簡介：,計算機網絡技術教程自頂向下的分析與設計方法吳功宜吳英編著,1,,第7章數據鏈路層協(xié)議及編程方法,2,3,主要內容,,,,71數據鏈路層的基本概念,711物理線路與數據鏈路物理線路與數據鏈路的關系,4,,712數據鏈路層的主要功能,鏈路管理幀同步流量控制,差錯控制透明傳輸尋址,5,713數據鏈路層向網絡層提供的服務,設立數據鏈路層的主要目的是將存在數據傳輸差錯的物理線路變?yōu)閷τ诰W絡層來說是無差錯的數據鏈路；數據鏈路層提供鏈路管理、幀傳輸、流量控制、差錯控制等功能；數據鏈路層為網絡層提供的服務表現在正確傳輸網絡層的用戶數據；向網絡層屏蔽物理層采用傳輸技術的差異性。,6,72差錯產生與差錯控制方法,721設計數據鏈路層的原因722差錯產生的原因與類型,7,723誤碼率的定義,誤碼率是指二進制比特序列在數據傳輸系統(tǒng)中被傳錯的概率；在數值上近似等于PENE/N；其中N為傳輸的二進制比特總數，NE為被傳錯的比特數。,8,理解誤碼率的定義應該注意的幾個問題,誤碼率是衡量數據傳輸系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下傳輸可靠性的參數；對于一個實際的數據傳輸系統(tǒng)，不能籠統(tǒng)地說誤碼率越低就越好，要根據實際傳輸要求提出誤碼率要求；對于實際數據傳輸系統(tǒng)，如果傳輸的不是二進制位，需要折合成二進制位來計算；差錯的出現具有隨機性，在實際測量一個數據傳輸系統(tǒng)時，只有被測量的傳輸二進制位數越大，才會越接近真正的誤碼率值。,9,724檢錯碼與糾錯碼,差錯控制在通信通信過程中能夠自動檢測出錯誤并進行糾正的方法；差錯控制有兩種基本的方案糾錯碼為每個分組加上足夠多的冗余信息，接收方能發(fā)現并自動糾正傳輸差錯；檢錯碼為每個分組加上一定的冗余信息，接收方能發(fā)現傳輸差錯，但是自己不能糾正，必須通過重發(fā)機制來解決。,10,725循環(huán)冗余編碼工作原理,,11,標準的CRC生成多項式,CRC12GXX12X11X3X2X1CRC16GXX16X15X21CRCCCITTGXX16X12X51CRC32GXX32X26X23X22X16X12X11X10X8X7X5X4X2X1,12,CRC校驗的工作過程,發(fā)送方生成數據多項式FXXK，其中K為生成多項式的最高冪N值減1；將FXXK除以生成多項式G（X），得FXXK/GXQXRX/GX。其中，式中RX為余數多項式；將FXXKRX作為整體，從發(fā)送方通過通信信道傳送到接收方；接收方對多項式F′X采用同樣的運算，F′XXK/GXQXR′X/GX，求得余數多項式R′X；根據計算余數多項式R′X是否等于接收余數多項式RX判斷是否出現錯誤。,13,CRC檢錯方法的特點,CRC校驗碼的檢錯能力很強，它除了能檢查出離散錯，還能檢查出突發(fā)錯；CRC校驗碼具有以下檢錯能力CRC校驗碼能檢查出全部單個錯；CRC校驗碼能檢查出全部離散的二位錯；CRC校驗碼能檢查出全部奇數個錯；CRC校驗碼能檢查出全部長度小于或等于K位突發(fā)錯；CRC校驗碼能以［11/2K1］的概率檢查出長度為K1位的突發(fā)錯。,14,726差錯控制機制,反饋重發(fā)（ARQ）糾錯收發(fā)雙方在發(fā)現傳輸錯誤時，采用反饋和重發(fā)的方法來糾正錯誤；反饋重發(fā)糾錯的實現機制,15,,73面向字符型數據鏈路層協(xié)議,731數據鏈路層協(xié)議的分類面向字符型面向比特型732面向字符型數據鏈路層協(xié)議利用已定義好的一種標準字編碼（如ACSII碼）的一個子集來執(zhí)行通信控制功能；典型的面向字符型數據鏈路層協(xié)議是二進制同步通信（BSC）協(xié)議。,16,面向字符型協(xié)議實例BSC協(xié)議,BSC協(xié)議中使用的控制字符,17,數據報文格式,,18,,,面向字符型協(xié)議執(zhí)行過程,19,,74面向比特型數據鏈路層協(xié)議實例HDLC協(xié)議,741HDLC協(xié)議產生的背景面向字符型鏈路控制協(xié)議的缺點控制報文與數據報文的格式不一致；通信雙方只能交替工作，協(xié)議效率低，通信線路的利用率低；協(xié)議只對數據部分進行差錯控制，如果控制字符出錯無法控制，系統(tǒng)可靠性較差。系統(tǒng)每增加一種新的功能，需要設定一個新的控制字符，因此功能擴展困難。,20,742數據鏈路的配置方式和數據傳送方式,非平衡配置方式主站從站非平衡配置兩種類型點對點方式多點方式非平衡配置兩種數據傳送方式正常響應模式（NRM）異步響應模式（ARM）,21,743HDLC的幀結構,標志字段F幀同步是指如何從接收到的比特流中正確判斷一個幀開始和結束的位置；HDLC規(guī)定標志字段F（FLAG）就是幀的開始與結束的標記；標志字段F為“011111110”特定的比特序列。