第5课-以太网要点

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1、第第第第5 5课课课课 以太网以太网以太网以太网 本课内容本课内容5.1 以太网概述以太网概述5.2 以太网的帧格式以太网的帧格式5.3 以太网的访问控制机制以太网的访问控制机制5.4 以太网的标准以太网的标准5.5 以太网中的数据通信以太网中的数据通信5.6 以太网中的数据以太网中的数据5.7 以太网中信号的传输以太网中信号的传输5.8 以太网中数据的传输方式以太网中数据的传输方式郑州大学 信息工程学院 李向丽5.1 以太网概述以太网概述 20世纪世纪60年代，开发了年代，开发了ALOHA方式的网络，后方式的网络，后来演变为来演变为CSMA/CD访问方式的网络。访问方式的网络。1975年，年

2、，Xerox公司研制出第一个以太网。公司研制出第一个以太网。70年代末，年代末，DEC、Intel、Xerox三家公司联合三家公司联合开发第二代以太网。制定了开发第二代以太网。制定了10Mbps标准标准V1.0，又称为又称为DIX规范。规范。郑州大学 信息工程学院 李向丽1982年年DEC、Intel、Xerox这三家公司公布了这三家公司公布了V2.0版，于版，于1993年以其为基础制定了年以其为基础制定了IEEE802.3标准，标准，IEEE将将IEEE802.3标准提交标准提交给给ISO，ISO采纳并经修订后制定了局域网标准。采纳并经修订后制定了局域网标准。符合符合IEEE802.3标准的

3、以太网是一种总线型或标准的以太网是一种总线型或星型拓扑结构的局域网，它采用星型拓扑结构的局域网，它采用CSMA/CD访问访问方式，是目前最流行的网络体系，它的功能与方式，是目前最流行的网络体系，它的功能与OSI物理层和数据链路层所完全的数据通信的功物理层和数据链路层所完全的数据通信的功能一样，通常情况下传输速率为能一样，通常情况下传输速率为10Mbit/s或者或者100Mbit/s。郑州大学 信息工程学院 李向丽 IEEE802.3以太网的指标以太网的指标 项目项目 内容内容访问方式访问方式CSMA/CD数据帧数据帧帧长度可变帧长度可变拓扑类型拓扑类型总线型或星型结构总线型或星型结构网络线网络

4、线UTP或者同轴电缆或者同轴电缆传输速率传输速率10Mbit/s或或100Mbit/s网络线的最大距离网络线的最大距离2.5km最大节点数最大节点数1024 层次层次数据链路层数据链路层 物理层物理层郑州大学 信息工程学院 李向丽5.2 以太网的帧格式以太网的帧格式 5.2.1 以太网以太网802.2帧格式帧格式5.2.2 以太网以太网802.3帧格式帧格式5.2.3 以太网以太网帧格式帧格式5.2.4 以太网以太网SNAP帧格式帧格式 在发送方，数据从上层到下层的传输过程中在发送方，数据从上层到下层的传输过程中层层封装，到达数据链路层，以帧为单位传输。层层封装，到达数据链路层，以帧为单位传输

5、。以太网有以太网有4种帧格式：种帧格式：802.2,802.3,以太网以太网格式和以太网格式和以太网SNAP格式。格式。郑州大学 信息工程学院 李向丽每种帧格式的编码和解码方式互不相同，但都每种帧格式的编码和解码方式互不相同，但都有有4个部分：源地址、目的地址、数据和差错个部分：源地址、目的地址、数据和差错校验域。校验域。流行的格式是以太网流行的格式是以太网802.2和和802.3帧格式。帧格式。以太网帧长度可变，以太网帧长度可变，641518字节。每帧结字节。每帧结构基本相同，都有控制信息（在报头中），报构基本相同，都有控制信息（在报头中），报头通常是头通常是14字节，另外有字节，另外有4字

