⑴ 「乙太網」是什麼意思呢
乙太網
乙太網。指的是由Xerox公司創建並由Xerox,Intel和DEC公司聯合開發的基帶區域網規范。乙太網絡使用CSMA/CD(載波監聽多路訪問及沖突檢測技術)技術,並以10M/S的速率運行在多種類型的電纜上。乙太網與IEEE802·3系列標准相類似。
它不是一種具體的網路,是一種技術規范。
乙太網是當今現有區域網採用的最通用的通信協議標准。該標準定義了在區域網(LAN)中採用的電纜類型和信號處理方法。乙太網在互聯設備之間以10~100Mbps的速率傳送信息包,雙絞線電纜10 Base T乙太網由於其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成為應用最為廣泛的乙太網技術。直擴的無線乙太網可達11Mbps,許多製造供應商提供的產品都能採用通用的軟體協議進行通信,開放性最好。
△ 乙太網的連接
拓撲結構:
匯流排型:所需的電纜較少、價格便宜、管理成本高,不易隔離故障點、採用共享的訪問機制,易造成網路擁塞。早期乙太網多使用匯流排型的拓撲結構,採用同軸纜作為傳輸介質,連接簡單,通常在小規模的網路中不需要專用的網路設備,但由於它存在的固有缺陷,已經逐漸被以集線器和交換機為核心的星型網路所代替。
星型:管理方便、容易擴展、需要專用的網路設備作為網路的核心節點、需要更多的網線、對核心設的可靠性要求高。採用專用的網路設備(如集線器或交換機)作為核心節點,通過雙絞線將區域網中的各台主機連接到核心節點上,這就形成了星型結構。星型網路雖然需要的線纜比匯流排型多,但布線和連接器比匯流排型的要便宜。此外,星型拓撲可以通過級聯的方式很方便的將網路擴展到很大的規模,因此得到了廣泛的應用,被絕大部分的乙太網所採用。
傳輸介質:
乙太網可以採用多種連接介質,包括同軸纜、雙絞線和光纖等。其中雙絞線多用於從主機到集線器或交換機的連接,而光纖則主要用於交換機間的級聯和交換機到路由器間的點到點鏈路上。同軸纜作為早期的主要連接介質已經逐漸趨於淘汰。
介面的工作模式:
乙太網卡可以工作在兩種模式下:半雙工和全雙工。
半雙工:半雙工傳輸模式實現乙太網載波監聽多路訪問沖突檢測。傳統的共享LAN是在半雙工下工作的,在同一時間只能傳輸單一方向的數據。當兩個方向的數據同時傳輸時,就會產生沖突,這會降低乙太網的效率。
全雙工:全雙工傳輸是採用點對點連接,這種安排沒有沖突,因為它們使用雙絞線中兩個獨立的線路,這等於沒有安裝新的介質就提高了帶寬。例如在上例的車站間又加了一條並行的鐵軌,同時可有兩列火車雙向通行。在雙全工模式下,沖突檢測電路不可用,因此每個雙全工連接只用一個埠,用於點對點連接。標准乙太網的傳輸效率可達到50%~60%的帶寬,雙全工在兩個方向上都提供100%的效率。
△ 乙太網的工作原理
乙太網採用帶沖突檢測的載波幀聽多路訪問(CSMA/CD)機制。乙太網中節點都可以看到在網路中發送的所有信息,因此,我們說乙太網是一種廣播網路。乙太網的工作過程如下:
當乙太網中的一台主機要傳輸數據時,它將按如下步驟進行:
1、幀聽信道上收否有信號在傳輸。如果有的話,表明信道處於忙狀態,就繼續幀聽,直到信道空閑為止。
2、若沒有幀聽到任何信號,就傳輸數據
3、傳輸的時候繼續幀聽,如發現沖突則執行退避演算法,隨機等待一段時間後,重新執行步驟1(當沖突發生時,涉及沖突的計算機會發送一個擁塞序列,以警告所有的節點)
4、若未發現沖突則發送成功,計算機會返回到幀聽信道狀態。
注意:每台計算機一次只允許發送一個包,所有計算機在試圖再一次發送數據之前,必須在最近一次發送後等待9.6微秒(以10Mbps運行)。
△ 幀結構
乙太網幀的概述:
乙太網的幀是數據鏈路層的封裝,網路層的數據包被加上幀頭和幀尾成為可以被數據鏈路層識別的數據幀(成幀)。雖然幀頭和幀尾所用的位元組數是固定不變的,但依被封裝的數據包大小的不同,乙太網的長度也在變化,其范圍是64~1518位元組(不算8位元組的前導字)。
△ 沖突/沖突域
