以太网详细介绍
以太网介绍分析 (一)
以太网介绍分析 (一)以太网介绍分析以太网 (Ethernet) 是广泛应用于局域网的一种计算机通信技术。
它是由Robert Metcalfe和他的研究团队于1970年代末在美国计算机科学实验室发明的。
与其他局域网技术相比，以太网更加廉价、易于部署和维护，因此被广泛使用。
一、以太网的工作原理以太网利用一种称为CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）的协议来管理网络中的数据传输。
这种协议要求每台计算机在发送数据包之前侦听网络上是否有其他计算机正在发送数据。
如果网络中没有数据包，则计算机可以发送数据包。
如果两个或多个计算机同时开始发送数据包，它们会发生碰撞，并自动停止发送，然后稍微等待一段时间再次发送。
这种反复检测和等待的过程称为CSMA/CD过程。
二、以太网的拓扑结构以太网的拓扑结构包括星型拓扑、总线型拓扑和环型拓扑。
其中，星型拓扑是最为常见的拓扑结构。
它的特点是所有节点都连接到交换机上，交换机起着调度和转发数据的作用。
总线型拓扑的特点是所有节点都连接到同一条总线上，数据包从一个节点传输到另一个节点。
环型拓扑的特点是各节点连接成一个环形，数据包从一个节点传输到相邻的节点，直到到达目的节点。
三、以太网的速率和传输距离以太网的传输速率通常为10Mbps、100 Mbps或1000Mbps。
在实际应用中，越高的传输速率意味着更大的带宽和更高的传输效率。
以太网的传输距离受网线材料和信号衰减等因素影响。
一般而言，100米是以太网正常的传输距离。
四、以太网的优缺点以太网被广泛应用于局域网的原因之一是其优良的性价比。
与其他局域网技术相比，它更加便宜。
此外，它的部署和维护也更加简单。
另一方面，以太网的主要缺点是其速度相对较慢。
与一些现代的局域网技术（如光纤网络）相比，它的速度远远不够快。
总之，以太网是一种被广泛应用于局域网中的计算机通信技术。
以太网原理通俗易懂图文说明PPT课件
• 使用VLAN来划分网络后，网络的效率提高不少，可是本来不需要相互 访问的两个部门，现在又要少量的访问需求，该怎么办到呢？
我有个办法，你看行吗—— 让VLAN只限制 广播报文，不限制单播报文！
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解决办法（一）
解 决办法 （一）
使用路由器连接不同的VLAN
成固定的？
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以太网帧结构
DMAC SMAC Length/T DATA/PAD
FCS
Ethernet_II 802.3
Length/Type值
含义
Length/T > 1500 代表了该帧的类型 Length/T <= 1500 代表了该帧的长度
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以太网原理---CSMA/CD
（ L2+路 由 器 ） 模 式的缺 陷
1.需要多个设备，组网复杂； 2.VLAN间通信通过路由器完成； 3.路由器价格昂贵，速率较低。
LANSwitch单个100M端 10.110.10.0
口64字节包转发能力 148,810pps
工程部 VLAN
10.110.20.0
市场部 VLAN
传统路由器整机64字节包 转发能力通常＜ 100,100pps
共享式以太网传输介质
共 享式以 太网传 输介质
10Base5：粗同轴电缆（5代表电缆的字段长度是500米）
10Base2：细同轴电缆（2代表电缆的字段长度是200米）
• 在共享式以太网之时，使用一种称为抽头的设备建立与同轴电缆的连接。须 用特殊的工具在同轴电缆里挖一个小洞，然后将抽头接入。此项工作存在一 定的风险：因为任何疏忽，都有可能使电缆的中心导体与屏蔽层短接，导致 这个网络段的崩溃。同轴电缆的致命缺陷是：电缆上的设备是串连的，单点 的故障可以导致这个网络的崩溃。
以太网
直通网线制作示例图
交叉网线制作示例图
百兆以太网标准
