第6章 局域网

1、1第第6 6章章 局域网局域网本章主要内容本章主要内容6.1 6.1 局域网（局域网（LANLAN）概述）概述6.2 6.2 介质访问控制方法介质访问控制方法6.3 6.3 传统以太网（传统以太网（EthernetEthernet）6.4 6.4 局域网扩展局域网扩展26.1 6.1 局域网概述局域网概述 随着微型计算机的发展，计算机硬随着微型计算机的发展，计算机硬件的性能大大增加，个人和单位拥件的性能大大增加，个人和单位拥有多台计算机成为可能，由于单个有多台计算机成为可能，由于单个计算机的携带资源能力有限计算机的携带资源能力有限. . 如何在较小范围内进行计算机互联如何在较小范围内进行计算机

2、互联以便于共享资源引起重视，于是出以便于共享资源引起重视，于是出现了现了局域网局域网。36.1 6.1 局域网概述局域网概述 局域网的定义：局域网的定义：局域网是指将分散在一个局域网是指将分散在一个局部局部地地理范围理范围( (如一栋大楼、一个部门如一栋大楼、一个部门等等) )的多台计算机通过传输媒体的多台计算机通过传输媒体连接起来的通信网络，实现计算连接起来的通信网络，实现计算机之间的相互通信和共享资源机之间的相互通信和共享资源. .IEEIEEE E802802委员会委员会46.1 6.1 局域网概述局域网概述 局域网的特点局域网的特点: : 1.1.网络覆盖范围小网络覆盖范围小 仅用于办

3、公室、机关、企业、学校仅用于办公室、机关、企业、学校单位的内部联网，距离在单位的内部联网，距离在0.1-25km.0.1-25km. 2.2.高传输率和低误码率高传输率和低误码率 由于网络覆盖范围小，因此可以选由于网络覆盖范围小，因此可以选择较高特性的传输介质，获得较好的传择较高特性的传输介质，获得较好的传输特性。速率一般为输特性。速率一般为10Mbps-10Gbps10Mbps-10Gbps, ,误误码率很小，几乎可以忽略。码率很小，几乎可以忽略。56.1 6.1 局域网概述局域网概述 3.3.局域网通常由一个机构或单位自局域网通常由一个机构或单位自行建设，自己控制和管理。行建设，自己控制和

4、管理。 4.4.局域网有自己的一系列标准。局域网有自己的一系列标准。 5.5.大部分局域网采用广播方式传输大部分局域网采用广播方式传输信号，一个结点发出的信号可以被信号，一个结点发出的信号可以被网络上所有的结点接收。因此局域网络上所有的结点接收。因此局域网不用考虑网络层上的问题。网不用考虑网络层上的问题。66.1 6.1 局域网概述局域网概述 局域网的四个技术特性：局域网的四个技术特性：1.1.传输媒体传输媒体 局域网构建采用的传输介质。局域网构建采用的传输介质。u有线传输媒体有双绞线、同轴电缆、光纤。有线传输媒体有双绞线、同轴电缆、光纤。u无线传输媒体有微波、红外线和激光等。无线传输媒体有微

5、波、红外线和激光等。选择传输媒体考虑选择传输媒体考虑: :费用、速率、可靠性费用、速率、可靠性76.1 6.1 局域网概述局域网概述 2.2.局域网的传输技术：局域网的传输技术：利用传输媒体进行数据传输的利用传输媒体进行数据传输的技术，可以分为技术，可以分为基带传输基带传输和和宽宽带传输带传输两种。两种。 局域网中通常采用局域网中通常采用基带传输基带传输技术技术。 86.1 6.1 局域网概述局域网概述 3.3.局域网典型的拓扑结构局域网典型的拓扑结构- -网络设备铺设形式网络设备铺设形式匹配电阻匹配电阻交换机交换机干线耦合器干线耦合器总线网总线网星形网星形网树形网树形网 环形网环形网交换机交

