全双工以太网技术
2008-12-06 23:15:21 作者：admin来源：浏览次数：1142 网友评论 1 条全双工以太网技术
全双工以太网技术
所谓全双工(Full-Duplex)是指在一条网络链路上可以同时进行数据接收和发送。广域网中的链路通常是全双工的，但局域网以前一直工作在半双工方式下。因为在总线方式下采用的是CSMA/CD技术，虽然使用了两对双绞线与集线器进行连接，一对用于发送，另一对用于接收，但根据CSMA/CD技术规定，在发送时必须在接收电缆上“监听”冲突信号，而不能接收数据。因此只能工作在半双工方式下，否则就会产生冲突。由于半双工以太网受到了CSMA/ CD的约束，使得这些网段上的传输线路的长度（或者称为网段跨距）受到限制，进而影响了网络的覆盖范围，而且网络带宽越高，影响越大。
采用交换机来连接网络以后，交换机的每个端口只连接一个工作站。交换机的端口和工作站都分别使用一对线路进行发送，而从另一对线路上接收，这样就不会再产生冲突，也就不需要在发送帧的同时用接收电缆监听冲突信号，因此就能够使用全双工方式进行通信。在网络结构和连线不变的情况下，以全双工方式进行工作，使网络的带宽提高了一倍，如图3-4所示。有些公司称自己的交换机能够支持20Mbps或200Mbps的网络传输，实际上就是10Mb ps或100Mbps网络采用全双工交换以太网的变相说法。
全双工以太网技术的使用不仅提高了网络速度，而且也可以拓宽以太网的覆盖范围，比如1 00Base-FX的半双工以太网网段的最长距离为412m，而100Base-FX的全双工以太网网段的最长距离可以达到2 000m。
在实际组网时，交换机与交换机之间、交换机与单个工作站之间一般都采用了全双工传输方式。如果交换机的端口中连接的是集线器，在集线器中再连接了多个工作站，那么这些工作
站还是只能工作在半双工传输方式下。同时对于工作在全双工传输方式下的工作站必须使用支持全双工工作方式的网卡。
共享式以太网 共享式以太网的典型代表是使用10Base2/10Base5的总线型网络和以集线器为核心的星型网络。在使用集线器的以太网中，集线器将很多以太网设备集中到一台中心设备上，这些设备都连接到集线器中的同一物理总线结构中。从本质上讲，以集线器为核心的以太网同原先的总线型以太网无根本区别。 集线器的工作原理： 集线器并不处理或检查其上的通信量，仅通过将一个端口接收的信号重复分发给其他端口来扩展物理介质。所有连接到集线器的设备共享同一介质，其结果是它们也共享同一冲突域、广播和带宽。因此集线器和它所连接的设备组成了一个单一的冲突域。如果一个节点发出一个广播信息，集线器会将这个广播传播给所有同它相连的节点，因此它也是一个单一的广播域。 集线器的工作特点： 集线器多用于小规模的以太网，由于集线器一般使用外接电源（有源），对其接收的信号有放大处理。在某些场合，集线器也被称为“多端口中继器”。 集线器同中继器一样都是工作在物理层的网络设备。 共享式以太网存在的弊端：由于所有的节点都接在同一冲突域中，不管一个帧从哪里来或到哪里去，所有的节点都能接受到这个帧。随着节点的增加，大量的冲突将导致网络性能急剧下降。而且集线器同时只能传输一个数据帧，这意味着集线器所有端口都要共享同一带宽。 交换式以太网 交换式结构： 在交换式以太网中，交换机根据收到的数据帧中的MAC地址决定数据帧应发向交换机的哪个端口。因为端口间的帧传输彼此屏蔽，因此节点就不担心自己发送的帧在通过交换机时是否会与其他节点发送的帧产生冲突。 为什么要用交换式网络替代共享式网络： ·减少冲突：交换机将冲突隔绝在每一个端口（每个端口都是一个冲突域），避免了冲突的扩散。 ·提升带宽：接入交换机的每个节点都可以使用全部的带宽，而不是各个节点共享带宽。 交换式以太网是以交换式集线器（switching hub）或交换机（switch）为中心构成，是一种星型拓扑结构的网络。简称为交换机为核心设备而建立起来的一种高速网络，这种网络在近几年运用的非常广泛。 交换式以太网技术的优点 交换式以太网不需要改变网络其它硬件，包括电缆和用户的网卡，仅需要用交换式交换机改变共享式HUB，节省用户网络升级的费用。 交换式以太网和共享式以太网区别
全双工与半双工知识 半双工定义 半双工(Half Duplex)数据传输指数据可以在一个信号载体的两个方向上传输，但是不能同时传输。例如，在一个局域网上使用具有半双工传输的技术，一个工作站可以在线上发送数据，然后立即在线上接收数据，这些数据来自数据刚刚传输的方向。像全双工传输一样，半双工包含一个双向线路(线路可以在两个方向上传递数据)。 数据通信中，数据在线路上的传送方式可以分为单工通信、半双工通信和全双工通信三种。 半双工通信：半双工通信是指数据可以沿两个方向传送，但同一时刻一个信道只允许单方向传送，因此又被称为双向交替通信。若要改变传输方向，需由开关进行切换。半双工方式要求收发两端都有发送装置和接收装置。由于这种方式要频繁变换信道方向，故效率低，但可以节约传输线路。半双工方式适用于终端与终端之间的会话式通信。 半双工即Half duplex Communication，是指在通信过程的任意时刻，信息既可由A传到B，又能由B传A，但只能由一个方向上的传输存在。采用半双工方式时，通信系统每一端的发送器和接收器，通过收/发开关转接到通信线上，进行方向的切换，因此，会产生时间延迟。收/发开关实际上是由软件控制的电子开关。 当计算机主机用串行接口连接显示终端时，在半双工方式中，输入过程和输出过程使用同一通路。有些计算机和显示终端之间采用半双工方式工作，这时，从键盘打入的字符在发送到主机的同时就被送到终端上显示出来，而不是用回送的办法，所以避免了接收过程和发送过程同时进行的情况。 