6 Cisco Catalyst局域网交换技术 下载 3层协议。这正是只有IPX通信才能在 Novell以太网帧上被封装的原因。因为 Novell以太网报 头看起来和IEEE8023的报头一模一样,所以 Novel经常将这组帧称作“以太网8023”,但不 称作IEEE8023帧,因为它没有LLC 1.3 CSMA/CD 以太网使用 CSMA/CD( Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection,带有冲突 监测的载波侦听多址访问)。我们可以将 CSMA/CD比做一种文雅的交谈。在这种交谈方式中, 如果有人想阐述观点,他应该先听听是否有其他人在说话(即载波侦听),如果这时有人在说 话,他应该耐心地等待,直到对方结束说话,然后他才可以开始发表意见。有一种情况,有 可能两个人在同一时间都想开始说话,那会出现什么样的情况呢?显然,如果两个人同时说 话,这时很难辨别出每个人都在说什么。但是,在文雅的交谈方式中,当两个人同时开始说 话时,双方都会发现他们在同一时间开始讲话(即冲突检测),这时说话立即终止,随机地过 了一段时间后,说话才开始。说话时,由第一个开始说话的人来对交谈进行控制,而第二个 开始说话的人将不得不等待,直到第一个人说完,然后他才能开始说话 除计算机以外,以太网的工作方式与上面的方式相同。首先,以太网网段上需要进行数 据传送的节点对导线进行监听,这个过程称为 CSMA/CD的载波侦听。如果,这时有另外的节 点正在传送数据,监听节点将不得不等待,直到传送节点的传送任务结束。如果某时恰好有 两个工作站同时准备传送数据,以太网网段将发出“冲突”信号。这时,节点上所有的工作 站都将检测到冲突信号,因为,这时导线上的电压超出了标准电压。冲突产生后,这两个节 点都将立即发出拥塞信号,以确保每个工作站都检测到这时以太网上已产生冲突,导线上的 带宽为0Mb/s。然后,网络进行恢复,在恢复的过程中,导线上将不传送数据。在这一过程中, 不属于产生冲突的网段上的节点也要等到冲突结束后才能传送数据。当两个节点将拥塞信号 传送完,并过了一段随机时间后,这两个节点便开始将信号恢复到零位。第一个达到零位的 工作站将首先对导线进行监听,当它监听到没有任何信息在传输时,便开始传输数据。当第 个工作站恢复到零位后,也对导线进行监听,当监听到第一个工作站已经开始传输数据后, 就只好等待了 注意实际上,随机的时间是通过一种算法产生的,这种算法在IEEE802.3标准 CSMA/CD文档第55页可以找到 在 CSMA/CD方式下,在一个时间段,只有一个节点能够在导线上传送数据。如果其他节 点想传送数据,必须等到正在传输的节点的数据传送结束后才能开始传输数据。以太网之所 以称作共享介质就是因为节点共享同一根导线这一事实。 14快速以太网 现在,我们对以太网应该有了一个大致的了解,下面介绍快速以太网。为了提高以太网 的性能,很多商家都尽力推出100Mb/s的以太网。IEEE8023u100MB规范虽不是第一个出现 在市场上,但它后来变得非常引人注意。所有的 Catalyst产品都支持快速以太网。 因为快速以太网的速度提高了10倍,所以它在市面上非常流行。快速以太网上使用的帧 技术与一般的以太网上使用的帧技术是一样的。这样,与其他的100MB技术(如ATM)相比 较网络工程师就可以更容易与快速了解以太网。另外,快速以太网也使用 CSMA/CD,使得熟
