数据通信课件笫9章局域网幻灯片.ppt

千兆以太网的工作参数 2/6 2/6 2 46-1500 4 0-448字节 ≥64字节 ≥512字节 FCS SA LEN/Type DA LLC-PDU/Data Pad 载波扩展 参数 千兆以太网 快速以太网 传统以太网 时间槽(载波扩展) 512字节时间 64字节时间 64字节时间 帧间间隔 0.096μs 0.96μs 9.6μs 重发上限 16 16 16 回退上限 10 10 10 拥塞序列长度 32位 32位 32位 最大帧长度 1518字节 1518字节 1518字节 最小帧长度 64字节 64字节 64字节 突发长度上限 8192字节 － － 当帧长小于512字节时，需填充“载波扩展”符号 千兆以太网的物理层技术 1000Base-X 信号编码与解码 1000Base-T 信号编码与解码 1000Base-CX 短铜缆收发器 1000Base-LX 1300nm 长波光纤收发器 1000Base-SX 850nm 短波光纤收发器 1000Base-T UTP收发器 25米 2对 短屏蔽铜缆 5000米 9μm 单模光纤 550/220米 50/62.5 μm 多模光纤 100米 4对 5类UTP MAC子层（全双工/半双工） 更高层 千兆位介质无关接口（GMII） 千兆以太网的拓扑结构 在半双工方式时，网络跨距减小很多： 任意两个站点间最多只能有一个中继器 在全双工方式时，网络跨距仅与介质和收发器的特性有关： 站点间允许有多台千兆设备，可以构造较大范围的网络 千兆位交换机 千兆位交换机 千兆位路由器 千兆以太网的应用 交换机到交换机的主干连接； 将网络交换机之间的10/100M链路用1000M链路代替，可以显著地提高网络的整体性能。 具有高带宽需求的服务器集群或某些高性能工作站与网络主干之间的连接； 通过网络服务器中配置的千兆以太网卡，可以建立与交换机之间的1000M连接，极大地提高了服务器的传输带宽。 企业网络或园区网络的主干； 千兆位以太网交换机能同时支持多台100Mb/s交换机、路由器、集线器和服务器等设备。同时，以千兆位以太网交换机为核心的主干网络能支撑更多的网段，每个网段有更多的节点及更高的带宽。 多机系统主机之间的互联。 9.5.4 超越千兆速率 万兆位以太网的特征 传输速率为10Gb/s； 保留了802.3的帧格式、最大帧长度和最小帧长度； 不再使用CSMA/CD协议； 只能工作在全双工方式； 只使用光纤（多模或单模）作为传输介质； 支持两种类型的物理层：10Gb/s局域网物理层和10Gb/s广域网物理层： 多个万兆位以太网可以通过SONET/SDH网络实现广域连接，使用单模光纤时端到端的传输距离可达上百公里。 标准：IEEE 802.3ae，2002年公布 局域网物理层： 10GBase-X和10GBase-R，MMF:300m，SMF:几十km； 广域网物理层： 10GBase-W，SMF:几百km以上。 速度提高到10Gb/s所遇到的问题 不采用特殊措施，网络跨距将只有2米 若使用“载波扩展”（帧长至少4096字节），短帧的传输效率将降低到1.5％ 同时使用“帧突发”，最大效率也只能达到30％ “载波扩展”的额外开销使吞吐率下降，冲突概率增大 解决方法 前提：保持与现有以太网的兼容、低功耗和低成本 抛弃CSMA/CD，只工作在全双工方式 只使用光纤介质（双绞线成本太高） 万兆位以太网的应用 主要是作为大型网络的主干网连接，目前尚不支持与端用户的直接连接。 9.6 令牌环 A B D C 站点 干线耦合器 单向环 点到点链路 主要用于IEEE802.5令牌环网 拓扑结构：点到点链路连接，构成闭合环 Token Ring/802.5的操作 哪个站点可以发送帧，是由一个沿着环旋转的称为“令牌”（Token）的特殊帧来控制的。只有持有令牌的站可以发送帧，而没有拿到令牌的站只能等待； 拿到令牌的站将令牌转换成数据帧头，后面加挂上自己的数据进行发送； 目的站点从环上复制该帧，帧则沿环继续往下循环； 数据帧循环一周后由源站点回收，并送出一个空令牌，使其余的站点能获得帧的发送权。 Token Ring/802.5的操作举例 A T = 0 T （c） 帧循环一圈后, A将数据帧回收 并放出空令牌 A T = 0 T Data （a） A有数据要发送, 它抓住空令牌 （b） A T = 1 A将令牌修改为数据帧头, 并加挂数据发送 T Data C Data 目的站点从环上拷贝数据 T Data C T Da