第3章高速局域网解析课件

网络工程设计与系统集成网络工程设计与系统集成杨 威 人民邮电出版社人民邮电出版社 （第（第（第（第3 3版）版）版）版）Network Engineering Design and System Network Engineering Design and System IntegrationIntegration（3nd Edition3nd Edition）“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 普通高等教育普通高等教育普通高等教育普通高等教育“十一五十一五十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材国家级规划教材国家级规划教材 人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第2 2页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 网络化学习场景网络化学习场景资资资资源源源源开开开开发发发发网网网网络络络络课课课课堂堂堂堂电电电电子子子子阅阅阅阅览览览览网网网网络络络络实实实实训训训训人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第3 3页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 问题思考问题思考网络通信系统的任务是什么？网络通信系统的任务是什么？大学校园网采用什么技术构建？大学校园网采用什么技术构建？高速以太网技术、交换以太网技术高速以太网技术、交换以太网技术 数据数据数据数据信号信号信号信号介质上传输介质上传输介质上传输介质上传输信号信号信号信号数据数据数据数据信息信息信息信息人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第4 4页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 问题思考问题思考一个完整的网络系统包括哪些要素？一个完整的网络系统包括哪些要素？路路=通信介质通信介质 车车=通信平台通信平台货货=资源系统资源系统 驾驶员驾驶员=网管员网管员你如何成为园区网络管理者？你如何成为园区网络管理者？学习局域网组建、管理维护技术学习局域网组建、管理维护技术人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第5 5页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 学习目标学习目标：了解以太网发展过程，理解以太网通信原理，交换机原了解以太网发展过程，理解以太网通信原理，交换机原了解以太网发展过程，理解以太网通信原理，交换机原了解以太网发展过程，理解以太网通信原理，交换机原理。了解理。了解理。了解理。了解10Gbit/s10Gbit/s以太网技术，理解多层交换技术，以太网技术，理解多层交换技术，以太网技术，理解多层交换技术，以太网技术，理解多层交换技术，VLANVLAN间的信息传递，以及间的信息传递，以及间的信息传递，以及间的信息传递，以及交换机的性能与连接技术交换机的性能与连接技术交换机的性能与连接技术交换机的性能与连接技术.基本掌握基本掌握基本掌握基本掌握802.3802.3规范与介质标准，以太网卡的功能结构，规范与介质标准，以太网卡的功能结构，规范与介质标准，以太网卡的功能结构，规范与介质标准，以太网卡的功能结构，100Mbit/s/1Gbit/s100Mbit/s/1Gbit/s技术，技术，技术，技术，VLANVLAN虚拟局域网的设计。虚拟局域网的设计。虚拟局域网的设计。虚拟局域网的设计。掌握以太网卡安装与调试，交换机安装与调试，交换机掌握以太网卡安装与调试，交换机安装与调试，交换机掌握以太网卡安装与调试，交换机安装与调试，交换机掌握以太网卡安装与调试，交换机安装与调试，交换机连接技术，基于连接技术，基于连接技术，基于连接技术，基于802.1Q802.1Q协议的多层网络组建技术。协议的多层网络组建技术。协议的多层网络组建技术。协议的多层网络组建技术。不同不同不同不同VALNVALN之间的路由配置技术。之间的路由配置技术。之间的路由配置技术。之间的路由配置技术。熟悉高速局域网技术与主流产品，能够依据用户组网需熟悉高速局域网技术与主流产品，能够依据用户组网需熟悉高速局域网技术与主流产品，能够依据用户组网需熟悉高速局域网技术与主流产品，能够依据用户组网需求，设计整体解决方案。求，设计整体解决方案。求，设计整体解决方案。求，设计整体解决方案。第第3 3章章高速局域网与系统集成高速局域网与系统集成人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第6 6页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 重点知识重点知识：以太网通信原理，交换机原理，多层交换技术以太网通信原理，交换机原理，多层交换技术以太网通信原理，交换机原理，多层交换技术以太网通信原理，交换机原理，多层交换技术 交换机安装与调试，交换机连接技术交换机安装与调试，交换机连接技术交换机安装与调试，交换机连接技术交换机安装与调试，交换机连接技术基于基于基于基于802.1Q802.1Q协议的多层网络组建技术协议的多层网络组建技术协议的多层网络组建技术协议的多层网络组建技术 