精品课件-现代通信网(郭娟)-第四章 以太网
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第6章 宽带综合业务数字网页数:50
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以太网原理通俗易懂图文说明PPT课件
• 但VLAN技术也有缺点：
• 使用VLAN来划分网络后，网络的效率提高不少，可是本来不需要相互 访问的两个部门，现在又要少量的访问需求，该怎么办到呢？
我有个办法，你看行吗—— 让VLAN只限制 广播报文，不限制单播报文！
第28页/共44页
解决办法（一）
解 决办法 （一）
使用路由器连接不同的VLAN
成固定的？
第4页/共44页
以太网帧结构
DMAC SMAC Length/T DATA/PAD
FCS
Ethernet_II 802.3
Length/Type值
含义
Length/T > 1500 代表了该帧的类型 Length/T <= 1500 代表了该帧的长度
第5页/共44页
以太网原理---CSMA/CD
（ L2+路 由 器 ） 模 式的缺 陷
1.需要多个设备，组网复杂； 2.VLAN间通信通过路由器完成； 3.路由器价格昂贵，速率较低。
LANSwitch单个100M端 10.110.10.0
口64字节包转发能力 148,810pps
工程部 VLAN
10.110.20.0
市场部 VLAN
传统路由器整机64字节包 转发能力通常＜ 100,100pps
共享式以太网传输介质
共 享式以 太网传 输介质
10Base5：粗同轴电缆（5代表电缆的字段长度是500米）
10Base2：细同轴电缆（2代表电缆的字段长度是200米）
• 在共享式以太网之时，使用一种称为抽头的设备建立与同轴电缆的连接。须 用特殊的工具在同轴电缆里挖一个小洞，然后将抽头接入。此项工作存在一 定的风险：因为任何疏忽，都有可能使电缆的中心导体与屏蔽层短接，导致 这个网络段的崩溃。同轴电缆的致命缺陷是：电缆上的设备是串连的，单点 的故障可以导致这个网络的崩溃。
• 使用VLAN来划分网络后，网络的效率提高不少，可是本来不需要相互 访问的两个部门，现在又要少量的访问需求，该怎么办到呢？
我有个办法，你看行吗—— 让VLAN只限制 广播报文，不限制单播报文！
第28页/共44页
解决办法（一）
解 决办法 （一）
使用路由器连接不同的VLAN
成固定的？
第4页/共44页
以太网帧结构
DMAC SMAC Length/T DATA/PAD
FCS
Ethernet_II 802.3
Length/Type值
含义
Length/T > 1500 代表了该帧的类型 Length/T <= 1500 代表了该帧的长度
第5页/共44页
以太网原理---CSMA/CD
（ L2+路 由 器 ） 模 式的缺 陷
1.需要多个设备，组网复杂； 2.VLAN间通信通过路由器完成； 3.路由器价格昂贵，速率较低。
LANSwitch单个100M端 10.110.10.0
口64字节包转发能力 148,810pps
工程部 VLAN
10.110.20.0
市场部 VLAN
传统路由器整机64字节包 转发能力通常＜ 100,100pps
共享式以太网传输介质
共 享式以 太网传 输介质
10Base5：粗同轴电缆（5代表电缆的字段长度是500米）
10Base2：细同轴电缆（2代表电缆的字段长度是200米）
• 在共享式以太网之时，使用一种称为抽头的设备建立与同轴电缆的连接。须 用特殊的工具在同轴电缆里挖一个小洞，然后将抽头接入。此项工作存在一 定的风险：因为任何疏忽，都有可能使电缆的中心导体与屏蔽层短接，导致 这个网络段的崩溃。同轴电缆的致命缺陷是：电缆上的设备是串连的，单点 的故障可以导致这个网络的崩溃。
现代通信网(郭娟)习题答案
分组交换方式的特点：数据以分组为单位进行传输，每个分组由用户信息部分和控制部 分组成，控制部分包含差错控制信息，可以用于对差错的检测和校正；交换节点以“存储－ 转发”方式工作，可以方便地支持终端间异步、可变速率的通信要求；引入了统计时分复用 技术。面向连接的分组网络提供虚电路服务，无连接的分组网络提供数据报服务。分组交换 适用于突发性较强的数据业务。
主机 A 第五层 四、五层接口 第四层 三、四层接口 第三层 二、三层接口 第二层 一、二层接层协议
第四层
第三层协议
第三层
第二层协议
第二层
第一层协议
第一层
物理介质
8．仿照 OSI 的思想，以邮政系统中信件传递业务为例，说明该系统可以分为几层？对用户 而言，邮政系统的哪些变化是可见的？而哪些变化则是不可见的？
参考答案要点：
仿照 OSI 的思想，邮政系统中信件的传递也是分层实现的，根据系统功能分工的颗粒度 不同，可以分为不同的层次。下面以分为五层为例：
对用户而言，写（读）信件、邮局是可见的，其他层次均不可见。 9．假定某机构希望组建一个网络，要求网络能够支持文件传输业务、E-mail 业务，但不考 虑实时话音业务、多媒体业务。要求业务的实现方式与具体的物理网络无关，你认为该网络 逻辑上应分为几层才是合理的，物理上需要几种类型的网络单元，每一种的协议栈结构如 何。
参考 TCP/IP 协议栈。
10．请说明 OSI 和 TCP/IP 的分层模型和各层功能，并对比二者的特点。 1）OSI 参考模型分为七层，从下往上依次为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、
会话层、表示层、应用层。 物理层主要负责通信线路上比特流的传输，其任务是透明地传送比特流。该层协议定义