沖突(Collision):在乙太網中,當兩個數據幀同時被發到物理傳輸介質上,並完全或部分重疊時,就發生了數據沖突。當沖突發生時,物理網段上的數據都不再有效。
沖突域:在同一個沖突域中的每一個節點都能收到所有被發送的幀。
影響沖突產生的因素:沖突是影響乙太網性能的重要因素,由於沖突的存在使得傳統的乙太網在負載超過40%時,效率將明顯下降。產生沖突的原因有很多,如同一沖突域中節點的數量越多,產生沖突的可能性就越大。此外,諸如數據分組的長度(乙太網的最大幀長度為1518位元組)、網路的直徑等因素也會影響沖突的產生。因此,當乙太網的規模增大時,就必須採取措施來控制沖突的擴散。通常的辦法是使用網橋和交換機將網路分段,將一個大的沖突域劃分為若干小沖突域。
△ 廣播/廣播域
廣播:在網路傳輸中,向所有連通的節點發送消息稱為廣播。
廣播域:網路中能接收任何一設備發出的廣播幀的所有設備的集合。
廣播和廣播域的區別:廣播網路指網路中所有的節點都可以收到傳輸的數據幀,不管該幀是否是發給這些節點。非目的節點的主機雖然收到該數據幀但不做處理。
廣播是指由廣播幀構成的數據流量,這些廣播幀以廣播地址(地址的每一位都為「1」)為目的地址,告之網路中所有的計算機接收此幀並處理它。
△ 共享式乙太網
共享式乙太網的典型代表是使用10Base2/10Base5的匯流排型網路和以集線器(集線 器)為核心的星型網路。在使用集線器的乙太網中,集線器將很多乙太網設備集中到一台中心設備上,這些設備都連接到集線器中的同一物理匯流排結構中。從本質上講,以集線器為核心的乙太網同原先的匯流排型乙太網無根本區別。
集線器的工作原理:
集線器並不處理或檢查其上的通信量,僅通過將一個埠接收的信號重復分發給其他埠來擴展物理介質。所有連接到集線器的設備共享同一介質,其結果是它們也共享同一沖突域、廣播和帶寬。因此集線器和它所連接的設備組成了一個單一的沖突域。如果一個節點發出一個廣播信息,集線器會將這個廣播傳播給所有同它相連 的節點,因此它也是一個單一的廣播域。
集線器的工作特點:
集線器多用於小規模的乙太網,由於集線器一般使用外接電源(有源),對其接收的信號有放大處理。在某些場合,集線器也被稱為「多埠中繼器」。
集線器同中繼器一樣都是工作在物理層的網路設備。
共享式乙太網存在的弊端:由於所有的節點都接在同一沖突域中,不管一個幀從哪裡來或到哪裡去,所有的節點都能接受到這個幀。隨著節點的增加,大量的沖突將導致網路性能急劇下降。而且集線器同時只能傳輸一個數據幀,這意味著集線器所 有埠都要共享同一帶寬。
△ 交換式乙太網
交換式結構:
在交換式乙太網中,交換機根據收到的數據幀中的MAC地址決定數據幀應發向交換機的哪個埠。因為埠間的幀傳輸彼此屏蔽,因此節點就不擔心自己發送的幀在通過交換機時是否會與其他節點發送的幀產生沖突。
為什麼要用交換式網路替代共享式網路:
·減少沖突:交換機將沖突隔絕在每一個埠(每個埠都是一個沖突域),避免了沖突的擴散。
·提升帶寬:接入
⑵ 什麼是乙太網
乙太網是一種計算機區域網技術。IEEE組織的IEEE 802.3標准制定了乙太網的技術標准,它規定了包括物理層的連線、電子信號和介質訪問層協議的內容。乙太網是目前應用最普遍的區域網技術,取代了其他區域網技術如令牌環、FDDI和ARCNET。
參考:網路
⑶ 乙太網指的是什麼
您好
乙太網,指由施樂公司創建並由施樂、Intel和DEC公司聯合開發的基帶區域網規范。乙太網絡使用CSMA/CD(載波監聽多路訪問及沖突檢測技術)技術,並以10
Mbps的速率運行在多種類型的電纜上。
90年代,交換型乙太網得到了發展,並先後推出了100兆的快速乙太網、1000兆的千兆位乙太網和10000兆的萬兆位乙太網等更高速的乙太網技術。乙太網的幀格式特別適合於傳輸IP數據包。隨著Internet的快速發展,乙太網被廣泛使用。值得一提的是,如果接入網也採用乙太網,將形成從區域網、接入網、城域網到廣域網全部是乙太網的結構,這樣採用與IP數據包結構近似的乙太網幀結構,各網之間無縫連接,中間不需要任何格式轉換,可以提高運行效率,方便管理,降低成本,這種結構可以提供端到端的連接。基於以上原因,乙太網接入得到了快速發展,並且越來越受到人們的重視。
