计算机网络基础 数据链路层046.ppt

计算机网络 第3章 数据链路层四 课程回顾 1、10BASE-T的含义以及传输距离。 2、争用期 3、关于物理地址 4、发往本站的帧 5、以太网的MAC帧格式 6、帧长度和帧中数据的长度 思考 计算机刚刚开机的时候，在IE浏览器的地址栏输入/，回车后，该计算机发出去的第一个数据包/数据帧的源IP地址、目的IP地址、源物理地址、目的物理地址分别是哪个节点的。 之后再发送的第二个数据包/数据帧的源IP地址、目的IP地址、源物理地址、目的物理地址分别是哪个节点的。再发送第三个数据包呢？ 如果计算机刚刚使用过（刚访问过一个网站），然后我们输入刚刚访问过的地址再回车，此时计算机发出的第一个数据包的地址是什么？ 思考 如何扩大局域网的范围？ 在哪个层次上扩大局域网的范围？各自有什么特点呢？ 局域网的范围扩大后，可能会出现更多的冲突，应该如何解决呢？ 课程目标 掌握以下内容： 1、在物理层和数据链路层扩展以太网所使用的设备及其工作原理。 2、虚拟局域网的概念和作用。 3、广播域和冲突域的概念。 了解并熟悉以下内容： 1、高速以太网。 2、其他类型的高速局域网或接口。 背景知识-广播域、冲突域（碰撞域） 1、广播域 报文的目标地址是这个网段的广播地址或者目标计算机的MAC地址是FF-FF-FF-FF-FF-FF，那么这个数据报文就会被这个网段的所有计算机接收并响应，这就叫做广播。 通常广播用来进行ARP寻址等用途，但广播域不进行控制也会对网络健康带来严重影响，主要是带宽和网络延迟。 这种广播所能覆盖的范围就叫做广播域了，二层的交换机是转发广播的，所以不能分割广播域，而路由器一般不转发广播，所以可以分割或定义广播域。 背景知识-广播域、冲突域（碰撞域） 2、冲突域 是指会产生冲突的最小范围，在计算机与设备互联时，会建立一条通道，如果这条通道只允许瞬间一个数据报文通过，则在同时有两个或更多的数据报文想从这里通过时就会出现冲突了。 冲突域的大小可以衡量设备的性能，多口hub的冲突域也只有一个，即所有的端口上的数据报文都要排队等待通过。而交换机就明显的缩小了冲突域的大小，使到每一个端口都是一个冲突域，即一个或多个端口的高速传输不会影响其它端口的传输，因为所有的数据报文不是都按次序排队通过，而只是到同一端口的数据才要排队。 3.5 扩展的局域网3.5.1 在物理层扩展局域网 扩展主机和集线器之间的距离的方法：主机使用一对光纤和一对光纤调制解调器连接到集线器。 光纤调制解调器的作用：电信号和光信号的转换。 用多个集线器可连成更大的局域网 某大学有三个系，各自有一个局域网 用集线器组成更大的局域网都在一个碰撞域中 用集线器扩展局域网 优点 使原来属于不同碰撞域的局域网上的计算机能够进行跨碰撞域的通信。 扩大了局域网覆盖的地理范围。 缺点 碰撞域增大了，但总的吞吐量并未提高。 如果不同的碰撞域使用不同的数据率，那么就不能用集线器将它们互连起来。 3.5.2 在数据链路层扩展局域网 在数据链路层扩展局域网是使用网桥。 网桥工作在数据链路层，它根据 MAC 帧的目的地址对收到的帧进行转发。 网桥具有过滤帧的功能。当网桥收到一个帧时，并不是向所有的接口转发此帧，而是先检查此帧的目的 MAC 地址，然后再确定将该帧转发到哪一个接口。 1. 网桥的内部结构 使用网桥带来的好处 过滤通信量，增大吞吐量。 扩大了物理范围。 提高了可靠性。 可互连不同物理层、不同 MAC 子层和不同速率（如10 Mb/s 和 100 Mb/s 以太网）的局域网。 网桥使各网段成为隔离开的碰撞域 使用网桥带来的缺点 存储转发增加了时延。 在 MAC 子层并没有流量控制功能。 网桥只适合于用户数不太多(不超过几百个)和通信量不太大的局域网，否则有时还会因传播过多的广播信息而产生网络拥塞。这就是所谓的广播风暴。 网桥和集线器（或转发器）不同 集线器在转发帧时，不对传输媒体进行检测。 网桥在转发帧之前必须执行 CSMA/CD 算法。 若在发送过程中出现碰撞，就必须停止发送和进行退避。 2. 透明网桥 目前使用得最多的网桥是透明网桥(transparent bridge)。 “透明”是指局域网上的站点并不知道所发送的帧将经过哪几个网桥，因为网桥对各站来说是看不见的。 透明网桥是一种即插即用设备，其标准是 IEEE 802.1D。 网桥：基于帧的源MAC地址进行学习； 基于帧的目的MAC地址进行转发。 网桥应当按照以下自学习算法处理收到的帧和建立转发表 若从 A 发出的帧从接口 x 进入了某网桥，那么从这个接口出发沿相反方向一定可把一个帧传送到 A。 网桥每收到一个