以太网基础知识ppt课件

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
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 链路层 物理层
MA：多址访问。 每个站点发送的数据，可以同时被多个站点接收。
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。
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9
古老的传输介质
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）
在上古时代，人们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。
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3
★ 原始社会
以太网起源 1、以太网起源和目标 2、以太网基本技术－CSMA/CD 3、以太网基本技术－物理介质（同轴电缆）
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以太网起源和目标
以太网起源：
起源于Xerox公司的一个实验网，该实验网络的目的是把几台个人 计算机以3M的速率连接起来。由于该实验网络的突出表现，DEC， Intel，Xerox三家公司最终在1980年发布了第一个以太网协议标准建议 书。
缺点：带宽窄，冲突检测机制，传输时间必须大于延迟时间导致物理长度 限制－51.2us的冲突检测窗口，1位在2500m，加上四个中继器的往返时间。 帧长最小字 节数64，刚好512位。
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最小帧长与最大传输距离
最大传输距离：通常由线路质量、信号衰减程度等因素决定。 最小帧长（64字节）：由最大传输距离和冲突检测机制共同决定。 规定最小帧长是为了避免这种情况发生：某站点已经将一个数据包的最后一个
算机或一组计算机－MAC地址。
公平高速：各个终端应该公平的享有带宽－CSMA/CD，高速－
数据链路层－无连接，尽力传送-“best－effort”
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6
以太网基本技术－CSMA/CD
CS：载波侦听。 在发送数据之前进行监听，以确保线路空闲，减少冲突的机会。
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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
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其中介质可靠性差是原始社会的主要社会矛盾。
价格低廉，只有同轴电缆的几分之一 制作简单，成功率高 收发使用不同的线缆，为实现全双工奠定了物
质基础 逻辑拓扑依旧是总线的，但物理拓扑变为星形，
使单段线缆的故障不会影响到这个网络。
10BASE-T:采用电话双绞线的IEEE 802.3 10Mb/s物理层规格
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பைடு நூலகம்
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以太网社会发展简史
★ 以太网起源（原始社会） ★ HUB出现（奴隶社会） ★ L2出现（封建社会） ★ VLAN出现（资本主义社会） ★ L3出现（社会主义社会） ★ GE/10GE 出现（共产主义社会）
思考：为什么不把R3（路由器）做为一个社会阶段呢？
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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：
1、终端设备不停的检测共享线路的状态，只有在空闲的时候才发送数据， 如果线路不空闲则一直等待。
2、发送过程中，若其他设备也同时发送数据，则其发送 的数据必然产生 碰撞，导致线路上的信号不稳定，终端设备检测到这种不稳定之后， 马上停止发送自己的数据，然后再发送一连串干扰脉冲，然后等待一段 时间之后再进行发送。
13
以太网基本技术－全双工以太网
全双工以太网： 1990年，基于双绞线介质的10BAST-T以太网，这是以太网历史上
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。
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HUB工作模型
BIT发送完毕，但这个报文的第一个BIT还没有传送到距离很远的一个站点。 而站点认为线路空闲而发送数据，导致冲突。
以太网通信的原则： 同一时刻只能有一台主机在发送，但可以有多台主机
同时接收——广播；如果一个以太网报文被完全发送出去 则在链路上肯定不会发生冲突，即理论上不再需要发送第 二次。
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★ 奴隶社会
HUB的出现 1、以太网基本技术－物理介质（双绞线） 2、以太网基本技术－全双工 3、HUB的工作原理 4、以太网基本技术－自协商
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物理介质－从同轴电缆到双绞线
80年代末期，非屏蔽双绞线（UTP）出现，并迅速得到广 泛的应用。UTP的巨大优势在于：
该建议书的核心思想是：在一个10M带宽的共享物理介质上，把最 多1024个计算机和其他数字设备进行连接，当然，这些设备之间的距离 不能太大（最大2.5公里）。
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以太网起源和目标
以太网的目标： 简明和成本低 兼容性：对网络层协议的兼容性。 寻址灵活：应该有一种机制来确定网络中的一台计算机、全部计
以太网基础知识
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1
课程目标
经过该课程后，学员应该掌握以下内容：
◎ 了解以太网起源和基本技术 ◎ 理解以太网数据链路层及以太网帧格式 ◎ 理解以太网交换机的实现方法 ◎ 理解VLAN的含义及应用 ◎ 了解生成树的实现方式 ◎ 了解组播的实现方式
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