计算机网络技术 第3章 数据链路层.pdf

,计算机网络（第5版）第3章 数据链路层第3章数据链路层3.1 使用点对点信道的数据链路层3.1.1 数据链路和帧3.1.2 三个基本问题3.2 点对点协议PPP3.2.1 PPP协议的特点3.2.2 PPP协议的帧格式3.2.3 PPP协议的工作状态8第3章 数据链路层（续）3.3 使用广播信道的数据链路层3.3.1 局域网的数据链路层3.3.2 CSMA/CD 协议3.4 使用广播信道的以太网3.4.1 使用集线器的星形拓扑3.4.2 以太网的信道利用率3.4.3 以太网的MAC层第3章数据链路层（续）-13.5 扩展的以太网3.5.1 在物理层扩展以太网3.5.2 在数据链路层扩展以太网3.6 高速以太网3.6.1 100BASE-T 以太网3.6.2 吉比特以太网3.6.3 10吉比特以太网3.6.4 使用高速以太网进行宽带接入3.7 其他类型的高速局域网接口I 数据链路层数据链路层使用的信道主要有以下两种类 型：点对点信道。这种信道使用一对一的点 对点通信方式。广播信道。这种信道使用一对多的广播 通信方式，因此过程比较复杂。广播信 道上连接的主机很多，因此必须使用专 用的共享信道协议来协调这些主机的数 据发数据链路层的简单模型主机乩向出发送数据H1应用层 运输层 网络层 链路层路由器Ri由器？-譬士局域网一I一广域网从层次上来看数据的流动一 主机H2H2才萩用层物理层力理层理理河络层 较各层各层反输层主机儿数据链路层的简单模型（续）主机H1向出发送数据,n 路由器Ri 八一 路由器RQ王机乩 一L一4j 送由器用 一一?局域网广丽一 主机H2H1仅从数据链路层观察帧的流动H2才链路层物理层应用层 运输层 网络层他用层物理物理层理层运输层 网络层 连路层链路S1路层J链路曷,3.1 使用点对点信道的数据链路层3.1.1 数据链路和帧链路(link)是一条无源的点到点的物理线 路段，中间没有任何其他的交换结点。-一条链路只是一条通路的一个组成部分。数据链路(data link)除了物理线路外，还必须 有通信协议来控制这些数据的传输。若把实现 这些协议的硬件和软件加到链路上，就构成了 数据链路。-现在最常用的方法是使用适配器(即网卡)来实现 这些协议的硬件和软件。-一般的适配器都包括了数据链路层和物理层这两层 的功能。数据链路层传送的是帧网络层 数据 链路层物理层结点A-一装入E.帧亡三三1010.011C结点B11-LTLT1 11 帧I 数据 链路层结点A-1发送帧H接收厂结点B链路(b)数据链路层像个数字管道常常在两个对等的数据链路层之间画出一个数字管道，而在这条数字管道上传 输的数据单位是帧。早期的数据通信协议曾叫作通信规程(procedure)o因此歪数搪链路层，规程 和协议是同义语。3.1.2三个基本问题(1)封装成帧(2)透明传输(3)差错控制1.封装成帧封装成帧(framing)就是在一段数据的前后分别 添加首部和尾部，然后就构成了一个帧。确定 帧的界限。首部和尾部的一个重要作用就是进行帧定界。数据链路层的帧长亦 rrrpu i nW：切i一局域网网络层LLCMAC物理层站点2数据 链路层以后一般不考虑LLC子层由于TCP/IP体系经常使用的局域 网是DIX Ethernet V2而不是 802.3标准中的几种局域网，因此 现在802委员会制定的逻辑链路控 制子层LLC（即802.2标准）的作 用已经不大了。很多厂商生产的适配器上就仅装有 MAC协议而没有LLC协议。2.适配器的作用网络接口板又称为通信适配器(adapter)或网络接口卡 NIC(Network Interface Card),或“网卡”。适配器的重要功能：进行串行/并行转换。对数据进行缓存。在计算机的操作系统安装设备驱动程序。实现以太网协议。计算机通过适配器 和局域网进行通信IP地址硬件地址计算机CPU和K适配器存储器卜并行式（网卡）生成发送的数据把帧发送到局域网处理收到的数据 从局域网接收帧至局里网 串行茄言3.3.2 CSMA/CD 协议最初的以太网是将许多计算机都连接到一根总 线上。当初认为这样的连接方法既简单又可靠,因为总线上没有有源器件。A B C D E不接受 B向D 不接受 接受 不接受-发送数据-以太网的广播方式发送 总线上的每一个工作的计算机都能检测到B发 送的数据信号。