传输中机械、电气、功能和过程特性；数据链路层主要负责在点到点的数据链路上进行帧的 传输；网络层主要处理分组在网络中的传输，其主要任务是完成分组在网中任意主机（终端） 间的传递；传输层协议负责为主机应用程序提供端到端的可靠或不可靠的通讯服务，对上层 屏蔽下层网络的细节，保证通信的质量，消除通信过程中产生的错误，进行流量控制，以及 对分散到达的包顺序进行重新排序等；会话层主要控制用户之间的会话，包括会话连接的建 立和终止、会话连接的控制、会话连接的同步；表示层主要处理应用实体间交换数据的语法， 其目的是解决格式与数据表示的差别；应用层是利用网络资源，直接向应用程序提供服务的 层，由用户终端的应用软件构成。
主机 A 第五层 四、五层接口 第四层 三、四层接口 第三层 二、三层接口 第二层 一、二层接层协议
第四层
第三层协议
第三层
第二层协议
第二层
第一层协议
第一层
物理介质
8．仿照 OSI 的思想，以邮政系统中信件传递业务为例，说明该系统可以分为几层？对用户 而言，邮政系统的哪些变化是可见的？而哪些变化则是不可见的？
参考答案要点：
仿照 OSI 的思想，邮政系统中信件的传递也是分层实现的，根据系统功能分工的颗粒度 不同，可以分为不同的层次。下面以分为五层为例：
对用户而言，写（读）信件、邮局是可见的，其他层次均不可见。 9．假定某机构希望组建一个网络，要求网络能够支持文件传输业务、E-mail 业务，但不考 虑实时话音业务、多媒体业务。要求业务的实现方式与具体的物理网络无关，你认为该网络 逻辑上应分为几层才是合理的，物理上需要几种类型的网络单元，每一种的协议栈结构如 何。
参考 TCP/IP 协议栈。
10．请说明 OSI 和 TCP/IP 的分层模型和各层功能，并对比二者的特点。 1）OSI 参考模型分为七层，从下往上依次为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、
会话层、表示层、应用层。 物理层主要负责通信线路上比特流的传输，其任务是透明地传送比特流。该层协议定义
传输中机械、电气、功能和过程特性；数据链路层主要负责在点到点的数据链路上进行帧的 传输；网络层主要处理分组在网络中的传输，其主要任务是完成分组在网中任意主机（终端） 间的传递；传输层协议负责为主机应用程序提供端到端的可靠或不可靠的通讯服务，对上层 屏蔽下层网络的细节，保证通信的质量，消除通信过程中产生的错误，进行流量控制，以及 对分散到达的包顺序进行重新排序等；会话层主要控制用户之间的会话，包括会话连接的建 立和终止、会话连接的控制、会话连接的同步；表示层主要处理应用实体间交换数据的语法， 其目的是解决格式与数据表示的差别；应用层是利用网络资源，直接向应用程序提供服务的 层，由用户终端的应用软件构成。
CH4局域网(过)PPT课件
传统局域网(10Mb/s)的体系结构
IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers，美国电气与电子 工程师委员会）制定了若干个局域网标 准，这些标准合称为IEEE802标准。
IEEE802参考模型：局域网属于计算机通 信网，不存在路由选择的问题，因此不 需要网络层，只有数据链路层和物理层 两个层次。
4.5 虚拟局域网 4.5.1 虚拟局域网的概念 4.5.2 虚拟局域网使用的以太网帧格式
第 4 章 局域网（续）
*.6 高速以太网
4.7 其他种类的高速局域网 4.8 无线局域网
4.1 局域网概述
局域网最主要的特点是：网络为一个单 位所拥有，且地理范围和站点数目均有 限。
局域网具有如下的一些主要优点：
IEEE802 参考模型 的范围
传输媒体
局域网的802参考模型与OSI/RM的对比
物理层的主要功能
➢ 物理层的主要功能是： 信号的编码和译码 为同步用的前同步码的产生和去除 比特的传输与接收
MAC子层的主要功能
➢MAC子层解决与传输媒体相关的问题，还负责 在物理层基础上无差错通信，其主要功能是：
传统局域网的体系结构
网络服务访问点SAP在LLC层与高层 的交界面上。
802参考模型还包括对传输媒体和拓 扑结构的规约。
OSI参考模型
IEEE802参考模型
应用层 表示层 会话层
传输层 网络层 数据链路层 物理层
服务访问点 SAP
（） （） （） 逻辑链路控制LLC 媒体接入控制MAC
物理层
能方便地共享昂贵的外部设备、主机以及软件、数 据。从一个站点可访问全网。
便于系统的扩展和逐渐地演变，各设备的位置可灵 活调整和改变。
以太网 ppt课件
t=
B B 检测到发生碰撞
IP 数据报 46 ~ 1500
数据
IP 层
4 FCS MAC 层
MAC 帧
物理层
以太网 V2 的 MAC 帧格式
当传输媒体的误码率为 1108 时， MAC 子层可使未检测到的差错小于 11014。
FCS 字段 4 字节
字节 6
6
目的地址 源地址
2 类型
IP 数据报 46 ~ 1500
数据
IP 层
A 不接受
只有 D 接受 B 发送的数据
B
B向 D 发送数据
C 不接受
D 接受
E 不接受
以太网的广播方式发送
总线上的每一个工作的计算机都能检测到 B 发 送的数据信号。
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。
其他所有的计算机（A, C 和 E）都检测到不是 发送给它们的数据帧，因此就丢弃这个数据帧 而不能够收下来。
具有广播特性的总线上实现了一对一的通信。
为了通信的简便 以太网采取了两种重要的措施
采用较为灵活的无连接的工作方式，即 不必先建立连接就可以直接发送数据。
以太网对发送的数据帧不进行编号，也 不要求对方发回确认。
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。
以太网提供的服务
无连接: 在发送和接收适配器之间没有握手 不可靠: 接收适配器不向发送适配器发送应答
或否定应答
传送给网络层的数据报流可能有丢包 如果应用程序使用TCP，将能弥补丢包 否则，应用程序将发现丢包
以太网的MAC协议：CSMA/CD
从总线拓扑到星型拓扑
直到20世纪90年代，总线拓扑流行 后来，星型的集线器 目前星型的交换机
《现代通信网》课件
3 灵活可扩展