虚拟局域网的设计，虚拟局域网的设计，VLAN间路由配置间路由配置依据用户组网需求，设计整体解决方案依据用户组网需求，设计整体解决方案依据用户组网需求，设计整体解决方案依据用户组网需求，设计整体解决方案 难点知识难点知识：交换机工作原理交换机工作原理交换机工作原理交换机工作原理 10Gbit/s10Gbit/s以太网技术以太网技术以太网技术以太网技术 虚拟局域网的设计，虚拟局域网的设计，VLAN间路由配置间路由配置技术技术技术技术 第第3 3章章高速局域网与系统集成高速局域网与系统集成人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第7 7页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 以太网技术概述以太网技术概述低层设备性能与使用低层设备性能与使用交换机基本技术与配置交换机基本技术与配置VLAN技术与路由配置技术与路由配置大学校园网系统集成大学校园网系统集成 第第3 3章章高速局域网与系统集成高速局域网与系统集成人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第8 8页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 3.1 以太网技术概述以太网技术概述 计计算算机机应应用用需需求求的的增增长长和和计计算算机机成成本本的的不不断断降降低，使用计算机的用户数量在不断上升。低，使用计算机的用户数量在不断上升。人人们们希希望望能能够够将将一一个个局局部部范范围围，如如一一个个办办公公室室、一一栋栋写写字字楼楼、一一个个学学校校、一一个个企企业业的的计计算算机机通通过过一一定定的的方方法法连连接接起起来来，以以实实现现计计算算机机之之间间数数据据交交换，共享网络硬件和软件资源。换，共享网络硬件和软件资源。这这样样，计计算算机机局局域域网网（Local Area Network，LAN）技术得到了广泛的应用和发展。）技术得到了广泛的应用和发展。人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第9 9页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 3.1.1 以太网技术标及发展以太网技术标及发展1973年，年，2.98Mbit/s，Xerox 1980 年，年，10Mbit/s，Xerox、Digital和和Intel 1983年年，以以太太网网技技术术（802.3）、令令牌牌总总线线（802.4）、令令牌牌环环（802.5）共共同同成成为为局局域域网网领域的三大标准领域的三大标准 1995年，年，802.3u快速以太网标准快速以太网标准1998年，年，802.3z千兆以太网标准千兆以太网标准 2002年年，IEEE通通过过了了802.3ae万万兆兆以以太太网网标标准准 3.1 以太网技术概述以太网技术概述 人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第1010页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 3.1.1 3.1.1 以太网技术标准及发展以太网技术标准及发展 表3.1 IEEE 802.3 规范和布线介质标布线介质标分类分类分类分类802.3 802.3 规范规范规范规范通信介质通信介质通信介质通信介质介质标准介质标准介质标准介质标准传统以太网传统以太网传统以太网传统以太网802.3802.3同轴粗电缆同轴粗电缆同轴粗电缆同轴粗电缆10Base510Base5802.3a802.3a同轴细电缆同轴细电缆同轴细电缆同轴细电缆10Base210Base2802.3i802.3i三类双绞线三类双绞线三类双绞线三类双绞线10BaseT10BaseT802.3j802.3jMMFMMF光缆光缆光缆光缆10BaseF10BaseF快速以太网快速以太网快速以太网快速以太网FEFE802.3u802.3u五类双绞线五类双绞线五类双绞线五类双绞线100BaseT100BaseTMMF/SMFMMF/SMF光纤光纤光纤光纤100BaseF100BaseF千兆以太网千兆以太网千兆以太网千兆以太网GEGE802.3ab802.3ab超五类双绞线超五类双绞线超五类双绞线超五类双绞线1000BaseT1000BaseT802.3z802.3z850nm850nm短波光缆短波光缆短波光缆短波光缆1000BaseSX1000BaseSX1310nm1310nm长波光缆长波光缆长波光缆长波光缆1000BaseLX/LH1000BaseLX/LH万兆以太网万兆以太网万兆以太网万兆以太网TETE802.3ae802.3ae850nm850nm短波光缆短波光缆短波光缆短波光缆10GBaseS10GBaseS1310nm1310nm长波光缆长波光缆长波光缆长波光缆10GBaseL10GBaseL1550nm1550nm长波光缆长波光缆长波光缆长波光缆10GBaseE10GBaseE人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第1111页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 3.1.2 3.1.2 以太网技术标准及发展以太网技术标准及发展802.3802.3CSMACSMA/CD/CD802.4802.4Token Token BusBus802.5802.5Token Token RingRing802.6802.6DQDBDQDB802.8802.8FDDIFDDI802.2 LLC802.2 