,22,,HDLC幀數據傳輸的透明性保證措施,0比特插入/刪除方法,23,,地址字段A當使用非平衡方式傳送數據時，地址字段總是填入從站地址；當使用平衡方式傳送數據時，地址字段填入應答站地址；如果地址字段為全1時，表示為廣播地址，則要求網中所有站都要接收該幀。,24,HDLC控制字段結構,HDLC幀分為信息幀I（INFORMATION）幀監(jiān)控幀S（SUPERVISORY）幀無編號幀U（UNNUMBERED）幀,25,,,信息字段I由于采用了0比特插入/刪除方法，信息字段允許任意的二進制比特序列的組合；信息字段僅出現在信息幀（I幀）與無編號幀（U幀）中，它是網絡層的用戶數據。幀校驗字段FCSHDLC采用CRC校驗方式，生成多項式采用CRCCCITT（即X16X12X51）；CRC校驗的范圍是A、C、I字段。,26,信息幀,發(fā)送序號N（S）與接收序號N（R）的意義N（S）表示當前發(fā)送的信息幀的序號；N（R）表示該站已正確接收序號為N（R）1的幀及以前各幀，通知發(fā)送站應發(fā)送序號為N（R）的幀；N（R）帶有捎帶確認的意義；全雙工通信中，通信雙方各有自己的N（S）和N（R）序列值。,27,探詢/終止位的意義,控制字段C的B4為探詢/終止（POLL/FINAL）位，簡稱為P/F位；對于正常響應模式NRM，只有主站向從站發(fā)出“探詢”后，從站才能向主站發(fā)送信息幀，這時主站置探詢位P1，從站在接收的信息幀中檢查出P1時，如果從站有幀要發(fā)送就可以向主站發(fā)送；發(fā)送的最后一幀要置終止位F1，表示從站此次發(fā)送結束；P1與F1在幀交換過程中應成對出現。,28,監(jiān)控幀,監(jiān)控幀共有4種，取決于B2、B3的取值；,29,無編號幀,無編號幀格式與鏈路控制功能,30,,744數據鏈路層的工作過程,信息幀的簡化結構,31,,,信息幀的例子無編號幀的表示方法SNRM幀與UA幀的表示方法,32,,,,,正常響應模式工作過程,33,,745數據鏈路層與物理層的關系,,34,75數據鏈路層滑動窗口協(xié)議及幀傳輸效率分析,751數據鏈路層滑動窗口協(xié)議的分類,35,752單幀停止等待ARQ協(xié)議,ARQ實現方法主要有兩種單幀的停止等待方式多幀連續(xù)發(fā)送方式單幀停止等待ARQ協(xié)議執(zhí)行過程,36,,單幀停止等待ARQ協(xié)議效率的分析,停止等待ARQ協(xié)議的幀傳輸過程,37,幀傳輸總延時分析,傳播延時發(fā)送方將表示數據的電信號經過傳輸介質傳播到接收方時需要的傳播時間；數值上等于傳輸介質的長度除電磁波傳播速度；計算中將傳播延時記為TP；發(fā)送延時幀發(fā)送所需的時間，數值等于發(fā)送速率除幀長度；如果發(fā)送速率不變，幀越長所需的發(fā)送延時越長；TF和TA表示數據幀1與確認幀ACK的發(fā)送延時；,38,,處理延時當接收方接收到一個數據幀時，需要檢查數據幀的幀頭地址、校驗字段，以確定幀傳輸是否正確；當接收方接收到一個確認幀，同樣需要進行檢查；結點對數據幀處理的時間與對確認幀處理的時間稱為處理延時；為了簡化計算，分析幀傳輸總延時忽略結點對數據幀處理時間與對確認幀處理時間的細微區(qū)別，統(tǒng)一將數據幀處理延時和確認幀處理延時記為TPR。,39,,理想狀態(tài)下，幀傳輸總延時為TTTPTFTPRTATPTPR2TP2TPRTFTA簡化結點對幀的處理延時TPR小于幀發(fā)送延時TF與傳播延時TP，TPR可以忽略；確認幀通常很短，確認幀ACK的發(fā)送延時TA可以忽略；簡化后的幀傳輸總延時為TT≈TF2TP假設Α傳播延時/發(fā)送延時TP／TFU1／12Α,40,討論,影響協(xié)議效率的因素如果電磁波在有線傳輸介質中，例如電纜中傳播速度約為空間電磁波的2/3，空間電磁波傳播速度為為3108M／S，則在電纜中傳播速度約為2108M/S。如果連接收發(fā)雙方的傳輸介質長度為1000M，則傳輸延時TP約等于50106S；如果一個數據幀的長度為100BIT，結點的發(fā)送速率為10MBPS，則發(fā)送延時TF等于8105S；Α1TP／TF50106/10105050U11／（12050）＝050,41,,推論在保持TF2TP時間內不出現差錯的條件下，連續(xù)發(fā)送多個幀，可以提高ARQ協(xié)議的傳輸效率。,42,,753多幀連續(xù)發(fā)送協(xié)議,43,,,滑動窗口控制流量的工作原理,44,滑動窗口控制機制對幀傳輸出錯的處理,選擇重發(fā)糾錯滑動窗口控制過程,45,76PPP協(xié)議,761互聯(lián)網數據鏈路層協(xié)議PPP協(xié)議的特點不使用幀序號，不提供流量控制功能只支持點點連接，不支持點多點連接只支持全雙工通信，不支持單工與半雙工通信可以支持異步、串行通信，也可以支持同步、并行傳輸。