6、节的帧校验序列。字节的帧校验序列。帧内数据为帧内数据为461500字节。字节。所以帧总长度为：所以帧总长度为： 64(18+46)1518(18+1500)郑州大学 信息工程学院 李向丽以太网以太网802.2帧中包含一个帧中包含一个8字节的前导信息，字节的前导信息，用来同步，告诉网上的接收节点现在有数据用来同步，告诉网上的接收节点现在有数据输入，并且指明数据从何时开始，帧的长度输入，并且指明数据从何时开始，帧的长度不包含前导信息的字节长度。不包含前导信息的字节长度。以太网以太网802.2帧格式帧格式:前导信息前导信息8字节字节目标地址目标地址6字节字节源地址源地址6字节字节长度长度2字节字节数

7、据数据461500字节字节帧校验序列帧校验序列4字节字节5.2.1 以太网以太网802.2帧格式帧格式郑州大学 信息工程学院 李向丽以太网以太网802.2帧中的源帧中的源MAC地址和目的地址和目的MAC地址的长度均为地址的长度均为6个字节。源地址表明此帧个字节。源地址表明此帧的发送节点，即此帧来自何处；目的地址表的发送节点，即此帧来自何处；目的地址表明此帧的接收节点，即此帧去往何方。明此帧的接收节点，即此帧去往何方。802.2帧内还包含一个长度域，长度域占用帧内还包含一个长度域，长度域占用2个字节，表明的是帧内数据域的长度。个字节，表明的是帧内数据域的长度。以太网以太网802.2帧内的数据域除

8、了包含从发送帧内的数据域除了包含从发送节点发出的数据以外，还包含节点发出的数据以外，还包含LLC的信息，的信息，这个信息用来区别网络上的客户机。这个信息用来区别网络上的客户机。郑州大学 信息工程学院 李向丽以太网以太网802.2帧数据域中的内容帧数据域中的内容:DSAP1字节字节SSAP1字节字节控制域控制域1字节字节数据数据SAP指出了使用指出了使用LLC协议的一个节点或进程。无协议的一个节点或进程。无论源节点还是目标节点，每个节点都有一个论源节点还是目标节点，每个节点都有一个SAP。控制域则表明了必须建立控制域则表明了必须建立LLC连接的类型：无应连接的类型：无应答方式（无连接）或完全应答

9、方式（面向连接）。答方式（无连接）或完全应答方式（面向连接）。数据域内的数据域内的LLC信息由信息由3个域组成，分别是目标服个域组成，分别是目标服务访问点（务访问点（DSAP）、源服务访问点（）、源服务访问点（SSAP）、）、控制域，每个域的长度为控制域，每个域的长度为1字节，总长为字节，总长为3个字节。个字节。郑州大学 信息工程学院 李向丽数据域长度小于数据域长度小于46字节时，需要在数据域后面加字节时，需要在数据域后面加填充位。填充位。为什么帧长度是为什么帧长度是641518字节？字节？最大冲突检测时间为最大冲突检测时间为51.2微秒，最短帧长为微秒，最短帧长为64字节。以保证帧完全发送前

10、能检测到冲突。字节。以保证帧完全发送前能检测到冲突。ABABABAB (1) 在在0时刻开始发送时刻开始发送(2) 大约在大约在 - 时刻快要到达时刻快要到达 B B(3) B 开始发送开始发送; 在在 时刻时刻发生冲突发生冲突(4) 冲突信号在冲突信号在 2 2 时刻到达时刻到达A 郑州大学 信息工程学院 李向丽以太网规定数据域长度必须小于以太网规定数据域长度必须小于1500字节。字节。两个帧之间的最小时间间隔为两个帧之间的最小时间间隔为9.6s，欲发送，欲发送帧的节点必须等到总线空闲帧的节点必须等到总线空闲9.6s后才能发送后才能发送数据。数据。郑州大学 信息工程学院 李向丽帧校验序列域（

11、帧校验序列域（FCS）被接收节点用来检测）被接收节点用来检测接收到的帧是否与发送节点发送的帧相同。接收到的帧是否与发送节点发送的帧相同。发送节点和接收节点都采用循环冗余校验发送节点和接收节点都采用循环冗余校验算法（算法（CRC）来产生一个帧校验序列域的）来产生一个帧校验序列域的CRC值，这个值的长度为值，这个值的长度为4字节。字节。郑州大学 信息工程学院 李向丽5.2.2 以太网以太网802.3帧格式帧格式前导前导信息信息7字节字节帧定位帧定位符开始符开始1字节字节目标地址目标地址6字节字节源地址源地址6字节字节长度长度1字节字节数据数据461500字节字节帧校验帧校验序列序列4字节字节802