LLC数据链路层数据链路层数据链路层数据链路层 物理层物理层物理层物理层LLCLLCMACMAC802.1D Bridge802.1D Bridge8 80 02 2.1 1A A 体体体体系系系系结结结结构构构构IEEE802体系结构示意图体系结构示意图PHYPHY人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第1212页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 以太网的发展的主要原因以太网的发展的主要原因：开放标准，获得众多服务提供商的支开放标准，获得众多服务提供商的支持持 结构简单，管理方便，价格低廉结构简单，管理方便，价格低廉持续技术改进，满足用户不断增长的持续技术改进，满足用户不断增长的需求需求 网络可平滑升级，保护用户投资网络可平滑升级，保护用户投资 3.1.1 3.1.1 以太网技术标准及发展以太网技术标准及发展人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第1313页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 3.1.2 3.1.2 以太网介质访问控制技术以太网介质访问控制技术1.IEEE802.3数据帧结构人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第1414页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 载波监听策略（三种类型）：载波监听策略（三种类型）：载波监听策略（三种类型）：载波监听策略（三种类型）：非坚持非坚持非坚持非坚持CSMACSMA：一旦监听到信道忙，就不再监听；延迟一旦监听到信道忙，就不再监听；延迟一旦监听到信道忙，就不再监听；延迟一旦监听到信道忙，就不再监听；延迟一个随机时间后再次监听。一个随机时间后再次监听。一个随机时间后再次监听。一个随机时间后再次监听。坚持坚持坚持坚持CSMACSMA：监听到信道忙时，仍继续监听，直到信道监听到信道忙时，仍继续监听，直到信道监听到信道忙时，仍继续监听，直到信道监听到信道忙时，仍继续监听，直到信道空闲空闲空闲空闲。1-1-坚持坚持坚持坚持CSMACSMA：一听到信道空闲就立即发送数据一听到信道空闲就立即发送数据一听到信道空闲就立即发送数据一听到信道空闲就立即发送数据 p-p-坚持坚持坚持坚持CSMACSMA：听到信道空闲时，以概率听到信道空闲时，以概率听到信道空闲时，以概率听到信道空闲时，以概率p p发送数据发送数据发送数据发送数据（以以以以概率概率概率概率1-p1-p延迟一段时间后再发送延迟一段时间后再发送延迟一段时间后再发送延迟一段时间后再发送）CSMACSMA技术不能解决发送中出现的冲突现象。技术不能解决发送中出现的冲突现象。技术不能解决发送中出现的冲突现象。技术不能解决发送中出现的冲突现象。工作原理：发送前监听。每个站点在发送数据之前要监听信工作原理：发送前监听。每个站点在发送数据之前要监听信工作原理：发送前监听。每个站点在发送数据之前要监听信工作原理：发送前监听。每个站点在发送数据之前要监听信道上是否有数据在传送。若有，则此站不能发送，需等待一段道上是否有数据在传送。若有，则此站不能发送，需等待一段道上是否有数据在传送。若有，则此站不能发送，需等待一段道上是否有数据在传送。若有，则此站不能发送，需等待一段时间后重试。时间后重试。时间后重试。时间后重试。CSMA类型与CSMA/CD工作原理 人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第1515页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 CSMA/CD 带冲突检测的载波带冲突检测的载波监听多点访问监听多点访问工作原理：工作原理：工作原理：工作原理：发送前先监听信道是否空闲，若空闲则发送前先监听信道是否空闲，若空闲则发送前先监听信道是否空闲，若空闲则发送前先监听信道是否空闲，若空闲则立即发送数据立即发送数据立即发送数据立即发送数据。在发送时，。在发送时，。在发送时，。在发送时，边发边边发边边发边边发边继续继续继续继续监听。若监监听。若监监听。若监监听。若监听到冲突，则立即停止发送。听到冲突，则立即停止发送。听到冲突，则立即停止发送。听到冲突，则立即停止发送。等待一段随机时间等待一段随机时间等待一段随机时间等待一段随机时间（称为退避）以后，再重新尝试。（称为退避）以后，再重新尝试。（称为退避）以后，再重新尝试。（称为退避）以后，再重新尝试。CSMA/CD可归结为四句话：可归结为四句话：发前先侦听，空闲即发送，发前先侦听，空闲即发送，边发边检测，冲突时退避。边发边检测，冲突时退避。人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第1616页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 CSMA/CD的流程图的流程图媒体忙？媒体忙？媒体忙？媒体忙？发送发送发送发送帧帧帧帧碰撞？碰撞？碰撞？碰撞？发发发发送送送送完？完？完？完？