第5章 局域络（LAN） .ppt

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1、第5章 局域网络（LAN）,LAN的体系结构10Mbps Ethernet链路访问控制协议100Mbps Ethernet交换式Ethernet1000Mbps EthernetLAN的扩展及应用,本章的主要内容：,一、局域网络的体系结构,1、LAN的关键技术,（1）拓扑结构：星型、总线型、环型等。 （2）数据传输形式：基带、宽带、传输介质等。 （3）介质访问控制方法：固定分配按需求分配自适应分配控询分配随机访问,2、LAN的体系结构-IEEE802系列,OSI/RM,IEEE802系列,为什么将DL层分为LLC、MAC子层？ 为什么没有N层及更上层？,3、IEEE802标准系列,802.1

2、LAN的体系结构,二、10Mbps Ethernet各层功能,PMA,MDI,PH层,AUI: Access Unit Interface,MAU：Media Access Unit,1、PH层：,Ethernet的典型物理硬件组成：,MAC,系统接口,PLS,MAU,Tx FIFO,Rx FIFO,发,收,Do,DI,CI,NIC,编译码,收发器,AUI,(1) MAU的功能：,发送数据：驱动 接收数据：脉冲整形 环路测试：DO DI 冲突检测：波形比较，CI信号 SQE测试：Signal Quality Error，每发一帧测试一次 过长保护：持续20-50ms后，发CI信号 链路完整性检

3、测：物理链路分离的情况,(2) AUI的功能：,AUI有：内置：在同一网卡上外置：与网卡分离,收发器,网卡,AUI,10BASE-5,包含：三对差分线：DO、DI、CI电源线、地线,(3) PLS的功能：,发送DATA：Manchester编码、发送前导码 接收DATA：Manchester译码、锁定前导码 错误检测：PLS MAC的连接情况 载波侦听：网络的活动状况,(4) MAC的功能：,主要为了实现LAN的链路控制管理协议：CSMA/CD 具体包含：帧的处理 、寻址、差控、介质存取管理 等等。, 帧的处理：,1010,10101011,DA,SA,Len,Data,FCS,IEEE802

4、.3,1010,11,DA,SA,Type,Data,FCS,Ethernet,56bit,62bit,8bit,2bit,由DIX联盟提出。即Digital、Intel、Xerox,T/L域,在100Mbps、1000Mbps Ethernet中 两 标准已经一致统一了。, 寻址：,在同一网络内，采用物理地址进行寻址。,差错处理：采用Go Back N Frame ARQ, 介质的存取管理：,载波侦听：发送数据前，检测总线上是否有载波？有：暂时不发送无：发送数据,冲突处理：,冲突检测：在什么时间范围内，没有检测到冲突则数据发送成功。,时间：LAN中，两最远站点之间的传输时间。协议中定义为：2

5、56位时间。,限制了网络最大拓扑范围,冲突域：2 时间,例如：10BASE-T 最多只能级联四个HUB。100BASE-T只能能级联二个HUB。,冲突处理：, 窗口内冲突：2 时间内发生的冲突。,1) 发前导/同步时的冲突：,前导,SFD,拥塞序列,64bit,32bit,冲突强化信号,2) 在前导/同步后，2 时间内的冲突：,收方放弃接收，发方自动重发。,窗口外冲突：2 时间外发生的冲突。,产生冲突,时间,已经过2 时间,处理办法： 收方放弃接收发送方不重发,超出拓扑限制,(5) LLC的功能：,LLC帧结构：,同HDLC的控制域,三、Ethernet的链路管理协议-CSMA/CD,1、概念

6、（1）吞吐率(S)：在一帧时内成功发送的平均帧数。0 S 1（2）网络负载(G)：在一帧时内需要发送的平均帧数。G 1,2、随机过程分析（访问控制分析）,（1）假设： 服从Poission（泊松）分布； 网络为单信道 有冲突发生； a 连续时间 a 有CSMA监听b分隙时间 b 无载波监听,（2）Poission的条件,从t t + t 时间转换概率为： t ；（为平均到达率，则：G = t ) 在t 时间内多于一次发生的概率为0； 所有事件发生的概率相互独立； 则：在 t 时刻有 k 个事件发生的概率为：,则：,S = G P成,所以有：,3、纯ALOHA协议,实现方法：发前不监听信道，有数

