第三章数据链路层86650.ppt

网桥的内部结构 站表 接口管理 软件 网桥协议 实体 缓存 接口 1 接口 2 A01 A02 A03 LAN B LAN A 1 1 1 2 A01 A03 B02 2 A02 B01 B03 2 站地址 接口 网桥 网桥 B01 B02 B03 接口 1 接口 2 1 2 3.4 数据链路层设备 3.4.1 网桥（Bridge） 网桥的类型 根据采用的路由算法不同，IEEE的802.1与802.5两个委员会制定了两种网桥类型。 透明网桥（Transparent bridge） 源路由选择网桥（Source routing bridge ） 3.4 数据链路层设备 3.4.1 网桥（Bridge） 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。 算法：通过输入的数据帧，读取帧中的源MAC地址并把这个地址复制到网桥的转发表中，记录MAC地址所对应的局域网端口，通过向后学习算法，建立目的主机MAC地址与转发网络一一对应的路由选择表以学习转发路由。 3.4 数据链路层设备 3.4.1 网桥（Bridge） 源路由选择网桥（Source routing bridge ） 算法为：路由选择网桥由发送帧的源结点负责路由选择，即源结点在发送帧时就已经明确知道该帧是送往本局域网还是其它局域网，在数据帧的首部详细记录了路由信息。网桥只须关注帧首部目的地址的高位，置为1则表示该数据帧送往其它局域网段，进行转发处理。 3.4 数据链路层设备 3.4.1 网桥（Bridge） 使用网桥的好处 过滤通信量。 扩大了物理范围。 提高了可靠性。 可互连不同物理层、不同 MAC 子层和不同速率（如10 Mb/s 和 100 Mb/s 以太网）的局域网。 3.4 数据链路层设备 3.4.1 网桥（Bridge） 使用网桥的缺点 存储转发增加了时延。 在MAC 子层并没有流量控制功能。 具有不同 MAC 子层的网段桥接在一起时时延更大。 网桥只适合于用户数不太多(不超过几百个)和通信量不太大的局域网，否则有时还会因传播过多的广播信息而产生网络拥塞。这就是所谓的广播风暴。 3.4 数据链路层设备 3.4.2 二层交换机 交换式集线器常称为以太网交换机(switch)或第二层交换机（表明此交换机工作在数据链路层）。 交换机通常都有十几个接口，实质上就是一个多接口的网桥，可见交换机工作在数据链路层。 交换机的端口可以在半双工模式和全双工模式下工作。 3.4 数据链路层设备 3.4.2 二层交换机 工作过程 当交换机接收到数据帧后，首先读取首部的中的源MAC地址和目的MAC地址，以获知它们的各连接端口，决定其输出路由，这一过程与网桥完全相同。 端口对信息帧的转发处理方式： 存储式转发（Store-forward） 直通式转发（Cut-through） 无碎片式转发（Fragment-free） 3.4 数据链路层设备 3.4.2 二层交换机 存储式转发（Store-forward） 暂存—读取整个数据帧并CRC校验—查询—转发 优点：可靠性高； 缺点：延迟时间长，延迟时间等于整个帧的传输 时间。 3.4 数据链路层设备 3.4.2 二层交换机 直通式转发（Cut-through） 查询—转发 优点：延迟时间短； 缺点：数据帧传输的可靠性低。 3.4 数据链路层设备 3.4.2 二层交换机 无碎片式转发（Fragment-free） 收到前64个字节时开始检测—查询—转发 优点：延迟时间短，数据帧传输的可靠性增加； 综合上述两种类型转发方式的优点。 3.4 数据链路层设备 （1）软件执行交换结构 以特定软件来实现交换机端口之间的帧交换。 3.4 数据链路层设备 （2）矩阵交换结构 采用硬件的方法实现交换机端口之间的帧交换。 3.4 数据链路层设备 （3）总线交换结构 在交换机的背板上配置一条总线。 3.4 数据链路层设备 （4）共享型存储器交换结构 使用大量高速RAM存储输入数据，增加了冗余交换引擎。 3.4 数据链路层设备 交换机的作用 提高了系统的带宽. 流量控制. 采用专用集成电路处理器，实现了交换机快速转发. 拓展网络的范围. Vocabulary and Term 结点 链路 端到端 点到点 差错控制 流量控制 奇偶校验 垂直奇偶校验 水平奇偶校验 定比码 正反码 循环冗余码 海明吗 滑动窗口 发送窗口 接收窗口 停等协议 回走重传协议 选择重传协议 确认 负确认 累计确认