謝謝
⑷ 乙太網是什麼
乙太網是一種計算機區域網技術。
乙太網是現實世界中最普遍的一種計算機網路。乙太網有兩類:第一類是經典乙太網,第二類是交換式乙太網,使用了一種稱為交換機的設備連接不同的計算機。
IEEE組織的IEEE 802.3標准制定了乙太網的技術標准,它規定了包括物理層的連線、電子信號和介質訪問層協議的內容。乙太網是目前應用最普遍的區域網技術,取代了其他區域網技術如令牌環、FDDI和ARCNET。
(4)什麼是乙太網擴展閱讀:
乙太網的每個版本都有電纜的最大長度限制(即無須放大的長度),這個范圍內的信號可以正常傳播,超過這個范圍信號將無法傳播。為了允許建設更大的網路,可以用中繼器把多條電纜連接起來。中繼器是一個物理層設備,它能接收、放大並在兩個方向上重發信號。
經典乙太網使用1-堅持CSMA/CD演算法,即當站有幀要發送時要偵聽介質,一旦介質變為空閑便立即發送。在它們發送的同時監測信道上是否有沖突。如果有沖突,則立即終止傳輸,並發出一個短沖突加強信號,再等待一段隨機時間後重發。
乙太網的發展很快,從單根長電纜的典型乙太網結構開始演變。單根電纜存在的問題,比如找出斷裂或者松動位置等連接相關的問題,驅使人們開發出一種不同類型的布線模式。在這種模式中,每個站都有一條專用電線連接到一個中央集線器。
快速乙太網(Fast Ethernet)為IEEE在1995年發表的網上標准,能提供達100Mbps的傳輸速度。
新的萬兆乙太網標准包含7種不同類型,分別適用於區域網、城域網和廣域網。目前使用附加標准IEEE 802.3ae,將來會合並進IEEE 802.3標准。
參考資料來源:網路-乙太網
⑸ 乙太網是什麼
乙太網是一種計算機區域網技術。
乙太網的基本特徵是採用一種稱為載波監聽多路訪問/沖突檢測CSMA/CD的共享訪問方案,即多個工作站都連接在一條匯流排上,所有的工作站都不斷向匯流排上發出監聽信號;
但是乙太網在同一時刻只能有一個工作站在匯流排上進行傳輸,而其它工作站必須等待其傳輸結束後再開始自己的傳輸。
(5)什麼是乙太網擴展閱讀:
乙太網由共享傳輸媒體,如雙絞線電纜或同軸電纜和多埠集線器、網橋或交換機構成。在星型或匯流排型配置結構中,集線器/交換機/網橋通過電纜使得計算機、列印機和工作站彼此之間相互連接。
乙太網可以在互聯設備之間以10-100Mbps的速率傳送信息包。乙太網可能工作在兩種模式下,半雙工和全雙工。
⑹ 乙太網是什麼啊
乙太網(Ethernet)是一種計算機區域網技術,是目前應用最普遍的區域網技術,取代了其他區域網標准。
乙太網實現了在網路上向無線系統中的多個節點發送信息的思想。每個節點必須獲取電纜或通道來傳輸信息,包括物理層的連線、電子信號和介質訪問層協議的內容。
乙太網可以通過當前的快速乙太網將最大限度地提高網路速度和效率,以減少沖突,使用集線器進行網路連接和組織。
(6)什麼是乙太網擴展閱讀
乙太網的網路介面類型
SC光纖介面類型。SC光纖介面已在乙太網時代得到應用,介面種類繁多,主要用於區域網交換環境,它在一些高性能乙太網交換機和路由器上提供。
FDDI介面類型。FDDI是乙太網區域網中技術中傳輸速率最高的一種,它具有定時令牌協議的特點,支持多種拓撲結構,傳輸介質為光纖。
RJ-45介面類型。這個介面是最常見的網路設備介面,俗稱「水晶頭」,屬於雙絞線乙太網介面類型,傳輸介質均為雙絞線對。
⑺ "乙太網"是什麼意思
乙太網(Ethernet)是一種計算機區域網技術。IEEE組織的IEEE 802.3標准制定了乙太網的技術標准,它規定了包括物理層的連線、電子信號和介質訪問層協議的內容。乙太網是目前應用最普遍的區域網技術,取代了其他區域網標准如令牌環、FDDI和ARCNET。
乙太網實現了網路上無線電系統多個節點發送信息的想法,每個節點必須獲取電纜或者信道的才能傳送信息,有時也叫作以太(Ether)。