7、据就发送，产生冲突后， 等待一随机时延再重新发送。（P.128） 满足假设： 服从Poission（泊松）分布； 网络为单信道 有冲突发生； a 连续时间 b 无载波监听,G = t G = 2t=2G,因此：S = G P成= G e-2G当G = 1/2 时，Smax = 0.184,对于10Mbps的网络，最大数据传输速率为：1.84Mbps,4、分隙ALOHA协议,实现方法：发前不监听信道，有数据就发送，产生冲突后， 等待一随机时延再重新发送。（同纯ALOHA） 满足假设： 服从Poission（泊松）分布； 网络为单信道 有冲突发生； b 分隙时间 （让每一发送的帧同步一时隙） b

8、无载波监听,t,G = t G = t=G,因此：S = G P成= G e-G当G = 1 时，Smax = 0.368,对于10Mbps的网络，最大数据传输速率为：3.68Mbps,5、CSMA(Carrier Sense Multiple Access)协议,纯ALOHA协议 分隙ALOHA协议,Multiple Access协议,CSMA协议,Carrier Sense,实现方法：发前监听信道，信道忙暂停发送，直到信道空闲再发送数据。 满足假设： 服从Poission（泊松）分布； 网络为单信道； 有冲突发生； a连续时间 / b分隙时间； a 有载波监听 。,CSMA协议实现类型：

9、（1）1-坚持CSMA协议：发前监听信道，信道忙暂停发送，继续监听，直到信道空闲再发送数据。 （2）不坚持CSMA协议：发前监听信道，信道忙暂停发送，等待一随机时延再监听，直到信道空闲再发送数据。 （3）P坚持CSMA协议:发前监听信道，信道忙暂停发送，等待一基本时延再监听，直到信道空闲再以概率P发送数据。,6、CSMA/CD(Collision Detection)协议,发Data?,载波监听,延迟到下一个时隙的开始处,发送Data,有冲突?,成功,N,N,Y,Y,放弃发送,重发次数 16,失败,强化冲突,随机时延,截指二进制指数后退（Binary Exponential Backoff）算

10、法：从一个离散整数集合0，1，22k-1中，任意取一个整数R，则随机时延为R倍基本时延（通常为2时间），其中，k = min 重发次数，10 。则有：第1次冲突，集合为0，21-1， 最大时延为：2 位时间； 第2次冲突，集合为0，1，22-1， 最大时延为：4位时间; 第3次冲突，集合为0，123-1， 最大时延为：8位时间;第10次冲突，集合为0，1，210-1， 最大时延为：210位；第16次冲突，集合为0，1，210-1， 最大时延为：210位；重发16次后，再冲突就宣布发送失败！,四、中继器（Repeater）,在标准中，定义名称为：Repeater 在厂商中，定义名称为：HUB（集

11、线器）,1、中继器的体系结构,LLC,MAC,PLS,更上层,PMA,MDI,中继单元,PMA,MDI,PH层,MAU,Repeater,2、中继器的功能-基于物理层的网络互连设备,（1）信号的再生：,HUB,10,（2）前导码恢复：,802.3的前导是：56bit；Ethernet的前导是：62bit,（3）冲突检测：发送冲突：某端口在发送数据时检测到的冲突接收冲突：某端口在接收数据时检测到的冲突,当某端口冲突（不管是发送还是接收冲突）后，均向所有其它端口发送96bit 的冲突强化信号。目的是告之连接在端口上的站点冲突已经发生，暂不要发送数据。,将导致循环冲突,（4）单端口冲突剩余：,当HU

