以太网 以太网(ETHERNET):“统治地位”的有线LAN技术 造价低廉 应用最广泛的LAN技术 比令牌局域网和ATM等,简单、便宜 满足网络速率需求:10 Mbps – 10 Gbps 以太网:物理拓扑 总线(bus): 上世纪90年代中期前流行——所有结点在同一冲突域(collision domain) (可能彼此冲突) 星型(star): 目前主流网络拓扑——中心交换机(switch)、每个结点一个单独冲突域 以太网:不可靠、无连接服务 无连接(connectionless): 发送帧的网卡与接收帧的网卡间没有“握手”过程 不可靠(unreliable): 接收网卡不向发送网卡进行确认 差错帧直接丢弃,丢弃帧中的数据恢复依靠高层协议 (e.g., TCP),否则,发生数据丢失 以太网的MAC协议: 采用二进制指数退避算法的CSMA/CD 以太网CSMA/CD算法 NIC从网络层接收数据报,创建数据帧 监听信道:如果NIC监听到信道空闲,则开始发送帧; 如果NIC监听到信道忙,则一直等待到信道空闲,然后发送帧 NIC发送完整个帧,而没有检测到其他结点的数据发送,则NIC确认帧发送成功 如果NIC检测到其他结点传输数据,则中止发送,并 发 送 堵 塞 信 号 (jamsignal) 中止发送后,NIC进入二进制指数退避 第m次连续冲突后: 取n = Min(m, 10) NIC 从{0,1,2, …, 2n-1}中随机选择一个数K NIC等待K·512比特的传输延迟时间,再返回第2步 连续冲突次数越多,平均等待时间越长 以太网帧结构 前导码(Preamble)(8B): 7个字节的10101010,第8字节为10101011 用于发送端与接收端的时钟同步 目的MAC地址、源MAC地址(各6B): 如果网卡的MAC地址与收到的帧的目的MAC地址匹配,或者帧的目的MAC地址为广播地址(FF-FF-FF-FF-FF-FF),则网卡接收该帧,并将其封装的网络层分组交给相应的网络层协议 否则,网卡丢弃(不接收)该帧。 类型(Type)(2B): 指示帧中封装的是哪种高层协议的分组(如,IP数据报、Novell IPX数据报、AppleTalk数据报等) 数据(Data)(46-1500B): 指上层协议载荷 CRC(4B): 循环冗余校验码——丢弃差错帧 许多不同的以太网标准 相同的MAC协议和帧格式 不同速率: 2 Mbps, 10 Mbps, 100 Mbps, 1Gbps, 10G bps 不同物理介质: 光纤, 线缆 |