局域网组建技术 第五章 网络连接与主干网络技术

第5章网络连接与主干网络技术曹爱杨1FDDIFDDI协议：基于令牌环标准的一种令牌传递环协议。可以和令牌环和以太总线结合，提供较高的主干网。FDDI技术高冗余的光纤技术，主要用于主干网光纤：至少可以满足100M以上的数据传输速度在单个网络中支持500个或更多节点双环结构，以相反的方向运行一个节点可以通过一个环，也可以通过两个环：双接入站DAS和单接入站SAS双接入站至少有两个接口，A端口：主环进，备环出；B端口，如果有故障，则仍然能通信多令牌和多消息:通道利用率高。网络中的传送模式同步传送STM采用时分复用：每一位用户分配一个对应的时隙，是声音和视频的理想传输方式因为提供了恒定的比特率服务但对突发数据的传输效率不高ABDDAABCDABCDABCDA网络中的传送模式分组传送模式PTM将数据分成长度可变的数据单元：A报文B报文每一个数据单元包含一系列信息：提供路由/流控制/纠错等，不提供专门的物理连接，经常在多条并行通路中处理突发数据流时表现优异复用模式为统计时分复用。ATM异步传送ATM是一种传输模式，在这一模式中，信息被组织成信元，因包含来自某用户信息的各个信元不需要周期性出现，这种传输模式是异步的。ATM信元是固定长度的分组，共有53个字节，分为2个部分。前面5个字节为信头，主要完成寻址的功能；后面的48个字节为信息段，用来装载来自不同用户，不同业务的信息。话音，数据，图象等所有的数字信息都要经过切割，封装成统一格式的信元在网中传递，并在接收端恢复成所需格式。由于ATM技术简化了交换过程，去除了不必要的数据校验，采用易于处理的固定信元格式，所以ATM交换速率大大高于传统的数据网虚通道VP与虚通路VCATM物理连接虚通路连接(VCC)虚通道(VP)包括多条VC虚通路连接(VCC)包括多条VP虚通路(VC)ATM端节点之间的逻辑通路虚通路(VC)虚通路(VC)E3OC-3OC-12虚通道(VP)虚通道(VP)连接标识=VPI/VCIATM的统计复用ATM/PTM/STM比较性能STMPTMATM交换单元比特组变长包定长信元连接模式面向连接无连接面向连接寻址表示时间定位包寻址连接标识符复用方式时分复用统计时分复用信元异步复用带宽固定可变可变，可升级延迟长更低最低应用声音和视频数据声音/视频和数据以太网技术是最流行的网络结构。80%是以太网。工作机制：广播CSMA/CDCS：载波侦听(每台设备都能检测到信号)MA：多路访问(附在同一物理介质的设备)CD：冲突检测(冲突时每台设备都能知道)准备发送的帧是否检测到信号等待一个帧间隙后再进行发送是否检测到冲突完成发送设置重发最大次数限制状态指示器发送拥塞序列，并将重发计数器加1是否超过了重发最大次数限制计算并等待补偿时间否否是是边发送边侦听，若发送与侦听不一致就停止发送为防止已经发送完成，仍没有检测到冲突，帧有最小长度为64byte警告发有节点，发生冲突，所有设备停止发送以太网的发展以太网IEE802.3共享式以太网10Mb/s,采用同轴电缆为通信介质快速以太网：采用双绞线，100Mb/s吉比特以太网：光缆或双绞线，1Gb/s共享式以太网10Base5/10Base2/10BaseT/10BaseF5:500m粗缆2:185m细缆T:双绞线F：光纤不足：通信时占用整个传输通道，极大的浪费广播风暴只能工作在半双工模式全双工：同一时间，通信双方可以同时接收与发送信息。交换式以太网使用工作组交换机连接多个共享网段，来提高不同工作组之间的传输性能。交换机端口可连接计算机，也可连接集线器计算机直连交换机端口：计算机独占带宽，称为端口交换集线器连接交换机端口：与集线器连接的所有网络共享带宽，称为段交换段交换中同一段的两个用户发送信息时，数据的传输只会在同一集线器内完成，不会经过交换机。以太网交换机集线器集线器端口交换段交换服务器直接连接到交换机的一个端口网络中多个网段的用户会频繁访问服务器如果一个工作组的大部分数据交换都需要通过交换机，则性能会较低5.2.5快速以太网100Mb/s以太网。