802.3运行原理

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ieee802.3标准使用的编码方法

IEEE 802.3标准是一个网络通信协议标准，它规定了以太网技术的物理层和数据链路层的实现方式。

在这个协议标准中，使用了一系列的编码方法来实现数据的传输和接收。

本文将介绍IEEE 802.3标准使用的编码方法，并对这些方法进行详细的解析和分析。

1. Manchester编码Manchester编码是一种常用的线路编码方法，它将每个数据位转换成一个高低电平的信号。

在Manchester编码中，0被表示为高电平跟随一个低电平，1被表示为低电平跟随一个高电平。

这种编码方式具有很好的时钟恢复性能，且能够通过相邻信号的边缘来确定数据位的边界。

在IEEE 802.3标准中，Manchester编码被用于10BASE-T和10BASE2等传输介质中。

2. 4B/5B编码4B/5B编码是一种将4位数据转换成5位代码的编码方式。

在这种编码方法中，每个4位数据被映射成一个5位不等的编码，以确保编码后的数据满足特定的传输要求。

这种编码方法的主要作用是确保数据传输的可靠性和线路的平衡性。

在IEEE 802.3标准中，4B/5B编码被用于100BASE-TX和1000BASE-X等传输介质中。

3. 8B/10B编码8B/10B编码是一种将8位数据转换成10位代码的编码方式。

在这种编码方法中，每个8位数据被映射成一个10位不等的编码，以确保编码后的数据满足特定的传输要求。

这种编码方法的主要作用是确保数据传输的可靠性和线路的平衡性。

在IEEE 802.3标准中，8B/10B编码被用于1000BASE-T等传输介质中。

4. ScramblingScrambling是一种通过伪随机序列对数据进行混淆的方法。

在这种编码方式中，发送端通过一个伪随机序列对数据进行处理，然后再发送到接收端进行解码。

这种编码方法的主要作用是降低数据中的直流分量，以减少传输线上的干扰。

在IEEE 802.3标准中，Scrambling被用于高速以太网的传输介质中。

IEEE8023协议简介

IEEE802.3局域网协议IEEE 802.3 局域网协议（Ethernet LAN protocols as defined in IEEE 802.3 suite）简介以太网协议是由一组IEEE 802.3 标准定义的局域网协议集。

在以太网标准中，有两种操作模式：半双工和全双工。

半双工模式中，数据是通过在共享介质上采用载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）协议实现传输的。

它的主要缺点在于有效性和距离限制，链路距离受最小MAC 帧大小的限制。

该限制极大的降低了其高速传输的有效性。

因此，引入了载波扩展技术来确保千兆位以太网中MAC 帧的最小长度为512 字节，从而达到了合理的链路距离要求。

传输速率当前定义在光纤和双绞线上的传输速率有四种：10 Mbps －10Base-T 以太网100 Mbps －快速以太网1000 Mbps －千兆位以太网（802.3z）10 千兆位以太网－IEEE 802.3ae本文我们主要讨论以太网的总体概况。

有关快速以太网、千兆位以太网以及万兆位以太网的具体内容将在其它文档中另作介绍。

基本组成以太网系统由三个基本单元组成：物理介质，用于传输计算机之间的以太网信号；介质访问控制规则，嵌入在每个以太网接口处，从而使得计算机可以公平的使用共享以太网信道；以太帧，由一组标准比特位构成，用于传输数据。

