网络互联设备10Mbps10Mbps以太网以太网 100Mbps100Mbps以太网以太网 4我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物5我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物局域网的特点局域网的特点6我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物IEEEIEEE美国电气和电子工程师

3、学会美国电气和电子工程师学会l IEEE802.1 IEEE802.1：定义了局域网体系结构、：定义了局域网体系结构、网络管理和性能测量等网络管理和性能测量等l IEEE802.3 IEEE802.3：以太网技术（：以太网技术（CSMA/CDCSMA/CD）l IEEE802.4 IEEE802.4：令牌总线（：令牌总线（Token-BUSToken-BUS）IEEE 802IEEE 802委员会委员会 局域网标准化委员会，研局域网标准化委员会，研究并制定了究并制定了IEEE802IEEE802局域网标准（局域网标准（802.X802.X）7我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放

4、在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物局域网局域网IEEE802IEEE802标准标准l IEEE802.5 IEEE802.5：令牌环（：令牌环（Token-RingToken-Ring）l IEEE802.11 IEEE802.11：无线局域网（：无线局域网（WifiWifi）8我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物物理层物理层IEEE 802.3 CSMA/CDIEEE 802.4 令牌总线网令牌总线网IEEE 802.5 令牌环网令牌环网IEE

5、E 802 逻辑链路控制逻辑链路控制(LLC)TCP/IP IPXNetBEUI9我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 局域网的体系结构只涉及局域网的体系结构只涉及OSIOSI参考模型的物理层和数据链参考模型的物理层和数据链路层路层 物理层功能物理层功能 （1 1）局域网物理链路上原始比特流的传送，定义局域网）局域网物理链路上原始比特流的传送，定义局域网物理层的机械、电气、规程和功能特性。物理层的机械、电气、规程和功能特性。（2 2）规定了局域网所使用的信号、编码、传输介质、拓）规定了局域网所使

6、用的信号、编码、传输介质、拓扑结构和传输速率。扑结构和传输速率。10我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 数据链路层数据链路层 IEEE 802.3IEEE 802.3以太网标准以太网标准 MACMAC层管理网络设备的物理地址，物理地址也被称作层管理网络设备的物理地址，物理地址也被称作MAMAC C地址。地址。LLCLLC层主要负责对各种网络协议进行封装，使得协议能层主要负责对各种网络协议进行封装，使得协议能在物理线路上传输。在物理线路上传输。数据链路层数据链路层LLC层MAC层11我吓了一跳，

7、蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 以太网以太网(Ethernet)(Ethernet)光纤分布式数据接口光纤分布式数据接口(FDDI)(FDDI)异步传输模式异步传输模式(ATM)(ATM)令牌环网令牌环网(Token Ring)(Token Ring)12我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 以太网（以太网（EthernetEthernet）是一种产生较早且使用相当广泛）是一种产生较早且使用相当广泛的局

8、域网，美国的局域网，美国XeroxXerox（施乐）公司（施乐）公司19751975年推出了他们的年推出了他们的第一个局域网。由于它具有结构简单、工作可靠、易于扩第一个局域网。由于它具有结构简单、工作可靠、易于扩展等优点，因而得到了广泛的应用。展等优点，因而得到了广泛的应用。19801980年美国年美国XeroxXerox、D DECEC与与IntelIntel三家公司联合提出了以太网规范，这是世界上三家公司联合提出了以太网规范，这是世界上第一个局域网的技术标准。后来的以太网国际标准第一个局域网的技术标准。后来的以太网国际标准IEEE 8IEEE 802.302.3就是参照以太网的技术标准建立

9、的，两者基本兼容。就是参照以太网的技术标准建立的，两者基本兼容。为了与后来提出的快速以太网相区别，通常又将这种按为了与后来提出的快速以太网相区别，通常又将这种按IEIEEE 802.3EE 802.3规范生产的以太网产品简称为以太网。规范生产的以太网产品简称为以太网。13我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物二十多年来，以太网标准的发展情况如下图二十多年来，以太网标准的发展情况如下图4-10所示：所示：以太网标网标准 批准时时间间 传输传输媒体 传输传输速率 网网段长长度 拓扑结构结构 10BAS

10、E-5 1983同轴电缆轴电缆（粗）10Mbit/s 500m总线总线型 10BASE-2 1988同轴电缆轴电缆（细细）10Mbit/s 185m总线总线型 10BASE-T 19901002对线对线3类类 10Mbit/s 100m星型 10BROAD-36 198875同轴电缆轴电缆 10Mbit/s 1800m总线总线型 10BASE-F 1992光纤电缆纤电缆 10Mbit/s 2000m星型 100BASE-T 19951002对线对线5类类 100Mbit/s 100m星型 14我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我