发送发送发送发送JamJamJamJamN16?N16?N16?N16?YesYesYesYesNoNoNoNoNoNoNoNoYesYesYesYes发送成功发送成功发送成功发送成功YesYesYesYes发送失败发送失败发送失败发送失败NoNoNoNo延迟随机时间延迟随机时间延迟随机时间延迟随机时间NoNoNoNoYesYesYesYes发送帧发送帧发送帧发送帧碰撞次数碰撞次数碰撞次数碰撞次数N+N+N+N+人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第1717页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 Ethernet/802.3操作l l每个站点都可以接收到所有来自其他站点的数据每个站点都可以接收到所有来自其他站点的数据每个站点都可以接收到所有来自其他站点的数据每个站点都可以接收到所有来自其他站点的数据l l为决定那个站点接收，需要寻址机制来标识目的站点为决定那个站点接收，需要寻址机制来标识目的站点为决定那个站点接收，需要寻址机制来标识目的站点为决定那个站点接收，需要寻址机制来标识目的站点l l目的站点将该帧复制，其他站点则丢弃该帧目的站点将该帧复制，其他站点则丢弃该帧目的站点将该帧复制，其他站点则丢弃该帧目的站点将该帧复制，其他站点则丢弃该帧A AB BC CA AB BC CA AB BC CA AB BC CA AA A(1)C(1)C 发现总线空闲发现总线空闲发现总线空闲发现总线空闲(2)C(2)C发送帧，目的地址为发送帧，目的地址为发送帧，目的地址为发送帧，目的地址为A A(3)B(3)B 忽略该帧忽略该帧忽略该帧忽略该帧(4)A(4)A复制该帧复制该帧复制该帧复制该帧A A信号由终端电阻吸收信号由终端电阻吸收信号由终端电阻吸收信号由终端电阻吸收终端电阻终端电阻终端电阻终端电阻人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第1818页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 高速以太网技术高速以太网技术100Mbit/s以太网技术以太网技术1Gbit/s以太网技术以太网技术 10Gbit/s以太网技术以太网技术人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第1919页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 3.1.3 100Mbit/s快速以太网技术快速以太网技术 快速以太网体系结构快速以太网体系结构人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第2020页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 快速以太网系统组成快速以太网系统组成 网络组成部分包括：网卡（外置或内置收发器），收网络组成部分包括：网卡（外置或内置收发器），收网络组成部分包括：网卡（外置或内置收发器），收网络组成部分包括：网卡（外置或内置收发器），收发器（外置）与收发器电缆和光缆，集线器，双绞线及发器（外置）与收发器电缆和光缆，集线器，双绞线及发器（外置）与收发器电缆和光缆，集线器，双绞线及发器（外置）与收发器电缆和光缆，集线器，双绞线及光缆媒体。光缆媒体。光缆媒体。光缆媒体。收发器称为光钎收发器，收发器与集线器连接的端口收发器称为光钎收发器，收发器与集线器连接的端口收发器称为光钎收发器，收发器与集线器连接的端口收发器称为光钎收发器，收发器与集线器连接的端口为为为为UTP/RJ-45UTP/RJ-45，采用光缆连接的两个收发器的端口为，采用光缆连接的两个收发器的端口为，采用光缆连接的两个收发器的端口为，采用光缆连接的两个收发器的端口为100BaseFX100BaseFX。所有媒体上均传输。所有媒体上均传输。所有媒体上均传输。所有媒体上均传输100Mbit/s100Mbit/s的信息。的信息。的信息。的信息。人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第2121页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 快速以太网自动协商快速以太网自动协商 网卡和集线器的端口网卡和集线器的端口网卡和集线器的端口网卡和集线器的端口RJ-45RJ-45上可能支持多种工作模式，可能上可能支持多种工作模式，可能上可能支持多种工作模式，可能上可能支持多种工作模式，可能是是是是100BaseTX100BaseTX、T2T2或或或或T4T4，也可能是，也可能是，也可能是，也可能是10BaseT10BaseT，还可能是全双，还可能是全双，还可能是全双，还可能是全双工模式。因此当两个设备端口间进行连接时，为了达到逻辑工模式。因此当两个设备端口间进行连接时，为了达到逻辑工模式。因此当两个设备端口间进行连接时，为了达到逻辑工模式。因此当两个设备端口间进行连接时，为了达到逻辑上的互通，可以人工进行工作模式的配置。上的互通，可以人工进行工作模式的配置。上的互通，可以人工进行工作模式的配置。上的互通，可以人工进行工作模式的配置。对于设备所支持的工作模式必须进行自动协商的优先级排队。对于设备所支持的工作模式必须进行自动协商的优先级排队。对于设备所支持的工作模式必须进行自动协商的优先级排队。对于设备所支持的工作模式必须进行自动协商的优先级排队。优先级别可定为优先级别可定为优先级别可定为优先级别可定为7 7级，级，级，级，100baseT2100baseT2全双工为最高优先级，全双工为最高优先级，全双工为最高优先级，全双工为最高优先级，100BaseTX100BaseTX全双工为第二优先级等。两个支持自动协商功能全双工为第二优先级等。两个支持自动协商功能全双工为第二优先级等。两个支持自动协商功能全双工为第二优先级等。