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软考中级网络工程师

第3讲

第3讲：物理层与数据链路层

课程目录

01

传输介质

2：数据链路层与MAC地址

3：数据帧结构

4：IEEE802标准

传输介质

1：双绞线（网线）

双绞线可分为屏蔽双绞线(STP)和非屏蔽双绞线(UTP)两种类型。

非屏蔽双绞线无金属屏蔽材料，只有一层绝缘胶皮包裹，价格相对便宜，组

网灵活，更易于安装。屏蔽双绞线比非屏蔽双绞线多了全屏蔽层和/或线对屏

蔽层，通过屏蔽的方式，减少了衰减和噪音，从而提供了更加洁净的电子信

号，和更长的电缆长度，但是屏蔽双绞线价格更加昂贵，重量更重并且不易

安装。

传输介质

（1）3类双绞线：

传输频率16MHz，用于语音传输及最高传输速率10Mb/s的数据

传输，主要用于10base-T。

（2）4类双绞线：

传输频率20MHz，用于语音传输和最高传输速率16Mb/s数据传

输，主要用于基于令牌局域网和10base-T/l00base-T。

传输介质

（3）5类双绞线：

增加了绕线密度，外套绝缘材料，传输频率100MHz，用于语

音传输，最高传输速率为100Mb/s，主要用于10base-T和

100base-T网络，最常用的以太网电缆。

（4）超5类双绞线：

在5类双绞线基础上增加了额外的参数和部分性能的提升，

传输频率100MHz，最高传输速率为1000Mb/s。

（5）6类双绞线：物理上与超五类不同，线与线对之间是分

隔的，传输频率250MHz，传输速率为1000Mb/s。

传输介质

2：同轴电缆

分为粗缆，细缆，传输距离长，单衰减高。一般用于到广电接入网，电视，

监控系统，音响设备等。

传输介质

3：光纤

光纤一般分为单模光纤，多模光纤。

（1）单播光纤采用激光二极管LD作为光源，使用的光波波长为1310nm、1550nm，

通过直线传输方式传输光线。特点是传输距离长，信号衰减小，但成本高。

（2）多模光纤采用发光二极管LED为光源，使用的光波波长为850nm、1300nm，

通过全反射方式传输光线。特点是传输距离短，成本低，但信号衰减大。

传输介质

4：无线电波

无线电波分为，中长波，短波，超短波，微波。波长越短，频率越高，穿透能力

越强，但是传输距离越短。无线电波必威体育官网网址性差，容易被截获。

5：红外线

必须在直视距离内通信，不易被截获，必威体育官网网址性强，抗干扰性强，但传播受天气的

影响。

数据链路层与MAC地址

数据链路层协议有高级链路状态控制HDLC，点到点PPP，以太网Ethernet，带冲突检

测的载波侦听多路访问CSMA/CD，帧中继，令牌环TokenRing，异步传输模式ATM等

协议。

数据链路层分为LLC子层和MAC子层：

（1）LLC子层负责识别网络层协议，然后进行封装。

（2）MAC子层负责把物理层的“0”、“1”比特流组建成帧，并通过帧尾部的错误

校验信息进行错误校验；提供对共享介质的访问方法。

MAC地址又称为以太网地址或物理地址，每台网络设备的每块网卡都有唯一的MAC地

址，MAC地址由网络设备制造商生产时烧录在网卡的。MAC地址则是48位的（6个字

节），如：08:00:20:0A:8C:6D

数据帧结构

数据帧存在两种标准：Ethernet_II帧格式、IEEE802.3帧格式

（1）Ethernet_II帧格式

长度/类型：占用2字节，表示数据的类型

例如：0x0800表示IP包，0x0806表示ARP数据包，0x8035表示RARP数据包

（2）IEEE802.3帧格式

IEEE802.3帧格式类似于Ethernet_II帧，只是Ethernet_II帧的类型被802.3帧

的长度字段取代，并且占用了数据字段的8个字节作为LLC和SNAP字段。

注：类型字段值大于等于1536（0x0600）时，帧使用的是EthernetII格式；小

于等于1500（0x05DC）时，帧使用的是IEEE802.3格式。数据帧在发送时还需要

加上7B前导码，1B定界符，和最小12B的帧间隔用于帧定界与间隔。

IEEE802标准

常见的I