计算机网络基础 主讲人：沈丹萍 南邮吴江学院　2006.2

第四章 构建局域网 4.1 局域网概述 4.2 IEEE 802局域网参考模型与标准 4.3 以太网 4.4 虚拟局域网 4.5 无线局域网

计算机局域网LAN(Local Area Network) 局域网是一种广播式网络，即所有的站点都连接到共享的传输媒体上，任何站点发出的数据包，其他站点都能收到。 共享信道分配技术是局域网的核心技术，具体涉及拓扑结构、传输媒体和媒体访问控制技术三个方面。 局域网主要技术标准是IEEE802协议组（城域网采用的技术与局域网类似）。 构成局域网的主要设备是网桥和交换机。

4.1 局域网概述 4.1.1 局域网的特点 4.1.2 局域网的基本技术

4.1.1 局域网的特点 1. 覆盖的区域相对小 通常仅用于办公室、机关、工厂、学校等内部联网，其范围没有严 格的定义，通常传输距离在0.1km25km [注] 事实上，LAN与MAN的划分界限变得模糊。 2.传输速率高 局域网的传输速率一般为1 Mbit/s 100Mbit/s。 目前，10 Mbit/s，100 Mbit/s，1000 Mbit/s的以太网得到了广泛的应用， 正在推出10 Gbit/s的以太网。

4.1.1 局域网的特点 3. 误码率低 局域网的误码率一般在10-8 10-11范围内。 4．局域网具有专用性质 局域网一般建在一个单位内，作为办公自动化系统、 接入Internet的基础设施。 5. 局域网侧重共享信息的处理、存储 。

※ 局域网的组成 以W/S系统总线型以太网为例

硬件组成 ①文件服务器（File Server）专用服务器/高档微机 ②工作站（Workstation）或客户机（Client） 通常是微机（有盘/无盘） 【瘦客户机】与特定服务器配套使用的无盘计算机。（如果使用Sun公司的瘦客户机，就必须购买一台Sun公司的服务器。不同厂商之间的系统无法相互替代） ③传输媒介 　　◆双绞线 　　◆同轴电缆 　　◆光导纤维(光纤) 　　◆无线传输（无线电/微波/红外/激光）

硬件组成2 ④网卡（NIC，LAN Card） ◆又称“网络接口卡”、“网络适配器” 网卡是网络设备（电脑等）与传输媒介（如电缆）间的信号转换接口电路和协议支持部件。 ⑤其余共享的硬件资源 硬盘、打印机、Modem等 ⑥网络及网间连接器 HUB、中继器、交换器、路由器、网关、网桥等

※ 硬件组成 1、服务器 服务器是为局域网提供共享资源的基本设备。常见的有文件服务器、打印服务器、通信服务器等。通常是高档微机承担。 Sun服务器 服务器机房

2、工作站(workstation)----网络用户进入局域网的节点 工作站是一种高档的微型计算机，通常配有高分辨率的大屏幕显示器及容量很大的内存储器和外部存储器，并且具有较强的信息处理功能和高性能的图形、图像处理功能以及联网功能。 可不配磁盘称为：无盘工作站。

3、网卡(net interface card,NIC) 又称网络适配器 (NIA-Network Interface Adapter)，简称网卡。用于实现联网计算机和网络电缆之间的物理连接，为计算机之间相互通信提供一条物理通道，并通过这条通道进行高速数据传输。 在局域网中，每一台联网计算机都需要安装一块或多块网卡，通过介质连接器将计算机接入网络电缆系统。网卡完成物理层和数据链路层的大部分功能，包括网卡与网络电缆 的物理连接、介质访问控制(如：CSMA/CD)、数据帧的拆装、帧的发送与接收、错误校验、数据信号的编/解码(如：曼彻斯特代码的转换)、数据的串、并行转换等功能。 网卡 全新nec 11m 无线网卡

4. 传输介质 双绞线 同轴电缆 光缆 传输媒体特征 双绞线 10BASE-T 双绞线100BASE-T 同轴电缆10base-2细 10base-F 传输速率 最大网段长度 抗电磁干扰 能力 适用拓扑结构 1--10Mb/s 小于150m 弱 环型、星型 总线型 100Mb/s 小于100m 10Mb/s 小于300m 中 50Mb/s 小于800m 100Mb/s以上 小于4000m 强 双绞线 同轴电缆 光缆

