第4章多媒体通信阌络环境 第4章多媒体通信网络环境 4.1引言 42100BASE-T网络 43千兆位以太网 44100VG- AnVLAN网络 45FDD网络 4.6ATM网络 47交换式网络 48广域网络 BACK
第4章 多媒体通信网络环境 4.1 引言 4.2 100BASE-T网络 4.3 千兆位以太网 4.4 100VG-AnyLAN网络 4.5 FDDI网络 4.6 ATM网络 4.7 交换式网络 4.8 广域网络 第4章 多媒体通信网络环境
第4章多媒体通信阌络环境 41引言 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 逻辑链路层①LC 8022 数据链路层 介质访问控制层NMAC) 80238024802.5 物理层 物理层(PHY) ISO/OSI参考模型 局域网层次 IEEE802标准系列 图4.1网络体系结构的层次划分
第4章 多媒体通信网络环境 4.1 引 言 图 4.1 网络体系结构的层次划分
第4章多媒体通信阌络环境 42100 BASE-T网络 421100BASE-T技术规范 100BASE-T技术规范主要是物理层规范,定义了新的信号收 发标准,将传输速率提高到100Mb/S。10 OBASE-T定义三种物理 层规范:10 OBASE-T4、100BASE-TX和100 BASE-FX,分别支持 不同的传输介质。MAC层通过一个介质独立接口(MI)与三种 物理层规范中的一个相连接。 由于MAC层通过MI与物理层接口,且与传输速率无关,因此, 在100 BASE-T的MAC层,其数据帧格式、数据帧长度、差错控制 及管理信息等均与10 BASE-T相同
第4章 多媒体通信网络环境 4.2 100BASE-T网络 4.2.1 100BASE-T技术规范 100BASE-T技术规范主要是物理层规范, 定义了新的信号收 发标准, 将传输速率提高到100 Mb/s。 100BASE-T定义三种物理 层规范: 100BASE-T4、 100BASE-TX和100BASE-FX, 分别支持 不同的传输介质。 MAC层通过一个介质独立接口（MII）与三种 物理层规范中的一个相连接。 由于MAC层通过MII与物理层接口, 且与传输速率无关, 因此, 在100BASE-T的MAC层, 其数据帧格式、数据帧长度、差错控制 及管理信息等均与10BASE-T相同
第4章多媒体通信阌络环境 物理层 (1)100BASE-T4 l00BASE-T4是4对无屏蔽双绞线(UTP)电缆系统,支持3、4 和5类UTP电缆,使用RJ45连接器,传输距离为100m 在4对线中,3对用于数据传输,1对用于冲突检测。100BASE Ⅳ4是一种新的信号收发技术,它采用8B6T编码方法,将8位二进制 码编码成6位三进制码组,再经过不归零(NRZ)编码后输出到3 对数据传输线上,每对线的传输速率为33.3Mb/s,3对线的总传输 速率为100Mb/s,链路操作模式为半双工操作。这样,在音频级3 类UTP电缆上可实现100Mb/s的传输速率,使得那些使用3类UTP 电缆布线的10 BASE-T网络也能升级到100 BASE-T,从而保护了用 户已有的投资
第4章 多媒体通信网络环境 1. (1) 100BASE-T4 100BASE-T4是4对无屏蔽双绞线(UTP)电缆系统, 支持3、4 和5类UTP电缆, 使用RJ45连接器, 传输距离为100 m。 在4对线中, 3对用于数据传输, 1对用于冲突检测。100BASET4是一种新的信号收发技术, 它采用8B6T编码方法, 将8位二进制 码编码成6位三进制码组, 再经过不归零（NRZ）编码后输出到3 对数据传输线上, 每对线的传输速率为33.3 Mb/s, 3对线的总传输 速率为100 Mb/s, 链路操作模式为半双工操作。这样, 在音频级3 类UTP电缆上可实现100 Mb/s的传输速率, 使得那些使用3类UTP 电缆布线的10BASE-T网络也能升级到100BASE-T, 从而保护了用 户已有的投资
第4章多媒体通信阌络环境 (2)100BASE-TX 100 BASE-TX是一个2对UTP电缆系统,支持5类UTP或1类屏 蔽双绞线(STP)电缆,5类UTP电缆使用RJ45连接器,1类STP电缆 则使用9芯D型(①DB-9)连接器,传输距离为100m 10 OBASE-TX采用的是FDD物理层标准,使用相同的4B5B 编码器和收发器,链路操作模式为全双工操作。也就是说, 100 BASE-TX是将已标准化的8023MAC子层和FDD的物理介 质(PMD)子层结合起来,形成其信号收发标准的,因此,技术上比 较成熟,可直接采用为FD开发的物理层芯片
第4章 多媒体通信网络环境 (2) 100BASE-TX 100BASE-TX是一个2对UTP电缆系统, 支持5类UTP或1类屏 蔽双绞线(STP)电缆, 5类UTP电缆使用RJ45连接器, 1类STP电缆 则使用9芯D型(DB-9)连接器, 传输距离为100 m。 100BASE-TX采用的是FDDI物理层标准, 使用相同的4B5B 编码器和收发器, 链路操作模式为全双工操作。 也就是说, 100BASE-TX是将已标准化的802.3 MAC子层和FDDI的物理介 质(PMD)子层结合起来, 形成其信号收发标准的, 因此, 技术上比 较成熟, 可直接采用为FDDI开发的物理层芯片
