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以太网(Ethernet)指的是由公司创建并由Xerox和公司联合开发的基带规范是当今现有局域网采用的最通用的标准以太网络使用CSMA/CD及技术并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上以太网与系列标准相类似外文名ethernet发&&&&源xerox(施乐)创建时间1980
以太网EtherNet)
以太网最早由施乐公司创建于1980年lntel和三家公司联合开发成为一个标准以太网是应用最为广泛的包括标准的以太网10Mbit/s)快速以太网100Mbit/s和10G10Gbit/s以太网它们都符合IEEE
802.3规定了包括的连线电信号和访问层协议的内容以太网是当前应用最普遍的技术它很大程度上取代了其他局域网标准如FDDI和ARCNET历经100M以太网在上世纪末的飞速发展后甚至10G以太网正在国际组织和领导企业的推动下不断拓展应用范围
常见的应用为
10M: 10base-T 铜线UTP模式
100M: 100base-TX 铜线UTP模式
100base-FX线
1000M: 1000base-T铜线UTP模式的最初进展来自于施乐帕洛阿尔托研究中心的许多先锋技术项目中的一个人们通常认为以太网发明于当年(Robert Metcalfe给他PARC的老板写了一篇有关以太网潜力的备忘录但是梅特卡夫本人认为以太网是之后几年才出现的在梅特卡夫和他的助手David Boggs发表了一篇名为以太网局域计算机网络的分布式包的文章1977年底梅特卡夫和他的合作者获得了具有的多点数据通信系统的专利多点传输系统被称为CSMA/CD带冲突检测的多路访问从此标志以太网的诞生
梅特卡夫为了开发个人电脑和离开了施乐成立了公司对迪吉多英特尔和施乐进行游说希望与他们一起将以太网标准化规范化这个通用的以太网标准于日出台当时业界有两个流行的非公有和ARCNET在以太网大潮的冲击下他们很快萎缩并被取代而在此过程中也成了一个国际化的大公司
梅特卡夫曾经开玩笑说Jerry Saltzer为3Com的成功作出了贡献Saltzer在一篇与他人合著的很有影响力的论文中指出在理论上要比以太网优越受到此结论的影响很多电脑厂商或犹豫不决或决定不把以太网接口做为机器的标准配置这样3com才有机会从销售以太网大赚这种情况也导致了另一种说法以太网不适合在理论中研究只适合在实际中应用也许只是句玩笑话但这说明了这样一个技术观点通常情况下网络中实际的数据流特性与人们在普及之前的估计不同而正是因为以太网简单的结构才使局域网得以普及梅特卡夫和Saltzer曾经在麻省理工学院 MAC项目Project MAC的同一层楼里工作当时他正在做自己的哈佛大学毕业论文在此期间奠定了的理论基础
它不是一种具体的网络是一种
该标准定义了在中采用的电缆类型和信号处理方法以太网在互联设备之间以10~100Mbps的速率传送信息包双绞线电缆10 Base T以太网由于其低高可靠性以及10Mbps的速率而成为应用最为广泛的直扩的无线以太网可达11Mbps许多制造供应商提供的产品都能采用通用的软件协议进行通信开放性最好开始以太网只有10Mbps的使用的是带有的多路访问Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection的访问控制方法这种早期的10Mbps以太网称之为标准以太网以太网可以使用粗细同轴电缆屏蔽双绞线和光纤等多种进行连接并且在 标准中为不同的制定了不同的标准在这些标准中前面的数字表示传输速度单位是Mbps最后的一个数字表示单段长度基准单位是100mBase表示基带的意思Broad代表
·10Base－5 使用直径为0.4英寸阻抗为50Ω粗也称粗缆以太网最大长度为500m基带传输方法为总线型10Base－5组网主要硬件设备有粗带有AUI插口的以太网卡收发器电缆等
·10Base－2 使用直径为0.2英寸为50Ω细也称细缆以太网最大长度为185m基带传输方法为总线型10Base－2组网主要硬件设备有细同轴电缆带有BNC插口的以太网卡T型连接器等
·10Base－T 使用双绞线电缆最大网段长度为100m为星型10Base－T组网主要硬件设备有3类或5类带有RJ-45插口的以太网卡等