由于只有计算机D的地址与数据帧首部写入的 地址一致，因此只有D才接收这个数据帧。其他所有的计算机（A,C和E 都检测到不是 发送给它们的数据帧，因此就丢弃这个数据帧 而不能够收下来。具有广播特性的总线上实现了一对一的通信。为了通信的简便 以太网采取了两种重要的措施 采用较为灵活的无连接的工作方式,即 不必先建立连接就可以直接发送数据。以太网对发送的数据帧不进行编号，也 不要求对方发回确认。这样做的理由是局域网信道的质量很好，因 信道质量产生差错的概率是很小的。以太网提供的服务 以太网提供的服务是不可靠的交付，即 尽最大努力的交付。当目的站收到有差错的数据帧时就丢弃 些帧，其他什么也不做。差错的纠正由 局层来决定。如果高层发现丢失了一些数据而进行重 传，但以太网并不知道这是一个重传的 帧，而是当作一个新的数据帧来发送。以太网发送的数据都使用 曼彻斯特(Manchester)编码出现电平转换码元基带数字信号 曼彻斯特编码10001100卜111I_J_n_TLA 1Ali AJLJ uA i An-TL-T i A i 载波监听多点接入/碰撞检测 CSMA/CD CSMA/CD 表示 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detectiono“多点接入”表示许多计算机以多点接入的方 式连接在一根总线上。“载波监听”是指每一个站在发送数据之前先 要检测一下总线上是否有其他计算机在发送数 据，如果有，则暂时不要发送数据，以免发生 碰撞。总线上并没有什么“载波”。因此，“载波监 听”就是用电子技术检测总线上有没有其他计 算机发送的数据信号。碰撞检测“碰撞检测”就是计算机边发送数据边检测信道 上的信号电压大小。当几个站同时在总线上发送数据时，总线上的 信号电压摆动值将会增大（互相叠加）。当一个站检测到的信号电压摆动值超过一定的 门限值时，就认为总线上至少有两个站同时在 发送数据，表明产生了碰撞。所谓“碰撞”就是发生了冲突。因此“碰撞检 测”也称为“冲突检测”。检测到碰撞后 在发生碰撞时,总线上传输的信号产生 了严重的失真，无法从中恢复出有用的 信息来。每一个正在发送数据的站，一旦发现总 线上出现了碰撞，就要立即停止发送，免得继续浪费网络资源，然后等待一段 随机时间后再次发送。电磁波在总线上的 有限传播速率的影响 当某个站监听到总线是空闲时，也可能 总线并非真正是空闲的。A向B发出的信息，要经过一定的时间 后才能传送到Bo B若在A发送的信息到达B之前发送自 己的帧（因为这时B的载波监听检测不到 A所发送的信息），则必然要在某个时间 和A发送的帧发生碰撞。碰撞的结果是两个帧都变得无用。传播时延对载波监听的影响B、B发送数据-i-T-8Y-f=T单程端到端 传播时延记为工f=T-5/2 发生碰撞B检测到发生碰撞 停止发送重要特性!使用CSMA/CD协议的以太网不能进行全 双工通信而只能进行双向交替通信（半双 工通信）。-每个站在发送数据之后的一小段时间内，存在着遭遇碰撞的可能性。这种发送的不确定性使整个以太网的平均 通信量远小于以太网的最高数据率。_争用期!最先发送数据帧的站,在发送数据帧后至 多经过时间2c（两倍的端到端往返时延）就可知道发送的数据帧是否遭受了碰撞。以太网的端到端往返时延2c称为争用期,或碰撞窗口。经过争用期这段时间还没有检测到碰撞，才能肯定这次发送不会发生碰撞。二进制指数类型退避算法 truncated binary exponential type 1发生碰撞的站在停止发送数据后,要推迟（退避）一个随机时间才能再发送数据。确定基本退避时间，一般是取为争用期2ro-定义重传次数k,k410,即k=Min重传次数，10 从整数集合 01，（2卜-1 中随机地取出一个 数，记为几重传所需的时延就是倍的基本 退避时间。当重传达16次仍不能成功时即丢弃该帧，并 向高层报告。争用期的长度!以太网取写石US为争用期的长度。对于10 Mb/s以太网，在争用期内可发送 512 bit,即 64 字节。以太网在发送数据时，若前64字节没有发 生冲突，则后续的数据就不会发生冲突。最短有效帧长!如果发生冲突,就一定是在发送的前64字 节之内。由于一检测到冲突就立即中止发送，这时 已经发送出去的数据一定小于64字节。