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以太网技术 802.3/Ethernet v2帧格式 CSMA/CD协议 CSMA协议 总线有两个状态：“空闲”和“忙” 每个站点在使用总线发送数据帧之前首先监听总线，查看总线是否处于“空闲”状态，如果总线“忙”就继续等待，继续监听，一直到总线“空闲” 要发送数据帧的站点在监听到总线“空闲”时，开始发送数据帧。 CSMA/CD协议 CD技术 在使用CSMA协议时，有可能会出现两个或两个以上的站点同时监听到总线“空闲”的情况，此时这些站点将同时开始发送数据帧，出现这种情况时，总线会发生冲突，导致所有站点的发送全部失败 每个站点在发送数据后必须检测是否发生了冲突 在发生冲突的情况下，站点使用二进制指数退避算法重发数据帧。 交换型以太网 在整个共享型以太网系统中，受到CSMA/CD媒体访问控制方式的制约，整个系统处在一个碰撞域范围中，系统中每个站都可能在往媒体上发送帧，那么每个站要占用媒体的机率就是10(Mb/s)/n，n为站数，包括10BASE 5、10BASE 2和10BASE T系统，都属于是共享性以太网。 交换型以太网 为了解决共享型以太网的问题，于是产生了交换型以太网。 交换型以太网的特点是使用交换机代替Hub，交换机可以使多个用户同时使用此网络。这样一来，如果用户选用的是快速交换型以太网或者千兆交换型以太网的话，那么一个用户就可以独享100 Mb/s，甚至是1000 Mb/s的数据传输率，而不用去考虑其他用户的使用情况，因此网络的实际带宽得到大幅度提高，可以实现高速的数据传输，任何应用都不会为带宽而担忧了。 交换型以太网 共享以太网 交换型以太网 交换式局域网的核心设备是交换机 多端口间并发连接 独享端口的带宽（10M/100M） 交换型以太网 以太网交换技术 交换机维护一个端口地址表，记录每个端口上所连接的网络中的计算机的MAC地址，实现交换机端口间的快速交换。 以太网交换机的帧转发方式可以分为以下三类： 直接交换方式 存储转发方式 改进直接交换方式 交换型以太网 交换型以太网 直接交换方式 交换机边接收边检测。一旦检测到目的地址字段，就立即将该数据转发出去，而不管这一数据是否出错，出错检测任务由节点主机完成。 优点：交换延迟时间短。 缺点：缺乏差错检测能力，不支持不同输入/输出速率的端口之间的数据转发。 4.3 交换型以太网 存储转发方式 交换机首先要完整地接收站点发送的数据，并对数据进行差错检测。如接收数据是正确的，再根据目的地址确定输出端口号，将数据转发出去。 优点：具有差错检测能力，并能支持不同输入/输出速率端口之间的数据转发。 缺点：交换延迟时间相对较长。 4.3 交换型以太网 改进直接交换方式 将直接交换与存储转发交换结合起来，在接收到数据的前64字节之后，判断数据的头部字段是否正确，如果正确则转发出去。这种方法对于短数据来说，交换延迟与直接交换方式比较接近；而对于长数据来说，由于它只对数据前部的主要字段进行差错检测，因此交换延迟将会明显减少。 全双工以太网 传统的共享介质以太网只以半双工模式工作，网络在同一时间要么发送数据，要么接收数据，而不能同时发送和接收数据。对所有的用户，共享以太网都依赖单条共享介质，因此在技术上不可能同时发送和接收。 为了解决上述问题，1997年发布了IEEE802.3x标准。 全双工以太网 全双工以太网与传统半双工以太网技术的区别在于： 每个端口和交换机背板之间都存在两条逻辑通路。这样，每一个端口就可以同时接收和发送帧，不再受到CSMA／CD的约束，在端口发送帧时不再会发生帧的碰撞，已无碰撞域的存在。全双工的优点是很明显的：同时发送和接收，在理论上这可以使传输速度翻一番。 虚拟局域网(VLAN)技术 VLAN的产生背景－广播风暴 通过VLAN划分广播域 基于端口的VLAN 基于MAC地址的VLAN 基于协议的VLAN 基于子网的VLAN VLAN的帧格式 帧在网络通信中的变化 VLAN路由－产生背景 VLAN隔离了二层广播域，也就严格地隔离了各个VLAN之间的任何流量，分属于不同VLAN的用户不能互相通信。 VLAN路由－使用路由器 不同VLAN之间的流量不能直接跨越VLAN的边界，需要使用路由，通过路由将报文从一个VLAN转发到另外一个VLAN。 * * PA： 前同步码 - 列，用于使接收方与发送方同步 SFD： 帧首定界 --DA： 目的MAC地址； SA： 源MAC地址 LEN：数据长度（数据部分的字节数）（0-1500B） Type： 类型。高层协议标识(0X0800,上层使用IP) LLC PDU+pad -- 最少46字节, 最多1500字节 Pad：填充字段，保证帧长不少于64字节(若Data域≥46字节，则无Pa