5.集线器(HUB) 集线器(HUB)是计算机网络中连接多个计算机或其他设备的连接设备，是对网络进行集中管理的最小单元。英文Hub就是中心的意思，像树的主干一样，它是各分支的汇集点。HUB是一个共享设备，主要提供信号放大和中转的功能，它把一个端口接收的所有信号向所有端口分发出去。一些集线器在分发之前将弱信号加强后重新发出，一些集线器则排列信号的时序以提供所有端口间的同步数据通信。

软件组成 ①网络操作系统（NOS） UNIX、 Windows 2000（Server版）等 ②工作站操作系统 Windows 9X/Me/XP等 ③各种应用软件 数据库管理系统等

4.1.2 局域网的基本技术 决定局域网特征的主要技术有三个：  网络拓扑结构  数据传输基本形式  介质访问控制方法

1、网络拓扑结构 局域网的典型拓扑结构： 星（Star）型 环（Ring）型 总线（Bus）型 树（Tree）型

典型标准     IEEE802.3 网络范例     10BASE-T、100BASE-T

典型标准     IEEE802.5（Token-Rong）、IEEE802.8（FDDI） 网络范例     IBM Token-Ring

典型标准     IEEE802.3 网络范例     10BASE-T、100BASE-T

2、数据传输基本格式 局域网数据传输的基本形式有两种： 基带传输 宽带传输 典型的传输介质：  双绞线  同轴电缆  光纤（光缆）  无线、微波、红外传输

局域网中传输介质和拓扑结构的对应关系 传输介质 环型 总线型 树型 星型 双绞线 √ 基带同轴电缆 宽带同轴电缆 光缆 无线介质

介质访问控制方法主要有5类： 如何评价介质访问控制的方法？  固定分配  按需分配  自适应分配  探询访问  随机访问 3、介质访问控制方法 介质访问控制方法主要有5类： 如何评价介质访问控制的方法？  固定分配  按需分配  自适应分配  探询访问  随机访问 掌握三个基本要素：  协议简单  有效的通道利用率  公平性：网上站点的用户公平合理

课堂练习 1.局域网（LAN）是一种在________地理范围内以实现_______ 和信息交换为目的，由计算机和数据通信设备连接而成的计算机网络。 2. 按网络的拓扑结构划分，常用的是_________ 和_________ 局域网。 3. 决定局域网性能的有三个主要技术，它们分别是_____、______ 和介质访问控制方法。 4. 在局域网中，为网络提供共享资源和服务功能是______ ，为用户提供入网操作站点的是 _______

课堂练习 下面对局域网特点的说法中不正确的是 （）。   A. 局域网拓扑结构规则 C. 范围有限、用户个数有限 B. 可用传输介质较少 D. 误码率低

C. 将传输媒体的频带有效地分配给网上各站点的方法 D. 数据链路的操作方式 课堂练习 介质访问控制方法是指（） 。   A. 选择传输媒体的方法 B. 确定数据在媒体中传输方式的的方法 C. 将传输媒体的频带有效地分配给网上各站点的方法 D. 数据链路的操作方式

在局域网中，能提供网络共享打印服务的是（） 。 A. 文件服务器 B. 打印服务器 C. 通信服务器 D. 数据库服务器 课堂练习 在局域网中，能提供网络共享打印服务的是（） 。   A. 文件服务器 B. 打印服务器 C. 通信服务器 D. 数据库服务器

课堂练习 在局域网拓扑结构中：所有节点都直接连接到一条公共传输媒体上（不闭合），任何一个节点发送的信号都沿着这条公共传输媒体进行传播，而且能被所有其它节点接收。这种网络结构称为（） 拓扑。   A. 星形 B. 总线形 C. 环形 D. 树形

课堂练习 下列对星形拓扑的描述，不正确的是（） 。   A. 所需电缆多，安装、维护工作量大 B. 中心节点的故障可能造成全网瘫痪 C. 各节点的分布处理能力较差 D. 故障诊断和隔离困难

