有线网络课件

2009V0115版本DCS有线网络方案培训姓名:田昌宇单位：北京时代信息2009V0115版本DCS有线网络方案培训Page

2第一部分L1第二部分L2内容提要第三部分L3Page2第一部分L1第二部分L2内容提要第三部分L3

比特位传输以太网成帧&数据保护仲裁

传输

通信控制表示数据加工\处理

1654327物理层数据链路层

网络层

传输层

会话层

表示层

应用层

IPTCP/UDPHTTP,FTP,TFTPSNMP,SNTP,…比特位传输以太网成帧&数据保护仲裁传输通信控制表示数据加Layer1:

物理层第一部分第一部分

第一部分结构:

阻抗:100(or150Ohm)

最大衰减:11.5dB/10MHz

第一部分S-UTP–ScreenedUnshieldedTwistedPair

在塑料护套和双双绞线之间采用铜编织网或铝箔加以屏蔽。这种线的品质较好，满足了网络接线的最低质量标准。plastccoatingScreenmadeofcopperbraidoraluminiumfoil双绞的绝缘线对Twisted,crossedandinsulatedpairsofcoresUTP-UnshieldedTwistedPair非屏蔽双绞线

双绞线是由有规则的、螺旋状排列的两根绝缘导线组成。一对线对起单条通信链路的作用。将这些线对捆在一起，封在塑料护套内，就构成了非屏蔽双绞线。这种线主要用作电话线连接，但也适合10Mbps的网络。第一部分S-UTP–ScreenedUnshielde第一部分S-STP–屏蔽双绞线质量最高的双绞线电缆。除了屏蔽网以外，每对线都采用铝箔加以屏蔽。因此这种电缆也不易弯曲，较难敷设。

plastccoatingScreenmadeofcopperbraidoraluminiumfoilTwisted,crossedandinsulatedpairsofcores第一部分S-STP–屏蔽双绞线plastccoatinPage

8双绞线按品质分成不同的等级和类型。类别越高，每单位长度缠绕数越高,屏蔽性能越好，双绞线受到的干扰越小，在不产生过度的电磁幅射和串扰效应的情况下允许传输的信号频率越高；通常五类双绞线可以满足大多数应用的要求；

但是，六类线的价格也已经降到以往只有低级别产品才有的范围；对于超五类双绞线，目前还没有一个完全统一的标准，仍然是个别厂家的专用方案。第一部分Page8双绞线按品质分成不同的等级和类型。第一部分Page

9Pin T568AColor T568BColor

1 Tx3 –半绿色 Tx2 –半橙色

2 Tx3 –纯绿色 Tx2 –半橙色

3 Rx2 –半橙色 Rx3 –半绿色

4 Tx1 –纯蓝色 Tx1 –纯绿色

5 Rx1 –半蓝色 Rx1 –半蓝色

6 Rx2 –纯橙色 Rx3 –纯绿色

7 Tx4 –半褐色 Tx4 –半褐色

8 Rx4 –纯褐色 Rx4 –纯褐色

Pin MDI MDI-X

1 BI_DA+ BI_DB+

2 BI_DA- BI_DB-

3 BI_DB+ BI_DA+

4 BI_DC+ BI_DD+

5 BI_DC- BI_DD-

6 BI_DB- BI_DA-

7 BI_DD+ BI_DC+

8 BI_DD- BI_DC-

第一部分Page9Pin T568AColor T568BPage

10入射角>临界角

穿过光纤，向外发散

入射角=临界角

沿涂层内部传播一段距离

入射角<临界角

全反射，在纤芯内部传播第一部分Page10入射角>临界角

穿过光纤，向外发散

第一部Page

11光缆结构

聚乙烯中间层护套

单股\多股防水填充物

填充物防拉层由聚酰胺纤维制成

防鼠咬\防拉力

聚乙烯护套

单模或多模一次涂覆光纤支撑物质(玻璃纤维强化塑料)

一次涂覆光纤250µm

10µm

50µm核心直径

62.5µm

...