3层协议。这正是只有I P X通信才能在Novell 以太网帧上被封装的原因。因为 Novell 以太网报 头看起来和IEEE 802.3的报头一模一样，所以N o v e l l经常将这组帧称作“以太网 8 0 2 . 3”，但不 称作IEEE 802.3帧，因为它没有L L C。 1.3 CSMA/CD 以太网使用C S M A / C D（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection，带有冲突 监测的载波侦听多址访问）。我们可以将C S M A / C D比做一种文雅的交谈。在这种交谈方式中， 如果有人想阐述观点，他应该先听听是否有其他人在说话（即载波侦听），如果这时有人在说 话，他应该耐心地等待，直到对方结束说话，然后他才可以开始发表意见。有一种情况，有 可能两个人在同一时间都想开始说话，那会出现什么样的情况呢？显然，如果两个人同时说 话，这时很难辨别出每个人都在说什么。但是，在文雅的交谈方式中，当两个人同时开始说 话时，双方都会发现他们在同一时间开始讲话（即冲突检测），这时说话立即终止，随机地过 了一段时间后，说话才开始。说话时，由第一个开始说话的人来对交谈进行控制，而第二个 开始说话的人将不得不等待，直到第一个人说完，然后他才能开始说话。 除计算机以外，以太网的工作方式与上面的方式相同。首先，以太网网段上需要进行数 据传送的节点对导线进行监听，这个过程称为 C S M A / C D的载波侦听。如果，这时有另外的节 点正在传送数据，监听节点将不得不等待，直到传送节点的传送任务结束。如果某时恰好有 两个工作站同时准备传送数据，以太网网段将发出“冲突”信号。这时，节点上所有的工作 站都将检测到冲突信号，因为，这时导线上的电压超出了标准电压。冲突产生后，这两个节 点都将立即发出拥塞信号，以确保每个工作站都检测到这时以太网上已产生冲突，导线上的 带宽为0 M b / s。然后，网络进行恢复，在恢复的过程中，导线上将不传送数据。在这一过程中， 不属于产生冲突的网段上的节点也要等到冲突结束后才能传送数据。当两个节点将拥塞信号 传送完，并过了一段随机时间后，这两个节点便开始将信号恢复到零位。第一个达到零位的 工作站将首先对导线进行监听，当它监听到没有任何信息在传输时，便开始传输数据。当第 二个工作站恢复到零位后，也对导线进行监听，当监听到第一个工作站已经开始传输数据后， 就只好等待了。 注意 实际上，随机的时间是通过一种算法产生的，这种算法在 IEEE 802.3标准 CSMA/CD文档第55页可以找到。 在C S M A / C D方式下，在一个时间段，只有一个节点能够在导线上传送数据。如果其他节 点想传送数据，必须等到正在传输的节点的数据传送结束后才能开始传输数据。以太网之所 以称作共享介质就是因为节点共享同一根导线这一事实。 1.4 快速以太网 现在，我们对以太网应该有了一个大致的了解，下面介绍快速以太网。为了提高以太网 的性能，很多商家都尽力推出 1 0 0 M b / s的以太网。IEEE 802.3u 100MB规范虽不是第一个出现 在市场上，但它后来变得非常引人注意。所有的 C a t a l y s t产品都支持快速以太网。 因为快速以太网的速度提高了 1 0倍，所以它在市面上非常流行。快速以太网上使用的帧 技术与一般的以太网上使用的帧技术是一样的。这样，与其他的 1 0 0 MB技术（如AT M）相比 较网络工程师就可以更容易与快速了解以太网。另外，快速以太网也使用 C S M A / C D，使得熟 6 Cisco Catalyst 局域网交换技术 下载