编辑本段半双工解析 半双工传输是指接收与发送共用一个载波信道，但同一时刻只能发送或只能接收数据的传输方式。例如，局域网中的半双工数据传输方式是指：一个工作站发送数据，然后立即在同一信道上接收来自相同方向上的数据。另一方面，全双工传输（Full Duplex Transmission）指同时发生在两个方向上的一种数据传输方式。 例如：无线电话机就是一种半双工设备，在同一时间内只允许一方讲话。相反，电话机则是一种全双工设备，其通话双方可以同时进行对话。当某局域网中的两台计算机在实现通信时，同一时刻只能在同一方向上传送数据，这是因为大多数局域网中使用的基带网络都只支持单个信号。换句话说，基带网络采用的是半双工工作模式。 只要有合适的设备支持，在某些特定类型的局域网中实现全双工通信是完全可能的。关键是首先解决每个方向上的通信流量信道问题。该问题能否解决主要取决于所使用的网络媒体。如：同轴电缆是由中心导体、绝缘材料层、网状织物构成的屏蔽层以及外部隔离材料层组成，所以其不具备在两个方向上同时运行通信流量的物理方式，除非每次连接时另安装两根电缆这样也可支持运行。另一方面，双绞线电缆由两根具有绝缘保护层的铜导线组成，所以在理论上，使用双绞线电缆作为媒体的网络能
以太网技术在工业控制领域的应用及意义 随着计算机和网络技术的飞速发展，在企业网络不同层次间传送的数据信息己变得越来越复杂，工业网络在开放性、互连性、带宽等方面提出了更高的要求。现场总线技术适应了工业网络的发展趋势，用数字通信代替传统的模拟信号传输，大量地减少了仪表之间的连接电缆、接线端口等，降低了系统的硬件成本，被誉为自动化领域的计算机局域网。 现场总线的出现，对于实现面向设备的自动化系统起到了巨大的推动作用，但现场总线这类专用实时通信网络具有成本高、速度低和支持应用有限等缺陷，以及总线通信协议的多样性使得不同总线产品不能直接互连、互用和互可操作等，无法达到全开放的要求，因此现场总线在工业网络中的进一步发展受到了限制。 随着Internet技术的不断发展，以太网己成为事实上的工业标准，TCP/IP 的简单实用已为广大用户所接受，基于TCP/IP协议的以太网可以满足工业网络各个层次的需求。目前不仅在办公自动化领域，而且在各个企业的上层网络也都广泛使用以太网技术。由于它技术成熟，连接电缆和接口设备价格较低，带宽也在飞速增加，特别是快速Ethernet与交换式Ethernet的出现，使人们转向希望以物美价廉的以太网设备取代工业网络中相对昂贵的专用总线设备。 Ethernet通信机制 Ethernet是IEEE802. 3所支持的局域网标准，最早由Xerox开发，后经数字仪器公司、Intel公司和Xerox联合扩展，成为Ethernet标准。Ethernet采用星形或总线形结构，传输速率为10Mb/s，100 Mb/s，1000 Mb/s或是更高，传输介质可采用双绞线、光纤、同轴电缆等，网络机制从早期的共享式发展到目前盛行的交换式，工作方式从单工发展到全双工。 在OSI/ISO 7层协议中，Ethernet本身只定义了物理层和数据链路层，作为一个完整的通信系统，它需要高层协议的支持。自从APARNET将TCP/IP和Ethernet捆绑在一起之后，Ethernet便采用TCP/IP作为其高层协议，TCP用来保证传输的可靠性，IP则用来确定信息传递路线。 Ethernet的介质访问控制层协议采用CSMA/CD，其工作原理如下：某节点要
以太网的技术 1以太网的发展 以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准，组建于七十年代早期。Ethernet(以太网）是一种传输速率为10Mbps的常用局域网（LAN）标准。在以太网中，所有计算机被连接一条同轴电缆上，采用具有冲突检测的载波感应多处访问（CSMA/CD）方法，采用竞争机制和总线拓朴结构。基本上，以太网由共享传输媒体，如双绞线电缆或同轴电缆和多端口集线器、网桥或交换机构成。在星型或总线型配置结构中，集线器/交换机/网桥通过电缆使得计算机、打印机和工作站彼此之间相互连接。由于其简单、成本低、可扩展性强、与IP网能够很好地结合等特点，以太网技术的应用正从企业内部网络向公用电信网领域迈进。以太网接入是指将以太网技术与综合布线相结合，作为公用电信网的接入网，直接向用户提供基于IP的多种业务的传送通道。以太网技术的实质是一种二层的媒质访问控制技术，可以在五类线上传送，也可以与其它接入媒质相结合，形成多种宽带接入技术。以太网与电话铜缆上的VDSL相结合，形成EoVDSL技术；与无源光网络相结合，产生EPON 技术；在无线环境中，发展为WLAN技术。 以太网技术作为数据链路层的一种简单、高效的技术，以其为核心，与其它物理层技术相结合，形成以太网技术接入体系。EoVDSL方式结合了以太网技术和VDSL技术的特点，与ADSL和（五类线上的）以太网技术相比，具有一定的潜在优势。WLAN技术的应用不断推广，EPON技术的研究开发正取得积极进展。随着上述“可运营、可管理”相关关键技术问题的逐步解决，以太网技术接入体系将在宽带接入领域得到更加广泛的应用。 同时，以太网技术的应用正在向城域网领域扩展。IEEE802．17RPR技术在保持以太网原有优点的基础上，引入或增强了自愈保护、优先级和公平算法、OAM等功能，是以太网技术的重要创新。对以太网传送的支持，成为新一代SDH设备（MSTP）的主要特征。10G以太网技术的迅速发展，推动了以太网技术在城域网范围内的广泛应用，WAN接口（10Gbase－W）的引入为其向骨干网领域扩展提供了可能。 