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计算机网络12课件网卡上的硬件地址路由器1A-24-F6-54-1B-0E00-00-A2-A4-2C-0220-60-8C-C7-75-2A08-00-20-47-1F-E420-60-8C-11-D2-F6路由器由于同时连接到两个网络上，因此它有两块网卡和两个硬件地址。网卡检查MAC地址

网卡从网络上每收到一个MAC帧就首先用硬件检查MAC帧中的MAC地址.如果是发往本站的帧则收下，然后再进行其他的处理。否则就将此帧丢弃，不再进行其他的处理。“发往本站的帧”包括以下三种帧：单播(unicast)帧（一对一）广播(br

oadcast)帧（一对全体）多播(multicast)帧（一对多）4.3.2两种不同的MAC帧格式常用的以太网MAC帧格式有两种标准：DIXEthernetV2标准IEEE的802.3标准最常用的MAC帧是以太网V2

的格式。IEEE的802.3标准和V2标准格式差不多，但比V2标准复杂。现今用的很少，所以本课重点介绍V2标准。MAC帧物理层MAC层IP层以太网V2MAC帧目的地址源地址类型数据FCS6624字节

46~1500IP数据报以太网V2的MAC帧格式目的地址字段6字节MAC帧物理层MAC层IP层以太网V2MAC帧目的地址源地址类型数据FCS6624字节46~1500IP数据报以太网V2的MAC帧格式源地址字段

6字节MAC帧物理层MAC层IP层以太网V2MAC帧目的地址源地址类型数据FCS6624字节46~1500IP数据报以太网V2的MAC帧格式类型字段2字节类型字段用来标志上一层使用的是什么协议，以便把收到的MAC帧的

数据上交给上一层的这个协议。如0x0800代表上层使用IP数据报；0x8137是IPX。MAC帧物理层MAC层IP层以太网V2MAC帧目的地址源地址类型数据FCS6624字节46~1500IP数据报以太网V2的MAC帧格式数据字段46~1500字节数

据字段的正式名称是MAC客户数据字段最小长度64字节18字节的首部和尾部=数据字段的最小长度MAC帧物理层MAC层IP层以太网V2MAC帧目的地址源地址类型数据FCS6624字节46~1500IP数据报以太网V2的MAC帧格式FCS字段4字节当传输媒体的误码率为1108时，

MAC子层可使未检测到的差错小于11014。当数据字段的长度小于46字节时，应在数据字段的后面加入整数字节的填充字段，以保证以太网的MAC帧长不小于64字节。MAC帧物理层MAC层IP层以太网V2MAC帧目的地址源地址类型数据FCS6624字节46~1500IP数据报以太网V

2的MAC帧格式1010101010101010101010101010101011前同步码帧开始定界符7字节1字节…8字节插入在帧的前面插入的8字节中的第一个字段共7个字节，是前同步码，用来迅速实现MAC帧的比特同步

。第二个字段是帧开始定界符，表示后面的信息就是MAC帧。为了达到比特同步，在传输媒体上实际传送的要比MAC帧还多8个字节帧的长度不是整数个字节；用收到的帧检验序列FCS查出有差错；数据字段的长度不在46~1500字节之间。（有效的MAC帧长度为64~1518字节

之间。）对于检查出的无效MAC帧就简单地丢弃。以太网不负责重传丢弃的帧。无效的MAC帧帧间最小间隔为9.6s，相当于96bit的发送时间。一个站在检测到总线开始空闲后，还要等待9.6s才能再次发送数据。这样做是为了使刚刚收到数据帧的站的接收缓

存来得及清理，做好接收下一帧的准备。这样做还有什么好处？帧间最小间隔其它站也可以抢线，发送数据。否则，如果一个站有一个大文件要发送时，就会连续占据线路，其它机器都无法上网。用多个集线器可连成更大的局域网4.4扩展的局域网4.4.1在物理层扩展局域网集线器集线器一系二系集线器三系三

个独立的碰撞域用多个集线器可连成更大的局域网4.4扩展的局域网4.4.1在物理层扩展局域网一系二系三系集线器集线器集线器集线器主干集线器缺点碰撞域增大了，总的吞吐量得不到提高。三个系的任何一台计算机发数据，