IEEE802.3u规定了快速以太网标准，也叫做百 兆以太网。IEEE802.3u在物理层使用 100BaseTX或100BaseFX标准。IEEE802.3中规 定物理层采用4B/5B编码，可以适应半双工或 全双工工作方式。工作在半双工状态下时，在 数据链路层同样采用CSMA/CD介质占用规则。 100M以太网在采用光纤连接时物理标准为 100BaseFX。工作方式和传输距离与10M以太 网相同。
Ethernet 组成
Ethernet 基本网络组成：
共享媒体和电缆：双绞线，同轴细缆，同轴 粗缆，光纤； 转发器或集线器； 网桥； 交换机。
Ethernet地址
为了标识以太网上的每台主机，需 要给每台主机上的网络适配器分配一个 唯一的通信地址，即Ethernet地址或称 为网卡的物理地址、MAC地址。
以太网帧的结构
以太网的帧前面都有一段前同步信号，作为帧 开始的标记，以及同步发送方和接收方的时钟。 前同步信号包括64位二进制码，前面62位是连 续的“1010……”间隔，最后两是“11”，称为 “开始标记”。前同步位没有意义，虽然它也 是帧的组成部分，但严格地说不属于帧的有效 字段。
以太网帧的结构
数据传输形式
a.单播unicast：数据包从源节点发送到目的节点， 用目的节点的地址为数据包编址，将数据包发 送到网络上，由网络将数据包最终传送到目的 节点。 b.多播multicast：由单一数据包组成，被复制后 发送到网络上某些特定的节点：源节点用多播 传输的地址为数据包编址，然后将其发送到网 络上，数据包在网络上得到复制并被传送到多 播地址指定的节点上去。 c.广播broadcast：由单一数据包组成，被复制后 发送到网络上所有节点。方式类似于多播。
以太网技术基本原理
以太网技术基本原理以太网是一种局域网技术，其基本原理是基于CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）协议，采用共享介质的方式实现各个终端设备之间的数据通信。
以下是以太网技术的基本原理的详细介绍。
1.CSMA/CD协议：CSMA/CD协议是以太网的核心协议，用于解决多个终端设备同时访问共享介质时产生的冲突问题。
其工作原理是，在发送数据之前，终端设备会先监听共享介质上是否有信号传输，如果没有，则可以开始发送自己的数据。
如果检测到有信号传输，表示介质正在被占用，终端设备会等待一段随机的时间后再次进行监听，以便选择合适的时机进行数据发送。
如果在发送数据的过程中，终端设备检测到介质上有冲突，就会终止发送并等待一段时间，再次检测介质是否被占用，然后重新开始发送数据。
通过这种方式，CSMA/CD协议可以有效地解决冲突问题，实现数据的可靠传输。
2.介质访问控制：以太网采用的是共享介质的方式，多个终端设备共享同一根传输介质。
为了保证每个终端设备的公平性和均衡性，以太网采用了介质访问控制机制。
具体来说，以太网将共享介质分割为多个时隙，并将每个时隙划分为一个最小的数据传输单元（称为“帧”）。
终端设备在进行数据传输之前，需要等待一个空闲的时隙，然后按照时隙进行数据发送。
这种介质访问控制机制能够有效地保证每个终端设备的公平访问权，并避免了数据传输的混乱和冲突。
3.MAC地址：以太网使用MAC（媒体访问控制）地址来唯一标识网络中的每个终端设备。
MAC地址是一个48位的全球唯一标识符，由6个字节组成。
其中前3个字节是由IEEE管理的组织唯一标识符（OUI），用于标识设备的生产厂商，后3个字节由设备厂商自行分配。
每个终端设备在生产时都会被分配一个唯一的MAC地址，以太网通过这个地址来确定数据应该发送到哪个设备。
4.帧格式：以太网的数据传输通过帧来进行，每个帧是一个完整的数据包。
以太网的帧格式包括了源MAC地址、目标MAC地址、协议类型和数据部分。
以太网介绍
3
第 三 章 以 太 网 介 绍
以太网概述
IEEE 802标准
IEEE 802标准是由IEEE（国际电气和电子工 程师学会）制订的局域网标准 IEEE 802委员会有10多个分委员会
第 三 章 以 太 网 介 绍
802.1A，概述、体系结构和网络互连，网络管理 802.1B，寻址、网络管理、网间互连及高层接口 802.2，逻辑链路控制LLC 802.3，CSMA/CD共享总线网，即Ethernet 802.5，令牌环网（Token-Ring） 802.11，无线局域网
第 三 章
以太网介绍
本章要点
以太网概述 以太网的物理层 以太网的数据链路层 帧格式 帧捕捉工具介绍