6、换机交换机交换机交换机交换机96.1 6.1 局域网概述局域网概述 4.4.局域网的媒体访问控制局域网的媒体访问控制 为了协调多个站点对共享的传输为了协调多个站点对共享的传输媒体资源的使用，即规定局域网中媒体资源的使用，即规定局域网中的站点什么时间能向网络中发送数的站点什么时间能向网络中发送数据的问题。有三类媒体访问控制方据的问题。有三类媒体访问控制方法法 。基于信道划分的媒体访问控制基于信道划分的媒体访问控制 基于随机访问的媒体访问控制基于随机访问的媒体访问控制 基于轮询的媒体访问控制基于轮询的媒体访问控制 10 局局域网体系结构域网体系结构 2020世纪世纪8080年代初，随着广域网的标准

7、日年代初，随着广域网的标准日渐成熟，局域网的标准也迅速展开起来。渐成熟，局域网的标准也迅速展开起来。 其标准化工作主要集中在其标准化工作主要集中在OSI/RMOSI/RM中物理中物理层、数据链路层和网络层，基于局域网层、数据链路层和网络层，基于局域网有不同传输介质，不同媒体访问控制方有不同传输介质，不同媒体访问控制方式，为了规范局域网的设计，式，为了规范局域网的设计，IEEE802IEEE802委委员会员会制定了相关局域网的标准。制定了相关局域网的标准。 （称为（称为IEEE802IEEE802系列标准）系列标准）11局局域网体系结构域网体系结构 由于局域网采用由于局域网采用广播式广播式的发送

8、信息，所的发送信息，所以不需要路由功能，因此局域网不考虑以不需要路由功能，因此局域网不考虑网络层的实现，把一些功能都在数据链网络层的实现，把一些功能都在数据链路层得以实现。路层得以实现。 局域网的标准局域网的标准：IEEE802IEEE802（ISO8802ISO8802）IEEE802IEEE802是一个标准系列：是一个标准系列：IEEE802, IEEE802, IEEE802.1IEEE802.1IEEE802.14IEEE802.1412 局局域网体系结构域网体系结构 其体系结构只包含了两个层次：其体系结构只包含了两个层次：数据链数据链路层、物理层。路层、物理层。 为了使数据链路层能适

9、应多种局域网标为了使数据链路层能适应多种局域网标准，准，802802委员会将：委员会将：数据链路层又分为数据链路层又分为逻辑链路控制逻辑链路控制和和介介质访问控制质访问控制两个子层两个子层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层逻辑链路控制逻辑链路控制 LLC介质访问控制介质访问控制 MAC高层高层 OSI IEEE 802物理层物理层PHY由由TCP/IP实现实现IEEE802描述了最低描述了最低两层的功能以及它们两层的功能以及它们为网络层提供的服务为网络层提供的服务和接口和接口13局域网的物理层局域网的物理层 功能：功能： 实现比特的传输实现比特的传输 规定信号编码和介质规定信号编码和

10、介质 拓扑结构和传输速率拓扑结构和传输速率u信号编码信号编码: :曼彻斯特编码曼彻斯特编码u介质介质：双绞线、同轴电缆、光纤、无线：双绞线、同轴电缆、光纤、无线u拓扑结构拓扑结构：总线、树状、环形、星型：总线、树状、环形、星型u传输速率传输速率:1:1、4 4、100Mbps 1Gbps100Mbps 1Gbps等等14局域网的数据链路层局域网的数据链路层 按功能划分为两个子层：按功能划分为两个子层： LLCLLC（逻辑链路控制层）（逻辑链路控制层） MACMAC（介质访问控制层）（介质访问控制层） 功能分解的功能分解的目的目的： 将功能中与硬件相关的部分和与硬件将功能中与硬件相关的部分和与硬