以太网规定了最短有效帧长为64字节，凡 长度小于64字节的帧都是由于冲突而异常 中止的无效帧。强化4曲撞!当发送数据的站一旦发现发生了碰撞时:立即停止发送数据；再继续发送若干比特的人为干扰信号(jamming signal),以便让所有用户都知道现在已经发生 了碰撞。B也能够检测到冲突，并立即停止发送数据帧，接 着就发送干扰信号。这里为了简单起见，只画出A 发送干扰信号的情况。3.4使用广播信道的以太网3.4.1 使用集线器的星形拓扑:传统以太网最初是使用粗同轴电缆,后来演进到使用比较便宜的细同轴电缆，最后 发展为使用更便宜和更灵活的双绞线。这种以太网采用星形拓扑，在星形的中心 则增加了一种可靠性非常高的设备，叫做 集线器(hub)使用集线器的双绞线以太网两对双绞线集线器/RJ_45插头星形网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。以太网在局域网中的统治地位-JI-10BASE-T的通信距离稍短，每个站到集线 器的距离不超过100 mo 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。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。具有三个接口的集线器集线器网卡 I I网卡 I I网卡工作站工作站工作站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2C，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。(b/s),因 而帧的发送时间为L/C-TQ(S)O以太网的信道利用率昼个帧从开始发送,经可能发生鹏后,将再重传数次，到发送成功且信道转为空闲（即再经过 时间T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。-发生碰撞-f-占用期-:争用期1争用期:争用期 发送成功*-2*-2*-2*-TQ-F-发送一帧所需的平均时间-T参数a要提高以太网的信道利用率,就必须减小C与 兀之比。在以太网中定义了参数a,它是以太 网单程端到端时延了与帧的发送时间兀之比:TQ=(3-2)T。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。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7的数值会太大。以太网的帧长不能太短，否则兀的值会 太小，使a值太大。信道利用率的最大值smax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To+。而帧本身的 发送时间是兀。于是我们可计算出理想情况下的 极限信道利用率Smax为：SmaxT。二 1 7+T 1+6Z(3-3)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。.48位的MAC地址 lEEE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。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)(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。以太网的MAC帧格式前同步码帧开始 定界符以太网V2的MAC帧格式以太网V2的MAC帧格式以太网V2的MAC帧格式类型字段用来标志上一层使用的是什么协议，以便把收到的MAC帧的数据上交给上一层的这个协议。以太网V2的MAC帧格式 数据字段的正式名称是MAC客户数据字段J 最小长度64字节-18字节的首部和尾部=数据字段的最小长度以太网V2的MAC帧格式当传输媒体的误码率为1x10-8时，MAC子层可使未检测到的差错小于仅10-14。当数据字段的长度小于46字节时，应在数据字段的后面加入整数字节的填充字段,以保证以太网的MAC帧长不小于64字节。以太网V2的MAC帧格式在帧的前面插入的8字节中的第一个字段共7个字节,是前同步码，用来迅速实现MAC帧的比特同步。