包括100BaseT和100VG-AnyLAN两个标准100BaseT采用UTP或STP作为传输介质，与802.3的MAC兼容，作为802.3的规范补充，即802.3u100VG-AnyLAN的MAC子层与802.3不兼容，应对延时要求较高的网络，作为802.12标准发布100BaseT100BaseTX:使用2对5类UTP作为传输介质，一对用于发送数据，一对接收数据。最大长度100m。可以工作在全双工或半双工。100BaseT4：使用4对3类UTP,3对发送和接收，一对用于检测冲突最大长度100m，只能工作在半双工100BaseFX：使用2对多模或单模光纤，可全双工或半双工。半双工最大长度412m，全双工2000m。适合电磁干扰较强或距离较远100BaseT的网络结构：与10BaseT一样，最长100m，两个器之间长度不能超过5米，所以最长传输距离为205m千兆以太网IEEE802.3工作组建立了802.3z和802.3ab千兆位以太网工作组802.3z工作组致力于研究光纤千兆以太网解决方案802.3ab研究基于4对5类UTP的以太网保留了IEEE802.3以太网数据帧结构，在技术上可以相互兼容，通过CSMA/CD支持全双工或半双工。特点千兆以太网的特点主要包括如下。1．千兆位以太网提供完美无缺的迁移途径，充分保护在现有网络基础设施上的投资。千兆位以太网将保留IEEE802.3和以太网帧格式以及802.3受管理的对象规格，从而使企业能够在升级至千兆性能的同时，保留现有的线缆、操作系统、协议、桌面应用程序和网络管理战略与工具；2．千兆位以太网相对于原有的快速以太网、FDDI、ATM等主干网解决方案，提供了一条最佳的路径。至少在目前看来，是改善交换机与交换机之间骨干连接和交换机与服务器之间连接的可靠、经济的途径3．IEEE802.3工作组建立了802.3z和802.3ab千兆位以太网工作组，其任务是开发适应不同需求的千兆位以太网标准。该标准支持全双工和半双工1000Mbps，相应的操作采用IEEE802.3以太网的帧格式和CSMA/CD介质访问控制方法。千兆位以太网还要与10BaseT和100BaseT向后兼容。此外，IEEE标准将支持最大距离为550米的多模光纤、最大距离为70千米的单模光纤和最大距离为100米的铜轴电缆。千兆位以太网填补了802.3以太网/快速以太网标准的不足。标准1000BaseLX：长波长光纤使用单模(5km)或多模光纤(550m)1000BaseSX:短波长光纤使用多模：可275或550m1000BaseCX：短距离铜线使用铜缆，150ΩSTP25m适用于交换机之间的短距离连接1000BaseT：5类UTP，最大100m.可使用用户快速地从百兆位以太网升级到千兆以太网。万兆以太网1999年成立相关研究组织仍然保留IEEE802.3介质访问协议、帧格式和帧长度，保持兼容2002年6月完成802.3ae10GE标准只采用全双工与光纤的技术传输距离40km局域网连接设备网卡NIC：工作在OSI的物理层和数据链路层工作时配置三个参数IRQ：中断请求计算机中的设备用来请求CPU的方法I/O地址：网卡和CPU之间的数据传输通道。高端内存地址：NIC和CPU交换缓存数据的内存区域工作原理：封装PDU发送，接收和解封从网络中发来的以太网数据帧分类主板总线接口ISA：8位和16位两种。（已淘汰）PCI:32位理论带宽为133Mbps传输介质连线接口有线：AUI接口铜缆、F/O接口光纤、BNC细缆接口、RJ45TP接口无线:无线网卡传输速经：10M、100M、10/100M、1000M集线器物理层设备：有8口、12、16、24口。有的带AUI和BNC接口和光纤连接端口。10M、100M、10/100M自适应有源集线器(再生信号)、无源集线器(不对信号进行任何处理)、智能集线器(带SNMP)