11、的猜测没有错：表里边有一个活的生物15我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物又称集中器，它是中继器的一种形式，区别在又称集中器，它是中继器的一种形式，区别在于集线器能够提供多端口服务，所以被称为多口的中继器于集线器能够提供多端口服务，所以被称为多口的中继器用于把多台计算机连接在一起组成网络，也是小型网络中应用于把多台计算机连接在一起组成网络，也是小型网络中应用最广泛的设备；主要功能是对接收到的信号进行再生放大用最广泛的设备；主要功能是对接收到的信号进行再生放大，以扩大网络的传输距离。，以扩大网络的

12、传输距离。集线器把接收到的信号经过集线器把接收到的信号经过即集线器的其他所有端口共享带宽；每一个分组到达即集线器的其他所有端口共享带宽；每一个分组到达某个端口时，都会被复制到其他所有端口，以便所有的某个端口时，都会被复制到其他所有端口，以便所有的LANLAN分段都能看见所有的分组。分段都能看见所有的分组。http:/ 1、集线器并不认识信号、地址或数据中任何信息模式、集线器并不认识信号、地址或数据中任何信息模式 2 2、集线器是一种共享的网络设备，即每个时刻只能有一、集线器是一种共享的网络设备，即每个时刻只能有一个端口在发送数据。个端口在发送数据。17我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为

13、什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物18我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物19我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物l这种方法能有效地解决多个结点如何共享公共总线的问题。这种方法能有效地解决多个结点如何共享公共总线的问题。20我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：

14、表里边有一个活的生物21我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物22我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物听听当PCA要发一个数据包给PCD的时候,首先PCA要先听链路上是否有数据在跑,如果有那么PCA等待,如果没有那么PCA将数据包发出.这样的做法是由于HUB上的链路是共享的,所以采用了发数据包之前先进行冲突检测的方法,那么我们称为CSMA/CD.PC APC APC BPC BPC CPC CPC

15、DPC D空闲空闲数据23我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物听听数据现在的情况是PCA和PCC都要发数据,但是两人刚才都检测到HUB上是空闲的.那么两人都发.结果发生了冲突.两人都同时启动BACK OFF动作（“二进制指数二进制指数退避退避”的方法）的方法）.随机的生成一个秒数,再发数据包.如果再与其他PC发送的数据包冲突.那么再次BACK OFF,BACK OFF一共可进行15次.PC APC APC BPC BPC CPC CPC DPC D冲突冲突听听数据随机秒数24我吓了一跳，蝎子是多

16、么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物25我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物26我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 提供高速传输的网络技术有提供高速传输的网络技术有 快速以太网、交换式以太网、千兆位以太网和快速以太网、交换式以太网、千兆位以太网和ATMATM网络等网络等27我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什

17、么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1.1.快速以太网的发展快速以太网的发展 两种不同的观点，一种是建议采用一种具有优先级、集中控两种不同的观点，一种是建议采用一种具有优先级、集中控制的制的MACMAC协议，但它不能兼容原先的以太网；协议，但它不能兼容原先的以太网；另一种则建议保留原来以太网的体系结构和另一种则建议保留原来以太网的体系结构和MACMAC协议不变，设协议不变，设法提高局域网的速度。法提高局域网的速度。l 后来后来IEEE 802.3委员会决定保持传统以太网的原状，并于委员会决定保持传统以太网的原状，并于1995年年6月正式发

18、布了月正式发布了快速以太网协议标准快速以太网协议标准802.3u。28我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 802.3u是是802.3标准的延伸，它保留了标准的延伸，它保留了802.3的帧格式、的帧格式、接口、软件算法规则以及接口、软件算法规则以及CSMA/CD协议，协议，只是将数据传只是将数据传输速率从输速率从10Mbit/s提高到提高到100Mbit/s。快速以太网是完全基于快速以太网是完全基于10BASE-T而设计的，它仍然使而设计的，它仍然使用用HUB进行组网进行组网。图4-23 快速以

19、太网的协议结构 29我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物快速以太网的体系结构快速以太网的体系结构100Base-T100Base-Tl快速以太网在快速以太网在MACMAC子层继续子层继续使 用 现 有 的使 用 现 有 的802.3802.3媒体访问媒体访问控制方法控制方法CSMA/CDCSMA/CD，在，在物理层定义了物理层定义了三种不同的物三种不同的物理子层。理子层。lMACMAC子层通过一个媒体子层通过一个媒体独立接口（独立接口（MIIMII）与其中的）与其中的一个物理子层相连接，一个物理