随着网络的发展，传统标准的以太网技术已难以满足日益增长的网络数据流量速度需求。在1993年10月以前，对于要求10Mbps以上数据流量的LAN应用，只有光纤分布式数据接口（FDDI）可供选择，但它是一种价格非常昂贵的、基于100Mbps光缆的LAN。1993年10月，Grand Junction公司推出了世界上第一台快速以太网集线器Fastch10/100和网络接口卡FastNIC100，快速以太网技术正式得以应用。随后Intel、SynOptics、3COM、BayNetworks等公司亦相继推出自己的快速以太网装置。与此同时，IEEE802工程组亦对100Mbps以太网的各种标准，如100BASE－TX、100BASE－T4、MⅡ、中继器、全双工等标准进行了研究。1995年3月IEEE宣布了IEEE802.3u 100BASE－T快速以太网标准（Fast Ethernet），就这样开始了快速以太网的时代。 快速以太网与原来在100Mbps带宽下工作的FDDI相比它具有许多的优点，最主要体现在快速以太网技术可以有效的保障用户在布线基础实施上的投资，它支持3、4、5类双
工业以太网的特色技术及其应用选择 发布时间：2007-05-15 浏览次数：105 | 我要说几句 | ?? 用户解决方案2012优秀论文合订本 ?? NIDays2012产品演示资料套件 ?? 《提高测量精度的七大技巧》资源包 ?? LabVIEW 2012评估版软件 关键词：工业以太网实时特色技术 编者按：工业以太网成为自动化领域业界的技术热点已有时日，其技术本身尚在发展之中，还没有走向成熟，还存在许多有待解决的问题。究竟什么是工业以太网，它有哪些特色技术，如何应用与选择适合自己需求的工业以太网技术与产品，依然是今天人们所关心的问题。 一什么是工业以太网 工业以太网技术，是以太网或者说是互联网系列技术延伸到工业应用环境的产物。前者源于后者又不同于后者。以太网技术原本不是为工业应用环境准备的。经过对工业应用环境适应性的改造，通信实时性改进，并添加了一些控制应用功能后，形成了工业以太网的技术主体。因此，工业以太网是一系列技术的综称。 二工业以太网涉及企业网络的各个层次
企业网络系统按其功能划分，一般称为以下三个层次：企业资源规划层(Enterprise Resource Plan NI ng, ERP)、制造执行层(Manufacturing Excurtion System, MES)和现场控制层(Field Control System，FCS)。通过各层之间的网络连接与信息交换，构成完整的企业信息系统。( 见图1) 图中的ERP与MES功能层属于采用以太网技术构成信息网络。这个层次的工业以太网，其核心技术依然是信息网络中原本的以太网以及互联网系列技术。工业以太网在该层次的特色技术是对其实行的工业环境适应性改造。而现场控制层FCS中，基于普通以太网技术的控制网络、实时以太网则属于该层次中工业以太网的特色技术范畴。可以把工业以太网在该层的特色技术看作是一种现场总线技术。除了工业环境适应性改造的内容之外，通信实时性、时间发布与同步、控制应用的功能与规范，则成为工业以太网在该层次的技术核心。
2.3 交换式以太网实验 2.3.1 实验目的 一是验证交换式以太网的连通性，证明连接在交换式以太网上的任何两个分配了相同网络号、不同主机号的IP地址的终端之间能够实现IP分组传输过程。而是验证转发表建立过程。三是验证交换机MAC帧转发过程，重点验证交换机过滤MAC帧的功能，即如果交换机接收MAC帧的端口与该MAC帧匹配的转发项中的转发端口相同，交换机丢弃该MAC帧。四是验证转发项与交换式以太网拓扑结构一致性的重要性。 2.3.2 实验原理 通过各个终端之间相互交换IP分组，在三个交换机中建立四个终端对应的转发项。清楚交换机S1中的转发表内容，启动终端A至终端B的MAC帧传输过程，由于交换机S1广播该MAC帧，使得交换机S2连接交换机S1的端口接收到该MAC帧。由于交换机S2中与该MAC帧匹配的转发项中的转发端口就是交换机S2连接交换机S1的端口，交换机S2将丢弃该MAC帧。 在三个交换机的转发表中均存在四个终端对应的转发项的前提下，终端A端口与交换机S1的连接，并重新连接到交换机S3中。在终端A发送的MAC帧到达交换机S2前，交换机S2的转发表中仍然保留用于指明终端A的MAC地址，与交换机S2连接交换机S1的端口之间关联的转发项，这种情况下，如果启动终端B至终端A的MAC帧传输过程，交换机S1由于监测到原来连接终端A的端口处于关闭状态，将以该端口为转发端口的转发项变为无效转发项，交换机S1将广播该MAC帧。交换机S1通过连接交换机S2的端口输出的MAC 帧到达交换机S2。由于交换机2中与该MAC帧匹配的转发项的转发端口与接收该MAC帧的端口相同，交换机S2将丢弃该MAC帧。同样，对于交换机S3，在终端A发送的MAC帧到达交换机S3前，交换机S3的转发表中仍然保留用于指明终端A的MAC地址与交换机S3连接交换机S2的端口之间关联的转发项。如果启动终端C至终端A的MAC帧传输过程，交换机S3将通过连接交换机S2的端口输出该MAC帧。 解决上述问题的方法有两种：一是终端A广播一帧MAC帧，即发送一帧以终端A的MAC地址为源地址，以广播地址为目的地址的MAC帧；二是等到所有交换机的转发表中与终端A的MAC地址匹配的转发项过时。 2.3.3 实验步骤 （1）启动Packet Tracer，在逻辑工作区中按照图2.15所示网络结构放置和连接设备，需要强调的是，用于互连交换机的连线是交叉线，用于互连交换机和终端的连接线是直通线。按照图2.15所示的终端配置信息完成各个终端的IP地址和子网掩码设置。