以太网：以太网MAC及其物理层

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1、第九章以太网以太网MAC及其物理层-1-回顾以太网概述以太网标准、第1、2层以太网标准以太网发展传统以太网、当前以太网、吉比特以太网以太网帧MAC地址结构、表示方法单播、广播、组播MAC地址-2-教学内容以太网中的MAC以太网CSMA/CD过程以太网帧定时延时、定时、比特时间、碰撞槽时间帧间隙和回退帧间隙、拥塞信号、回退时间以太网物理层-3-9.6以太网MAC-4-9.6.1以太网中的MAC共享介质冲突：以太网为了降低与每次发送相关的系统开销而付出的代价。-5-9.6.1以太网中的MAC以太网使用载波侦听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)来检测和处理冲突，并管理通信的恢复。-6-9.6

2、.2CSMA/CD过程载波侦听多路访问冲突检测堵塞信号和随机回退-7-9.6.2CSMA/CD过程1.载波侦听要发送报文的所有网络设备在发送之前必须侦听如果设备检测到来自其它设备的信号，就会等待指定的时间后再尝试发送。没有检测到通信时，设备将发送其报文并继续侦听。-8-9.6.2CSMA/CD过程2.多路访问如果设备之间的距离导致一台设备的信号延时，则另一台设备可能没有检测到信号，信号同时发送。两者的信号就会混合，报文被毁坏。但剩余信号会混杂在一起继续沿介质传播。-9-9.6.2CSMA/CD过程3.冲突检测一旦发生冲突，处于侦听模式的其它设备以及所有正在发送的设备，将会检测到信号量的增长

3、。检测到冲突之后，各台设备将继续发送，以确保网络上的所有设备都检测到冲突。-10-9.6.2CSMA/CD过程4.拥塞信号和随机回退发送设备检测到冲突之后，将发出拥塞信号。通知其它设备发生了冲突，以便它们调用回退算法延迟到期后，该设备将恢复“发送前侦听”模式。回退算法造成的问题：在两台涉入冲突的设备重新发送之前，第三台设备可能会先行发送。-11-9.6.2CSMA/CD过程4.拥塞信号和随机回退回退算法将使所有设备在随机时间内停止发送，以让冲突消除。返回-12-9.6.2CSMA/CD过程假定1Km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gb/s,设信号在网络上的传播速率为200000Km/s，

4、求能够使用此协议的最短帧长？设最短帧长x，则：x/10^9=(1/200000)*2-13-9.6.2CSMA/CD过程集线器和冲突域使用CSMA/CD也会造成冲突，原因：越来越多的设备连接到网络。设备对网络介质的访问越来越频繁。设备之间的距离越来越长。-14-9.6.2CSMA/CD过程集线器和冲突域集线器和中继器都是中间设备，用于延伸以太网电缆可以到达的距离。集线器也称为多端口中继器，它将收到的数据信号重新发送到所有连接的设备（向集线器发送信号的设备除外）-15-9.6.2CSMA/CD过程集线器和冲突域冲突域：通过一台集线器或一系列直接相连的集线器访问公共介质的相连设备称为冲突域。冲

5、突域也称为网段。-16-9.6.2CSMA/CD过程集线器和冲突域-17-9.6.3以太网定时延迟发送的电信号需要一定的时间（延时）传播（传送）到电缆。造成的情况：节点在侦听时信号尚未到达，所以它会认为介质可以使用。这种情况通常导致冲突-18-9.6.3以太网定时延迟-19-9.6.3以太网定时延迟计算：设待传送的数据总长度为L比特，分组总长度为P比特，其中首部长度为H比特，源节点到目的节点之间的线路数为h，每条线路上的延迟为D秒，数据传输率为Bbps，分组交换中，每个分组在每个之间结点需要K比特的延迟（包括排队延迟、处理延迟）。求：数据报分组交换技术所需要的时间。-20-9.6.3以太网

6、定时定时和同步半双工模式中，如果冲突没有发生，发送设备将会发送64位的定时同步信息，称为“前导码”。然后，发送设备将发送整个帧。-21-9.6.3以太网定时定时和同步半双工模式中，如果冲突没有发生，发送设备将会发送64位的定时同步信息，称为“前导码”。然后，发送设备将发送整个帧。-22-9.6.3以太网定时比特时间不管介质速度如何，将比特发送到介质并在介质上侦听到它都需要一定的时间。这段时间称为比特时间-23-9.6.3以太网定时碰撞槽时间每种介质需要检测冲突的最大时间碰撞槽时间是一个确定有多少设备可以共享网络的重要参数。碰撞槽时间按照约定的最大网络体系结构上的最大电缆长度计算。-24-9

7、.6.3以太网定时碰撞槽时间-25-9.6.4帧间隙和帧回退帧间隙介质在发送上一个帧后将获得稳定的时间，设备也获得了处理帧的时间。此时间称为帧间隙。其长度是从一个帧的FCS字段最后一位到下一个帧的“前导码”第一位。-26-9.6.4帧间隙和帧回退-27-9.6.4帧间隙和帧回退拥塞信号只要一检测到冲突，发送设备就会发送一个32位“堵塞”信号以强调该冲突。-28-9.6.4帧间隙和帧回退拥塞信号-29-9.6.4帧间隙和帧