第 三 章 以 太 网 介 绍
2
以太网概述
以太网的诞生
1973年，施乐（Xerox）公司设计了第一个 局域网系统，被命名为Ethernet，带宽为 2.94Mbps 1982年，DEC、Intel和Xerox联合发表了 Ethernet Version 2规范，将带宽提高到了 10Mbps，并正式投入商业市场 1983年，IEEE通过了802.3 CSMA/CD规范
NAME表示局域网的名称
Ethernet，以太网 FastEthernet，快速以太网 GigaEhternet，千兆以太网
Y表示传输媒体
5指粗同轴电缆 2指细同轴电缆 T指双绞线 F指光纤
5
例如：IEEE 802.3 10BaseT Ethernet，不过 通常缩写为10BaseT
100BaseT2 3类以上双绞线
2对
100米
以太网工作原理
以太网工作原理以太网是一种常见的局域网技术，它使用了一种称为CSMA/CD（载波监听多路访问/碰撞检测）的协议来控制数据传输。
在以太网中，数据被分割成帧，然后通过网络传输。
接下来，我们将详细介绍以太网的工作原理。
首先，以太网使用CSMA/CD协议来控制数据传输。
这意味着当一个设备想要发送数据时，它首先会监听网络，确保没有其他设备正在发送数据。
如果网络空闲，设备就会发送数据。
但是，如果多个设备同时发送数据，就会发生碰撞。
当检测到碰撞时，设备会随机等待一段时间，然后重新发送数据。
其次，以太网使用MAC地址来识别设备。
每个以太网设备都有一个唯一的MAC地址，它由48位二进制数组成。
当数据帧被发送到网络上时，它包含了目标设备的MAC地址，以太网设备会根据这个地址来决定是否接收数据。
此外，以太网使用了CSMA/CD协议来控制网络的拓扑结构。
在以太网中，常见的拓扑结构包括总线型、星型和树型。
总线型拓扑中，所有设备都连接到同一条总线上；星型拓扑中，所有设备都连接到一个中央设备上；树型拓扑则是将多个星型拓扑连接在一起。
最后，以太网使用了以太网交换机来提高网络性能。
交换机可以根据MAC地址来转发数据，而不是像集线器一样简单地将数据广播到整个网络上。
这样可以减少网络拥塞，提高数据传输效率。
总之，以太网是一种常见的局域网技术，它使用了CSMA/CD协议来控制数据传输，使用MAC地址来识别设备，使用不同的拓扑结构来搭建网络，同时利用以太网交换机来提高网络性能。
通过了解以太网的工作原理，我们可以更好地理解局域网的工作方式，从而更好地设计和管理网络。
以太网详细介绍
Balanced Copper Xcvr Shielded Balanced Copper Cable
2005©
zqiangwu@
GBN支持的传输供介质
1000 Mbps MAC (Media Access Control) 802.3z CSMA/CD Ethernet
1000BaseLX (1300 nm)
多模光纤连接的最大距离为550米 单模光纤连接的最大距离为3000米
铜基连接距离最大为25米，基于5类无屏蔽双绞线的连接距离增至 100 米的技术
可选的千兆位介质无关接口(GMII) 基于光纤的全双工和半双工操作
2005©
zqiangwu@
GBN的优点
千兆以太网采用和以太网、快速以太网一样的可变长的 （64－1514byte）IEEE802.3帧格式 千兆以太网在不改变现有的网络结构的前提下得到更高的 带宽。千兆网和以前的以太网以及快速以太网几乎一样， 都支持相同的IEEE 802.3帧格式、全双工和流控制模式。 根据IEEE802.3x的定义，当两个节点以全双工通讯时，线 路上能同时发送和接收数据包。千兆以太网在全双工模式 下遵循该标准进行通讯 ，也遵循标准以太网的流控制模 式来避免冲突和拥挤简单、直接的转移低成本；支持新应 用程序能力强；弹性化的网络设计简单、直接的转移到高 性能平台
2005©
zqiangwu@
千兆网的技术规范
规范名称
1000BASE-LX
传输介质
62.5um 多模 50um 多模 10um 单模 62.5um 多模
编码方式
8B/10B 8B/10B 8B/10B 8B/10B
传输带宽
500MHz 400/500MHz
1以太网介绍及工作原理