20、子层相连接，MIIMII将物理层和将物理层和MACMAC子层分割子层分割开来，这样物理层的各种开来，这样物理层的各种变化就不会影响到变化就不会影响到MACMAC子子层。层。30我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物l 快速以太网在MAC子层继续使用现有的802.3媒体访问控制方法CSMA/CD，在物理层定义了三种不同的物理子层。从上图中我们可以看出：从上图中我们可以看出：l MAC子层通过一个媒体独立接口（MII）与其中的一个物理子层相连接，MII将物理层和MAC子层分割开来，这样物理层的各种变化

21、就不会影响到MAC子层。3.快速以太网的三种物理层标准快速以太网的三种物理层标准 l 100BASE-TX 100BASE-TX支持2对5类UTP或2对1类STP，其中1对用于发送，另1对用于接收。因此100Base-TX可以全双工全双工方式工作，每个结点可以同时以100Mbit/s的速率发送与接收数据。结点与集线器的最大距离为100米。31我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物l 100BASE-T4 100BASE-T4支持4对3类UTP，一对专门用于发送，一对专门用于接收，另两对则是双向的。

22、网络结点与集线器的最大距离也是100米。100BASE-T4和100BASE-TX通常被称为100BASE-T。l 100BASE-FX 100BASE-FX支持2芯的多模或单模光纤。100Base-FX主要用作高速主干网，以提高网络的主干速度。4.三种物理层标准的比较三种物理层标准的比较 物理层标层标准 电缆类电缆类型 电缆对数电缆对数 接口类类型 最大距离 支持全双双工 10BASE-TX 5类类UTP1类类STP2对双绞线对双绞线RJ-45或DB9 100m 是10BASE-T43类类UTP4对双绞线对双绞线RJ-45100m 否10BASE-FX 多模/单单模光纤纤 一对对光纤纤 MI

23、C，ST，SC 200m,2km 是 32我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物5.快速以太网的优、缺点快速以太网的优、缺点它仍然是一种它仍然是一种共享式以太网共享式以太网，采用，采用CSMA/CD作为媒体访作为媒体访问控制方式。当网络结点增加时，网络延时变化较大，网问控制方式。当网络结点增加时，网络延时变化较大，网络性能会大大降低，不适合实时性应用。络性能会大大降低，不适合实时性应用。33我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测

24、没有错：表里边有一个活的生物交换式以太网组网技术交换式以太网组网技术 1.交换式以太网的产生交换式以太网的产生 l 共享式以太网缺点共享式以太网缺点 共享局域网：采用广播方式共享局域网：采用广播方式,冲突越多、速度越慢冲突越多、速度越慢 （1）网络总带宽容量固定）网络总带宽容量固定 以太网的固定带宽被网络中的所有节点共同拥有以太网的固定带宽被网络中的所有节点共同拥有 节点增加，冲突概率增大，带宽浪费也越严重节点增加，冲突概率增大，带宽浪费也越严重 （2）不能支持多种速率）不能支持多种速率 以太网的传输介质是共享的，以太网的传输介质是共享的，所有设备保持相同的速率所有设备保持相同的速率34我吓了

25、一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.交换式以太网的结构和特点交换式以太网的结构和特点 交换式以太网的交换式以太网的核心设备是交换机（核心设备是交换机（Switch）。交换机。交换机有多个端口，能同时提供多个通道，允许多个用户之间同有多个端口，能同时提供多个通道，允许多个用户之间同时进行数据传输，如图时进行数据传输，如图4-24所示：所示：图4-24 交换式以太网结构示意图 35我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边

26、有一个活的生物36我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物特点特点 独享通道，独享带宽独享通道，独享带宽 多对节点间可以同时进行数据通信多对节点间可以同时进行数据通信 可以灵活配置端口速度可以灵活配置端口速度 基于计算机基于计算机mac地址转发信息，工作在全双工方式地址转发信息，工作在全双工方式 一个端口就是一个冲突域，所有端口属于一个广播域。一个端口就是一个冲突域，所有端口属于一个广播域。37我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜

27、测没有错：表里边有一个活的生物3.交换式以太网的工作原理交换式以太网的工作原理（1）以太网交换机的工作过程）以太网交换机的工作过程交换机属数据链路层设备，可以识别数据包中的交换机属数据链路层设备，可以识别数据包中的MACMAC地址信地址信息，根据息，根据MACMAC地址进行转发，并将这些地址进行转发，并将这些MACMAC地址与对应的端口地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表记录在自己内部的一个地址表“端口端口MACMAC地址地址”的映射表的映射表中。中。38我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生

28、物 二具体的工作流程如下：二具体的工作流程如下：(1)(1)当交换机从某个端口收到一个数据包，它先读当交换机从某个端口收到一个数据包，它先读取包头中的源取包头中的源MACMAC地址，这样它就知道源地址，这样它就知道源MACMAC地址的地址的机器是连在哪个端口上的机器是连在哪个端口上的;(2)(2)再去读取包头中的目的再去读取包头中的目的MACMAC地址，并在地址表地址，并在地址表中查找相应的端口中查找相应的端口;39我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物(3)(3)如表中有与这目的如表中有与这目的

29、MACMAC地址对应的端口，把数地址对应的端口，把数据包直接复制到这端口上据包直接复制到这端口上;(4)(4)如表中找不到相应的端口则把数据包广播到所如表中找不到相应的端口则把数据包广播到所有端口上，当目的机器对源机器回应时，交换机又有端口上，当目的机器对源机器回应时，交换机又可以学习一目的可以学习一目的MACMAC地址与哪个端口对应，在下次地址与哪个端口对应，在下次传送数据时就不再需要对所有端口进行广播了。不传送数据时就不再需要对所有端口进行广播了。不断的循环这个过程，对于全网的断的循环这个过程，对于全网的MACMAC地址信息都可地址信息都可以学习到，二层交换机就是这样建立和维护它自己以学习

30、到，二层交换机就是这样建立和维护它自己的地址表。的地址表。40我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物MAC 地址表地址表0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444ABCD交换机初始化时交换机初始化时MAC地址表是空的。地址表是空的。F0/1F0/3F0/2F0/441我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物MAC 地址表地址表0260

31、.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444F0/1:0260.8c01.1111DCBA主机之间互相发送数据，交换机会学习数主机之间互相发送数据，交换机会学习数据帧的源据帧的源MAC地址。地址。F0/1F0/3F0/2F0/442我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物F0/1:0260.8c01.1111F0/2:0260.8c01.2222F0/3:0260.8c01.3333F0/4:0260.8c01.44440260.8c01.

32、11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444XXDCABMAC地址表地址表已知单播帧：已知单播帧：过滤操作过滤操作FilteringF0/1F0/3F0/2F0/443我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444F0/1F0/3F0/2F0/4DCABF0/1:0260.8c01.1111F0/2:0260.8c01.2222F0/3:0260.

33、8c01.3333F0/4:0260.8c01.4444MAC 地址表地址表未知单播帧，广播帧：未知单播帧，广播帧：执行广播操作执行广播操作Flooding44我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 地址学习功能地址学习功能 转发或过滤选择转发或过滤选择 环路避免环路避免45我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物局域网交换机在传送数据时，采用局域网交换机在传送数据时，采用帧交换帧交换（Frame Sw

34、itching），该技术包括三种主要的交换方式：），该技术包括三种主要的交换方式：存储转发交换方式存储转发交换方式（Store and Forward）直接交换方式（直通式、伺机通过（直接交换方式（直通式、伺机通过（Cut Through）改进直接交换方式（无碎片直通式、自由分段改进直接交换方式（无碎片直通式、自由分段）（）（FragmentFree）46我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 存储转发（存储转发（Store and ForwardStore and Forward）处理过程）处理

35、过程 是计算机网络领域使用得最为广泛的技术之一，在这种工是计算机网络领域使用得最为广泛的技术之一，在这种工作方式下交换机的控制器先缓存输入到端口的数据包，作方式下交换机的控制器先缓存输入到端口的数据包，然后进行然后进行CRCCRC校验，滤掉不正确的帧，确认包正确后，取出校验，滤掉不正确的帧，确认包正确后，取出目的地址，通过内部的地址表确定相应的输出端口，然后目的地址，通过内部的地址表确定相应的输出端口，然后把数据包转发到输出端口。把数据包转发到输出端口。前同步前同步|SFD|SFD|目的地址目的地址|源地址源地址|长度长度|数据数据|FCS|FCS47我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为

