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第1部分 吉比特以太网概述 3

第1章 吉比特以太网：全面概述 3

1．1 引言 4

1．2 吉比特以太网的规模 5

1．3 幻想破灭 7

1．4 缓冲器或者受损 8

1．5 在光纤中求得高速 9

1．6 服务器限速 10

1．7 吉比特的实现 11

第2章 吉比特以太网标准 13

2．1 引言 14

2．2 数据帧 16

2．4 OSI模型 17

2．3 什么是吉比特以太网 17

2．4．1 数据链路层 18

2．4．2 物理层 19

2．5 以太网的帧 19

2．5．1 目的地址 20

2．5．2 源地址 21

2．5．3 长度/类型 21

2．5．4 数据 21

2．5．5 帧校验序列 22

2．6 传输准备 22

2．7 封装过程 25

2．8 数据包 25

2．9 物理编码子层：8B/10B编码 27

2．10 串行/并行变换器 29

2．11 光收发机 30

2．12 媒质 31

2．13 逆过程 32

第3章 增强的CSMA/CD：分组突发 33

3．1 引言 34

3．2 背景介绍 35

3．3 载波扩展 36

3．4 短帧的低利用率 36

3．5 帧丢失 38

3．6 分组突发 38

3．7 短帧的较高利用率 40

3．8 帧丢失减少 41

3．9 后冲突 42

3．10 结论 42

第4章 全双工中继器 43

4．1 引言 44

4．2 从中继器到交换机 46

4．3 全双工中继器初探 48

4．4 全双工中继器的应用 49

4．5 内部研究 51

4．6 FIFO缓冲器 52

4．7 漏桶模型 53

4．8 判决 55

4．9 非对称流量控制 55

4．10 链路部件 57

4．11 结论 58

第5章 吉比特以太网：物理层和传输媒质的选择 61

5．1 引言 62

5．3 吉比特以太网的物理层 63

5．2 传输媒质的条件 63

5．4 光PHY 65

5．5 铜PHY 66

5．6 目标距离 67

5．7 结论 68

鸣谢 69

第2部分 吉比特以太网及相关规范 73

第6章 IEEE的有关标准802.1p、802.1Q和802.3x 73

6．1 引言 74

6．2 拥塞问题：标准的解决方案 75

6．3 IEEE标准802.1p：多级消减 76

6．3．1 GARP网络 77

6．3．2 消减 80

6．4 IEEE标准802.1Q：虚拟LAN和优先级判断 81

6．4．1 带宽增加 82

6．4．2 移动的经验 83

6．4．3 修改后的以太网帧结构 84

6．5 优先级 85

6．6 IEEE标准802.3x：全双工/流量控制 87

6．6．1 点到点通信 87

6．7 结论 89

第7章 CSMA/CD的增强型一虚拟冲突 91

7．1 引言 92

7．2 背景资料 92

7．3 多媒体：交换或共享 93

7．4 多媒体需求 94

7．5 虚拟冲突 96

7．6 网络直径加倍 99

7．7 带宽保证和对优先级的支持 100

7．8 公平性 101

7．9 结论 102

第8章 吉比特以太网LAN的服务质量 105

8．1 引言 106

8．2 基本类型的定义：COS和QOS 108

8．3 实现QOS的第一步 109

8．4 一个企业范围的解决方案 110

8．5 QOS部件和激活器 111

8．6 在数据格式一致的情况下可度量的带宽 112

8．7 分组或分组流的优先级和资源预留 113

8．8 排队方法 114

8．9 管理方法 116

8．10 丢弃方法 116

8．11 通过各种技术映射服务级别 117

8．12 低成本芯片：一个重要的促进因素 118

8．13 选择合适的QOS组合 119

8．14 实现方案 121

8．15 策略 122

8．16 结论：QOS作为网络控制的一种方法 122

第9章 在吉比特以太网中实现VLAN 123

9．1 引言 124

9．2 VLAN的定义 124

9．3 吉比特以太网改变的规则 126

9．4 广播/同播控制 126

9．5 在吉比特交换机上实现VLAN技术 129

9．6 吉比特以太网和QOS 129

9．7 设计吉比特VLAN 130

9．8 VLAN标准和多厂家网络 131

9．9 在高速网络中的VLAN和路由选择 132

9．9．1 内部路由选择/第三层交换 133

9．9．2 外部路由选择 133

9．10 利用吉比特以太网和VLAN减缓骨干网的拥塞 133

9．11 在第二级骨干网中利用VLAN减少拥塞 135

9．12 具有吉比特功能的服务器集中区和工作组 136

9．13 VLAN和吉比特以太网的规划 136

9．14 结论 139

第3部分 吉比特以太网和路由选择 143

第10章 吉比特以太网和多层交换/路由选择 143

10．1 引言 144

