使用广播信道的数据链路层--以太网的介绍

一、以太局域网概述

1、以太网的两个标准:

① DIX Ethernet V2是世界上第一个局域网产品(以太网)的规约

② IEEE 的 802.3 标准

DIX Ethernet V2标准与802.3标准只有很小的差距,因此可以将802.3局域网简称为“以太网”

严格来说,“以太网”应当是指符合DIX Ethernet V2标注的局域网,其实“以太网”就是Ethernet的音译

2、以太网与数据链路层的两个子层:802委员会将局域网的数

逻辑链路控制LLC(Logical Link Control)子层

媒体接入控制MAC( Medium Access Contorl)子层

现在的局域网已经经过简化基本只有MAC协议了而不再使用LLC协议,所以很多产商成产的适配器仅有MAC协议而没有LLC协议。

 3、以太网提供的服务

以太网提供的服务是不可靠的交付,当接收到有差错的数据帧时就丢弃,其他什么都不做,差错纠正由高层决定

如果高层发现丢失了一些数据而进行重传,但以太网并不知道这是一个重传的帧,而是当做一个新的数据帧发送

 二、集线器Hub(了解)

1、RJ-45接头:就是我们现在用的网线水晶接头

2、使用集线器的以太网在逻辑上仍是一个总线网,各工作站使用的还是CSMA/CD协议,并共享逻辑上的总线,集线器很像一个多接口转发器,工作在物理层

3、10BAST-T:表示10Mb/s的以太网,T表示使用双绞线来连接的,通信距离短,每个站到集线器距离不超过100m,还有其他几种如:100BAST-FX,100BAST- T,100BAST-T4等

三、以太网的信道利用率

 1、以太网的信道被占用情况:

① 争用期长度为2τ,即端到端传输时延的两倍,检测到碰撞后不发送信号。

② 帧长为L(bit),数据发送速率为C(b/s),因而帧的发送时间为L/C=T0(s)

2、以太网信道利用率:参数a,它是以太网单程端到端时延τ与帧的发送时间T0之比

 a = \frac{\tau }{T_{0}}          要提高以太网信道利用率,就必须减小τ与T0之比

① a->0表示一发生碰撞就立即可以检测出来,并立即停止发送,因而信道利用率高

② a越大,表明争用期所占的比例增大,每一次发生碰撞就浪费许多信道资源,使得信道利用率明显降低

3、以太网信道利用率的最大值

在理想情况下,以太网的各站发送的数据不发送碰撞(这显然已经不是CSMA/CD,而是需要一种特殊的调度方法)即总线一旦空闲就会有某个站点立即发送数据。以太网信道利用率最大值:

S_{max} = \frac{T_{0}}{T_{0}+\tau }=\frac{1}{1+a}

四、MAC层

1、适配器检测MAC地址: 

① 适配器从网络上收到一个MAC帧就首先用硬件检测MAC帧中的MAC地址,如果是发往本站的帧则收下,否则丢弃

② “发往本站的帧”主要包括:

        单播(unicast)帧(一对一)

        广播(broadcast)帧(一对全体),MAC地址全为1,FFFFFF

        多播(multicast)(一对多)

2、MAC地址的查看和修改

① 查看:cmd输入 ipconfig/all 查看物理地址

② 修改:更改网络适配器选项--右键属性--网络--Microsoft网络客户端--配置--高级--网络地址

外校学生来的校园上不了校园网,将MAC地址改成开通了校园网的学生的MAC即可蹭网,但是需要保证两台电脑处于不同的交换机上,否则会发生MAC地址冲突导致无法正常通信

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