12、B只检测到一个端口冲突时， 不发送冲突强化信号。,请思考：,能否连成环形拓扑结构？,（5）过长锁定保护（MJLP）：,网卡： 20 50ms 中继器：4 7.5ms,4 7.5ms,20 50ms,PC,PC,（6）端口隔离：超长时间冲突的端口或过多冲突的端口，将被隔离（即不能进行数据的收发），但仍处于监听状态。一旦冲突减少，可撤除隔离状态。,（7）延迟与IPG收缩：,HUB,IPG：数据包间隔，96bit,IPG,?,第一个包处理时延：10ms 第二个包处理时延： 5ms,也是影响网络拓扑大小的主要因素之一,（8）附加功能：,有的中继器具有一定的管理功能。 支持：MIB、RMON。,3、中继

13、器的实现,（1）非模块式：端口固定、状态指示、冲突检测（2）模块式：具有部分Switch、Router的功能（3）堆叠式：包含了非模块式和模块式的部分功能,4、中继器的安全-物理级的网络安全,IEEE802.3 标准：,容易实现数据的窃听,（1）窃听保护：,自学习每一端口所连接站点的MAC地址。查MAC地址表，仅向目的端口转发。为符合CSMA/CD协议，同时向其它端口转发相同长度的“干扰帧”。时延处理符合协议要求。,（2）指令控制：,前提：,一个站点只能连接一个端口一个端口只能与一个站点相连,预先装入MAC地址表，并禁止学习。 或在一指定时间学习，之后禁止。,方法：,通常窃听保护与指令控制结合

14、起来使用。,五、传输介质与网络拓扑,1、同轴电缆：,构建传统Ethernet：10BASE-5和 10BASE-2,(1) 10BASE-5: 粗缆以太网, 2.5m, 500m,最大节点数目100个,15芯D型 连接器,AUI 50m,(2) 10BASE-2: 细缆以太网，Cheap Network, 0.5m, 185m,最大节点数目30个,PC,T型头必须直接与BNC接口相连接,Bayonet-Neill-Concelman 即：BNC,注 意：,T型头,2、双绞线：,1990年9月，IEEE802.3正式认可10BASE-T规范，同意使用UTP，并增补802.3i到IEEE802系列

15、标准。,交叉连接或 MDI-X连接器 （在设备或使用说明书应标明）,X,交叉连接,3、光纤：,规定使用62.5/125m的多模光纤,（1）光纤中继器间链路FOIRL为实现远距离、抗噪声和高安全而提出来的，而不是为提高数据传输速率，仍然是10Mbps基带传输。,光中继器,光中继器,1km,没有数据传输时，发送1MHz的空闲信号（low-light），以进行完整性检测。,插座式连接器 F-SMA插头,逐步形成：10BASE-FL：光纤链路规范10BASE-FB：光纤主干规范10BASE-FP：无源光纤规范,（2）10BASE-FL规范：图中、为在FOIRL上更新的部分,光中继器,光中继器, 2km

16、,没有数据传输时，发送1MHz的空闲信号（low-light），以进行完整性检测。, 插座式连接器, BFOC插头，即目前广泛使用的ST连接器, DTE链路, 减少了对驱动的要求，对嵌入式光纤MAU很重要。即光纤接口的网卡。,（3）10BASE-FB规范：作为一种主干网络技术而提出来的。在10BAE-FL规范基础上，增加了远端错误信号模式。即：让链路双方的MAU指示过长保护、低亮度或同步丢失等。,（4）10BASE-FP规范：,用于没有电源或使用电源很危险的地方，没有得到LAN设备供应商的支持。,光HUB,(1) IEEE std. 8802-3, 1996：10Mbps最大传输通路示例：,H

17、UB,HUB,HUB,HUB,10BASE-5：最大500米或 10BASE-2：最大185米,10BASE-T： 最大100米,10BASE-T： 最大100米,4、混合拓扑结构：,10BASE-FL： 最大500米,10BASE-FL： 最大500米,(2) IEEE std. 8802-3, 1996：10Mbps最大传输通路示例：,HUB,HUB,HUB,10BASE-T： 最大100米,10BASE-T： 最大100米,10BASE-FL： 最大500米,10BASE-FL： 最大500米,10BASE-FB: 最大1000米,六、网桥（Bridge）,Repeater：基于物理层的

