网络技术培训之
以太网技术讲解
主讲人：辛庆祥
宽带产品技术支持部 2002/3
主讲人：辛庆祥工号：28550
主要内容本课程主要内容
以太网物理层
以太网数据链路层
以太网交换机
VLAN
生成树协议
二层组播
千兆以太网
其他各种高级技术
以太网起源
起源和目标
起源
起源与Xerox公司的一个实验网，该网络的
经验是Xerox,DEC,Intel1980年提出的以太网
建议的基础。
目标
简明和成本低
寻址灵活
公平高速
稳定和低延迟
物理层标准
10BASE2
10BASE5
10BASE-T
100BASE-TX
100BASE-FX
100BASE-T4
100BASE-T2
半双工物理层
一.任一时刻只能接收或发送
二.采用CSMA/CD访问机制
三.物理上有距离限制
全双工物理层
一.同一时刻可以发送和接收
二.最大吞吐量达到双倍速率
三.从根本上消除了半双工的物理
距离限制
集线器——I类
1.可以连接不同的物理介质
2.相当于一条高速总线，使用
CSMA/CD方式工作。
集线器——II类
与I类不同的是，它只能连接一种
类型的物理线路，并针对该线路
进行了优化，效率较高。
目前存在的以太网运行情况有多种组合，如果按照实际情况配置，非常不方便，通过自动协商，可以让局域网设备自动配置运行方式，避免复杂的手工配置。
双工方式运行速率
全双工
半双工
10M 100M
1000M 10G
双绞线物理链路在空闲的时候以周期16ms 发送脉冲，如果在这16ms 中间插入周期更小1.6ms 的脉冲，两端设备也能够辨认。于是，我们可以使用1.6ms 的脉冲来携带自动协商信息。
自动协商实现基础
16ms
每个大脉冲插入16小脉冲
系统加电的时候，检测自动协商标志，如果允许，则从配置寄存器读出支持模式标志，编码后通过空闲脉冲发送出去。发送出去的编码格式称为基页。如果接收到对方的基页，则跟自己发送的基页比较，找出支持能力的交集，选取最优组合运行。
编码支持能力
双工模式运行速率流量控制…...
101001010111000101001101010101…...
根据通常情况下运行效率最好的原则选择最优组合。
在本例中，交换机和PC 将以100M 全双工模式运行。
协商原则
运行速率双工模式100M 10M
全双工半双工
运行速率双工模式100M 10M
全双工半双工
总结与思考
图中各PC机安
装了10/100M自适
应网卡，交换机和
HUB都支持自动协
商，请问：
1.PCA和交换机之
间工作在什么方
式？
2.PCB和HUB之间
工作在什么方式？
3.HUB和交换机之
间工作在什么方
式？
数据链路层内部分为LLC 和MAC 子层：
LLC 给网络层提供一个统 一逻辑视图。
MAC 针对不同的物理层提 供不同的访问方式， 但提供给LLC 子层一 个统一的接口。
网络层数据链路层物理层
LLC 子层MAC 子层
数据链路层位置和结构
LLC 层提供三种服务：1.面向连接的可靠数据传输；2.无连接的不可靠数据传输；3.带确认的可靠数据报传输。根据SAP 来决定上层的进程。
LLC 子层
MAC 子层
LLC 子层——帧结构和服务
DSAP SSAP Control 8bit
8bit 8/16bit DMAC
SMAC
Length
LLC
DATA/FCS
IEEE802.3帧结构
LLC 层维护一张以DSAP 为索引的函数列表，每接收到一个数据包，以DSAP 为索引调用相应的函数，该函数把数据包挂到相应接收队列。
LLC 子层——数据的上层分发
…...
函数列表
OnReceivedData_IP(Length,PDU)OnReceivedData_IPX(Length,PDU)
OnReceivedData_NetBEUI(Length,PDU)OnReceivedData_05(Length,PDU)OnReceivedData_06(Length,PDU) ……….
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SSAP
Control
针对不同的物理介质提供不同的MAC 层面来访问。针对不同的双工模式，Ethernet 划分为半双工MAC 和全双工MAC 。
MAC 子层——位置
LLC 子层
TokenRingMAC EthernetMAC FDDIMAC
HalfDuplexMAC FullDuplexMAC
半双工MAC 跟物理层之间至少有六种信号：接收数据线发送数据线接收数据指示发送数据指示载波侦听冲突发生
MAC 子层——半双工MAC （CSMA/CD ）
HalfDuplexMAC
Physical_Layer
数据线指示信号
冲突和检测信号
全双工MAC 跟物理层之间至少有四种信号：接收数据线发送数据线接收数据指示发送数据指示
MAC 子层——全双工MAC
HalfDuplexMAC
Physical_Layer
数据线指示信号