(這個名字來源於19世紀的物理學家假設的電磁輻射媒體-光以太。後來的研究證明光以太不存在。) 每一個節點有全球唯一的48位地址也就是製造商分配給網卡的MAC地址,以保證乙太網上所有節點能互相鑒別。由於乙太網十分普遍,許多製造商把乙太網卡直接集成進計算機主板。
乙太網的標准拓撲結構為匯流排型拓撲,但目前的快速乙太網(100BASE-T、1000BASE-T標准)為了減少沖突,將能提高的網路速度和使用效率最大化,使用交換機(Switch hub)來進行網路連接和組織。
如此一來,乙太網的拓撲結構就成了星型;但在邏輯上,乙太網仍然使用匯流排型拓撲和CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection,即載波多重訪問/碰撞偵測)的匯流排技術。
歷史
乙太網技術起源於施樂帕洛阿爾托研究中心的先鋒技術項目。人們通常認為乙太網發明於1973年,當年鮑勃.梅特卡夫(Bob Metcalfe)給他PARC的老闆寫了一篇有關乙太網潛力的備忘錄。但是梅特卡夫本人認為乙太網是之後幾年才出現的。
在1976年,梅特卡夫和他的助手David Boggs發表了一篇名為《乙太網:區域計算機網路的分布式數據包交換技術》的文章。
梅特卡夫曾經開玩笑說,Jerry Saltzer為3Com的成功作出了貢獻。Saltzer在一篇與他人合著的很有影響力的論文中指出,在理論上令牌環網要比乙太網優越。
受到此結論的影響,很多計算機廠商或猶豫不決或決定不把乙太網介面做為機器的標准配置,這樣3Com才有機會從銷售乙太網網卡大賺。這種情況也導致了另一種說法「乙太網不適合在理論中研究,只適合在實際中應用」。
也許只是句玩笑話,但這說明了這樣一個技術觀點:通常情況下,網路中實際的數據流特性與人們在區域網普及之前的估計不同,而正是因為乙太網簡單的結構才使區域網得以普及。
梅特卡夫和Saltzer曾經在麻省理工學院MAC項目(Project MAC)的同一層樓工作,當時他正在做自己的哈佛大學畢業論文,在此期間奠定了乙太網技術的理論基礎。
1979年,梅特卡夫為了開發個人計算機和區域網離開了施樂(Xerox),成立了3Com公司。3Com對DEC、英特爾和施樂進行游說,希望與他們一起將乙太網標准化、規范化。
這個通用的乙太網標准於1980年9月30日提出。當時業界有兩個流行的非公用網路標准令牌環網和ARCNET,在乙太網浪潮的沖擊下他們很快萎縮並被取代。而在此過程中,3Com也成了一個國際化的大公司。
⑻ 乙太網是什麼東西
乙太網的意思如下:
首先乙太網是計算機區域網的技術標准,是目前最廣泛的區域網技術。它的傳輸介質可以是光纖或雙絞線這些。簡單的說,乙太網就是一種在區域網內,把附近的設備連接起來,使它們之間可以進行通訊的技術。所以,也可以說,乙太網是當今被應用的最普遍的網路技術,目前大部分網路都屬於乙太網范疇內。
IEEE組織的IEEE 802.3標准制定了乙太網的技術標准,它規定了包括物理層的連線、電子信號和介質訪問層協議的內容。乙太網是當前應用最普遍的區域網技術,取代了其他區域網標准如令牌環、FDDI和ARCNET。
乙太網內容:
乙太網有兩類:第一類是經典乙太網,第二類是交換式乙太網,使用了一種稱為交換機的設備連接不同的計算機。
經典乙太網是乙太網的原始形式,運行速度從3~10 Mbps不等;而交換式乙太網正是廣泛應用的乙太網,可運行在100、1000和10000Mbps那樣的高速率,分別以快速乙太網、千兆乙太網和萬兆乙太網的形式呈現。
以上內容參考網路-乙太網
⑼ 乙太網是什麼意思
乙太網是區域網採用的最通用的通信協議標准,它不是一種具體的網路,是一種技術規范。
⑽ 什麼是乙太網為什麼要叫做「以太」網
乙太網簡介:
乙太網(Ethernet)指的是由Xerox公司創建並由Xerox、Intel和DEC公司聯合開發的基帶區域網規范,是當今現有區域網採用的最通用的通信協議標准。乙太網絡使用CSMA/CD(載波監聽多路訪問及沖突檢測)技術,並以10M/S的速率運行在多種類型的電纜上。乙太網與IEEE802.3系列標准相類似。包括標準的乙太網(10Mbit/s)、快速乙太網(100Mbit/s)和10G(10Gbit/s)乙太網。它們都符合IEEE802.3。