· 1Base－5 使用双绞线电缆最大长度为500m传输速度为1Mbps
·10Broad－36 使用RG－59/U CATV网络的最大跨度为3600m网段长度最大为1800m是一种宽带传输方式
·10Base－F 使用光纤传输介质传输速率为10Mbps随着的发展传统标准的已难以满足日益增长的流量速度需求在1993年10月以前对于要求10Mbps以上数据流量的LAN应用只有FDDI可供选择但它是一种价格非常昂贵的基于100Mbps光缆的LAN10月Grand Junction公司推出了世界上第一台快速以太网Fastch10/100和FastNIC100快速正式得以应用随后IntelSynOptics3COMBayNetworks等公司亦相继推出自己的快速以太网装置与此同时IEEE802工程组亦对100Mbps以太网的各种标准如100BASE－TX100BASE－T4MⅡ全双工等标准进行了研究1995年3月IEEE宣布了IEEEu 100BASE－T快速以太网标准Fast Ethernet就这样开始了快速以太网的时代
快速以太网与原来在100Mbps带宽下工作的FDDI相比它具有许多的优点最主要体现在快速可以有效的保障用户在布线基础实施上的投资它支持345类双绞线以及光纤的连接能有效的利用现有的设施快速以太网的不足其实也是的不足那就是快速以太网仍是基于CSMA/CD技术当网络负载较重时会造成效率的降低当然这可以使用来弥补100Mbps快速以太网标准又分为100BASE－TX 100BASE－FX100BASE－T4三个子类
· 100BASE－TX是一种使用5类数据级无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速它使用两对双绞线一对用于发送一对用于接收数据在传输中使用4B/5B为125MHz符合EIA586的5类布线标准和IBM的SPT 1类布线标准使用同10BASE－T相同的RJ－45连接器它的最大网段长度为100米它支持全双工的数据传输
· 100BASE－FX是一种使用光缆的快速可使用单模和62.5和125um连接的最大距离为550米连接的最大距离为3000米在传输中使用4B/5B编码方式信号频率为125MHz它使用MIC/FDDI连接器ST连接器或SC连接器它的最大网段长度为150m412m2000m或更长至10公里这与所使用的光纤类型和工作模式有关它支持全双工的数据传输100BASE－FX特别适合于有电气干扰的环境较大距离连接或高保密环境等情况下的适用
· 100BASE－T4是一种可使用345类无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术100Base-T4使用4对双绞线其中的三对用于在33MHz的频率上传输数据每一对均工作于模式第四对用于CSMA/CD在传输中使用8B/6T为25MHz符合EIA586结构化布线标准它使用与10BASE－T相同的RJ－45连接器最大网段长度为100米技术作为最新的技术给用户带来了提高核心网络的有效解决方案这种解决方案的最大优点是继承了传统以太技术价格便宜的优点千兆技术仍然是以太技术它采用了与10M以太网相同的帧格式帧结构全/半双工工作方式模式以及布线系统由于该技术不改变的桌面应用操作系统因此可与10M或100M的以太网很好地配合工作升级到不必改变网络应用程序网管部件和网络操作系统能够最大程度地保护投资此外IEEE标准将支持最大距离为550米的最大距离为70千米的和最大距离为100米的填补了以太网/快速以太网标准的不足
为了能够侦测到64Bytes资料框的Gigabit Ethernet所支持的距离更短Gigabit Ethernet 支持的如下表所示
1000Base－CX Copper STP 25m
1000Base－T Copper Cat 5 UTP 100m
1000Base－SX Multi-mode Fiber 500m
1000Base－LX Single-mode Fiber 3000m
技术有两个标准IEEEz和IEEEabIEEEz制定了光纤和短程铜线连接方案的标准IEEEab制定了上较长距离连接方案的标准
IEEEz工作组负责制定光纤单模或多模和的全双工链路标准IEEEz定义了基于光纤和短距离铜缆的1000Base-X采用8B/10B编码技术信道传输速度为1.25Gbit/s去耦后实现1000Mbit/s传输速度IEEEz具有下列标准