以太网的解释以太网(EtherNet)以太网最早由Xerox（施乐）公司创建，在1980年，DEC、lntel和Xerox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局域网，包括标准的以太网(10Mbit/s)、快速以太网(100Mbit/s)和10G(10Gbit/s)以太网，采用的是CSMA/CD访问控制法，它们都符合IEEE802.3IEEE 802.3标准它规定了包括物理层的连线、电信号和介质访问层协议的内容。
以太网是当前应用最普遍的局域网技术。
它很大程度上取代了其他局域网标准，如令牌环、FDDI和ARCNET。
历经100M以太网在上世纪末的飞速发展后，目前千兆以太网甚至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。
历史以太网技术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1973年，当年罗伯特.梅特卡夫(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1976年，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交换技术》的文章。
1979年，梅特卡夫为了开发个人电脑和局域网离开了施乐，成立了3Com公司。
3com 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1980年9月30日出台。
当时业界有两个流行的非公有网络标准令牌环网和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，3Com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，在理论上令牌环网要比以太网优越。
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网卡大赚。
以太网的介绍和原理
以太网(Ethernet)指的是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范。
以太网络使用CSMA/CD(载波监听多路访问及冲突检测技术)技术，并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上。
以太网与IEEE802·3系列标准相类似。
它不是一种具体的网络，是一种技术规范。
以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。
该标准定义了在局域网（LAN）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以太网由于其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成为应用最为广泛的以太网技术。
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。
快速以太网目前在局域网中占主导地位，是速度为100Mb/s有广播式网络，两者从结构到功能基本相同，只是在速度上具有优势。
以太网的分类和发展一、标准以太网开始以太网只有10Mbps的吞吐量，使用的是CSMA／CD（带有碰撞检测的载波侦听多路访问）的访问控制方法，这种早期的10Mbps以太网称之为标准以太网。
以太网主要有两种传输介质，那就是双绞线和同轴电缆。
所有的以太网都遵循IEEE 802.3标准，下面列出是IEEE 802.3的一些以太网络标准，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网线长度（基准单位是100m），Base表示“基带”的意思，Broad代表“带宽”。
·10Base－5 使用粗同轴电缆，最大网段长度为500m，基带传输方法；·10Base－2 使用细同轴电缆，最大网段长度为185m，基带传输方法；·10Base－T 使用双绞线电缆，最大网段长度为100m；· 1Base－5 使用双绞线电缆，最大网段长度为500m，传输速度为1Mbps；·10Broad－36 使用同轴电缆（RG－59／U CATV），最大网段长度为3600m，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；二、快速以太网随着网络的发展，传统标准的以太网技术已难以满足日益增长的网络数据流量速度需求。
