第4章局域网4.1局域网概述小知识局域网的拓扑（1）星型拓扑（2）环型拓扑（3）总线拓扑常用的局域网传输媒体媒体共享技术4.2传统以太网4.2.1以太网的工作原理数据链路层的两个子层4.2.1以太网的工作原理计算机通过网卡和局域网进行通信4.2.1以太网的工作原理以太网的广播方式发送为了通信的简便以太网采取了两种重要的措施以太网提供的服务4.2.1以太网的工作原理电磁波在总线上的有限传播速率的影响为什么会发生碰撞？1km4.2.1以太网的工作原理存在的问题二进制指数类型退避算法争用期的长度最短有效帧长强化碰撞4.2.2传统以太网的连接方法铜缆或铜线连接到以太网的示意图以太网的最大作用距离双绞线以太网的硬件配置双绞线以太网的硬件配置细缆以太网10BASE2细缆以太网10BASE2网卡的功能星形网10BASE-T集线器的特点具有三个端口的集线器4.2.3以太网的信道利用率4.2.3以太网的信道利用率a=1时的信道利用情况a=0.01时的信道利用情况4.3以太网的MAC层MAC层的功能4.3.1MAC层的硬件地址第1网卡上的硬件地址网卡检查MAC地址4.3.2两种不同的MAC帧格式以太网V2的MAC帧格式以太网V2的MAC帧格式以太网V2的MAC帧格式以太网V2的MAC帧格式无效的MAC帧帧间最小间隔4.4扩展的局域网用集线器扩展局域网4.4.2在数据链路层扩展局域网一、网桥的内部结构使用网桥带来的好处使用网桥带来的缺点广播风暴两个网桥之间还可使用一段点到点链路网桥和集线器（或转发器）区别二、透明网桥网桥处理收到的帧和建立转发表的算法举例说明透明网桥的工作规则网桥在转发表中的信息透明网桥使用了支撑树算法支撑树的得出支撑树的实例三、源路由网桥源路由网桥工作原理源路由网桥和透明网桥的区别四、多端口网桥——以太网交换机CSMA/CD协议除此以外的所有情况，都必须使用退避算法。直接序列扩频DSSS类型字段用来标志上一层使用的是什么协议，以便把收到的MAC帧的数据上交给上一层的这个协议。铜缆或铜线连接到以太网的示意图这两个站进行载波监听，发现总线忙，于是就等待；源路由(sourceroute)网桥在发送帧时将详细的路由信息放在帧的首部中。若低优先级帧还没来得及发送而其他站的高优先级帧已发送到媒体，则媒体变为忙态因而低优先级帧就只能再推迟发送了。碰撞还是有可能发生的。FDDI采取自恢复措施，用以提高网络的可靠性凡发送的MAC帧长不足512字节时，就用一些特殊字符填充在帧的后面，使MAC帧的发送长度增大到512字节，但这对有效载荷并无影响。以太网交换机由于使用了专用的交换结构芯片，其交换速率就较高。细缆直接用标准BNCT型接头连接到网卡上的BNC连接器的插口。每一个VLAN的帧都有一个明确的标识符，指明发送这个帧的工作站是属于哪一个VLAN。这样做的理由是局域网信道的质量很好，因信道质量产生差错的概率是很小的。如果有，则暂时不要发送数据，以免发生碰撞。以太网交换机的特点以太网交换机的特点独占传输媒体的带宽用以太网交换机扩展局域网集线器和交换式集线器集线器和交换式集线器集线器和交换式集线器4.5虚拟局域网以太网交换机以太网交换机以太网交换机虚拟局域网使用的以太网帧格式4.6.1100BASE-T以太网4.6.1100BASE-T以太网4.6.1100BASE-T以太网4.6.2吉比特以太网4.6.2吉比特以太网载波延伸(carrierextension)在短MAC帧后面加上载波延伸3协议规定的帧格式。以太网不负责重传丢弃的帧。当A和C检测不到无线信号时，都以为B是空闲的，因而都向B发送数据，结果发生碰撞。受控接入：其特点是用户不能随机地发送信息而必须服从一定的控制。数据的封装与解封发送时将上一层交下来的数据加上首部和尾部，成为以太网的帧。100Mb/s链路7其他种类的高速局域网由于只有计算机D的地址与数据帧首部写入的地址一致，因此只有D才接收这个数据帧。网络接口板又称为通信适配器(adapter)或网络接口卡NIC(NetworkInterfaceCard)，或“网卡”。高优先级帧需要等待的时间较短，因此可优先获得发送权，但低优先级帧就必须等待较长的时间。当某个站监听到总线是空闲时，也可能总线并非真正是空闲的。环路上的某个站点要发送信息，它仅需要把信息往它的下游站点发送即可。故障检测不很容易，如总线有故障需分段查找，如站点有故障需一个一个查。信道从忙态变为空闲时，任何一个站要发送数据帧时，不仅都必须等待一个DIFS的间隔，而且还要进入争用窗口，并计算随机退避时间以便再次重新试图接入到信道。（a=C/L）7其他种类的高速局域网第二个字段是帧开始定界符，表示后面的信息就是MAC帧。全