12、.3帧格式仅用于帧格式仅用于IPX/SPX。前导信息之后是帧开始定界符，表明帧从何开始。前导信息之后是帧开始定界符，表明帧从何开始。地址域中的内容定义与以太网地址域中的内容定义与以太网802.2帧的相同。帧的相同。以太网以太网802.3帧的帧的长度域只占用长度域只占用1个字节个字节。以太网以太网802.3帧的数据域内只有数据，无帧的数据域内只有数据，无LLC信息。信息。以太网以太网802.3帧的帧校验序列域的定义与以太网帧的帧校验序列域的定义与以太网802.3帧的定义相同。帧的定义相同。郑州大学 信息工程学院 李向丽5.2.3 以太网以太网帧格式帧格式前导信息前导信息8字节字节目标地址目标地址

13、6字节字节源地址源地址6字节字节以太网类型以太网类型2字节字节数据数据461500字节字节帧校验帧校验序列序列4字节字节 以太网以太网帧的类型域（帧的类型域（2字节）表明了帧中字节）表明了帧中包含的上层协议的类别。包含的上层协议的类别。 以太网以太网帧中的数据域与以太网帧中的数据域与以太网802.3帧一帧一样，只含有数据而没有样，只含有数据而没有LLC信息。信息。用于用于TCP/IP、IPX/SPX等多种协议。等多种协议。郑州大学 信息工程学院 李向丽前导信息前导信息8字节字节目标地址目标地址6字节字节源地址源地址6字节字节长度长度2字节字节数据数据461500字节字节帧校验序列帧校验序列4字

14、节字节SNAP帧的数据域与帧的数据域与802.2帧一样包含帧一样包含LLC信息和数据。信息和数据。5.2.4 以太网以太网SNAP帧格式帧格式DSAP2字节字节SSAP1字节字节控制域控制域1字节字节OUI4字节字节以太网类型以太网类型2字节字节组织组织ID域（域（OUI）表示）表示802.2帧的网络类型。帧的网络类型。类型域表示上层协议的类型。类型域表示上层协议的类型。SNAP支持支持TCP/IP、IPX/SPX、Apple Talk等协议。等协议。郑州大学 信息工程学院 李向丽5.3 以太网的访问控制机制以太网的访问控制机制 5.3.1 以太网的主要访问方法以太网的主要访问方法5.3.2

15、CSMA/CD5.3.3 CSMA/CA5.3.4 优先级请求优先级请求 郑州大学 信息工程学院 李向丽定义计算机如何将数据发到传输介质上定义计算机如何将数据发到传输介质上和从传输介质上取走数据的规则叫做访和从传输介质上取走数据的规则叫做访问机制。问机制。ABC冲突冲突郑州大学 信息工程学院 李向丽5.3.1 以太网的主要访问方法以太网的主要访问方法（1）载波侦听多重访问）载波侦听多重访问CSMA 冲突检测冲突检测CSMA/CD 冲突避免冲突避免CSMA/CA（2）优先级请求）优先级请求 Demand Priority郑州大学 信息工程学院 李向丽5.3.2 CSMA/CD以太网中多采用的是以

16、太网中多采用的是CSMA/CD（载波监听多（载波监听多路访问路访问/冲突检测）控制协议的工作方式。冲突检测）控制协议的工作方式。网络中的所有计算机网络中的所有计算机共享传输介质共享传输介质，数据通，数据通过过广播方式广播方式发送到所有端口。发送到所有端口。网络中的工作站对接收到信息进行确认，如网络中的工作站对接收到信息进行确认，如果是发给自己的便接收，否则不予理睬。果是发给自己的便接收，否则不予理睬。当发送端需要发送一个数据信息时，首先要当发送端需要发送一个数据信息时，首先要进行进行监测监测，如果线路正好有空，便立即发送，如果线路正好有空，便立即发送，否则继续监测，直到线路空闲时再发送。否则继

