数据链路层8.ppt
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1、南理工泰州科技学院计算机科学与技术系 主讲:吴许俊,1,第3章 数据链路层,3.5 扩展的以太网 3.6 高速以太网,南理工泰州科技学院计算机科学与技术系 主讲:吴许俊,2,学习目标,理解集线器的工作原理 理解网桥的工作原理、结构、类型 理解VLAN的工作原理 了解高速以太网的几种类型,南理工泰州科技学院计算机科学与技术系 主讲:吴许俊,3,在物理层扩展以太网,主机使用光纤和一对光纤调制解调器连接到集线器,南理工泰州科技学院计算机科学与技术系 主讲:吴许俊,4,某大学有三个系,各自有一个局域网,多个集线器连成更大的局域网,南理工泰州科技学院计算机科学与技术系 主讲:吴许俊,5,一系,三系,二系
2、,主干集线器,一个更大的碰撞域,碰撞域,多个集线器连成更大的局域网,南理工泰州科技学院计算机科学与技术系 主讲:吴许俊,6,优点 使原来属于不同碰撞域的局域网上的计算机能够进行跨碰撞域的通信。 扩大了局域网覆盖的地理范围。 缺点 碰撞域增大了,但总的吞吐量并未提高。 如果不同的碰撞域使用不同的数据率,那么就不能用集线器将它们互连起来。,用集线器扩展局域网,南理工泰州科技学院计算机科学与技术系 主讲:吴许俊,7,网桥 网桥工作在数据链路层,它根据 MAC 帧的目的地址对收到的帧进行转发。 网桥具有过滤帧的功能。当网桥收到一个帧时,并不是向所有的接口转发此帧,而是先检查此帧的目的 MAC 地址,然
3、后再确定将该帧转发到哪一个接口,在数据链路层扩展局域网,1. 网桥的内部结构,南理工泰州科技学院计算机科学与技术系 主讲:吴许俊,9,网桥使各网段成为 隔离开的碰撞域,南理工泰州科技学院计算机科学与技术系 主讲:吴许俊,10,优点 过滤通信量,扩大范围,提高可靠性。 可互连不同物理层、不同 MAC 子层和不同速率(如10 Mb/s 和 100 Mb/s 以太网)的局域网。 缺点 存储转发增加了时延, MAC 子层没有流量控制功能,广播风暴。,网桥的作用,南理工泰州科技学院计算机科学与技术系 主讲:吴许俊,11,南理工泰州科技学院计算机科学与技术系 主讲:吴许俊,12,分别工作在物理层与数据链路
4、层。 集线器在转发帧时,不对传输媒体进行检测。 网桥在转发帧之前必须执行 CSMA/CD 算法。 网络的速率不同。,网桥和集线器的不同,南理工泰州科技学院计算机科学与技术系 主讲:吴许俊,13,透明网桥(transparent bridge)。 也称生成树网桥(spanning tree bridge) “透明”是指局域网上的站点并不知道所发送的帧将经过哪几个网桥。 一种即插即用设备,其标准是 IEEE 802.1D。 转发表(MAC地址接口),2. 透明网桥,南理工泰州科技学院计算机科学与技术系 主讲:吴许俊,14,地址 接口,转发表的建立过程举例,B2,B1,A,B,C,D,E,F,1,2
5、,1,2,地址 接口,南理工泰州科技学院计算机科学与技术系 主讲:吴许俊,15,网桥的自学习和转发帧,自学习(self-learning) 以混杂方式工作,在转发表中增加一个项目(源地址、进入的接口和时间),或更新。 执行扩散算法(flooding algorithm) 转发帧 查找转发表中与收到帧的目的地址有无相匹配的项目。,南理工泰州科技学院计算机科学与技术系 主讲:吴许俊,16,避免产生转发的帧在网络中不断地兜圈子。,透明网桥使用了生成树算法,局域网 2,局域网 1,网桥 2,网桥 1,A,F,不停地 兜圈子,A 发出的帧,网桥1转发的帧,网桥 2 转发的帧,网络资源白白消耗了,南理工泰
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