40g以太网标准
40G以太网标准介绍以太网是一种局域网标准，用于在计算机之间传输数据。
随着网络需求的增长，40G以太网标准应运而生。
本文将介绍40G以太网的基本概念、技术特点和应用场景。
基本概念40G以太网是指传输速率达到40 Gbps（Gigabits per second）的以太网标准。
它是高速以太网技术的进一步发展，主要用于大规模数据中心、云计算和高性能计算等领域。
技术特点1. 高带宽40G以太网提供了比传统的以太网更高的传输速率，可以满足大规模数据传输的需求。
它能够同时传输更多的数据包，提供更高的带宽和吞吐量。
2. 低延迟40G以太网通过优化数据传输的方式，降低了网络传输延迟。
这对于需要实时数据传输的应用特别重要，如在线游戏、高频交易等。
3. 高可靠性40G以太网采用了一系列高可靠性的技术，如冗余链路、流控制和错误校正等。
这些技术能够提高网络的可用性和容错能力，确保数据的安全和可靠传输。
4. 兼容性40G以太网与现有的网络设备兼容性良好，可以无缝连接到现有的以太网基础设施上。
这样可以降低升级成本，提高网络的可扩展性。
应用场景1. 数据中心随着大数据时代的到来，数据中心对高速、高带宽的网络需求越来越大。
40G以太网能够满足数据中心对于大规模数据传输和处理的要求，支持大规模虚拟化和云计算应用。
2. 高性能计算40G以太网在高性能计算领域具有广泛的应用。
它能够提供更高的带宽和更低的延迟，满足对于大规模数据并行计算的需求。
3. 视频监控视频监控系统需要传输大量的视频数据，对网络带宽和稳定性要求很高。
40G 以太网可以提供足够的带宽和稳定性，以保证视频流的实时传输和高清显示。
总结40G以太网是一种高速、高带宽的以太网标准，适用于大规模数据中心、云计算和高性能计算等领域。
它具有高带宽、低延迟、高可靠性和兼容性等技术特点。
通过满足现代应用对于大规模数据传输和处理的需求，40G以太网在不同行业有着广泛的应用前景。
万兆以太网技术的介绍
以太网的发展以太网（Ethernet）是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。
以太网络使用CSMA/CD(载波监听多路访问及冲突检测)技术，并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上。
以太网的定义：以太网是当前广泛使用，采用共享总线型传输媒体方式的局域网。
以太网有标准以太网和快速以太网之分。
标准以太网：以太网开始以太网只有10Mbps的吞吐量，使用的是带有冲突检测的载波侦听多路访问的访问控制方法，这种早期的10Mbps以太网称之为标准以太网。
以太网可以使用粗同轴电缆、细同轴电缆、非屏蔽双绞线、屏蔽双绞线和光纤等多种传输介质进行连接。
快速以太网：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（介质存取控制）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。
以太网的发展历程：以太网最早由Xerox（施乐）公司创建，于1980年DEC、lntel和Xerox三家公司联合开发成为一个标准。
1982年12月IEEE802.3标准的出现，标志着以太网技术标准的起步，同时也标志着符合国际标准、具有高度互通性的以太网产品的面世。
IEEE802.3标准规定以太网是以10Mbps的速度运行，采用载波侦听多路访问/冲突检测(简称为CSMA/MD)介质存取控制(简称为MAC)协议在共享介质上传输数据的技术。
1990年，为了提高网络带宽，一种能同时提供多条传输路径的以太网设备出现了，这就是以太网交换机，它标志着以太网从共享时代进入了交换时代。
1993年，全双工以太网的出现，又改变了以太网半双工的工作模式，不仅使以太网的传输速度又翻了一翻，彻底解决了多个端口的信道竞争。
1995年3月，IEEE802.3u规范的通过，标志着以100Mbps的速度运行的快速以太网时代的来临。
1以太网介绍及工作原理
