专注在线职业教育23年
下载APP
小程序
希赛网小程序
导航

预约成功后,不错过重要时期

点击预约

网络工程师视频教学(8)-局域网技术

责编:胡媛 2019-03-26

一、本次课程总结

【课堂名称】

局域网技术

【重点内容】

以太网、冲突域和广播域。

【视频回看地址】

2019希赛网-网络工程师3月25号网络课堂:

https://www.educity.cn/zhibo/v311040.html

【内容详解】

二、以太网CSMA/CD

以太网的核心技术是带冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD)方法。

CSMA/CD的发送流程可以简单的概括为4点:

1.载波侦听过程

根据监听到介质状态后采取的回避策略可将CSMA分为下面几种:

非坚持型CSMA

① 信道空闲,立即发送。

当监听到信道忙的时候,不再坚持监听,而是随机延后一段时间再来监听

缺点:很可能在再次监听之前信道已空闲了,与其它站的冲突概率最低,但产生严重信道浪费。

坚持型CSMA(1-坚持CSMA)

① 信道空闲,立即发送。

② 当监听到信道忙状态时,就坚持监听,直到信道空闲,立即发送一帧。

③ 假如有冲突发生,则等待一段随机长的时间后再监听信道。

缺点:当某站要送数据时,先监听信道,若信道忙,若两个或两个站同时监听到信道空闲,立即发送,必定冲突,即冲突概率为1,故称之为1-坚持型。

2.冲突检测

CSMA/CD总线网络中最短帧长的计算关系式:

1.png

3.发现冲突、停止发送

4.随机延迟重发

以太网采用截断二进制指数退避算法来解决碰撞问题。这种算法让发生碰撞的站在停止发送数据后,不是等待信道变为空闲后就立即再发送数据,而是推迟一个随机的时间。这样做是为了使的重传时再次发生冲突的概率减少,当重传此数达16次仍不能成功时,则表明同时打算发送数据的站太多,以至连续发生冲突,则丢弃该帧,并向高层报告。整个过程请参考视频。

三、以太网MAC地址

以太网地址用来识别一个以太网上的某个单独的设备或一组设备,这个地址又叫做物理地址或者MAC地址。

MAC采用十六进制数表示,共六个字节(48位)。IEEE规定MAC地址第一个字段的最低位为I/G位。I/G位标志这个地址是单播地址还是组播地址。而广播地址就是FFFF.FFFF.FFFF。

注意:以太网卡有过滤功能,网卡只把发送给自己的帧接收,解封装后交给上层处理,而不是发给自己的帧会丢弃。不过,有些网卡可以设置为混杂模式,也就是可以接收任意帧,而不考虑这帧是不是发给自己的。这类网卡经常用于一些网络协议分析工具中

四、以太网帧结构

以太网帧的格式如图所示,包含的字段有前同步码、帧开始界定符、目的地址、源地址、数据类型、数据及帧校验序列)等。目的地址和源地址都是MAC地址,表示发出数据帧的源设备和要到达的设备。类型表示上层交给IP还是IPX,最后是一个帧校验序列,用来检查数据帧在传输过程中是不是出现了查错,发现查错后,直接丢弃该帧,可以由高层协议发起重传。

以太帧的帧长度为64-1518字节。以太网定义的V2帧结构和IEEE 802.3定义的帧结构是不同的,主要在于IEEE 802.3类型字段修改为长度字段。

五、以太网传输介质

双绞线:为了保证最佳的兼容性,普遍采用EIA/TIA 568B标准来制作网线。

568B:白橙 | 橙 | 白绿 | 蓝 | 白蓝 | 绿 | 白棕 | 棕

其中其实真正通信的只有四芯,1-2-3-6。

直线(直通线):两端同时采用一个标准。用于不同类设备之间(就是DTE-DCE)互连。

DTE 类设备:PC、路由器、交换机uplink口、HUB级联口

DCE 类设备:交换机普通口、HUB普通口。(DTE和DCE的区别是DCE主动与DTE协调时钟频率,DTE会根据协调的时钟频率工作)

反线(交叉线):一端采用568A,一端采用568B,用于同类设备之间互连(PC-PC,交换机-交换机)

光纤:

多模光纤:很多不同角度的入射的光线在一条光纤中传输。适合用于近距离传输,一般约束在550M。

单模光纤:如光纤的直径减小到只有一个光的波长,使光纤一直向前传播,而不会产生多次反射,这样的光纤就成为单模光纤。单模光纤传输距离数十公里而不必要采用中继器。

六、高速以太网

百兆以太网、千兆以太网的传输介质标准需要记忆。

100M以太网的新标准还规定了以下三种不同的物理层标准。

100BASE-TX支持2对5类UTP或2对1类STP。1对5类非屏蔽双绞线或1对1类屏蔽双绞线就可以发送,而另1对双绞线可以用于接收,因此100BASE-TX是一个全双工系统,每个节点都可以同时以100Mbps的速率发送与接收。

100BASE-T4支持4对3类UTP,其中有3对用于数据传输,1对用于冲突检测。100BASE-T4是快速以太网的早期实现。 它需要四对铜质双绞线,但这些双绞线只需要是3类而不是TX所要求的5类。

100BASE-FX支持2芯的多模或单模光纤。100BASE-FX主要是用做高速主干网,从节点到集线器(HUB)的距离可以达到2km,是一种全双工系统。

100BASE-T2:随着数字信号处理技术和集成电路技术的发展,只用2对3类UTP线就可以传送100Mbps的数据,因而针对100Base-T4不能实现全双工的缺点,IEEE开始制定100Base-T2标准。

1000 Base-T标准使用的是5类非屏蔽双绞线,双绞线长度可以达到100m。

1000Base-X是基于光纤通道的物理层,使用的媒体有三种:

1000 Base-CX标准使用的是屏蔽双绞线,双绞线长度可以达到25m;

1000 Base-LX标准使用的是波长为1300nm的单模光纤,光纤长度可以达到3 000m;

1000 Base-SX标准使用的是波长为850nm的多模光纤,光纤长度可以达到300~550m。

其中前三项标准是IEEE 802.3z,而1000 Base-T的标准是IEEE 802.3ab。

万兆以太网只工作在全双工方式。

七、冲突域和广播域

连接同一冲突域的设备有Hub,Reperter或者其他进行简单复制信号的设备。

像Hub,交换机等这些第一,第二层设备连接的节点被认为都是在同一个广播域。

1.png

八、交换机交换模式

以太网交换机是利用“端口/MAC地址映射表”进行数据交换的,交换机的“地址学习”是通过读取帧的源地址并记录帧进入交换机的端口号进行的。

根据交换机的帧转发方式,交换机可以分为3类:直接交换方式、存储转发交换方式、无碎片转发方式。他们之间的区别注意结合讲义视频理解。

九、堆叠和级联

交换机之间的连接不外乎两种方式,一是堆叠,一是级联。他们之间的区别注意结合讲义理解。

【视频回看地址】

2019希赛网-网络工程师3月25号网络课堂:

https://www.educity.cn/zhibo/v311040.html


点击进入>>>希赛软考题库 网络工程师每日一练

想要了解更多软考考试资讯,可以关注希赛网软考频道

更多资料
更多课程
更多真题
温馨提示:因考试政策、内容不断变化与调整,本网站提供的以上信息仅供参考,如有异议,请考生以权威部门公布的内容为准!
相关阅读
查看更多

加群交流

公众号

客服咨询

考试资料

每日一练