图2.16所示的是PC0以太网接口的配置界面，PC0的MAC地址为0001.C77E.C3E2。完成设备放置和连接后的逻辑工作区界面如图2.17所示。通过简单报文工具完成各个终端之间的ICMP报文交换后，各个交换机的转发表内容如图2.17所示。 （2）断开PC0与交换机Switch1之间的连接，并将PC0重新连接到交换机Switch3上，通过简单报文工具启动PC1至PC0的MAC帧传输过程，由于交换机Switch1连接终端A的端口处于关闭状态，以该端口为转发端口的转发项变为无效转发项，这种情况下，如果启动PC1至PC0的MAC帧传输过程，交换机Switch1将广播该MAC帧。当交换机Wwitch2接收到该MAC帧，发现与该MAC帧匹配的转发项的转发端口与接收该MAC帧的端口相同，交换机Switch2将丢弃该MAC帧。如图2.18所示，交换机Switch2转发表中与PC0的MAC地址0001.C77E.C3E2匹配的转发项的转发端口是FastEthernet0/1，该端口是交换机Switch2连接交换机Switch1的端口，也是接收PC1发送给PC0的MAC帧的端口。 （3）在PC0发送MAC帧钱，交换机Switch3转发表中与PC0的MAC地址0001.C77E.C3E2
全双工以太网技术 2008-12-06 23:15:21 作者：admin来源：浏览次数：1142 网友评论 1 条全双工以太网技术 全双工以太网技术 所谓全双工(Full-Duplex)是指在一条网络链路上可以同时进行数据接收和发送。广域网中的链路通常是全双工的，但局域网以前一直工作在半双工方式下。因为在总线方式下采用的是CSMA/CD技术，虽然使用了两对双绞线与集线器进行连接，一对用于发送，另一对用于接收，但根据CSMA/CD技术规定，在发送时必须在接收电缆上“监听”冲突信号，而不能接收数据。因此只能工作在半双工方式下，否则就会产生冲突。由于半双工以太网受到了CSMA/ CD的约束，使得这些网段上的传输线路的长度（或者称为网段跨距）受到限制，进而影响了网络的覆盖范围，而且网络带宽越高，影响越大。 采用交换机来连接网络以后，交换机的每个端口只连接一个工作站。交换机的端口和工作站都分别使用一对线路进行发送，而从另一对线路上接收，这样就不会再产生冲突，也就不需要在发送帧的同时用接收电缆监听冲突信号，因此就能够使用全双工方式进行通信。在网络结构和连线不变的情况下，以全双工方式进行工作，使网络的带宽提高了一倍，如图3-4所示。有些公司称自己的交换机能够支持20Mbps或200Mbps的网络传输，实际上就是10Mb ps或100Mbps网络采用全双工交换以太网的变相说法。 全双工以太网技术的使用不仅提高了网络速度，而且也可以拓宽以太网的覆盖范围，比如1 00Base-FX的半双工以太网网段的最长距离为412m，而100Base-FX的全双工以太网网段的最长距离可以达到2 000m。 在实际组网时，交换机与交换机之间、交换机与单个工作站之间一般都采用了全双工传输方式。如果交换机的端口中连接的是集线器，在集线器中再连接了多个工作站，那么这些工作
千兆以太网技术与应用 1. 简介 于1998年6月通过的IEEE 802.3z千兆比以太网标准描述了用于一个通用链路编码且可进行1000Mb/s 传输的3个物理层接口(1000BASE-SX、1000BASE-LX和1000BASE-CX)。1000BASE-SX、 1000BASE-LX接口采用光纤作为介质时，最远传输距离可达5000米，因而可应用于建筑物内或校园主干网络。 1000BASE-CX接口计划用于限制在25米内的计算机房内的连接。 IEEE 802.3ab千兆比以太网标准于1999年6月通过认证，它描述了用于不同线路编码的附加物理层接口(1000BASE-T)。 1000BASE-T接口通过5类非屏蔽双绞线(UTP)介质传输的最远距离可达100米，并主要应用于面向桌面的网络连接。 在1999年3月，一个IEEE 802.3研究小组正式成立，主要致力于发展通过光纤介质传输万兆比以太网的标准。 2. 铜缆布线系统 事实上，所有采用结构化综合布线系统的建筑物都有双绞线铜缆水平子系统，用于连接每一层的通讯配线间和墙上的信息出口。而这些布线系统的安装大部分都采用5类产品，所以1000BASE-T是设计应用于5类布线系统的。 1000BASE-T采用一根电缆中的所有4对线来传输，每对线的有效传输速率为250Mb/s，以此完成全双工传输。为了应用于5类带宽的布线系统，1000BASE-T 采用5级编码传输，而接收器采用数字信号处理(DSP)技术以减少来自布线系统中反射和近端串音干扰(NEXT)的影响。 应用于1000BASE-T的布线系统要求包括原5类系统未描述的附加的传输性能，如ELFEXT(等电平远端串扰)和回路损耗。这可由经强力推荐的最新专业测试仪测试、认可，多数已安装的5类布线系统能够支持1000BASE-T来证实。 ---https://www.doczj.com/doc/2310945041.html,(学电脑) 1000BASE-T布线系统的规范将反馈到随ANSI/TIA/EIA的发展而形成的新的规程中。“4对100欧姆5类布线系统的附加传输性能参数”有望于今年年底由TSB-95颁布。 ANSI/TIA/EIA还发布了一篇说明“4对100欧姆增强型5类布线系统的传输性能参数”的草案，现在已是第12稿，预计作为ANSI/TIA/EIA568A标准的附录5在今年年底颁布。该草案同TSB-95的描述类似，但回路损耗和NEXT性能指标好2dB~3dB。 ANSI建议新的布线安装至少应满足增强型5类布线性能要求。