11、件无关的部分分开，以适应不同的传输无关的部分分开，以适应不同的传输介质。介质。 解决共享信道的介质访问控制问题。解决共享信道的介质访问控制问题。15局域网的数据链路层局域网的数据链路层 数据链路层的数据链路层的LLCLLC子层子层 向高层提供接口，实现数据帧的发送向高层提供接口，实现数据帧的发送和接收。提供差错监测、流量控制等功和接收。提供差错监测、流量控制等功能。能。数据链路层的数据链路层的MACMAC子层子层 MAC MAC子层主要处理与媒体相关的内容，子层主要处理与媒体相关的内容，提供不同的介质访问控制方法：提供不同的介质访问控制方法： CSMA/CD,CSMA/CD,令牌传递、令牌总线

12、等。令牌传递、令牌总线等。16局域网的网络层和高层局域网的网络层和高层 IEEE 802IEEE 802标准没有定义网络层和更高层标准没有定义网络层和更高层：没有路由选择功能没有路由选择功能 局域网拓扑结构比较简单，一般不需中间转接局域网拓扑结构比较简单，一般不需中间转接流量控制、差错控制等功能由数据链流量控制、差错控制等功能由数据链路层完成路层完成17局域网工作原理局域网工作原理 1.1.高层用户如果有数据发送，则将数据高层用户如果有数据发送，则将数据传送给传送给LLCLLC子层，该层加上子层，该层加上LLCLLC子层的信子层的信息，组合成息，组合成LLCLLC帧帧发送给发送给MACMAC子

13、层。子层。 2.MAC2.MAC子层接收到子层接收到LLCLLC层来的数据，封装层来的数据，封装成成MACMAC帧帧。 3.3.发送介质访问管理模块根据当前的线发送介质访问管理模块根据当前的线路状况，决定是否发送路状况，决定是否发送MACMAC帧。帧。 4.4.发送数据模块对数据进行编码后发到发送数据模块对数据进行编码后发到物理介质接口，最后发往线路。物理介质接口，最后发往线路。186.2 6.2 介质访问控制方法介质访问控制方法 局域网使用广播式的发送，多个局域网使用广播式的发送，多个站点共享同一信道。站点共享同一信道。问题：问题： 各站点如何访问共享信道？各站点如何访问共享信道？ 如何解决

14、同时访问造成的冲突如何解决同时访问造成的冲突 解决以上问题的方法称为解决以上问题的方法称为介质介质访问控制方法访问控制方法。19局域网中的介质访问控制方法局域网中的介质访问控制方法 常见的有两种：常见的有两种： 载波检测多路访问载波检测多路访问/冲突检测冲突检测（CSMA/CD） 令牌传递（令牌传递（Token Passing）201. CSMA/CD CSMA/CDCSMA/CD是目前占据市场份额最大的是目前占据市场份额最大的局域网技术，它是一种局域网技术，它是一种总线局域网总线局域网结结构，采用构，采用广播方式广播方式进行通信。进行通信。B B要向要向D D发送数据发送数据接收接收21广播

15、式发送广播式发送 总线上的每一个工作的计算机都能检总线上的每一个工作的计算机都能检测到测到B B发送的数据信号。发送的数据信号。 由于只有计算机由于只有计算机D D的地址与数据帧首的地址与数据帧首部写入的地址一致，因此只有部写入的地址一致，因此只有D D才能才能接收这个数据帧。接收这个数据帧。 其它的计算机（其它的计算机（A A、C C、E E）都检测不）都检测不到这个帧的地址和自己的地址匹配，到这个帧的地址和自己的地址匹配，因此就丢弃这个数据帧，而不能够收因此就丢弃这个数据帧，而不能够收下来。下来。221. CSMA/CD CSMA/CDCSMA/CD（载波监听多点接入（载波监听多点接入/