17、续监测，直到线路空闲时再发送。郑州大学 信息工程学院 李向丽这样的工作机制，导致网络在工作中存在以下两这样的工作机制，导致网络在工作中存在以下两个问题。个问题。在在发送端发送端。每发送一个数据信息时都要不断。每发送一个数据信息时都要不断地进行监测，负责确认接收端是否已经接到，地进行监测，负责确认接收端是否已经接到，如收到说明成功，否则还要继续发送。另外，如收到说明成功，否则还要继续发送。另外，在同一时间内还可能有两台或两台以上的计在同一时间内还可能有两台或两台以上的计算机同时发送信息，这将导致数据发送的冲算机同时发送信息，这将导致数据发送的冲突，结果使所有的数据都无法成功的发送出突，结果使所有

18、的数据都无法成功的发送出去。去。在在接收端接收端。接收到，信息如果是自己的，工。接收到，信息如果是自己的，工作站才能接收。作站才能接收。郑州大学 信息工程学院 李向丽归结为四句话：归结为四句话： 发前先侦听，空闲即发送，发前先侦听，空闲即发送， 边发边检测，冲突时退避。边发边检测，冲突时退避。ABCABC阻塞信号阻塞信号郑州大学 信息工程学院 李向丽5.3.3 CSMA/CA在在CSMA/CA中，计算机发送数据前会发出中，计算机发送数据前会发出一个警示信息，表明自己想发送数据。一个警示信息，表明自己想发送数据。计算机可以侦听到是否会有冲突从而避免计算机可以侦听到是否会有冲突从而避免了传输碰撞。

19、了传输碰撞。但是广播警示信息增加信息量，导致网络但是广播警示信息增加信息量，导致网络速度下降。速度下降。郑州大学 信息工程学院 李向丽5.3.4 优先级请求优先级请求优先级请求将集线器的每个端口设置了优先级，优先级请求将集线器的每个端口设置了优先级，如果有两台计算机想同时发送数据的话，只有如果有两台计算机想同时发送数据的话，只有优先级高的才可以发送，优先级低的只能等待。优先级高的才可以发送，优先级低的只能等待。以此避免冲突。以此避免冲突。用于用于100VG-AnyLAN。郑州大学 信息工程学院 李向丽5.4 以太网的标准以太网的标准 5.4.1 IEEE的的10Mbit/s标准标准5.4.2

20、IEEE的的100Mbit/s标准标准5.4.3 IEEE的的1000Mbit/s标准标准 郑州大学 信息工程学院 李向丽5.4.1 IEEE的的10Mbit/s标准标准1. 10Base2 Ethernet2. 10代表网络的最大数据传输率为代表网络的最大数据传输率为10Mbit/s，Base代表采用的是基带传输技术，代表采用的是基带传输技术，2代表网络线的最大网段长度为代表网络线的最大网段长度为200m（实际（实际上是上是185m)。3. 10Base2以太网采用细同轴电缆作为网以太网采用细同轴电缆作为网络线，总线型结构。采用络线，总线型结构。采用BNC接头作为连接器，接头作为连接器，包括

21、包括BNC筒形接头、筒形接头、BNC T型接头以及型接头以及BNC终结器。终结器。郑州大学 信息工程学院 李向丽最多可连接最多可连接1024台计算机。台计算机。5-4-3组网规则组网规则 网络最多网络最多5个段、个段、4个中继器、个中继器、只有只有3段可连接计算机。段可连接计算机。每段最大长度每段最大长度 185m每段最多站点数每段最多站点数 30两站点间最短距离两站点间最短距离 0.5 m网络最大跨度网络最大跨度 925 m 郑州大学 信息工程学院 李向丽2. 10Base5 Ethernet10Base5 表示以太网的最大数据传输率为表示以太网的最大数据传输率为10Mbit/s，采用的是基

22、带传输技术，网络线，采用的是基带传输技术，网络线的最大网段长度为的最大网段长度为500m。10Base5以太网使用粗缆作为网络线。以太网使用粗缆作为网络线。10Base5以太网的结构通常也为总线结构。以太网的结构通常也为总线结构。数据率（数据率（MbpsMbps）基带或宽带基带或宽带BaseBase，BroadBroad段最大长度（百米）或段最大长度（百米）或介质类型（介质类型（T T，F F，X X）10 Base 5郑州大学 信息工程学院 李向丽最大段长度最大段长度 500米米每段最多站点数每段最多站点数 100台台两站点间最小距离两站点间最小距离 2.5米米网络最大跨度网络最大跨度 25