18、互连设备 Bridge： 基于数据链路层的互连设备,1、网桥的原理：,网段1,网段2,802.3 / Ethernet,802.4 / Token Bus,2、网桥的作用：,可以隔离冲突域（过滤通信流量） 扩展网络拓扑结构（理论上无限制） 互连不同协议的网段,中继器只能构建单一协议的网络,3、网桥的种类：,(1) 按覆盖的范围划分：,A. 局部桥：,Bridge,B. 远程桥（半桥）：,光纤,多模：2km 单模：20km,(2) 按转发策略划分： （学习、过滤、转发机制是衡量一个网桥性能好坏的重要指标）,A. 透明桥：,Bridge,LA,LB,LC,“逆向”学习建立散列表。查表转发：若数据的

19、目的MAC是本网段内，则丢弃；若数据的目的MAC不是本网段内，则查表转发；若数据的目的MAC不在表中，采用Flooding法转发；表的更新：每隔一定时间更新散列表。,B. 源选径桥：,Bridge,L1,L3,由发送方指定数据帧的转发路径。发送方以广播方式发送一个发现帧（Discovery Frame），沿所有可能的路径到达目的站点，并记录所走过的路径，然后返回发送方。发送方根据这些路径信息确定一条最佳的路径。并将路径信息插入到MAC帧中。,DA SA Path T/L Data FCS,18Byte,1,2,Bridge,L2,B1,B2,Path: (L1, B1, L2, B2, L3)

20、,Bridge,B3,两种网桥的比较,透明桥 源选径桥连接服务 无 面向连接透明性 对主机透明 不透明人工管理 不需要 需要路径最佳 不一定 最佳拓扑适应性 好 差,(3) 多口桥：通常被称为交换机（Switch）,转发方式：硬件方式（直接转发）：不进行差错检测，直接转发。软件方式（存储转发）：进行CRC差错检测，只转发正确的数据帧。在实际产品中，通常根据网络的负载变化情况，自动确定采用硬件方式还是采用软件方式。,3、网桥的广播风暴：,Bridge,Bridge,Bridge,崩溃,（1）引起的原因：环形拓扑结构发送广播帧或找不到目的地址的帧,（2）解决的办法：不构成环形拓扑结构或者采用生成树

21、协议（802.1D）或者采用路由器隔离（TTL或Hop Counter）,4、网桥与LAN扩展：,Switch,理论上可以无限制扩展拓扑结构,七、共享式100Mbps Ethernet,1、两个体系标准：（1995年6月，两个标准同时被IEEE批准接受）,（1）802.3U：是由“FEA”提出来的,保留了10Mbps Ethernet 的协议：CSMA/CD修改MAC层以适应/兼容10Mbps传输速率增强PH层、Repeater以支持UTP5和光纤,（2）802.12：是由“FEA”提出来的,定义了新 的MAC协议，比CSMA/CD更合理 优化PH层、Repeater功能 支持UTP3、UTP

22、5和光纤,更多的厂家支持802.3U，目前普遍采用,2、802.3U的体系结构,3、802.3U与802.3之间的主要差别,（1）增加了RS协调子层保证MAC为一个标准实体（即PH层的改变不影响MAC层）将MAC的位串行接口映射为半位元组宽度的接口即MII,（2）介质无关接口（MII）取代了AUI减少MAC对PH层的依赖（与介质相关问题无关）MII采用4位接口，信号频率从100MHz降低到25MHzMII在10Mbps和100Mbps速率下工作提供MAC和PH层之间专用报错和管理信号MII的长度 0.5m; 而AUI 50m,（3）双速MAC功能（10 / 100Mbps）为了兼容10Mbps