36、什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 直接交换（直接交换（Cut ThroughCut Through）方式处理过程）方式处理过程 在输入端口检测到一个数据包后，只检查其包头，取出在输入端口检测到一个数据包后，只检查其包头，取出目的地址，通过内部的地址表确定相应的输出端口，目的地址，通过内部的地址表确定相应的输出端口，然然后把数据包转发到输出端口这样就完成了交换。因为后把数据包转发到输出端口这样就完成了交换。因为它只检查数据包的包头（通常只检查它只检查数据包的包头（通常只检查1414个字节）个字节）。前同步前同步|SFD|SFD|目的地

37、址目的地址|源地址源地址|长度长度|数据数据|FCS|FCS48我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 改进直接交接方式（改进直接交接方式（Fragment Free ThroughFragment Free Through）过程）过程 是介于直通式和存储转发式之间的一种解决方案，它检是介于直通式和存储转发式之间的一种解决方案，它检查数据包的长度是否够查数据包的长度是否够64 Bytes64 Bytes（512bit512bit）如果小于）如果小于64 64 BytesBytes，说明该包是碎片（

38、即在信息发送过程中由于冲，说明该包是碎片（即在信息发送过程中由于冲突而产生的残缺不全的帧），则丢弃该包，如果大于突而产生的残缺不全的帧），则丢弃该包，如果大于64 64 BytesBytes，则发送该包。该方式的数据处理速度比存储转，则发送该包。该方式的数据处理速度比存储转发方式快，但比直通式慢。发方式快，但比直通式慢。前同步前同步|SFD|SFD|目的地址目的地址|源地址源地址|长度长度|数据数据|FCS|FCS49我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物7 7字节节1 1字节节6 6字节节6 6

39、字节节2 2字节节最大15001500字节节4 4字节节前同步SFDSFD目的地址源地址长长度数数据FCSFCS 直接交换直接交换方式方式改进直接改进直接交换方式交换方式 存存 储转发储转发50我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 根据应用领域分为广域网交换机和局域网交换机。根据应用领域分为广域网交换机和局域网交换机。根据交换机的结构分为固定端口交换机和模块化交根据交换机的结构分为固定端口交换机和模块化交换机。换机。根据是否支持网管功能分为网管型和非网管型交换根据是否支持网管功能分为网管型和非网

40、管型交换机。机。从传输介质和传输速度上可分为以太网交换机、快从传输介质和传输速度上可分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机等。速以太网交换机、千兆以太网交换机等。从规模应用上又可分为企业级交换机、部门级交换从规模应用上又可分为企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机等。机和工作组交换机等。从交换机工作的协议层来分有第从交换机工作的协议层来分有第2 2层交换机、第层交换机、第3 3层层交换机和第交换机和第4 4层交换机层交换机 。51我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 从二层交换机

41、的工作原理可以推知以下三点：从二层交换机的工作原理可以推知以下三点：(1)(1)由于交换机对多数端口的数据进行同时交换，这就要求由于交换机对多数端口的数据进行同时交换，这就要求具有很宽的交换总线带宽，如果二层交换机有具有很宽的交换总线带宽，如果二层交换机有N N个端口，每个端口，每个端口的带宽是个端口的带宽是M M，交换机，交换机总线带宽超过总线带宽超过N NM M，那么这交换，那么这交换机就可以实现机就可以实现线速交换线速交换;(2)(2)学习端口连接的机器的学习端口连接的机器的MACMAC地址，写入地址表，地址表地址，写入地址表，地址表的大小的大小(一般两种表示方式：一为一般两种表示方式：

42、一为BEFFER RAMBEFFER RAM，一为，一为MACMAC表项表项数值数值)，地址表大小影响交换机的接入容量地址表大小影响交换机的接入容量;(3)(3)还有一个就是二层交换机一般都含有专门用于还有一个就是二层交换机一般都含有专门用于处理数据处理数据包转发的包转发的ASICASIC(Application specific Integrated(Application specific Integrated Circuit)Circuit)芯片，因此转发速可以做到非常快。由于各个厂家芯片，因此转发速可以做到非常快。由于各个厂家采用采用ASICASIC不同，直接影响产品性能。不同，直接影

43、响产品性能。52我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 比如比如A A要给要给B B发送数据，已知目的发送数据，已知目的IPIP，那么，那么A A就用子就用子网掩码取得网络地址，判断目的网掩码取得网络地址，判断目的IPIP是否与自己在同是否与自己在同一网段。一网段。如果在同一网段，但不知道转发数据所需的如果在同一网段，但不知道转发数据所需的MACMAC地地址，址，A A就发送一个就发送一个ARPARP请求，请求，B B返回其返回其MACMAC地址，地址，A A用用此此MACMAC封装数据包并发送给

