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第六、七、八章 以太网基础、技术与交换 Ethernet Fundamentals OSI模型 数据链路层：帧、介质访问控制 物理层：规定信号和介质 物理层功能 物理层协议 物理层上的协议也称接口。规定了与建立、维持及断开物理信道有关的特性，这些特性包括机械 的、电气的、功能性的和规程性的四个方面。这些特性确保物理层能通过物理信道在相邻网络节点之间的正确地收、发比特流。 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── 分布队列双路总线接入服务 IEEE 802.7── 宽带局域网 IEEE802.x标准 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── 需求优先（VG） IEEE 802.14── 有线电视 IEEE 802.15── 个人无线局域网 IEEE802.x标准 802.3以太网和OSI的关系 IEEE802.3以太网标准规定了OSI模型中的第一层以及第二层的MAC子层 IEEE802.x规定了很多网络标准，如无线网、Cable TV等 5.1以太网历史 历史： 由Intel、DEC、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） IEEE 802.3和Ethernet 先有以太网，后有IEEE802.3。 1976年，Xerox公司（Xerox Palo Alto Research Center ）提出在ALOHA系统中增加了载波侦听之后，一个14M电缆上连接了100多台计算机，其传输速率为2.94M bps，采用了CSMA/CD介质访问控制方法。这个系统被称为以太网(Ethernet)。 1980年，Xerox, DEC, Intel共同提交了“以太网”蓝皮书，制定了10M bps的CSMA /CD 以太网标准。随后，IEEE 802小组成立。 Ethernet和IEEE 802.3 5.1.3IEEE802.3以太网和OSI模型 介质访问控制层（MAC)(802.3)------- MAC子层定义了如何在物理线路上传输帧处理每一个相关设备的物理寻址、网络拓扑定义以及线路规程。 逻辑链路控制（LLC）(802.2)-------负责从逻辑上识别不同的协议类型然后加以识别。 IEEE802.3标准定义了物理层（第一层）和数据链路层（第二层）中的MAC部分。 OSI模型一层和二层的比较 IEEE 802.3的体系结构与功能实现 数据链路层功能 数据链路层的作用是对物理层传输原始比特流的功能的加强，将物理层提供的可能出错的物理连接改造成为逻辑上无差错的数据链路，即使之对网络层表现为一条无差错的链路。 其基本功能是向网络层提供透明的和可靠的数据传输服务。 数据链路层帧格式 5.1.4MAC 地址 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（介质访问控制）地址。 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。这个地址存储在网络接口卡（NIC）的ROM中。 MAC地址也叫硬件地址、NIC地址、第二层地址和以太网地址。 以太网利用MAC地址唯一地标识单独的设备。 带有以太网接口的任一设备（PC机、路由器、交换机）都必须有一个MAC地址。 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 正常情况下每一个二层以上设备都有一个MAC，并且这个MAC是全球唯一的 MAC地址的形式 MAC地址用十六进制数表示，有两种表示方式，如: 0000.0c12.3456或00-00-0c-12-34-56。 因为有248（超过2万亿！）个可能的MAC地址，因此可以使用的地址的数量不会用光。 MAC地址也有一个主要的缺陷——它没有层次，使用无层次地址空间。不同的供应商有不同的OUI，但是他们与个人身份证号码类似。随着网络的增长，这个缺陷将会成为一个真正的问题。 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