两个支持自动协商功能的设备，其端口间在的设备，其端口间在的设备，其端口间在的设备，其端口间在UTPUTP连接并进行加电后，首先就在端口连接并进行加电后，首先就在端口连接并进行加电后，首先就在端口连接并进行加电后，首先就在端口间进行自动协商，协商的结果获得了两者所拥有的共同最佳间进行自动协商，协商的结果获得了两者所拥有的共同最佳间进行自动协商，协商的结果获得了两者所拥有的共同最佳间进行自动协商，协商的结果获得了两者所拥有的共同最佳工作模式。例如，如果双方都具有工作模式。例如，如果双方都具有工作模式。例如，如果双方都具有工作模式。例如，如果双方都具有10BaseT10BaseT和和和和100BaseTX100BaseTX工工工工作模式，则自动协商后，按共同的高优先级工作模式进行自作模式，则自动协商后，按共同的高优先级工作模式进行自作模式，则自动协商后，按共同的高优先级工作模式进行自作模式，则自动协商后，按共同的高优先级工作模式进行自动配置，最后端口间确定按动配置，最后端口间确定按动配置，最后端口间确定按动配置，最后端口间确定按100BaseTX100BaseTX工作模式进行工作。工作模式进行工作。工作模式进行工作。工作模式进行工作。人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第2222页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 快速以太网快速以太网10/100Mbit/s自适应自适应 端口间10Mbit/s与100Mbit/s传输率的自动匹配功能，或称为10Mbit/s/100Mbit/s自适应功能显然能满足以上的要求。当一个原有的10BaseT系统欲过渡或升级到100BaseTX系统，并非所有的站都需要升级而置换成100BaseTX的网卡。在过渡的系统中，一部分的站为了得到高带宽而置换成100Mbit/s网卡，而大部站可能仍处在10BaseT工作模式上。此时必须更换10BaseT集线器，而新的100BaseTX集线器的端口必须具有自动协商功能才能达到过渡的目的。10Mbit/s/100Mbit/s自适应的处理过程就会发生在原有10BaseT网卡和新的100BaseTX集成器的端口间UTP上。人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第2323页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 1Gbit/s1Gbit/s以太网技术的产生以太网技术的产生以太网技术的产生以太网技术的产生 1Gbit/s1Gbit/s以以以以太太太太网网网网在在在在作作作作为为为为骨骨骨骨干干干干网网网网络络络络时时时时能能能能够够够够在在在在不不不不降降降降低低低低性性性性能能能能的的的的前前前前提提提提下下下下支支支支持持持持更更更更多多多多的的的的网网网网络络络络分分分分段段段段和和和和结结结结点点点点。首首首首先先先先它它它它能能能能够够够够聚聚聚聚集集集集下下下下层层层层交交交交换换换换机机机机，提提提提供供供供超超超超高高高高速速速速交交交交换换换换路路路路径径径径；其其其其次次次次，它它它它能能能能将将将将主主主主服服服服务务务务器器器器资资资资源源源源与与与与各各各各分分分分支支支支设设设设备备备备连连连连接接接接，以以以以解解解解决决决决现现现现存存存存的的的的快快快快速速速速以以以以太太太太网网网网转转转转发的瓶颈问题。发的瓶颈问题。发的瓶颈问题。发的瓶颈问题。网络主干上有了网络主干上有了网络主干上有了网络主干上有了1Gbit/s1Gbit/s以太网交换机的支持，可以把以太网交换机的支持，可以把以太网交换机的支持，可以把以太网交换机的支持，可以把原来的原来的原来的原来的100BaseT100BaseT系统设备迁移到低层，这样主干上实现系统设备迁移到低层，这样主干上实现系统设备迁移到低层，这样主干上实现系统设备迁移到低层，这样主干上实现了无阻塞，低层又能分享到更多的带宽。了无阻塞，低层又能分享到更多的带宽。了无阻塞，低层又能分享到更多的带宽。了无阻塞，低层又能分享到更多的带宽。1Gbit/s1Gbit/s以太网是以太网是以太网是以太网是10M/100Mbit/s10M/100Mbit/s以太网的自然以太网的自然以太网的自然以太网的自然“进化进化进化进化”，它不仅仅使系统增加了带宽，而且还带来了通信服，它不仅仅使系统增加了带宽，而且还带来了通信服，它不仅仅使系统增加了带宽，而且还带来了通信服，它不仅仅使系统增加了带宽，而且还带来了通信服务质量，这一切都是在低开销的条件下实现的。务质量，这一切都是在低开销的条件下实现的。务质量，这一切都是在低开销的条件下实现的。务质量，这一切都是在低开销的条件下实现的。3.1.4 1Gbit/s以太网技术以太网技术 人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第2424页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 1Gbit/s以太网体系结构和功能模块以太网体系结构和功能模块 人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第2525页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 n n1Gbit/s1Gbit/s以以以以太太太太网网网网由由由由于于于于PHYPHY层层层层上上上上包包包包括括括括了了了了众众众众多多多多的的的的功功功功能能能能模模模模块块块块，其其其其中中中中包包包包括括括括两两两两类类类类编编编编码码码码/译译译译译译译译码码码码方方方方案案案案，三三三三种种种种收收收收发发发发器器器器方方方方案案案案，使使使使用用用用了了了了三三三三类类类类媒媒媒媒体体体体，支支支支持持持持全全全全双双双双工工工工或或或或半半半半双双双双工工工工。