第二个字段是帧开始定界符，表示后面的信息就是MAC帧。无效的MAC帧 数据字段的长度与长度字段的值不一致；帧的长度不是整数个字节；用收到的帧检验序列FCS查出有差错；数据字段的长度不在46-1500字节之间。有效的MAC帧长度为64-1518字节之间。对于检查出的无效MAC帧就简单地丢弃。以 太网不负责重传丢弃的帧。帧间最小间隔 帧间最小间隔为9.6 ILLS,相当于96 bit的发送 时间。一个站在检测到总线开始空闲后，还要等待 9.6 us才能再次发送数据。这样做是为了使刚刚收到数据帧的站的接收缓 存来得及清理，做好接收下一帧的准备。3.5扩展的局域网3.5.1在物理层扩展局域网-主机使用光纤和一对光纤调制解调器连接到集线器光纤 调制解调器光纤以太网 集线器光纤 调制解调器用多个集线器可连成更大的局域网某大学有三个系，各自有一个局域网三个独立的碰撞域碰撞域用集线器组成更大的局域网 都在一个碰撞域中用集线器扩展局域网优点.使原来属于不同碰撞域的局域网上的计算机能够进 行跨碰撞域的通信。-扩大了局域网覆盖的地理范围。缺点-碰撞域增大了，但总的吞吐量并未提高。-如果不同的碰撞域使用不同的数据率，那么就不能 用集线器将它们互连起来。3.5.2在数据链路层扩展局域网 在数据链路层扩展局域网是使用网桥。网桥工作在数据链路层，它根据MAC帧的目 的地址对收到的帧进行转发。网桥具有过滤帧的功能。当网桥收到一个帧时,并不是向所有的接口转发此帧，而是先检查此 帧的目的MAC地址，然后再确定将该帧转发 到哪一个接口1.网桥的内部结构网桥站表网桥接口 1网段B接口管理 软件接口 1*缓存网桥协议 实体接口 2站地址接口111222接口 2网段f U il使用网桥带来的好处 过滤通信量。扩大了物理范围。提高了可靠性。可互连不同物理层、不同MAC子层和不同速率（如10 Mb/s和100 Mb/s以太网）的局域网。网桥使各网段成为 隔离开的碰撞域使用网桥带来的缺点 存储转发增加了时延。在MAC子层并没有流量控制功能。具有不同MAC子层的网段桥接在一起时时延 更大。网桥只适合于用户数不太多（不超过几百个）和 通信量不太大的局域网，否则有时还会因传播 过多的广播信息而产生网络拥塞。这就是所谓 的广播风暴。站1两个网桥之间还可使用一段点到点链路 站2用户层网桥1网桥2IPMAC物理层 幺IPMLAN用户数据MACI物理层LAN)MAC物理层物理层里层物壬用户层&IP-H7MAC-HMAC-TDL-HDL-T网桥不改变它转发的帧的源地址网桥和集线器（或转发器）不同集线器在转发帧时，不对传输媒体进行检 测。网桥在转发帧之前必须执行CSMA/CD 算法。若在发送过程中出现碰撞，就必须停止发送 和进行退避。2.透明网桥 目前使用得最多的网桥是透明网桥(transparent bridge)o“透明”是指局域网上的站点并不知道所发送 的帧将经过哪几个网桥，因为网桥对各站来说 是看不见的。透明网桥是一种即插即用设备，其标准是IEEE 802.1Do网桥应当按照以下自学习算法 处理收到的帧和建立转发表 若从A发出的帧从接口x进入了某网桥，那么从这个接口 出发沿相反方向一定可把一个帧传送到Ao 网桥每收到一个帧，就记下其源地址和进入网桥的接口，作为转发表中的一个项目。在建立转发表时是把帧首部中的源地址写在“地址”这一 栏的下面。在转发帧时，则是根据收到的帧首部中的目的地址来转发 的。这时就把在“地址”栏下面已经记下的源地址当作目 的地址，而把记下的进入接口当作转发接口。转发表的建立过程举例1A-BF C地址接口pnLU2二网桥在转发表中 登记以下三个信息 在网桥的转发表中写入的信息除了地址和接 口外，还有帧进入该网桥的时间。这是因为以太网的拓扑可能经常会发生变化,站点也可能会更换适配器（这就改变了站点 的地址）。另外，以太网上的工作站并非总 是接通电源的。把每个帧到达网桥的时间登记下来，就可以 在转发表中只保留网络拓扑的最新状态信息。这样就使得网桥中的转发表能反映当前网络 的最新拓扑状态。网桥的自学习和转发帧 的步骤归纳 网桥收到一帧后先进行自学习。查找转发表中与收到 帧的源地址有无相匹配的项目。如没有，就在转发表 中增加一个项目（源地址、进入的接口和时间）。如 有，则把原有的项目进行更新。转发帧。查找转发表中与收到帧的目的地址有无相匹 配的项目。