· 1000Base-SX 只支持可以采用直径为62.5um或50um的多模光纤工作波长为770-860nm传输距离为220-550m
· 1000Base-LX 可以支持直径为9um或10um的单模光纤工作波长范围为nm传输距离为5km左右
· 1000Base-CX 采用150欧屏蔽双绞线STP传输距离为25m
⒉ IEEE802.3ab
IEEEab工作组负责制定基于UTP的半双工链路的标准产生IEEEab标准及协议IEEEab定义基于5类UTP的1000Base-T标准其目的是在5类UTP上以1000Mbit/s速率传输100mIEEE802.3ab标准的意义主要有两点
⑴ 保护用户在5类UTP布线系统上的投资
⑵ 1000Base-T是100Base-T自然扩展与10Base-T100Base-T完全兼容不过在5类UTP上达到1000Mbit/s的需要解决5类UTP的串扰和衰减问题因此使IEEE802.3ab的开发任务要比IEEE802.3z复杂些规范包含在 IEEE
标准的补充标准 IEEE 802.3ae 中它扩展了 IEEE 802.3 协议和 MAC 规范使其支持 10Gb/s 的除此之外通过 WAN 界面子层WISWAN interface sublayer10千兆位以太网也能被调整为较低的如 9.584640 Gb/s OC-192这就允许10千兆位以太网设备与同步SONET STS -192c 传输格式相兼容
· 10GBASE-SR 和 10GBASE-SW 主要支持短波850 nmMMF光纤距离为 2m 到 300 m
10GBASE-SR 主要支持暗光纤dark fiber暗光纤是指没有光传播并且不与任何设备连接的光纤
10GBASE-SW 主要用于连接 SONET 设备它应用于远程数据通信
· 10GBASE-LR 和 10GBASE-LW 主要支持长波1310nmSMF光纤距离为 2m 到 10km 约32808英尺
10GBASE-LW 主要用来连接 SONET 设备时
10GBASE-LR 则用来支持暗光纤dark fiber
· 10GBASE-ER 和 10GBASE-EW 主要支持超长波1550nmSMF光纤距离为 2m 到 40km 约131233英尺
10GBASE-EW 主要用来连接 SONET 设备
10GBASE-ER 则用来支持暗光纤dark fiber
· 10GBASE-LX4 采用波分复用技术在单对光缆上以四倍光波长发送信号系统运行在 1310nm 的多模或单模暗光纤方式下该系统的设计目标是针对于 2m 到 300 m 的模式或 2m 到 10km 的模式
△ 以太网的连接所需的较少价格便宜管理高不易隔离故障点采用共享的访问机制易造成早期以太网多使用总线型的采用同轴缆作为连接简单通常在小规模的网络中不需要专用的网络设备但由于它存在的固有缺陷已经逐渐被以和交换机为核心的星型网络所代替管理方便容易扩展需要专用的网络设备作为网络的核心节点需要更多的对核心设备的可靠性要求高采用专用的网络设备如或作为核心节点通过双绞线将中的各台连接到核心节点上这就形成了星型网络虽然需要的线缆比型多但布线和比总线型的要便宜此外可以通过级联的方式很方便的将网络扩展到很大的规模因此得到了广泛的应用被绝大部分的以太网所采用以太网可以采用多种连接介质包括同轴缆和等其中双绞线多用于从到或交换机的连接而光纤则主要用于交换机间的级联和到间的点到点链路上同轴缆作为早期的主要连接介质已经逐渐趋于淘汰
注意区分双绞线中的和两种连线方法.
以下连接应使用直通电缆
交换机到路由器以太网端口
计算机到交换机
交叉电缆用于直接连接 LAN 中的下列设备
交换机到交换机
交换机到集线器
集线器到集线器
路由器到路由器的以太网端口连接
计算机到计算机
计算机到路由器的以太网端口带的多路访问 (CSMA/CD)[1]技术规定了多台电脑共享一个通道的方法这项技术最早出现在1960年代由夏威夷大学开发的ALOHAnet它使用无线电波为载体这个方法要比或者主控制网要简单当某台电脑要发送信息时必须遵守以下规则
开始: 如果线路空闲则启动传输否则转到第4步
发送: 如果检测到冲突继续发送数据直到达到最小报文时间 保证所有其他和终端检测到冲突再转到第4步
