第7章 共享传输介质的局域网

null第7章 共享传输介质的局域网第7章 共享传输介质的局域网null 共享传输介质的局域网把传输介质作为各站点共享的资源，局域网的介质访问控制是将传输介质的频带有效地分配给网上各站点的用户。以太网采用争用方法，属于随机访问技术，环网采用标记方法，属于控制访问技术。 本章学习要点：本章学习要点：1、  10M以太网的实现方法 2、  快速以太网 3、  千兆位以太网参考模型 4、  标记环网的工作原理 5、  FDDI网协议 7.1 传统以太网7.1 传统以太网7.1.1 基带系统 基带的发送技术是一种双向传输技术，通常采用50Ω电缆作为传输介质，用数字信号发送。 总线的两端加上终端器以防止反射效应。 总线最大长度为500m，最大站点数为100，数据速率可达10Mbps。 可用中继器连接各段总线，以扩展总线长度。 图 7.1 基带发送技术图 7.1 基带发送技术图 7.2 以太网结构及典型实现方法图 7.2 以太网结构及典型实现方法7.1.2 IEEE802.3局域网络7.1.2 IEEE802.3局域网络图 7.3 3种802.3局域网络缆线连接图 7.3 3种802.3局域网络缆线连接图 7.4 4种不同光缆拓扑图 7.4 4种不同光缆拓扑7.2 快速以太网 采用CSMA/CD介质访问控制, 速率为100Mbps的一种LAN称快速以太网。7.2 快速以太网 采用CSMA/CD介质访问控制, 速率为100Mbps的一种LAN称快速以太网。 null7.2.1 快速以太网类型 •100Base –T4 采用3类、4类、5类UTP 最大距离100M •100Base –Tx 采用5类UTP或150ΩSTP 最大距离100M •100Base –Fx 采用多模光纤 最大距离100M 7.2.2 快速以太网协议 7.2.2 快速以太网协议 图 7.5 不同物理层结构的以太网参考模型 null快速以太网参考模型 用介质无关接口（MII）代替传统以太网的连接单元接口（AUI） 用调节子层（RS）代替物理信号子层（PLS）进行位串转换 用物理编码子层（PCS）对数据编码 物理介质相关子层（PMD）定义物理层 null采用新的编码信令 100Base –T4 采用8B/6T编码方案 100Base –Tx 采用4B/5B及MLT-3编码方案 100Base –Fx 采用4B/5B及NRZ1编码方案 图 7.6 MLT—3编码 图 7.6 MLT—3编码 图 7.7 8B/6T传输方案 图 7.7 8B/6T传输方案 图 7.8 两种快速以太网的物理层模型 图 7.8 两种快速以太网的物理层模型 7.3 千兆位以太网 7.3 千兆位以太网 7.3.1 以太网的进展 采用CSMA/CD介质访问控制, 速率为1000Mbps的一种LAN称千兆以太网。图 7.9 具有不同速率的IEEE 802.3以太网参考模型 图 7.9 具有不同速率的IEEE 802.3以太网参考模型 null千兆位以太网类型 •1000Base–Cx 采用150Ω屏蔽双绞线STP，最大距离250m •1000Base–Sx 采用多模光纤，最大距离500m 采用单模光纤，最大距离5000m 7.3.2 千兆位以太网标准和参考模型7.3.2 千兆位以太网标准和参考模型图 7.10 千兆位以太网参考模型null调节子层（RS）和千兆位介质独立接口(GMII)是MAC和物理层的接口。RS实现串并转换，GMII能连接各种介质类型。 •物理编码子层（PCS）为所有物理介质提供给RS子层一个统一的接口，使用光纤通道采用的8B/10B编码。 •物理介质连接子层（PMA）对物理编码子层提供一个介质相关的方法以支持各种串行的面向位的物理介质。 •物理介质相关子层（PMD）将物理介质映射到物理编码子层PCS，定义用于各种介质的物理层信号。 •物理介质相关接口（MDI）是真正的物理层接口。 图 7.11 MAC/RS服务原语和原语到GMII信号的映射图 7.11 MAC/RS服务原语和原语到GMII信号的映射图 7.12 千兆位以太网物理子层分配图图 7.12 千兆位以太网物理子层分配图图 7.13 千兆位以太网物理子层的功能和接口图图 7.13 千兆位以太网物理子层的功能和接口图图 7.14 具有10位接口的PMA子层功能框图图 7.14 具有10位接口的PMA子层功能框图图 7.15 1000Base-T的链路拓扑图 7.15 1000Base-T的链路拓扑7.3.3 千兆位以太网的应用7.3.3 千兆位以太网的应用图 7.16 网络速率的增长图 7.17 局域网通信分布趋势图 7.17 局域网通信分布趋势图 7.18 交换式LAN结构的千兆位以太网配置图 7.18 交换式LAN结构的千兆位以太网配置7.4 标记环网7.4 标记环网 采用标记（权标）传递方法进行介质访问控制的一种环状局域网。 7.4.1 标记环网操作原理7.4.1 标记环网操作原理图 7.19 标记环网操作原理7.4.2 优先级策略7.4.2 优先级策略 标记环网上的各个站点可以设置成不同的优先级，采用分布式的调度算法实现。优先级由访问控制帧设置，其格式为：null简化的假定： ①假定只有两个优先级：0和1。 ②当站点接收到一个有用标记后，只发送一幅帧。 算法中常用到的一些参量： Pr——环上最后一个标记或帧的优先级值。 Rr——环上最后一个标记或帧的优先级预约值。 Pm——等待发送的帧的最高优先级值。 S——状态变量，初始值为0。 null优先级调度算法： ① 接收到可用帧的标记假如接收到的标记帧P≤Pm，则将空标记变为满标记，并发送一幅帧，设置P=Pr，R=0。 ② 请求可用的标记假如环上的帧(或带有P>Pm的标记)，RPr或Pm>Pr，则发送的标记中设置P=max(Rr，Pm)，R=0且S=1。 前者发送的标记优先级不变，后者则优先级提高了。 ④ 回到低的优先级假如Pm表

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