16、/冲突冲突监测）监测）u 多点接入：多点接入：多个多个节点可以同时访问节点可以同时访问共享介质。共享介质。u 载波监听：载波监听：每个站点在发送数据前每个站点在发送数据前通过某种电子技术监测总线上是否通过某种电子技术监测总线上是否有其他计算机发送数据。有其他计算机发送数据。u 冲突检测：冲突检测：发送节点发送节点边发送数据边边发送数据边监测监测介质，判断是否发生冲突。介质，判断是否发生冲突。231. CSMA/CD CSMA/CDCSMA/CD主要解决两个问题：主要解决两个问题： 1.1.各站点如何访问共享传输介质。各站点如何访问共享传输介质。 2.2.如何解决同时访问所造成的冲突。如何解决同

17、时访问所造成的冲突。241. CSMA/CD 多个站点如何安全地使用共享信道？多个站点如何安全地使用共享信道？ 最简单的思路：最简单的思路：网络中的站点都必须具网络中的站点都必须具有判断信道有判断信道忙忙/闲闲的能力，发送前先检测的能力，发送前先检测一下其它站点是否正在发送一下其它站点是否正在发送数据帧数据帧。若信道空闲，是否可以立即发送？若信道空闲，是否可以立即发送？若有多个站点都在等待发送，必然若有多个站点都在等待发送，必然冲突！冲突！解决：等待一段解决：等待一段随机时间随机时间后再发后再发（降低了冲突概率（降低了冲突概率）251. CSMA/CD若信道忙，如何处理？若信道忙，如何处理？继

18、续监听：继续监听：等到信道空闲后立即发送等到信道空闲后立即发送等到信道空闲后等待等到信道空闲后等待随机随机时间时间后再发送后再发送等待等待“一段随机时间一段随机时间”称为称为坚持退避。坚持退避。1.1.非坚持非坚持CSMAa.a.如果介质是空闲的，则立即发送如果介质是空闲的，则立即发送b.b.如果介质是忙的，等待一段随即时间，如果介质是忙的，等待一段随即时间，再再次侦听介质，次侦听介质，重复重复a a261. CSMA/CD2. 1-2. 1-坚持坚持CSMACSMAa.a.如果介质是空闲的，则立即发送如果介质是空闲的，则立即发送b.b.如果介质是忙的，则继续侦听，等到介如果介质是忙的，则继续

19、侦听，等到介质空闲时立即发送。质空闲时立即发送。3.p-3.p-坚持坚持CSMACSMAa.a.如果介质是空闲的如果介质是空闲的, ,则以则以P P的概率发送，的概率发送，而以而以1-p1-p的概率等待下一个时间，然后的概率等待下一个时间，然后重复本步骤。重复本步骤。b.b.如果介质是忙的，则继续侦听，直到介如果介质是忙的，则继续侦听，直到介质空闲，重复步骤质空闲，重复步骤a.a.271. CSMA/CD基于基于CSMACSMA介质访问方法有个最大的介质访问方法有个最大的缺点缺点，它不可能处理这个情况，它不可能处理这个情况: : 若要发送信息的多个站点同时发现若要发送信息的多个站点同时发现介质

20、空闲，就会同时发送信息造成介质空闲，就会同时发送信息造成冲突。冲突。 造成这个原因产生是因为：各站点监测造成这个原因产生是因为：各站点监测到介质空闲后发送数据过程中到介质空闲后发送数据过程中不会再监不会再监测信道。测信道。为解决这个问题，提出了为解决这个问题，提出了带冲突检带冲突检测的测的CSMA/CDCSMA/CD介质控制方法。介质控制方法。28 CSMA/CDCSMA/CD带冲突检测的带冲突检测的载波监听多路访问载波监听多路访问 工作原理：工作原理： 发送前先监听信道是否空闲，若空闲则立即发送；发送前先监听信道是否空闲，若空闲则立即发送； 如果信道忙，则继续监听，一旦空闲就立即发送；如果信

