发信人: iamcj (买笔记本不找我找谁), 信区: NewSoftware
标　题: 通过小故事学习网络硬件协议(zz)
发信站: 兵马俑BBS (Thu Apr 15 11:05:36 2004), 本站(bbs.xjtu.edu.cn)

为了配合改革开放的步伐，以及尽快使生活进入小康，老张决定自力更生，开一个养猪场。
刚开始的时候老张买了15头猪，只有一个猪圈，老张每天都亲自拿着簸箕到猪圈里喂猪，后
来老张又相继买了20头猪，这样老张每天就要拿很多的猪饲料到猪圈里去，很是麻烦。为了
解决这一个问题
，老张决定实现养猪网络化，他自己组建了一个以太网(Ethernet)饲料槽，并把网络引到了
离家很近的地方，这样每天只需要把猪饲料分成一份一份打包倒到以太网槽里，猪们就可以
自己去吃了。

　老张的猪越长越胖，这时候就出现了一些问题。以太网是基于CSMA/CD(载波侦听多路访问
/冲突检测)技术的，饲料倒到槽里，猪们都争着去吃，场面显得非常拥挤，按老张的话说，
那叫"介质争用"。为了解决介质争用的问题，老张自主研发了集线器和交换机，并在猪圈中
使用了分段技术
，把猪分成一堆一堆，给它们起名字，称为MAC地址。通常是食量大的猪用集线器集合成一
堆，食量小的猪分成一堆，然后它们通过集线器后再上接到交换机，最后通过交换机连接到
老张家里。这样做就很好地解决了介质争用的问题，以太网交换机的每个端口可以提供专用
带宽，保证了各
种不同的猪都可以吃饱。


　老张的生意开始好起来，他又投资开了另外一个猪圈。爱因斯坦说，在解决问题时，我们
不可能使用产生问题时的相同想法。老张为了避免再次发生以太网带来的问题，在第二个猪
圈里布置了另外一种方案--令牌环网(Token
Ring)饲料槽方案。这种组网方式采用的是冲突避免机制，猪们之间传递一个令牌，谁拿到
令牌，谁就可以去吃饲料，这样就不会象以太网那样争先恐后的场面出现。很快老张又开了
第三个猪圈，令牌环网也存在一定的问题，比如，令牌是公平传递的，这样可能当中会有些
猪很饿，但它们
还没拿到令牌，只能够等待，而那些拿到令牌的猪又很可能是不饿的，但它们不能立刻交出
令牌，因为规定了传递令牌的时间限制。于是老张在第三个猪圈中对令牌环进行了改良，首
先他使用了更高传输速率的网槽，其次使用两个令牌环，两个令牌环传递令牌的方向是相反
的，叫"逆向旋
转"，两个令牌环一个是主环一个是从环，主环传输，从环备份。老张给这种组网方式起了
个名字叫FDDI(光纤分布式数据接口)。除了喂饲料，猪圈之间有时也需要一些交流，为了体
现对猪们的关心，老张还在猪圈之间架设了转换网桥。这样，不同网络结构之间的猪GG和猪
MM们就可以经常
通信了。
　
　老张的生意越做越火暴，这时候又出现了新的问题。第一个就是猪多了，网槽却很窄，这
种窄带的传输方法已经显得越来越吃力。第二就是猪圈大了什么猪都有，龙蛇混杂，猪们当
中产生了很多广播的问题。比如猪圈里有只叫比尔该死的，特别聪明，经常向其他笨猪宣讲
宽带接入的知识
，但同时又有一只叫李红痔的，经常广播一些发烂功的信息骚扰别人，猪们的意见很大。在
猪圈里，支持改造猪圈环境的声音越来越大。为了体现老张的民主，以及反映新中国纯情少
猪的当家作主，老张决定对网络来一次全面的改革。
　
　首先是广播问题，老张冥思苦想之下，终于发明了路由器，使用第三层的交换技术，可以
把局域网隔离，每头猪只能收到自己所在局域网内的广播信息。这样大家的广播信息就不会
混在一起了。老张为每头猪都指定了一个IP地址，路由器根据IP地址进行转发。另外老张还
使用了分级设计
的方法，大大提高了传输效率。每天老张只需要用IP地址和MAC地址将饲料打包，传到路由
器上，然后路由器自动向猪们发出一个ARP(地址解析协议)请求，看看这份饲料是属于哪一
头猪的，再把饲料包发送给它，这样做大大完善了网络的功能。同时老张还想到了一种叫
PPPOE(以太网承载点
对点协议)的认证，如果哪头猪饿了，只需要通过输入帐号和密码上网，就可以发出请求以
便老张识别它们，分别给他们喂饲料。然后要解决的是带宽的问题，老张把光饲料槽拉到了
猪圈，叫FTTH(光纤到"猪圈”
[大楼])。这一点很容易实现，而难题就在于所谓的"最后一公里"问题，由于猪圈里环境复
杂，无法进行光　饲料槽的布线。于是老张又想了个办法，那就是对原有的网络进行改造，
同时预见到猪的要求会越来越高，有些猪可能不但要吃饲料，还要喝可口可乐等的高级传输
要求，老张使用
了一种新的技术--ATM(异步传输模式)交换，这种交换可以把猪饲料分成更细的信元，在原
有网络上进行传输，并且通过一个叫BAS(宽带接入服务器)的东西可以把ATM网络和老张的宽
带主干网连接起来。ATM还提供面向连接，提供多业务，又因为ATM宽带接入的上下行速率是
不对称的，上行
只有640kbps而下行达到8Mbps，猪们管它叫ADSL(非对称用户线路)。


　　又过了一些时间，ATM网也显现了一些缺点，比如说ATM交换机比较昂贵，同时基于
ATM网的ADSL需要在接入层使用BAS转换，形成瓶颈，且BAS设备也价值不菲的原因，令到网
络的可缩放性始终得不到提高。于是老张研制了基于以太网上行接口的IPDSLAM(DSLAM是二
层的宽带接入设备)，把ATM信元转换成IP包的工作放到了二层，这样就不需要再使用昂贵的
BAS了。虽然宽带
走到这一步几乎是十分完善了，但老张的前进步伐还是没有停下来，他还建造了VDSL(对称
用户线路)，实现了对称的上下行速率，实现了猪们的互动网络需求。
　
　 再后来老 张的猪出口海内外，在全国设立分公司，为了适应远程办公， 老张又开发了
VPN(虚拟专用 网络)，包括PPTP(点到点隧道)、L2TP(二层网络隧道)和GRE(普通路由封装)
三层隧道协议等 等。
　　
后记：那只叫比尔该死的猪被卖到美国后成立了一间微软猪头公司，专门做起了软件。
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