课堂练习 在局域网拓扑结构中，传输时间固定，适用于数据传输实时性要求较高的是（）拓扑。   A. 星形 B. 总线形 C. 环形 D. 树形

4.2 IEEE 802局域网参考模型与标准 4.2.1 IEEE 802局域网参考模型 4.2.2 IEEE802标准

4.2.1 IEEE 802 局域网参考模型 IEEE 802模型与协议 IEEE在1980年2月成立了IEEE802委员会。该委员会制定了一系列局域网标准，称为IEEE802标准。 由于局域网大多采用共享信道，当通信局限于一个局域网内部时，任意两个结点之间都有唯一的链路，即网络层的功能可由链路层来完成，所以局域网中不单独设立网络层。IEEE802提出的局域网参考模型（LAN/RM）， 按IEEE802标准，局域网体系结构由物理层、介质访问控制子层MAC(Media Access Control)和逻辑链路子层LLC(Logical Link Control)组成。

4.2.1 IEEE 802 局域网参考模型

4.2.1 IEEE 802 局域网参考模型 和ISO/RM相比，LAN/RM只相当于OSI的最低两层。物理层用来建立物理连接是必须的。数据链路层把数据转换成帧来传输，并实现帧的顺序控制、差错控制及流量控制等功能，使不可靠的链路变成可靠的链路，也是必要的。 由于在IEEE 802成立之前，采用了不同的传输介质和拓扑结构的局域网的存在，这些局域网采用不同的介质访问控制方式，各有特点和适用场合。IEEE 802无法用统一的方法取代它们，只能允许其存在。因而为每种介质访问方式制定一个标准，从而形成了多种介质控制（MAC）协议。为使各种介质访问控制方式能与上层接口并保证传输可靠，所以在其上又制定了一个单独LLC子层。

IEEE802局域网参考模型 表示层 应用层 会话层 网络层 传输层 数据链路层 物理层 OSI-RM 7 6 5 4 3 2 1 LLC MAC PSAP MSAP LSAP NSAP IEEE LAN&MAN 参考模型 高层协议 网间互连 IEEE802局域网参考模型

LAN的物理层和数据链路层 物理层 作用 在一条物理传输媒体上，实现数据链路实体之间透明地传输各种数据的比特流。 数据链路层 作用 在不太可靠的物理链路上,通过数据链路层协议(链路控制规程)实现可靠的数据传输。

物理层功能 物理层实现比特流的传输与接收，同步引导码的生成 / 删除等。并规定了有关的拓扑结构和传输速率，规定了所使用的信号、介质和编码，包括对基带信号编码和频带信道的分配。

介质访问控制（MAC）子层 负责执行在物理层基础上进行无差错通信，有管理多个源链 路和多个目的链路的功能（对不同的局域网，其MAC子层是 不相同的）。 主要功能： ①管理链路上的通信（实现和维护MAC协议） ②发送时将数据组装成带有地址和差错校验字段的MAC帧 ③接收时拆卸帧，并执行地址识别和差错校测

逻辑链路控制（LLC）子层 主要功能: ①建立和终止链路（建立和释放数据链路层的逻辑连接，通过SAP向高层提供逻辑接口） ②控制帧流量(具有帧的接收、发送控制功能） ③确认帧（具有帧差错控制功能) ④帧排序（给LLC帧加上序号

LLC层提供的4种不同类型的服务： 操作类型1（LLC1） 不确认的无连接服务（数据报服务） 局域网中最为广泛使用，尤其适合点-点通信、广播通信和组播通信（以太网即用之）。此时，端到端的差错控制和流量控制由高层协议提供。 操作类型2（LLC2） 面向连接服务（虚电路） 特别适合在一定时间内向同一目的地连续发送许多或传送很长的数据文件。 操作类型3（LLC3） 带确认的无连接服务（可靠的数据报） 不建连接先发出信息，收方发确认信息。（只用于令牌总线） 操作类型4（LLC4） 高速传送服务（只用于城域网）

IEEE802.x标准 IEEE802.x规定了很多网络标准，如无线网、Cable TV等

IEEE 802 标准(Standard)

IEEE802.x标准 IEEE 802.1── 通用网络概念及网桥等 IEEE 802.2── 逻辑链路控制等 IEEE 802.3──CSMA/CD访问方法（Ethernet） IEEE 802.4──令牌总线 IEEE 802.5──Token Ring IEEE 802.6── 城域网 IEEE 802.7── 宽带局域网 IEEE 802.8── 光纤局域网(FDDI) IEEE 802.9── ISDN局域网 IEEE 802.10── 网络的安全 IEEE 802.11── 无线局域网 IEEE 802.12── 100VG-AnyLAN快速局域网