以太网在传输网络中的应用 摘要：随着以太网的发展，带宽从最初的2Mbps增长到目前的10Mbp，已经增长了千倍以上，对现有的SDH 网络要求越来越高，如何满足用户带宽和网络稳定性要求成为当务之急。本文阐述了基于SDH的以太网业务的传送方式、传送功能和组网方式，并且举例说明了各种组网方式。针对我公司发展现状，结合实际工作，分析了以太网业务对我们在激烈的电信市场竞争中的重要性。 关键词：以太网业务 SDH VCTRUNK 近年来，通信网络技术因与以因特网为代表的计算机网络技术相结合而飞速发展，随着因特网的发展，电子商务、视频点播、网络生活等的需求不断地增长，使得全球范围内的数据业务量迅猛增长，互联网的用户数呈现指数增长的规律，对带宽的需求永无止境。与此同时，作为基础传送网的SDH，其关键技术也在不断进步，新的SDH设备具有高集成度、对ADM 集成和灵活的业务调度能力、多业务传送能力、智能化管理的特点，它采用灵活可变的带宽来适应以太网业务的实际传送。SDH将在业务汇聚层起到协议透明传输和带宽管理的作用，很好地发挥现有网络的功能，配置和控制带宽，动态地从包交换和TDM业务中直接分配带宽，提供逐渐增长的数据带宽。 一、基于SDH的以太网业务传送 1．基于SDH的以太网业务传送方式 传统的SDH传送网络主要针对语音业务，缺乏面对指数型增长的带宽需求和以IP数据为主流的网络所需的扩展性和灵活性。同时，在可预见的未来，面向TDM业务的SDH传输体制将继续存在。但数据业务的增长使得业务提供商和运营商们正在寻求一种方案，从现有的静态TDM复用时代过渡到动态IP业务网时代。 基于下一代SDH的多业务传输平台灵活可变的带宽来适应以太网业务实际传送带宽变化范围大的需求通常采用的方式有两种：一种是采用ML-PPP，灵活捆绑多个VC-12/VC-3通道传送以太网帧；另一种方式是采用多个VC-12/VC-3、VC-4级联或虚级联通道来传送。因为虚级联可以兼容传统的SDH网络，从而得到广泛的应用。 2．基于SDH的以太网业务传送功能 1.1透明传输功能 以太网业务透明传送功能是指将来自以太网接口的信号不经过以太网交换，直接映射到SDH的虚荣器（VC）中，然后通过SDH设备进行点到点的传送。 基于SDH的具备以太网业务透明传送功能的业务传送设备必须具备以下功能： ⑴链路带宽可配置。 ⑵接收的正常数据帧必须能完整的映射到虚容器中，应保证以太网业务的透明性，包括以太网MAC帧、VLAN标记等的透明传送。 ⑶以太网数据帧的封装应采用PPP协议或者LAPS协议和GFP协议。 ⑷数据帧可以采用ML-PPP协议封装或采用VC通道的连续级联或虚级联映射来保证数据帧在传输过程中的完整性。
2、试简述主机1（IP地址为192.168.25.1，MAC地址为E1）向主机2（IP地址为192.168.25.2，MAC地址为E2）发送数据时ARP 协议的工作过程（主机1、主机2在同一个子网内）。答： （1）当主机1要向主机2发送数据时，必须知道主机2的MAC地址，为此，先根据主机2的IP地址在本机的ARP缓冲表内查找，如找到E2，则把E2填到MAC帧中，并把数据发送给主机2；（1分） （2）如果在本机的ARP缓冲表内找不到主机2的MAC地址，则主机1产生一个ARP询问包，其中包含主机1的IP地址，MAC地址E1，主机2的IP地址，并广播到网络上询问有谁知道主机2的MAC地址？（2分） （3）主机2收到ARP询问包后，根据询问者的IP和MAC地址E1立即向主机1回送一个ARP响应包，其中包含主机1的IP地址，MAC地址E1，主机2的IP地址和MAC地址E2，从而主机1获得了主机2的MAC地址E2，进而可向主机2发送数据。（2分） 4、试简述TCP协议在数据传输过程中收发双方是如何保证数据包的可靠性的。 答： （1）为了保证数据包的可靠传递，发送方必须把已发送的数据包保留在缓冲区；（1分）（2）并为每个已发送的数据包启动一个超时定时器；（1分） （3）如在定时器超时之前收到了对方发来的应答信息（可能是对本包的应答，也可以是对本包后续包的应答），则释放该数据包占用的缓冲区；（1分） 4、否则，重传该数据包，直到收到应答或重传次数超过规定的最大次数为止。（1分） 5、接收方收到数据包后，先进行CRC 校验，如果正确则把数据交给上层协议，然后给发送方发送一个累计应答包，表明该数据已收到，如果接收方正好也有数据要发给发送方，应答包也可方在数据包中捎带过去。（1分） 2. 试比较交换式以太网采用的存储转发、直通转发、无碎片直通转发的优缺点。 答： （1）存储转发是交换机将一个数据包全部接收下来再转发出去，这种方式的好处就是可以判断一个数据包的完整性和正确性，隔离被破坏的数据包在网上继续流动。但因为是将数据包接收下来再传输，交换的速度比较慢；（1分） （2）直通转发是交换机在得到数据包的目的IP地址后就转发，这种方式的优点是转发速度较快，但不对转发的包进行完整性判断，会导致一些数据包碎片在网上传输；（1分） （3）无碎片直通转发是交换机在得到数据包的前64个字节后就转发，对与小于64个字节的数据包认为是碎片，不进行转发，这种方式的既避免了存储转发速度慢的问题，又避免了直通转发有碎片的问题。（3分） 2. 学生A希望访问网站https://www.doczj.com/doc/2310945041.html,，A在其浏览器中输入https://www.doczj.com/doc/2310945041.html,并按回车，直到新浪的网站首页显示在其浏览器中，请问：在此过程中，按照TCP/IP参考模型，从应用层到网络层都用到了哪些协议？ 答： （1）应用层：HTTP：WWW访问协议，DNS：域名解析；（3分） （2）传输层：TCP：在客户和服务器之间建立连接，提供可靠的数据传输；（4分） （3）网络层：IP：IP包传输和路由选择，ICMP：提供网络传输中的差错检测，ARP：将本机的缺省网关IP地址映射成物理MAC地址。（4分 （1）采用三次握手的方式；（2分） （2）红军1给红军2发送电文，决定次日凌晨6点向白军发起攻击，请求红军2协同作战，并等待红军2的应答，如果在规定时间内没有收到应答，则重发请求；（3分） （3）红军2如果收到红军1的作战报文后，则回送一个响应报文，表明已知道次日凌晨6