,46,,PPP協(xié)議是大多數個人計算機和ISP之間使用的協(xié)議，它在高速廣域網上也有一定的應用PPP協(xié)議不僅用于撥號電話線上，在路由器之間的專用線路上也得到廣泛應用。,47,762PPP協(xié)議的基本內容,PPP協(xié)議的基本功能用于串行鏈路的基于HDLC數據幀封裝機制鏈路控制協(xié)議（LCP）用于建立、配置、管理和測試數據鏈路連接網絡控制協(xié)議（NCP）用于建立和配置不同的網絡層協(xié)議。,48,PPP協(xié)議的幀結構,PPP協(xié)議的幀分為PPP信息幀PPP鏈路控制幀PPP網絡控制幀,49,PPP信息幀,PPP信息幀的格式標志字段標志字節(jié)長度為1字節(jié)，用于比特流的同步值為“7E”（01111110）地址字段地址字段長度為1字節(jié)值為“FF”11111111。,50,,,控制字段控制字段長度為1字節(jié)值為“03”（00000011）協(xié)議字段協(xié)議字段長度為2字節(jié)標識網絡層協(xié)議數據域的類型0021H表示TCP/IP信息字段信息字段長度可變最長為1500字節(jié),51,,幀校驗字段字段幀校驗字段長度為2字節(jié)用于保證數據的完整性。,52,PPP協(xié)議保證幀傳輸“透明性”問題的方法,RFC1662定義了在用于異步通信中的轉義字符是“0X7D”，并且使用字節(jié)填充。字節(jié)填充規(guī)則在信息字段中出現的每一個“0X7E”字節(jié)，要轉換成雙字節(jié)“0X7D0X5E”；在信息字段中出現的每一個“0X7D”字節(jié)，要轉換成雙字節(jié)“0X7D0X5D”；在信息字段中出現ASCII中控制字符（即數值小于0X20）時，在該字符前加一個“0X7D”字節(jié)，同時改變該字節(jié)，例如傳輸結束“ETX”（0X03），轉換后的雙字節(jié)是“0X7D0X31”；由于在發(fā)送端進行字節(jié)填充，接收端需要檢測并還原成填充前的數據。,53,PPP鏈路控制幀,PPP鏈路控制幀的格式PPP協(xié)議的數據鏈路選項主要包括鏈路控制幀可以用來與對方進行協(xié)商，異步鏈路中將什么字符當做轉義字符；為了提高線路的利用率，鏈路控制幀可以用來與對方協(xié)商，是否可以不傳輸標志字節(jié)或地址字節(jié)，并將協(xié)議字段從2字節(jié)縮短為1字節(jié)；如果在線路建立期間，收發(fā)雙方不使用鏈路控制協(xié)商，固定的數據字段長度為1500B。,54,,PPP網絡控制幀,PPP網絡控制幀的格式網絡控制幀可以用來協(xié)商是否采用報頭壓縮CSLIP協(xié)議，也可用來動態(tài)協(xié)商確定鏈路每端的IP地址。,55,,77ETHERNET工作原理與局域網組網,771IEEE802參考模型IEEE802與OSI參考模型的對應關系,56,,簡化的IEEE802協(xié)議結構,,57,,IEEE802去標準可以分為3類,定義局域網體系結構、網絡互聯(lián)，以及網絡管理與性能測試的8021標準；定義邏輯鏈路控制LLC子層功能與服務的8022標準；定義不同介質訪問控制技術的相關標準；,58,目前主要的IEEE802標準,8023標準定義CSMA/CD總線介質訪問控制子層與物理層標準；80211標準定義無線局域網訪問控制子層與物理層的標準；80215標準定義近距離個人無線網絡訪問控制子層與物理層的標準；80216標準定義寬帶無線城域網訪問控制子層與物理層的標準；,59,772ETHERNET基本工作原理,CSMA/CD的工作過程,60,,CSMA/CD的發(fā)送流程要點先聽后發(fā)邊聽邊發(fā)沖突停止延遲重發(fā),61,ETHERNET數據發(fā)送流程,,62,,載波偵聽過程,總線電平跳變與總線忙閑狀態(tài)的判斷,63,,沖突檢測方法,沖突窗口的概念,64,,曼徹斯特編碼信號的波形疊加,,65,,ETHERNET協(xié)議標準規(guī)定的沖突窗口值,在ETHERNET協(xié)議標準中，規(guī)定的沖突窗口（COLLISIONWINDOW）長度為512ΜS；ETHERNET的數據傳輸速率為10MBPS，沖突窗口的512ΜS可以發(fā)送512BIT（64B）數據，64B是ETHERNET的最短幀長度；當一個結點發(fā)送一個最短幀，或一個長幀的前64個字節(jié)數據時沒有發(fā)現沖突，則表示該結點已經獨自獲得總線發(fā)送權，并可以繼續(xù)發(fā)送后續(xù)的字節(jié)。