通信网络具备灵活的架构 和可扩展性，可以根据需 要随时增加新的设备和功 能。
多媒体通信技术及其应用
视频通话
通过多媒体通信技术，人们可 以进行高清视频通话，实现面 对面的沟通。
流媒体传输
多媒体通信技术使得音频和视 频的流媒体传输更加高效和稳 定，提供了更好的用户体验。
远程协作
多媒体通信技术的应用使得远 程协作更加便捷，可以实现团 队的远程协同工作。
VoIP标准是实现语音通信的技术标准，通过互联 网传输语音数据。
通信网络的未来发展趋势
1
5G技术的普及
5G技术将实现更高速的数据传输和更低
物联网的兴起
2
的延迟，为各行各业带来更多创新的应 用。
物联网将促进各种设备的互联互通，实
现智能生活和智能产业的发展。3 Nhomakorabea人工智能与通信的融合
人工智能将与通信网络结合，推动智能 语音助手和自动驾驶等领域的发展。
《现代通信网》PPT课件
在本课件中，我们将探讨现代通信网络的定义与概述，传统通信与现代通信 的差异，以及网络拓扑结构的介绍。
通信网络的技术特点
1 高速稳定
现代通信网络具备高速传 输和稳定性能，能够满足 不同应用场景的需求。
2 全球连接
通过互联网，现代通信网 络实现了全球范围内的连 接，促进了信息的快速传 递和共享。
常用的通信协议和标准
TCP/IP协议
TCP/IP协议是现代通信网络中最常用的协议，用 于互联网中数据的传输与交换。
HTTP协议
HTTP协议用于在客户端和服务器之间传输超文 本数据，是万维网的基础。
Wi-Fi标准
Wi-Fi标准是用于无线局域网通信的技术标准， 提供了无线接入互联网的便利。
以太网基础知识ppt课件
CD：冲突检测。 边发送边检测，发现冲突就停止发送，然后延迟一个随机时间之后继续 发送。
冲突的检测： 由于两个站点同时发送信号，经过叠加后，会使线路上电压的摆动值
超过正常值一倍。据此可判断冲突的产生。
文档密级：内部公开
精选编辑ppt
7
以太网基本技术－CSMA/CD
共享介质的灵魂－CSMA/CD（带碰撞检测的载波监听多路访问）原理：
一次最重要的革命。 提高灵活性和降低了成本，而且引入全双工模式。 全双工的出现，加大了带宽利用率，使走出了CSMA/CD的模式。
文档密级：内部公开
精选编辑ppt
14
HUB工作模型
HUB设备工作模型：
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 链路层 物理层
HUB
物理层
物理层Biblioteka 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 链路层 物理层
仅仅是物理上的连接设备
文档密级：内部公开
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15
HUB工作原理
HUB设备工作原理：
1
IN
2
OUT
3
OUT
4
OUT
5
OUT
所有的HUB都是半双工的 HUB仅仅改变了以太网的物理拓扑
精选编辑ppt
10
原始社会的主要矛盾
原始社会中没有阶级关系，所有的主机都以平等的地位连接到 同轴电缆上，但如果以太网中主机数目较多，则存在以下严重 问题：
♀ 介质可靠性差 ♀ 冲突严重 ♀ 广播泛滥 ♀ 无任何安全性
文档密级：内部公开
其中介质可靠性差是原始社会的主要社会矛盾。
精选编辑ppt
11
★ 奴隶社会
文档密级：内部公开
精选编辑ppt
冲突的检测： 由于两个站点同时发送信号，经过叠加后，会使线路上电压的摆动值
超过正常值一倍。据此可判断冲突的产生。
文档密级：内部公开
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7
以太网基本技术－CSMA/CD
共享介质的灵魂－CSMA/CD（带碰撞检测的载波监听多路访问）原理：
一次最重要的革命。 提高灵活性和降低了成本，而且引入全双工模式。 全双工的出现，加大了带宽利用率，使走出了CSMA/CD的模式。
文档密级：内部公开
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14
HUB工作模型
HUB设备工作模型：
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 链路层 物理层
HUB
物理层
物理层Biblioteka 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 链路层 物理层
仅仅是物理上的连接设备
文档密级：内部公开
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15
HUB工作原理
HUB设备工作原理：
1
IN
2
OUT
3
OUT
4
OUT
5
OUT
所有的HUB都是半双工的 HUB仅仅改变了以太网的物理拓扑
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10
原始社会的主要矛盾
原始社会中没有阶级关系，所有的主机都以平等的地位连接到 同轴电缆上，但如果以太网中主机数目较多，则存在以下严重 问题：
♀ 介质可靠性差 ♀ 冲突严重 ♀ 广播泛滥 ♀ 无任何安全性
文档密级：内部公开
其中介质可靠性差是原始社会的主要社会矛盾。
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11
★ 奴隶社会
文档密级：内部公开
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(计算机网络技术)04以太网基础
行通信，遵循CSMA/CD协议，实现数据的传输和共享。
以太网发展历程
总结词
以太网的发展经历了从10Mbps到100Gbps的多个阶 段，以太网技术不断演进，以满足更高的网络性能需 求。
详细描述