在所有IEEE 802 协议中，ISO 数据链路层被划分为两个IEEE 802 子层，介质访问控制（MAC）子层和MAC －客户端子层。

IEEE 802.3 物理层对应于ISO 物理层。

MAC 子层有两个基本职能：数据封装，包括传输之前的帧组合和接收中、接收后的帧解析/ 差错检测。

介质访问控制，包括帧传输初始化和传输失败恢复。

介质访问控制（MAC）－客户端子层可能是以下一种：逻辑链路控制（LLC），提供终端协议栈的以太网MAC 和上层之间的接口，其中标准定义。

802.2 IEEE 由LLC网桥实体，提供LANs 之间的LAN-to-LAN 接口，可以使用同种协议（如以太网到以太网）和不同的协议（如以太网到令牌环）之间。

ieee802.3at标准定义的供电电压

IEEE802.3at标准定义的供电电压1. 前言IEEE802.3at标准是一项关于供电设备(PD)和供电设备(PSE)之间通信和供电的国际标准。

其中，定义了供电设备(PD)所需的供电电压，是网络设备供电领域的重要标准之一。

2. 供电电压的定义供电电压指的是供电设备(PSE)向供电设备(PD)提供的电压。

根据IEEE802.3at标准，供电电压范围为44V至57V，其设计初衷是为了在供电能力和安全性之间取得平衡，满足不同设备对电压的需求。

3. 深入探讨供电电压供电电压的设定是基于多方面因素的考量。

合适的供电电压能够避免对网络设备的损害，同时在传输过程中也能保证稳定的电力输入。

较高的供电电压可以实现更高的功率输出，满足对大功率设备的需求，而较低的供电电压则能减小损耗，提高效率。

4. 对供电电压的个人观点和理解供电电压的定义和范围既考虑了设备的安全性和稳定性，同时也满足了用户对不同功率设备的需求。

在实际应用中，我们应当根据设备的特性和要求，合理选择合适的供电电压，以实现最佳的功率传输效果。

5. 总结与回顾通过对IEEE802.3at标准定义的供电电压的深入探讨，我们对供电设备之间的电力传输有了更深入的了解。

合适的供电电压能够保证设备的稳定运行，满足不同功率设备的需求，体现了此标准的灵活性和适用性。

在本文中，我们重点探讨了IEEE802.3at标准定义的供电电压，分析了其背后的原理和影响因素，对于理解和应用这一标准具有重要意义。

通过不断地学习和实践，我们可以更好地掌握这一领域的核心技术，为网络设备的供电和传输提供更稳定、高效的解决方案。

IEEE802.3at 标准定义的供电电压，作为网络设备供电领域的重要标准之一，对于电力传输和设备运行都有着重要的影响。

在实际应用中，供电电压的选择和控制对设备的稳定性、效率和安全性都具有重要意义。

下面我们将继续探讨供电电压的影响因素以及其在不同场景下的应用。

供电电压的选择需要考虑到设备的特性和要求。

ieee802.3bs指标

ieee802.3bs指标什么是IEEE 802.3bs？IEEE 802.3bs是一项以太网标准，也被称为“400GbE”或“400 Gigabit 以太网”。

这项标准于2017年12月正式发布，并于2018年得到广泛采用。

IEEE 802.3bs主要关注400GbE以太网技术的开发，旨在支持高速数据传输和云计算应用需求的不断增长。

该标准为400GbE定义了一组协议规范和功能，以满足现代数据中心和网络运营商的要求。

为什么需要IEEE 802.3bs？随着云计算、物联网和大数据应用的兴起，网络需求越来越大。

传统的以太网技术已无法满足这些高速数据传输的需求。

为了满足未来数据中心和网络运营商的要求，需要更高速的以太网技术来提供更大的带宽和更快的数据传输速率。

因此，IEEE 802.3bs标准的制定成为了必然。

IEEE 802.3bs的关键指标是什么？IEEE 802.3bs定义了一系列关键指标来描述400GbE以太网的性能和功能。

以下是一些主要指标：1. 数据传输速率：IEEE 802.3bs要求400GbE以太网支持最低400 Gbps的数据传输速率。

这意味着它比目前最快的以太网速度快了十倍以上。

2. 光纤接口：IEEE 802.3bs支持多种光纤接口类型，包括单模光纤和多模光纤。

这使得400GbE以太网可以适应不同的网络环境和需求。

3. 连接距离：IEEE 802.3bs规定了400GbE以太网可以支持的最大连接距离。

这是网络设计和规划中的重要考虑因素，尤其是对于数据中心和广域网部署。

4. 帧格式：IEEE 802.3bs定义了适用于400GbE以太网的数据帧格式。

这些帧格式支持更高的数据吞吐量和更好的网络效率。

5. 自适应前向纠错（FEC）：IEEE 802.3bs要求400GbE以太网支持自适应FEC技术。

这种技术可以在光纤传输过程中检测和纠正错误，提高网络的数据可靠性和稳定性。

6. 能耗效率：IEEE 802.3bs着重于提高400GbE以太网的能耗效率。

802.3相关知识点

IEEE802.3标准一、虚拟局域网1、VLAN（virtual local area network），将局域网设备从逻辑上划分成一个个网段，从而实现虚拟工作组的新兴数据交换技术。

