第3章_以太网组网技术基础.ppt

上海交通大学计算机系 上海交通大学计算机系 * 上海交通大学计算机系 * 计算机组网原理 马范援 fyma@sjtu.edu.cn 上海交通大学计算机科学与工程系 * 上海交通大学计算机系 * 原理篇： 基于以太网的企业内组网技术 基于广域网的组网技术 教材： 《当代组网技术》 张公忠 陈锦章编著 清华大学出版社 讲授内容 * 上海交通大学计算机系 * 工程篇： 网络规划与设计 网络工程实施 网络设备与系统选型 网络综合布线系统 教材：《全新计算机网络工程教程》 郭诠水 主编 王宝智 编著 北京希望电子出版社 补充内容：无线通信网 * 上海交通大学计算机系 * 要求学生在己具有计算机网络基本知识的基础上学习本课程。 组网技术是一门应用技术，着重对应用知识的理解。 在讲解以太网原理时有一些理论知识和计算，其它章节都是介绍基本原理和概念。 本课程内容比较多，重点放在企业内的组网以及企业如何接入广域网。 本课程特点 * 上海交通大学计算机系 * 教材中的内容很多，如果全部按照书上内容讲解，时间不够，大家也不容易消化，因此本课程按教材的框架授课，内容上有所调整和删减，并补充一些实践知识。同学们复习时以上课的材料为核心阅读书上的内容。并且要求大家上课时注意听老师的讲解。 对ATM网络技术不作介绍。 * 上海交通大学计算机系 * 计算机技术发展的四大规律 Moore定律 微处理器内晶体管数每18个月翻1番。 Bell定律 若计算能力不变，微处理器的价格和体积每18个月减少一半。 Gilder定律 主干网的带宽每6个月增加1倍。 Metcalfe定律 网络的价值同网络用户数量的平方成正比。 * 上海交通大学计算机系 * 计算机网络技术的发展趋势 网络速度的进一步提高 DWDM技术的光传输带宽己达1.6Tbps，3-5年内将达10Tbps； 线速路由器已达10Gbps，未来将达40Gbps； 光交换技术。 IPv6协议取代IPv4 * 上海交通大学计算机系 * 提高服务质量(QoS)成为热点 适应于数据、话音、视频等多业务的传输。 新一代网络体系结构的出现 例如：主动网络。 移动通信的广泛应用 无线局域网(WLAN)； 3G、4G。 网络安全性的加强 新的应用出现 * 上海交通大学计算机系 * 《计算机组网原理》原理篇 第三章 以太网组网技术基础 * 上海交通大学计算机系 * 本章重点 以太网工作原理 CSMA/CD 碰撞槽时间及最小帧长度的计算 曼彻斯特编码的原理及优点 10BaseT的技术特点 集线器工作原理及功能 * 上海交通大学计算机系 * 第三章 以太网组网技术基础 3.1 以太网发展情况及其标准 * 上海交通大学计算机系 * 3.2 媒体访问控制方式 3.2.3 CSMA/CD机理 CSMA/CD工作原理 载波侦听多路存取/冲突检测 总线 * 上海交通大学计算机系 * CSMA/CD的工作过程 开始冲突 A B ? t B发送数据 信道占用时间 A检测到冲突 冲突加强信号 ? TB TJ 如一个站点发送后，经2?后没有冲突，即发送成功 。 * 上海交通大学计算机系 * 发生碰撞时间的上限，即发送站发出帧后能检测到碰撞的最长时间 3.2 碰撞槽时间（slot time） * 上海交通大学计算机系 * 设：信号在物理信道上的传播速度：v 一般近似为： v = 200m / s 物理信道长度：S 网卡延时：tPHY 则可得：τ = S/v Slot time = 2τ+ 2tPHY 如果考虑网段上有N个中继器，每个中继器延迟时间为t中继器，则可得下式： Slot time = 2*(τ+ tPHY + N X t中继器 ) 碰撞槽时间的计算 * 上海交通大学计算机系 * 10M以太网的连接标准(5-4-3规则) * 上海交通大学计算机系 * Slot time是监测一次碰撞所需的最长时间。 限制了帧的最小长度 Lmin 设 R 为报文传输速率 则 Lmin/R ≥ Slot time Lmin ≥ Slot time X R Lmin ≥ 2 X(S/v + tPHY + N X t中继器 ) X R 书上3.3式(P.5)中的 / 应改为 X