以太网的解释以太网(EtherNe t)以太网最早由X e rox（施乐）公司创建，在1980年，D EC、lntel和X erox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局域网，包括标准的以太网(10Mbit/s)、快速以太网(100Mbit/s)和10G(10Gbit/s)以太网，采用的是CSMA/CD访问控制法，它们都符合IEEE802.3IEEE 802.3标准它规定了包括物理层的连线、电信号和介质访问层协议的内容。
以太网是当前应用最普遍的局域网技术。
它很大程度上取代了其他局域网标准，如令牌环、FDDI和AR CNET。
历经100M以太网在上世纪末的飞速发展后，目前千兆以太网甚至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。
历史以太网技术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1973年，当年罗伯特.梅特卡夫(RobertMetcalf e)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1976年，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交换技术》的文章。
1979年，梅特卡夫为了开发个人电脑和局域网离开了施乐，成立了3Com公司。
3com 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1980年9月30日出台。
当时业界有两个流行的非公有网络标准令牌环网和AR CNET，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，3Com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。
以太网的介绍
以太网的介绍以太网，属网络低层协议，通常在OSI模型的物理层和数据链路层操作。
接下来小编为大家整理了以太网的介绍，希望对你有帮助哦!以太网(Ethernet)是一种计算机局域网组网技术。
IEEE制定的IEEE 802.3标准给出了以太网的技术标准。
它规定了包括物理层的连线、电信号和介质访问层协议的内容。
以太网是当前应用最普遍的局域网技术。
它很大程度上取代了其他局域网标准，如令牌环网、FDDI 和ARCNET。
以太网的标准拓扑结构为总线型拓扑，但目前的快速以太网(100BASE-T、1000BASE-T标准)为了最大程度的减少冲突，最大程度的提高网络速度和使用效率，使用交换机(Switch)来进行网络连接和组织，这样，以太网的拓扑结构就成了星型，但在逻辑上，以太网仍然使用总线型拓扑和CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Derect 即带冲突检测的载波监听多路访问) 的总线争用技术。
历史以太网技术的最初进展来自于施乐帕洛阿尔托研究中心(Xerox PARC)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1973年，当年罗伯特.梅特卡夫(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1976年，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交换技术》的文章。
1979年，梅特卡夫为了开发个人电脑和局域网(LANs)离开了施乐，成立了3Com公司。
3com对DEC, Intel, 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1980年9月30日出台。
当时业界有两个流行的非公有网络标准令牌环网(token ring)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，3Com也成了一个国际化的大公司。
以太网介绍及其线缆概述---网络基础篇（2）