23、00米米 5-4-3组网规则组网规则郑州大学 信息工程学院 李向丽3. 10Base-T Ethernet10Base-T以太网的最大数据传输速率为以太网的最大数据传输速率为10Mbit/s，采用的是基带传输技术，用双绞，采用的是基带传输技术，用双绞线作为网络线。线作为网络线。最多可连接最多可连接1024台计算机。台计算机。段最大长度段最大长度 100mNICHUBHUB郑州大学 信息工程学院 李向丽4. 10Base-FL Ethernet10Base-FL以太网的最大数据率为以太网的最大数据率为10Mbit/s，采用的是基带传输技术，用光缆作为网类型。，采用的是基带传输技术，用光缆作为网类

24、型。衰减很小，最大网段长度为衰减很小，最大网段长度为2000米。米。光缆适用于作为网络主干介质，光缆适用于作为网络主干介质， 10Base-FL连接连个较远的网段。连接连个较远的网段。郑州大学 信息工程学院 李向丽5. 四种四种10Mbit/s以太网的比较以太网的比较参考书参考书P160表表5.2郑州大学 信息工程学院 李向丽5.4.2 IEEE的的100Mbit/s标准标准100Base VG-Any LAN100Base X 郑州大学 信息工程学院 李向丽100Base VG-Any LAN是是IEEE802.12标准。标准。VG表示网络可进行语音传输。表示网络可进行语音传输。综合了以太网

25、和令牌环网的特点。综合了以太网和令牌环网的特点。最大数据传输率最大数据传输率100Mbit/s，采用基带传输技术，采用基带传输技术，双绞线作为网线，或光缆，与双绞线作为网线，或光缆，与10Base-T以太网以太网兼容，但是它需要自己的兼容，但是它需要自己的Hub和网卡。和网卡。传输介质的最大网段长度也较短，连接一个传输介质的最大网段长度也较短，连接一个Hub的两条传输介质的总长度不可以超过的两条传输介质的总长度不可以超过250m，当，当超过此距离时，就要用特殊设备来扩展超过此距离时，就要用特殊设备来扩展LAN。100Base VG-Any LAN的采用星型结构。的采用星型结构。1. 100Ba

26、se VG-Any LAN郑州大学 信息工程学院 李向丽100Base-X是传统的以太网的补充，常称作快是传统的以太网的补充，常称作快速以太网，网络的最大数据传输速率为速以太网，网络的最大数据传输速率为100Mbit/s，采用的是基带传输技术。，采用的是基带传输技术。X代表网络使用代表网络使用UTP作为网络线，通常分为：作为网络线，通常分为：100Base-T4（3、4、5类类UTP，4对线）对线）100Base-TX（5类以上类以上UTP，2对线）对线）100Base-FX（2条光纤）。条光纤）。使用网桥或路由器对以太网进行扩充。使用网桥或路由器对以太网进行扩充。2. 100Base-X以太

27、网以太网郑州大学 信息工程学院 李向丽5.4.3 IEEE的的1000Mbit/s1000Base-T是千兆铜线技术，用是千兆铜线技术，用5类双绞线，类双绞线，可以将以太网可以将以太网10/100Mbit/s的性能提升到的性能提升到1000Mbit/s。使用使用4对对UTP，2对用于发送，对用于发送，2对用于接收。对用于接收。UTP的最大长度是的最大长度是25米。米。1. 1000Base-T郑州大学 信息工程学院 李向丽1000Base-X又分为又分为3种：种：使用使用1300nm波长光传输的波长光传输的1000Base-LX；使用使用850nm波长光传输的波长光传输的1000Base-SX

