2.帧中继
一种能提供低层（物理层和数据链路层）服务的交换技术，替代 X.25.
3.ATM
目前网络发展的最新技术，是建立在电路交换和分组交换基础上的 一种新的交换技术
3.3.2 帧中继
优点： 1.高数据率 数据率达到44.736Mbps，大于设计的1.544Mbps。 2.突发数据
接受突发数据，满足用户在不同时候需要不同的带宽需求。
3.千兆以太网（1000Mbps）
3.1.2 传统以太网
传统以太网数据率为10Mbps,接入方法为载波多路访问/
冲突检测（ CSMA/CD ）机制。

CSMA/CD八字原理：“先听后讲，边听边讲” (1）先侦听信道，如果信道空闲则发送信息。 （2）如果信道忙，则继续侦听，直到信道空闲时立即发送。
局域网和广域网概述

第三章 底层的技术
第三章 底层的技术
学习重点：

了解局域网和广域网类型 掌握主要以太网类型及其主要特性 掌握CSMA/CD，CSMA/CA工作原理 掌握主要连接设备
第三章 底层的技术
3.1 局域网LAN 局域网覆盖的范围较小，带宽较高，通常用于建筑 内部，园区范围内的专用网络。 局域网分类：

透明网桥:对任何数据站都完全透明，用户感觉不到它的存在。 当网桥被加入系统或从系统删除，各站都无需重新配置。
3.4 连接设备
3.交换机
二层交换机是数据链路层设备，可以识别数据包中的
（1）前同步码：物理层添加的7个字节交替出现的0和1，提 醒系统有帧到来。 （2）帧首定界符SFD：1个字节1010101011作为帧开始信号。 （3）目的地址DA：下一站物理地址。 （4）源地址SA：前一站物理地址。 （5）长度/类型：值小于1518表示长度字段，否则表示定义 服务的上层协议。 （6）数据：从上层协议封装的数据。 （7）CRC: 差错检信息。
（2）ATM层：负责共享物理链路的虚电路和ATM网络中的信元传输。
AAL5-----为无连接的分组协议而设计。
3.3.3 ATM
5.ATM与IP技术比较
进性以及兼容性，适用于实时性强，多媒体通信等高端业务。
但协议庞杂，运行维护困难。IP是由IETF标准化，具有包容性
（1）从定义上看：ATM是ITU-T提出的标准，它基于QoS，技术的先

SDSL（对称数字用户环线），用于对下载和上传速度 都有较高要求的短距离网络连接。 电缆调制解调器Cable Modem
它利用有线电视网进行数据传输，主要面向计算机 用户的终端，它是连接有线电视同轴电缆与用户计算 机之间的中间设备。

3.2.2 数据链路层
1.PPP点对点协议

PPP协议是目前使用最广泛的广域网协议，这是因为它 具有以下特性：
3.3 交换广域网
因特网的主干网通常是交换广域网。覆盖面 积大（一个州或国家）的广域网。使用面向连接 技术，与局域网技术有许多不同。
3.3 交换广域网
三种常用交换广域网技术
1.X.25
历史最悠久的广域网数据传输技术。X.25协议是指用分组方式工作 并通过专用电路和公用数据网连接的终端使用的数据终端设备(DTE) 和数据电路终端设备(DCE)之间接口的协议。
3.1.4 千兆以太网
千兆以太网是建立在以太网标准基础之上的技术。千兆以太 网和大量使用的以太网与快速以太网完全兼容，并利用了原 以太网标准所规定的全部技术规范，其中包括CSMA/CD协议、 以太网帧、全双工、流量控制以及IEEE 802.3标准中所定义 的管理对象。
目前千兆以太网实现分为二线和四线两类，分别为：

能够控制数据链路的建立；
能够对IP地址进行分配和使用；
允许同时采用多种网络层协议； 能够配置和测试数据链路；
能够进行错误检测；
有协商选项，能够对网络层的地址和数据压缩等进 行协商。
3.2.2 数据链路层
2.PPP运行过程
PPP运行过程－三阶段
链路建立阶段（LCP）：建立、维护和终止链路。 验证阶段（Authenticate）：用户名、密码验证 网络控制协商阶段（NCP）：IP分配，网络层配置。
（1）100BASE-SX：用光纤发送短波长激光信号。 （2）100BASE-LX：用光纤发送长波长激光信号。
（3）100BASE-CX：用屏蔽双绞线发送电信号。
（4）100BAST-T：使用双绞线电缆。
3.1.5 无线局域网：IEEE 802.11
无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。 它以无线信道作为传输媒介，能实现宽带业务的无线接入、 远距离无线传输及认证计费等功能。其优点如下： 1.移动性: 不需要局限特定访问地点 笔记本、PDA可以自由变换位置 2. 低成本 避免铺设线缆、租用线路的月租费 3. 高可靠性 避免线缆故障造成的网络瘫痪 抗干扰、加密算法确保安全。
传统以太网 快速以太网 千兆以太网
广域网技术

