三层以太网交换技术原理与部署

三层以太网交换技术原理与部署 第1 章 以太网基础 以太网系统的真正开端是在夏威夷岛上建造的用于无线电通信的 ALOHA 系统。对于采用广播信道的网络而言，最为关键的一个设计问题就是如何给各个站点分配信道的使用权。 ALOHA 是夏威夷大学的 Norman Abramson 和他的伙伴们发明的一种全新的动态信道分配方法，其基本思想很简单：用户只要有数据要发送，就让他们发送。由于广播的反馈性，发送方只要侦听信道就可以知道发出的数据是否被破坏，如果被破坏，发送方等待一段随机的时间再重发数据。区别于传统的静态信道访问方法如 TDM（Time Division Multiplexing）、FDM（Frequency Division Multiplexing），ALOHA 可以很好的处理数据通信的突发性，提高信道的利用率。后来，为了尽量减少冲突的发生，在 ALOHA 的基础上出现了很多的动态信道分配方法。其中在 ALOHA 基础上加入了载波监听的 CSMA/CD （Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）是最重要也是应用最为广泛的一种改进。第一个CSMA/CD 系统是由 Xerox PARC 建造的一个 2.94Mb/s 的系统。这也是第一个被称为以太网（Ethernet）的系统。 1CSMA/CD 规定了一个想传输数据的节点必须执行如下步骤： (1) 监视信道直到其空闲。 (2) 传输数据，并监视信道看是否有冲突发生。 (3) 如果检测到冲突发生，停止传输，发出一个冲突产生信号，再等待一个随机的时间，再回到第一步。这个随机的时间依如下规则选择：如果数据包冲突了n（n<16）次，则此节点以相同的可能性从0 ，1，..... ，2n - 1 中随机选一个数K，然后等待K * 512 比特时间（例如：在10Mbps 以太网中，1 比特时间=10-7 秒），如果n>15，则放弃发送。 Xerox 的以太网极其成功，于是它和DEC，Intel 共同起草了一份10Mb/s 的以太网标准，这个标准称为DIX（DEC、Intel、Xerox ）。这个标准就是IEEE 802.3 的基础。 1 .1 8 0 2 .3 的电缆 以太网使用的物理介质主要有：粗同轴电缆、细同轴电缆、3 类双绞线、5 类双绞线、光缆。表中列出了10M 以太网使用的线缆特性。10BASE-T 可以使用 3 类双绞线（即普通电话线），及其易于维护的特点实际上已使其成为10M 以太网的主流解决方案。802.3 的每个版本都有一个区间最大长度。为了使网络范围更大，可以使用中继器（Repeater）连接多根电缆，中继器是一个物理层设备，起信号放大作用，对于上层而言，认...