综综综综合合合合各各各各种种种种PHYPHY层层层层上上上上的的的的功功功功能能能能，把把把把它们归纳成两种实现技术；即它们归纳成两种实现技术；即它们归纳成两种实现技术；即它们归纳成两种实现技术；即1000BaseX1000BaseX和和和和1000BaseT1000BaseT。n n在在在在 同同同同 一一一一 个个个个 MACMAC子子子子 层层层层 下下下下 面面面面 的的的的 PHYPHY层层层层 中中中中 包包包包 括括括括 了了了了1000BaseX1000BaseX（8B/10B8B/10B编编编编码码码码方方方方式式式式）和和和和1000BaseT1000BaseT（非非非非屏屏屏屏蔽蔽蔽蔽铜铜铜铜线线线线编码方式）两种技术；编码方式）两种技术；编码方式）两种技术；编码方式）两种技术；n n1000BaseX1000BaseX中中中中 又又又又 包包包包 括括括括 了了了了 1000BaseLX1000BaseLX、1000BaseSX1000BaseSX以以以以 及及及及1000BaseCX1000BaseCX，它它它它们们们们分分分分别别别别对对对对应应应应着着着着相相相相应应应应的的的的编编编编码码码码/译译译译码码码码技技技技术术术术、收收收收发发发发器和传输媒体。器和传输媒体。器和传输媒体。器和传输媒体。n n1000BaseT1000BaseT的的的的物物物物理理理理层层层层功功功功能能能能与与与与1000BaseX1000BaseX差差差差别别别别较较较较大大大大，有有有有其其其其相相相相应应应应的编码的编码的编码的编码/译码技术、收发器及传输媒体。译码技术、收发器及传输媒体。译码技术、收发器及传输媒体。译码技术、收发器及传输媒体。1Gbit/s以太网按以太网按PHY层分类层分类 人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第2626页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 帧护展技术在半双工模式下，由于CSMA/CD机理的约束，产生了碰撞槽和碰撞域的概念。由于要在发送帧的同时能检测到媒体上发生的碰撞现象，就要求发送帧限定最小长度，在一定的传输率下，最小帧长度与碰撞域的地理范围成正比关系；即最小帧长度越长，则半双工模式的网络系统跨距越大。在10Mbit/s传输率情况下，802.3标准中定义最小帧长度为64字节，即512位数字信号长度。人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第2727页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 帧突发技术帧突发技术 帧突发在千兆位以太网上是一种可选功能，它使一个主机帧突发在千兆位以太网上是一种可选功能，它使一个主机帧突发在千兆位以太网上是一种可选功能，它使一个主机帧突发在千兆位以太网上是一种可选功能，它使一个主机（特别是服务器）一次能连续发送多个帧，如图（特别是服务器）一次能连续发送多个帧，如图（特别是服务器）一次能连续发送多个帧，如图（特别是服务器）一次能连续发送多个帧，如图所示。当一个所示。当一个所示。当一个所示。当一个主机需要发送很多短帧时，该主机先试图发送第一帧，该帧可主机需要发送很多短帧时，该主机先试图发送第一帧，该帧可主机需要发送很多短帧时，该主机先试图发送第一帧，该帧可主机需要发送很多短帧时，该主机先试图发送第一帧，该帧可能是附加了扩展位的帧。一旦第一个帧发送成功，则具有帧突能是附加了扩展位的帧。一旦第一个帧发送成功，则具有帧突能是附加了扩展位的帧。一旦第一个帧发送成功，则具有帧突能是附加了扩展位的帧。一旦第一个帧发送成功，则具有帧突发功能的该主机就能够继续发送其他帧，直到帧突发的总长度发功能的该主机就能够继续发送其他帧，直到帧突发的总长度发功能的该主机就能够继续发送其他帧，直到帧突发的总长度发功能的该主机就能够继续发送其他帧，直到帧突发的总长度达到达到达到达到15001500字节为止。字节为止。字节为止。字节为止。为了使得在帧突发过程中，媒体始终处在为了使得在帧突发过程中，媒体始终处在为了使得在帧突发过程中，媒体始终处在为了使得在帧突发过程中，媒体始终处在“忙状态忙状态忙状态忙状态”，必须，必须，必须，必须在帧间的间隙时间中，发送站发送非在帧间的间隙时间中，发送站发送非在帧间的间隙时间中，发送站发送非在帧间的间隙时间中，发送站发送非“0”“1”0”“1”数值符号，以数值符号，以数值符号，以数值符号，以避免其他站点在帧间隙时间中占领媒体而中断本站的帧突发过避免其他站点在帧间隙时间中占领媒体而中断本站的帧突发过避免其他站点在帧间隙时间中占领媒体而中断本站的帧突发过避免其他站点在帧间隙时间中占领媒体而中断本站的帧突发过程。程。程。程。