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1、第三章第三章 底层网络技术底层网络技术n n传输介质传输介质n n局域网（局域网（LAN）n n交换（交换（Switching）n n广域网（广域网（WAN）n n网络设备网络设备1 1引言引言n nInternetInternet不是一种新的网络不是一种新的网络不是一种新的网络不是一种新的网络n n建立在底层网络上的网际网建立在底层网络上的网际网建立在底层网络上的网际网建立在底层网络上的网际网n n底层网络底层网络底层网络底层网络“物理网物理网物理网物理网” ”，网际网，网际网，网际网，网际网“互连网互连网互连网互连网” ”n n物理网为上层提供通信支持物理网为上层提供通信支持物理网为上层提
2、供通信支持物理网为上层提供通信支持n n物理网成为互连网的物理网成为互连网的物理网成为互连网的物理网成为互连网的“ “信道信道信道信道” ”或或或或“ “接口接口接口接口” ”n n理解和抽象互连网的接口（物理网提供的通信服务）理解和抽象互连网的接口（物理网提供的通信服务）理解和抽象互连网的接口（物理网提供的通信服务）理解和抽象互连网的接口（物理网提供的通信服务）SLIP/PPPSLIP/PPPRRRRRR2 23.1 传输介质传输介质n n有线介质有线介质导线管（导向介质）导线管（导向介质）n n双绞线双绞线 Twisted-pair cable、同轴电缆、同轴电缆 Coaxial cabl
3、en n金属铜导线、电流金属铜导线、电流金属铜导线、电流金属铜导线、电流n n光纤光纤 Fiber-optic cablen n玻璃或塑料线缆，光玻璃或塑料线缆，光玻璃或塑料线缆，光玻璃或塑料线缆，光n n无线介质无线介质电磁波（非导向介质）电磁波（非导向介质）3 33.2 局域网（局域网（LAN）n nLocal Area NetworkLocal Area Networkn n允许一些独立设备在允许一些独立设备在允许一些独立设备在允许一些独立设备在受限地理范围内受限地理范围内受限地理范围内受限地理范围内彼此能够直接通信彼此能够直接通信彼此能够直接通信彼此能够直接通信n n共享介质共享介质共
4、享介质共享介质 广播式广播式广播式广播式n n技术技术技术技术LANLAN技术技术技术技术接入方法接入方法接入方法接入方法地址地址地址地址bytesbytes速率速率速率速率bpsbps帧帧帧帧EthernetEthernetCSMA/CDCSMA/CD6 610M10M，100M100M，1000M1000M，10G10G数据帧数据帧数据帧数据帧Token Token RingRing令牌传递令牌传递令牌传递令牌传递6 64M4M，16M16M数据帧、令牌帧、数据帧、令牌帧、数据帧、令牌帧、数据帧、令牌帧、异常终止帧异常终止帧异常终止帧异常终止帧FDDIFDDI令牌传递令牌传递令牌传递令牌传
5、递2 2或或或或6 6 100M100M数据帧、令牌帧数据帧、令牌帧数据帧、令牌帧数据帧、令牌帧MAC地址（地址（Medium Access Control）5 5Ethernet 帧格式帧格式n nEthernet封装（封装（RFC 894）n nIEEE 802.2/802.3封装（封装（RFC 1042）PreamblePreambleS SF FD DDestinationDestinationAddressAddressSourceSourceAddressAddressTypeTypeFCSFCSData7 71 16 66 62 24615004615004 4bytebyteP
6、reamblePreambleS SF FD DDestinationDestinationAddressAddressSourceSourceAddressAddressLenLenFCSFCSData7 71 16 66 62 24615004615004 4byteIP/ARP Packet802.2 LLC 802.2 SNAP IP/ARP Packet3 35 5381492381492问题：问题：如何区分这如何区分这两种封装？两种封装？6 6冲突（冲突（Collision）A AB BC CD DE EA AB BC CD DE ENormal transmissionColli