不同VLAN间进行通信时，需要路由支持，这样就需要增加路由设备，或者采用3层交换机。

2、VLAN的划分方法a、根据端口来划分VLAN，这种方法简单明了，因此目前这种方法是最常用的一种方式。

B、根据MAC地址划分VLAN，这种方式最大的优点是，当用户物理位置移动时，VLAN不用重新配置。

但是缺点是初始化时所有用户都需要进行配置，若用户很多，则工作量很大。

并且这种方法导致交换机执行效率降低。

另外对于使用笔记本等容易更换网卡的设备时，更换网卡则需要重新设置。

C、根据网络层划分VLAN，这种方式根据每个主机的网络层地址或者协议类型划分。

优点：当用户物理位置改变，不需要重新配置VLAN，并且这种方法不用附加帧标签来识别VLAN，可以减少网络通信量。

缺点：效率低，因为交换机检查每个数据包的网络层地址需要消耗时间，一般交换机可以自动检查网络数据包的以太帧头，但要检查IP帧头，则需要更高的技术。

D、根据IP组播划分VLAN，这种划分将虚拟网扩大到广域网，因此有更大的灵活性，但是这种方法不适合局域网，主要是效率不高。

E、基于规则的VLAN：这是最灵活的虚拟网划分方法，具有自动配置能力。

交换机按照事先设定的规则自动划分虚拟网。

3、VLAN标准。

1）、802.10VLAN标准，该协议基于frametagging方式，未被广泛推广。

2）、802.1Q它的出现时VLAN发展史上的里程碑。

被IEEE认可并推广。

4、VLAN帧标记802.1Q在原来的以太帧中增加了4个字节的帧标记字段。

TPID（tag protocol indentifier）Priority CFI（canonical format indicator）VID 16b 3b 1b 12b TPID（tag protocol indentifier）：标记协议标识符字段，设定为0x8100，表示该帧包含802.1q 标记。

IEEE Std 802.3zd5千兆以太网技术

2.3 CSMA/CDIEEE802.3（1980年）定义名为带冲突检测的载波侦听多点接入原理（CSMA/CD）明确规定：⏹载波监听所有运行的站必须连续监听网络。

如果出现一个信号载波，表示网络正处于忙状态；如果不出现载波，表示网络安静，可认为不忙。

⏹多路访问任何站只要检测到网络空闲一段时间，都可以发出一帧数据。

⏹冲突监测如果两个以上的站在一段安静时间内开始发送，那么发送的位流就会相互干扰（冲突）。

每个站必须能够检测发送期间的位流控制。

2.3.1 基本传输方式线缆上通常采用的两种基本传输数字信号的技术：基带和宽带。

所有现代以太网系统都采用基带传输。

基带系统：将经过编码的代表数据的数字脉冲流直接发送到线缆上。

数据编码器通常设计成可消除直流分量及衰减低频分量，但依据位速率，脉冲流的频谱可以从0扩展到较高值。

线缆一次只能支持一个基带电磁信号流。

采用两种方式进行介质共享：时分复用（TDM）或提供一种方法让用户为自己的短期独占使用竞争。

宽带系统：将数字脉冲调制到一个正弦载波信号上，将调制后的载波发送到线缆上。

带通滤波抑制调制后的载波，占用频谱中的指定的小段频率。

即采用频分复用（FDM）。

2.3.2以太网帧发送图4 访问干扰及恢复次序2.4 增强的CSMA/CD：分组突发2.4.1背景CSMA/CD的机理要求最坏情况下的环路延时要小于或等于最短有效帧的传输时间。

吉比特以太网传输最短帧长64字节所用的时间为100Mbit/S的1/10，所以网络的最大直径也减为20m（10BASET 的最大直径是2Km，100BASET的最大直径是200m）。

此外，中继器等有源部件的外部延时，最大直径还将减小。

延时无法做到100Mbit/s的1/10。

2.4.2载波扩展保留CSMA/CD的算法，将网络直径扩张到200m。

利用载波扩展使时隙的最短时间由64字节增至512字节。

但是，这种方法只是扩张网络直径的简单方法，将会导致网络利用率低，冲突概率提高，增加帧丢失的数量并扩大CSMA/CD的其他缺陷。

DOC_以太网工作原理

2292.以太网工作原理以太网采用共享信道的方法，即多台主机共同一个信道进行数据传输。

为了解决多个计算机的信道征用问题，以太网采用IEEE802.3标准规定的CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）协议，他是控制多个用户共用一条信道的协议，CSMA/CD的工作原理如下：（1）载波监听（先听后发）使用CSMA/CD协议时，总线上各个节点都在监听总线，即检测总线上是否有别的节点发送数据。

