以太网组网技术.ppt

基本要求：理解以太网组网技术、快速以太网组网技术、千兆位以太网技术以及万兆位以太网技术；掌握组建以太局域网所需的设备和集线器的级联。,第6章以太网组网技术,教学重点和难点：以太网组网技术；快速以太网组网技术；千兆位以太网技术；万兆位以太网技术；组建以太局域网所需的设备；集线器的级联。,第6章以太网组网技术,6.1以太网（IEEE802.3）标准,IEEE802.3ac:描述VLAN的帧扩展（1998）。IEEE802.3ad:描述多重链接分段的聚合协议（Aggregationofmultiplelinksegments）（2000）。IEEE802.3an:描述10GBase-T媒体介质访问方式和相关物理层规范。IEEE802.3ab:它定义了1000Base-T媒体接入控制方式法和相关物理层规范。,IEEE802.3标准主要有：,6.1以太网（IEEE802.3）标准,IEEE802.3i:它定义了10Base-T媒体接入控制方式和相关物理层规范。IEEE802.3u:它定义了100Base-T媒体接入控制方式和相关物理层规范。IEEE802.3z:它定义了1000Base-X媒体接入控制方式和相关物理层规范。IEEE802.3ae:它定义了10GBase-X媒体接入控制方式和相关物理层规范。,6.1.1以太网技术,1.IEEE802.3MAC帧格式,6.1以太网（IEEE802.3）标准,6.1以太网（IEEE802.3）标准,IEEE802.3即以太网，是一种总线型局域网，使用的介质访问控制方法是CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测），帧格式采用以太网格式，即802.3帧格式,以太网是基带系统，使用曼彻斯特编码，通过检测通道上的信号存在与否来实现载波检测。,2.以太网MAC子层,2.以太网物理层,6.1以太网（IEEE802.3）标准,以太网在物理层可以使用粗同轴电缆、细同轴电缆、非屏蔽双绞线、屏蔽双绞线、光缆等多种传输介质，并且在IEEE802.3标准中，为不同的传输介质制定了不同的物理层标准。,以太网的物理层,6.1以太网（IEEE802.3）标准,IEEE802.3i10Mbps以太网的基本特性,6.1以太网（IEEE802.3）标准,6.1以太网（IEEE802.3）标准,(1)10Base-5,总线型拓扑；粗同轴电缆BD-15连接器收发器收发器电缆(AUI电缆),6.1以太网（IEEE802.3）标准,粗缆以太网10Base-5,6.1以太网（IEEE802.3）标准,6.1以太网（IEEE802.3）标准,(2)10Base-2,总线型拓扑细同轴电缆，可靠性稍差T型接头连接BNC接头网卡用于办公室LAN,细缆以太网10Base-2,6.1以太网（IEEE802.3）标准,6.1以太网（IEEE802.3）标准,(3)10BASE-T,以集线器或交换机为中心的星形拓扑;用双绞线作为传输介质.,集线器采用了专门的芯片，能自适应串间回波抵消。,使用集线器的以太网在拓扑结构上是星状拓扑，但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。,一个集线器有多个端口，每个端口通过RJ-45接头用两对双绞线与一个工作站上的网卡相连。如图,集线器工作在物理层，它的每个端口都具有发送和接收数据的功能。相当于一个多口的中继器。,6.1以太网（IEEE802.3）标准,双绞线,6.1以太网（IEEE802.3）标准,6.1.2快速以太网技术,介质访问控制方法：数据传输速率：协议标准：帧格式：编码技术：,CSMA/CD,100Mbps,IEEE802.3u,IEEE802.3,4B/5B,6.1以太网（IEEE802.3）标准,6.1以太网（IEEE802.3）标准,1.快速以太网的体系结构,6.1以太网（IEEE802.3）标准,2.100Base-T物理层,100BASE-T的三种不同的物理层协议,6.1以太网（IEEE802.3）标准,自动协商适用于10/100Mpbs双速以太网卡。例如，如果一个10/100网卡和一个10BASE-T集线器（HUB）连接，自动协商算法会自动驱动10/100网卡以10BASE-T模式操作，该区段便以10Mpbs速率通信。如果把10BASE-T集线器升级为100BASE-T集线器，10/100网卡的自动协商算法就会自动驱动网卡和集线器以100BASE-T模式操作，该区段便以100Mpbs速率通信。在这一速率升级的过程中，无需人工或软件干预。,3.10/100Mpbs自动协商,6.1以太网（IEEE802.3）标准,1.千兆位以太网标准,6.1.3千兆位以太网技术,在半双工方式下使用CSMA/CD协议,数据传输速率达1000Mbps，也称吉比特以太网；,支持全双工和半双工两种方式；,使用802.3协议规定的帧格式；,标准的千兆位以太网协议体系,15STP,超5类或6类UTP,单模、多模光纤,多模光纤,6.1以太网（IEEE802.3）标准,6.1以太网（IEEE802.3）标准,简易性；技术过渡的平滑性；网络可靠性；可管理性和可维护性；成本下降；支持新应用与新数据类型。