外层直径125µm

m第一部分Page11光缆结构聚乙烯中间层护套单股\多股防水第一部分BFOC(ST™)（多用于10Mbit/s网络）DSC（也即SC，多用于百兆\千兆网络）LC（用于千兆网络，接口小巧）IndustryconnectorsforIP67M12forF/O其它带保护套的连接方式BFOCDSCLC第一部分BFOC(ST™)（多用于10Mbit/s网络）B光纤配线架（OpticalDistributionFrame）用于光纤通信系统中局端主干光缆的ODF架成端和分配，可方便地实现光纤线路的连接、分配和调度。随着网络集成程度越来越高，出现了集ODF、DDF、电源分配单元于一体的光数混合配线架，适用于光纤到小区、光纤到用户、光纤到大楼、远端模块局及无线基站的中小型配线系统。

ODF主要特点：●全模块化设计，全正面化操作●集熔接与配线于一体，最大限度的高密度化●可安装于19寸标准机架上●适用于带状和非带状光缆●可卡接式安装FC、SC、ST和LC等多种适配器●适配器与设备在30°卡接式安装，既保证了跳线的弯曲曲率半径，又可避免激光灼伤人眼操作方便，保护完善第一部分光纤配线架（OpticalDistributionFraLayer2:

数据链路层第二部分第二部分第二部分DataLink

Physical

Application

1654327Network

Transport

Session

Presentation

LLC

MAC

2a

2b

第二部分DataLinkPhysicalApplica数据链路层可以进一步分为MAC和LLC:2b:逻辑链路控制子层(LLC)

链路生成和中断、数据包流量控制、数据包排序、数据包确认LLC提供了与传输介质无关的链路控制策略2a:媒介访问控制子层(MAC)

发送方向功能:

从LLC层接收数据生成以太网帧媒介访问控制(CSMA/CD)

接收方向功能从层1接收比特数据流

检查长度

拒绝无效数据包

检查数据帧中的比特位错误

将数据发送给LLC子层第二部分数据链路层可以进一步分为第二部分MAC地址是网络设备的硬件标识符，也是全球唯一的。

MAC地址由6个字节/48位组成,16进制格式编写。网络设备制造商从IEEE购买地址范围，网络地址的前3个字节作为制造商的标识符。剩下的3个字节由制造商自由分配。

MAC地址的48位全部为1时，被用作局域网广播地址。第二部分MAC地址是网络设备的硬件标识符，也是全球唯一的。第二部第二部分ABCPort1Port2Port3第二部分ABCPort1Port2Port3网络访问:

对于同一个冲突域，采用CSMA/CD介质访问机制在交换机之间，交换机和支持全双工的工作站之间，不采用CSMA/CD，而采用同时收发方式。交换机网络:每个端口均可使用全部带宽优点:

对于双绞线端口，具有10/100Mbit/s自适应功能直接安装，即插即用通过包过滤支持安全功能VLAN功能限制广播通过STP和RSTP支持网状网络结构(15...60秒恢复时间)缺点:

使用某些功能需要进行复杂的配置。第二部分网络访问:第二部分交换机内部有一个访问地址列表，其中列出了每个端口检测到的源地址。

在第一次检测到源地址时，该地址被输入到访问地址列表中，这就叫“地址学习”。地址学习是通过广播的方式实现的。

第三部分交换机内部有一个访问地址列表，其中列出了每个端口检测到的源地第三部分访问列表PC1

PLC2

To

PLC2

From

PC1

Port1Port2Port4To

PLC2

From

PC1

PLC12

MC20

RC13

RC12

RC11

PC1

RC11

RC12

RC13

MC20

P1

P4

P3

P2

P5

Port3PLC2第三部分访问列表PC1PLC2ToFromP背板带宽背板带宽是交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。背板带宽越高，交换机所能处理数据的能力就越强，但同时设计成本也会上去。如果一台交换机能实现全双工无阻塞交换，那么它的背板带宽值应该大于端口总数×最大端口带宽×2。如果大于，证明这台交换机具有发挥最大数据交换的条件。第三部分背板带宽第三部分包缓存包缓存也就是包缓存区大小。当交换机端口发生拥塞时，为了避免丢帧，交换机会将来不及处理的数据帧暂存起来，这个暂存的空间就是包缓存区。包缓存区大小要适度，原因如下：