21、道忙，则继续监听，一旦空闲就立即发送；在发送过程中，仍需继续监听在发送过程中，仍需继续监听。若监听到冲突，。若监听到冲突，则立即停止发送数据，然后发送冲突强化信号则立即停止发送数据，然后发送冲突强化信号（JamJam）；）； 发送发送JamJam信号的目的是使所有的站点都能检测到冲突信号的目的是使所有的站点都能检测到冲突 等待一段随机时间以后，再重新尝试。等待一段随机时间以后，再重新尝试。 归结为四句话：归结为四句话： 发前先听，空闲即发送，边发边听，冲突时退避。发前先听，空闲即发送，边发边听，冲突时退避。29CSMA/CDCSMA/CD操作的流程图操作的流程图媒体忙？媒体忙？发送发送帧帧碰撞

22、？碰撞？发发送送完？完？发送发送JamJamN16?N16?YesYesNoNoNoNoYesYes发送成功发送成功YesYes发送失败发送失败NoNo延迟随机时间延迟随机时间NoNoYesYes发送发送碰撞次数碰撞次数N+1N+130复习1.1.局域网局域网 局域网是指将分散在一个局域网是指将分散在一个局局部部地理范围地理范围( (如一栋大楼、一个如一栋大楼、一个部门等部门等) )的多台计算机通过传输的多台计算机通过传输媒体连接起来的通信网络，实现媒体连接起来的通信网络，实现计算机之间的相互通信和共享资计算机之间的相互通信和共享资源源. .312.2.局域网的数据链路层局域网的数据链路层逻辑

23、链路控制子层逻辑链路控制子层LLCLLC 向高层提供接口，实现数据帧的发向高层提供接口，实现数据帧的发送和接收。提供差错监测、流量控制送和接收。提供差错监测、流量控制等功能。等功能。介质访问控制子层介质访问控制子层 MACMAC MAC MAC子层主要处理与媒体相关的内容，子层主要处理与媒体相关的内容，提供不同的介质访问控制方法提供不同的介质访问控制方法。323.CSMA/CD3.CSMA/CD ( (载波检测多路访问载波检测多路访问/ /冲突检测冲突检测) )发前先听发前先听空闲即发送空闲即发送边发边听边发边听冲突时退避冲突时退避332. 2. 令牌传递（令牌传递（Token Passing

24、Token Passing）ABDC站点站点干线耦合器干线耦合器单向环单向环 令牌传递是局域网的一个典型的协议。令牌传递是局域网的一个典型的协议。 主要用于令牌环网主要用于令牌环网 环环:是因为是因为网络网络上的各站点以上的各站点以环状拓扑环状拓扑利用利用干线耦合器干线耦合器互相串联起来的互相串联起来的34Token Ring/802.5的操作的操作 逻辑上是个环，物理连接采用的是星状拓扑。逻辑上是个环，物理连接采用的是星状拓扑。 每个站点通过一对双绞线和中央集线器连接。每个站点通过一对双绞线和中央集线器连接。 令牌：令牌：实际上是一个实际上是一个数据帧数据帧，是一个特殊的比，是一个特殊的比特

25、串。特串。ABCDE集线器集线器35 令令牌传递的原理：牌传递的原理：u当环上空闲时，有一个令牌不停地在环当环上空闲时，有一个令牌不停地在环上旋转。上旋转。u当某个站点有数据发送时，当某个站点有数据发送时，取得取得令牌，令牌，首先改变令牌中的一位，然后将要发送首先改变令牌中的一位，然后将要发送的数据加到令牌后面，把整个数据发送的数据加到令牌后面，把整个数据发送到环上。到环上。u数据帧沿环旋转至接收方，接收方数据帧沿环旋转至接收方，接收方拷贝拷贝数据帧，数据帧继续沿着环旋转，回到数据帧，数据帧继续沿着环旋转，回到发送站点，发送站点根据返回的数据帧发送站点，发送站点根据返回的数据帧检查是否正确接收