成功传输: 向更高层的报告发送成功退出传输模式
线路忙: 等待直到线路空闲 线路进入空闲状态- 等待一个随机的时间转到第1步除非超过最大尝试次数
超过最大尝试传输次数: 向更高层的网络协议报告发送失败退出传输模式
就像在没有主持人的座谈会中所有的参加者都通过一个共同的媒介空气来相互交谈每个参加者在讲话前都礼貌地等待别人把话讲完如果两个客人同时开始讲话那么他们都停下来分别随机等待一段时间再开始讲话这时如果两个参加者等待的时间不同冲突就不会出现如果传输失败超过一次将采用退避指数增长时间的方法退避的时间通过截断二进制指数退避算法truncated binary exponential backoff来实现
最初的以太网是采用来连接各个设备的电脑通过一个叫做附加单元接口Attachment Unit InterfaceAUI的收发器连接到电缆上一根简单对于一个小型网络来说还是很可靠的对于大型网络来说某处线路的故障或某个连接器的故障都会造成以太网某个或多个的不稳定
因为所有的通信信号都在共用线路上传输即使信息只是发给其中的一个终端destination某台电脑发送的消息都将被所有其他电脑接收在正常情况下网络接口卡会滤掉不是发送给自己的信息接收目标地址是自己的信息时才会向CPU发出中断请求除非网卡处于Promiscuous mode这种一个说大家听的特质是共享介质以太网在安全上的弱点因为以太网上的一个可以选择是否监听线路上传输的所有信息共享电缆也意味着共享带宽所以在某些情况下以太网的速度可能会非常慢电源故障之后当所有的都重新启动时以太网卡可以工作在两种模式下半双工和全双工
模式实现以太网传统的共享LAN是在半双工下工作的在同一时间只能传输单一方向的数据当两个方向的数据同时传输时就会产生冲突这会降低以太网的效率
是采用连接这种安排没有冲突因为它们使用双绞线中两个独立的线路这等于没有安装新的介质就提高了例如在上例的车站间又加了一条并行的铁轨同时可有两列火车双向通行在下电路不可用因此每个连接只用一个端口用于连接标准以太网的可达到50%～60%的带宽在两个方向上都提供100%的效率以太网采用带的载波帧听多路访问机制以太网中都可以看到在网络中发送的所有信息因此我们说以太网是一种广播网络
以太网的工作过程如下
当以太网中的一台要传输数据时它将按如下步骤进行
1监听信道上是否有信号在传输如果有的话表明信道处于忙状态就继续监听直到信道空闲为止
2若没有监听到任何信号就传输数据
3传输的时候继续监听如发现冲突则执行随机等待一段时间后重新执行步骤1当冲突发生时涉及冲突的计算机会发送会返回到监听信道状态
注意每台计算机一次只允许发送一个包一个拥塞序列以警告所有的节点
4若未发现冲突则发送所有计算机在试图再一次发送数据之前必须在最近一次发送后等待9.6微秒以10Mbps运行以太网帧的概述
以太网的帧是的的被加上帧头和帧尾成为可以被数据链路层识别的成帧虽然帧头和帧尾所用的字节数是固定不变的但依被的数据包大小的不同以太网的长度也在其范围是64～1518字节不算8字节的前导字冲突Collision在以太网中当两个同时被发到物理上并完全或部分重叠时就发生了数据冲突当冲突发生时物理上的数据都不再有效
在同一个冲突域中的每一个节点都能收到所有被发送的帧
影响冲突产生的因素冲突是影响以太网性能的重要因素由于冲突的存在使得传统的以太网在负载超过40%时效率将明显下降产生冲突的原因有很多如同一中节点的数量越多产生冲突的可能性就越大此外诸如数据分组的长度以太网的最大帧长度为1518字节网络的直径等因素也会影响冲突的产生因此当以太网的规模增大时就必须采取措施来控制冲突的扩散通常的办法是使用和交换机将将一个大的划分为若干小冲突域广播在中向所有连通的发送消息称为广播
网络中能接收任何一设备发出的广播帧的所有设备的集合
广播和的区别广播网络指网络中所有的都可以收到传输的不管该帧是否是发给这些节点非目的的主机虽然收到该但不做处理
广播是指由广播帧构成的数据流量这些广播帧以地址的每一位都为1为目的地址告之网络中所有的计算机接收此帧并处理它共享式以太网的典型代表是使用10Base2/10Base5的和以为核心的星型网络在使用集线器的以太网中集线器将很多以太网设备集中到一台中心设备上这些设备都连接到集线器中的同一物理中从本质上讲以集线器为核心的以太网同原先的总线型以太网无根本区别
的工作原理