標准:
IEEE802.3規定了包括物理層的連線、電信號和介質訪問層協議的內容。乙太網是當前應用最普遍的區域網技術,它很大程度上取代了其他區域網標准。如令牌環、FDDI和ARCNET。歷經100M乙太網在上世紀末的飛速發展後,千兆乙太網甚至10G乙太網正在國際組織和領導企業的推動下不斷拓展應用范圍。
常見的802.3應用為:
10M: 10base-T (銅線UTP模式),
100M: 100base-TX (銅線UTP模式),
100base-FX(光纖線),
1000M: 1000base-T(銅線UTP模式)
乙太網具有的一般特徵概述如下:
共享媒體:所有網路設備依次使用同一通信媒體。
廣播域:需要傳輸的幀被發送到所有節點,但只有定址到的節點才會接收到幀。
CSMA/CD:乙太網中利用載波監聽多路訪問/沖突檢測方法(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)以防止 twp 或更多節點同時發送。
MAC 地址:媒體訪問控制層的所有 Ethernet 網路介面卡(NIC)都採用48位網路地址。這種地址全球唯一。
Ethernet 基本網路組成:
共享媒體和電纜:10BaseT(雙絞線),10Base-2(同軸細纜),10Base-5(同軸粗纜)。
轉發器或集線器:集線器或轉發器是用來接收網路設備上的大量乙太網連接的一類設備。通過某個連接的接收雙方獲得的數據被重新使用並發送到傳輸雙方中所有連接設備上,以獲得傳輸型設備。
網橋:網橋屬於第二層設備,負責將網路劃分為獨立的沖突域獲分段,達到能在同一個域/分段中維持廣播及共享的目標。網橋中包括一份涵蓋所有分段和轉發幀的表格,以確保分段內及其周圍的通信行為正常進行。
交換機:交換機,與網橋相同,也屬於第二層設備,且是一種多埠設備。交換機所支持的功能類似於網橋,但它比網橋更具有的優勢是,它可以臨時將任意兩個埠連接在一起。交換機包括一個交換矩陣,通過它可以迅速連接埠或解除埠連接。與集線器不同,交換機只轉發從一個埠到其它連接目標節點且不包含廣播的埠的幀。
乙太網協議:IEEE 802.3標准中提供了以太幀結構。當前乙太網支持光纖和雙絞線媒體支持下的四種傳輸速率:
10 Mbps –10Base-TEthernet(802.3)
100 Mbps – Fast Ethernet(802.3u)
1000 Mbps – Gigabit Ethernet(802.3z))
10 Gigabit Ethernet – IEEE802.3ae
歷史
乙太網技術的最初進展來自於施樂帕洛阿爾托研究中心的許多先鋒技術項目中的一個。人們通常認為乙太網發明於1973年,當年羅伯特·梅特卡夫(Robert Metcalfe)給他PARC的老闆寫了一篇有關乙太網潛力的備忘錄。但是梅特卡夫本人認為乙太網是之後幾年才出現的。在1976年,梅特卡夫和他的助手David Boggs發表了一篇名為《乙太網:局域計算機網路的分布式包交換技術》的文章。1977年底,梅特卡夫和他的合作者獲得了「具有沖突檢測的多點數據通信系統」的專利。多點傳輸系統被稱為CSMA/CD(帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問),從此標志乙太網的誕生。
1979年,梅特卡夫為了開發個人電腦和區域網離開了施樂,成立了3Com公司。3com對迪吉多,英特爾,和施樂進行游說,希望與他們一起將乙太網標准化、規范化。這個通用的乙太網標准於1980年9月30日出台,當時業界有兩個流行的非公有網路標准令牌環網和ARCNET,在乙太網大潮的沖擊下他們很快萎縮並被取代。而在此過程中,3Com也成了一個國際化的大公司。
乙太網插頭:
梅特卡夫曾經開玩笑說,Jerry Saltzer為3Com的成功作出了貢獻。Saltzer在一篇與他人合著的很有影響力的論文中指出,在理論上令牌環網要比乙太網優越。受到此結論的影響,很多電腦廠商或猶豫不決或決定不把乙太網介面做為機器的標准配置,這樣3com才有機會從銷售乙太網網卡大賺。這種情況也導致了另一種說法「乙太網不適合在理論中研究,只適合在實際中應用」。也許只是句玩笑話,但這說明了這樣一個技術觀點:通常情況下,網路中實際的數據流特性與人們在區域網普及之前的估計不同,而正是因為乙太網簡單的結構才使區域網得以普及。梅特卡夫和Saltzer曾經在麻省理工學院 MAC項目(Project MAC)的同一層樓里工作,當時他正在做自己的哈佛大學畢業論文,在此期間奠定了乙太網技術的理論基礎。
該標準定義了在區域網(LAN)中採用的電纜類型和信號處理方法。乙太網在互聯設備之間以10~100Mbps的速率傳送信息包,雙絞線電纜10 Base T乙太網由於其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成為應用最為廣泛的乙太網技術。直擴的無線乙太網可達11Mbps,許多製造供應商提供的產品都能採用通用的軟體協議進行通信,開放性最好。
標准乙太網:
開始乙太網只有10Mbps的吞吐量,使用的是帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問(CSMA/CD,Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)的訪問控制方法。這種早期的10Mbps乙太網稱之為標准乙太網,乙太網可以使用粗同軸電纜、細同軸電纜、非屏蔽雙絞線、屏蔽雙絞線和光纖等多種傳輸介質進行連接。並且在IEEE802.3標准中,為不同的傳輸介質制定了不同的物理層標准,在這些標准中前面的數字表示傳輸速度,單位是「Mbps」,最後的一個數字表示單段網線長度(基準單位是100m),Base表示「基帶」的意思,Broad代表「寬頻」。
·10Base-5 使用直徑為0.4英寸、阻抗為50Ω粗同軸電纜,也稱粗纜乙太網,最大網段長度為500m。基帶傳輸方法,拓撲結構為匯流排型。10Base-5組網主要硬體設備有:粗同軸電纜、帶有AUI插口的乙太網卡、中繼器、收發器、收發器電纜、終結器等。
·10Base-2 使用直徑為0.2英寸、阻抗為50Ω細同軸電纜,也稱細纜乙太網,最大網段長度為185m,基帶傳輸方法,拓撲結構為匯流排型;10Base-2組網主要硬體設備有:細同軸電纜、帶有BNC插口的乙太網卡、中繼器、T型連接器、終結器等。
·10Base-T 使用雙絞線電纜,最大網段長度為100m。拓撲結構為星型;10Base-T組網主要硬體設備有:3類或5類非屏蔽雙絞線、帶有RJ-45插口的乙太網卡、集線器、交換機、RJ-45插頭等。
· 1Base-5 使用雙絞線電纜,最大網段長度為500m,傳輸速度為1Mbps;
·10Broad-36 使用同軸電纜(RG-59/U CATV),網路的最大跨度為3600m,網段長度最大為1800m,是一種寬頻傳輸方式;
·10Base-F 使用光纖傳輸介質,傳輸速率為10Mbps
1.乙太網和IEEE802.3的工作原理
在基於廣播的乙太網中,所有的工作站都可以收到發送到網上的信息幀。每個工作站都要確認該信息幀是不是發送給自己的,一旦確認是發給自己的,就將它發送到高一層的協議層。
在採用CSMA/CD傳輸介質訪問的乙太網中,任何一個CSMA/CDLAN工作站在任何一時刻都可以訪問網路。發送數據前,工作站要偵聽網路是否堵塞,只有檢測到網路空閑時,工作站才能發送數據。
在基於競爭的乙太網中,只要網路空閑,任一工作站均可發送數據。當兩個工作站發現網路空閑而同時發出數據時,就發生沖突。這時,兩個傳送操作都遭到破壞,工作站必須在一定時間後重發,何時重發由延時演算法決定。
2.乙太網和IEEE802.3服務的差別
