3.3.3使用集线器的星状拓扑
1、星型拓扑结构的组成,中间是一个集线器,每个站都有两个双绞线与集线器相连,分别用于上传和下载。
2、双绞线的绞合度非常重要,复杂有效的绞合可以减少失真并减小干扰。
3、集线器内部使用电子元器件模拟电缆线的作用,使用集线器的以太网在逻辑上依然是一个总线网,各站使用逻辑上的总线,使用的还是CSMA/CD协议。
4、集线器工作在物理层,只进行简单的转发,不做碰撞检测,每个比特在转发之前进行再生整形和重新定时。
3.3.4 以太网的信道利用率
这里分析以太网的信道利用率,与碰撞的关系。对于一个帧成功发送的情况,帧发送的时间T1,帧在总线中传播时间T2,总时间为 T1+T2,定义指标 a = T2/T1;则a->0的时候,一有碰撞就会被检测出来,因此浪费的时间少,信道利用率高;
极限利用率:总线一旦空闲,就立刻有人传送数据。Smax = T1/(T1+T2) = 1/(1+a),为极限利用率,所以a应该远小于1;
也就是以太网连线长度需要收到限制,以太网的帧长度不能太短。以太网的利用率达到30%的时候已经处于重载状态。
3.3.5 以太网的MAC层
ps:PPP帧和MAC帧的区别
MAC地址一共有6字节,由注册管理机构RA分配前三位(高24位),各个厂商购买这个号,这个号叫做组织唯一标志服OUI(一个公司或者组织可能有多个号),后三个字节(低24位)由厂家自行指派,称为扩展标志符。
MAC地址的第一个字节的最低位为I/G位,为0时,表示单个站地址,为1时表示组地址,用来进行多播。
MAC地址的第一个字节的最低第二位为G/L地址,为0时,表示全球管理,为1时时本地管理,这时用户可以任意分配网络上的地址。
所以在全球管理的时候,每一个站可以用46位二进制的地址表示(I /G位接G/L位都是0)
1、三种发往本站的帧
- 单播帧:收到的帧的MAC地址和本站的硬件地址相同;
- 广播帧:发送给本局域网上所有站点的帧(全1 地址);
- 多播帧:发送给本局域网上一部分站点的帧(有些适配器可以通过编程实现对多播帧的识别)。
2、V2的MAC帧格式
V2的结构比较简单,前两个字节分别是6个字节长的目标地址和源地址,第三个字节是两个字节长的类型字段,用来标志上层使用的协议,第四个字段是IP数据报,长度在46~1500之间,第五个字段是长度为4个字节的帧检验序列。
ps:
- IP数据报最短长度的得出:争用期的字节数 - 18个首尾字节数,不够最短字段就需要填充,上传给上层的时候,需要将填充的字段剥离,剥离多少呢?这需要根据IP首部的总长度字段来定,接受到的长度-IP字段的总长度 就是剥离部分的长度。
- 曼彻斯特编码的主要特点是,每一个码元都会有电压跳动,所以很容易检测起始和结束的位置。
- 注意到物理层在MAC帧的前面加上了前同步码和帧开始定界符,前同步码是1和0交替的序列,用来调整接收端的时钟频率,后面的帧开始定界符与前同步码相似,最后两个11 表示MAC帧的信息要到了。在SONET/SDH中同步传输的时候则不需要前同步码。
- 可见MAC帧不需要使用帧结束定界符,也不需要字节插入来保证透明传输。
3、无效的MAC帧
- 接收到的帧的长度不是整数;
- FCS检验有误;
- MAC帧不在有效程度之内(64~1518);