点对点广域网
交换广域网 X.25 帧中继 ATM
本讲内容： ATM技术 链路层协议 HDLC PPP 接入技术 ISDN DCC
3.3.3 ATM
1.什么是ATM
一种数据传输技术，它以信元为信息传输、复用和交换的 基本单位，具有高数据传输率。
3.4 连接设备
1.转发器
物理层设备，可扩展局域网的长度。不是连接2个局域网，
是把一个局域网的两个网段连接起来。转发每一个位，无过
滤功能，是再生器而不是放大器。

集线器:多端口转发器，应用于使用星型拓扑结构的网络中， 连接多个计算机或网络设备。
3.4 连接设备
2.网桥
数据链路层设备。连接两个LAN,它能够解析它所接受的帧， 根据MAC地址来转发帧。如果数据包的目标地址与源地址位于 同一段，就可以把它过滤掉。
2.什么是信元
信元是固定长度的数据交换单元，有5个字节首部和48个字
节的信息字节组成，采用硬件对信元进行处理，缩短信元的处 理时间。
3.应用范围
ATM技术实现的通信网可支持语音、数据及图像传送，提供 专用高带宽传输。
3.3.3 ATM
3.ATM网络特点
采用面向连接并预约传输资源的方式 传输路径（TP）—物理连接（电线、电缆、卫星等）。 虚通道(VP)—两个交换机之间的一条或一组连接。 虚电路(VC)—属于同一报文的信元都沿着一条虚电路传输。
无逐段链路的差错控制和流量控制
(1)运行是在误码率很低的光纤传输网上
(2)预约资源机制保证网络中传输的负载小于网络的传输能力。
3.3.3 ATM
采用透明的网络传输方式 语义透明-在传送信息时不产生错误。
时间透明-用最短的时间将信息从源点送到目的点。
具有统计复用功能 兼容性好 AAL层把不同电信业务转换成统一的ATM标准，实现使用同 一个网络来承载各种应用业务的目的。
3.1.2 传统以太网
实现方法
（1）10BASE5：粗缆以太网。
（2）10BASE2：细缆以太网。 （3）10BASE-T: 双绞线以太网。 （4）10BASE-FL：光纤链路以太网。 比较基带与宽带： 基带传输(BASE)-又叫数字传输，是指把要传输的数据转换为数 字信号，使用固定的频率在信道上传输。 宽带传输(Broadband)-将信道分成多个子信道，分别传送音频、 视频和数字信号。传输模拟信号，传输距离更远。
3.减少了开销
使用光纤作为传输介质,误码率极低,能实现近似无差错传输,减 少了进行差错校验的开销。
3.3.2 帧中继体系结构
帧中继通常是作为广域网来 连接一些局域网和主机。 DTE:数据终端设备，连接用 户到网络的设备。如：路由 器或网桥。 DCE:数据电路端接设备，网 络中的交换机。
知识回顾
局域网技术
3.3.3 ATM
4.ATM层次
（1）物理层：定义传输媒体、位传输、电信号和光信号的转换。 （3）应用适配层(AAL)：接入现有网络到ATM设施上，并分割成固 定长度ATM信元。 AAL1-----支持恒定数据率的应用，视频、话音。 AAL2-----支持低数据率通信量和短帧通信量。 AAL3/4---面向连接和无连接的数字服务。
3.1.5 体系结构

物理层实现：定义了若干标准，只需了解。 MAC层实现：CSMA/CA （1）发送结点在检测出媒体空闲后，先发送一个小帧
RTS(特殊请求)，该帧包含了他需要占用媒体的时间；

（2）接收站发送一个CTS(准备发送)帧确认发送结点的请 求。该帧以广播方式发给所有站。

（3）发送站发送所有帧。 （4）接收站确认所收到的帧。
（3）发送信息后进行冲突检测，如发生冲突，立即停止发送， 并向总线上发出一串阻塞信号（连续几个字节全1），通知总 线上各站点冲突已发生，使各站点重新开始侦听与竞争。 （4）已发出信息的各站点收到阻塞信号后，等待一段随机时 间，重新进入侦听发送阶段。

3.1.2 传统以太网
站点要求发送
Y
有载波？ N 发送一帧信息 延时处理
有冲突？ N
Y
发出阻塞信号
冲突 >16 ？ Y 放弃发送 另作处理
N
一次发送结束
图4.3 CSMA/CD发送过程流程图
3.1.2 传统以太网
数据链路层有2个子层： LLC逻辑链路控制子层：负责数据链路层的流量控制和差错控制。 MAC媒体接入控制子层：负责CSMA/CD接入方法及帧的组装。
帧格式
和开放性，但也决定了IP要提供电信级的服务还有一段路要走。 (2) ATM是技术驱动的产物，而IP则是市场驱动的产物。
(3) IP协议所具有的最大优势在于，它可以运行在任何介质和网络
上，可以保证异种网络的互通。随着IPv6,各种协议算法的发