以太网的发展历程可以分为多个阶段。最初是以太网 的原始版本，数据传输速率仅为2.94Mbps。随后， 以太网技术不断演进，出现了10Mbps的以太网、快 速以太网、千兆以太网、万兆以太网等不同版本，数 据传输速率逐渐提升。近年来，随着云计算、大数据 等技术的快速发展，以太网技术又迎来了新的挑战和 机遇，出现了40Gbps、100Gbps甚至更高速率的以 太网。
03
以太网网卡支持 10Mbps和100Mbps的 传输速率，以及全双工 和半双工模式。
04
常见的以太网网卡接口 类型包括RJ-45和BNC。
以太网集线器
01
02
03
04
以太网集线器是网络中的基础 设备，用于连接多个以太网设
备。
它采用共享带宽的方式工作， 所有端口共享总带宽。
以太网集线器不具备交换功能 ，无法实现端口之间的快速数
(计算机网络技术)04 以太网基础
目录
• 以太网概述 • 以太网协议 • 以太网硬件 • 以太网技术 • 以太网安全性 • 以太网未来发展
01
以太网概述
以太网定义
总结词
以太网是一种局域网技术，采用CSMA/CD协议，以共享介质的方式实现计算机之间的 通信。
详细描述
以太网是一种基于总线型的局域网技术，通过使用双绞线或光纤等传输介质，将多台计 算机连接在一起，形成一个网络。在网络中，计算机之间通过以太网交换机或集线器进
防火墙
通过设置访问控制列表，限制特定IP 地址或MAC地址的设备访问网络资源。
以太网发展历程
总结词
以太网的发展经历了从10Mbps到100Gbps的多个阶 段，以太网技术不断演进，以满足更高的网络性能需 求。
详细描述
以太网的发展历程可以分为多个阶段。最初是以太网 的原始版本，数据传输速率仅为2.94Mbps。随后， 以太网技术不断演进，出现了10Mbps的以太网、快 速以太网、千兆以太网、万兆以太网等不同版本，数 据传输速率逐渐提升。近年来，随着云计算、大数据 等技术的快速发展，以太网技术又迎来了新的挑战和 机遇，出现了40Gbps、100Gbps甚至更高速率的以 太网。
03
以太网网卡支持 10Mbps和100Mbps的 传输速率，以及全双工 和半双工模式。
04
常见的以太网网卡接口 类型包括RJ-45和BNC。
以太网集线器
01
02
03
04
以太网集线器是网络中的基础 设备，用于连接多个以太网设
备。
它采用共享带宽的方式工作， 所有端口共享总带宽。
以太网集线器不具备交换功能 ，无法实现端口之间的快速数
(计算机网络技术)04 以太网基础
目录
• 以太网概述 • 以太网协议 • 以太网硬件 • 以太网技术 • 以太网安全性 • 以太网未来发展
01
以太网概述
以太网定义
总结词
以太网是一种局域网技术，采用CSMA/CD协议，以共享介质的方式实现计算机之间的 通信。
详细描述
以太网是一种基于总线型的局域网技术，通过使用双绞线或光纤等传输介质，将多台计 算机连接在一起，形成一个网络。在网络中，计算机之间通过以太网交换机或集线器进
防火墙
通过设置访问控制列表，限制特定IP 地址或MAC地址的设备访问网络资源。
精品课件-现代通信网(郭娟)-第五章 互联网-03
App #2
App #3
App #4
TCP
UDP
TCP
UDP
Internet Protocol
Internet
Internet Protocol
Client
Server
用不同的传输层协议支持不同类型的应用！
2020/12/15
地址： 标识本地进程
差错控制 校验和 可靠性：重发纠错与顺序控制
2020/12/15
进程的标识：端口号
端口号的分类 • IANA (Internet Assigned Numbers Authority):端口号
的分配管理机构
类型
知名端口(Well-known Ports)
注册端口（Registered Ports）
动态/私有端口 (Dynamic/Private Ports)
2020/12/15
TCP: 重传示例
注：证实消息丢失，而未超时的情况下，采用累积证实 也不会出问题 2020/12/15
TCP 丢失重传 －2
注：数据段丢失的情况下，空隙弥合后，发送证实消息 2020/12/15
TCP 丢失重传－3
注：证实消息丢失的情况下，导致发端超时重传 2020/12/15
应用场合 控制面协议 DNS，SNMP、DHCP等 避免连接建立的开销和不灵活 报文丢失不敏感的应用 语音 视频
UDP协议
2020/12/15
UDP协议 2020/12/15
每一种知识都需要努力， 都需要付出，感谢支持！
知识就是力量，感谢支持！
一一一一谢谢大家！！
端口号
传输层协议
进程的标识：端口号
应用层协议
20 21 23 25 53 67
局域网和以太网PPT课件
接口 2
接口 2
ABC
DEF
第26页/共37页
如何得来？
网桥使各网段成为 隔离开的碰撞域
碰撞域 网桥1
碰撞域 网桥2
碰撞域
A
B
C
D
E
F
隔离的本质是隔离了广播
第27页/共37页
透明网桥
• 目前使用得最多的网桥是透明网桥 (transparent bridge)。
• “透明”是指局域网上的站点并不知道所发 送的帧将经过哪几个网桥，因为网桥对各站 来说是看不见的。
数据 链路层
第4页/共37页
3.2.2 以太网基础
（1） 以太网与集线器
• 以太网(Ethernet)与IEEE802.3系列标准相类似，是由 Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的 基带局域网规范，是当今现有局域网采用的最通用的通信 协议标准。
• 以太网络使用CSMA/CD（载波监听多路访问及冲突检测） 技术，并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上。我们 把将符合以太网或802.3标准的局域网简称为“以太网”。
• 透明网桥是一种即插即用设备，其标准是 IEEE 802.1D。
第28页/共37页
网桥应当按照以下自学习算法 处理收到的帧和建立转发表