,66,發(fā)現沖突、停止發(fā)送,如果在發(fā)送數據過程中檢測出沖突，為了解決信道爭用沖突，發(fā)送結點要進入停止發(fā)送數據、隨機延遲后重發(fā)的流程；隨機延遲重發(fā)的第一步是發(fā)送“沖突加強信號”。發(fā)送沖突加強信號的目的是確保有足夠的沖突持續(xù)時間，使網中所有結點都能檢測出沖突存在，立即丟棄沖突幀，減少由于沖突浪費的時間，提高信道利用率。,67,隨機延遲重發(fā),ETHERNET協(xié)議規(guī)定一個幀的最大重發(fā)次數為16；CSMA/CD后退延遲算法是截止二進制指數后退延遲算法；該算法可以表示為Τ＝2KRA。其中，Τ為重新發(fā)送所需的后退延遲時間，A為沖突窗口值，R為隨機數。結點重發(fā)后退的延遲時間是沖突窗口值的整數倍，并與以沖突次數為二進制指數的冪值成正比。,68,,為了避免延遲過長，截止二進制指數后退延遲算法限定作為二進制指數K的范圍，定義為KMIN（N，10）；在N10時，重發(fā)延遲時間不再增長；由于限制了二進制的指數K的范圍，則第N次重發(fā)延遲分布在0與〔2MIN（N，10）1〕個時間片內，最大可能延遲時間為1023個時間片。,69,ETHERNET幀結構,前導碼與幀前定界符字段前導碼由56位（7B）的10101010101010比特序列組成；幀前定界符可以視為前導碼的延續(xù)。1字節(jié)的幀前定界符結構為10101011；前導碼與幀前定界符主要用于接收同步階段。；8個字節(jié)的前導碼與幀前定界符在接收后不需要保留，也不計入幀頭長度中。,70,,,目的地址和源地址字段目的地址與源地址分別表示幀的接收結點與發(fā)送結點的硬件地址；硬件地址通常稱為MAC地址、物理地址或ETHERNET地址。地址長度為6B（48BIT）；目的地址可以是單一結點的單播地址、多播地址與廣播地址等3類；目的地址的第1位為0表示單一結點地址，該幀只被與目的地址相同的結點所接收；目的地址的第1位為1表示多點地址，該幀只被一組結點所接收；目的地址為全1表示是廣播地址，該幀將被所有的結點接收。,71,,類型字段類型字段表示的是網絡層使用的協(xié)議類型；類型字段值等于0X0800時，表示網絡層使用IP協(xié)議；數據字段數據字段是高層待發(fā)送的數據部分；數據字段最小長度為46B，如果幀的數據字段值小于46B，則將它填充至46B；填充字符是任意的，不計入長度字段值中；數據字段最大長度為1500B；ETHERNET幀最小長度為64B，最大長度為1518B；幀校驗字段采用32位的CRC校驗；CRC校驗的范圍是目的地址、源地址、長度、LLC數據等字段。,72,ETHERNET接收流程,,73,,773ETHERNET網卡設計與物理地址,ETHERNET網卡設計方法,74,ETHERNET網卡結構,,75,,ETHERNET物理地址,ETHERNET物理地址長度為48位，每一塊網卡有一個固定不變的物理地址；IEEE注冊管理委員會為每個網卡生產商分配ETHERNET物理地址的前三字節(jié)，即公司標識也稱為機構惟一標識符；后面三字節(jié)由網卡的廠商自行分配；在網卡生產過程中，將該地址寫入網卡的只讀存儲器（EPROM）；如果網卡的物理地址是00600800A638，那么不管它連接在哪個具體的局域網中，其物理地址都是不變的；世界上沒有任何兩塊網卡的ETHERNET物理地址是相同的。,76,,ETHERNET物理地址的十六進制與二進制表示方法,,77,,78高速以太網工作原理,781快速以太網（FASTETHERNET）數據傳輸速率為100MBPS；保留著傳統(tǒng)的10MBPS速率ETHERNET的基本特征，即相同的幀格式、最小幀長度、介質訪問控制方法與組網方法；1995年9月，IEEE802委員會正式批準FASTETHERNET標準IEEE8023U。,78,FASTETHERNET的協(xié)議結構,,79,,100ASET的物理層標準,100BASETX支持2對5類非屏蔽雙絞線UTP或2對1類屏蔽雙絞線STP；一對雙絞線用于發(fā)送，另一對雙絞線用于接收；全雙工系統(tǒng)，可同時以100MBPS速率發(fā)送與接收數據。100BASET4100BASET4支持4對3類非屏蔽雙絞線UTP，其中3對用于數據傳輸，1對用于沖突檢測。100BASEFX100BASEFX支持2芯的多?；騿文９饫w；從結點到集線器的距離可以達到2KM；全雙工系統(tǒng)。,80,10MBPS與100MBPS速率自動協(xié)商功能,FASTETHERNET以速率自動協(xié)商機制來支持在一個局域網中10MBPS與100MBPS速率網卡共存的組網方式；速率自動協(xié)商機制的主要功能自動確定遠端連接設備使用的是CSMA/CD的10MBPS工作模式，還是全雙工的100MBPS工作模式；向其它結點發(fā)布遠端連接設備的工作模式；與遠端連接設備交換工作模式相關參數，協(xié)調和確定雙方的工作模式；自動協(xié)商功能自動選擇共有的最高性能的工作模式。