如没有，则通过所有其他接口（但进入网桥的接口除外）按 进行转发。如有，则按转发表中给出的接口进行转发。若转发表中给出的接口就是该帧进入网桥的接口，则应丢弃 这个帧（因为这时不需要经过网桥进行转发）。透明网桥使用了生成树算法这是为了避免产生转发的帧在网络中不断地 兜圈子。网桥1转发的帧网桥1局域网2 网桥2局域网1A发出的帧兜圈子 网络资源白白消耗了F2网桥2转发的帧生成树的得出 互连在一起的网桥在进行彼此通信后，就能 找出原来的网络拓扑的一个子集。在这个子 集里，整个连通的网络中不存在回路，即在 任何两个站之间只有一条路径。为了避免产生转发的帧在网络中不断地兜圈 子。为了得出能够反映网络拓扑发生变化时的生 成树，在生成树上的根网桥每隔一段时间还 要对生成树的拓扑进行更新。3.源路由网桥 透明网桥容易安装，但网络资源的利用不充分。源路由(source route)网桥在发送帧时将详细的路由 信息放在帧的首部中。源站以广播方式向欲通信的目的站发送一个发现帧,每个发现帧都记录所经过的路由。发现帧到达目的站时就沿各自的路由返回源站。源 站在得知这些路由后，从所有可能的路由中选择出 一个最佳路由。凡从该源站向该目的站发送的帧的 首部，都必须携带源站所确定的这一路由信息。4.多接口网桥以太网交换机 1990年问世的交换式集线器(switching hub),可 明显地提高局域网的性能。交换式集线器常称为以太网交换机(switch)或第二 层交换机(表明此交换机工作在数据链路层)。以太网交换机通常都有十几个接口。因此，以太 网交换机实质上就是一个多接口的网桥，可见交 换机工作在数据链路层。以太网交换机的特点 以太网交换机的每个接口都直接与主机相连，并 且一般都工作在全双工方式。交换机能同时连通许多对的接口，使每一对相互 通信的主机都能像独占通信媒体那样，进行无碰 撞地传输数据。以太网交换机由于使用了专用的交换结构芯片，其交换速率就较高。独占传输媒体的带宽 对于普通10 Mb/s的共享式以太网，若共有N个 用户，则每个用户占有的平均带宽只有总带宽(10 Mb/s)的N分之一。使用以太网交换机时，虽然在每个接口到主机的 带宽还是10 Mb/s,但由于一个用户在通信时是独 占而不是和其他网络用户共享传输媒体的带宽，因此对于拥有N对接口的交换机的总容量为/Vx10Mb/So这正是交换机的最大优点。用以太网交换机扩展局域网100 Mb/s万维网-服务器路由器至因特网100 Mb/s100 Mb/s电子邮件二 服务器以太网 交换机10BASE-T7二系利用以太网交换机可以很方便地 实现虚拟局域网虚拟局域网VLAN是由一些局域网网段构成的与 物理位置无关的逻辑组。-这些网段具有某些共同的需求。-每一个VLAN的帧都有一个明确的标识符，指明发送这 个帧的工作站是属于哪一个VLANo虚拟局域网其实只是局域网给用户提供的一种服 务，而并不是一种新型局域网。I B2VLAN3VLAN2。21,以太网 交换机VLAN1 以太网B3 以太网一 交换机一以太网 交换机三个虚拟局域网：VLAN1?VLAN2W VLAN3以太网个;施林7毕3：VLAN3VLAN1VLAN2以太网 交换机以太网 交换机1I II1,.当B1向VLAN2工作组内成员发送数据时,工作站B2和B3将会收到广播的信息。以太网个;施林7毕3：VLAN3以太网 交换机以太网 交换机|B2VLAN2VLAN1I IIJ，B1发送数据时,工作站AhA2和C1 都不会收到B1发出的广播信息。以太网 交换机VLAN1VLAN2VLAN3以太网交换机虚拟局域网限制了接收广播信息的工作站数，使得网络 不会因传播过多的广播信息（即“广播风暴”）而引起性能恶 虚拟局域网使用的 以太网帧格式型拟局域网协议允许在以太网的帧格式中插入-个4字节的标识符，称为VLAN标记(tag),用来 指明发送该帧的工作站属于哪一个虚拟局域网。2字节长度/类型=802.1Q标记类型标记控制信息10000001 00000000/VID2字节/I用户优先级CFI3.6高速以太网3.6.1 100BASE-T 以太网 速率达到最起过100 Mb/s的以太网称为 高速以太网。在双绞线上传送100 Mb/s基带信号的星 型拓扑以太网，仍使用IEEE 802.3的 CSMA/CD协议。