单工-半双工-全双工的含义及区别
1、单工 单工就是指A只能发信号，而B只能接收信号，通信是单向的，就象灯塔之于航船——灯塔发出光信号而航船只能接收信号以确保自己行驶在正确的航线上。 2、半双工 半双工就是指A能发信号给B，B也能发信号给A，但这两个过程不能同时进行。最典型的例子就象我们在影视作品中看到的对讲机一样： 007：呼叫总部，请求支援，OVER 总部：收到，增援人员将在5分钟内赶到，OVER 007：要5分钟这么久？！要快呀！OVER 总部：…… GAME OVER 在这里，每方说完一句话后都要说个OVER，然后切换到接收状态，同时也告之对方——你可以发言了。如果双方同时处于收状态，或同时处于发状态，便不能正常通信了。 3、全双工 全双工比半双工又进了一步。在A给B发信号的同时，B也可以给A发信号。典型的例子就是打电话。 A：我跟你说呀…… B：你先听我说，情况是这样的…… A和B在说的同时也能听到对方说的内容，这就是全双工。 对于全双工以太，IEEE制订了802.3x全双工/流控制标准，该标准对全双工方式下的流控制机制做了具体的规定。在各以太标准（10/100/1000 Base）中，除100 Base T4之外，均具有全双工能力，但在实际应用中，似乎只有Gb以太（即千兆以太）才使用全双工方式。 以太网的MAC协议是CSMA/CD，但在全双工以太中是不需要冲突检测（CD）的。这能使Gb以太突破40余米的段长限制（更准确地说是41.2m，这个数据可以根据IEEE定时规则的限制计算出来，这里就不详细介绍了）。在实际应用中如果需要网络中的某个站点能工作在全双工方式下，则必须在该站点安装支持
《网络技术与应用》第一次作业：（本次作业包括教学大纲的1-2 章） 一、填空题 1. 从逻辑上看，计算机网络是由通信子网和终端系统组成。 2. 通信协议的三要素是语法、语义和同步。 3. 按照网络作用范围，计算机网络分为局域网、城域网、广域网、区域个人 网和因特网。 4. 在OSI 参考模型中，传输的基本单位是帧的层次是数据链路层，该模型的 最高层是应用层。 二、单项选择题 1. 在OSI 参考模型中，自下而上第一个提供端到端服务的层次是（ C ）。 （A ）数据链路层（B）网络层（C）传输层（D）应用层 2. 若网络形状是由站点和连接站点的链路组成的一个闭合环，则称这种拓扑结构为（ C ）。（A ）星形拓扑（B ）总线拓扑（C）环形拓扑（D）树形拓扑 3. 在OSI 参考模型中，物理层的主要功能是（ B ）。 （A ）数据链路的访问控制和管理（B ）透明地传输比特流 （C ）在物理实体间传送数据帧（D ）发送和接收用户数据报文 4. 下面关于计算机网络的体系结构和协议的叙述，不正确的是（ B ）。 （A ）计算机网络体系结构是计算机网络及其部件所应完成的功能的精确定义 （B ）TCP/IP 体系结构中的应用层对应于OSI 体系结构中的表示层和应用层
（C ）网络协议是为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准和约定 （D ）网络协议是“水平”的概念 5. 下列选项中，不属于网络体系结构中所描述的内容是（ A ）。 （A ）协议内部实现细节（B ）网络层次（C）每一层使用协议（D ）每层须完成的功能 三、综合题 1. 什么是网络协议？由哪几个基本要素组成？ 答：协议是指通信双方必须遵循的、控制信息交换的规则的集合，是一套语义和语法规则， 用来规定有关功能部件在通信过程中的操作，它定义了数据发送和接收工作中必经的过程。 协议规定了网络中使用的格式、定时方式、顺序和检错。 一般说，一个网络协议主要由语法、语义和同步三个要素组成。语义：协议的语义是指对构成协议的协议元素含义的解释。语法：指数据与控制信息的结构或格式。同步：规定了事件 的执行顺序。
万兆以太网技术发展及应用摘要：随着互联网技术的更新与发展，万兆以太网（10GBase-T）技术将在不久的将来成为网络应用的主流，本文综合阐述了10GBase-T技术、市场及应用。应用10GBase-T铜缆布线解决方案构建高性能网络核心成为行业发展趋势。 关键字：万兆以太网802.3ae10GE标准10GBase-T铜缆布线线性传输性能 一以太网技术的发展 以太网（Ethernet）技术由施乐公司(Xerox)于1973年提出并实现，它采用“载波监听多路访问/冲突检测CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)”的共享访问方案,将多个工作站都连接在一条总线上，所有的工作站都不断向总线发出监听信号。但在同一时刻，只能有一个工作站在总线上传输，其它工作站必须等待传输结束后，再开始自己的传输。由于以太网技术具有共享性、开放性、加上设计技术上的一些优势(如结构简单、算法简洁、良好的兼容性和平滑升级)以及关键的传输速率的大幅提升，它不但在局域网领域站稳了脚跟，而且在城域网甚至广域网范围内都得到了进一步的应用。 最早的以太网传输速率为10Mbps。采用CSMA/CD介质访问控制方式的局域网技术，由Xerox公司于1975年研制成功。而在1979年7月至1982年间，当时的DEC、Intel和Xerox三家公司共同制定了以太网的技术规范DIX。在这个技术规范的基础上，形成了IEEE802.3以太网标准，并在1989年正式成为一种以太网技术的国际标准。在20多年中，以太网