第1章交换和桥接的概念 7 下载 悉以太网的工程师很容易适应这个新的介质 前面提到的各种概念也可以应用于快速以太网中。所以,一个快速以太网上放置的节点 越多,产生冲突的可能性就越大,这样也就降低了快速以太网导线上的各种性能。 1.5千兆以太网 随着快速以太网的实现,对较大的主干介质的需求就越来越大。ATM曾由于它的155Mb 和622Mb/s的带宽得以很好地发展,但是,要实现它仍然有很大困难。在这种情况下,IEEE 8023委员会推出了千兆以太网,它和以太网非常相似,只是其带宽要比以太网宽100倍以上 千兆以太网、快速以太网和以太网之间的最主要的差别是千兆以太网没有铜缆配线的标准 千兆以太网是一种1000Mb/s的介质,实际上它和以太网及快速以太网一样简单,只是 于其带宽使它在其他竞争者面前有很大的优势。竞争者主要指的是ATM。ATM曾被认为是未 来的主要介质,而且将完全取代以太网。实际上,ATM是有很多的优势,在后面我们将对之 加以讨论,但是和以太网和快速以太网相比,其主要优势是带宽得以增加。不过千兆以太网 经过标准化后,比较容易实现,所以可以与ATM的带宽优势竞争。另外,由于快速以太网不 像ATM那样复杂就能提高桌面的必要速度,所以讨论 Desktop ATM(桌面ATM)也就成为过 千兆以太网现在一般只在网络主干和配线柜中使用,目前桌面千兆以太网不会成为现实 限制因素是今天的PC机的构造。典型PC机的总线不能够处理快速以太网,更不用说是千兆以 太网了。在网络的主干中,需要将信息从现在所使用的快速以太网工作站及交换以太网工作 站传送到以前所使用的共享以太网工作站。千兆以太网是一种比较容易实现的选择。千兆以 太网使用了与以太网和快速以太网相同的的帧技术和访问模式,它处理巨大的通信量非常容 易。现在, Catalyst为了使这些类型的主干能够连接,已经设计出了好几种型号的 Catalyst产 16全双工以太网 当两个以太网节点通过10 baset的电缆直接连接时,导线类似于图1-7。在这种情况下, 数据可以通过两种独立的路径传输和接收。由于只存在两个节点,也就没有总线,所以就可 以在同一时间对信息进行双向传输,而不会发生冲突。在这种情况下,以太网称为全双工以 太网。为了实现全双工以太网,两个节点必须通过10 baset直接连接,而且NIC必须支持全双 HTX > RX 工作站 图1-7两个工作站之间的交叉电缆
悉以太网的工程师很容易适应这个新的介质。 前面提到的各种概念也可以应用于快速以太网中。所以，一个快速以太网上放置的节点 越多，产生冲突的可能性就越大，这样也就降低了 快速以太网导线上的各种性能。 1.5 千兆以太网 随着快速以太网的实现，对较大的主干介质的需求就越来越大。 AT M曾由于它的1 5 5 M b 和6 2 2 M b / s的带宽得以很好地发展，但是，要实现它仍然有很大困难。在这种情况下， I E E E 8 0 2 . 3委员会推出了千兆以太网，它和以太网非常相似，只是其带宽要比以太网宽 1 0 0倍以上。 千兆以太网、快速以太网和以太网之间的最主要的差别是千兆以太网没有铜缆配线的标准。 千兆以太网是一种 1 0 0 0 M b / s的介质，实际上它和以太网及快速以太网一样简单，只是由 于其带宽使它在其他竞争者面前有很大的优势。竞争者主要指的是 AT M。AT M曾被认为是未 来的主要介质，而且将完全取代以太网。实际上， AT M是有很多的优势，在后面我们将对之 加以讨论，但是和以太网和快速以太网相比，其主要优势是带宽得以增加。不过千兆以太网 经过标准化后，比较容易实现，所以可以与 AT M的带宽优势竞争。另外，由于快速以太网不 像AT M那样复杂就能提高桌面的必要速度，所以讨论 Desktop AT M（桌面AT M）也就成为过 去。 千兆以太网现在一般只在网络主干和配线柜中使用，目前桌面千兆以太网不会成为现实， 限制因素是今天的P C机的构造。典型P C机的总线不能够处理快速以太网，更不用说是千兆以 太网了。在网络的主干中，需要将信息从现在所使用的快速以太网工作站及交换以太网工作 站传送到以前所使用的共享以太网工作站。千兆以太网是一种比较容易实现的选择。千兆以 太网使用了与以太网和快速以太网相同的的帧技术和访问模式，它处理巨大的通信量非常容 易。