28、；专门用于屏蔽双绞线的专门用于屏蔽双绞线的1000Base-CX。2. 1000Base-X以太网以太网郑州大学 信息工程学院 李向丽5.5 以太网中的数据通信以太网中的数据通信 通信：通信：将信息从一个地方传送到另一个地方。将信息从一个地方传送到另一个地方。信源、传输介质、信宿。数据终端设备信源、传输介质、信宿。数据终端设备DTE。数据通信数据通信是指通信系统中所传输的是数据信息。是指通信系统中所传输的是数据信息。数据通信过程数据通信过程就是数据从信源经过传输介质的就是数据从信源经过传输介质的传输到达信宿的过程。传输到达信宿的过程。每个数据通信过程都包括每个数据通信过程都包括数据传输数据传输

29、和和通信控制通信控制两个方面。两个方面。郑州大学 信息工程学院 李向丽数据通信分为数据通信分为5个基本阶段，每个步骤中都包个基本阶段，每个步骤中都包括一组操作，每组操作完成一个通信功能。括一组操作，每组操作完成一个通信功能。第第1阶段，阶段，建立通信线路建立通信线路，通过网络设备为，通过网络设备为信源与信宿建立双方通信的物理通信。信源与信宿建立双方通信的物理通信。第第2阶段，阶段，建立数据传输链路建立数据传输链路，使信源与信，使信源与信宿保持宿保持同步同步联系，保证双方均处于正确的收联系，保证双方均处于正确的收发状态。发状态。第第3阶段，阶段，信源信源传送数据及相关的控制信息，传送数据及相关的

30、控制信息，信宿信宿负责接收。负责接收。郑州大学 信息工程学院 李向丽第第4阶段，数据传输结束后，信源与信宿通阶段，数据传输结束后，信源与信宿通过通信控制信息确认过通信控制信息确认通信结束通信结束。第第5阶段，信源或信宿通知网络设备通信过阶段，信源或信宿通知网络设备通信过程结束，程结束，网络设备清除通信通道网络设备清除通信通道，以供其他，以供其他设备使用。设备使用。当采用专用通信线路时，物理链接通道始终保当采用专用通信线路时，物理链接通道始终保持连接，不存在接通和中断过程。持连接，不存在接通和中断过程。郑州大学 信息工程学院 李向丽5.6 以太网中的数据以太网中的数据 5.6.1 模拟数据模拟数

31、据5.6.2 数字数据数字数据 数据数据是用来记录信息的可以被辨别的符号，所是用来记录信息的可以被辨别的符号，所表示的内容是信息。表示的内容是信息。信息信息是对数据的解释。是对数据的解释。表达信息的方式与传输数据的介质相关。表达信息的方式与传输数据的介质相关。郑州大学 信息工程学院 李向丽5.6.1 模拟数据模拟数据模拟数据是指采用一个连续的波形来表达数据。模拟数据是指采用一个连续的波形来表达数据。在常见的模拟通信系统中，模拟数据被转换成在常见的模拟通信系统中，模拟数据被转换成电信号从信源发出，经过一定的转换后成为适电信号从信源发出，经过一定的转换后成为适合通信信道传输的电信号，但是这个信号是

32、电合通信信道传输的电信号，但是这个信号是电流或电压随时间连续变化的模拟信号。流或电压随时间连续变化的模拟信号。在模拟通信系统中信号经过了两次变换：非电在模拟通信系统中信号经过了两次变换：非电信号转换为电信号（转换器）；电信号通过调信号转换为电信号（转换器）；电信号通过调制器转换为能够适应信道传输的信号。制器转换为能够适应信道传输的信号。调制前的信号是基带信号，调制后的信号是调调制前的信号是基带信号，调制后的信号是调制信号。制信号。郑州大学 信息工程学院 李向丽模拟数据模拟信号放大器调制器数字数据模拟信号解调器信源信源信宿信宿郑州大学 信息工程学院 李向丽5.6.2 数字数据数字数据数字数据是采

33、用由一系列的数字数据是采用由一系列的0和和1所组成的二所组成的二进制数来表示的数据。进制数来表示的数据。模拟数据数字信号 A/D转换器数字数据数字信号 数字发送器信源信源信宿信宿郑州大学 信息工程学院 李向丽5.7 以太网中信号的传输以太网中信号的传输 5.7.1 基带传输基带传输5.7.2 频带传输频带传输5.7.3 宽带传输宽带传输 郑州大学 信息工程学院 李向丽信号是数据的电磁编码，通过传输介质进行传输。信号是数据的电磁编码，通过传输介质进行传输。模拟信号用连续的电压波形代表信息。模拟信号用连续的电压波形代表信息。模拟信号因为自身的衰减和外界的干扰而失真。模拟信号因为自身的衰减和外界的干

