《高性能计算机网络》课程教学课件（讲义）第七章 数据链路层 第43讲 高速以太网

第43讲高速以太网

第43 讲高速以太网

7.7.3Ethernet网卡设计与物理地址Ethernet网卡设计方法插入主机总线IEEE802.3参考模型遂辑链络控制(LLC)子层介质访问控制网卡(MAC子层(10BASE-5)物理信号(PLS)层AUI接口收发器电缆物理介质接入外部(PMA)层收发器介质相关接口（MDI)传输介质传输介质（同轴电缆）

7.7.3 Ethernet网卡设计与物理地址 • Ethernet网卡设计方法 *

Ethernet网卡结构系统存储器主机全A通道注意网卡(CA)82586主机EthernetCPU协处理器中断(INT)全8250182502EthernetEthernet串行接口收发器RJ-45接口同轴电缆收发器电缆T型接头8250210BASE-T10BASE-2Ethernet细同轴电缆非屏蔽双纹线收发器10BASE-5粗同轴电缆

Ethernet 网卡结构 • *

Ethernet物理地址Ethernet物理地址长度为48位，每一块网卡有一个固定不变的物理地址：IEEE注册管理委员会为每个网卡生产商分配Ethernet物理地址的前三字节，即公司标识也称为机构惟一标识符；后面三字节由网卡的厂商自行分配，·在网卡生产过程中，将该地址写入网卡的只读存储器（EPROM);·如果网卡的物理地址是00-60-08-00-A6-38，那么不管它连接在哪个具体的局域网中，其物理地址都是不变的;·世界上没有任何两块网卡的Ethernet物理地址是相同

Ethernet物理地址 • Ethernet物理地址长度为48位，每一块网卡有一个固 定不变的物理地址； • IEEE注册管理委员会为每个网卡生产商分配 Ethernet物理地址的前三字节，即公司标识也称为机 构惟一标识符；后面三字节由网卡的厂商自行分配 ； •在网卡生产过程中，将该地址写入网卡的只读存储 器 （EPROM）； •如果网卡的物理地址是00-60-08-00-A6-38，那么不管 它连接在哪个具体的局域网中，其物理地址都是不变 的； •世界上没有任何两块网卡的* Ethernet物理地址是相同

Ethernet物理地址的十六进制与二进制表示方法十六进制地址格式08-01-00-2A-10-C3-I二进制地址格式001111000000000110010010>000000000000000100001000

Ethernet物理地址的十六进制与二进制表示方法 • *

7.8高速以太网工作原理7.8.1快速以太网（FastEthernet·数据传输速率为100Mbps;·保留着传统的10Mbps速率Ethernet的基本特征，即相同的顿格式、最小帧长度、介质访问控制方法与组网方法，1995年9月，IEEE802委员会正式批准FastEthernet标准—IEEE802.3u

7.8高速以太网工作原理 7.8.1快速以太网（Fast Ethernet） •数据传输速率为100Mbps； •保留着传统的10Mbps速率Ethernet的基 本特征，即相同的帧格式、最小帧长度 、介质访问控制方法与组网方法； • 1995年9月，IEEE 802委员会正式批准 * Fast Ethernet标准—IEEE 802.3u

Fast Ethernet的协议结构TEEE802.2LLCIEEE802.3MAC1MII（功能与AUI相同）+100BASE-TX100BASE-T4100BASE-FX光纤2对5类线或STP4对3.4.5类UTP?100BASE-T集线器

Fast Ethernet的协议结构 • *

100ASE-T的物理层标准100BASE-TX·支持2对5类非屏蔽双绞线UTP或2对1类屏蔽双绞线STP;一对双绞线用于发送，另一对双绞线用于接收；·全双工系统，可同时以100Mbps速率发送与接收数据100BASE-T4100BASE-T4支持4对3类非屏蔽双绞线UTP，其中3对用于数据传输，1对用于冲突检测，100BASE-FX100BASE-FX支持2芯的多模或单模光纤：·从结点到集线器的距离可以达到2km：·全双工系统

100ASE-T的物理层标准 100BASE-TX •支持2对5类非屏蔽双绞线 UTP或2对1类屏蔽双绞线 STP ； •一对双绞线用于发送，另一对双绞线用于接收； •全双工系统，可同时以100Mbps速率发送与接收数据。 100BASE-T4 • 100BASE-T4支持4对3类非屏蔽双绞线 UTP，其中3对用 于数据传输，1对用于冲突检测。 100BASE-FX • 100BASE-FX支持2芯的多模或单模光纤； •从结点到集线器的距离可以达到2km； •全双工系统。 *

10Mbps与100Mbps速率自动协商功能FastEthernet以速率自动协商机制来支持在一个局域网中10Mbps与100Mbps速率网卡共存的组网方式；速率自动协商机制的主要功能·自动确定远端连接设备使用的是CSMA/CD的10MbpS工作模式，还是全双工的100Mbps工作模式·向其它结点发布远端连接设备的工作模式：与远端连接设备交换工作模式相关参数，协调和确定双方的工作模式；自动协商功能自动选择共有的最高性能的工作模式

10Mbps与100Mbps速率自动协商功能 Fast Ethernet以速率自动协商机制来支持在一个 局域网中10Mbps与100Mbps速率网卡共存的组 网方式； 速率自动协商机制的主要功能： •自动确定远端连接设备使用的是CSMA/CD的10Mbps 工作模式，还是全双工的100Mbps工作模式； •向其它结点发布远端连接设备的工作模式； •与远端连接设备交换工作模式相关参数，协调和确定 双方的工作模式； •自动协商功能自动选择共有的最高性能的工作模式。 *

·自动协商机制的功能是为链路两端的设备选择10/100Mbps与半双工/全双工模式中共有的高性能工作模式，并在链路本地设备与远端设备之间激活链路；·自动协商功能只能用于使用双绞线的Ethernet，并且规定自动协商过程需要在500ms内完成：·按工作模式性能从高到低，这些协议的优先级从高到低的排序是：100BASE-TX或100BASE-FX全双工模式100BASE-T4100BASE-TX半双工模式10BASE-T全双工模式

•自动协商机制的功能是为链路两端的设备选择 10/100Mbps与半双工/全双工模式中共有的高性能工作 模式，并在链路本地设备与远端设备之间激活链路 ； •自动协商功能只能用于使用双绞线的Ethernet，并且 规定自动协商过程需要在500ms内完成； •按工作模式性能从高到低，这些协议的优先级从高到 低的排序是： 100BASE-TX或100BASE-FX全双工模式 100BASE-T4 100BASE-TX半双工模式 10BASE-T全双工模式 *