以太网介绍分析.ppt

第 三 章以太网介绍 本章要点 以太网概述 以太网的物理层 以太网的数据链路层 帧格式 帧捕捉工具介绍 以太网概述 以太网的诞生 1973年，施乐（Xerox）公司设计了第一个局域网系统，被命名为Ethernet，带宽为2.94Mbps 1982年，DEC、Intel和Xerox联合发表了Ethernet Version 2规范，将带宽提高到了10Mbps，并正式投入商业市场 1983年，IEEE通过了802.3 CSMA/CD规范 以太网概述 IEEE 802标准 IEEE 802标准是由IEEE（国际电气和电子工程师学会）制订的局域网标准 IEEE 802委员会有10多个分委员会 802.1A，概述、体系结构和网络互连，网络管理 802.1B，寻址、网络管理、网间互连及高层接口 802.2，逻辑链路控制LLC 802.3，CSMA/CD共享总线网，即Ethernet 802.5，令牌环网（Token-Ring） 802.11，无线局域网 以太网的物理层 IEEE 802.3命名规则 IEEE 802.3 X TYPE-Y NAME 以太网的物理层 以太网的物理层 以太网的物理层 以太网的数据链路层 局域网数据链路层的组成 逻辑链路控制子层（Logical Link Control，即LLC子层），为网络层定义了各种服务及接口 媒体访问控制子层（Media Access Control，即MAC子层），定义了对各种物理传输媒体的访问及控制技术 IEEE 802标准为各种局域网技术定义了统一的LLC子层，而各种局域网技术的MAC子层不尽相同，所以以太网的数据链路层主要介绍以太网的MAC子层 以太网的数据链路层 CSMA/CD协议 CSMA/CD协议的全称为带冲突检测的载波监听多路访问技术，是以太网中所使用的媒体访问控制技术 这种媒体访问控制技术是基于共享媒体的，采用共享总线的拓扑结构，以广播的形式进行数据传送 在某一时刻，连接在共享总线上的所有站点中，只能有一个站点可以发送数据 以太网的数据链路层 CSMA/CD协议 CSMA协议 总线有两个状态：“空闲”和“忙” 每个站点在使用总线发送数据帧之前首先监听总线，查看总线是否处于“空闲”状态，如果总线“忙”就继续等待，继续监听，一直到总线“空闲” 要发送数据帧的站点在监听到总线“空闲”时，开始发送数据帧 以太网的数据链路层 CSMA/CD协议 CD技术 在使用CSMA协议时，有可能会出现两个或两个以上的站点同时监听到总线“空闲”的情况，此时这些站点将同时开始发送数据帧，出现这种情况时，总线会发生冲突，导致所有站点的发送全部失败 每个站点在发送数据后必须检测是否发生了冲突 在发生冲突的情况下，站点使用二进制指数退避算法重发数据帧 以太网的数据链路层 CSMA/CD协议 冲突时间：在帧发送后，可能发生冲突的时间上限。也就是说过了这段时间后，肯定不会发生冲突。 计算公式： 冲突时间 = 2S / 0.7C + 2Tphy S: 两个站点间的最大距离 0.7C：帧的传输速度，C为光速 Tphy：物理层的延迟时间 以太网的数据链路层 MAC地址 每张网卡中包含一个独一无二的物理地址，即MAC地址 由于CSMA/CD协议中，帧以广播的形式进行传输，所以总线上的每个站点要根据帧中包含的目的MAC地址和自己网卡中的MAC是否一致来决定是否接收该帧 MAC地址由48位二进制构成，前24位代表设备产商，由IEEE管理分配，后24位为各产商内部的编号 以太网的数据链路层 数据帧的接收过程 教材第36页“数据帧的接收流程图” 注意数据帧的长度范围：[64，1518] 帧格式 帧类型 EV2（Ethernet-II）格式 IEEE 802.3格式 注意：目的MAC地址中的广播地址 两种帧格式的主要区别在于类型（Type）字段和长度（Length）字段 如何决定采用何种帧格式 帧捕捉工具介绍 网络监视器 PacketBoy Sniffer * 第三章　以太网介绍 * X表示传输速率 10表示10Mbps 100表示100Mbps 1000表示1000Mbps TYPE表示信号传输方式 Base指基带传输 Broad指宽带传输 Y表示传输媒体 5指粗同轴电缆 2指细同轴电缆 T指双绞线 F指光纤 例如：IEEE 802.3 10BaseT Ethernet，不过通常缩写为10BaseT NAME表示局域网的名称 Ethernet，以太网 FastEthernet，快速以太网 GigaEhternet，千兆以太网 925米 30 5 BNC 总线型 185米 同轴细缆 10Base2 4000米 500米 2500米 站点间最长距离 1024 1024 100 每网段最多站点数 2