100BASE-T以太网又 称为快速以太网(Fast Ethernet)o100BASE-T以太网的特点 可在全双工方式下工作而无冲突发生。因此，不使用CSMA/CD协议。MAC帧格式仍然是802.3标准规定的。保持最短帧长不变，但将一个网段的最 大电缆长度减小到100 m。帧间时间间隔从原来的9.6|is改为现在 的 0.96 ILLS。三种不同的物理层标准 100BASE-TX使用2对UTP 5类线或屏蔽双绞线STPO 100BASE-FX-使用2对光纤。100BASE-T4使用4对UTP 3类线或5类线。3.6.2吉比特以太网 允许在1 Gb/s下全双工和半双工两种 方式工作。使用8023协议规定的帧格式。在半双工方式下使用CSMA/CD协议（全双工方式不需要使用CSMA/CD协 议）。与10BASE-T和100BASE-T技术向后 兼容。吉比特以太网的物理层1000BASE-X层：1000BASE-SX1000BASE-LX1000BASE-CX1000BASE-T基于光纤通道的物理SX表示短波长 LX表示长波长 CX表示铜线使用4对5类线UTP全双工方式当吉比特以太网工作在全双工方式时（即通信双方可同时进行发送和接收数 据），不使用载波延伸和分组突发。吉比特以太网的配置举例中央服务器-100 Mb/s 链路1 Gb/s 链路吉比特 交换 集线器3.6.3 10吉比特以太网 10吉比特以太网与10 Mb/s,100 Mb/s和 1 Gb/s以太网的帧格式完全相同。10吉比特以太网还保留了 802.3标准规定 的以太网最小和最大帧长，便于升级。10吉比特以太网不再使用铜线而只使用光 纤作为传输媒体。10吉比特以太网只工作在全双工方式，因 此没有争用问题，也不使用CSMA/CD协议。吉比特以太网的物理层 局域网物理层LAN PHYO局域网物理层的 数据率是10.000 Gb/So 可选的广域网物理层WAN PHYO广域网物 理层具有另一种数据率，这是为了和所谓的“Gb/s”的 SONET/SDH(即OC-192/STM-64)相连接。-为了使10吉比特以太网的帧能够插入到0C-192/STM-64帧的有效载荷中，就要使用可选的 广域网物理层，其数据率为9.95328 Gb/So端到端的以太网传输 10吉比特以太网的出现，以太网的工作范 围已经从局域网（校园网、企业网）扩大到 城域网和广域网，从而实现了端到端的以太 网传输。这种工作方式的好处是：.成熟的技术-互操作性很好.在广域网中使用以太网时价格便宜。-统一的帧格式简化了操作和管理。以太网从10 Mb/s到10 Gb/s的演进 以太网从10 Mb/s至IJ 10 Gb/s的演进证明了 以太网是：可扩展的（从10 Mb/s到10 Gb/s o 灵活的（多种传输媒体、全/半双工、共享/交换）。-易于安装。稳健性好。3.6.4使用高速以太网 进行宽带接入 以太网已成功地把速率提高到1 10 Gb/s,所 覆盖的地理范围也扩展到了城域网和广域网，因 此现在人们正在尝试使用以太网进行宽带接入。以太网接入的重要特点是它可提供双向的宽带通 信，并且可根据用户对带宽的需求灵活地进行带 宽升级。采用以太网接入可实现端到端的以太网传输，中 间不需要再进行帧格式的转换。这就提高了数据 的传输效率和降低了传输的成本。以太网接入举例:光纤至II大楼FTTB高速汇接点GigaPoPQ 1 Gb/s吉比特以太网光结点汇接点-1 1 Gb/s二、数据轨路层为一（一）数据较路公的功能（二）组帧（二）差桀竺刊1.检桀编码2纠维编码（四）流量控制与可靠传输机制+I流量丝制、口;靠传输与;滑纶窗口机制2.单帧滑动窗n与停止.等待协议3 多帧滑动窗口与后退N门贞协设 GBX）工 多帧滑动窗口与选择重传协议（SR）11-（五）介质访问控制1.信道划分介质访问控制频分多路复用、时分多路及用、波分多路复用、码分多路复用的概念和基 本原理3A2 随即访问介质访问控制ALOHA 协设；CSMA 协议；CSMA CD 协议；CSNLVCA 协议,!3.轮询访问介质访问控制：令牌传递协议（六）局域网1局域网的基本概念与体系结构2 以太网与IEEE 802 33 IEEE 802 11A 4 令牌环司的基本原理（七）广域网I.广域网的基本概念2,PPP协说3.HDLC 协议+（八）数据数据咬路1.网桥的概念和基本原理2.局域网交换机及其工作原理。