23、以太网，通过自动协商可以自动适应10 / 100Mbps的数据传输速率。,（4）取消Manchester编码取消AUI的Manchester编码，直接采用NRZ对不同介质进行优化：5UTP、3UTP、光纤。,（5）自动协商自动协商只针对双绞线定义的，自动适应10 / 100Mbps。,（6）定义I、II级中继规范I 级：允许有较大时延-单中继规范I I 级：允许有较小时延-双中继规范不支持混合网段（只能同一种介质构建网络）修改过长保护，仅中继器有过长保护时间（网卡上无）,（7）全双工操作由于遵从CSMA / CD协议，因而受时间限制，由于网络速度为100Mbps，所以网络拓扑为10Mbps 网

24、络的十分子一。采用全双工不受冲突域限制，扩大拓扑。,（8）介质、优化与网络规范100BASE-T4 3UTP100BASE-TX 5UTP100BASE-FX 多模光纤（62.5 / 125 m）,4、100BASE-T4规范,采用4对3UTP实现100Mbps的数据传输速率。,MII信号: NRZ PCS层: 8B / 6T （针对3UTP）,三进制编码，即有：+1、0、-1三种状态精心挑选数据的编码值，可降低RFI / EMI可动态修改传输码组以保持线路的DC平衡多余值可用于帧定界符定义,1通道：单向发送数据和冲突消除2通道：单向接收数据和冲突检测3通道：数据收发4通道：数据收发,要达到1

25、00Mbps，则每个通道应有33Mbps，由于采用8B / 6T编码，所以实际线路信号频率为：25MHz，故用4对3UTP实现可以100Mbps 。,5、100BASE-Tx与100BASE-Fx规范,采用2对5UTP实现100Mbps的数据传输速率。,MII信号: NRZ PCS层: 4B / 5B （针对5UTP或光纤传输介质）,将四位二进制编码映射到5位二进制编码的集合上 多余编码可用于帧控制：/I/：帧间隔（IPG）；/J/K/：用于帧起始定界；/T/R/：帧结束定界。未用则保留。4B / 5B编码芯片早在FDDI中定义和成熟应用，比8B/6T编码芯片得到更多商家支持，目前的主流技术。

26、,半位元组,4B / 5B,并转串,扰码器,MLT-3,NRZ：125Mbps,光纤: 100BASE-Fx,5UTP,MII,5UTP: 100BASE-Tx,线缆对数和线路电压比较,6、100Mbps共享式以太网的拓扑结构,略,八、交换式 Ethernet,1993年 802.3U：以太网802.3X：全双工 1997年 802.3ac：VLAN,交换式Ethernet （核心设备：Switch）,1、第2层交换机-本质上与网桥没什么差别,（1）、网桥为何更名为交换机呢？主要原因：技术原因。网桥基于软件实现过滤、学习和转发机制，交换机则基于硬件实现。市场原因。网桥的广播风暴、502.1D的

27、不稳定性、此时的路由器还无法用硬件来实现。网桥的市场影响不佳。,（2）为什么要构建交换式以太网？（区别于共享式以太网） 主要原因：从本质上消除网络的拓扑限制；减轻带宽的瓶颈限制，并在10Mbps和100Mbps以太网之间构建较好的互补解决方案。,SERVER,SWITCH,SWITCH,HUB,解决突发带宽或聚集带宽问题的互补方案,100Mbps,10Mbps,10Mbps,100Mbps,聚集带宽的消除,2、交换机的体系结构及工作原理：,（1）体系结构：同网桥（第2层交换机） （2）工作原理：,3、802.3X的全双工和流量控制,（1）802.3X：MAC被修改为支持全双工Ethernet帧

