苏州大学计算机科学与技术学院计算机通信与网络课件第三章 数据链路层（8）.pptVIP

3.7 IEEE 802.3与总线局域网 世界上第一个以太网由美国 Xerox 公司的 Robert Metcalf 在 1973 年发明 Xerox 公司联合 DEC 和 Intel 公司 ( DIX 小组) 开发该产品，为10Mbps以太网制订了标准 ETHERNET V.2 IEEE 以此为基础，于1989年制订了 IEEE 802.3（两者略有差别） IEEE 802.3 标准系列 三代 Ethernet 的数据链路层和物理层 访问共享介质时可能发生冲突 访问共享介质：使用 CSMA / CD 协议 IEEE 802.3 组网方式 组网方式 10BASE5 (粗缆) 10BASE2 (细缆) 10BASE-T (≥3类双绞线) 10BASE-F (光纤) 10BROAD36 (CATV电缆,宽带) 10Mbps 以太网卡结构 以太网卡（NIC）的结构 以太网卡（NIC）的结构（续） 以太网卡（NIC）的结构（续） 以太网卡（NIC）的结构（续） 网 卡 参 数 网卡参数（续） 网卡参数（续） 以太网卡（NIC）的功能 网卡完成 MAC 和 PHY 的功能，包括网卡与网络电缆的物理连接、介质访问控制（CSMA/CD）、数据帧的封装与解封、帧的发送与接收、错误校验、数据信号的编码与解码（曼彻斯特代码的转换）、数据的串-并行转换等功能。 由于大规模集成电路技术的进步，网卡的功能现在已经可以全部做在一块芯片中，如 SMSC 公司的以太芯片LAN91C111就集成了以太网 MAC＋PHY 的全部功能。 SMSC公司的LAN91C111以太芯片 (10/100M ISA Ethernet Single Chip MAC + PHY ) 以太网卡的工作 网卡不是完全自治的单元，通常称为半自治单元。 当网卡收到一个目的地址为非本机的幀或有差错的帧时，它就丢弃该帧，并不通知它所在的计算机。 当网卡收到一个正确的帧时，它就使用中断来通知该计算机并交付给上一层。 当计算机要发送高层交下来的数据时，就由协议栈向下交给网卡，组装成帧后，发送到局域网。 以太网卡的工作 为了通信的简便， 以太网采取了两种方法。 第一，采用无连接的工作方式，即不必先建立连接就可以直接发送数据。 第二，不要求收到数据的目的站发回确认。不要确认的理由是局域网信道的质量很好，因信道质量产生差错的概率是很小的。 因此，以太网提供的服务是不可靠的交付，即尽最大努力的交付。 网卡数据传送方式 数据传送方式之一 : DMA 数据传送方式之一: DMA 数据传送方式之二: PIO 数据传送方式之二: PIO 网卡两种传送方式的比较 DMA方式 DMA 时 CPU 可以自由做其它处理工作 DMA 方式传送速度比 PIO 方式要快 初始化 DMA 需一定开销 PIO方式 CPU 需与网卡直接打交道，处理每次存取 ( IN/OUT指令、LOAD/STORE指令 ) 当帧长度很短时，处理速度比 DMA 方式快 10Mbps 以太网布线原则 3-4-5原则：10Mbps以太网规划中应该遵循的规则， 从而保证以太网能够正常工作。 5－指任意两个站点间最多有5个以太网网段 4－任意两个站点间最多有4个中继器 3－表示任意两个站点间最多有3个网段有站点相连 也就是说如果两个站点间有5个以太网网段，并不是所有的网段都可以连接站点，有些网段只是用来扩展网络的距离。 10Mbps以太网的3-4-5原则与直径 10BASE-5 10BASE-5 的外部收发器 以10BASE-5实例分析IEEE 802.3体系结构 10BASE-2 10BASE-2 使用网卡中的内部收发器 10BASE-T 10BASE-T网卡、UTP电缆与HUB Category 3/4/5/6 UTP 支持的带宽 DTE网卡与 HUB/Switch 间用直通电缆 DTE网卡与 DTE网卡间用交叉电缆 10BASE-F 10BASE-F使用光纤作长距离连接， 最适宜建筑物间的连接，其中“F”代表光纤，数据率为10Mbps。使用曼彻斯特编码方式传输数据。有三种具体实现方法，分别对应以下标准： （1）10BASE-FP P代表无源（Passive）。用无源星形拓扑连 接站点和中继器，每段链路不超过1km。 （2）10BASE-FL L代表链路（Link）。定义了连接站点或中