7、sion occurs Collision occurs 冲突域冲突域冲突域冲突域7 7双绞线以太网双绞线以太网8 83.3 交换（交换（Switching）n n交换系统交换系统n n有多个输入和输出的有多个输入和输出的有多个输入和输出的有多个输入和输出的“ “黑盒子黑盒子黑盒子黑盒子” ”n n电路交换，电路交换，Circuit Switchingn n分组交换，分组交换，Packet Switchingn n数据报，数据报，数据报，数据报，DatagramDatagramn n虚电路，虚电路，虚电路，虚电路，Virtual CircuitVirtual Circuit，VCVCn n报文
8、交换，报文交换，Message S9 9Circuit Switchingn n建立连接建立连接n n数据传输数据传输n n拆除连接拆除连接1010Packet Switchingn n数据报（数据报（Datagram）n n虚电路（虚电路（Virtual Circuit）A AB BY YX XI III IIIIIIIIIVIV1 12 23 32 1A AB BY YX XI III IIIIIIIIIVIV11113.4 广域网（广域网（WAN）n nWide Area Networkn n在一个在一个在一个在一个很大的地理范围内很大的地理范围内很大的地理范围内很大的地理范围内提供数据
9、、话音和视频提供数据、话音和视频提供数据、话音和视频提供数据、话音和视频信息的信息的信息的信息的长距离传输长距离传输长距离传输长距离传输n n交换网络交换网络交换网络交换网络 点到点式点到点式点到点式点到点式n n电路交换、分组交换电路交换、分组交换电路交换、分组交换电路交换、分组交换n n技术技术1212LAN vs. WANn n比较比较n nGeographical areaGeographical arean nDelayDelayn nSpeedSpeedn nChannelChanneln nProtocolProtocolLAN使用自己的通信设施使用自己的通信设施使用自己的通信设
10、施使用自己的通信设施WAN利用公用的、租用的或专利用公用的、租用的或专利用公用的、租用的或专利用公用的、租用的或专用的通信设施用的通信设施用的通信设施用的通信设施13133.5 网络设备网络设备n n转发器转发器 Repeater / 集线器集线器 Hubn n网桥网桥 Bridge / 交换机交换机 Switchn n路由器路由器 Routern n网关网关 Gateway网关网关网关网关路由器路由器路由器路由器网桥网桥网桥网桥APSTNDLPhAPSTNDLPh转发器转发器转发器转发器1414转发器转发器/集线器集线器A A P P S S T T N N DL DL Ph Ph A A
11、P P S S T T N N DL DL Ph PhPhPhA AB BC CD DE EF FA to D1515网桥网桥/交换机交换机A AP PS ST TN NDLDLPhPhA AB BC CD DE EF FG GH HA to DA to GA AP PS ST TN NDLDLPhPhDLDLPhPhPhP1616DLDLPhPhPhPh路由器路由器A AP PS ST TN NDLDLPhPhA AP PS ST TN NDLDLPhPhN NDLDLDLDLPhPhPhPhAHA to H1717网关网关A AP PS ST TN NDLDLPhPhA AP PS ST
12、TN NDLDLPhPhA AP PS ST TN NP PS ST TN NDLDLDLDLPhPhPhPhAFA to F18183.6 小结小结n nLAN和和WANn n基本概念基本概念基本概念基本概念n n特点特点特点特点n n电路交换、分组交换电路交换、分组交换n n概念、特点概念、特点概念、特点概念、特点n n比较：电路交换比较：电路交换比较：电路交换比较：电路交换 vs. vs. 虚电路，虚电路虚电路，虚电路虚电路，虚电路虚电路，虚电路 vs. vs. 数据报数据报数据报数据报n nHUB、Switch、Router、Gatewayn n功能层次结构功能层次结构功能层次结构功能层次结构n n数据转发层次数据转发层次数据转发层次数据转发层次1919