IEEE802新标准 IEEE 802.3u ── 100Mbit/s快速以太网 IEEE 802.3ac ──虚拟局域网VLAN（1998） IEEE 802.3ab ──1000Base-T物理层参数和规范（1999） IEEE 802. 3ad──多重链接分段的聚合协议（2000） IEEE 802.3z ──1000Mbit/s以太网 IEEE 802.1Q ──虚拟桥接以太网（1998） IEEE 802.11 ──无线局域网WLAN（采用扩展频谱技术） IEEE 802.14 ──利用CATV宽带通信标准 IEEE 802.15 ──无线个人网（WPAN，Wireless Personal Area Network） IEEE 802.16 ──宽带无线访问标准 IEEE 802.17 ──弹性分组环（RPR，Resilient Packet Ring ） IEEE 802.20 ──移动宽带无线访问规范

访问控制技术 Access Control 在LAN中，为了提高传输速率，通常采用基带传输，即传输信号占用了传输电缆所允许的整个频段。所以必须保证每一时刻任何一段网络线路上最多只有一个信息流在传输──防止信息丢失或畸变。(准确可靠的数据传输是网络的“生命线”) 为此，IEEE制定了访问控制的有关协议。LAN的网卡和电缆系统通常是根据IEEE协议的规格参数设计制造的，以确保网络传输的准确可靠。

4.2.2 IEEE802标准 IEEE802.3 载波监听多次访问/冲突检测（CSMA/CD）。 常见的访问控制方法： IEEE802.3 载波监听多次访问/冲突检测（CSMA/CD）。 IEEE802.4 令牌总线（Token Bus）。 IEEE802.5 令牌（或称标记）环（Token Ring）。

1、CSMA/CD介质访问控制 启源于Hawaii大学的ALOHA 由DEC、Intel、Xerox三家研制 发展为IEEE802.3

CSMA/CD是在CSMA基础上发展起来的一种随机访问控制技术。简言之，CSMA/CD可以概括为：先听后发、边听边发、冲突停止、延时重发 总线争用技术可分为 载波监听多路访问CSMA（Carrier Sense Multiple Access） 具有冲突检测的载波监听多路访问CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect） (1) CSMA CSMA技术，也称做先听后说技术。 (2) CSMA/CD CSMA/CD是在CSMA基础上发展起来的一种随机访问控制技术。简言之，CSMA/CD可以概括为：先听后发、边听边发、冲突停止、延时重发

CSMA/CD的工作过程

CSMA/CD工作原理 1.准备发送站监听信道 2.信道空闲进入第④步，开始发送数据，并监听有无冲突信号。 3.信道忙，就返回到第①步 4.传输数据并监听信道，如果无冲突就完成传输，检测到冲突则进入第⑤步。 5.发送阻塞信号，然后按二进制指数退避算法等待，再返回第①步，准备重新发送

CSMA/CD 优点：各站点平等竞争传送权，CSMA/CD功能可做在网卡中，技术实现容易，线路利用率高，成本最低。 缺点： 1、不能提供优先级控制； 2、因争用，不能满足远程控制所需要的确定延时（轻载时无延迟，重载时严重延迟）和绝对可靠的要求； 3、不宜用于重载局域网（等待时间长，甚至导致LAN崩溃）。

2、令牌环(Token Ring) ─ 令牌传递方式 适用于环型拓扑结构，基带传输系统。 其标准为IEEE 802.5 协议。 原理：初始令牌由监控站点生成后，沿环路固定方向绕行，得到空令牌的站点才能发送信息，其余只能接收。空令牌环行时，取得令牌者将令牌free→busy，并将欲传送的信息包附在令牌上环行，地址相符的站点考贝信息包的数据同时在信息包上做应答标志，继续往下转发令牌及信息包。令牌回到发送站点后不管发送成功与否均被释放（free）并转给下一站点──若需继续发送必须等待下一轮令牌的到来（即不得独占）。

令牌环 Token Ring 优点 无传送冲突，可提供优先级控制，实时性最好，重载下效率反而更高。 主要优点：可调整性，确定性 缺点 轻载延迟大效率低（等待令牌），有令牌维护要求（避免令牌丢失或重复），控制电路较复杂。 主要缺点：令牌维护复杂

