网络技术基础ppt课件.ppt

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1、第3章网络技术基础3.1以太网3.2　网络互连与实现技术3.3　交换式局域网3.4　虚拟网络技术3.5　虚拟专用网络3.1以太网以太网（Ethernet）是由美国Xerox公司和Stanford大学联合开发并于1975年提出的，目的是为了把办公室工作站与昂贵的计算机资源连接起来，以便能从工作站上分享计算机资源和其他硬件设备。1983年IEEE802委员会公布的802.3局域网络协议（CSMA/CD），基本上和Ethernet技术规范一致，于是，Ethernet技术规范成为世界上第一个局域网的工业标准。3.1.2　以太网体

2、系结构3.1.2载波侦听多路访问/冲突检测法载波侦听多路访问（CSMA，CarrierSenseMultipleAccess）是一种适合于总线结构的具有信道检测功能的分布式介质访问控制方法，其控制手段称之为“载波侦听”。实际上，当一个站开始发送信息时，检测到本次发送有无冲突的时间很短，它不超过该站点与距离该站点最远站点信息传输时延的2倍。假设A站点与距离A站最远B站点的传输时延为T，那么2T就作为一个时间单位。CSMA/CD又被称之为“先听后讲，边听边讲”，其具体工作过程概括如下：（1）先侦听信道，如果信道空闲则发送信息

3、。（2）如果信道忙，则继续侦听，直到信道空闲时立即发送。（3）发送信息后进行冲突检测，如发生冲突，立即停止发送，并向总线上发出一串阻塞信号（连续几个字节全1），通知总线上各站点冲突已发生，使各站点重新开始侦听与竞争。（4）已发出信息的各站点收到阻塞信号后，等待一段随机时间，重新进入侦听发送阶段。CSMA/CD发送过程可描述如下图所示。CSMA/CD发送过程流程图站点要求发送有载波？发送一帧信息有冲突？发出阻塞信号冲突>16？延时处理放弃发送另作处理一次发送结束YNYNNYCSMA按其算法的不同存在以下三种方式：（1）非-

4、坚持CSMA⑴如果媒体是空闲的，则可以立即发送。⑵如果媒体是忙的，则等待一个由概率分布决定的随机重发延迟后，再重复前一步骤。（2）P-坚持CSMA⑴监听总线，如果媒体是空闲的，则以P的概率发送，而以(1-P)的概率延迟一个时间单位。一个时间单位通常等于最大传播时延的2倍。⑵延迟一个时间单位后，再重复步骤⑴。⑶如果媒体是忙的，继续监听直至媒体空闲并重复步骤⑴。（3）1-坚持CSMA⑴如果媒体是空闲的，则可以立即发送。⑵如果媒体是忙的，则继续监听，直至检测到媒体是空闲的，立即发送。⑶如果有冲突(在一段时间内未收到肯定的回复)

5、，则等待一随机量的时间，重复步骤⑴～⑵。3.1.3MAC帧1）帧的格式以太网发送的数据是按一定格式进行的，以太网的帧由8个字段组成，每一段符合这种格式的数据段称为帧，这些段的定义如图3-3所示。2）地址字段地址字段包括目的地址和源地址两部分。目的地址字段的格式如图3-4所示。当该字段第1位为“0”时，表示帧要发送给某一工作站，即单站地址(也称单目的地址)。当该字段第1位为“1”时，表示帧发送给一组工作站，即组地址(也称多目的地址)。全“1”的组地址表示全局广播地址。3.1.4以太网卡的构成根据计算机总线类型的不同相通信介

6、质类型的不同，通常网卡总线分为ISA总线、EISA总线、PCI总线等等；网卡与通信介质的接口分为细缆接口(BNC)、粗细接口(AUI)、双绞线接口(RJ-45)等，有的网卡只有其中一种接口，也有的网卡具有其中两种或几种接口，接口种类少的价格便宜。但是不论网卡上有几种接口类型，同时只能使用1个接口。3种不同接口的网卡如图3-5所示。3.1.5网卡与通信介质的连接网卡与通信介质的连接方法取决于所用的通信介质。在以太网中常用的通信介质有光纤、非屏蔽双绞线UTP、屏蔽双绞线STP、细缆、粗缆，如图3－6所示。在与粗缆连接时，要外

7、接收发器MAU，对以太网来说常用的粗缆型号为RG－8(50Ω)。在与细缆连接时，使用BNC连接器，对以太网来说常用的细线型号为RG－58(50Ω)。在与双绞线连接时，使用RJ－45连接器通过双绞线与集线器HUB相连。后两种连接方法不需要外接收发器，MAU的功能已集成到网卡上。1）粗缆收发器粗缆收发器的结构如图3－7所示。来自粗缆的信号馈送给逻辑电路。逻辑电路对此信号进行分析，并根据分析结果确定开关处于上部还是下部。如果逻辑电路确定通信介质来的信号是有效的网络编码．它便将开关置于上部位置，使外来信号达到网卡上。网卡检查外来

8、的帧，抽取出终点地址。如果与网卡的地址相符．便接受帧的其余部分。因为粗缆是以半双工方式工作，所以在接收有效信号期间，不允许网卡将数据发往收发器。如果有数据要发送，只能推迟一段时间。2）细缆连接用细缆构造网络时，由于收发器电路已集成到网卡上，所以不需要外加收发器。网卡与细缆相连通过BNC阴性T连接器来进行连接。在细缆连