44、交换机，交换机起用二封装数据包并发送给交换机，交换机起用二层交换模块，查找层交换模块，查找MACMAC地址表，将数据包转发到相地址表，将数据包转发到相应的端口。应的端口。53我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 如果目的如果目的IPIP地址显示不是同一网段的，那么地址显示不是同一网段的，那么A A要实要实现和现和B B的通讯，在流缓存条目中没有对应的通讯，在流缓存条目中没有对应MACMAC地址条地址条目，就将第一个正常数据包发送向一个缺省网关，目，就将第一个正常数据包发送向一个缺省网关，这个缺省

45、网关一般在操作系统中已经设好，对应第这个缺省网关一般在操作系统中已经设好，对应第三层路由模块，所以可见对于不是同一子网的数据三层路由模块，所以可见对于不是同一子网的数据。54我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.6 数据编码技术 2.6.1 数据编码的类型 根据数据通信类型的不同，通信信道可分为两类：模拟信道和数字信道。相应的，数据编码的方法也分为两类：模拟数据编码和数字数据编码。网络中基本的数据编码方式归纳如下：数据编码方法 数字数据编码 模拟数据编码 振幅键控 ASK 移频键控 FSK 移

46、相键控 PSK 非归零码 NRZ 曼彻斯特编码 差分曼彻斯特编码 55我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.6.2 数字数据的模拟信号编码 要进行远程数据传输，常常要利用廉价的公共电话交换网。因此必须首先利用Modem将发送端的数字信号调制成能够在公共电话网上传输的模拟信号，经传输后再在接收端利用Modem将模拟信号解调成对应的数字信号。数据传输过程如图2-17所示。图2-17 远程系统中的数据传输示意图 模拟信号传输的基础是载波，载波具有三大要素：幅度V、频率和相位。载波可表示为：u(t)=

47、V*sin(t+)56我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 通过变化载波的三个要素来进行编码，就出现了三种基本的编码方式：l 振幅键控法（ASK）l 移频键控法（FSK）l 移相键控法（PSK）ASK方式就是通过改变载波的振幅V来表示数字1，0。例如保持频率和相位不变，让V不等于零时表示1，让V等于零时表示0。如图2-18所示。1.振幅键控法（ASK）2.移频键控法（FSK）FSK方式就是通过改变载波的角频率来表示数字1，0。例如保持振幅V和相位不变，让等于某值时表示1，让等于另一个值时表示0。

48、如图2-18所示。57我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.移相键控法（PSK）PSK方式就是通过改变载波的相位的值来表示数字1，0。如图2-18所示。PSK包括两种类型：l 绝对调相，即用相位的绝对值表示数字1、0l 相对调相，即用相位的相对偏移值表示数字1、0图2-18 数字数据的模拟信号编码示意图 58我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.6.3 数字数据的数字信号编码 数字信号可以利用

49、数字信道来直接传输（即基带传输），此时需要解决的问题是数字数据的数字信号表示及收发两端之间的信号同步两个方面。在基带传输中，数字数据的数字信号编码主要有以下三种方式：l 非归零码 l 曼彻斯特编码 l 差分曼彻斯特编码 1.非归零码（NRZ）其编码规则是：用低电平表示“0”，用高电平表示“1”，但必须在发送NRZ码的同时，用另一个信号同时传送同步信号。如图2-19所示。59我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.曼彻斯特（Manchester）编码 其编码规则是：每比特的周期T分为前T/2与后T

50、/2。前T/2传送该比特的反码，后T/2传送该比特的原码。如图2-19所示。011101001跳 变跳 变跳 变跳 变非归零码曼彻斯特编码 差分曼彻斯特编码数字数据3.差分曼彻斯特（Difference Manchester）编码 其编码规则是：每比特的值根据其开始边界是否发生电平跳变来决定。一个比特开始处出现电平跳变表示“0”，不出现跳变表示“1”，每比特中间的跳变仅用做同步信号。如图2-19所示。图2-19 数字数据的数字信号编码示意图 60我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 绘绘制出比特

51、流“1101110010001”的非归归零码码NRZ、曼彻彻斯特编码编码、差分曼彻彻斯特编码编码。61我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物网关（网关（GatewayGateway）就是一个网络连接到另一个网络的就是一个网络连接到另一个网络的“关口关口”网关实质上是一个网络通向其他网络的网关实质上是一个网络通向其他网络的IPIP地址地址62我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物ARPARP具体说来就是