3．令牌总线(Token Bus)─ 轮询方式 CSMA/CD─简单，可靠，但冲突严重时网络效率下降，不可用于重载与远程控制及有实时传送(优先级控制)要求的场合。 Token Ring─无传送冲突，实时性好，但电路复杂，造价高。 令牌总线综合了二者的优点──总线型拓扑结构，令牌同时发给所有站点，与令牌中的目标地址相符的站点获得令牌（即发送权）并转发令牌（令牌中的目标地址是按站址顺序递减，形成所谓“逻辑环”）。 适用于总线型、树型拓扑结构。

令牌总线 Token Bus 优点：重载效率高，在总线型拓扑中实现无传送冲突并提供了优先级控制功能，有一定实时性。 缺点：轻载延迟大效率低（等待令牌），网络管理比较复杂（令牌维护，在逻辑环中增、删站点）。

1. 在局域网参考模型中，实现和维护MAC协议的是( ) 。 B. 介质访问控制子层 C. 逻辑链路控制子层 D. 网络层

2. 在MAC子层中，数据传输的基本单元是( )。 B. MAC帧 C. LLC PDU D. 数据报

3. LLC子层的功能和服务在( ) 中进行定义。 A. IEEE802.1 B. IEEE802.2 C. IEEE802.3 D. IEEE802.4

4、IEEE802.3总线局域网采用的介质访问控制方法为（） 。 A. CSMA B. CSMA/CA C. CDMA D. CSMA/CD

5、下面对CD技术的说法中不正确的是（） 。 A. 为使CD技术正常工作，数据帧应有最短限制   B. CD技术主要着重于减低一次冲突所造成的损失   C. 采用CD技术后，冲突所浪费的时间减少为检测冲突所需时间   D. CD技术检测到冲突后，停止发送数据，然后直接采用CSMA技术重新竞争信道

6、IEEE802.5令牌环局域网采用的介质访问控制方法为（）。 A. CSMA B. CSMA/CA C. 令牌 D. CSMA/CD

7、无线局域网的协议标准是（） 。   A. IEEE802.3 B. IEEE802.4 C. IEEE802.5 D. IEEE802.11

习题 P97 1、2、3 本课到此结束!

4.3.1 以太网系列规范 4.3.2 以太网帧格式 4.3.3 以太网工作原理 4.3.4 交换式以太网 4.3.5 高速以太网 4.3 以太网 4.3.1 以太网系列规范 4.3.2 以太网帧格式 4.3.3 以太网工作原理 4.3.4 交换式以太网 4.3.5 高速以太网

以太网取得成功的重要因素 以太网历史 维护简单容易 能很好的融合新科技 可靠性 安装和升级成本低廉 由Intel和Xerox公司于1980s发布第一个Ethernet，速度为10Mbps 1995年100Mbps Ethernet出现 1998-1999年1000Mbps Ethernet出现，成为gigabyte Ethernet（吉比特以太网）

以太网的规则 以太网规定基于帧（frame）的格式 介质类型标示符 F = fiber optical cable T = copper unshielded twisted pair

以太网电缆标志 2 185米 —F 光纤 —T 双绞线 示例： 50Ω同轴电缆（基带传输型） 10 BASE 5 同轴电缆（每个网段最大长度500米） 电缆上传输的信号是基带信号（数字信号） 传输速率为10Mbs（兆位比特/秒） 75Ω同轴电缆（宽带传输型） 10 BROAD 36 同轴电缆（每个网段最大长度3600米） 电缆上传输的信号是宽带信号（模拟信号）

4.3.1 以太网系列规范 以太网规范 IEEE 标准 出台 年份 传输速率 （Mbit/s） 拓朴 结构 传输介质 网段 长度（m） 4.3.1 以太网系列规范 以太网规范 IEEE 标准 出台 年份 传输速率 （Mbit/s） 拓朴 结构 传输介质 网段 长度（m） 站/网段 10Base-5 10Base-2 10Base-T 10Broad-36 100Base-X 100Base-T4 100Base- TX 100Base- FX 1000Base-X 1000Base-T 1000Base-LX 1000Base-SX 10Gbase-FX 802.3 802.3a 802.3i 802.3b 802.3u   802.3z 802.3ab 802.3ae 1983 1988 1990 1995 1998 1999 2002 10 100 1000 10000 总线型 星型 粗同轴电缆（50） 细同轴电缆（50） 二对100#3UTP 75同轴电缆 3对数据，1对检测 双芯多模/单模光纤 四对#5/6/7UTP 长波长多/单模光纤 短波长多/单模光纤 500 185 1800 2000 30 Hub 1024