盡管乙太網與IEEE802.3標准有很多相似之處,但也存在一定的差別。乙太網提供的服務對應於OSI參考模型的第一層和第二層,而IEEE802.3提供的服務對應於OSI參考模型的第一層和第二層的信道訪問部分(即第二層的一部分)。IEEE802.3沒有定義邏輯鏈路控制協議,但定義了幾個不同物理層,而乙太網只定義了一個。
IEEE802.3的每個物理層協議都可以從三方面說明其特徵,這三方面分別是LAN的速度、信號傳輸方式和物理介質類型。
乙太網是在 20 世紀 70 年代研製開發的一種基帶區域網技術,使用同軸電纜作為網路媒體,採用載波多路訪問和沖突檢測( CSMA/CD )機制,數據傳輸速率達到10MBPS 。但是如今乙太網更多的被用來指各種採用 CSMA/CD 技術的區域網。乙太網的幀格式與 IP 是一致的,特別適合於傳輸 IP 數據。乙太網由於具有簡單方便、價格低、速度高等。
乙太網這個名字,起源於一個科學假設:聲音是通過空氣傳播的,那麼光呢?在外太空沒有空氣光也可以傳播。於是,有人說光是通過一種叫以太的物質傳播。後來,愛因斯坦證明以太根本就不存在。
乙太網與互聯網的差別:
主要差別:乙太網是一種區域網,只能連接附近的設備,網際網路是廣域網,我們可以通過網際網路連接到美國去得到消息。
兩者都算是用來連接電腦的網路,但是兩者的范圍是不同的。乙太網是局限在一定的距離之內的,我們可以有成千上百個乙太網;但是網際網路呢,是最大的廣域網了,我們只有一個網際網路,所以網際網路又可以說是網路中的網路。
網際網路是一個超大的國際化的系統,它能夠把世界上的各個地方的網路連接起來,私人的,公共的,學術的還是商業的網路或者政府的網路,都可以互相連接,共享資源。形象的來說,網際網路就是我們在打開網頁,發送郵件,在線聽音樂看電影所用的網路,它包括了非常廣泛的信息,現在的我們已經習以為常了。
而乙太網呢,基本上就是只允許本地的幾台電腦互相連接。電腦之間相互傳送消息是有一組技術支持的。一般來說,連接到乙太網上的電腦都在同一棟樓里,或者在周圍附近。但是隨著乙太網網線的發展,乙太網的范圍可以擴展到十公里了。但是因為都是用網線互聯,要想連接到很遠的地方是不現實的。
生活化一點,乙太網就是把你家的電腦,筆記本連接到貓上,然後再通過貓連接到網際網路上去,這樣你才能和國外的朋友Skype。因此,你家的電腦,筆記本和貓就組成了一個乙太網。可以想像,世界上有成千上萬個乙太網。商業上應用乙太網,將他們所有的電腦連接到主伺服器上。
乙太網可以有一個或者幾個管理員。網際網路上可能有一些部分是由管理員的,但是沒有一個可以操控整個網際網路的管理員。
另外一個區別就是安全性。乙太網是比較安全的,因為他是一個封閉的內部網路,外部人員是沒有許可權的。但是網際網路是公開連接的,每個人都可以瀏覽。
下面主要介紹了四種不同格式的乙太網幀格式。
在每種格式的乙太網幀的開始處都有64比特(8位元組)的前導字元,如圖1所示。其中,前7個位元組稱為前同步碼(Preamble),內容是16進制數0xAA,最後1位元組為幀起始標志符0xAB,它標識著乙太網幀的開始。前導字元的作用是使接收節點進行同步並做好接收數據幀的准備。
圖5 Ethernet 802. 3 SNAP幀格式
Ethernet 802. 3 SNAP類型乙太網幀格式和Ethernet 802. 3 SAP類型乙太網幀格式的主要區別在於:
2個位元組的DSAP和SSAP欄位內容被固定下來,其值為16進制數0xAA。
1個位元組的"控制"欄位內容被固定下來,其值為16進制數0x03。
增加了SNAP欄位,由下面兩項組成:
新增了3個位元組的組織唯一標識符(Organizationally Unique Identifier,OUI ID)欄位,其值通常等於MAC地址的前3位元組,即網路適配器廠商代碼。
2個位元組的「類型」欄位用來標識乙太網幀所攜帶的上層數據類型。
太網可以採用多種連接介質,包括同軸纜、雙絞線和光纖等。其中雙絞線多用於從主機到集線器或交換機的連接,而光纖則主要用於交換機間的級聯和交換機到路由器間的點到點鏈路上。同軸纜作為早期的主要連接介質已經逐漸趨於淘汰。
注意區分雙絞線中的直通線和交叉線兩種連線方法.