,81,,自動協(xié)商機制的功能是為鏈路兩端的設備選擇10/100MBPS與半雙工/全雙工模式中共有的高性能工作模式，并在鏈路本地設備與遠端設備之間激活鏈路；自動協(xié)商功能只能用于使用雙絞線的ETHERNET，并且規(guī)定自動協(xié)商過程需要在500MS內完成；按工作模式性能從高到低，這些協(xié)議的優(yōu)先級從高到低的排序是100BASETX或100BASEFX全雙工模式100BASET4100BASETX半雙工模式10BASET全雙工模式10BASET半雙工模式,82,782千兆以太網,制定千兆以太網GE標準的工作是從1995年開始的；1995年11月，IEEE8023委員會成立了高速網研究組；1998年2月，IEEE802委員會正式批準了GE標準IEEE8023Z。GE的傳輸速率比FE快10倍，它的數據傳輸速率達到了1000MBPS；GE保留著傳統(tǒng)的10MBPS速率ETHERNET的基本特征，它們具有相同的幀格式、最小幀長度與類似的組網方法，,83,GE的協(xié)議結構,,84,,,1000BASET標準定義千兆介質專用接口（GMII），將MAC子層與物理層分隔開，物理層實現1GBPS速率時傳輸介質和信號編碼方式的變化不影響MAC子層；1000BASET物理層標準1000BASET5類非屏蔽雙絞線，長度達到100M；1000BASECX屏蔽雙絞線，長度達到25M。1000BASELX單模光纖，長度達到3000M。1000BASESX多模光纖，長度達到300～550M。,85,783十千兆以太網,在GE標準8023Z通過后不久，1999年3月IEEE成立高速研究組（HSSG），其任務是致力于十千兆以太網（10GE）技術與標準的研究；10GE標準由IEEE8023AE委員會制定，正式標準在2002年完成。,86,10GE主要特點,10GE的幀格式與10MBPS的ETHERNET的幀格式基本相同；10GE仍保留8023標準對ETHERNET最小幀長度和最大幀長度的規(guī)定；由于數據傳輸速率高達10GBPS，傳輸介質只使用光纖，可以應用于廣域網與城域網的范圍；10GE只工作在全雙工方式，因此不存在爭用問題，這就使10GE的傳輸距離不受沖突檢測的限制。,87,10GE的物理層協(xié)議,局域網物理層（LANPHY）標準局域網物理層標準的數據傳輸速率是10GBPS，一個10GE交換機支持10個GE端口。廣域網物理層（WANPHY）標準對于廣域網應用，10GE使用光纖通道技術；10GE廣域網物理層采用光纖通道技術速率體系SONET/SDH的OC192/STM64的標準，速率為995328GBPS；10GET幀將插入OC192/STM64幀的凈載荷區(qū)域中，與光纖通道傳輸系統(tǒng)相連接。,88,10GE應用前景,由于10GE技術的出現，ETHERNET工作范圍已從校園網、企業(yè)網主流選型的局域網，擴大到城域網和廣域網；同樣規(guī)模的10GE造價只有SONET的1/5，只有ATM的1/10；從10MBPSETHERNET到10GBPSETHERNET都使用相同的ETHERNET幀格式，，簡化操作和管理，提高系統(tǒng)的效率；GE和10GE產品的問世，進一步提高ETHERNET的市場占有率。,89,79交換式局域網與虛擬局域網技術,791交換式局域網技術局域網交換機結構與工作原理示意圖,90,,交換機的交換方式,交換方式的類型直接交換（CUTTHROUGH）存儲轉發(fā)（STOREANDFORWARD）方式改進直接交換方式直接交換方式交換機只要接收并檢測到目的地址字段，立即將該幀轉發(fā)出去，而不管數據是否出錯；幀出錯檢測任務由結點主機完成；這種交換方式的交換延遲時間短，但是缺乏差錯檢測能力。,91,,存儲轉發(fā)交換方式交換機首先完整的接收發(fā)送幀，并先進行差錯檢測。如果接收幀正確，則根據幀目的地址確定輸出端口號，然后轉發(fā)出去；這種交換方式的優(yōu)點是具有幀差錯檢測能力，并支持不同輸入速率與輸出速率端口之間的幀轉發(fā)，缺點是交換延遲時間將會增長。改進直接交換方式改進的直接交換方式則將二者結合起來，在接收到以太幀的前64字節(jié)后，判斷以太網幀的幀頭字段是否正確，如果正確則轉發(fā)出去；由于只對幀的地址字段與控制字段進行差錯檢測，因此交換延遲時間將會減少。,92,局域網交換機的性能參數,最大轉發(fā)速率兩個端口之間每秒最多能轉發(fā)的幀數量；匯集轉發(fā)速率所有端口每秒可以轉發(fā)的最多幀數量；轉發(fā)等待時間交換機作出過濾或轉發(fā)決策需要的時間，它與交換機采用的交換技術相關。