技术经历了不断发展，成为迄今最广泛应用的局域网技术。 千兆以太网技术作为一种高速以太网技术，给用户带来了提高核心网络的有效解决方案。它继承了传统以太网技术价格便宜的特点，采用与10M 以太网相同的帧格式、帧结构、网络协议、全/半双工工作方式、流控模式以及布线系统。由于这项技术可以不用改变传统以太网的桌面应用和操作系统，因此可与10M或100M的以太网很好地配合工作。在升级到千兆以太网时，不必改变网络应用程序、网管部件和网络操作系统，能够最大程度地保护用户投资，所以这项技术的市场前景十分被用户看好。 再发展就进入到以太网的万兆时代。万兆以太网使用IEEE 802.3以太网介质接入控制（MAC）协议、IEEE 802.3以太网帧格式和IEEE 802.3帧格式，不需要修改以太网介质接入控制（MAC）协议或分组格式。所以，能够支持所有网络的上层服务，包括在OSI七层模型的第二/三层或更高层次上运行的智能网络服务，具有高可用性、多协议标记交换（MPLS）、含IP语音（VoIP）在内的服务质量（QoS）、安全与策略实施、服务器负载均衡（SLB）和Web高速缓存等特点。 二10GBase-T万兆以太网技术 万兆以太网技术（10GBase-T）始于2002年6月802.3ae10GE标准的正式发布。在物理层，802.3ae大致分为两种类型，一种为与传统以太网连接速率为10Gbps的“LANPHY”，另一种为连接SDH/SONET速率为9.58464Gbps的“WANPHY”；WANPHY与SONETOC-192帧结构的融合，可以与OC-192电路和SONET/SDH设备一起运行，保护了传统基础设施投资，使运营商能够在不同地区中通过城域网提供端到端以太网。
实验一组建对等以太网 一实验目的 （1）熟悉网卡、线缆、交换机等网络硬件设备； （2）熟悉Windows2000/XP下的网络组建及各参数的设置； （3）了解计算机网络的基本结构,熟悉对等网络的特点。 二实验任务 双绞线的制作及测试，完成对等网络的组建。 三实验器材 计算机、网卡、电缆、交换机、WINDOWS2000/XP操作系统。 四实验准备 1. 区分三种电缆的不同连接方法及用途 （1）直通线一般用于工作站与集线器（或交换机）之间或配线架与集线器（或交换机）之间的连接(图1.1)，线缆两端的RJ-45接头的线序完全相同。 （2）交叉线一般用于集线器（或交换机）与集线器（或交换机）之间的连接图（图1.1），线缆两端的RJ-45接头的线序一端是TIA/EIA 568A，另一端是TIA/EIA 568B (图1.2)。工程中多选择T568B标准。 图1 直通线与交叉线的应用 （3）反转线一般用于与Console端口的连接。用于RJ-45与RS-232之间的转换，其两端线序完全相反。 图2TIA/EIA 568A及TIA/EIA 568B标准
2．熟悉实验工具及使用方法 网线制作与测试的主要工具是线钳与测线器（图1.3-1.6）。 图1.3线钳测线器图1.4线钳 图1.5测线器（正面）图1.6测线器（侧面） 3．掌握网络互连设备的作用、检查设备的性能参数 检查网卡、以太网交换机、二层交换机、三层交换机、路由器的型号、参数及性能（图1.7-1.9）。 图1.7AMP以太网交换机
图1.8锐捷三层交换机3550与二层交换机1908 图1.9 锐捷路由器2601 五. 实验步骤 1 网线的制作与测试 (1) 每组做1根直通线，一根交叉线。 (2) 将每根线用测线仪进行测试。 网线制作好之后，首先进行连通性测试。如果是一项实际工程，还需要按照国际标准TIA/EIA TSB-67对布线系统的端接线图、长度、衰减和近端串扰进行测试。 连通性测试可以使用仪器仪表进行，本实验采用网络布线中常用的测线器（cable tester）。测试线缆时，将一根线缆的两端分别插入主副测试仪的插座中，然后打开电源。对于直通线，正确时，两端的8个信号灯会按相同的顺序跳亮；对于交叉线，在主测试仪端，信号灯按1-2-3-4-5-6-7-8的顺序亮灯时，在副测试仪中信号灯会按1-3-2-4-5-6-7-8的顺序亮灯。否则，表明有错。若有信号灯不亮，则说明此路线不通。 2 安装网卡及网卡驱动程序 3 连接计算机 （1）RJ-45头分别插入计算机后面的RJ-45插座内。 （2）将计算机与交换机之间用双绞线（直通线）连接起来。
实训3交换式以太网 在计算机网络新应用技术发展过程中，局域网技术一直是最为活跃的领域之一。局域网技术已经在企业、机关、学校乃至家庭中得到了广泛的应用。本次实训利用多台计算机和交换机构建一个小型的交换式以太网。 【实训内容】 ◎局域网的特点（拓扑结构、工作模式、连接介质、介质访问控制方法）◎常用联网设备（交换机、路由器） ◎以太网的特点以及新技术 .1准备知识 .1.1局域网 局域网（LAN，Local Area Networks）是指在较小的地理范围内，将有限的通信设备互联起来的计算机通信网络。从功能的角度来看，局域网具有以下几个特点： 1．传输速率高 局域网内计算机间数据传输速度非常快，根据传输介质和网络设备的不同，线路所提供的带宽最小也能达到10Mbps，稍快一些可达到100Mbps、1000Mbps，甚至是10Gbps，所以能支持计算机之间的高速通信，时延较低。