26、。检查是否正确接收。u发送站负责将发送的数据帧从环中移走，发送站负责将发送的数据帧从环中移走，然后产生一个然后产生一个新新的令牌发送到环上。的令牌发送到环上。36Token Ring/802.5的操作的操作n哪个站点可以发送哪个站点可以发送数据数据帧，是由一个沿帧，是由一个沿着环旋转的称为着环旋转的称为“令牌令牌”的特殊帧来控的特殊帧来控制的。制的。只有持有令牌的站可以发送帧，只有持有令牌的站可以发送帧，而没有拿到令牌的站只能等待而没有拿到令牌的站只能等待；n拿到令牌的站将令牌转换成数据帧头，拿到令牌的站将令牌转换成数据帧头，后面加挂上自己的数据进行发送；后面加挂上自己的数据进行发送；n目的站

27、点从环上目的站点从环上复制复制该帧，帧则沿环继该帧，帧则沿环继续往下循环；续往下循环；n数据帧循环一周后由数据帧循环一周后由源站点源站点回收，并送回收，并送出一个空令牌，使其余的站点能获得帧出一个空令牌，使其余的站点能获得帧的发送权的发送权。376.3 6.3 传统以太网传统以太网 以太网是最早实现标准化的局域网，也以太网是最早实现标准化的局域网，也是目前使用最广泛的一种局域网。是目前使用最广泛的一种局域网。 以太网是以以太网是以CSMA/CDCSMA/CD方式工作的一种总线方式工作的一种总线式局域网式局域网. . 传统以太网是指那些运行速率为传统以太网是指那些运行速率为10Mbps10Mbp

28、s的以太网。的以太网。 以太网的核心就是以太网的协议。以太网的核心就是以太网的协议。386.3 6.3 传统以太网传统以太网l2020世纪世纪7070年代中期由施乐公司年代中期由施乐公司（Bob MetcalfeBob Metcalfe）提出，速率为）提出，速率为2.94Mb/s2.94Mb/s，称为，称为EthernetEthernet（以太（以太网）网）l19801980年，经年，经DEC, IntelDEC, Intel加入到以太加入到以太网的研究中，改进为网的研究中，改进为10Mb/s10Mb/s标准。标准。（DIX1.0DIX1.0标准）（标准）（DIX2.0DIX2.0标准）标准）

29、lIEEE802IEEE802委员会及其下属委员会及其下属IEEE802.3IEEE802.3工作组也研究了以太网标准。工作组也研究了以太网标准。19821982年年出台出台IEEE802.3IEEE802.3标准。标准。396.3 6.3 传统以太网传统以太网IEEE802.3IEEE802.3协议标准：协议标准：“带有冲突检测的载波监听带有冲突检测的载波监听多路访问方法和物理层技术多路访问方法和物理层技术规范规范”目前已发展到万兆以太网，仍目前已发展到万兆以太网，仍在继续发展在继续发展 40 传统以太网：传统以太网：10Mb/s10Mb/s 802.3 802.3 粗同轴电缆粗同轴电缆 8

30、02.3a 802.3a 细同轴电缆细同轴电缆 802.3i 802.3i 双绞线双绞线 802.3j 802.3j 光纤光纤 快速以太网（快速以太网（FEFE）：）：100Mb/s100Mb/s 802.3u 802.3u 双绞线，光纤双绞线，光纤 千兆以太网（千兆以太网（GbEGbE）：）：1000Mb/s1000Mb/s（1Gb/s1Gb/s） 802.3z 802.3z 屏蔽短双绞线、光纤屏蔽短双绞线、光纤 802.3ab 802.3ab 双绞线双绞线 万兆以太网：万兆以太网：10Gb/s10Gb/s 802.3ae 802.3ae 光纤光纤41以太网的物理层选项以太网的物理层选项 I