,6.1以太网（IEEE802.3）标准,2.千兆位以太网组网应用,千兆位以太网的组网应用举例,6.1以太网（IEEE802.3）标准,2002年发布802.3ae10GE标准，2006年7月发布IEEE802.3an标准。万兆以太网不仅再度扩展了以太网的带宽和传输距离，更重要的是其得以太网从局域网领域向城域网领域渗透。正如1000Base-X和1000Base-T（千兆以太网）都属于以太网一样，从速度和连接距离上来说，万兆以太网是以太网技术自然发展中的一个阶段。,6.1.4万兆位以太网技术,6.1以太网（IEEE802.3）标准,万兆以太网是一种采用全双工与光纤的技术。万兆以太网技术基本承袭了以太网、快速以太网及千兆以太网技术，因此在用户普及率、使用方便性、网络互操作性及简易性上皆占有极大的引进优势。万兆标准意味着以太网将具有更高的带宽（10Gbps）和更远的传输距离（最长传输距离可达40km）。,1.万兆以太网的技术特色,6.1以太网（IEEE802.3）标准,在企业网中采用万兆以太网可以更好地连接企业网骨干路由器，这样大大简化了网络拓扑结构，提高网络性能。万兆以太网技术提供了更多的更新功能，大大提升QoS。WAN/MAN与LAN融和已经成为大势所趋，万兆以太网技术的应用必将为三网发展与融和提供新的动力。,2.万兆以太网技术介绍,6.1以太网（IEEE802.3）标准,6.1以太网（IEEE802.3）标准,3.万兆以太网的应用场合,（1）在教育网的应用,6.1以太网（IEEE802.3）标准,(2)在数据中心出口的应用,6.1以太网（IEEE802.3）标准,(3)在城域网的应用,10GE与城域网骨干的连接,6.1以太网（IEEE802.3）标准,6.2以太网组网所需的设备,集线器处于星型物理拓扑结构的中心，组建的是共享式以太网。,6.2.110100集线器,6.2以太网组网所需的设备,交换机和集线器的外形类型，组网方法也基本一样，但功能却不同，它工作在OSI参考模型的第二层（数据链路层），组建的是交换式以太网。,6.2.2101001000M交换机,6.2以太网组网所需的设备,网络接口卡简称为网卡，是构成网络的基本部件。计算机通过网卡与局域网中的通信介质相连，从而达到将计算机接入网络的目的。网卡的工作方式有两种：即半双工和全双工。,6.2.3101001000M以太网卡,6.2以太网组网所需的设备,按照网络技术的不同可分为:按照传输速率的不同可分为:按照总线类型分类，网卡可分为:按照所支持的传输介质不同可分为:,分类,以太网卡、令牌环网卡、FDDI网卡等。,10Mbps、100Mbps、1000Mbps和10Gbps等。,ISA总线网卡、EISA总线网卡、PCI总线网卡及其他总线网卡等。,双绞线网卡、粗缆网卡、细缆网卡、光纤网卡和无线网卡。,6.2以太网组网所需的设备,在组建双绞线的以太网局域网中，为了将UTP电缆与计算机、集线器等其它设备相连接，每条UTP的两端需要安装RJ-45接头。,6.2.4传输介质,非屏蔽双绞线UTP（超5类及以上）,直通UTP电缆,交叉UTP电缆,6.3任务：局域网的连接,如果仅仅是两台计算机之间互连，可以使用双绞线跳线将两台计算机的网卡连接在一起。在使用网卡将两台计算机直连时，计算机跳线要用交叉线，并且两台计算机的网卡最好选用相同的品牌和相同的传输速率，以避免可能的连接故障。,6.3.1两台计算机直连,6.3任务：局域网的连接,把所有的计算机通过双绞线连接到集线器上，组成一个小型的局域网。使用直通线从计算机的网卡上的RJ-45接口连接到集线器的RJ-45接口，组成网络，一般可支持224台计算机联网。,6.3.2单一集线器结构的组网,6.3.3多集线器级联结构的组网,平行式级联,6.3任务：局域网的连接,树形级联,6.3任务：局域网的连接,6.3任务：局域网的连接,1.利用网卡和网络设备的指示灯判断（1）网卡指示灯10100Mbps网卡指示灯10100Mbps网卡通常都有3个LED指示灯。如D-Link530Tx网卡，如果计算机与集线器端口连接正常，则网卡的“full”和“100M”指示灯应当呈绿色，“Link”指示灯则不断闪烁。当网卡没有指示灯被点亮时，表明计算机与集线器之间没有建立正常连接，物理链路有故障发生。,6.3.4局域网连接的判断,6.3任务：局域网的连接,10/100/1000Mbps网卡指示灯IntelPro/1000MT网卡指示灯通常有4个，分别用于表示连接状态（“Link”指示灯）、数据传输状态（“ACT”指示灯）和连接速率。当正常连接时，“Link”指示灯呈绿色，有数据传输时，“ACT”指示灯不停闪烁。当连接速率为10Mbps时，速率指示灯熄灭；连接速率为100Mbps时，速率指示灯呈绿色；连接速率为1000Mbps时，速率指示灯呈黄色。如果Link指示灯未被点亮，表明连接有故障。,6.3任务：局域网的连接,1000Base-SX网卡指示灯3Com只有Link1000和ACT两个LED批示灯。其中，“Link1000”表示链接是否正常，当连通性完好时，该指示灯被点亮。“