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第 2 单元：计算机网络技术

第 2 单元：计算机网络技术. 局域网技术 以 Ethernet* 为主流技术 IEEE 标准局域网 ANSI 的 FDDI 广域网技术 B-ISDN ATM* 帧中继. 计算机网络技术分布. 第 5 讲 3 种以太网. 以太网层次结构. 局域网数据处理. CSMA/CD 发送数据流程图. 发送阶段. （ 1 ）讲前先听 （ 2 ）无声则讲 （ 3 ）一等到有空就讲 （ 4 ）边讲边听 （ 5 ）冲突则等待 （ 6 ）多路重传或夭折 （ 7 ）重复第一步。. 接收阶段. （ 1 ）长度校验 （ 2 ）目的地址校验 （ 3 ）完整性校验

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第 2 单元：计算机网络技术

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Presentation Transcript

  1. 第2单元：计算机网络技术 • 局域网技术 • 以Ethernet*为主流技术IEEE标准局域网 • ANSI的FDDI • 广域网技术 • B-ISDN • ATM* • 帧中继

  2. 计算机网络技术分布

  3. 第5讲 3种以太网

  4. 以太网层次结构

  5. 局域网数据处理

  6. CSMA/CD发送数据流程图

  7. 发送阶段 • （1）讲前先听 • （2）无声则讲 • （3）一等到有空就讲 • （4）边讲边听 • （5）冲突则等待 • （6）多路重传或夭折 • （7）重复第一步。

  8. 接收阶段 • （1）长度校验 • （2）目的地址校验 • （3）完整性校验 • （4）本地处理

  9. 以太网帧格式

  10. 10Mbps以太网物理层

  11. 以太网物理层标准 • 10BASE5（粗缆以太网） • 10BASE2（细缆以太网） • 10BASE-T（双绞线以太网） • 10BASE-F（光缆以太网）

  12. 10BASE5 10BASE5 10BASE2 10BASE2 10BASE-F 10BASE-F 10BASE-T 10BASE-T 最大网段长度 最大网段长度 500m 185m 500,1000或2000m 100m 拓扑结构 拓扑结构 总线型 总线型 星型 星型 介质类型 介质 50Ω粗缆 50Ω细缆 多模光缆 100Ω、UTP 连接器 连接器 NIC-DB-15 RG-58 ST RJ-45 介质连接方法 介质挂接方法 MAU栓接同轴线缆 外接或在NIC中 外接或在NIC中 外接或在NIC中 站点数 站/网段 100 35 10BASE-FP为33，FB、FL或FOIRL为 2个中继器 2（NIC和中继器） 最大网段数 最大网段数 5 5 5 5 10Mbps以太网物理层比较

  13. 5-4-3规则 • “5”是指网段的最大个数 • “4”是指连接网段的中继器的最大个数 • “3”是指只有3个网段上有主机

  14. 5-4-3规则

  15. 快速以太网

  16. 快速以太网的MAC技术 • 与10M以太网基本一致。 • 开始支持以太帧交换。

  17. 交换式以太网

  18. 共享式

  19. 快速以太网物理层 • 100BASE-TX （5类UTP） • 100 BASE-FX（光纤） • 100 BASE-T4（4对3类UTP） • 100 BASE-T2（2对3类UTP）

  20. 100BASE-TX 编码及发送

  21. 技术 发送 接收 电压 10BASE-T 1,2 3,6 2.5V±0.3V 100BASE-TX 1,2 3,6 1.0±50mV 100BASE-T4 1,2/4,5/7,8 3,6/4,5/7,8 3.5V±0.35V 100BASE-T2 1,2/3,4 1,2/3,4 1.81V±0.1V 线缆对数和线路电压

  22. 技术 半/全双工操作 最低线缆要求 最大距离 100BASE-TX 全双工和半双工 Cat5，2对 100米 100BASE-T4 半双工 Cat3，4对 100米 100BASE-FX 全双工和半双工 62.5/125mMMF 130米、160米或24米 100BASE-T2 半双工或全双工 Cat3，2对 100米 物理拓扑结构对比

  23. 快速以太网的改进 • 用MII取代AUI • 减弱了MAC层对物理层介质的要求 • MII不再采用AUI的串行接口规范，而提供4位并行的数据通路 • 用简单不归零码代替曼彻斯特编码 • 定义了新型中继器规范，减少了中继器处理延迟。 • 用双全工方式取代半双工，消除了传播延迟限制，从而支持更大的网络直径。 • 可管理性得到增强。

  24. 千兆以太网层次结构

  25. 千兆以太网MAC技术 • 半双工方式下使用CSMA/CD • 载波扩展 • 组播 • 全双工方式下不再使用CSMA/CD

  26. 千兆以太网帧的载波扩展

  27. 为什么要载波扩展 • 半双工方式下存在冲突，冲突检测要求帧的发送时间不小于帧的传送时间。 • 因此需要增加帧的长度。

  28. 为什么需要组播 • 若短帧(<512B)都要扩展的话，造成大量的带宽浪费 • 为直接发送短帧，而又保证兼容性，提出组播 • 含义：在发送一个帧的同时，启动定时器，定时时间内发送的一组帧不再扩展。

  29. 组发原理

  30. 千兆以太网物理层标准 • 1000 BASE-CX（同轴电缆） • 1000 BASE-LX（长光纤） • 1000 BASE-SX （短光纤） • 1000 BASE-TX（UTP）