如果发现总线是空闲的，既没有检测到有信号正在传送，即可立即发送数据；如果监听到总线忙，即检测到总线上有数据正在传送，这时节点要持续等待直到监听到总线空闲时才能将数据发送出去，或等待一个随机时间，重新监听总线，一直到总线空闲再发送数据。

载波监听也称作先听后发。

（2）冲突检测当两个或两个以上的节点同时监听到总线空闲，开始发送数据时，就会发生碰撞冲突；传输延迟可能会使第一个节点发送的数据还没有到达目标节点时，另一个要发送的数据的节点就已经监听到总线空闲，并开始发送数据，这也会带至冲突的产生。

当两个帧发生冲突时，两个传输的帧就会被破坏，被损坏帧继续传输毫无意义，而且信道无法被其他站点使用，对于有限的信道来讲，这是很大的浪费。

如果每个发送节点边发送边监听，并在监听到冲突之后立即停止发送，就可以提高信道的利用率。

当节点检测到纵向上发生冲突时，就立即取消传输数据，随后发送一个短的干扰信，一较强冲突信号，告诉网络上的所有的节点，总线已经发生了冲突。

在阻塞信号发送后，等待一个随机事件，然后再将要发的数据发送一次。

如果还有冲突，则重复监听、等待和重传操作。

图6-30显示了采用CSMA/CD发送数据的工作流程。

CSMA/CD采用用户访问总线时间不确定的随机竞争方式，有结构简单、轻负载时时延小等特点，但当网络通信附在增大时，由于冲突增多，网络吞吐率下降、传输演示增长，网络性能会明显下降。

从以上分析可以看出，以太网的工作方式就像没有主持人的座谈会中，所有的参会者都通过一个共同的戒指来吗相互交谈。

IEEE802.3ah协议介绍

1 、以太网OAM 简介以太网技术诞生几十年来，以其简单、低廉的特点逐步成为局域网（Local Area Network ）的主导技术。

随着业务和网络技术发展，设备制造商和标准化组织开始致力于将这一技术向城域网(MAN ）和广域网(WAN ）方向拓展。

但最大的障碍是缺乏较好的运营管理维护机制。

OAM ：将网络的管理工作划分为3 大类，操作（Operation ）、管理（Administration ）和维护（Maintenance ），简称OAM 。

以太网OAM 是一种监控网络问题的工具。

它工作在数据链路层，利用设备之间定时交互OAMPDU （OAM Protocol Data Units ，OAM 协议数据单元）来报告网络的状态，使网络管理员能够更有效地管理网络。

2 、以太网OAM 标准化过程WorkingMaking itIEEE– IEEE 802.1ag CFM– IEEE 802.3ah EFM-OAM – IEEE 802.1AB LLDP– IEEE 802.1ap VLAN 桥接的MIBITU-T– ITU-T SG 13 Y.1730 以太网OAM 的需求 – ITU-T SG 13 Y.1731以太网OAM 功能和机制MEF– MEF 7 EMS-NMS 信息模型–MEF15网元管理需求–MEF16以太网本地管理接口（E-LMI）–MEF17业务级OAM需求与框架电信级以太网为了实现与传统电信级传送网相同的服务水平，以太网OAM 是研究的重点之一。

IEEE、ITU-T、MEF 等各研究团体和标准组织都在积极进行技术研究和标准制定，目前这些组织所制定的标准对应的以太网OAM 层次，如上图。

IEEE 802.3ah 协议已经标准化，此协议主要用于以太网“最后一公里”上的设备管理和链路管理；802.1ag 关注于以太网端到端的故障管理；ITU-T Y.1731 在设计思路上与802.1ag 高度一致，它定义了类似的管理功能，同时对性能管理的功能和实现方法给出了定义。