第4章多媒体通信阌络环境 (3)100BASE-FX 100 BASE-FX是多模光纤系统,使用2芯62.5/125μm光纤,传 输距离为400m 100BASE-FX也是采用FDDI的物理层标准,使用相同的4B5B 编码器、收发器以及光纤连接器(如MC、ST或SC,链路操作模 式为全双工操作。100BASE-FX比较适用于超长距离或易受电磁 干扰的环境 100BASE-T介质规范包含了目前10 BASE-T网络所使用的各 类电缆。并且100BASE-T4、100 BASE-TX和100 BASE-FX可通过 个集线器实现混合连接
第4章 多媒体通信网络环境 (3) 100BASE-FX 100BASE-FX是多模光纤系统, 使用2芯62.5/125 μm光纤, 传 输距离为400 m。 100BASE-FX也是采用FDDI的物理层标准, 使用相同的4B5B 编码器、 收发器以及光纤连接器(如MIC、 ST或SC), 链路操作模 式为全双工操作。 100BASE-FX比较适用于超长距离或易受电磁 干扰的环境。 100BASE-T介质规范包含了目前10BASE-T网络所使用的各 类电缆。 并且100BASE-T4、100BASE-TX和100BASE-FX可通过 一个集线器实现混合连接
第4章多媒体通信网络环境 (4)10/100Mb自动协商 自动协商( Autonegotiation)是IEEE8023规定的一项标准, 它允许在同一网段上的节点之间相互通报容量并自动协商传输 速率。对于100BASE-T来说,站点(网卡)和集线器(HUB)之间 允许有两种通信操作模式:高速率(100Mb/s)和低速率(10Mb/s) 而通信操作模式是由自动协商功能来确定的
第4章 多媒体通信网络环境 (4) 10/100 Mb/s 自动协商（Autonegotiation）是IEEE 802.3规定的一项标准, 它允许在同一网段上的节点之间相互通报容量并自动协商传输 速率。 对于100BASE-T来说, 站点(网卡)和集线器（HUB）之间 允许有两种通信操作模式: 高速率(100 Mb/s)和低速率(10 Mb/s), 而通信操作模式是由自动协商功能来确定的
第4章多媒体通信阌络环境 协商信息是由一个连接测试脉冲序列传送的,该脉冲序列称 为快速连接脉冲序列(FLP),并且不占用有效带宽。当一个 10 OBASE-T站点启动时将自动产生FLP,同一电缆段上的另一个 站点将会接收到这个FLP。如果接收站也是一个100BASE-T站 点,便能够识别FLP,并根据从FLP中提取出来的数据便可知道对 方的速率,双方通过协商自动将通信操作模式设置成高速率,以 100Mb/s速率进行通信。如果该站点是一个10BASE-T站点,则 不能识别FLP,双方都要将通信操作模式设置成低速率,以10 Mb/s速率进行通信
第4章 多媒体通信网络环境 协商信息是由一个连接测试脉冲序列传送的, 该脉冲序列称 为快速连接脉冲序列（FLP）, 并且不占用有效带宽。当一个 100BASE-T站点启动时将自动产生FLP, 同一电缆段上的另一个 站点将会接收到这个FLP。 如果接收站也是一个100BASE-T站 点, 便能够识别FLP, 并根据从FLP中提取出来的数据便可知道对 方的速率, 双方通过协商自动将通信操作模式设置成高速率, 以 100 Mb/s速率进行通信。 如果该站点是一个10BASE-T站点, 则 不能识别FLP, 双方都要将通信操作模式设置成低速率, 以10 Mb/s速率进行通信
第4章多媒体通信网络环境 例如,如果一个10/100网卡和一个10BASE-T集线器连接,该 网卡将会产生FLP,但可能只接收到10BASE-T集线器返回的正常 连接脉冲(NLP)。10/100网卡自动将通信操作模式设置成低速率, 以10Mb/s速率与10BASE-T集线器进行通信。如果将10 BASE-T 集线器升级为100 BASE-T集线器,10/100网卡将会接收到FLP脉 冲,网卡和集线器通过自动协商算法自动将通信操作模式设置成 高速率,以100Mb速率进行通信。在这一速率升级的过程中, 无须人工干预
第4章 多媒体通信网络环境 例如, 如果一个10/100网卡和一个10BASE-T集线器连接, 该 网卡将会产生FLP, 但可能只接收到10BASE-T集线器返回的正常 连接脉冲(NLP)。 10/100网卡自动将通信操作模式设置成低速率, 以10 Mb/s速率与10BASE-T集线器进行通信。 如果将10BASE-T 集线器升级为100BASE-T集线器, 10/100网卡将会接收到FLP脉 冲, 网卡和集线器通过自动协商算法自动将通信操作模式设置成 高速率, 以100 Mb/s速率进行通信。在这一速率升级的过程中, 无须人工干预
第4章多媒体通信阌络环境 2.MAC层 100BASE-T沿用了原有的IEEE8023MAC层协议,即 CSMA/CD协议,主要完成数据帧的封装与发送以及数据帧的接收 与解封等控制。 CSMA/CD是一种分布式随机型介质访问控制协 议,网络中各个站点将根据网络工作状态自我调整和控制对介质 的访问,实现数据传送。 (1)帧格式 46~1500 PA SFD DA SA FL PDU PAD FCS 图42 CSMA/CD的帧格式
第4章 多媒体通信网络环境 2. MAC 100BASE-T 沿用了原有的 IEEE 802.3 MAC 层协议 , 即 CSMA/CD协议, 主要完成数据帧的封装与发送以及数据帧的接收 与解封等控制。 CSMA/CD是一种分布式随机型介质访问控制协 议, 网络中各个站点将根据网络工作状态自我调整和控制对介质 的访问, 实现数据传送。 (1) 帧格式 图 4.2 CSMA/CD的帧格式 PA SFD DA SA FL PDU PAD FCS 7 1 2/6 2 46~1500 4
