以太网交换技术.ppt

以太网交换技术
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以太网和局域网IEEE802标准
1973年由美国 Xerox公司独自开发, 后由 DEC, Intel两公司加入
：以太网
媒体存取方式：CSMA/CD
编码方式：曼彻斯特编码
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IEEE802标准的概念
IEEE802： 1980年2月，美国电气与电子工程协会（Institute of Electrical and Electronics Engneers）完成一个名为802的项目。
针对范围：OSI的第一层(物理层)和第二层(数据链路层)
目的：定义了与物理配线及数据传输有关的网络问题
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前导码| 帧首定界符| 目的地址 | 源地址 | 类型 | 数据区| 帧校验序
SFD
DA
SA
TYPE
DATA
FCS
7
1
6
2
46~1500
4
6
字节
前导符是7个字节的10101010。前导符字段的曼彻斯特编码会产生10MHz、µs 的方波，便于接收方的接收时钟与发送方的发送时钟进行同步。
起始符为10101011，标志着一帧的开始。
目的地址共48位，指示接收站点。最高位为“0”时表示唯一地址或单播地址（unicast address）；最高位为“1”时表示组地址或组播地址（ multicast address）；全“1”时为广播地址（broadcast address）。
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PAD字段用于数据填充。当用户数据不足46字节时，要求将用户数据凑足46字节，（14字节帧头+ 46字节数据+ 4字节CRC）。
（14字节帧头+ 1500字节数据+ 4字节CRC）。
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数据链路层
物理层

/、CSMA/CD


LLC子层
MAC子层
物理介质
物理介质连接设备PMA
物理收发信号PLS
介质接入
单元MAU
接入单元接口AUI
城域网
更高层
同轴电缆双绞线光纤
以太网结构和IEEE802标准
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以太网的工作原理
Ethernet核心技术：随机争用型介质访问控制方法。（CSMA/CD） (IEEE )
作用：解决多结点共享公用总线传输介质的问题
随机争用型：任何连网结点都是随机发送数据，网中无集中控制，各结点都必须平等地争用发送时间。
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载波监听多路访问（CSMA）控制方法
CSMA发送流程可以概括为：
先听后发
具体方法是网中各站在发送信息帧之前，先监听信道，看信道是忙或闲，如信道闲（即没有别的站往信道上发送信息帧）就发送信息帧；否则，就推迟自己的发送行动。推迟的时间，选择一种退避算法决定。根据退避算法，载波侦听多路访问可以分为三种类型：
非坚持型CSMA
1-坚持型CSMA
P坚持型CSMA。
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非坚持CSMA
①如果媒体是空闲的，则可以发送；
②如果媒体是忙的，就不再坚持听下去，延迟一随机时间后再重新监听，重复步骤①。
优点：
采用随机重发延迟时间，可以减少冲突的可能性。
缺点：
由于一旦监听到信道忙就延迟一随机时间再重新监听，很可能在重新监听前信道就已经空闲，故信道利用率不是很高，可采用1坚持CSMA。
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1坚持CSMA
①如果媒体是空闲的，则可以发送；
②如果媒体是忙的，则继续监听，直至检测到媒体空闲，立即发送。
③如果有冲突（在一段时间内未收到肯定的回复），则等待一随机量的时间，重复步骤①。
优点：
只要媒体空闲，站点就立即发送，可充分利用信道。
缺点：
假如有两个或两个以上的站点有数据要发送，冲突就不可避免。(为什么？）
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