IEEE802.3 协议简介

1000 Base-X 最小帧大小为416字节；1000 Base-T 最小帧大小为520字节。通过扩展字段可以满足长度小于最小值的帧需求。
7 1 6 6 2 46=< n =<1500 4 bytes Variable
Pre SFD DA SA Length Type Data unit + pad FCS Ext
IEEE802．4是令牌网的标准。应当注意的是它的4种优先级，使用的传输介质和它的特点，从它的特点我们可以清晰的看出该标准采用无冲突媒体访问方式；结构从物理上讲是总线网，而逻辑上是环形网，连接简单；信息载荷与总线网在信息载荷方面的特点正好相反；传输延迟固定。
IEEE802.5标准,定义了令牌环(Token Ring) 介质访问控制子层与物理层规范
Preamble（Pre） ― 7字节。Pre 字段中1和0交互使用，接收站通过该字段知道导入帧，并且该字段提供了同步化接收物理层帧接收部分和导入比特流的方法。
Start-of-Frame Delimiter（SFD） ― 1字节。字段中1和0交互使用，结尾是两个连续的1，表示下一位是利用目的地址的重复使用字节的重复使用位。
MAC 子层有两个基本职能：
数据封装，包括传输之前的帧组合和接收中、接收后的帧解析 / 差错检测。
介质访问控制，包括帧传输初始化和传输失败恢复。
介质访问控制（MAC）－客户端子层可能是以下一种：
逻辑链路控制（LLC），提供终端协议栈的以太网 MAC 和上层之间的接口，其中 LLC 由 IEEE 802.2 标准定义。
网桥实体，提供 LANs 之间的 LAN-to-LAN 接口，可以使用同种协议（如以太网到以太网）和不同的协议（如以太网到令牌环）之间。网桥实体由 IEEE 802.1 标准定义。

ieee802.3标准定义的寄存器

IEEE802.3标准定义的寄存器有32个，地址范围为0到31。

IEEE 802.3是一个工作组，负责制定一系列物理层和数据链路层的有线以太网标准。

在PHY（Physical Layer Device）模块中，IEEE 802.3标准定义了具有5位地址空间的寄存器，这意味着可以有最多32个寄存器。

这些寄存器中，地址为0-15的16个寄存器的功能是由标准明确定义的，而地址为16-31的寄存器则留给芯片制造商自由定义，以便他们可以根据需要添加额外的功能。

由于现代网络设备功能的不断增加，单一的32个寄存器已经无法满足所有的需求。

因此，一些芯片制造商采用了分页技术来扩展地址空间，从而定义更多的寄存器。

这种技术允许制造商在一个物理设备内部实现多个寄存器页面，每个页面可以包含32个寄存器，从而大大增加了可用的寄存器数量。

802.3协议基础-

以太网的技术发展情况
以太网的四个基本要素

帧（frame）：一系列的标准化的数据位，用来在系统中传输数据；介质访问控制协议（MAC）：由一套内嵌于各个以太网接口的规则组成，允许多个计算机公平的访问信道；信号部件（signaling component）：一些标准化的电子设备，用来在以太网信道中发送和接收信号；物理介质（physical medium）：电缆和其他传输信号的部件组成。

7字节
1字节
6字节
6字节
2字节
46-1500字节
4字节
0-448
P
SFD
DA
SA
L/T
MAC Client DATA PAD
FCS E
基本MAC帧结构
Elements of MAC frame

P——preamble 前导码，由7个1,0交替的字节构成，主要功能是接受方在接受重要数据前提取时钟，建立同步。 SFD——Start Frame Delimiter 帧首定界符，紧跟同步信号之后，比特模式为： “10101011” ,当连续出现两个11时，表明帧的开始。 DA——Destination Address 目标地址，用12个16进制数表示，2个一组。 SA——Source Address 源地址，用12个16进制数表示，2个一组。源地址不能是组地址和广播地址 L/T ——length/type 2个字节，表示的意义取决于其数值。如果字段中的值小于或等于最大帧尺寸1518（十进制）则做为长度字段使用，表示数据字段中数据的长度。如果字段中的值大于或等于1536，则被做为类型字段，标识数据字段所携带的数据协议类型。

ieee802.3bs指标 -回复

ieee802.3bs指标-回复标题：深入理解IEEE 802.3bs指标：一项关键技术的详尽解析一、引言在信息技术领域，标准和协议的制定对于技术的发展和应用起着至关重要的作用。