52、将网络层（具体说来就是将网络层（IPIP层，也就是相当于层，也就是相当于OSIOSI的第三层）地址解析为数据连接层（的第三层）地址解析为数据连接层（MACMAC层，也就层，也就是相当于是相当于OSIOSI的第二层）的的第二层）的MACMAC地址。地址。63我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物64我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 ARPARP原理：某机器原理：某机器A A要向主机要向主机B B发

53、送报文，会查询本地的发送报文，会查询本地的ARPARP缓缓存表，找到存表，找到B B的的IPIP地址对应的地址对应的MACMAC地址后，就会进行数据传输地址后，就会进行数据传输。如果未找到，则广播。如果未找到，则广播A A一个一个ARPARP请求报文（携带主机请求报文（携带主机A A的的IPIP地址地址IaIa物理地址物理地址PaPa），请求），请求IPIP地址为地址为IbIb的主机的主机B B回答物回答物理地址理地址PbPb。网上所有主机包括。网上所有主机包括B B都收到都收到ARPARP请求，但只有主机请求，但只有主机B B识别自己的识别自己的IPIP地址，于是向地址，于是向A A主机发回

54、一个主机发回一个ARPARP响应报文。响应报文。其中就包含有其中就包含有B B的的MACMAC地址，地址，A A接收到接收到B B的应答后，就会更新本的应答后，就会更新本地的地的ARPARP缓存。接着使用这个缓存。接着使用这个MACMAC地址发送数据（由网卡附加地址发送数据（由网卡附加MACMAC地址）。因此，本地高速缓存的这个地址）。因此，本地高速缓存的这个ARPARP表是本地网络流表是本地网络流通的基础，而且这个缓存是动态的。通的基础，而且这个缓存是动态的。65我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活

55、的生物 ARPARP协议并不只在发送了协议并不只在发送了ARPARP请求才接收请求才接收ARPARP应答。当计算机应答。当计算机接收到接收到ARPARP应答数据包的时候，就会对本地的应答数据包的时候，就会对本地的ARPARP缓存进行更缓存进行更新，将应答中的新，将应答中的IPIP和和MACMAC地址存储在地址存储在ARPARP缓存中。因此，当局缓存中。因此，当局域网中的某台机器域网中的某台机器B B向向A A发送一个自己伪造的发送一个自己伪造的ARPARP应答，而如应答，而如果这个应答是果这个应答是B B冒充冒充C C伪造来的，即伪造来的，即IPIP地址为地址为C C的的IPIP，而，而MAC

56、MAC地地址是伪造的，则当址是伪造的，则当A A接收到接收到B B伪造的伪造的ARPARP应答后，就会更新本应答后，就会更新本地的地的ARPARP缓存，这样在缓存，这样在A A看来看来C C的的IPIP地址没有变，而它的地址没有变，而它的MACMAC地地址已经不是原来那个了。由于局域网的网络流通不是根据址已经不是原来那个了。由于局域网的网络流通不是根据IPIP地址进行，而是按照地址进行，而是按照MACMAC地址进行传输。所以，那个伪造出地址进行传输。所以，那个伪造出来的来的MACMAC地址在地址在A A上被改变成一个不存在的上被改变成一个不存在的MACMAC地址，这样就地址，这样就会造成网络不

57、通，导致会造成网络不通，导致A A不能不能PingPing通通C C！这就是一个简单的！这就是一个简单的ARPARP欺骗。欺骗。66我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 HostA HostB HostC 其中 A的地址为:IP:192.168.10.1 MAC:AA-AA-AA-AA-AA-AA B的地址为:IP:192.168.10.2 MAC:BB-BB-BB-BB-BB-BB C的地址为:IP:192.168.10.3 MAC:CC-CC-CC-CC-CC-CC 正常情况下 C:arp-

58、a Interface:192.168.10.1 on Interface 0 x1000003 Internet Address Physical Address Type 192.168.10.3 CC-CC-CC-CC-CC-CC dynamic 67我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 现在假设HostB开始了罪恶的ARP欺骗:B向A发送一个自己伪造的ARP应答，而这个应答中的数据为发送方IP地址是192.168.10.3(C的IP地址)，MAC地址是DD-DD-DD-DD-DD-DD(

59、C的MAC地址本来应该是CC-CC-CC-CC-CC-CC，这里被伪造了)。当A接收到B伪造的ARP应答，就会更新本地的ARP缓存(A可不知道被伪造了)。而且A不知道其实是从B发送过来的，A这里只有192.168.10.3(C的IP地址)和无效的DD-DD-DD-DD-DD-DD mac地址 68我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 现在A机器的ARP缓存更新了:C:arp-a Interface:192.168.10.1 on Interface 0 x1000003 Internet Add