集线器并不处理或检查其上的通信量仅通过将一个端口接收的信号重复分发给其他端口来扩展物理介质所有连接到集线器的设备共享同一介质其结果是它们也共享同一广播和带宽因此集线器和它所连接的设备组成了一个单一的冲突域如果一个发出一个广播信息集线器会将这个广播传播给所有同它相连 的节点因此它也是一个单一的
集线器的工作特点
集线器多用于小规模的以太网由于集线器一般使用外接电源有源对其接收的信号有放大处理在某些场合集线器也被称为
集线器同一样都是工作在的网络设备
存在的弊端由于所有的节点都接在同一冲突域中不管一个帧从哪里来或到哪里去所有的节点都能接受到这个帧随着节点的增加大量的冲突将导致网络性能急剧下降而且集线器同时只能传输一个这意味着集线器所 有端口都要共享同一带宽交换式结构
在中交换机根据收到的中的决定数据帧应发向交换机的哪个端口因为端口间的帧传输彼此屏蔽因此就不担心自己发送的帧在通过交换机时是否会与其他节点发送的帧产生冲突
为什么要用交换式网络替代共享式网络
·减少冲突交换机将冲突隔绝在每一个端口每个端口都是一个避免了冲突的扩散
·提升带宽接入交换机的每个节点都可以使用全部的带宽而不是各个节点共享带宽交换机的工作原理
·交换机根据收到中的源MAC地址建立该地址同交换机端口的映射并将其写入MAC地址表中
·交换机将数据帧中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表进行比较以决定由哪个端口进行转发
·如数据帧中的目的MAC地址不在MAC地址表中则向所有这一过程称之为flood
·广播帧和帧向所有的
交换机的三个主要功能
·学习以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址并将地址同相应的起来存放在交换机中的MAC地址表中
·转发/过滤当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口
·消除回路当交换机包括一个回路时以太网交换机通过避免回路的产生同时允许存在后备路径
交换机的工作特性
·交换机的每一个端口所连接的都是一个独立的
·交换机所连接的设备仍然在同一个内也就是说交换机不隔绝广播唯一的例外是在配有VLAN的环境中
·交换机依据帧头的信息进行转发因此说交换机是工作在的网络设备交换机处理帧有不同的操作模式
交换机在转发之前必须接收整个帧并进行检错如无错误再将这一帧发向目的地址帧通过交换机的随帧长度的不同而变化
直通式交换机只要检查到帧头中所包含的目的地址就立即转发该帧而无需等待帧全部的被接收也不进行错误校验由于以太网帧头的长度总是固定的因此帧通过交换机的转发时延也保持不变
直通式的转发速度大大快于模式但可靠性要差一些因为可能转发冲突 帧或带CRC错误的帧消除回路
在由交换机构成的交换网络中通常设计有和设备这种设计的目的是防止一个点的失败导致整个网络功能的丢失虽然设计能够消除单点失败的问题但也导致了交换回路的产生它会导致以下问题
·广播风暴
·同一帧的多份拷贝
·不稳定的MAC地址表
因此在交换网络中必须有一个机制来阻止回路而生成树协议Spanning Tree Protocol的作用正在于此
的工作原理
生成树协议的国际标准是IEEE802.1b运行算法的网桥/交换机在规定的间隔默认2秒内通过BPDU的帧与其他交换机交换配置信息其工作的过程如下
·通过比较网桥优先级选取根网桥给定内只有一个根网桥
·其余的非根网桥只有一个通向根交换机的端口称为根端口
·每个只有一个转发端口
·根交换机所有的连接端口均为转发端口
注意生成树协议在交换机上一般是默认开启的不经人工干预即可正常工作但这种自动生成的方案可能导致数据传输的路径并非最优化因此可以通过人工设置网桥优先级的方法影响的生成结果
运行生成树协议的交换机上的端口总是处于下面四个状态中的一个在正常操作 期间端口处于转发或当设备识别网络变化时交换机自动进行状态转换在这期间端口暂时处于监听和学习状态
阻塞所有端口以阻塞状态启动以防止回路由生成树确定哪个端口转换到转发状态处于阻塞状态的端口不转发数据但可接受BPDU
监听不转发检测BPDU临时状态
学习不转发学习MAC地址表临时状态
转发端口能转送和接受数据
小知识实际上在真正使用交换机时还可能出现一种特殊的端口状态－Disable状态这是由于端口或由于错误的交换机配置而导致数据冲突造成的状态如果并非是端口故障的原因我们可以通过交换机重启来解决这一问题