其中，IEEE 802.3bs是一个尤为重要的标准，它主要定义了以太网的速度、性能和功能特性。

本文将详细解析IEEE 802.3bs指标，帮助读者深入了解这一关键技术。

二、IEEE 802.3bs概述IEEE 802.3bs是IEEE 802.3标准的一个扩展版本，主要针对的是400Gb/s以太网。

这一标准的制定旨在满足高速数据传输的需求，特别是在数据中心、云计算、大数据分析等领域。

三、速度与带宽IEEE 802.3bs标准的最大亮点就是其支持的高速数据传输速率——400Gb/s。

这是通过使用多通道并行传输技术和高级编码方案实现的。

具体来说，400Gb/s的速率是由4个100Gb/s的通道组成的，每个通道都可以独立传输数据。

四、信号调制与编码为了在有限的频谱资源下实现高速数据传输，IEEE 802.3bs采用了先进的信号调制和编码技术。

例如，PAM-4（4级脉冲幅度调制）是一种常用的调制方式，它可以将两个比特的信息编码在一个符号中，从而提高数据传输速率。

五、物理层接口IEEE 802.3bs标准定义了两种物理层接口：单模光纤接口和多模光纤接口。

单模光纤接口适用于长距离传输，而多模光纤接口则更适合短距离、高密度的部署环境。

六、误码率与纠错机制在高速数据传输中，误码率是一个关键的性能指标。

IEEE 802.3bs标准通过采用前向纠错（FEC）和其他纠错机制，确保了在高数据速率下的低误码率。

这些纠错机制可以在数据传输过程中检测并纠正错误，提高数据的可靠性。

七、能源效率随着对能源效率的关注度不断提高，IEEE 802.3bs标准也考虑到了能源效率问题。

该标准引入了一些节能机制，如能效以太网（EEE），可以在网络空闲时降低设备的能耗。

IEEE 802.3简介

● IEEE802.10 网络安全技术咨询组
该标准定义了互操作LAN安全标准。该工作组以802.10a （安全体系结构）和802.10c（密匙管理）的形式提出了一些数据安全标准。该工作组目前处于休眠状态，没有正在进行的项目。
● IEEE802.11 无线联网
该标准定义了无线局域网介质访问控制子层与物理层规范（Wireless LAN）。该工作组正在开发以2.4GHz和5.1GHz无线频谱进行数据传输的无线标准。IEEE802.11标准主要包括三个标准，即 IEEE802.11a、IEEE802.11b和IEEE802.11g。
● IEEE802.8 光纤技术咨询组
该标准定义了光纤技术所使用的一些标准。许多该工作组推荐的对光纤技术的时间都被封装到物理层上的其他标准中。
● IEEE802.9 综合数据声音网
该标准定义了介质访问控制子层（MAC）与物理层（PHY）上的集成服务（IS）接口。同时，该标准又被称为同步服务LAN（ISLAN）。同步服务是指数据必须在一定的时间限制内被传输的过程。流介质和声音信元就是要求系统进行同步传输通信的例子。
● IEEE802.6 城域网（WAN）
该标准定义了城域网访问的方法和物理层的规范（分布式队列双总线DQDB）。目前，由于城域网使用Internet的工作标准进行创建和管理，所以802.6工作组目前也处于休眠状态，并没有进行任何的研发工作。
● IEEE802.7 宽带技术咨询组
该标准是IEEE为宽带LAN推荐的实用技术，1989年，该工作组推荐实践宽带LAN，1997年再次推荐。该工作组目前处于休眠状态，没有正在进行的项目。802.7的维护工作现在由802.14小组负责。
802.11a工作于5GHz频带，物理层速率可达54 Mb/s，传输层可达25Mbps。802.11a采用正交频分复用（OFDM）的独特扩频技术；可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构接口，以及TDD/TDMA的空中接口；支持语音、数据、图像业务；一个扇区可接入多个用户，每个用户可带多个用户终端。802.11a使用垂直频率划分多路复用传输（OFDM）列表来增大传输范围，数据加密可达152bit WEP。

ieee802.3 phy原理

IEEE 802.3 PHY原理一、概述IEEE 802.3是一种局域网协议，也被称为以太网协议，它定义了一系列物理层和数据链路层的标准，以实现数据在局域网中的传输。