1、过大的缓存区间会影响正常通信状态下数据包的转发速度（因为过大的缓存空间需要相对多一点的寻址空间），并增加设备的成本；

2、过小的缓存空间在发生拥塞时又容易丢包出错。适当的缓存空间加上先进的队列调度算法是解决拥塞问题的合理方式第三部分包缓存第三部分最大MAC地址数最大MAC地址数是指MAC地址表的最大容量，也就是交换机可以学习到的最大的MAC地址数，该指标反映了交换机可同时连接的最大设备数。最大老化时间动态MAC地址表是动态更新的，表中的每一条表项都是有寿命限制的，如果在一定时间（即最大老化时间）内一直都没有使用某条表项，那么，它将超时并被自动删除。

第三部分最大MAC地址数第三部分第三部分第三部分第三部分第三部分广播风暴第三部分SWA12344广播风暴第三部分SWA12344第三部分E0/3E0/4E0/5E0/6PCASWA00-0D-56-00-0D-56-BF-88-10BF-88-10目的MAC地址目的端口E0/200-0D-56-BF-88-10E0/200-0D-56-BF-88-10E0/4第三部分E0/3E0/4E0/5E0/6PCASWA00-0基本思想：在网桥之间传递特殊的消息（配置消息），包含足够的信息做以下工作：从网络中的所有网桥中，选出一个作为根网桥（Root）计算本网桥到根网桥的最短路径对每个LAN，选出离根桥最近的那个网桥作为指定网桥，负责所在LAN上的数据转发网桥选择一个根端口，该端口给出的路径是此网桥到根桥的最佳路径选择除根端口之外的包含于生成树上的端口（指定端口）第三部分基本思想：在网桥之间传递特殊的消息（配置消息），包含足够的信第三部分LANESWALANALANBLANCSWBSWCLAND32768.00e0-fc16-ee4332768.00e0-fc41-425932768.00e0-fc41-43b9LANA的指定端口LANB的指定端口RootLAND的指定端口LANE的指定端口LANC的指定端口预备端口第三部分LANESWALANALANBLANCSWBSWCL端口状态描述Discarding

丢弃状态

此状态下端口对接收到的数据做丢弃处理，端口不转发数据帧，不学习MAC地址表。AlternatePort和BackupPortLearning

学习状态

此状态下端口不转发数据帧，但是学习MAC地址表，参与计算生成树，接收并发送BPDU。Forwarding

转发状态

此状态下端口正常转发数据帧，学习MAC地址表，参与计算生成树，接收并发送BPDU。第三部分端口状态描述第三部分第三部分第三部分虚拟局域网(VLAN)是一组逻辑上的设备和用户，这些设备和用户并不受物理位置的限制，可以根据功能、部门及应用等因素将它们组织起来，相互之间的通信就好像它们在同一个网段中一样，由此得名虚拟局域网。VLAN是一种比较新的技术，工作在OSI参考模型的第2层和第3层，一个VLAN就是一个广播域，VLAN之间的通信是通过第3层的路由器来完成的。与传统的局域网技术相比较，VLAN技术更加灵活，它具有以下优点：

●网络设备的移动、添加和修改的管理开销减少；

●可以控制广播活动；

●可提高网络的安全性。第二部分第二部分VlanSPN-A(32)VlanSPN-B(33)VlanTrafficNet-A(34)VlanTrafficNet-B(35)VlanTSRNet-A(36)VlanTSRNet-B(37)VlanMonNet-A(38)VlanMonNet-B(39)VlanPowerNet(40）VlanRadioNet(41)第二部分VlanSPN-A(32)第二部分Layer3:

网络层有线网络课件OSPF(OpenShortestPathFirst开放式最短路径优先）是一个内部网关协议(InteriorGatewayProtocol，简称IGP），用于在单一自治系统（autonomoussystem,AS）内决策路由。是对链路状态路由协议的一种实现，隶属内部网关协议（IGP），故运作于自治系统内部。著名的迪克斯加算法被用来计算最短路径树。与RIP相比，OSPF是链路状态协议，而RIP是距离矢量协议。第三部分OSPF(OpenShortestPathFirst开第三部分第三部分OSPF特点：适应范围广——支持各种规模的网络，最多可支持几百台路由器。快速收敛——在网络的拓扑结构发生变化后立即发送更新报文，使这一变化在自治系统中同步。无自环——由于OSPF根据收集到的链路状态用最短路径树算法计算路由，从算法本身保证了不会生成自环路由。区域划分——允许自治系统的网络被划分成区域来管理，区域间传送的路由信息被进一步抽象，从而减少了占用的网络带宽。等价路由——支持到同一目的地址的多条等价路由。路由分级——使用4类不同的路由，按优先顺序来说分别是：区域内路由、区域间路由、第一类外部路由、第二类外部路由。支持验证——支持基于接口的报文验证，以保证报文交互的安全性。组播发送——在某些类型的链路上以组播地址发送协议报文，减少对其他设备的干扰。第三部分OSPF特点：第三部分Page

39谢谢！Page39谢谢！2009V0115版本DCS有线网络方案培训姓名:田昌宇单位：北京时代信息2009V0115版本DCS有线网络方案培训Page

41第一部分L1第二部分L2内容提要第三部分L3Page2第一部分L1第二部分L2内容提要第三部分L3

比特位传输以太网成帧&数据保护仲裁

传输

通信控制表示数据加工\处理

1654327物理层数据链路层

网络层

传输层

会话层

表示层

应用层

IPTCP/UDPHTTP,FTP,TFTPSNMP,SNTP,…比特位传输以太网成帧&数据保护仲裁传输通信控制表示数据加Layer1:

物理层第一部分第一部分

第一部分结构:

阻抗:100(or150Ohm)

最大衰减:11.5dB/10MHz

第一部分S-UTP–ScreenedUnshieldedTwistedPair

在塑料护套和双双绞线之间采用铜编织网或铝箔加以屏蔽。这种线的品质较好，满足了网络接线的最低质量标准。plastccoatingScreenmadeofcopperbraidoraluminiumfoil双绞的绝缘线对Twisted,crossedandinsulatedpairsofcoresUTP-UnshieldedTwistedPair非屏蔽双绞线

双绞线是由有规则的、螺旋状排列的两根绝缘导线组成。一对线对起单条通信链路的作用。将这些线对捆在一起，封在塑料护套内，就构成了非屏蔽双绞线。这种线主要用作电话线连接，但也适合10Mbps的网络。第一部分S-UTP–ScreenedUnshielde第一部分S-STP–屏蔽双绞线质量最高的双绞线电缆。除了屏蔽网以外，每对线都采用铝箔加以屏蔽。因此这种电缆也不易弯曲，较难敷设。

plastccoatingScreenmadeofcopperbraidoraluminiumfoilTwisted,crossedandinsulatedpairsofcores第一部分S-STP–屏蔽双绞线plastccoatinPage

47双绞线按品质分成不同的等级和类型。类别越高，每单位长度缠绕数越高,屏蔽性能越好，双绞线受到的干扰越小，在不产生过度的电磁幅射和串扰效应的情况下允许传输的信号频率越高；通常五类双绞线可以满足大多数应用的要求；

但是，六类线的价格也已经降到以往只有低级别产品才有的范围；对于超五类双绞线，目前还没有一个完全统一的标准，仍然是个别厂家的专用方案。第一部分Page8双绞线按品质分成不同的等级和类型。第一部分Page