现在，C a t a l y s t为了使这些类型的主干能够连接，已经设计出了好几种型号的 C a t a l y s t产 品。 1.6 全双工以太网 当两个以太网节点通过 1 0 b a s e T的电缆直接连接时，导线类似于图 1 - 7。在这种情况下， 数据可以通过两种独立的路径传输和接收。由于只存在两个节点，也就没有总线，所以就可 以在同一时间对信息进行双向传输，而不会发生冲突。在这种情况下，以太网称为全双工以 太网。为了实现全双工以太网，两个节点必须通过 1 0 b a s eT直接连接，而且 N I C必须支持全双 工。 图1-7 两个工作站之间的交叉电缆 第1章 交换和桥接的概念 7 下载 工作站 工作站
8 Cisco Catalyst/局域网交换技术 Chinapub.com 下载 随着全双工以太网在理论上的实现,我们在两个方向都可以获得10Mb/s的传输带宽。这 正是全双工以太网被描述成具有20Mb/s带宽介质的原因。另外,快速以太网和千兆以太网都 能够支持全双工技术。这样,带有全双工技术的快速以太网的带宽可达到200Mb/s,而带有全 双工技术的千兆以太网的带宽可达到2Gb/s 1.7物理分段 冲突的产生降低了以太网导线的带宽,而且这种情况是不可避免的。所以,当导线上的 节点越来越多后,冲突的数量将会增加。在以太网网段上放置的最大的节点数将取决于传输 在导线上的信息类型。显而易见的解决方法是限制以太网导线上的节点。这个过程通常称为 物理分段 物理网段实际上是连接在同一导线上的所有工作站的集合,也就是说,和另一个节点有 可能产生冲突的所有工作站被看作是同一个物理网段。经常描述物理网段的另一个词是冲突 域,这两种说法指的是同一个意思。在当今社会,术语不一致是经常发生的事情,要使新成 员熟悉某些概念还有些困难,所以还有必要对物理网段和冲突域实际上指的是同一件事情有 所了解。 当用某些互连网络设备来建立更多的以太网导线或物理网段时,就需要对网络进行物理 分段。在图1-8中,为了将图1-1所示的以太网导线断开,以形成两个独立的物理导线或两个独 工作站 工作站 作站 100100010101000101000001010001000 网桥 100100010101000101000001010001000 IBM兼容机 膝上机 图1-8物理分段
随着全双工以太网在理论上的实现，我们在两个方向都可以获得 1 0 M b / s的传输带宽。这 正是全双工以太网被描述成具有 2 0 M b / s带宽介质的原因。另外，快速以太网和千兆以太网都 能够支持全双工技术。这样，带有全双工技术的快速以太网的带宽可达到 2 0 0 M b / s，而带有全 双工技术的千兆以太网的带宽可达到 2 G b / s。 1.7 物理分段 冲突的产生降低了以太网导线的带宽，而且这种情况是不可避免的。所以，当导线上的 节点越来越多后，冲突的数量将会增加。在以太网网段上放置的最大的节点数将取决于传输 在导线上的信息类型。显而易见的解决方法是限制以太网导线上的节点。这个过程通常称为 物理分段。 物理网段实际上是连接在同一导线上的所有工作站的集合，也就是说，和另一个节点有 可能产生冲突的所有工作站被看作是同一个物理网段。经常描述物理网段的另一个词是冲突 域，这两种说法指的是同一个意思。在当今社会，术语不一致是经常发生的事情，要使新成 员熟悉某些概念还有些困难，所以还有必要对物理网段和冲突域实际上指的是同一件事情有 所了解。 当用某些互连网络设备来建立更多的以太网导线或物理网段时，就需要对网络进行物理 分段。在图1 - 8中，为了将图1 - 1所示的以太网导线断开，以形成两个独立的物理导线或两个独 8 Cisco Catalyst 局域网交换技术 下载 工作站 工作站 工作站 网桥 IBM 兼容机 膝上机 图1-8 物理分段