• 若从 A 发出的帧从接口 x 进入了某网桥，那么从这个接 口出发沿相反方向一定可把一个帧传送到 A。
• 网桥每收到一个帧，就记下其源地址和进入网桥的接口， 作为转发表中的一个项目。
• 网桥和集线器（或转发器）不同
• 集线器在转发帧时，不对传输媒体进行检测。 • 网桥在转发帧之前必须执行 CSM第A2/5C页D/共算3法7页。若在发送过程中出现碰撞，就必须停止
接口 2
ABC
DEF
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如何得来？
网桥使各网段成为 隔离开的碰撞域
碰撞域 网桥1
碰撞域 网桥2
碰撞域
A
B
C
D
E
F
隔离的本质是隔离了广播
第27页/共37页
透明网桥
• 目前使用得最多的网桥是透明网桥 (transparent bridge)。
• “透明”是指局域网上的站点并不知道所发 送的帧将经过哪几个网桥，因为网桥对各站 来说是看不见的。
数据 链路层
第4页/共37页
3.2.2 以太网基础
（1） 以太网与集线器
• 以太网(Ethernet)与IEEE802.3系列标准相类似，是由 Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的 基带局域网规范，是当今现有局域网采用的最通用的通信 协议标准。
• 以太网络使用CSMA/CD（载波监听多路访问及冲突检测） 技术，并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上。我们 把将符合以太网或802.3标准的局域网简称为“以太网”。
• 透明网桥是一种即插即用设备，其标准是 IEEE 802.1D。
第28页/共37页
网桥应当按照以下自学习算法 处理收到的帧和建立转发表
• 若从 A 发出的帧从接口 x 进入了某网桥，那么从这个接 口出发沿相反方向一定可把一个帧传送到 A。
• 网桥每收到一个帧，就记下其源地址和进入网桥的接口， 作为转发表中的一个项目。
• 网桥和集线器（或转发器）不同
• 集线器在转发帧时，不对传输媒体进行检测。 • 网桥在转发帧之前必须执行 CSM第A2/5C页D/共算3法7页。若在发送过程中出现碰撞，就必须停止
现代通信网络4修改后XX1113
网进行通信的DTE与网络接入设备DCE之间建立 X.25接口，网络则处理两个DCE之间的数据传送。
PPT文档演模板
现代通信网络4修改后XX1113
• 采用X .25接口规程的DTE和DCE设备应具有 足够的智能，以实现X .25建议所规定的各项控制 功能。
X .25 的DTE通常是主计算机或个人计算机或其他可编 程终端设备；
终点并不是DCE，因此X .25分组层还涉及到通过网络
将分组传送到远端的DTE。
PPT文档演模板
现代通信网络4修改后XX1113
•分组 •分组头
•
◆
•I帧•
F 帧头 •信息字段（I） •帧尾 F
分 组
结
构
•
•byte1
•GFI
•LCGN
◆
分
组
•byte2
•LCN
头
•byte3
•分组型识别符
•GFI－－通用格式识别符 LCGN－－逻辑信道群号 LCN－－逻辑信道号
PPT文档演模板
现代通信网络4修改后XX1113
3.1 X.25建议
n 概述 n X.25建议的主要内容和功能 n 虚电路和逻辑信道 n X.25的基本业务和可选业务
PPT文档演模板
现代通信网络4修改后XX1113
• 3.1.1 概述
•
为了适应于数据通信网的发展和国际间的网络
互连，ITU-T第7研究组制定了X.25建议，于1976年首次
•分组层
•分组级协议
•分组层
•数据链路层 •帧级协议 •数据链路层
•物理层 •物理级协议 •物理层
•DTE
•DCE
现代通信网络4修改后XX1113
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现代通信网络4修改后XX1113
• 采用X .25接口规程的DTE和DCE设备应具有 足够的智能，以实现X .25建议所规定的各项控制 功能。
X .25 的DTE通常是主计算机或个人计算机或其他可编 程终端设备；
终点并不是DCE，因此X .25分组层还涉及到通过网络
将分组传送到远端的DTE。
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现代通信网络4修改后XX1113
•分组 •分组头
•
◆
•I帧•
F 帧头 •信息字段（I） •帧尾 F
分 组
结
构
•
•byte1
•GFI
•LCGN
◆
分
组
•byte2
•LCN
头
•byte3
•分组型识别符
•GFI－－通用格式识别符 LCGN－－逻辑信道群号 LCN－－逻辑信道号
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现代通信网络4修改后XX1113
3.1 X.25建议
n 概述 n X.25建议的主要内容和功能 n 虚电路和逻辑信道 n X.25的基本业务和可选业务
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现代通信网络4修改后XX1113
• 3.1.1 概述
•
为了适应于数据通信网的发展和国际间的网络
互连，ITU-T第7研究组制定了X.25建议，于1976年首次
•分组层
•分组级协议
•分组层
•数据链路层 •帧级协议 •数据链路层
•物理层 •物理级协议 •物理层
•DTE
•DCE
现代通信网络4修改后XX1113
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“碰撞检测”就是计算机边发送数据边检测信道上的信号电压大 小。所谓“碰撞”就是发生了冲突。因此“碰撞检测”也称为 “冲突检测”。
2020/12/1
发送帧
CSMA/CD工作过程
装配帧
CSMA/CD含有两方面的 内容：载波侦听(CSMA)
Y 总线忙？ N
启动发送并检测冲突