28、的Type域被采纳自动协商子层被PAUSE帧取代MAC子层域MAC客户层之间新增MAC控制子层 （2）流量控制：,HUB,HUB,Switch,100Mbps,10Mbps,（3）PAUSE帧-一个特殊的MAC帧,2Byte,88-08: Ethernet,00-01: PAUSE帧,仅限于802.3全双工网络发方生成PAUSE帧，收方“淹没”处理收方PAUSE定时器的值：为0：继续发送；非0：每经过512位时间减110/100Mbps网，PAUSE控制协议必须是对称的100Mbps网，PAUSE控制协议可以是不对称的,赋给16bit PAUSE定时器的值,4、虚拟局域网络-VLAN,(1)

29、概念：把物理上分散的站点在逻辑上划分在一个子网内,(2) VLAN的作用：,使大型网络的管理简单化；（传统采用网桥/路由器隔离）消除网桥/路由跨网段传输的瓶颈；增加网络连接的灵活性和负载的均衡；控制广播数据的传输消除广播风暴；增加网络的安全性比通常的安全措施更安全可靠。,(3) VLAN的划分方式：,按端口划分：将VLAN交换机上的物理端口和VLAN交换机内部的PVC（永久虚电路）端口分成若干个组，每个组构成一个虚拟网，相当于一个独立的VLAN交换机 。缺点：用户不能随意移动。 按MAC地址划分 ：用户从一个物理位置移动到另一个物理位置时，自动保留其所属VLAN的成员身份，但这种方式要求网络管

30、理员将每个用户都一一划分在某个VLAN中，在一个大规模的VLAN中，这就有些困难 按网络协议划分：可使广播域跨越多个VLAN交换机，用户可以在网络内部自由移动 。,按IPIPX划分 ：每个VLAN都是和一段独立的IP网段相对应的 ，有利于将动态主机配置（DHCP）技术结合起来，而且，用户可以移动工作站而不需要重新配置网络地址，便于网络管理 ，主要缺点在于效率要比第二层差 。 按策略划分 ：能实现多种分配方法，包括VLAN交换机端口、MAC地址、IP地址、网络层协议等 。 按用户定义、非用户授权划分：为了适应特别的VLAN网络，特别的网络用户的特别要求来定义和设计VLAN，而且可以让非VLAN群

31、体用户访问VLAN，但是需要提供用户密码，得到VLAN管理的认证后才可以加入一个VLAN 。,(4) VLAN标记帧结构：,TPID,TCI,0-7级：高、低,规范指示器 Token-Ring: 1,0x00: 空VLAN 0xff: 保留 0x01: 缺省（基于端口的划分）,九、1000Mbps以太网,1998年6月，IEEE802.3z（以主干网络技术提出的）,目前常用：1000Mbps EthernetATM,1、千兆以太网与ATM,（1）ATM网络特点：良好的扩展性和灵活性，具有全面控制功能，易于构建大型网络。但在LAN中的缺陷是明显的：1）ATM目前主要承载IP业务，开销较高，155

32、M 有30M为开销；2）不少厂商的ATM交换机之间难以保持完全兼容，价格较为昂贵；3）ATM技术较为复杂，对网络管理员要求较高。 （2）千兆以太网的主要优势：成本低廉、互连性好、升级容易、组网简单、技术支持厂家多、技术发展快的优势 。,逻辑链路控制（LLC）,介质存取控制（MAC）,RS,RS,PMD,MDI,PCS,PMA,自动协商,MDI,更上层,MII,802.3U,802.3Z,2、802.3Z的层次结构,PCS,PMA,GMII,（1）MII与GMII：GMII采用8bit并行接口：则信号频率位125MHz。 （2）PCS编码及规范：,（3）中继器规范：由于协议“”时间的限制，采用单

33、中继规范。,3、802.3Z的MAC半双工操作（共享式）,（1）冲突域与最小帧长的关系,t,t2,t1,t4,t3,t5,2,最小帧长 冲突域,因此，Ethernet的最小帧长为64Byte，即512bit。,（2）载波扩展-延长冲突域至512Byte,64Byte = 512bit,512Byte = 4096bit,对于最小帧，速度从10Mbps提高到100Mbps，而时间上则多出了8倍，实际数据传输速率仅提高了25%。,（3）帧突发-载波扩展方式的改进,原理：当一个站点发送第一帧时，不管是否需要载波扩展，一个突发定时器将被启动，第一帧发完后：若无帧发送，突发定时器清零，放弃信道；若有帧发