当网络的发生改变时生成树协议重新计算以生成新的生成树结构当所有交换机的端口状态变为转发或阻塞时意味着重新计算完毕这种状态称为会聚Convergence
注意在改变期间设备直到会聚才能进行通信这可能会对 某些应用产生影响因此一般认为可以使生成树运行良好的交换网络不应该超过七层此外可以通过一些特殊的交换机技术加快会聚的时间网桥概述
依据帧地址进行转发的二层网络设备可将数个连接在一起网桥可连接相同介质的也可访问不同介质的网段网桥的主要作用是分割和减少冲突它的工作原理同交换机类似也是通过MAC地址表进行转发网桥主要完成三个功能转发过滤帧格式转换转换
透明网桥无需改动设备的软硬件配置即可完成LAN互连的网桥交换机可看做透明网桥什么是路由器
路由器是使用一种或者更多度量因素的网络设备它决定网络通信能够通过的最佳路径路由器依据网络层信息将数据包从一个网络前向转发到另一个网络
路由器的功能
·隔绝广播划分
·通过算法决定最优路径
·转发基于三层目的地址的数据包
·其他功能网桥/交换机的和功能是通过将网络分割成多个提供增强的网络服务然而网桥/交换机仍是一个一个可被网桥/交换机转发至全网虽然OSI模型的第三层的路由器提供了分段但交换机也提供了一种称为VLAN的广播域分段方法
什么是VLAN
一个VLAN是跨越多个物理LAN的逻辑人们设计VLAN来为提供独立的广播域这些工作站是依据其功能项目组或应用而不顾其用户的物理位置而逻辑分段的
一个VLAN=一个广播域=逻辑网段
VLAN的优点和安装特性
VLAN的优点
·安全性一个VLAN里的广播帧不会扩散到其他VLAN中
·网络分段将物理网段按需要划分成几个逻辑网段
·灵活性可将交换端口和连接用户逻辑的分成利益团体例如以同一部门的工作人员项目小组等多种用户组来分段
典型VLAN的安装特性
·每一个逻辑网段像一个独立物理网段
·VLAN能跨越多个交换机
·由主干Trunk为多个VLAN运载通信量
VLAN如何操作
·配置在交换机上的每一个VLAN都能执行地址学习转发/过滤和消除回路机制就像一个独立的物理网桥一样VLAN可能包括几个端口
·交换机通过将数据转发到与发起端口同一VLAN的目的端口实现VLAN
·通常一个端口只运载它所属VLAN的通信量
VLAN的成员模式
分配给VLAN的端口由管理员静态人工配置
动态动态VLAN可基于MAC地址等识别其成员资格当使用MAC地址时通常的方式是用VLAN成员资格策略服务器支持动态VLAN包括一个映射MAC地址到VLAN分配的数据库当一个帧到达动态端口时交换机根据帧的源地址查询VMPS获取相应的VLAN分配
注意虽然VLAN是在交换机上划分的但交换机是二层网络设备单一的有交换机构成的网络无法进行VLAN间通信的解决这一问题的方法是使用三层的网络设备-路由器路由器可以转发不同VLAN间的数据包就像它连接了几个真实的物理网段一样这时我们称之为VLAN间路由
快速以太网Fast Ethernet也就是我们常说的百兆以太网它在保持帧格式MAC介质机制和MTU最大传送单元质量的前提下其速率比10Base－T的以太网增加了10倍二者之间的相似性使得10Base－T以太网现有的应用程序和网络管理工具能够在快速以太网上使用快速以太网是基于扩充的IEEE802.3标准
千兆位以太网是一种新型它可以提供1Gbps的通信带宽采用和传统10M100M以太网同样的CSMA/CD协议帧格式和帧长因此可以实现在原有低速以太网基础上平滑连续性的网络升级只用于Point to Point连接介质以光纤为主最大传输距离已达到70km可用于MAN的建设
由于千兆以太网采用了与传统以太网快速以太网完全兼容的技术规范因此千兆以太网除了继承传统以太的优点外还具有升级平滑实施容易性价比高和易管理等优点
千兆以太网技术适用于大中规模几百至上千台电脑的网络的园区网主干从而实现千兆主干百兆交换或共享到桌面的主流网络应用模式
千兆以太网的优势是同旧系统的兼容性好价格相对便宜在这也是千兆以太网在同ATM的竞争中获胜的主要原因当今居于主导地位的－以太网以太网是建立在CSMA/CD机制上的冲突的产生是限制以太网性能的重要因素早期的以太网设备如是设备不能隔绝冲突扩散限制了网络性能的提高而交换机网桥做为一种能隔绝冲突的二层网络设备极大的提高了以太网的性能正逐渐替代成为主流的以太网设备然而交换机网桥对网络中的广播数据流量则不做任何限制这也影响了网络的性能通过在交换机上划分和采用三层的－解决了这一问题以太网做为一种原理简单便于实现同时又价格低廉的技术已经成为业界的主流而更高性能的快速以太网和的出现更使其成为最有前途的网络技术