PHY （Physical Layer）是物理层的缩写，它主要负责将数字信号转换为模拟信号，并在传输介质中传输数据。

本文将对IEEE 802.3 PHY的原理进行详细介绍。

二、IEEE 802.3 PHY的工作原理1. 编解码在IEEE 802.3 PHY中，数字信号需要被编码为模拟信号进行传输。

编码的过程中，会根据信号的特性将数字信号变换为模拟信号，并添加适当的控制信息。

在接收端，模拟信号需要被解码为数字信号。

这个过程需要严格按照IEEE 802.3定义的编解码规范进行来保证数据的准确传输。

2. 传输介质的选择在IEEE 802.3 PHY中，传输介质的选择非常重要。

传输介质的物理特性会对数据传输速率、传输距离等参数产生影响。

PHY需要根据具体的传输需求选择适当的传输介质，并根据IEEE 802.3标准进行参数配置。

3. 数据的调制解调在传输介质中，数据需要经过调制解调的过程。

这个过程会将数字信号转换为模拟信号，并进行传输。

在接收端，需要对模拟信号进行解调以恢复原始的数字信号。

在这个过程中，PHY需要根据IEEE 802.3的标准进行调制解调的参数配置。

4. 时钟和同步在数据的传输过程中，时钟同步非常重要。

PHY需要保持发送端和接收端的时钟同步，以确保数据的准确传输。

在这个过程中，需要进行时钟信号的发送和接收，并实时调整时钟信号的频率与相位，以保持两端的时钟同步。

5. 故障检测与诊断在数据的传输过程中，会出现各种故障情况。

PHY需要具备故障检测与诊断功能，能够及时发现问题，并根据IEEE 802.3的标准对故障进行诊断和处理。

这包括对传输介质的故障、编解码的故障、调制解调的故障等情况。

6. 电磁干扰的抑制在传输介质中，会存在各种电磁干扰的情况。

以太网

Dest.
Src. Len
address (6B) Address (6B) (2B)
数据字段 (LLC)
Pad
FCS (4 B)
10
以太网
目的地址 (6B)
源地址 Len
Data field
(6B) (2B) (Logical link control)
Pad
FCS (4 B)
3) 两个地址 § 目的地址和源地址都允许为2字节或6字节，但在
以太网
一、 IEEE 802.3标准及以太网
§ 802.3协议使用于1-持续的CSMA/CD局域网 § 以太网使用CSMA/CD技术、采用总线结构
以太网的发展简史
ü 1980年9月提出以太网蓝皮书，DIX以太网1.0规范
ü 1981年6月IEEE802.3委员会成立
ü 1983年推出IEEE 10BASE-5规范
01-80-C2-00-00-00
5
以太网
三、以太网（Ethernet）特点
§ 占统治地位的有线局域网 § 第一个广泛使用的局域网形式 § 比令牌网、 ATM更简便且价廉 § 网速覆盖了10 Mbps – 10 Gbps
Metcalfe提出的以太网草稿
6
以太网
1. 不可靠、无连接的服务 § 无连接：收发双方之间不存在握手协议 § 不可靠：接收方不发送确认或否认信息
1) 前导字段
§ 7个字节的10101010，实际上下一个字符也是前导字段，只是最后的两位为1，表示紧接着的是真正的MAC帧
§ 7个字节的10101010的曼切斯特编码将产生10MHz，持续5. 6 s的方波，周期为0.1s，可用于时钟同步
2) 数据字段长度和校验和

自动协商原理介绍

自动协商原理一、自动协商的原理介绍 (2)二、与自动协商有关的寄存器 (5)三、试验与案例分析 (6)一、自动协商的原理介绍1、定义：802．3标准中的第28条是这样定义自动协商功能的：它允许一个设备向链路远端的设备通告自己所运行的工作方式，并且侦测远端通告的相应的运行方式。

自动协商的目的是给共享一条链路的两台设备提供一种交换信息的方法，并自动配置它们工作在最优能力下。

2、原理：自动协商就是一种在两台设备间达到可能的最大传输速率的方式。

它允许设备用一种方式“讨论”可能的传输速率，然后选择双方可接受的最佳速率。

它们使用叫做快速链路脉冲的FLP交换各自传输能力的通告。

FLP可以让对端知道源端的传输能力是怎样的。

当交换FLP时，两个站点根据以下从高到低的优先级侦测双方共有的最佳方式。

∙1000BASE-T全双工∙1000BASE-T∙100BASE-T2 全双工∙100BASE-TX 全双工∙100BASE-T2∙100BASE-T4∙100BASE-TX∙10BASE-T 全双工∙10BASE-TFLP（100BASE-T）介绍：钟脉冲仅用于保持时序和数据脉冲的恢复。