34、送，突发定时器无效，重新竞争信道；若有帧发送，突发定时器有效，按正常CSMA/CD操作。,突发时间：8192Byte = 65536bit,#1,RRRR,RR,#2,RR,512Byte,IPG,（4）千兆以太网的工作参数：,参 数 值 冲突域 4096 bit 帧间隔 96 bit 重发上限 16 次 后退上限 10 次 拥塞序列 32 bit 帧长 641518 Byte 突发限制 65536 bit,4、802.3Z最坏情况下的效率比较（单个站点）,（1）100Mbps CSMA/CD网络,单个站点的最小帧,P：帧长 512bit I：IPG 96bit Q：前导同步码 64bit,其

35、中：,=,512,512+96+64,= 76%,（2）载波扩展的1000Mbps Ethernet,=,P,Max(S, P)+I+Q,=,512,4096+96+64,= 12%,（3）帧突发1000Mbps Ethernet,=,(n+1)P,Max(S, P)+n(P+I+Q),=,n：在突发时间内可以发送的帧数,65536 - 4096,512+96+64,= 92帧,（92+1）512,4096+92（512+96+64）,= 72%,5、位预算分析,Repeater,DTE,DTE, 100m, 100m,往返时延（RT）= 链路时延+ 中继时延+DTE时延+安全余量,中继器最大

36、往返时延：976位； DTE最大往返时延：432位 传输介质往返时延：5UTP：11.12位/米，光纤：10.10位/米 安全余量：32位,RT= 20011.12+976+2432+32= 4096位（即：512Byte）,6、第3层交换机,（1）产生第三层交换机的原因,PH,DL,N,速度提高,瓶颈,交换机本身性能改进的需要 使用路由器桥接的缺陷：,路由器增加了3层路由选择的时间，数据的传输效率低。增加、移动和改变节点的复杂性有增无减。路由器价格昂贵、结构复杂。增加子网/虚拟网的互连意味着要增加路由器端口，投资也增大。,（2）第三层交换机的发展,1996年 Ipsilon公司：基于ATM的

37、IP交换Cisco公司：标记交换IBM公司：ARIS（IP汇聚交换）Toshiba公司：CSR（信元交换）,MPOA：多协议路由交换 MPLS：多协议标签交换,目前,（3）RSVP资源预留协议,Ethernet交换机为了能够象ATM网络那样，提供一定的QoS，使用了RSVP协议。,Video Server,Switch,Switch,PC,PC,PC,QoS：优先级、带宽、时延、抖动,RSVP请求,RSVP响应,Switch：有多少资源可以分配？需要分配多少资源？,PC：发出RSVP请求，得到响应后，即可占用满足一定QoS的逻辑信道,十、10Gbps（万兆）以太网IEEE802.3ae,1、发

38、展：,1999年3月：成立高速传输研究组，研究可行性。 2000年3月：成立IEEE802.3ae工作组，确定标准雏形。 7月：最后一次把新的标准建议加入标准草案。 11月：标准中添加新特性的最后期限。 2001年5月：最后一次把新的技术改变加入标准。 2002年3月：标准最终通过。,2、10Gbps 以太网的体系结构,3、10Gbps 以太网的核心技术,是一种只适用于全双工模式，并且只能使用光纤的技术，所以它不需要CSMA/CD。 定义了两种PHY类型：局域网 PHY和广域网PHY。 XGMII是一个64位信号宽度的接口（发送与接收用的数据路径各占32位）。 PMD采用SONET/SDH收发器，类型如下：,4、10Gbps 以太网的应用,十一、网络解决方案,1、25用户以内的网络方案,2、50用户以内的网络方案一,3、50用户以内的网络方案二,4、100用户以上的网络方案,第五章完,