34、扰而失真。中继器和接收方不易准确恢复原始信息。中继器和接收方不易准确恢复原始信息。数字信号用有无电脉冲表示信息。数字信号用有无电脉冲表示信息。数字信号也因为自身的衰减和外界的干扰而失数字信号也因为自身的衰减和外界的干扰而失真。但判断是否有脉冲比恢复波形容易。真。但判断是否有脉冲比恢复波形容易。所以采用数字传输方式比模拟好。所以采用数字传输方式比模拟好。大多数局域网采用数字传输方式。大多数局域网采用数字传输方式。网络上信号传输方式分为基带传输、频带传输和网络上信号传输方式分为基带传输、频带传输和宽带传输，分别采用数字信号和模拟信号。宽带传输，分别采用数字信号和模拟信号。郑州大学 信息工程学院 李

35、向丽5.7.1 基带传输基带传输基带基带是指调制前原始信号所占用的频带，是原是指调制前原始信号所占用的频带，是原始信号所固有的基本频带。在信道中直接传输始信号所固有的基本频带。在信道中直接传输基带信号时，称为基带信号时，称为基带传输基带传输。计算机网络中的基带传输是在某一频率上计算机网络中的基带传输是在某一频率上采用采用数字方式进行信号传输数字方式进行信号传输的，信号以离散的光电的，信号以离散的光电脉冲的形式在网上传输。脉冲的形式在网上传输。在通信过程中只传输一种数字信号，占用通信在通信过程中只传输一种数字信号，占用通信介质上的所有宽带。介质上的所有宽带。支持双向通信，但是双向通信不能同时进行

36、。支持双向通信，但是双向通信不能同时进行。郑州大学 信息工程学院 李向丽5.7.2 频带传输频带传输频带传输就是把基带数字信号经过调制，变换频带传输就是把基带数字信号经过调制，变换成模拟信号后在公共电话线上传输。成模拟信号后在公共电话线上传输。通常所用的拨号上网就是利用调制解调器与通常所用的拨号上网就是利用调制解调器与Internet相连。相连。实际上是模拟传输。实际上是模拟传输。适合于远程通信。放大器。适合于远程通信。放大器。郑州大学 信息工程学院 李向丽5.7.3 宽带传输宽带传输宽带宽带是比音频带宽的频带，它包括了大部分的是比音频带宽的频带，它包括了大部分的无线电频谱，可以容纳全部的广播

37、信号，能够无线电频谱，可以容纳全部的广播信号，能够进行高速数据传输。进行高速数据传输。宽带传输宽带传输是采用模拟方式进行信号传输的，信是采用模拟方式进行信号传输的，信号以连续的电波或光波的形成在网上传输。号以连续的电波或光波的形成在网上传输。宽带传输系统中的数据传输是宽带传输系统中的数据传输是单向单向的。的。放大器放大器郑州大学 信息工程学院 李向丽5.8 以太网中数据的传输方式以太网中数据的传输方式 5.8.1 并行数据传输和串行数据传输并行数据传输和串行数据传输5.8.2 同步传输与异步传输同步传输与异步传输5.8.3 单工、半双工和全双工单工、半双工和全双工 郑州大学 信息工程学院 李向

38、丽5.8.1 并行数据传输和串行数据传输并行数据传输和串行数据传输1. 并行数据传输并行数据传输 并行数据传输就是多个数据位同时在设备之间进行并行数据传输就是多个数据位同时在设备之间进行传输，就像多车道高速公路上行驶的汽车一样。传输，就像多车道高速公路上行驶的汽车一样。 传输速度快，但费用高。传输速度快，但费用高。郑州大学 信息工程学院 李向丽2. 串行数据传输串行数据传输串行数据传输中有一条数据传输线，任串行数据传输中有一条数据传输线，任一时刻只能传输一位二进制。在这种传一时刻只能传输一位二进制。在这种传输方式中，一个字符的输方式中，一个字符的ACSII代码必须代码必须排成一列，一个接一个地