以下連接應使用直通電纜:
交換機到路由器乙太網埠
計算機到交換機
計算機到集線器
交叉電纜用於直接連接 LAN 中的下列設備:
交換機到交換機
交換機到集線器
集線器到集線器
路由器到路由器的乙太網埠連接
計算機到計算機
計算機到路由器的乙太網埠
CSMA/CD共享介質乙太網
帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問 (CSMA/CD)[2]技術規定了多台電腦共享一個通道的方法。這項技術最早出現在1960年代由夏威夷大學開發的ALOHAnet,它使用無線電波為載體。這個方法要比令牌環網或者主控制網要簡單。當某台電腦要發送信息時,必須遵守以下規則:
開始:如果線路空閑,則啟動傳輸,否則轉到第4步。
發送:如果檢測到沖突,繼續發送數據直到達到最小報文時間 (保證所有其他轉發器和終端檢測到沖突),再轉到第4步。
成功傳輸:向更高層的網路協議報告發送成功,退出傳輸模式。
線路忙:等待,直到線路空閑線路進入空閑狀態- 等待一個隨機的時間,轉到第1步,除非超過最大嘗試次數。
超過最大嘗試傳輸次數:向更高層的網路協議報告發送失敗,退出傳輸模式。
就像在沒有主持人的座談會中,所有的參加者都通過一個共同的媒介(空氣)來相互交談。每個參加者在講話前,都禮貌地等待別人把話講完。如果兩個客人同時開始講話,那麼他們都停下來,分別隨機等待一段時間再開始講話。這時,如果兩個參加者等待的時間不同,沖突就不會出現。如果傳輸失敗超過一次,將採用退避指數增長時間的方法(退避的時間通過截斷二進制指數退避演算法(truncated binary exponential backoff)來實現)。
最初的乙太網是採用同軸電纜來連接各個設備的。電腦通過一個叫做附加單元介面(Attachment Unit Interface,AUI)的收發器連接到電纜上。一根簡單網線對於一個小型網路來說還是很可靠的,對於大型網路來說,某處線路的故障或某個連接器的故障,都會造成乙太網某個或多個網段的不穩定。
因為所有的通信信號都在共用線路上傳輸,即使信息只是發給其中的一個終端(destination),某台電腦發送的消息都將被所有其他電腦接收。在正常情況下,網路介面卡會濾掉不是發送給自己的信息,接收目標地址是自己的信息時才會向CPU發出中斷請求,除非網卡處於混雜模式(Promiscuous mode)。這種「一個說,大家聽」的特質是共享介質乙太網在安全上的弱點,因為乙太網上的一個節點可以選擇是否監聽線路上傳輸的所有信息。共享電纜也意味著共享帶寬,所以在某些情況下乙太網的速度可能會非常慢,比如電源故障之後,當所有的網路終端都重新啟動時。
乙太網這個名字,起源於一個科學假設:聲音是通過空氣傳播的,那麼光呢?在外太空沒有空氣光也可以傳播。於是,有人說光是通過一種叫以太的物質傳播。後來,愛因斯坦證明以太根本就不存在。
大家知道,聲音是通過空氣傳播的,那麼光是通過什麼傳播的呢?
在牛頓運動定律中,物體的運動是相對的。比如,地鐵車廂裡面的人看見您在車廂里原地踏步走,而位於車廂外面的人卻看見你以120公里每小時的速度前進。
但光的運動並不是這樣,您無論以什麼物體作為參照物,它的運動速度始終都是299 792 458 米 / 秒。這個問題困惑了很多科學家,難道牛頓定律失靈了?一個來自瑞士專利局的職員,名叫愛因斯坦的人在1905年發表了篇論文,文中提到,無論觀察者以何種速度運動,相對於他們而言,光的速度是恆久不變的,相對論便由此誕生了。
這簡單的理念有一些非凡的結論。可能最著名者莫過於質量和能量的等價,用愛因斯坦的方程來表達就是E=mc^2(E是能量,m是質量,c是光速),以及沒有任何東西能運動得比光還快的定律。由於能量和質量的等價,物體由於它的運動所具的能量應該加到它的質量上面去。換言之,要加速它將變得更為困難。這個效應只有當物體以接近於光速的速度運動時才有實際的意義。例如,以10%光速運動的物體的質量只比原先增加了0.5%,而以90%光速運動的物體,其質量變得比正常質量的2倍還多。當一個物體接近光速時,它的質量上升得越來越快,它需要越來越多的能量才能進一步加速上去。實際上它永遠不可能達到光速,因為那時質量會變成無限大,而由質量能量等價原理,這就需要無限大的能量才能做到。
由此我們可以看出,世界上根本就不存在以太這種物質,因為光速是永遠恆定不變的,為其找個運動參照物是個笑話。有鑒於此,乙太網的命名也就是一個笑話。但乙太網並不會消失,它正隨著人們追求高速度而不斷的進行蛻變。以前,只要數據鏈路層遵從CSMA/CD協議通信,那麼它就可以被稱為乙太網,但隨著接入共享網路設備的增加,沖突會使網路的傳輸效率越來越低。後來,交換機的出現使全雙工乙太網得到了更好的實現。未來,乙太網會披上光的外衣,飛的更快。
網路體系結構
ethernet採用無源的介質,按廣播方式傳播信息。它規定了物理層和數據鏈路層協議,規定了物理層和數據鏈路層的介面以及數據鏈路層與更高層的介面。
⑴物理層
物理層規定了Ethernet的基本物理屬性,如數據編碼、時標、電頻等。
⑵數據鏈路層
數據鏈路層的主要功能是完成幀發送和幀接收,包括負責對用戶數據進行幀的組裝與分解,隨時監測物理層的信息監測標志,了解信道的忙閑情況,實現數據鏈路的收發管理。