所有的计算机都能收到。如果每个系的吞吐量为10Mb/s，三个系合起来的吞吐量还是10Mb/s。如果不同的碰撞域使用不同的数据率，那么就不能用集线器将它们互连起来。因为集线器只能转发，不能存储。因为10M网

卡不能接收100M网卡的信息，这样100M网卡也只能工作在10M。用集线器扩展局域网在数据链路层扩展局域网是使用网桥。网桥工作在数据链路层，它根据MAC帧的目的地址对收到的帧进行转发。网桥具有过滤帧的功能。当网

桥收到一个帧时，并不是向所有的端口转发此帧，而是先检查此帧的目的MAC地址，然后再确定将该帧转发到哪一个端口。4.4.2在数据链路层扩展局域网网桥的内部结构站表端口管理软件网桥协议实体端口1端口2缓存

①②③网段B网段A1112①③⑤2②④⑥2站地址端口网桥网桥④⑤⑥过滤通信量。网桥将局域网各网段隔离成不同的碰撞域。扩大了物理范围。提高了可靠性。某个网段出现故障，不会影响其他网段。可互连不同物理

层、不同MAC子层和不同速率（如10Mb/s和100Mb/s以太网）的局域网。使用网桥带来的好处存储转发增加了时延。在MAC子层并没有流量控制功能。当网络上的负担很重时，网桥中的缓存的存储空间可能不够而发生溢出，产生帧丢失现象。（相对集线器）具有不同MAC子层的网段通过网桥

接在一起时延更大。因为网桥必须修改帧的某些字段的内容。起翻译的功能。如使用802.3标准和V2标准的不同网段互连。网桥只适合于用户数不太多(不超过几百个)和通信量不太大的局域网，否则有时还会因传播过多的广播信息而产生网络拥塞。这就是所谓的广播风暴。使用网桥带来的缺点

集线器在转发帧时，不对传输媒体进行检测。检测在计算机端进行。网桥在转发帧之前必须执行CSMA/CD算法。若在发送过程中出现碰撞，就必须停止发送和进行退避。（为什么网桥需要执行CSMA/CD算法？）在这一点上网桥的接口很像一个网卡。但网桥却

没有网卡。网桥和集线器（或转发器）不同解答对于集线器扩展的局域网，局域网中的每一台机器都能检测到整个网络有没有空闲。所以集线器没有必要知道线路的情况。网桥将两个网段隔开，一个网段中的机器不知道另一个网段的线路情况。如果一个网段的机器要

向另一个网段的机器发数据，就需要网桥检测另一个网段的线路情况以决定是否发送数据。各种类型的网桥网桥现今的应用已经很少了，所以本课的对各种类型的网桥就不一一介绍了。下面介绍现今用的比较多的—以态网交换机1990年

问世的交换式集线器(switchinghub)，可明显地提高局域网的性能。交换式集线器常称为以太网交换机(switch)或第二层交换机（表明此交换机工作在数据链路层）。以太网交换机通常都有十几个端口。因此，以太网交换机实质上就是一个多端口的网桥，可见

交换机工作在数据链路层。4.多端口网桥——以太网交换机以太网交换机的每个端口都直接与主机相连，并且一般都工作在全双工方式。交换机能同时连通许多对的端口，使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样，进行无碰撞地传输数据。以太网交换机由于使用

了专用的交换结构芯片，其交换速率就较高。以太网交换机的特点具有三个端口的集线器集线器网卡工作站网卡工作站网卡工作站双绞线对于普通10Mb/s的共享式以太网，若共有N个用户，则每个用户占有的平均带宽只有总带

宽(10Mb/s)的N分之一。使用以太网交换机时，虽然在每个端口到主机的带宽还是10Mb/s，但由于一个用户在通信时是独占而不是和其他网络用户共享传输媒体的带宽，因此对于拥有N对端口的交换机的总容量为N10Mb/s。这正是交换机的最大优

点。独占传输媒体的带宽用以太网交换机扩展局域网集线器集线器集线器一系三系二系10BASE-T至因特网100Mb/s100Mb/s100Mb/s万维网服务器电子邮件服务器以太网交换机路由器