和冲突检测(CD)。 四个步骤：
2020/12/1
MAC地址 网卡上的硬件地址可用来标志插有该网卡的计算机。 路由器上，网卡上的硬件地址可用来标志插有该网卡
的路由器的某个接口。 路由器由于至少同时连接到两个网络上，因此它至少
有两块网卡和两个硬件地址。
1A-24-F6-54路-1由B-器0E00-00-A2-A4-2C-02
1Gbit/s
1Gbit/s
1Gbit/s
10Gbit/s
通用名称
Xerox以太网 Ethernet I Ethernet II 10Base5(粗缆) 10Base2(细缆) 10BaseT 100BaseTX 100BaseFX
1000BaseSX
1000BaseLX
1000BaseT
10GbE
IEEE编号
DIX DIX 802.3 802.3 802.3 802.3u 802.3u 802.3z 802.3z 802.3ab 802.3ae
距离
? 500米 500米 500米
185米 100米 100米 400米
260米 550米 550米 5km
100米
65米 40公里
介质
同轴
同轴
同轴
2020/12/1
Ethernet 帧结构
发送方网络适配器将IP分组 (或其它网络层分组) 封装到 Ethernet 帧中。
64到1518字节
字节 7
1
6
6
2
46到1500
4
PRE
SFD DA SA 类型
数据(PAD)
FCS
(a) Etnernet Ⅱ型帧
64到1518字节
字节 7
1
6
6
2
1
1
1
43到1497
根据物理层介质和速率的不同，形成了一系列以太网标准 表示方式
<以Mbps为单位的传输速率> <信号调制方式> <以百米为单位 的网段的最大长度或传输介质>
传统以太网 10Base5、10Base2、10Base-T、10Base-F等。
高速以太网 IEEE 802.3u：100Mbps以太网 IEEE 802.3z和IEEE 802.3ab：1000Mbps以太网
2020/12冲/1突只有在发送信包以后的一段短时间内才可能发生， 因
IEEE 802.2 逻辑链路控制。
IEEE 802.3 CSMA/CD，即以太网。
IEEE 802.4 令牌总线网。
IEEE 802.5 令牌8环02形.2 网LL。C
80I2E.3EE 880022.4.1180无2.5线局80域2.6网。802.8
MAC MAC MAC MAC MAC
2 类型
（c） 802.3/802.2 SNAP型帧
Ethernet 帧结构
Preamble: 7 个字节的 10101010 ，一个字节10101011 用于发送方和接收方的时钟同步。
Addresses: 6 字节 每个适配器在生产时分配一个全球唯一的地址： 制造商从IEEE申请地址空间 ▪ 24 bits identify manufacturer ▪ 例如 0:0:15:* 3com adapter 适配器可以收到LAN上的所有帧，如果地址匹配则送到 本地的网络层，否则则丢弃。
N
Y
检测到冲突？
冲突加强
侦听(监听)总线 冲突检测(碰撞检 测) 冲突加强，停止发 送 重新发送数据
N 发送完成？ Y
结束
冲突次数 N=N+1
Y 冲突次数 >16? N
计算后退延 迟时间
延迟时间到
2020/12/1
1) 侦听(监听)总线 查看信道上是否有信号是CSMA系统的首要问题。各个站 点都有一个“侦听器”，用来测试总线上有无其他工作 站正在发送信息(也称为载波识别)。 如果信道已被占用，则此工作站等待一段时间后再争
取发送权； 如果侦听总线是空闲的，没有其他工作站发送的信息
就立即抢占总线进行信息发送。
2020/12/1
2) 冲突检测(碰撞检测) 碰撞的发生 当信道处于空闲时，某一个瞬间，如果总线上两个或两个 以上的工作站同时都想发送信息，那么该瞬间它们都可能 检测到信道是空闲的，同时都认为可以发送信息，从而一 齐发送，这就产生了冲突(碰撞)； 另一种情况是某站点侦听到信道是空闲的，但这种空闲可 能是较远站点已经发送了信包(由于在传输介质上信号传 送的延时，信包还未传送到此站点的缘故)，如果此站点 又发送信息，则也将产生冲突。
2020/12/1
以太网的发展背景 第一个使用的局域网技术，70年代开发于 Xerox PARC DIX：DEC-Intel-Xerox（DIX）Ethernet
DIX Ethernet I、Ethernet II与IEEE 802.3的关系 采用CSMA/CD多址接入技术 基带传输，廉价 不断的技术进步: 10M，100M，1G，10G，Me4t0c/a1l0f0eG的b以ps太网
2020/12/1输媒体无关
局域网对 LLC 子层是透明的
网络层
逻辑链路控制 LLC 媒体接入控制 MAC
物理层 站点 1
LLC 子层看不见 下面的局域网
局域网
网络层
LLC
数据
MAC 链路层
物理层
站点 2
2020/12/1
局域网相关标准系列
IEEE 802.1 概述、系统结构和网络互连，以及网络管理和 性能测量。
同轴(RG-11)
同轴(RG-58) 3类UTP 5类UTP 多模光纤 单模光纤 62.5µm多模光纤 50µm多模光纤 50µm多模光纤 10µm单模光纤
5E或6类UTP
50µm多模光纤 10µm单模光纤
2020/12/1
物理层规范
PLS
AUI MAU MDI
PMA
传输介质
10Mb/s
LLC子层 MAC子层
802.11 802.12 MAC MAC
802.1
802.3 802.4 802.5 802.6 802.8 802.11 802.12 物理层 物理层 物理层 物理层 物理层 物理层 物理层
2020/12/1
第4章 以太网
4.1 计算机局域网 4.2 以太网工作原理 4.3 共享式以太网 4.4 交换式以太网 4.5 高速以太网
2020/12/1
局域网类型
令牌环网 Token Ring
令牌总线网 Token Bus
拓环形
总线型