60、ress Physical Address Type 192.168.10.3 DD-DD-DD-DD-DD-DD dynamic 69我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 ARP-S来绑来绑定True的IP地址和MAC地址，运运行命令：ARP-s 192.168.0.8 00-0D-60-C3-05-34 70我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 ADSL共享上网有两种方式，一种是代理，一种是地

61、址翻译（NAT），大家常说的路由方式其实就是NAT方式 经过NAT转换后访问外网的内网的计算机的地址都变成了192.16 8.0.1而且MAC地址也转换成了ADSL的MAC地址，也就是说，从原理上讲，直接在ADSL出口抓经过NAT转换的包是不能发现到底有几台机器在上 网 71我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物72我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物4.6.3 4.6.3 千兆位以太网组网技术千兆

62、位以太网组网技术1.千兆位以太网概述千兆位以太网概述 l 千兆位以太网（千兆位以太网（Gigabit EthernetGigabit Ethernet）是近几年推出的高速局）是近几年推出的高速局域网技术，以适应用户对网络带宽的需求。它在保持了与以太域网技术，以适应用户对网络带宽的需求。它在保持了与以太网和快速以太网设备兼容的同时，提供网和快速以太网设备兼容的同时，提供1000Mbit/s1000Mbit/s的数据带宽。的数据带宽。l 千兆位以太网的研究工作始于千兆位以太网的研究工作始于19951995年。年。IEEE 802.3IEEE 802.3委员会于委员会于19961996年年8 8月成

63、立了月成立了802.3z802.3z工作组，主要研究使用光纤和短距离工作组，主要研究使用光纤和短距离STPSTP的物理层标准。的物理层标准。19971997年初又成立了年初又成立了802.3ab802.3ab工作组主要研究工作组主要研究使用长距离光纤与使用长距离光纤与UTPUTP的物理层标准。的物理层标准。1998 IEEE 802.3z1998 IEEE 802.3z正式正式成为了千兆位以太网的标准。成为了千兆位以太网的标准。l 千兆位以太网保留了传统千兆位以太网保留了传统100Base-T100Base-T的所有特征，并可从现有的所有特征，并可从现有的传统以太网和快速以太网的基础上平滑地过

64、渡得到。它的速的传统以太网和快速以太网的基础上平滑地过渡得到。它的速度度1010倍于快速以太网，价格却仅为快速以太网的倍于快速以太网，价格却仅为快速以太网的2 23 3倍。千兆倍。千兆位以太网的关键是利用交换式全双工操作部件构建主干网络，位以太网的关键是利用交换式全双工操作部件构建主干网络，连接超级服务器和工作站。连接超级服务器和工作站。它未来的发展和应用前景十分广阔。它未来的发展和应用前景十分广阔。73我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.千兆位以太网的协议结构千兆位以太网的协议结构 千兆位

65、以太网的协议结构如图千兆位以太网的协议结构如图4-25所示：所示：图4-25 千兆以太网的协议结构 校校园园主干主干网网集群集群设备设备的的连连接接建筑物中同一建筑物中同一层层的短距离主的短距离主干干网网同一同一层层建筑的建筑的通信通信74我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物l IEEE 802.3z只定义了MAC子层子层和物理层物理层。在MAC子层，千兆位以太网仍然使用CSMA/CD媒体访问控制方法。而在物理层则做了一些必要的调整，定义了新的物理层标准1000BASE-T。l 1000BASE

66、-T标准定义了千兆媒体独立接口（GMII）。GMII将物理层和MAC子层分割开来，这样物理层的各种变化（如传输介质和信号编码方式的变化）就不会影响到MAC子层了。3.千兆位以太网的物理层标准千兆位以太网的物理层标准 1000BASET主要有以下四种物理层标准：主要有以下四种物理层标准：l 1000BASECX 它使用的是150的STP，采用8B/10B编码方式，传输速率为1.25Gbit/s，传输距离为25米，主要用于集群设备的连接，如一个交换机房的设备互联。75我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物l 1000BASET 1000BASET使用4对5类UTP，采用PAM5编码方式，传输距离为100米。主要用于结构化布线中同一层建筑的通信，从而可以利用以太网或快速以太网中已铺设的UTP电缆，实现从100Mbps到1000Mbps的平滑升级。l 1000BASE-SX 1000BASE-SX使用62.5um和50um两种直径、工作波长为850nm的多模光纤，采用PAM5编码方式，传输距离可以