局域网

以太网

特征：

用一种物理介质，比如电缆，将比特流传输到各个站点。

总线型以太网

半双工通信

拓扑结构

MAC地址

每台电脑的网卡地址是唯一的
下线？？？

CSMA/CD算法

载波监听（总线上是否有载波）、多点载入（可以有多个终端连接到总线上）、碰撞检测（冲突检测）（总线上是否发生冲突）

工作步骤

先听后讲

侦听总线上是否有载波，总线上无载波才发送数据

等待帧间最小间隔

留出时间让接收终端腾出缓冲空间、避免一个终端连续发出多个mac

边听边讲

在发射数据时还是要去侦听是否发生冲突
如果发生冲突，发送阻塞信号

退后再讲

由退避算法决定终端等待时间。

退避算法

要求

每个终端生成的延时时间是随机独立的
最小延时时间最好为0，唯一为0
所有终端的平均延时时间尽可能小

步骤

设k为冲突次数，初始值为0；每发生一次冲突k++；但k不能超过10。k=min(冲突次数，10)
从整数集合[0,1,…,2^k-1]中随机选择某个整数r
T=r*t（t：协议规定的时间，不同传输速率不同）（终端后退的时间T）
如果某个终端连接重传了16次都检测到冲突发生，则终止传输，并向高层协议报告。

用法

少量终端：减少终端平均延时时间
大量终端：增大整数集合

缺陷

只适应轻负荷：无法支持较多终端向总线不断发送数据。（总线利用率低）
存在捕获效应：一个终端长期可以捕获到”总线传输权”，另一个长期捕获不到。（第一个冲突次数为1，第二个一直在冲突）
存在最短帧长与冲突域直径的制约：R=t(2/3)C（R：冲突域直径，t：信号在R之间的传输时间；没有中继器，C=310^8m/s）（中继器：电信号再生）（终端A发送MAC帧>=2t时才能接受到终端B的冲突信号）Lmin=2t*s（Lmin：最短帧长，单位：bite；s：终端发送速率）（MAC帧：目的地址+原地址+类型+数据+FCS）（限制冲突域直径：MAC帧发送时间与信号冲突域两端之间传播时间的制约关系）

计算总结

t不变：10Mbps：Lmin=64B
100Mbps：Lmin=640B
L=64B不变：10Mbps：t=25.6微秒
100Mbps：t=0.256微秒
无中继器冲突域直径：R=51.2m

扩展以太网

集线器(hub)

多端口的中继器。传输媒体：双绞线

工作原理

网桥与冲突域的分割

原理

解决CSMA/CD算法缺陷思路：减少终端、缩小冲突域直径。

网桥（简易版交换机）

可以将一个大的冲突域分割成两个小的冲突域。
网桥的端口与终端无差。
要求以太网是树形结构（一对多）

工作流程

查看转发表端口：有：转发；同：丢弃；无：广播
同一个端口一定广播
对于交换机：如果表中没有端口信息：登记，广播

功能

隔断电信号，使得不同冲突域之间没有电信号干扰
转发Mac帧：不是所有都转发，同一个冲突域不转发。

判断原终端与目的终端

利用转发表：MAC地址(目的地址) 端口(转发项)

分组交换技术

网桥使用的是分组交换技术。

VLAN与广播域分割

广播域

指所有网桥以广播方式输出MAC帧时，MAC帧遍历的网络范围。

广播危害

浪费网络链路带宽和网桥、终端处理时间。引发安全问题。

网桥与以太网交换机

具有地质学系、MAC帧转发等分组交换功能的叫网桥

VLAN划分

单交换机VLAN划分过程

划分完相当于两个单个的网桥网络

跨交换机VLAN划分

端口配置原则

利用交换机端口，建立同一个VLAN划分中的交换机之间的交换路径（相同交换机、不同VLAN、不同端口线路）
改进：使用共享端口。（8020.1Q协议）

8020.1Q协议

目的地址-源地址-VLAN标记-类型（不能有8100字段）-数据-FCS
VLAN标记：（8100H、VLAN ID）

端口

共享端口：同时属于多个VLAN。MAC帧需要携带VLAN标识（与共享端口的VLAN一致）。
接入端口：只属于单个VLAN。MAC帧不能携带VLAN标识。
混合端口：具有共享、接入端口双重功能。携带VLAN标识，共享。没有携带，接入。可以连接终端可以连接交换机

互联网

局域网

以太网

特征：