10．2 可变性：一个扩展的定义 145

10．3 第三层交换：智能化和速率的结合 146

10．4 在一个第三层的解决方案中要寻找什么 147

10．5 点名：领先的第三层吉比特的解决方案 149

10．6 配置交换吉比特以太网 153

10．7 结论：网络的未来 154

第11章 IP交换和吉比特以太网 157

11．1 引言 158

11．2 联网技术的增值和采用 159

11．3 以太网和TCP/IP的出现 160

11．4 联网领域中的进步的市场认可 163

11．5 吉比特以太网和新的路由器结构的需求 165

11．6 IP的交换方法 167

11．7 流量分类 168

11．8 IP交换流量类型 169

11．9 交换结构的考虑因素 171

11．10 服务质量 173

11．11 支持同播 175

11．12 价格和成本因素 175

11．13 结论 176

第12章 帧中信元和吉比特以太网 179

12．1 引言 180

12．2 ATM的优点（QOS和流量控制） 181

12．3 以太网的优点 181

12．4 两方面的最佳组合——采用帧的ATM协议（CIF） 182

12．4．1 工作站接入 182

12．5 吉比特LAN干线上的CIF 183

12．6 端到端服务质量的要求 185

12．7 端到端显式速率流量控制的需要 185

12．8 ATM协议——一套完整的协议组 188

12．9 IETF的选择：TCP/IP和RSVP 189

12．9．1 QOS路由选择——避免无限延迟问题 190

12．9．2 TCP的流量控制 191

12．9．3 IETF协议结论 192

12．10 帧中信元设计概述 192

12．11 CIF-ES 194

12．11．1 端站接片 194

12．11．2 端站的ATM信令 194

12．11．3 端站中的TCP 195

12．11．4 QOS排队 196

12．11．5 ABR流量控制标记 196

12．12 延迟变化 198

12．13 工作站的CPU开销 198

12．14 结论 199

参考文献 200

第13章 NT交换机：第四层吉比特以太网和Windows NT业务 201

13．1 引言 202

13．2 明确应用的需要 203

13．2．1 第一层的要求：接入桌面的高速以太网 204

13．2．2 第二层/第三层要求：无瓶颈的服务器集中 205

13．2．3 第四层的要求：支持新型的应用 206

13．2．4 超出L2/L3/L4的带宽 207

13．3 NT交换机 208

13．3．1 使用NT交换机 209

13．4 NT交换机的结构 211

13．5 Windows NT和NT交换机 213

13．5．1 路由选择业务——Steelhead 213

13．5．2 管理业务 215

13．5．3 安全业务 215

13．5．5 NT交换机的扩展性 216

13．5．4 目录业务 216

13．6 NT交换机的动态交换编辑器 217

13．7 NT交换机的第四层吉比特以太网交换引擎 218

13．8 NT交换机联网模型 220

13．8．1 简化联网 221

13．8．2 增强网络的智能化和控制功能 221

13．8．3 强调用户专门的要求 223

13．9 结论：NT交换机的未来 225

第4部分 吉比特以太网和其它高速LAN的比较 229

第14章 吉比特以太网和其它高速LAN的比较 229

14．1 引言 230

14．2 ATM 231

14．3 FDDI 233

14．4 100VG-AnyLAN 234

14．5 光纤信道 237

14．6 HIPPI 240

14．7 快速以太网 241

14．8 结论 242

第15章 在骨干网中选择ATM和吉比特以太网 245

15．1 引言 246

15．2 概述 246

15．3 LAN的骨干网技术 247

15．4 ATM作为LAN骨干网 249

15．5 LAN骨干网比较 252

15．5．1 例1：广域CAD/CAM环境 252

15．5．2 例2：财政业务环境 253

15．6 结论 258

第16章 吉比特以太网和ATM：等级性能的互补技术 259

16．1 引言 260

16．1．1 新的带宽驱动者 261

16．1．2 两种高速解决方案 262

16．1．3 互补的设计目标 262

16．2 定义吉比特以太网 262

16．2．1 802.1p、802.1Q和RSVP 264

16．2．2 以太网的带宽升级 264

16．3 了解ATM 265

16．3．1 等级和信元交换 266

16．3．2 LAN仿真 266

16．3．3 ATM服务质量 267

16．3．4 ATM的解决方案：小结 267

16．4 ATM和吉比特以太网 269

16．4．2 在混合的ATM/以太网环境中传递QOS 270

16．4．1 ATM QOS和以太网COS 270