31、EEE802.3IEEE802.3委员会为以太网制定了很多委员会为以太网制定了很多物理层标准。为了能够以简洁的方式区物理层标准。为了能够以简洁的方式区分和标识各种标准，委员会采用了简写分和标识各种标准，委员会采用了简写名称：名称：( (由由3 3部分组成）部分组成） 例如：例如：10BASE5,10BASE2,10BASE-T10BASE5,10BASE2,10BASE-T 1OBASE-F 1OBASE-F42以太网工作过程以太网工作过程 以太网是以以太网是以CSMA/CDCSMA/CD方式工作的典型网络方式工作的典型网络 （1 1）发送方发送信息前监听信道，信道）发送方发送信息前监听信道，

32、信道空闲时，不立即发送，继续等待一个固空闲时，不立即发送，继续等待一个固定的时间定的时间（9.6us)9.6us), ,如果等待一段时间后如果等待一段时间后信道还是空闲的，才发送数据帧，同时信道还是空闲的，才发送数据帧，同时继续监听，防止冲突发生。继续监听，防止冲突发生。 （2 2）接收方接收到数据帧后，如果是发）接收方接收到数据帧后，如果是发送给本结点的数据帧，则进行校验，如送给本结点的数据帧，则进行校验，如果校验正确发送果校验正确发送ACKACK帧，若发送错误则丢帧，若发送错误则丢弃。如不是发送给本站点的数据帧，则弃。如不是发送给本站点的数据帧，则不做任何处理。不做任何处理。43以太网以太

33、网/802.3/802.3操作操作任何站点发送数据时都要遵循任何站点发送数据时都要遵循CSMA/CDCSMA/CD协议；协议；每个站点都可以接收到所有来自其他站点的数据（每个站点都可以接收到所有来自其他站点的数据（广广播信道播信道）；）；只有地址与帧的目的地址相同的站点才接收数据；只有地址与帧的目的地址相同的站点才接收数据；目的站点将复制该帧，其他站点则忽略该帧。目的站点将复制该帧，其他站点则忽略该帧。ABCAC 发送帧，目的地址为发送帧，目的地址为A ABCA 复制该帧复制该帧AABC C 发现网络空闲发现网络空闲终端电阻终端电阻ABCB 忽略该帧忽略该帧A44MAC地址地址 每个数据帧都带

34、有两个字段分别是每个数据帧都带有两个字段分别是源源地址地址和和目的地址。目的地址。 这个地址称为这个地址称为MACMAC地址地址或或网络设备物网络设备物理地址理地址，是网络中用于识别一个网络，是网络中用于识别一个网络硬件设备的标识，与其地理位置是无硬件设备的标识，与其地理位置是无关的。关的。 网络站点的每一个网络接口都有一个网络站点的每一个网络接口都有一个MACMAC地址。最常见的带有地址。最常见的带有MACMAC地址的联地址的联网设备就是网卡。网设备就是网卡。MACMAC地址大多固化在网络站点的硬件中地址大多固化在网络站点的硬件中45MAC地址地址 IEEE802.3IEEE802.3标准规

35、定：标准规定：MACMAC地址的长度为地址的长度为6 6个字节个字节，共，共4848位；位； 可表示可表示2 246467070万亿个地址万亿个地址 这个数量完全可以使全世界所有局域网的这个数量完全可以使全世界所有局域网的站点都拥有不同的地址。站点都拥有不同的地址。高高2424位称为位称为机构惟一标识符机构惟一标识符 ，由，由IEEEIEEE统统一分配给设备生产厂商；一分配给设备生产厂商； 如如3COM3COM公司的公司的OUI=02-60-8COUI=02-60-8C低低2424位称为扩展标识符位称为扩展标识符EIEI，由厂商自行，由厂商自行分配给所生产的每一块网卡或设备的网分配给所生产的每

36、一块网卡或设备的网络接口。络接口。也可以是也可以是2 2个字个字节，但节，但2 2字节的字节的地址很少使用。地址很少使用。46 MAC地址的三种类型：地址的三种类型： 单播地址单播地址：（I/G0） 拥有单播地址的帧将发送给网络中惟一一个拥有单播地址的帧将发送给网络中惟一一个由单播地址指定的站点。由单播地址指定的站点。点对点传输点对点传输 多播地址多播地址：（I/G1） 拥有多播地址的帧将发送给网络中由组播地拥有多播地址的帧将发送给网络中由组播地址指定的一组站点。址指定的一组站点。点对多点传输点对多点传输 广播地址广播地址：（全（全1 1地址，地址，FF-FF-FF-FF-FF-FF-FF-F