10 BASE 5 粗缆以太网（标准以太网） 拓扑结构：总线型

③技术参数 两收发器间距:3.5米或其整倍数 工作站-收发器最大间距:50米 最大网段长度:500米 网络最大总长度:2500米 一个网段最多支持的工作站数：100（中继器算一个） 工作站数量多于100个或网段长度超过500米时，应采用中继器来延长距离。 物理连接遵循5-4-3规则：最多可用4个中继器，5个网段（其中仅3个网段可接工作站，其余只用于距离加长）。

10 BASE 2 细缆以太网（Cheapnet） 拓扑结构：总线型

技术参数 两T形头间距： 0.5米或其整倍数 最大网段长度：185米 网络最大总长度：925米 一个网段最多支持的工作站数：30（中继器算一个） 物理连接遵循5-4-3规则

10 BASE-T 双绞线以太网 拓扑结构： 小网络——星型（HUB为中心结点） 大网络——星型总线

技术参数 双绞线最大长度：100米 网络最大跨距：3.8千米 一个HUB可连接的最大工作站数：由HUB端口决定 特点 线路稳定性和可靠性好，可以有管理功能，成本适中（高于10BASE2）。

802.3以太网和OSI的关系

以太网的类型 传统以太网按其电缆标志分类： ◆10 BASE 5 （粗缆以太网） ◆10 BASE 2 （细缆以太网） ◆10 BASE-T （双绞线以太网） ◆10 BASE-F （光纤以太网） ◆1 BASE 5 （低速以太网） ◆10 BROAD 36 （宽带以太网） ◆100 BASE-T （快速以太网） 光纤或双绞线 近年来高速以太网不再按电缆类型分类，如： ◆Gigabit Ethernet (千兆以太网) 光纤或双绞线 发展趋势：10G带宽（万兆以太网）。

以太网/IEEE802.3 CSMA/CD的MAC帧格式 4.3.2 以太网帧格式 高层PDU Data C SSAP DSAP 头标 尾标 MAC帧 LLC PDU 字节 1 1 1-2 以太网帧 802.3帧 7 1 6 6 2 可变（46-1500） 4字节 SFD DA SA 类型（type） 以太网 长度（length） 802.3 LLC PDU FCS Pr 以太网/IEEE802.3 CSMA/CD的MAC帧格式 信息字段

4.3.2 以太网帧格式 IEEE802.3 MAC帧格式 类型 以太网帧格式

MAC地址命名 MAC地址采用48bit表示 前24位表示厂商 后24位为设备编号

MAC 地址 厂商 CISCO 3Com HP Sun IBM Intel 厂商代号 00000C 02608C 080009 080020 一个计算机，无论它是否连到网络上，都有一个物理地址。没有两个物理地址是相同的。这个物理地址，也叫做MAC地址，存储在网络接口卡（NIC）中。 MAC地址对于计算机网络至关重要，它使得计算机之间可以相互识别。MAC地址给主机一个永久的、独一无二的名字。 硬件产商为每个NIC分配一个物理地址。这个地址存储在NIC的一个芯片中。 厂商 CISCO 3Com HP Sun IBM Intel 厂商代号 00000C 02608C 080009 080020 08005A 00AA00

MAC的使用 局域网是广播网络，所有的主机可以看见链路上所有的帧。每台主机在发送数据的时候，会将目的主机的MAC地址封装在帧中。 当这个数据在网络介质上传播时，网络上每个设备的NIC检查数据帧中的目的物理地址是否与自己的MAC地址符合，如果不符，NIC丢弃该数据帧。如果相符，目的主机的NIC对数据进行复制，去掉它的封装后，交给上层软件。 将MAC地址封装在帧中很重要，没有这些地址，信息就不能正确的在网络上传送。 检测本机MAC地址的方法： 　 ◆使用winipcfg命令（适配器地址 ） 　◆使用ipconfig命令 (Physical Address)

4.3.3 以太网工作原理 1.准备发送站监听信道 2.信道空闲进入第④步，开始发送数据，并监听有无冲突信号。 3.信道忙，就返回到第①步 4.传输数据并监听信道，如果无冲突就完成传输，检测到冲突则进入第⑤步。 5.发送阻塞信号，然后按二进制指数退避算法等待，再返回第①步，准备重新发送