无论是普通的办公自动化、多媒体教学还是视频点播，都能非常轻松地实现。 2．区域范围小 不同地传输介质所能够提供的传输距离是不同的。一般，双绞线为100米，多模光纤为200～500米、单模光纤则可以达到10千米～100千米。虽然借助于单模光纤和相应的网络设备，可以将局域网的传输访问扩大至数十千米，局域网往往不会拥有如此巨大的规模。通常情况下，只需要使用多模光纤将各建筑物连接起来。除非由于合并（如高等院校间的合并）或吞并（如企业间的购并）等特殊原因，将原来相隔较远的两个或两个以上地域内的计算机连接起来而形成的网络，才会用到单模光纤。 3．误码率低 相对于广域网和城域网由于局域网的传输距离较短、经过的网络连接设备少，且受到外界干扰的程度也小，所以数据在传输过程中的误码率也相对较低。误码率通常可控制在10-8。 4．易于维护和管理 局域网通常由一个单位或组织建设和拥有，易于维护和管理
1、单工 单工就是指A只能发信号，而B只能接收信号，通信是单向的，就象灯塔之于航船——灯塔发出光信号而航船只能接收信号以确保自己行驶在正确的航线上。 2、半双工 半双工就是指A能发信号给B，B也能发信号给A，但这两个过程不能同时进行。最典型的例子就象我们在影视作品中看到的对讲机一样： 007：呼叫总部，请求支援，OVER 总部：收到，增援人员将在5分钟内赶到，OVER 007：要5分钟这么久？！要快呀！OVER 总部：…… GAME OVER 在这里，每方说完一句话后都要说个OVER，然后切换到接收状态，同时也告之对方——你可以发言了。如果双方同时处于收状态，或同时处于发状态，便不能正常通信了。 3、全双工 全双工比半双工又进了一步。在A给B发信号的同时，B也可以给A发信号。典型的例子就是打电话。 A：我跟你说呀…… B：你先听我说，情况是这样的…… A和B在说的同时也能听到对方说的内容，这就是全双工。 对于全双工以太，IEEE制订了802.3x全双工/流控制标准，该标准对全双工方式下的流控制机制做了具体的规定。在各以太标准（10/100/1000 Base）中，除100 Base T4之外，均具有全双工能力，但在实际应用中，似乎只有Gb以太（即千兆以太）才使用全双工方式。 以太网的MAC协议是CSMA/CD，但在全双工以太中是不需要冲突检测（CD）的。这能使Gb以太突破40余米的段长限制（更准确地说是41.2m，这个数据可以根据IEEE定时规则
的限制计算出来，这里就不详细介绍了）。在实际应用中如果需要网络中的某个站点能工作在全双工方式下，则必须在该站点安装支持全双工的网卡，并要求与全双工站点连接的HUB/路由器等连网设备配备有全双工端口。 这样看来，如果希望工作在全双工方式下，首先要有硬件的支持。 全双工以太的主要优势在于它能够在二个独立的信道上同时实现二个方向上的数据传输，借以提高链路的总带宽，所以它只适用于文件服务器一类的需要同时进行双向数据传输的站点。对于一般只进行单向数据传输的站点，全双工以太并无优势可言，所以全双工以太在应用上有很大的局限性。全双工以太主要用在交换机互连的场合，尤其是Gb以太交换机。Win2K中，网卡与双工相关的设置在本地连接 - 属性 - 配置 - 高级里有一项“Link Speed & Duplex”，其值一般都是“Auto Detect”。建议不做改动。 交换机上有Duplex灯，如果亮表示工作在双工方式。目前，绝大多数的交换机均能自动识别与支持双工方式，无需手工设置。 半双工 科技名词定义 中文名称：半双工 英文名称：half duplex 定义：信息在两点之间能够在两个方向上进行发送，但不能同时发送的工作方式。 所属学科：通信科技（一级学科）；通信原理与基本技术（二级学科）
几种典型工业以太网技术比较
1 工业以太网总览 表1给出了常见的几种工业以太网及其管理组织。 表1-1 常见工业以太网及其管理组织列表 上述各种工业以太网管理组织的标识如图1所示。 图1-1 工业以太网管理组织标识 根据从站设备的实现方式，可将工业以太网分为三种类型： （1）类型A ——通用硬件、标准TCP/IP协议 Modbus/TCP、Ethernet/IP、PROFInet/CbA（版本1）采用这种方式。使用标准TCP /IP协议和通用以太网控制器，结构如图1-2所示。这种方式下，所有的实时数据（如过程数据）和非实时数据（如参数配置数据）均通过TCP/IP 协议传输。其优点是成本低廉，实现方便，完全兼容通用以太网。在具体实现中，某些产品可能更改/优化了TCP/IP协议以获得更好的性能，但其实时性始终受到底层结构的限制。
通用以太网控制器IP TCP/UDP IT 应用 HTTP SNMP FTP … 图1-2 工业以太网类型A 结构 （2）类型B —— 通用硬件、自定义实时数据传输协议 Ethernet Powerlink 、PROFInet/RT （版本2）采用这种方式。采用通用以太网控制器，但不使用TCP/IP 协议来传输实时数据，而是定义了一种专用的包含实时层的实时数据传输协议，用来传输对实时性要求很高的数据，结构如图1-3所示。TCP/IP 协议栈可能依然存在，用来传输非实时数据，但是其对以太网的读取受到实时层（Timing-Layer ）的限制，以提高实时性能。这种结构的优点是实时性较强，硬件与通用以太网兼容。 通用以太网控制器 IT 应用 HTTP SNMP FTP … 图1-3 工业以太网类型B 结构 （3）类型C —— 专用硬件、自定义实时数据传输协议 EtherCAT 、SERCOS-III 、PROFInet/IRT （版本3）采用这种方式。这种方式在类型B 的基础上底层使用专有以太网控制器（至少在从站侧），以进一步