现在 都是 以太 网了
以太网
总线
令牌
令牌
CSMA/CD
2020/12/1
4.1.2 局域网的参考模型
美国电气和电子工程师学会IEEE 802课题小组为计算机局域 网制定了许多标准，大部分得到国际标准化组织的认可。
2020/12/特1 殊地址
Ethernet 帧结构 Type: 2 字节
指明信息字段承载的高层协议，如 IP，Novell IPX， AppleTalk等。
FCS: 4字节 CRC 计算时不含前导码 在接收方检测，如果发现错误，则简单丢弃帧
2020/12/1
MAC帧实例（1）--单播以太帧 2020/12/1
2020/12/1
4.3.1 CSMA/CD
CSMA/CD 表示 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection。
“多点接入”表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线 上。
“载波监听”是指每一个站在发送数据之前先要检测一下总线上 是否有其他计算机在发送数据，如果有，则暂时不要发送数据， 以免发生碰撞。
OSI参考模型 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层
数据链路层 物理层
IEEE802参考模型 高层协议
逻辑链路控制LLC 介质访问控制MAC
物理层 传输介质
LLC业务 访问点
IEEE 802 标准 的范 围
2020/12/1
局域网的参考模型
物理层 负责比特流的传输。
数据链路层 完成必需的同步、差错控制和流量控制等功能，保证帧的 可靠传输。 媒体接入控制MAC(Logical Link Control)子层，负责所 有与接入传输媒体有关的内容 逻辑链路控制LLC(Medium Access Control)子层，与传
2020/12/1
以太网相关技术标准
年代
1973 1980 1984 1985 1985 1989 1995 1995
1998
1998 1999 2001
速率
3Mbit/s 10Mbit/s 10M 10Mbit/s 100Mbit/s 100Mbit/s
数据链路层
RS
MII/GMII/ XGMII
PCS PMA PMD
传输介质
≥100Mb/s
物理层 MDI
2020/12/1
物理层规范
MDI：介质相关接口（Media Dependent Interface PMA：物理介质连接（Physical Media Attachment） PMD：物理介质相关（Physical Media Dependent） PCS：物理编码子层（Physical Coding Sublayer） MII: 介质无关接口（Media Independent Interface） RS：协调子层（Reconciliation Sublayer）
2020/12/1
发送帧
CSMA/CD工作过程
装配帧
CSMA/CD含有两方面的 内容：载波侦听(CSMA)
Y 总线忙？ N
启动发送并检测冲突
和冲突检测(CD)。 四个步骤：
2020/12/1
MAC地址 网卡上的硬件地址可用来标志插有该网卡的计算机。 路由器上，网卡上的硬件地址可用来标志插有该网卡
的路由器的某个接口。 路由器由于至少同时连接到两个网络上，因此它至少
有两块网卡和两个硬件地址。
1A-24-F6-54路-1由B-器0E00-00-A2-A4-2C-02
1Gbit/s
1Gbit/s
1Gbit/s
10Gbit/s
通用名称
Xerox以太网 Ethernet I Ethernet II 10Base5(粗缆) 10Base2(细缆) 10BaseT 100BaseTX 100BaseFX
1000BaseSX
1000BaseLX
1000BaseT
10GbE
IEEE编号
DIX DIX 802.3 802.3 802.3 802.3u 802.3u 802.3z 802.3z 802.3ab 802.3ae
距离
? 500米 500米 500米
185米 100米 100米 400米
260米 550米 550米 5km
100米
65米 40公里
介质
同轴
同轴
同轴
2020/12/1
Ethernet 帧结构
发送方网络适配器将IP分组 (或其它网络层分组) 封装到 Ethernet 帧中。
64到1518字节
字节 7
1
6
6
2
46到1500
4
PRE
SFD DA SA 类型
数据(PAD)
FCS
(a) Etnernet Ⅱ型帧
64到1518字节
字节 7
1
6
6
2
1
1
1
43到1497
根据物理层介质和速率的不同，形成了一系列以太网标准 表示方式
<以Mbps为单位的传输速率> <信号调制方式> <以百米为单位 的网段的最大长度或传输介质>
传统以太网 10Base5、10Base2、10Base-T、10Base-F等。
高速以太网 IEEE 802.3u：100Mbps以太网 IEEE 802.3z和IEEE 802.3ab：1000Mbps以太网
2020/12冲/1突只有在发送信包以后的一段短时间内才可能发生， 因
IEEE 802.2 逻辑链路控制。
IEEE 802.3 CSMA/CD，即以太网。
IEEE 802.4 令牌总线网。
IEEE 802.5 令牌8环02形.2 网LL。C
80I2E.3EE 880022.4.1180无2.5线局80域2.6网。802.8
MAC MAC MAC MAC MAC
2 类型
（c） 802.3/802.2 SNAP型帧
Ethernet 帧结构
Preamble: 7 个字节的 10101010 ，一个字节10101011 用于发送方和接收方的时钟同步。
Addresses: 6 字节 每个适配器在生产时分配一个全球唯一的地址： 制造商从IEEE申请地址空间 ▪ 24 bits identify manufacturer ▪ 例如 0:0:15:* 3com adapter 适配器可以收到LAN上的所有帧，如果地址匹配则送到 本地的网络层，否则则丢弃。