为什么叫以太网
以太网这个名字起源于一个科学声音是通过传播的那么光呢在外太空没有空气光也可以传播于是有人说光是通过一种叫的物质传播后来证明以太根本就不
大家知道声音是通过空气传播的那么光是通过什么传播的呢
在牛顿运动定律中物体的运动是相对的比如地铁车厢里面的人看见您在车厢里原地踏步走而位于车厢外面的人却看见你以120公里每小时的速度前进
但光的运动并不是这样您无论以什么物体作为参照物它的运动速度始终都是299 792 458 米 / 秒这个问题困惑了很多科学家难道牛顿定律失灵了一个来自瑞士专利局的职员名叫爱因斯坦的人在1905年发表了篇论文文中提到无论观察者以何种速度运动相对于他们而言光的速度是恒久不变的便由此诞生了
这简单的理念有一些非凡的结论可能最著名者莫过于质量和能量的等价用爱因斯坦的方程来表达就是E=mc^2E是m是c是以及没有任何东西能运动得比光还快的定律由于能量和质量的等价物体由于它的运动所具的能量应该加到它的质量上面去换言之要加速它将变得更为这个效应只有当物体以接近于光速的速度运动时才有实际的意义例如以10%光速运动的物体的质量只比原先增加了0.5%而以90%光速运动的物体其质量变得比正常质量的2倍还多当一个接近时它的质量上升得越来越快它需要越来越多的能量才能进一步加速上去实际上它永远不可能达到光速因为那时质量会变成无限大而由质量能量等价原理这就需要大的能量才能做到
由此我们可以看出世界上根本就不存在以太这种物质因为光速是永远恒定不变的为其找个运动参照物是个笑话有鉴于此以太网的命名也就是一个笑话但以太网并不会消失它正随着人们追求高速度而不断的进行以前只要数据链路层遵从CSMA/CD协议通信那么就可以被称为以太网但随着接入共享网络设备的增加冲突会使网络的越来越低后来交换机的出现使全双工以太网得到了更好的实现未来以太网会披上光的外衣飞的更快千兆以太网的优势是同旧系统的兼容性好价格相对便宜在这也是千兆以太网在同的竞争中获胜的主要原因当今居于主导地位的技术－以太网以太网是建立在
以太网CSMA/CD机制上的广播型网络冲突的产生是限制以太网性能的重要因素早期的以太网设备如是物理层设备不能隔绝冲突扩散限制了网络性能的提高而做为一种能隔绝冲突的二层网络设备极大的提高了以太网的性能正逐渐替代集线器成为主流的以太网设备然而交换机网桥对网络中的广播数据流量则不做任何限制这也影响了网络的性能通过在交换机上划分VLAN和采用三层的网络设备－路由器解决了这一问题以太网做为一种原理简单便于实现同时又价格低廉的局域网技术已经成为业界的主流而更高性能的快速以太网和的出现更使其成为最有前途的网络技术ethernet采用无源的介质按广播方式传播信息它规定了和协议规定了物理层和数据链路层的接口以及数据链路层与更高层的接口
物理层规定了Ethernet的基本属性如电频等
⑵数据链路层
的主要功能是完成帧发送和帧接收包括负责对用户数据进行帧的组装与分解随时监测物理层的信息监测标志了解信道的忙闲情况实现数据链路的收发管理
以太网相关专业术语[3]
Ethernet switch
以太网交换机
Ethernet hub
以太网集线器
Ethernet card
以太网网卡
EtherTalk EtherTalk
协议在以太网上运行的AppleTalk协议
fast Ethernet
快速以太网
gigabit Ethernet
千兆位以太网吉比特以太网
isochronous Ethernet
同步以太网
isoEthernet
同步以太网
standard Ethernet cable
标准以太网电缆
Ethernet PON
以太网无源光网络
10baseT (Ethernet network cabling type) 10Mb
双绞线以太网以太网电缆敷设类型
100baseT (fast Ethernet network cabling type) 100 Mb
双绞线以太网以太网电缆敷设类型
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