39、在数据传输线排成一列，一个接一个地在数据传输线上传输。速度慢但是费用低。上传输。速度慢但是费用低。郑州大学 信息工程学院 李向丽5.8.2 同步传输与异步传输同步传输与异步传输同步：能够使信源与信宿在时间基准上一致同步：能够使信源与信宿在时间基准上一致 (包括开始时间、位边界、重复频率等包括开始时间、位边界、重复频率等) 。信。信宿必须知道每一位信号的开始及其宽度，以便宿必须知道每一位信号的开始及其宽度，以便正确地采样接收。正确地采样接收。两种同步方式：同步传输和异步传输。两种同步方式：同步传输和异步传输。郑州大学 信息工程学院 李向丽1. 同步传输同步传输采用的是采用的是位同步位同步技术。在

40、同步传输技术中，字技术。在同步传输技术中，字符之间有一个固定的时间间隔，这个时间间隔符之间有一个固定的时间间隔，这个时间间隔由数字时钟确定，各字符中没有起始位和停止由数字时钟确定，各字符中没有起始位和停止位。同步传输技术又分为外同步和内同步。位。同步传输技术又分为外同步和内同步。外同步外同步：信源在发送数据之前先向信宿发送：信源在发送数据之前先向信宿发送一串用来进行同步的时钟脉冲，信宿收到同一串用来进行同步的时钟脉冲，信宿收到同步信号后对其进行频率锁定，然后以同步频步信号后对其进行频率锁定，然后以同步频率为准接收数据信息。率为准接收数据信息。内同步内同步：信源在发送数据时将时钟脉冲作为：信源在

41、发送数据时将时钟脉冲作为同步信号包含在数据流中同时传送给新宿，同步信号包含在数据流中同时传送给新宿，信宿从数据信息流中辨别同步信号，再据此信宿从数据信息流中辨别同步信号，再据此接收数据。接收数据。郑州大学 信息工程学院 李向丽2. 异步传输异步传输异步传输采用的是异步传输采用的是群同步群同步的技术。在这种技术中的技术。在这种技术中数据被分成不同的数据被分成不同的“群群”，每一个群的大小是不，每一个群的大小是不定的。需要在数据的前面加起始位，后面加停止定的。需要在数据的前面加起始位，后面加停止位。位。1个起始位，7个数据位，1位校验位、1个停止位字符间间隔时间（0任意长）一个字符时间郑州大学 信

42、息工程学院 李向丽5.8.3 单工、半双工和全双工单工、半双工和全双工 数据传输具有方向性。数据传输具有方向性。数据通信分为：单工、半双工和全双工数据通信分为：单工、半双工和全双工 郑州大学 信息工程学院 李向丽1. 单工通信方式:信息只能单向传输，信息只能单向传输，监测信号可回送。监测信号可回送。2. 半双工通信方式半双工通信方式：信：信息可以双向传输，但在某一时刻只能单向传输。信源信宿数据监测信息数据监测信息发送端接收端开关信源发送端接收端开关信宿郑州大学 信息工程学院 李向丽3. 全双工通信方式数据监测信息发送端接收端信源信宿数据监测信息发送端接收端郑州大学 信息工程学院 李向丽本课小结

43、本课小结以太网的组网特点以太网的组网特点以太网的工作机制以太网的工作机制以太网标准以太网标准通信基础知识通信基础知识郑州大学 信息工程学院 李向丽第第5课课 作业作业请说明以太网帧的总长度的值的范围，以及请说明以太网帧的总长度的值的范围，以及以太网帧内的数据部分的长度范围。以太网帧内的数据部分的长度范围。在以太网帧在以太网帧II格式中，格式中，“目标地址目标地址”、“源源地址地址”、“类型类型”、“帧校验序列帧校验序列”字段的字段的作用分别是什么？作用分别是什么？在以太网中，为什么字节数小于在以太网中，为什么字节数小于64字节的帧字节的帧会被当作无效帧呢？会被当作无效帧呢？请说明请说明CSMA/CD的工作过程。的工作过程。郑州大学 信息工程学院 李向丽