,93,792虛擬局域網（VLAN）技術,虛擬局域網并不是一種新型的局域網，是局域網向用戶提供的一種新的服務；虛擬局域網建立在交換技術的基礎上；局域網中的結點按工作性質與需要，劃分成若干個“邏輯工作組”，則一個邏輯工作組就是一個虛擬網絡；邏輯工作組的組成不受結點所在網段物理位置的限制。,94,虛擬局域網的工作原理示意圖,,95,,710ETHERNET組網設備與組網方法,傳統(tǒng)ETHERNET的物理層標準的命名方法IEEE8023XTYPEYNAMEX表示數據傳輸速率，單位為MBPS；Y表示網段的最大長度，單位為100M；TYPE表示傳輸方式是基帶還是頻帶；NAME表示局域網的名稱。,96,集線器與10BASET的ETHERNET組網,集線器（HUB）集線器作為ETHERNET中的中心連接設備時，所有結點通過非屏蔽雙絞線與集線器連接形成星型結構；所以連接在一個集線器上的主機屬于一個“沖突域”。,97,使用集線器與非屏蔽雙絞線的組網方法,使用集線器與非屏蔽雙絞線組網單一集線器結構多集線器級聯(lián)結構堆疊式集線器結構單一集線器結構示意圖,98,,兩個集線器通過RJ45端口的級聯(lián)結構使用堆疊式集線器的結構,99,,,在設計GE網絡時，需要注意以下幾個問題,在網絡主干部分通常使用高性能的GE主干交換機，以解決應用中的主干網絡帶寬的瓶頸問題在網絡支干部分考慮使用價格與性能相對較低的GE支干交換機，以滿足實際應用對網絡帶寬的需要；在樓層或部門一級，根據實際需要選擇100MBPS的FE交換機在用戶端使用10/100MBPS網卡，將工作站連接到100MBPS的FE交換機。,100,典型的GE組網結構,,101,711局域網互聯(lián)與網橋的基本工作原理,7111局域網互聯(lián)的基本概念兩個
下載積分： 4 賞幣
上傳時間：2024-01-06
頁數： 112
大?。?6(MB)
子文件數：
簡介：1,雙代號網絡計劃,一、雙代號網絡圖的構成雙代號網絡圖由箭線、節(jié)點、節(jié)點編號、虛箭線、線路等五個基本要素構成。對于每一項工作而言，其基本形式如下圖。,,,2,1．箭線在雙代號網絡圖中，一條箭線表示一項工作（又稱工序、作業(yè)或活動），如砌墻、抹灰等。而工作所包括的范圍可大可小，既可以是一道工序，也可以是一個分項工程或一個分部工程，甚至是一個單位工程。對每一項工作的進行必然要占用一定的時間，往往也要消耗一定的資源（如人、材、機）。對于不消耗資源，僅占用時間的施工過程，也應視為一項工作。例如，刷涂料前抹灰層的“干燥”，是由于技術上需要而引起的間歇等待時間，也應視為一項工作，用一條箭線來表示。在無時標的網絡圖中，箭線的長短并不反映該工作占用時間的長短。形狀可以是水平直線，也可以是折線或斜線。在同一張網絡圖上，箭線的畫法要統(tǒng)一。箭線所指的方向表示工作進行的方向，箭線的尾端表示該項工作的開始，箭頭端則表示該項工作的結束。,3,2、節(jié)點在雙代號網絡圖中，節(jié)點代表一項工作的開始或結束，常用圓圈表示。箭線尾部的節(jié)點稱為該箭線所示工作的開始節(jié)點，箭頭端的節(jié)點稱為該工作的完成節(jié)點。在一個完整的網絡圖中，除了最前的起點節(jié)點和最后的終點節(jié)點外，其余任何一個節(jié)點都具有雙重含義既是前面工作的完成點，又是后面工作的開始點。節(jié)點僅為前后兩項工作的交接點，只是一個“瞬間”概念，因此它既不消耗時間，也不消耗資源。,4,3、節(jié)點編號在雙代號網絡圖中，一項工作可以用其箭線兩端節(jié)點內的號碼來表示，以方便網絡圖的檢查、計算與使用。對一個網絡圖中的所有節(jié)點應進行統(tǒng)一編號，不得有缺編和重號現象。對于每一項工作而言，其箭頭節(jié)點的號碼應大于箭尾節(jié)點的號碼，即順箭線方向由小到大。當箭線均為從左向右和從上到下時，可采取每行由左向右，再由上向下逐行編號的水平編號法；也可采取每列由上至下，再由左向右逐列編號的垂直編號法。,5,4、虛箭線虛箭線又稱虛工作，它表示一項虛擬的工作，用帶箭頭的虛線表示。其工作持續(xù)時間必須用“0”標出。虛工作的特點是既不消耗時間，也不消耗資源。虛箭線可起到聯(lián)系、區(qū)分和斷路作用，是雙代號網絡圖中表達一些工作之間的相互聯(lián)系、相互制約關系，從而保證邏輯關系正確的必要手段。,6,5、線路在網絡圖中，從起點節(jié)點開始，沿箭線方向順序通過一系列箭線與節(jié)點，最后到達終點節(jié)點所經過的通路叫線路。,,①→②→④→⑥（8天）；①→②→③→④→⑥（10天）；①→②→③→⑤→⑥（9天）；①→③→④→⑥（14天）；①→③→⑤→⑥（13天），共5條線路。,5,7,第四條線路耗時最長（14天），對整個工程的完工起著決定性的作用，稱為關鍵線路；其余線路均稱為非關鍵線路。處于關鍵線路上的各項工作稱為關鍵工作。