人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第2828页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 3.1.5 10Gbit/s3.1.5 10Gbit/s以太网技以太网技术术 万兆以太网技术标准的体系结构万兆以太网技术标准的体系结构人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第2929页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 万兆以太网的应用场合万兆以太网的应用场合 教育网的应用教育网的应用 数据中心出口的应用数据中心出口的应用数据中心出口的应用数据中心出口的应用 10GE10GE在城域网中的应用主要有两个方面在城域网中的应用主要有两个方面在城域网中的应用主要有两个方面在城域网中的应用主要有两个方面：直接采用直接采用直接采用直接采用10GE10GE取代原来传输链路，作为城域网骨干。取代原来传输链路，作为城域网骨干。取代原来传输链路，作为城域网骨干。取代原来传输链路，作为城域网骨干。通过通过通过通过10GE 10GE 粗波分复用（粗波分复用（粗波分复用（粗波分复用（CWDMCWDM）接口或）接口或）接口或）接口或WANWAN接口接口接口接口与城域网的传输设备相连接，充分利用已有的与城域网的传输设备相连接，充分利用已有的与城域网的传输设备相连接，充分利用已有的与城域网的传输设备相连接，充分利用已有的SDHSDH或或或或DWDMDWDM骨干传输资源。骨干传输资源。骨干传输资源。骨干传输资源。对于城域网的应用，由于当前宽带业务并未广泛开展，对于城域网的应用，由于当前宽带业务并未广泛开展，对于城域网的应用，由于当前宽带业务并未广泛开展，对于城域网的应用，由于当前宽带业务并未广泛开展，人们对单端口人们对单端口人们对单端口人们对单端口10Gbit/s10Gbit/s骨干网的带宽没有迫切需求，所以骨干网的带宽没有迫切需求，所以骨干网的带宽没有迫切需求，所以骨干网的带宽没有迫切需求，所以10Gbit/s10Gbit/s以太网技术相对其他替代的链路层技术（如以太网技术相对其他替代的链路层技术（如以太网技术相对其他替代的链路层技术（如以太网技术相对其他替代的链路层技术（如2.5G 2.5G POSPOS、捆绑的千兆以太网）并没有明显优势。、捆绑的千兆以太网）并没有明显优势。、捆绑的千兆以太网）并没有明显优势。、捆绑的千兆以太网）并没有明显优势。CiscoCisco、JUNIPERJUNIPER、华为和锐捷等公司已推出、华为和锐捷等公司已推出、华为和锐捷等公司已推出、华为和锐捷等公司已推出10G10G以太网交换机以太网交换机以太网交换机以太网交换机（依据（依据（依据（依据802.3ae802.3ae草案实现），目前在国内的应用处于发展阶草案实现），目前在国内的应用处于发展阶草案实现），目前在国内的应用处于发展阶草案实现），目前在国内的应用处于发展阶段。段。段。段。人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第3030页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 EP0N技术技术 EPON速率速率1.25G接入网核心网驻地网3.1.6以太无源光网络技术以太无源光网络技术人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第3131页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 EPON与传统交换机组网主要区别与传统交换机组网主要区别 人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第3232页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 4.2 低层设备性能与使用低层设备性能与使用集线器性能与使用集线器性能与使用 收发器性能与使用收发器性能与使用 网卡的功能与使用网卡的功能与使用 人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第3333页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 网络设备在网络设备在OSI模型中的位置模型中的位置收发器收发器收发器收发器人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第3434页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 4.2.14.2.1集线器性能与使用集线器性能与使用 集线器就像一个星型结构的多端口转发器，每个端集线器就像一个星型结构的多端口转发器，每个端集线器就像一个星型结构的多端口转发器，每个端集线器就像一个星型结构的多端口转发器，每个端口都具有发送与接收数据的能力。当某个端口收到口都具有发送与接收数据的能力。当某个端口收到口都具有发送与接收数据的能力。当某个端口收到口都具有发送与接收数据的能力。当某个端口收到连在该端口上的主机发来的数据时，就转发至其它连在该端口上的主机发来的数据时，就转发至其它连在该端口上的主机发来的数据时，就转发至其它连在该端口上的主机发来的数据时，就转发至其它端口。在数据转发之前，每个端口都对它进行再生、端口。在数据转发之前，每个端口都对它进行再生、端口。在数据转发之前，每个端口都对它进行再生、端口。在数据转发之前，每个端口都对它进行再生、整形，并重新定时。整形，并重新定时。整形，并重新定时。整形，并重新定时。集线器工作在集线器工作在OSI七层模型的物理层，不能提供冲七层模型的物理层，不能提供冲突隔离作用，相当于一个多端口的中继器。集线器突隔离作用，相当于一个多端口的中继器。集线器的冲突域上诸站点通信量的总和应小于总线上无冲的冲突域上诸站点通信量的总和应小于总线上无冲突地全速通信时通信量的突地全速通信时通信量的1/3。