CH3-6ed数据链路层试题.ppt

星形网 10BASE-T 不用电缆而使用无屏蔽双绞线。每个站需要用两对双绞线，分别用于发送和接收。 集线器使用了大规模集成电路芯片，因此这样的硬件设备的可靠性已大大提高了。 课件制作人：谢希仁 以太网在局域网中的统治地位 10BASE-T 的通信距离稍短，每个站到集线器的距离不超过 100 m。 这种 10 Mb/s 速率的无屏蔽双绞线星形网的出现，既降低了成本，又提高了可靠性。 10BASE-T 双绞线以太网的出现，是局域网发展史上的一个非常重要的里程碑，它为以太网在局域网中的统治地位奠定了牢固的基础。 课件制作人：谢希仁 集线器的一些特点 集线器是使用电子器件来模拟实际电缆线的工作，因此整个系统仍然像一个传统的以太网那样运行。 使用集线器的以太网在逻辑上仍是一个总线网，各工作站使用的还是 CSMA/CD 协议，并共享逻辑上的总线。 集线器很像一个多接口的转发器，工作在物理层。 课件制作人：谢希仁 具有三个接口的集线器 集 线 器 网卡 工作站 网卡 工作站 网卡 工作站 双绞线 课件制作人：谢希仁 3.4.2 以太网的信道利用率 以太网的信道被占用的情况： 争用期长度为 2?，即端到端传播时延的两倍。检测到碰撞后不发送干扰信号。 帧长为 L bit ，数据发送速率为 C b/s ，因而帧的发送时间为 L/C T0 s 。 课件制作人：谢希仁 以太网的信道利用率 一个帧从开始发送，经可能发生的碰撞后，将再重传数次，到发送成功且信道转为空闲 即再经过时间 ? 使得信道上无信号在传播 时为止，是发送一帧所需的平均时间。 发 送 成 功 争用期 争用期 争用期 τ 2 τ 2 τ 2 T0 τ t 占用期 发生碰撞 发送一帧所需的平均时间 … 课件制作人：谢希仁 参数 a 要提高以太网的信道利用率，就必须减小 ? 与 T0 之比。在以太网中定义了参数 a，它是以太网单程端到端时延 ? 与帧的发送时间 T0 之比： 3-2 a→0 表示一发生碰撞就立即可以检测出来， 并立即停止发送，因而信道利用率很高。 a 越大，表明争用期所占的比例增大，每发 生一次碰撞就浪费许多信道资源，使得信道 利用率明显降低。 课件制作人：谢希仁 对以太网参数的要求 当数据率一定时，以太网的连线的长度受到限制，否则 ? 的数值会太大。 以太网的帧长不能太短，否则 T0 的值会太小，使 a 值太大。 课件制作人：谢希仁 在理想化的情况下，以太网上的各站发送数据都不会产生碰撞（这显然已经不是 CSMA/CD，而是需要使用一种特殊的调度方法），即总线一旦空闲就有某一个站立即发送数据。 发送一帧占用线路的时间是 T0 + ?，而帧本身的发送时间是 T0。于是我们可计算出理想情况下的极限信道利用率 Smax为： 信道利用率的最大值 Smax 3-3 课件制作人：谢希仁 3.4.3 以太网的 MAC 层1. MAC 层的硬件地址 在局域网中，硬件地址又称为物理地址，或 MAC 地址。 802 标准所说的“地址”严格地讲应当是每一个站的“名字”或标识符。 但鉴于大家都早已习惯了将这种 48 位的“名字”称为“地址”，所以本书也采用这种习惯用法，尽管这种说法并不太严格。 课件制作人：谢希仁 48 位的 MAC 地址 IEEE 的注册管理机构 RA 负责向厂家分配地址字段的前三个字节 即高位 24 位 。 地址字段中的后三个字节 即低位 24 位 由厂家自行指派，称为扩展标识符，必须保证生产出的适配器没有重复地址。 一个地址块可以生成224个不同的地址。这种 48 位地址称为 MAC-48，它的通用名称是EUI-48。 “MAC地址”实际上就是适配器地址或适配器标识符EUI-48。 课件制作人：谢希仁 适配器检查 MAC 地址 适配器从网络上每收到一个 MAC 帧就首先用硬件检查 MAC 帧中的 MAC 地址. 如果是发往本站的帧则收下，然后再进行其他的处理。 否则就将此帧丢弃，不再进行其他的处理。 “发往本站的帧”包括以下三种帧： 单播 unicast 帧（一对一） 广播 broadcast 帧（一对全体） 多播 multicast 帧（一对多） 课件制作人：谢希仁 2. MAC 帧的格式 常用的以太网MAC帧格式有两种标准 ： DIX Ethernet V2 标准 IEEE 的 802.3 标准 最常用的 MAC 帧是以太网 V2 的格式。 课件制作人：谢希仁 以太网 MAC 帧 物理层 MAC层 1XXXXXXXXXX010 1XXXXXXXXXX010101011 前同步码 帧开始 定界符 7 字节 1 字节 … 8 字节 插入 IP层 目的地址