關鍵工作完成的快慢將直接影響整個計劃工期的實現。關鍵線路上的箭線常采用粗線、雙線或其它顏色的箭線突出表示。位于非關鍵線路上的工作除關鍵工作外，都稱為非關鍵工作，它們都有機動時間即時差；非關鍵工作也不是一成不變的，它可以轉化成關鍵工作；利用非關鍵工作的機動時間可以科學地、合理地調配資源和對網絡計劃進行優(yōu)化。,8,二、雙代號網絡圖的繪制（一）繪圖的基本規(guī)則1．必須正確表達已定的邏輯關系。,9,,,,,雙代號網絡圖中各工作邏輯關系的表示方法表12－1,10,D,,,,11,2．網絡圖中，只能有一個起點節(jié)點；在不分期完成任務的網絡計劃（單目標網絡計劃）中，應只有一個終點節(jié)點；而其他節(jié)點均應是中間節(jié)點。3．網絡圖中嚴禁出現循環(huán)回路,5,12,4．網絡圖中不允許出現相同編號的工作,13,5．不允許出現無開始節(jié)點或無完成節(jié)點的工作6在節(jié)點之間，嚴禁出現帶雙向箭頭或無箭頭的連線。,14,（二）繪制網絡圖的要求與方法1．網絡圖要布局規(guī)整、條理清晰、重點突出繪制網絡圖時，應盡量采用水平箭線和垂直箭線而形成網格結構，盡量減少斜箭線，使網絡圖規(guī)整、清晰。其次，應盡量把關鍵工作和關鍵線路布置在中心位置，盡可能把密切相連的工作安排在一起，以突出重點，便于使用。,15,2．交叉箭線的處理方法繪制網絡圖時，應盡量避免箭線交叉，必要時可通過調整布局達到目的，如圖127所示。當箭線交叉不可避免時，應采用“過橋法”或“指向法”。,16,起點節(jié)點和終點節(jié)點的“母線法”,17,3．網絡圖的排列方法,18,3．盡量減少不必要的箭線和節(jié)點,19,三、雙代號網絡計劃時間參數的計算（一）概述網絡圖繪制，只是用網絡的形式表達出了工作之間的邏輯關系。還必須通過計算求出工期，得到一定的時間參數。1．計算的目的（1）找出關鍵線路找出用時最長的一條或若干條線路，即為關鍵線路。對于較大較復雜的網絡圖，線路多，難以一一理出，必須通過計算來找出關鍵線路和關鍵工作。（2）計算出時差時差是在工作或線路中存在的機動時間。通過計算時差可以看出非關鍵線路上有多少可以利用的機動時間，以便向非關鍵線路去要資源，達到優(yōu)化網絡計劃和保證工期的目的。（3）求出工期通過計算求出按該計劃執(zhí)行所需的總時間，即計算工期。計算工期是擬定工程計劃工期的基礎，也是檢查計劃合理性的依據。2．計算條件本章只計算肯定性網絡計劃。因此，其計算必須是在工作、工作的持續(xù)時間以及工作之間的邏輯關系都以確定的情況下進行。3．計算內容網絡計劃的時間參數主要包括每項工作的最早開始時間和完成時間、最遲必須開始和完成時間、總時差、自由時差等6個參數及計算工期。4．計算手段與方法人工計算或使用相應的軟件進行計算。常用的計算方法有圖上計算法和表上計算法等。,20,（二）圖上計算法首先，應明確幾個名詞，見圖1214，各時間參數計算后，應標注在水平箭線的上方或垂直箭線的左方。,21,1．最早時間的計算最早時間包括工作最早開始時間（ES）和工作最早完成時間（EF）。（1）工作最早開始時間工作最早開始時間亦稱工作最早可能開始時間。它是指緊前工作全都完成，具備了本工作開始的必要條件的最早時刻。工作I－J的最早開始時間用ESIJ表示。,22,①計算順序由于最早開始時間是以緊前工作的最早開始或最早完成時間為依據，所以，它的計算必須在各緊前工作都計算后才能進行。因此該種參數的計算，必須從網絡圖的起點節(jié)點開始，順箭線方向逐項進行，直到終點節(jié)點為止。②計算方法凡與起點節(jié)點相連的工作都是計劃的起始工作，當未規(guī)定其最早開始時間ESIJ時，其值都定為零。即ESIJ＝0（I1）,23,所有其它工作的最早開始時間的計算方法是將其所有緊前工作H－I的最早開始時間ESH－I分別與各工作的持續(xù)時間DH－I相加，取和數中的最大值；當采用六參數法計算時，可取各緊前工作最早完成時間的最大值。如下式ESI－J＝MAX{ESH－I＋DH－I}＝MAX{EFH－I}式中ESH－I工作I－J的緊前工作H－I的最早開始時間；DH－I工作I－J的緊前工作H－I的持續(xù)間；EFH－I工作I－J的緊前工作H－I的最早完成時間。,24,（2）工作最早完成時間工作最早完成時間亦稱工作最早可能完成時間。它是指一項工作如果按最早開始時間開始的情況下，該工作可能完成的最早時刻。工作I－J的最早完成時間用EFI－J表示，其值等于該工作最早開始時間與其持續(xù)時間之和。計算公式如下EFI－J＝ESI－J＋DI－J在采用六參數計算法時，某項工作的最早開始時間計算后，應立即將其最早完成時間計算出來，以便于其緊后工作的計算。,25,（3）計算示例【例122】計算圖122所示網絡圖各項工作的最早開始和最早完成時間。將計算出的工作參數按要求標注于圖上，見圖1217。