10 Mbit/s的以太网上的以太网上各站点的总通信需求应当不大于各站点的总通信需求应当不大于3 Mbit/s，100 Mbit/s以太网上各站点的总通信需求应当不大于以太网上各站点的总通信需求应当不大于30 Mbit/s。数据在集线器数据在集线器传输特性传输特性人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第3535页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 4.2.2 收发器性能与使用收发器是一种在数据传输中实现信号转换或介收发器是一种在数据传输中实现信号转换或介质转换的设备。例如，将质转换的设备。例如，将100MpbsUTP转接为转接为100Mpbs多模光缆。该设备工作在多模光缆。该设备工作在OSI七层模七层模型的物理层，不能提供冲突隔离作用。型的物理层，不能提供冲突隔离作用。光收发器一般采用高性能芯片，高品质光收发光收发器一般采用高性能芯片，高品质光收发一体模块。性能较稳定，适应性强，与常用网一体模块。性能较稳定，适应性强，与常用网络设备均能正常连接使用。适用于建筑楼宇局络设备均能正常连接使用。适用于建筑楼宇局域网之间的光缆连接，也可用于用户网络与电域网之间的光缆连接，也可用于用户网络与电信、广电等宽带网络连接。信、广电等宽带网络连接。人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第3636页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 以太网卡的功能结构以太网卡的功能结构以太网卡的接口类型与选型以太网卡的接口类型与选型以太网卡的安装与调试以太网卡的安装与调试 4.2.3 4.2.3 以太网络接口卡以太网络接口卡人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第3737页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 以太网卡的功能结构以太网卡的功能结构人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第3838页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 以太网卡的接口类型与选型以太网卡的接口类型与选型AUIAUI接口（粗缆接口）接口（粗缆接口）接口（粗缆接口）接口（粗缆接口）BNCBNC接口（细缆接口）接口（细缆接口）接口（细缆接口）接口（细缆接口）RJ-45RJ-45接口（五类双绞线）接口（五类双绞线）接口（五类双绞线）接口（五类双绞线）双口网卡（双口网卡（双口网卡（双口网卡（RJ-45RJ-45和和和和BNCBNC接口）接口）接口）接口）DGE-550SXPCI千兆位以太网光纤网卡DGE-550TPCI千兆位以太网服务器铜缆网卡DFE-530TXDFE-530TX10/100M PCI10/100M PCI快速快速快速快速以太网卡以太网卡以太网卡以太网卡DFE-550TXDFE-550TXPCIPCI快速以太网快速以太网快速以太网快速以太网网卡网卡网卡网卡DFE-550FXDFE-550FXPCIPCI快速以太网网卡快速以太网网卡快速以太网网卡快速以太网网卡人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第3939页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 IP地址和相关参数设置地址和相关参数设置 以太网卡的安装与调试以太网卡的安装与调试以太网卡的安装与调试以太网卡的安装与调试Ping 127.0.0.1Ping 127.0.0.1（自环地址）或（自环地址）或Ping 202.207.160.206 Ping 202.207.160.206 人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第4040页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 交换机组成技术交换机组成技术交换机基本配置与连接交换机基本配置与连接交换机的网桥技术交换机的网桥技术交换机的交换技术交换机的交换技术 4.34.34.34.3 交换机基本技术与配置交换机基本技术与配置人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第4141页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科国家级规划教材 4.3.1 交换机组成技术交换机组成技术交换机从本质看是一台交换机从本质看是一台特殊的计算机，主要由特殊的计算机，主要由CPU、内存储器、内存储器、I/O接口等部件组成。接口等部件组成。交换机接口主要是以太网接口，交换机接口主要是以太网接口，用于将交换机连接到网络。如用于将交换机连接到网络。如10/100Mbit/s自适应电口，自适应电口，1000Mbit/s光口。交换机还有光口。交换机还有Console口，该端口为异步端口，该端口为异步端口，主要连接终端或支持终端口，主要连接终端或支持终端仿真程序的计算机，在本地配仿真程序的计算机，在本地配置交换机置交换机 人民邮电出版社人民邮电出版社 2014.102014.10第第4242页页“十一五十一五十一五十一五”“”“十二五十二五十二五十二五”普通高等教育本科国家级规划教材普通高等教育本科