第五章高速以太网.ppt

第五章高速以太网 1.交换式以太网 快速以太网组成实例 5.4 LAN的扩展（LAN互连）— 网桥 ●用网桥实现多个网段互连 1. IEEE802.1透明网桥 2. 源选径网桥 3. 两种网桥的比较 数据链路层： 在网段之间转发数据帧（根据物理地址） 网络层： 在网络之间转发报文分组（根据逻辑地址） 以网络交换机为主干的以太网 拓扑仍为星形结构（总线/HUB→LAN_SWITCH） 为何要使用网络交换机？ 以太网——共享介质网络 共享介质网络中站点数的增加将导致LAN的性能降低，相当于多个子信道分享通信线路。解决：网络分段(减少站点数)→网络交换 ◆总线网络或基于集线器的网络： 网络总带宽=10Mbps，n个站点共享，每站点平均带宽10/n Mbps； ◆基于网络交换机的网络：允许多个信道同时传输信息，不受CSMA/CD的限制， 网络总带宽=（n/2～n）*10Mbps，每个连接的带宽为10Mbps ； 5.1 高速局域网 使用交换机后，可建立多个并发的通信。例如： 8个端口可建立4个并发通信， 总带宽 = (8/2)*10Mbps = 40 Mbps 在访问服务器的流量非常大的网络中，可在交换机上设置1-2个高速端口(100Mbps/1Gbps)，把服务器与该高速端口相连，便可大大提高服务器访问的速度。这种连接服务器的方法又称为Big-Pipe。 10Mbps 网络交换机 交换机的两种用法(以10Mbps网络交换机为例)： (1)?端口下接站点：站点独占10Mbps带宽 (2)?端口下接网段：网段中所有站点共享10Mbps带宽 共享10M 独享10M 共享10M 独享10M 网络交换机Switch HUB HUB 2. 100Mbps 快速以太网 又称快速以太网(Fast Ethernet，FE)，包括100Base-TX和100Base-FX。 与10Mbps网络的比较： 拓扑结构和媒体布线方法几乎完全一样； 传输率快10倍； 帧结构和介质访问控制方式沿用IEEE802.3。 3种不同的物理层标准： MAC子层 100BaseFX 100BaseTX 2对5类 UTP 光纤 4对3类 UTP 100BaseT4 网卡(外置或内置收发器)、收发器(外置)与收发器电缆 集线器（双绞线或光纤接口） 双绞线及光缆 外置光纤收发器 光纤 100Base FX集线器 100Base TX集线器 100Base TX集线器 光纤 插有光纤接口网卡 UTP5 UTP5 UTP5 UTP5 光纤 UTP5 3.FDDI (Fiber Distributed Data Interface) 网络由双环构成，可靠性高。 传输速率为100Mbps。 介质访问控制方法采用Token Passing，类似于令牌环。 传输介质主要为光纤，网络覆盖范围较大(几十km)。 集中器 集中器 令牌 服务器 4.千兆以太网(Gigabit Ethernet，GE) 两种标准：802.3z和802.3ab 802.3z 1000BaseX 屏蔽短双绞线/MMF/SMF 802.3ab 1000BaseT 无屏蔽双绞线(5类，6类) 连接距离较短： 1000BaseX:双绞线 - 25米；MMF - 550米；SMF - 3km 1000BaseT: 5类双绞线 － 100米 拓扑结构和媒体布线方法同10/100BaseT相同； 传输速率比100BaseT快10倍； 帧结构和介质访问控制方式仍沿用IEEE802.3。 允许网络平滑升级到千兆主干，具有较好的兼容性。 LAN互连的必要性及要解决的问题 LAN互连的必要性： 地域限制、负载问题、互通问题、安全问题 LAN互连的困难： 帧格式不同、传输速率不同、最大帧长不同 LAN互连的实现： 中继器/HUB － 在物理层上实现互联 网桥 － 在数据链路层上实现互联 路由器 － 在网络层上实现互联 hub 10Base2 - 细缆Ethernet 10Base5 粗缆Ethernet 10BaseT-双绞线 router server hub 网桥 网段3 网段4 10Base5 粗缆Ethernet 网段1 网段2 ●用网桥进行LAN扩展的缺点： ? 时延增加 ? 没有流量控制功能，重载时会丢失帧 ? 不能防止广播风暴（广播消息仍会泛滥到网桥所连接的各个网段） ●两种类型的网桥： 透明网桥（Transparency Bridge） 源选径网桥（Source Routing Bridge） 特点：由网桥实现路由选择，网桥