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1)IEEE计算机协会启动了802 项目:用来指明主要局域网协议中物理层和数据
IEEE将数据链路层进一步划分为两个子层:逻辑链路控制( LLC) 和媒体接入控制(MAC)。
2)帧格式
以太网的帧包含了7个字段:前同步码、SFD、DA、SA、数据单元的长度/类型、上层数据以及CRC。以太网不提供任何机制来确认收到的帧,因此以太网是一种被称为不可靠的媒体。MAC帧的格式:
SFD:11提醒接收方接下来的字段就是目的地址
长度:64(-18)~1518(-18)字节。 (单位:比特:字节✖8)
最短限制:使CSMA/CD正确操作
最长限制:有助于减少缓存的大小,其次防止一个站垄断了共享媒体,阻止其他需要发送数据的站发送
3)6字节=12个十六进制数字=48比特
4A:30:10:21:10:1A(数据流量地址/物理地址/MAC地址)
4)
地址字段中第一个字节的最低位指明了该地址的类型。
如果该比特是0就是单播地址,反之则为多播地址。
广播目的地址是多播地址的一种特殊形式,其中所有位都是1。
地址描绘到线路上
指定地址是单播还是多播地址的那一位会最先到达接收方
5)
标准以太网:IEEE 802.3
传统的以太网中,各站在物理上通过总线拓扑或星型拓扑连接在一起,但但逻辑上的拓扑结构一定是总线的。意思就是说,所有站共享媒体(信道),并且一次只能由一个站使用媒体。
接入方法:CSMA/CD 带碰撞检测的载波侦听多点接入
两个站同时使用媒体,他们发送的帧会产生碰撞→CSMA/CD
CSMA(载波侦听多点接入)要求每个站在发送前先对媒体进行侦听。原则:“传送前先侦听”或“先听后讲”。能降低碰撞的可能性,不能消除碰撞。
CSMA在开始发送一个帧之前先侦听一下信道。一个站的发送和接收是连续且并行的(使用两个不同的端口)。不断侦听信道得到以下两种状态:传输完成/检测到碰撞,这两个事件都会使传输停止。
干扰信号: 加强碰撞效果,以防止其他站侦听不到该碰撞
6)最小帧长要使CSMA/CA正常工作,我们必须要限制帧的长度。
★在标准以太网中,如果最大传播时间是25.6us,那么帧的最小长度是多少?
解 : 帧的传输时间是Tf r =2×T p =51.2s。10Mbps×51.2us=512比特或64字节。这实际上就是标准以太网中帧的最小长度
7)
快速以太网:IEEE 802.3u
MAC子层: 以太网从10MMbps发展到100Mbps最主要考虑的是原封不动地保留MAC子层,仅保留星型拓扑(两种选择:半双工/全双工)半双工:所有站通过一个集线器连接。全双工:通过交换机实现,且交换机的每个端口都有缓存。
接入方法:CSMA/CD(半双工需要,全双工不需要,但为了兼容标准以太网,保留CSMA/CD)
自动协商: 允许一个站或一个集线器具有更广泛的性能,允许两个设备对操作的模式或数据率进行协商。(新增的一个特性)
目的:
允许不兼容的设备互相连接
允许一个设备具有多种能力
允许一个站检查集线器的能力
快速以太网的目标总结
1.数据率升级到100 Mbps.
2.使之与标准以太网兼容。
3.保持相同的48比特地址不变。
4.保持相同的帧格式不变。
5.保持相同的最小帧长和最大帧长不变
8)吉比特以太网:IEEE 802.3z
以太网发展过程最主要考虑的是原封不动地保留MAC子层,但是因为1Gbps达不到。
媒体介入方式:半双工/全双工(几乎都是全双工)
全双工模式 不需要CSMA/CD:这种模式每台交换机上的每个端口都具有缓存,数据会从这里直至被发送出去,此模式下不产生碰撞。
·在全双工模式下的吉比特以太网中不存在碰撞;
电缆的最大长度是由电缆中的信号衰减决定的。
半双工模式:交换机换成集线器,作用如普通电缆,可能发生碰撞(用CSMA/CD)。
半双工模式下网络的最大长度取决于帧的最小长度。解决方案:传统的(最大网络长度25m)、载波扩充(增加最小帧长,每个站小于4096比特的帧附加扩充位,网络最大程度200m,各集线器到各站的距离可以100m)、帧突发(提高效率:不是每个帧附加扩展位置,而是一次发送多个帧。)
吉比特以太网的宗旨总结:
1.数据率升级到1Gbps。
2.使之与标准以太网和快速以太网兼容。
3.使用相同的48比特地址。
4.使用相同的帧格式。
5.保持相同的最小帧长和最大帧长不变。
6.支持快速以太网中定义的自动协商功能
9)
10G 以太网的宗旨总结: IEEE 802.ae
1.数据率升级到10 Gbps.
2.使之与标准以太网和快速以太网和吉比特以太网兼容。
2.使之与标准以太网和快速以太网兼容。
3.使用相同的48比特地址。
4.使用相同的帧格式。
5.保持相同的最小帧长和最大帧长不变。
6.允许现存的局域网能够连接到城域网(MAN)或广域网上。
7.使以太网能够与像帧中继和ATM这样的技术兼容
10) 无线局域网 IEEE 802.11:包含物理层和数据链路层
体系结构:基本服务集(BBS无线局域网的构件)
扩展的服务集(ESS)
有三个原因使得无线局域网不能直接应用CSMA/CD:
①一个站如果要进行碰撞检测就必须能够同时发送数据和接收碰撞信号。这就意味着昂贵的费用以及对带宽需求增加。
②由于隐藏站的问题可能是碰撞不可检测
③站和站之间的距离可能很远。信号衰减使这一端的站无法听到另一端所产生的碰撞