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北邮计算机网络第七讲lan(2)2012综述

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高速以太网 FDDI曾被认为是下一代的LAN, 但是除了主干网市场 (FDDI可胜任)外,它很少被使用。因为其站点管理过于复杂, 从而导致芯片复杂和价格昂贵。FDDI的巨大费用使得工作站制 造商不愿让它成为标准网络,因此从未大量生产,FDDI也就无 法占据大块市场。 正是在这个环境下,1992年IEEE重新召集了802.3委员会 ,指示他们制订一个快速的LAN。建议之一是保持802.3的原有 状况,只是将其速度提高。另一个建议是完全重新制订,赋予 它许多新的特征,比如实时通信和数字语音之类,只保留其原 有的名称。经过一阵争论之后,委员会决定保留802.3的现状, 只是将其速度提高,这样做主要有以下三个原因: 1 需要与现存的成千上万个LAN相兼容; 2 担心新协议可能会出现不可预见的问题; 3 需要在技术改变之前完成这项工作。 高速以太网 100BASE-T 以太网 ? ? 速率达到或超过 100 Mb/s 的以太网称为 高速以太网。 在双绞线上传送 100 Mb/s 基带信号的星 型*艘蕴允褂 IEEE 802.3 的 CSMA/CD 协议。100BASE-T 以太网又 称为快速以太网(Fast Ethernet)。 IEEE在1995年6月正式采纳了其成果802.3u。 从技术的角度来看,802.3u并不是一种新的标准, 只是对现存802.3标准的追加。但我们通常称其为 快速以太网(fast ethernet),而不是802.3u。 用户只要更换一张网卡,再配上一个100Mb/s 的集线器,就可很方便地由10BASE-T以太网直接 升级到100Mb/s, 而不必改变网络的*私峁埂K 有在10BASE-T上的应用软件和网络软件都可保持 不变。100BASE-T的网卡有很强的自适应性,它 能够自动识别10Mb/s和100Mb/s。 100BASE-T:高速以太网 保留所有的旧的分组格式,接口以及程序规则, 同时改变了原以太网的某些规定。 例如,在以太网电缆长度最长为2.5km时,其最短 帧长为64字节。当发送速率提高时,帧的发送时间按 比例缩短,但电磁波在电缆上传播的时间并没有变化 。这样,在电缆另一端的站点还未来得及检测到冲突 时,在发送端已经把数据帧发送完毕了。所以当发送 数据的速率提高时: (1) 若保持电缆长度不变就应增大最短帧长 (2) 保持最短帧长不变但减小最大电缆长度。 在100Mb/s的以太网中采用的方法是保持最短帧长 不变,但将最大电缆长度减小到100m。帧间时间间隔 从原来的9.6us改为现在的0.96us。 三种不同的物理层标准 ? ? ? 100BASE-TX ? 使用 2 对 UTP 5 类线或屏蔽双绞线 STP。 100BASE-FX ? 使用 2 对光纤。 100BASE-T4 ? 使用 4 对 UTP 3 类线或 5 类线。 千兆位以太网:吉比特以太网 随着多媒体技术、网络分布计算、桌面视频会议等应 用的不断发展,用户对局域网的带宽提出了更高的要求; 同时,100M快速以太网也要求主干网、服务器一级有更高 的带宽。 由于以太网的简单、实用、廉价及应用的广泛性,人 们又迫切要求高速网技术与现有的以太网保持最大的兼容 性。 千兆位以太网技术就是在这种需求背景下开始酿造的 。1996年3月成立的IEEE802.3z工作组,专门负责千兆位 以太网的研究,并制定相应标准。 ? 千兆位以太网使用原有以太网的帧结构、帧长及 CSMA/CD协议, ? 数据速率提高到了1Gbps。 ? 它和标准以太网(10Mbps)和快速以太网(100Mbps)技术向 后兼容。 ?用户能在保留原有操作系统、协议结构、应用程序及网络 管理*台与工具的同时,通过简单的修改,使现有的网络 工作站廉价地升级到千兆位速率。 千兆位以太网的物理层 1000BASE-X 基于光纤通道的物理层 ? 1000BASE-SX SX表示短波长 ? 1000BASE-LX LX表示长波长 ? 1000BASE-CX CX表示铜线 1000BASE-T ? 使用 4对 5 类线 UTP ? ? 千兆位以太网的 MAC 子层 MAC 子层的主要功能包括数据帧的封装/卸装,帧的寻 址和识别 ,帧的接收与发送,链路的管理,帧的差错控制 及 MAC 协议的维护。 千兆以太网的帧结构与标准以太网的帧结构相同,其最 大帧长为 1518 字节,最小帧长为 64 字节。 千兆位以太网对媒体的访问采用全双工和半双工两种方 式。全双工方式使用于交换机到交换机或交换机到站点之间 的点--点连接,两点间可同时进行发送与接收,不存在共享 信道的争用问题。所以不需采用CSMA/CD协议。半双工方 式则适于用共享媒体的连接方式,仍采用 CSMA/CD 协议解 决信道的争用问题。 千兆位以太网的数据速率为快速以太网的10倍 ,若要保持两者最小帧长的一致性,势必大大缩小 千兆以太网的最大电缆长度;而若将最短帧长提高 到640字节,则在发送短数据时开销又太大。 要维持以太网的最大电缆长度不变,且保证最 小帧长64 字节,千兆以太网采用: ? 载波延伸 ? 包突发(packet bursting) 在短 MAC 帧后面加上载波延伸 ? ? 凡发送的 MAC 帧长不足 512字节时,就用一 些特殊字符填充在帧的后面,使MAC 帧的发送 长度增大到 512字节。 接收端在收到以太网的 MAC 帧后,要将所填 充的特殊字符删除后才向高层交付。 前同步码 目地地址 源地址 数据长度 数 据 FCS 载波延伸 MAC 帧的最小值 = 64 字节 加上载波延伸使 MAC 帧长度 = 争用期长度512 字节 在以太网上实际传输的帧长 CHRYSAN School of Computer and Technology, BUPT Computer Networks 10/27/98 pag



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