TCPIP路由交换技术（第二版）课件 3.1 以太网的工作机制

项目3配置和管理交换机授课教师：管秀君吉林交通职业技术学院学习目标

了解以太网的发展、相关标准及基本概念。掌握以太网802.3帧结构。掌握交换机的工作原理。学会交换机的基本配置。思维导图

了解以太网的工作机制0

1交换机的工作原理02交换机的基本配置03CONTENTS目录交换机的运行维护管理04学习任务3.1了解以太网的工作机制3.1.1以太网发展及相关标准以太网的发展历史以太网（ETHERNET）技术由Xerox公司于1973年提出并实现，最初以太网的速率只有2.94Mbp。以太网发展的几个主要历史阶段：时间名称速率主要传输介质20世纪80年代以太网10Mbps同轴电缆3类双绞线20世纪90年代中期快速以太网100Mbps5类双绞线20世纪90年代中后期千兆以太网1000Mbps超5类双绞线光

纤21世纪初期万兆以太网10Gbps光纤以太网的发展现状以太网技术目前应用最多的是快速以太网，即千兆以太网，他突破了原有LAN应用的局限性，并被广泛地应用于运营商城域网中；而且以太网已经开始迈向广域网的应用时代，包括10G以太网，以及更高速率（40G）以太网。万兆以太网技术与千兆以太网类似，仍然保留了以太网帧结构。通过不同的编码方式或波分复用提供10Gb/s传输速度。所以就其本质而言，10G以太网仍是以太网的一种类型。以太网的发展现状万兆以太网的特性如下：1.万兆以太网不再支持半双工数据传输，所有数据传输都以全双工方式进行，极大地扩展了网络的覆盖区域，而且标准大大简化。2.万兆以太网不仅可以为企业骨干网服务，也可以对广域网以及其它长距离网络应用提供最佳支持。3.万兆以太网采用了更先进的纠错和恢复技术，确保了数据传输的可靠性。以太网的相关标准美国电器和电子工程师协会（IEEE）在1980年2月组成了一个802委员会，该委员会制定了一系列局域网方面的标准，即802.3协议簇，制定的以太网主要标准如下：1.IEEE802.2为以太网LLC（逻辑链路控制）标准。2.EEE802.3为以太网标准：（1）IEEE802.3u为100M以太网标准。（2）IEEE802.3z为1000M以太网标准。（3）IEEE802.3ab为1000M以太网运行在双绞线上的标准。3.1.2以太网802.3帧结构以太网802.3帧结构PRESFDDASALength/TypeDATA/PADCRC64——1518_字节46——1500_字节716621.前导PRE(Preamble)：先导字节。2.帧定界符开始SFD(StartofFrameDelimiter)：特殊模式10101011表示帧的开始。3.目的地址DA(DestinationAddress)：说明一个帧要去哪。4.源地址SA(SourceAddress)：说明一个帧来自哪。5.LENGTH/TYPE：数据和填充字段的长度（值<=1500）/报文类型（值>1500）。6.DATA/PAD：DATA是数据字段，PAD是填充字段。7.CRC：校验字段。以太网帧结构类型若LENGTH/TYPE字段值>1500时，说明该字段是TYPE，且是以太网帧格式。1.当类型（TYPE）是0800时，表明数据是IP数据包；2.当类型（TYPE）是0806时，表明数据是ARP请求/应答；3.当类型（TYPE）是0835时，表明数据是RARP请求/应答。MAC地址结构每个地址由两部分组成，分别是供应商代码和序列号。供应商代码代表NIC制造商的名称，它占用MAC的前六位12进制数字，即24位二进制数字。序列号由设备供应商管理，它占用剩余的6位地址，即最后的24位二进制数字。3.1.3

CMSA/CD工作原理CMSA/CD工作原理以太网网段上需要进行数据传送的节点对导线进行监听，这个过程称为

CSMA/CD的载波侦听。CMSA/CD工作原理如果某时恰好有两个工作站同时准备传送数据，以太网网段将发出“冲突”信号。CMSA/CD工作原理冲突产生后，这两个节点都将立即发出拥塞信号。CMSA/CD工作原理在CSMA/CD方式下，在一个时间段，只有一个节点能够在导线上传送数据。如果其他节点想传送数据，必须等到正在传输的节点的数据传送结束后才能开始传输数据。以太网之所以称作共享介质就是因为节点共享同一传输介质这一事实。传统以太网工作机制传统式以太网的集线器