16．4．3 优化网络控制 271

16．5 结论和应用指导 273

第5部分 向吉比特以太网的过渡 279

第17章 制订向吉比特以太网过渡的计划 279

17．1 引言 280

17．2 过渡简便 280

17．2．1 仍是以太网 281

17．2．2 帧结构 281

17．2．3 网管 282

17．3 与以太网的不同 282

17．3．1 新的线路编码 283

17．3．2 处理数据容量 283

17．4 过渡方案研究 284

17．3．3 电缆计划 284

17．4．1 服务器群 285

17．4．2 交换骨干网 285

17．4．3 桌面系统 287

17．4．4 FDDI 288

17．5 结论 290

第18章 将吉比特以太网并入现有网络 291

18．1 概述 292

18．2 传统的LAN 293

18．2．1 接入方法 294

18．2．2 速率和供电 294

18．2．3 交换还是共享 295

18．2．4 服务器 296

18．2．6 管理 297

18．2．5 第2层和第3层 297

18．3 新技术与应用——多媒体 298

18．3．1 IP同播 298

18．3．2 VLAN 300

18．3．3 COS/QOS 300

18．3．4 全双工 301

18．3．5 流量控制 301

18．4 采用方式 301

18．4．1 骨干网升级 303

18．4．2 高性能服务器 305

18．4．3 高性能桌面系统 306

18．4．4 物理布线 306

18．4．5 时线 306

第19章 改变以太网的规模 307

19．1 引言 308

19．2 定义带宽体系 309

19．2．1 10Mbit/s以太网 310

19．2．2 100Mbit/s以太网 310

19．2．3 吉比特以太网 311

19．2．4 共享连接还是交换连接 311

19．2．5 各级的设备 312

19．3 网络需求与以太网带宽体系的匹配 312

19．3．1 客户机接入 313

19．3．2 桌面系统的集中 314

19．3．3 服务器接入 315

19．3．4 数据中心集中 316

19．3．5 骨干网 316

19．4 可伸缩的以太网设计的规则 317

19．4．1 应用类型 317

19．4．2 网络用户模型 318

19．5 设计全面可伸缩的以太网网络 319

19．6 结论 321

第6部分 吉比特以太网设计导论 325

第20章 怎样建立以太网 325

20．1 引言 326

20．2 问题的提出 326

20．3 监测网络 327

20．4 分析业务模型 327

20．5 分析应用 328

20．6 预测未来 328

20．7 确定步骤 328

20．8 桌面连接 329

20．9 上行链路 330

20．10 服务器室 333

20．11 伸缩式交换机 335

20．12 对桌面实施吉比特以太网连接 336

20．13 把吉比特以太网作为上行链路 339

20．14 在服务器室内实现吉比特以太网 341

20．15 在伸缩交换机中运用吉比特以太网 344

20．16 结论 345

第21章 为吉比特以太网选择服务器元件 347

21．1 引言 348

21．2 现有服务器中的吉比特以太网 349

21．3 了解整个服务器系统 350

21．4 性能因素 351

21．5 硬件子系统 351

21．6 单处理器系统 351

21．7 多处理器系统 352

21．8 存储器子系统 353

21．8．1 存储器类型 353

21．8．2 高速缓存 354

21．8．3 时延与等待状态 355

21．8．4 存储器存取 356

21．9 磁盘子系统 356

21．10 PCI芯片组 357

21．10．1 PCI总线宽度 358

21．10．2 多PCI总线系统 358

21．10．3 PCI的频率 358

21．10．4 PCI的等待时间 359

21．10．5 PCI存储器的命令 360

21．11 适配器硬件 361

21．10．6 PCI的缓存/邮寄 361

21．11．1 总线主控与受控结构 362

21．11．2 适配器存储容量和接收超限 363

21．11．3 流量控制 364

21．11．4 硬件/软件接口 364

21．11．5 半双工与全双工 365

21．11．6 中断的代价 366

21．11．7 提高CPU的利用率 367

21．12 软件子系统 367

21．12．1 核心操作系统 368

21．12．2 复制数据的代价 368

21．12．3 协议堆栈 370

21．12．4 TCP/IP协议 370

21．12．5 网络适配器设备驱动程序 372

21．13．1 实际与理论中的总线带宽 373

21．13 硬件与软件间的相互作用 373

21．14 展望 375

21．14．1 硬件子系统 375

21．14．2 软件子系统 376