2 A B Y  tj 传播时延对载波监听的影响 1 km 图示： Y为随机变量 tj 为强化信号持续时间 B站发现冲突时刻 A站发现冲突时刻

4.3.3 以太网工作原理 1）若使用基带总线，CSMA/CD的冲突检测时间等于LAN上任意两站点间最大传播延迟的2倍。 2）介质的最大利用率取决于帧的长度和传播时间。

4.3.4 交换式以太网 在交换式以太网中，采用以太交换机作为网络设备，网络拓扑为星型结构，站点可采用全双工方式进行通信，允许多个站点同时交换数据。 映射表 端口 地址 1 2 3 4 6 7 8 5 A B C D 交换网络 缓冲区 以太交换机 以太交换机结构

[例] 若在一个共享的10Mbit/s的局域网网段上接有10台工作站，则理论上此网段中的每台工作站拥有的平均带宽是多少？经过交换机将网段微化后，分为5个网段，每个网段中平均只有两个工作站，则每台工作站拥有的平均带宽又是多少？ 解：（1）在一个共享的10Mbit/s的局域网网段上接有10台工作站， 则理论上此网段中的每台工作站拥有的平均带宽为1Mbit/s. （2）经过交换机将网段微化后，分为5个网段，每个网段中平均 只有两个工作站，则每台工作站拥有的平均带宽为5Mbit/s。

4.3.4 交换式以太网 交换式以太网的优点: 保护原有的以太网基础设施可继续使用，提高了每个站点的平均占用带宽能力，并提供了网络整体的集合带宽，具有通信量高，延迟低和价格低的优点; 解决共享总线网络的网段微化，即冲突域的分割，均衡负荷； 提供全双工模式操作，提高处理效率。

1、存储转发; 2、直通; 3、不分段方式（改进的直通方式）. 4.3.4 交换式以太网 交换式以太网交换模式： 1、存储转发; 2、直通; 3、不分段方式（改进的直通方式）.

4.3.5 高速以太网 快速以太网; 千兆以太网;

快速以太网 1995年IEEE正式通过100BASE-T，称为快速以太网（Fast Ethernet），是一种共享介质技术，也可以在交换式快速以太网为每端口提供100Mbit/s带宽。 100Base-T标准定义了三种OSI物理层规范： 100Base-TX，用于2对5类UTP电缆； 100Base-T4，用于4对3类、4类或5类UTP电缆； 100Base-FX，用于光缆。

快速以太网特点： 性能价格比高，100Mbit/s； 完全兼容10Base-T LAN标准（CSMA/CD）； 星型拓扑结构； MII（介质独立接口）； 支持全双工通信。但集线器或交换机之间的最大距离为5m。两个DTE之间的最大距离为205m。

千兆以太网 千兆以太网允许以1000Mb/s的速度进行半双工和全双工操作，使用802.3以太网帧格式，使用CSMA/CD访问方式，使用10BASE-T和100BASE-T技术。 千兆以太网具有简易性、扩展性、可靠性、经济性、可管理维护性、广泛应用性等主要特点。

1、在以太网中，MAC帧中的源地址域的内容是______。 B  目地站点的物理地址 C  源SAP地址 D  目的SAP地址 A

2、________使用星形拓扑 A  10BASE5 B  10BASE2 C  10BASE-T D  上面任何一个均不是 C

3、10BASE-T使用________电缆，而10BASE5使用________电缆。 C 细同轴，粗同轴 D 光纤，细同轴 B

4、以太网的站点在发送帧的过程中发生冲突时，它将________。 A  不理睬，继续将当前帧发完，然后再作处理 B  立即停止发送当前帧，进入监听状态 C  立即停止发送当前帧，改发强化冲突信号，然后进行退避处理 D  不理睬，冲突造成的错误交由高层处理 C

A. 虚拟局域网 C. 共享式局域网 B. 交换式局域网 D. 分组交换网 5、在网络上所有连接计算机或网段的端口可以同时平行地互相传送数据；网上每对建立了连接的用户都可按各自需要得到带宽，并且网络带宽能随网络用户增加而扩张，这样的网络属于（） 。 A. 虚拟局域网    C. 共享式局域网 B. 交换式局域网 D. 分组交换网

6、有10台计算机组建成10Mbps以太网，如分别采用共享式以太网和交换式以太网技术，则每个站点所获得的数据传输速率分别为 。 A. 10Mbps和10Mbps B. 10Mbps和1Mbps C. 1Mbps和10Mbps D. 1Mbps和1Mbps

习题 P97 4、5 本课到此结束!