工作12、13均是該網絡計劃的起始工作，所以ES120,ES130。,5,26,3．最遲時間的計算最遲時間包括工作最遲完成時間（LF）和工作最遲開始時間（LS）。（1）工作最遲完成時間工作最遲完成時間亦稱工作最遲必須完成時間。它是指在不影響整個工程任務按期完成的條件下，一項工作必須完成的最遲時刻，工作I－J的最遲完成時間用LFI－J表示。,27,①計算順序該計算需依據計劃工期或緊后工作的要求進行。因此，應從網絡圖的終點節(jié)點開始，逆著箭線方向朝起點節(jié)點依次逐項計算，從而使整個計算工作形成一個逆箭線方向的減法過程。②計算方法網絡計劃中最后（結束）工作I－N的最遲完成時間LFI－N應按計劃工期TP確定，即LFI－N＝TP,28,其它工作I－J的最遲完成時間的計算方法是從其所有緊后工作J－K的最遲完成時間LFJ－K分別減去各自的持續(xù)時間DJ－K，取差值中的最小值；當采用六參數計算法時，本工作的最遲結束時間等于各緊后工作最遲開始時間的最小值。就是說，本工作的最遲結束時間不得影響任何緊后工作，進而不影響工期。計算公式如下LFI－J＝MIN{LFJ－K－DJ－K}＝MIN{LSJ－K},29,（2）工作最遲開始時間工作的最遲開始時間亦稱最遲必須開始時間。它是在保證工作按最遲完成時間完成的條件下，該工作必須開始的最遲時刻。本工作的最遲開始時間用LSI－J表示，計算方法如下LSI－J＝LFI－J－DI－J＝MIN{LSJ－K}－DI－J,30,（3）計算示例若圖1217所得到的計算工期被確認為計劃工期時，該網絡計劃的最遲時間計算如下,5,31,4．工作時差的計算工作時差是指在網絡圖的非關鍵工作中存在的機動時間，或者說是在不至影響工期或下一項工作開始的情況下，一項工作最多允許推遲的時間。它表明工作有多大的機動時間可以利用，時差越大，工作的時間潛力也越大。常用的時差有工作總時差（TF）和工作的自由時差（FF）。,32,（1）總時差工作總時差是指在不影響工期的前提下，一項工作所擁有機動時間的最大值。工作IJ的總時差用TFI－J表示。①計算方法工作總時差等于工作最早開始時間到最遲完成時間這段極限活動范圍，再扣除工作本身必需的持續(xù)時間所剩余的差值。用公式表達如下TFI－J＝LFI－J－ESI－J－DI－J（3－7）經稍加變換可得TFI－J＝LFI－J－（ESI－J＋DI－J）＝LFI－J－EFI－J（3－8）或TFI－J＝（LFI－J－DI－J）－ESI－J＝LSI－J－ESI－J（3－9）,33,5,34,②計算目的通過工作總時差的計算，可以方便地找出網絡圖中的關鍵工作和關鍵線路。總時差為“0”者，意味著該工作沒有機動時間，即為關鍵工作，由關鍵工作所構成的線路，就是關鍵線路。關鍵線路至少有一條，但不見得只有一條。工作總時差是網絡計劃調整與優(yōu)化的基礎，是控制施工進度、確保工期的重要依據。,35,（2）自由時差自由時差是總時差的一部分，是指一項工作在不影響其緊后工作最早開始的前提下，可以靈活使用的機動時間。用符號FFI－J表示。①計算方法自由時差等于本工作最早開始時間到緊后工作最早開始時間這段極限活動范圍，再扣除工作本身必需的持續(xù)時間所剩余的差值。用公式表達如下FFI－J＝ESJ－K－ESI－J－DI－J經稍加變換可得FFI－J＝ESJ－K－（ESI－J＋DI－J）＝ESJ－K－EFIJ采用六參數法計算時，用緊后工作的最早開始時間減本工作的最早完成時間即可。對于網絡計劃的結束工作，應將計劃工期看作緊后工作的最早開始時間進行計算。,36,5,37,最后工作的自由時差均等于總時差。當計劃工期等于計算工期時，總時差為零者，自由時差亦為零。當計劃工期不等于計算工期時，最后關鍵工作的自由時差與其總時差相等，其他關鍵工作的自由時差均為零。②計算目的自由時差的利用不會對其它工作產生影響，因此常利用它來變動工作的開始時間或增加持續(xù)時間，以達到工期調整和資源優(yōu)化的目的。,38,（三）用節(jié)點標號法計算工期并確定關鍵線路1設網絡計劃起點節(jié)點的標號值為零，即B1＝0。2順箭線方向逐個計算節(jié)點的標號值。每個節(jié)點的標號值，等于以該節(jié)點為完成節(jié)點的各工作的開始節(jié)點標號值與相應工作持續(xù)時間之和的最大值，即BJ＝MAX{BIDI－J}（3－12）將標號值的來源節(jié)點及得出的標號值標注在節(jié)點上方。3節(jié)點標號完成后，終點節(jié)點的標號值即為計算工期。4從網絡計劃終點節(jié)點開始，逆箭線方向按源節(jié)點尋求出關鍵線路。,39,【例12－3】某已知網絡計劃如圖12－21所示，試用標號法求出工期并找出關鍵線路。,5,40,5,41,5,
下載積分： 4 賞幣
上傳時間：2024-01-06
頁數： 41
大?。?0.38(MB)
子文件數：