48Pin T568AColor T568BColor

1 Tx3 –半绿色 Tx2 –半橙色

2 Tx3 –纯绿色 Tx2 –半橙色

3 Rx2 –半橙色 Rx3 –半绿色

4 Tx1 –纯蓝色 Tx1 –纯绿色

5 Rx1 –半蓝色 Rx1 –半蓝色

6 Rx2 –纯橙色 Rx3 –纯绿色

7 Tx4 –半褐色 Tx4 –半褐色

8 Rx4 –纯褐色 Rx4 –纯褐色

Pin MDI MDI-X

1 BI_DA+ BI_DB+

2 BI_DA- BI_DB-

3 BI_DB+ BI_DA+

4 BI_DC+ BI_DD+

5 BI_DC- BI_DD-

6 BI_DB- BI_DA-

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8 BI_DD- BI_DC-

第一部分Page9Pin T568AColor T568BPage

49入射角>临界角

穿过光纤，向外发散

入射角=临界角

沿涂层内部传播一段距离

入射角<临界角

全反射，在纤芯内部传播第一部分Page10入射角>临界角

穿过光纤，向外发散

第一部Page

50光缆结构

聚乙烯中间层护套

单股\多股防水填充物

填充物防拉层由聚酰胺纤维制成

防鼠咬\防拉力

聚乙烯护套

单模或多模一次涂覆光纤支撑物质(玻璃纤维强化塑料)

一次涂覆光纤250µm

10µm

50µm核心直径

62.5µm

...

外层直径125µm

m第一部分Page11光缆结构聚乙烯中间层护套单股\多股防水第一部分BFOC(ST™)（多用于10Mbit/s网络）DSC（也即SC，多用于百兆\千兆网络）LC（用于千兆网络，接口小巧）IndustryconnectorsforIP67M12forF/O其它带保护套的连接方式BFOCDSCLC第一部分BFOC(ST™)（多用于10Mbit/s网络）B光纤配线架（OpticalDistributionFrame）用于光纤通信系统中局端主干光缆的ODF架成端和分配，可方便地实现光纤线路的连接、分配和调度。随着网络集成程度越来越高，出现了集ODF、DDF、电源分配单元于一体的光数混合配线架，适用于光纤到小区、光纤到用户、光纤到大楼、远端模块局及无线基站的中小型配线系统。

ODF主要特点：●全模块化设计，全正面化操作●集熔接与配线于一体，最大限度的高密度化●可安装于19寸标准机架上●适用于带状和非带状光缆●可卡接式安装FC、SC、ST和LC等多种适配器●适配器与设备在30°卡接式安装，既保证了跳线的弯曲曲率半径，又可避免激光灼伤人眼操作方便，保护完善第一部分光纤配线架（OpticalDistributionFraLayer2:

数据链路层第二部分第二部分第二部分DataLink

Physical

Application

1654327Network

Transport

Session

Presentation

LLC

MAC

2a

2b

第二部分DataLinkPhysicalApplica数据链路层可以进一步分为MAC和LLC:2b:逻辑链路控制子层(LLC)

链路生成和中断、数据包流量控制、数据包排序、数据包确认LLC提供了与传输介质无关的链路控制策略2a:媒介访问控制子层(MAC)

发送方向功能:

从LLC层接收数据生成以太网帧媒介访问控制(CSMA/CD)

接收方向功能从层1接收比特数据流

检查长度

拒绝无效数据包

检查数据帧中的比特位错误

将数据发送给LLC子层第二部分数据链路层可以进一步分为第二部分MAC地址是网络设备的硬件标识符，也是全球唯一的。

MAC地址由6个字节/48位组成,16进制格式编写。网络设备制造商从IEEE购买地址范围，网络地址的前3个字节作为制造商的标识符。剩下的3个字节由制造商自由分配。

MAC地址的48位全部为1时，被用作局域网广播地址。第二部分MAC地址是网络设备的硬件标识符，也是全球唯一的。第二部第二部分ABCPort1Port2Port3第二部分ABCPort1Port2Port3网络访问:

对于同一个冲突域，采用CSMA/CD介质访问机制在交换机之间，交换机和支持全双工的工作站之间，不采用CSMA/CD，而采用同时收发方式。交换机网络:每个端口均可使用全部带宽优点:

对于双绞线端口，具有10/100Mbit/s自适应功能直接安装，即插即用通过包过滤支持安全功能VLAN功能限制广播通过STP和RSTP支持网状网络结构(15...60秒恢复时间)缺点:

使用某些功能需要进行复杂的配置。第二部分网络访问:第二部分交换机内部有一个访问地址列表，其中列出了每个端口检测到的源地址。

在第一次检测到源地址时，该地址被输入到访问地址列表中，这就叫“地址学习”。地址学习是通过广播的方式实现的。

第三部分交换机内部有一个访问地址列表，其中列出了每个端口检测到的源地第三部分访问列表PC1

PLC2

To

PLC2

From

PC1

Port1Port2Port4To

PLC2

From

PC1

PLC12

MC20

RC13

RC12

RC11

PC1

RC11

RC12

RC13

MC20

P1

P4

P3

P2

P5

Port3PLC2第三部分访问列表PC1PLC2ToFromP背板带宽背板带宽是交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。背板带宽越高，交换机所能处理数据的能力就越强，但同时设计成本也会上去。如果一台交换机能实现全双工无阻塞交换，那么它的背板带宽值应该大于端口总数×最大端口带宽×2。如果大于，证明这台交换机具有发挥最大数据交换的条件。第三部分背板带宽第三部分包缓存包缓存也就是包缓存区大小。当交换机端口发生拥塞时，为了避免丢帧，交换机会将来不及处理的数据帧暂存起来，这个暂存的空间就是包缓存区。包缓存区大小要适度，原因如下：

1、过大的缓存区间会影响正常通信状态下数据包的转发速度（因为过大的缓存空间需要相对多一点的寻址空间），并增加设备的成本；

2、过小的缓存空间在发生拥塞时又容易丢包出错。适当的缓存空间加上先进的队列调度算法是解决拥塞问题的合理方式第三部分包缓存第三部分最大MAC地址数最大MAC地址数是指MAC地址表的最大容量，也就是交换机可以学习到的最大的MAC地址数，该指标反映了交换机可同时连接的最大设备数。最大老化时间动态MAC地址表是动态更新的，表中的每一条表项都是有寿命限制的，如果在一定时间（即最大老化时间）内一直都没有使用某条表项，那么，它将超时并被自动删除。

第三部分最大MAC地址数第三部分第三部分第三部分第三部分第三部分广播风暴第三部分SWA12344广播风暴第三部分SWA12344第三部分E0/3E0/4E0/5E0/6PCASWA00-0D-56-00-0D-56-BF-88-10BF-88-10目的MAC地址目的端口E0/200-0D-56-BF-88-10E0/200-0D-56-BF-88-10E0/4第三部分E0/3E0/4E0/5E0/6PCASWA00-0基本思想：在网桥之间传递特殊的消息（配置消息），包含足够的信息做以下工作：从网络中的所有网桥中，选出一个作为根网桥（Root）计算本网桥到根网桥的最短路径对每个LAN，选出离根桥最近的那个网桥作为指定网桥，负责所在LAN上的数据转发网桥选择一个根端口，该端口给出的路径是此网桥到根桥的最佳路径选择除根端口之外的包含于生成树上的端口（指定端口）第三部分基本思想：在网桥之间传递特殊的消息（配置消息），包含足够的信第三部分LANESWALANALANBLANCSWBSWCLAND32768.00e0-fc16-ee4332768.00e0-fc41-425932768.00e0-fc41-43b9LANA的指定端口LANB的指定端口RootLAND的指定端口LANE的指定端口LANC的指定端口预备端口第三部分LANESWALANALANBLANCSWBSWCL端口状态描述Discarding

丢弃状态

此状态下端口对接收到的数据做丢弃处理，端口不转发数据帧，不学习MAC地址表。AlternatePort和BackupPortLearning

学习状态

此状态下端口