21．15 吉比特以太网是服务器连接的选择 377

第22章 如何优化吉比特以太网终端站的性能 379

22．1 引言 380

22．2 确定问题 383

22．3 对网络适配器性能的衡量 383

22．4 窃取CPU周期 385

22．5 优化主机的网络适配器的设计 387

22．6 规范和即将出现的规范对网络适配器设计的影响 390

22．6．1 IEEE802.3x 390

22．6．2 IEEE802.1p/Q 390

第23章 如何在吉比特以太网LAN上对时间敏感业务划分优先级 391

23．1 引言 392

23．2 网络时延来自何处 393

23．2．1 问题：带宽受限的网络部分 394

23．2．2 问题：拥塞的网络部分 394

23．2．3 问题：拥塞的网间设备 394

23．2．4 问题：速率不同的各部分间进行业务传递 396

23．3 解决办法 396

23．4 解决办法：网络拓扑结构的设计 397

23．4．1 低时延骨干网 398

23．4．2 服务器的互联 399

23．4．3 为获取低时延的专用客户/桌面连接 400

23．4．4 使网络中继段最少 401

23．4．5 拓扑结构的概述 403

23．5．1 链路上的拥塞 404

23．5 解决办法：处理拥塞 404

23．5．2 解决交换机/路由器中的拥塞 405

23．5．3 超负荷所引起的阻塞 406

23．5．4 速率不匹配 407

23．6 解决办法：运用协议解决拥塞 407

23．6．1 RSVP 407

23．6．2 RSVP的作用 408

23．6．3 MAC层协议 409

23．6．4 IEEE 802.1p 410

第24章 建立一个数据的公用事业 411

24．1 引言 412

24．2 简单就是胜利 413

24．3 本地数据网——错失良机 413

24．4 简化的时机到来了 415

24．5 数据公用事业——“如果建造这样的设施,其就会实现” 416

24．6 数据公用事业的特征 417

24．7 以太网占优势 417

24．8 校园数据基础设施——一种新的模式 418

24．9 能力 419

24．10 简单化 420

24．11 怎样建立一个数据公用事业 421

24．12 结论 422

第25章 管理吉比特以太网 423

25．1 引言 424

25．2 以太网管理的发展 425

25．3 吉比特以太网规范的不同之处 426

25．3．3 冲突算法 427

25．3．2 突发模式计数器 427

25．3．1 中继器功能 427

25．3．4 计数器长度 428

25．3．5 自动协商 428

25．3．6 物理层接口 428

25．4 目前应用的好处 428

25．5 吉比特以太网管理工具 429

25．6 实现方面的问题 431

25．7 结论 432

第7部分 可利用的吉比特以太网硬件 435

第26章 吉比特以太网交换机和集线器的选择准则 435

26．1 引言 436

26．2 不断增加的痛苦 437

26．4 他们称我为流浪汉 438

26．3 这一名称中包含什么内容呢 438

26．5 能否进行质量控制 439

26．6 堆叠和分立 440

26．7 高级机箱 443

26．8 内部情节 444

26．9 容量问题 445

26．10 所有后退的东西 446

26．11 进行流控 446

26．12 对优先权划分的强烈要求 447

26．13 虚拟实现 448

26．14 第3层的概貌 448

26．15 管理方式的转变 449

26．16 对于零售价的揭示 450

26．17 集线器群体 450

26．18 在插件板/卡方面 452

26．19 结论 453

第27章 第一代吉比特以太网产品 455

27．1 引言 456

27．2 Extreme公司的Summit2型交换机 456

27．2．1 在速率上的竞争者 457

27．2．2 交换方面 458

27．2．3 竞争的存在 459

27．3 Torrent的IP9000型吉比特路由器 459

27．3．1 关于产品的基本内容 460

27．3．2 数据包的路径 461

27．4 3Com的Corebuilder3500 LAN交换机 462

27．4．1 内部情况 463

27．4．2 关于数据流 464

27．5．1 两种选择 465

27．5 3Com的Corebuilder9000数据中心交换机 465

27．5．2 故障定位 467

27．6 Alteon的Alteon/NIC与交换机 467

27．6．1 方案的细节问题 468

27．6．2 支撑部件 469

27．6．3 硬件上的提高 469

27．7 Gigalabs的Gigastar 100 470

27．7．1 发展动力 470

27．7．2 管理与价格 472

附录 475

供应商名单 476

索引 487

作者简介 530