37、F-FF-FFFF-FF） 拥有广播地址的帧将发送给网络中所有的站拥有广播地址的帧将发送给网络中所有的站点。点。广播传输广播传输I/GOUI（22位）位）G/LEI（24位）位）0=0=单播地址单播地址1=1=组播地址组播地址47同轴电缆以太网同轴电缆以太网 同轴电缆以太网包括两种类型：同轴电缆以太网包括两种类型： 粗同轴电缆以太网（粗同轴电缆以太网（10BASE5)10BASE5) 细同轴电缆以太网。细同轴电缆以太网。(10BASE2)(10BASE2) 1.1.粗同轴电缆以太网粗同轴电缆以太网 是最早实现的以太网，其使用的是粗是最早实现的以太网，其使用的是粗同轴电缆，阻抗为同轴电缆，阻抗为

38、5050欧姆。欧姆。优优：粗同轴电缆，可靠性好，抗干扰能力强：粗同轴电缆，可靠性好，抗干扰能力强缺缺：价格昂贵，不方便安装。：价格昂贵，不方便安装。 48粗同轴电缆以太网粗同轴电缆以太网收发器收发器 : : 发送发送/ /接收接收, , 冲突检测。总线型拓扑冲突检测。总线型拓扑 粗缆粗缆收发器收发器AUI 电缆电缆NIC最大段长度最大段长度 500m500m每段最多站点数每段最多站点数 1001002.5m网络最大跨度网络最大跨度 2.5km 网络最多网络最多5个段个段 终端匹配器终端匹配器49细缆以太网（细缆以太网（ 10Base2 10Base2 ） 为了克服粗缆以太网的缺点，为了克服粗缆

39、以太网的缺点，IEEE802IEEE802委员会又发布了细同轴电委员会又发布了细同轴电缆以太网标准缆以太网标准10BASE210BASE2标准。采用标准。采用RG-58RG-58细同轴电缆。细同轴电缆。 需要每个站点插入一个需要每个站点插入一个BNCBNC接口的接口的网卡网卡 轻便、灵活、成本较低轻便、灵活、成本较低50细缆细缆BNC接头接头NIC每段最大长度每段最大长度 185m每段最多站点数每段最多站点数 300.5 m网络最大跨度网络最大跨度 925 m 网络最多网络最多5个段个段 终端匹配器终端匹配器 细缆以太网细缆以太网53双绞线以太网（双绞线以太网（10Base-T10Base-T

40、） 双绞线以太网（双绞线以太网（10Base-T10Base-T）采用的介质）采用的介质是是非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线。使用。使用RJ-45RJ-45连接器。连接器。 所有站点都与所有站点都与HUB HUB （集线器）相连接；（集线器）相连接； 采用星型拓扑结构。采用星型拓扑结构。 轻便、安装方便、便于维护轻便、安装方便、便于维护5556网线制作网线制作 T586bT586b标准：橙白，橙色，绿白，蓝标准：橙白，橙色，绿白，蓝色，蓝白，绿色，棕白，棕色。色，蓝白，绿色，棕白，棕色。 T586aT586a标准：绿白，绿色，橙白，蓝标准：绿白，绿色，橙白，蓝色，橙白，橙色，棕白，棕色。色，橙白，橙色，棕白，棕色。 57网线制作网线制作58网线制作网线制作59 6.4 6.4局域网的扩展局域网的扩展 在许多情况下，一个单位可能拥有多个在许多情况下，一个单位可能拥有多个局域网。因而需要实现局域网之间的通局域网。因而需要实现局域网之间的通信。信。