四、 局域网和城域网

局域网体系与拓扑结构

数据链路层分为逻辑链路控制LLC和MAC子层

802.3  CSMA/CD以太网

802.11  无线局域网WLAN

总线型

环型

星型

树形

CSMA/CD与监听算法

访问控制协议CSMA/CD  ( Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection )

连续16次碰撞，不发送。冲突次数越多，后退时间越长。

非坚持型监听算法

1-坚持型监听算法：冲突概率和利用率都高

P-坚持型监听算法

冲突检测原理：发送Jamming帧，等待一段随机时间

最小帧长计算：Lmin/R= 2 d/v  (R网络数据速率，d最大距离，v传播速度)

出于冲突检测的考虑

以太网帧结构与物理层规范

以太网帧结构

目的mac地址    源mac地址     长度        数据                                       校验和

   6                           6                2         46~1500             4(字节)，CRC循环冗余校验32位

帧长 64-1518字节

100 BASE T

100Mbps,BASE基带传输,T双绞线 F光纤 5表示500米

快速以太网

802.3u 100M

100Base-TX          100m   4B/5B

100Base-FX

千兆以太网

802.3Z

1000Base-SX         550m

1000Base-LX         10km

1000Base-CX         25m

802.3ab

1000Base-T           100m   8B/10B

1000Base-ZX        100km

万兆以太网

802.3ae全双工 光纤/双绞线 无冲突检测 点到点

虚拟局域网VLAN

Virtual Local Area Network

不同VLAN通信经过三层设备（路由器、三层交换机、防火墙等）

一个中继器和集线器是一个冲突域。一个VLAN为一个广播域，交换机一个接口为一个冲突域。

静态划分VLAN：基于交换机端口

动态划分VLAN：基于MAC地址、基于策略、基于网络层协议、基于网络层地址

交换机端口类型：

Access接口：连接PC/摄像头等终端

Trunk接口：交换机之间互联

Hybrid

QinQ: 城域网

添加和删除VLAN标记由硬件实现

局域网中划分VLAN。不同VLAN之间通过中继端口通信。

802.1Q

目的mac地址   源mac地址   Tag   长度    数据     校验和

Tag4字节，最后12位VID（VLAN标识符）212 -2 = 4094个VLAN

用来承载多个VLAN流量协议组是802.1q和ISL(思科私有)

生成树协议STP

冗余拓扑带来二层环路问题：广播风暴、MAC表震荡

三层环路 IP包TTL最大255

STP协议防止二层环路。

1、确定根桥RB优先级和MAC地址最小

2、非根桥上到根桥最近的端口为根端口RP

3、找指定桥DB，到RB开销最小。DB上端口是指定端口dp

4、找出非指定端口

桥ID

     优先级                     MAC地址

2字节（32768）            6字节

路径开销

带宽         802.1d

10M          100

100M         19

1000M        4

10G            2

城域网基础

802.1ad    QinQ 用户VLAN标记外面套一层运营商VLAN标记

802.1ah    MAC-IN-MAC