N
Y
检测到冲突？
冲突加强
侦听(监听)总线 冲突检测(碰撞检 测) 冲突加强，停止发 送 重新发送数据
N 发送完成？ Y
结束
冲突次数 N=N+1
Y 冲突次数 >16? N
计算后退延 迟时间
延迟时间到
2020/12/1
1) 侦听(监听)总线 查看信道上是否有信号是CSMA系统的首要问题。各个站 点都有一个“侦听器”，用来测试总线上有无其他工作 站正在发送信息(也称为载波识别)。 如果信道已被占用，则此工作站等待一段时间后再争
取发送权； 如果侦听总线是空闲的，没有其他工作站发送的信息
就立即抢占总线进行信息发送。
2020/12/1
2) 冲突检测(碰撞检测) 碰撞的发生 当信道处于空闲时，某一个瞬间，如果总线上两个或两个 以上的工作站同时都想发送信息，那么该瞬间它们都可能 检测到信道是空闲的，同时都认为可以发送信息，从而一 齐发送，这就产生了冲突(碰撞)； 另一种情况是某站点侦听到信道是空闲的，但这种空闲可 能是较远站点已经发送了信包(由于在传输介质上信号传 送的延时，信包还未传送到此站点的缘故)，如果此站点 又发送信息，则也将产生冲突。
2020/12/1
以太网的发展背景 第一个使用的局域网技术，70年代开发于 Xerox PARC DIX：DEC-Intel-Xerox（DIX）Ethernet
DIX Ethernet I、Ethernet II与IEEE 802.3的关系 采用CSMA/CD多址接入技术 基带传输，廉价 不断的技术进步: 10M，100M，1G，10G，Me4t0c/a1l0f0eG的b以ps太网
2020/12/1输媒体无关
局域网对 LLC 子层是透明的
网络层
逻辑链路控制 LLC 媒体接入控制 MAC
物理层 站点 1
LLC 子层看不见 下面的局域网
局域网
网络层
LLC
数据
MAC 链路层
物理层
站点 2
2020/12/1
局域网相关标准系列
IEEE 802.1 概述、系统结构和网络互连，以及网络管理和 性能测量。
同轴(RG-11)
同轴(RG-58) 3类UTP 5类UTP 多模光纤 单模光纤 62.5µm多模光纤 50µm多模光纤 50µm多模光纤 10µm单模光纤
5E或6类UTP
50µm多模光纤 10µm单模光纤
2020/12/1
物理层规范
PLS
AUI MAU MDI
PMA
传输介质
10Mb/s
LLC子层 MAC子层
802.11 802.12 MAC MAC
802.1
802.3 802.4 802.5 802.6 802.8 802.11 802.12 物理层 物理层 物理层 物理层 物理层 物理层 物理层
2020/12/1
第4章 以太网
4.1 计算机局域网 4.2 以太网工作原理 4.3 共享式以太网 4.4 交换式以太网 4.5 高速以太网
2020/12/1
局域网类型
令牌环网 Token Ring
令牌总线网 Token Bus
拓环形
总线型
现在 都是 以太 网了
以太网
总线
令牌
令牌
CSMA/CD
2020/12/1
4.1.2 局域网的参考模型
美国电气和电子工程师学会IEEE 802课题小组为计算机局域 网制定了许多标准，大部分得到国际标准化组织的认可。
2020/12/特1 殊地址
Ethernet 帧结构 Type: 2 字节
指明信息字段承载的高层协议，如 IP，Novell IPX， AppleTalk等。
FCS: 4字节 CRC 计算时不含前导码 在接收方检测，如果发现错误，则简单丢弃帧
2020/12/1
MAC帧实例（1）--单播以太帧 2020/12/1
2020/12/1
4.3.1 CSMA/CD
CSMA/CD 表示 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection。
“多点接入”表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线 上。
“载波监听”是指每一个站在发送数据之前先要检测一下总线上 是否有其他计算机在发送数据，如果有，则暂时不要发送数据， 以免发生碰撞。
OSI参考模型 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层
数据链路层 物理层
IEEE802参考模型 高层协议
逻辑链路控制LLC 介质访问控制MAC
物理层 传输介质
LLC业务 访问点
IEEE 802 标准 的范 围
2020/12/1
局域网的参考模型
物理层 负责比特流的传输。
数据链路层 完成必需的同步、差错控制和流量控制等功能，保证帧的 可靠传输。 媒体接入控制MAC(Logical Link Control)子层，负责所 有与接入传输媒体有关的内容 逻辑链路控制LLC(Medium Access Control)子层，与传
2020/12/1
以太网相关技术标准
年代
1973 1980 1984 1985 1985 1989 1995 1995
1998
1998 1999 2001
速率
3Mbit/s 10Mbit/s 10M 10Mbit/s 100Mbit/s 100Mbit/s
数据链路层
RS
MII/GMII/ XGMII
PCS PMA PMD
传输介质
≥100Mb/s
物理层 MDI
2020/12/1
物理层规范
MDI：介质相关接口（Media Dependent Interface PMA：物理介质连接（Physical Media Attachment） PMD：物理介质相关（Physical Media Dependent） PCS：物理编码子层（Physical Coding Sublayer） MII: 介质无关接口（Media Independent Interface） RS：协调子层（Reconciliation Sublayer）