100BASE-T的基本链路代码字的定义上图定义了自定协商设备之间交换的初始链路代码字中每一位的位置。

应在加电、复位或在某种机制要求进行重新协商之后被发送，且在自动协商过程之前必须收到三个相同的链路代码字。

下一页协议由两个消息序列构成。

一个是发送消息页，用于表明将要发送的未格式化页的数目和类型；另一个是发送未格式化页，直到传输结束。

T: 0＝前LCW中为1，1＝前LCW中为0ACK2: 0＝不能与消息兼容，1＝与消息兼容MP: 0=未格式化页，1＝消息页ACK: 0=未收到页，1＝收到页NP: 0=最后一页，1＝还有其他页其他的位同上1000BASE-X的基本链路代码字的定义PAUSE编码入测试状态的设备就可以发出这个信号。

由于并不存在关于该设备何时重新变成可用的时间限制，所以当检查到该状态时自动协商有可能无法完成。

IEEE802.3局域网协议简介

IEEE802.3局域网协议IEEE 802.3 局域网协议（Ethernet LAN protocols as defi ned in IEEE 802.3 suite）简介以太网协议是由一组 IEEE 802.3 标准定义的局域网协议集。

在以太网标准中，有两种操作模式：半双工和全双工。

半双工模式中，数据是通过在共享介质上采用载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）协议实现传输的。

它的主要缺点在于有效性和距离限制，链路距离受最小 MAC 帧大小的限制。

该限制极大的降低了其高速传输的有效性。

因此，引入了载波扩展技术来确保千兆位以太网中 MAC 帧的最小长度为 512 字节，从而达到了合理的链路距离要求。

传输速率当前定义在光纤和双绞线上的传输速率有四种：10 Mbps － 10Base-T 以太网100 Mbps －快速以太网1000 Mbps －千兆位以太网（802.3z）10 千兆位以太网－ IEEE 802.3ae本文我们主要讨论以太网的总体概况。

有关快速以太网、千兆位以太网以及万兆位以太网的具体内容将在其它文档中另作介绍。

在所有 IEEE 802 协议中，ISO 数据链路层被划分为两个 I EEE 802 子层，介质访问控制（MAC）子层和 MAC －客户端子层。

IEEE 802.3 物理层对应于 ISO 物理层。

MAC 子层有两个基本职能：数据封装，包括传输之前的帧组合和接收中、接收后的帧解析 / 差错检测。

介质访问控制，包括帧传输初始化和传输失败恢复。

介质访问控制（MAC）－客户端子层可能是以下一种：逻辑链路控制（LLC），提供终端协议栈的以太网 MAC 和上层之间的接口，其中 LLC 由 IEEE 802.2 标准定义。

以太网技术基础知识

以太网技术基础知识1以太网概述802.3：协议族描述了以太网的相关规范，包括：802.3：定义了CSMA/CD标准的媒体访问控制MAC和物理层规范。

802.3u：定义100M的以太网技术标准，为802.3的一部分。

802.3z：定义1000M的以太网技术标准，为802.3的一部分。

IEEE802.3主要使用了带冲突检测的载波监听多路访问协议（CSMA/CD：Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）。

CSMA/CD与人际间的通话非常相似（即先听再说），假设很多人在聊天，同一时间只允许一个人讲话，协议的处理过程为：1、载波侦听：想发送信息包的站要确保现在没有其他节点和站在使用共享介质，所以该站首先要监听信道上的动静（即先听后说）；2、如果信道在一定时间段内寂静无声（称为帧间缝隙IFG），该站就开始传输（无声则讲）；3、如果信道一直很忙碌，就一直监视信道，直到出现最小的帧间IFG时段时，该站开始发送它的数据（一等到有空就讲）；4、冲突检测：如果两个站或更多的站都在监听和等待发送，然后在信道空时同时决定立即（几乎同时)开始发送数据，此时就发生碰撞。

这一事件会导致冲突，并使双方信息包都受到损坏，因此以太网在传输过程中不断的监听信道，以检测碰撞冲突（边谈边听）；5、如果一个站在传输期间检测出碰撞冲突，则立即停止该次传输，并向信道发出一个“拥挤”信号，以确保所有其他站也发现该冲突，从而摒弃可能一直在接收的受损的信息包（抛弃废话）；6、多路存取：在等待一段时间（后退）后，想发送的站试图进行新的发送。

一种特殊的随机后退算法决定了不同的站在试图再次发送数据前要等待一段时间。

二进制指数后退算法，即检测到n次冲突以后，则在0~2^n个时间片（512Bit时间）之间随机选择一个等待时间，一直等到成功发送为止。

IEEE 802.3u定义了100M快速以太网的标准，其采用的协议几乎与10M以太网完全相同，只是速率提高了10倍，传输的介质增加了对光纤的支持。