  31. 千兆以太网编码-8B/10B编码

  32. 千兆以太网典型配置

  33. 千兆以太网的主要改进 • GMII取代MII使MAC数据通道拓宽到8位，获得了更理想的时钟频率和数据通道转换率。 • 采用光纤通道标准（ANSI X3.230）的8B/10B编码技术，获得了更高带宽。 • 采用载波扩展技术保证了千兆以太网的向下兼容性；采用帧组发技术提高了载波扩展技术的效率。 • 为更加适用光纤，而对自动协商做了优化。

  34. 以太网 快速以太网 千兆以太网 编码方式 曼彻斯特编码 4B/5B 8B/6T 8B/10B 工作频率 20MHz 31.25MHz 125MHz 双工方式 半双工/全双工 半双工/全双工 半双工/全双工（半双工常用） 时间槽 512位时间 512位时间 512字节时间 帧间间隔 9.6μs 0.96μs 0.096μs 最大帧 长度 1518字节 1518字节 1966字节 最小帧 长度 64字节 64字节 512字节 重发上限 16次 16次 16次 后退上限 10次 10次 10次 阻塞序列 32位 32位 32位 以太网主要技术参数

  35. 传输介质 以太网 10BASE-T 快速以太网 100BASE-T 千兆位以太网1000BASE-F 最 大 网 段 距 离 5类UPT 100米 100米 1000米 STP/同轴线缆 500米 100米 25米 多模光纤 2千米 412米(半双工) 220米(半双工) 2千米(全双工) 单模光纤 25千米 20千米 5千米 以太网最大网段距离

  36. MAC标准 物理层标准 802.3 10BASE5 802.3a 10BASE2 802.3i 10BASE-T 802.3j 10BASE-F 时间 1983年 1989年 1990年 1993年 MAC标准 物理层标准 802.3u 100BASE-FX 802.3u 100BASE-TX 802.3u 100BASE-T4 802.3x&y 100BASE-T2 时间 1995年 1995年 1995年 1997年 MAC标准 物理层标准 802.3z 1000BASE-X 802.3ab 1000BASE-T 802.3ae 10GBASE-LR/LW 802.3ae 10GASE-ER/EW 时间 1998年 1998年 2002年 2002年 以太网标准化进程

  37. 例题分析 5、以太网的第一个国际认可标准是（ ）。 Unit1 A、DIX1.0 B、DIX2.0 C、IEEE802.3 D、10BASE5 • 答案：C

  38. 例题分析 • ？1、以太网数据通信技术是（）。 A、CDMA/CD B、CDMA C、CSMA D、CSMA/CD • 答案：D

  39. 例题分析 • 2、以太网的拓扑结构是( )。 A、a/B、a,b/C、c/D、d a.总线型 b.星型 c.环型 d.树型 • 答案：B

  40. 例题分析 • 3、以太网的传输数据率是( )。 A、10Mbps B、8Mbps C、5Mbps D、2Mbps • 答案：A

  41. 例题分析 • 4、以太网的层次结构包括( )。 A、a,b/B、a,b,c/C、a,b,c,d/D、a,b,c,d,e,f,g a.物理层 b.数据链路层 c.网络层 d.传输层 e.会话层 f.表示层 g.应用层 • 答案：A

  42. 例题分析 • 5、以太网中计算机之间的最大距离是( )。 A、2500m B、2000m C、1000m D、500m • 答案：A

  43. 例题分析 • 7、有关以太网CSMA/CD说法中，正确的是( )。 A、a/B、a,c/C、a,c,d/D、a,b,c,d a.计算机在发送数据之间先要对数据通道进行监听 b.当数据通道上有数据正在发送时，其他计算机也可以进行数据发送。 c.如果正在发送数据的计算机得知其他计算机也在进行发送，就停止发送数据，并发送干扰信号Jam d.发生冲突的计算机等待一段时间后，可以重新请求发送。 • 答案：C

  44. 例题分析 • 8、使用集线器HUB的以太网是( )。 A、10BASE-T B、10BASE C、10BASE-F D、10BASE5 • 答案：A

  45. 例题分析 • 9、使用HUB的网络是( )。 A、a,b,c/B、a,b,c,d/C、a,b,c,d,e/D、a,b,c,d,e,f a.10BASE-T b.100BASE-T c.1000BASE-T d.10BASE2 e.10BASE5 f.10BASE-F • 答案：A

  46. 例题分析 • 11、10BASE-T以太网的接口标准是( )。 A、RJ45 B、BNC C、ST D、SC • 答案:A

  47. 例题分析 • 12、在10BASE-T以太网中，计算机与HUB之间的最大距离是( )。 A、1000m B、500m C、200m D、100m • 答案：D

  48. 例题分析 • 14、在100BASE-T中，HUB与HUB之间的最大距离是( )。 A、500m B、400m C、200m D、100m • 答案：D

  49. 例题分析 • 24、下列与100BASE-TX有关的描述中正确的是( )。 A、a,b,c/B、a,b,d/C、a,b,c,d/D、a,b,c,d,e a.100BASE-TX遵守CSMA/CD协议。 b.100BASE-TX使用2对5类UTP。 c.100BASE-TX的编码方式是4B/5B。 d.100BASE-TX使用MTL-3波形法降低信号频率 e.100BASE-TX使用与10BASE-T相同的线缆和连接器。 • 答案：D

  50. 例题分析 • 26、FDDI标准的标准化机构是( )。 A、ISO B、IEEE C、ITU D、ANSI • 答案：D

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