以太⽹介绍及其线缆概述---⽹络基础篇（2）什么是以太⽹？1. 以太⽹是⼀种局域⽹的技术规范，⽽不是⼀种具体⽹络2. 定义物理层特性3. 定义数据链路层特性4. 定义信号传输模式5. 定义双⼯模式局域⽹分类令牌环/令牌总线⽹络（Token Ring） 没有QoS机制，服务得不到保障FDDI（Fiber Distributed Data Interface ） 改善令牌环的缺点 最⼤100M，仅仅⽀持光纤和5类线，难以移植以太⽹ 以太⽹是⽬前应⽤最普遍的局域⽹技术，取代了其他局域⽹标准如、物理层标准 物理层标准规定了信号、连接器和电缆要求。
物理层-信号信号（差分曼彻斯特编码）标准使不同设备能够实现互相操作。
物理层-连接器连接器分两种： 1. RJ-45连接器（插孔） 2. 光纤连接器物理层-电缆 电缆标准使不同公司制作的电缆和⽹卡能够协调⼯作。
物理介质的类型1、铜介质：（类型包括） －同轴电缆 －双绞线 - ⾮屏蔽双绞线 - 屏蔽双绞线同轴电缆• 同轴电缆 细缆：50Ω，传输数字信号，使⽤BNC接头连接到⽹卡 粗缆：75Ω，传输模拟信号，需要使⽤转换器转化成AUI接头⾮屏蔽双绞线UTP电缆UTP 电缆的特点UTP 电缆类型 －以太⽹直通电缆 －以太⽹交叉电缆 －反转电缆线序标准： 568A ⽩绿、绿、⽩橙、兰、⽩兰、橙、⽩棕、棕 568B ⽩橙、橙、⽩绿、兰、⽩兰、绿、⽩棕、棕有效线缆长度100⽶屏蔽双绞线 (STP) 电缆2、光纤介质：光纤中⼼是光传播的玻璃芯： – 芯外⾯包围着⼀层折射率⽐芯低的玻璃封套，以使光纤保持在芯内。
– 再外⾯的是⼀层薄的塑料外套，⽤来保护封套。
光纤分为单模光纤和多模光纤：光纤提供全双⼯通信，每个⽅向使⽤⼀根专⽤光缆。
光纤连接器⽹络传输介质标准数据链路层的功能数据链路层通常拆分成两个⼦层：上⼦层和下⼦层。
－逻辑链路控制 －介质访问控制数据链路层-创建帧数据链路层帧格式：数据链路层设备-⽹络适配器（Adapter）⽹络适配器（⽹卡） ⽹络适配器属于数据链路层设备MAC地址 每个⽹卡芯⽚都会烧录⼀个全球唯⼀的MAC地址⽹卡速率 10、100、1000M⾃适应双⼯模式 ⽀持全双⼯、半双⼯、⾃适应数据链路层设备-交换机每个接⼝都有⾃⼰的冲突域所有的接⼝都在同⼀个⼴播域思科⽹络设计三层接⼊层：把每个终端都连接在⼀起。
以太网和POS技术介绍
以太网和POS技术介绍2.1、以太网技术以太网接口是实现计算机网络互联的最常用接口，以太网接口以其廉价、兼容性好的优势表现出了强大的生命力。
以太网主要有IEEE802.3标准和 DIX Ethernet V2标准。
两种标准的 MAC帧格式如图1。
两种标准的MAC帧均有6字节长的目的地址和源地址，4字节长的FCS， 2字节长的类型（或长度），MAC 客户数据均是46-1500字节，区别在于802.3帧有LLC（逻辑链路控制）子层。
为了达到比特同步，从MAC子层向下传到物理层时还要在帧的前面插入8个字节，前面7个字节称为前同步码，第8个字节是帧开始定界符，表示其后面的信息就是MAC帧了。
MAC子层还规定了帧间最小间隔为12个字节。
以太网接口主要有10BASE-T、10BASE-F、100BASE-T、10BASE-FX、1000BASE-X、1000BASE-T接口，在跨城市互联中将主要用到GE及以上的接口。
GE物理接口有1000BASE-X（802.3z标准）和1000BASE-T（802.3ab标准）两种。
2、POS技术POS技术实际上就是使用SONET/SDH设备/帧结构来传送IP业务。
它利用SDH 标准的帧结构，同时利用点到点传送的封装技术把IP业务进行封装，然后在光纤或传输系统上进行传输。
POS技术标准的封装协议主要有PPP/HDLC、LAPS和GFP封装协议三种。
2.1、PPP/HDLC协议PPP/HDLC协议是最常用的IP over SDH链路层协议。
它是将IP数据报通过PPP（点对点协议）进行分组，然后使用HDLC（高级链路控制）协议根据RFC1662规范对PPP分组进行定界装帧，最后将其映射到基于字节的SDH虚容器中，再加上相应的开销置入STM-N帧中。
PPP/HDLC帧格式如图2所示。
2.2、LAPS协议LAPS协议是HDLC协议族的一种，它与PPP/HDLC协议有很多相识之处，比如都采用标志字节0x7E进行帧定界，控制域依然是0x03，但 LAPS信息部分已取消了协议字节和填充字节。
以太网物理层介绍研究 (一)
以太网物理层介绍研究 (一)以太网是一种封装了数据的通信协议，常用于局域网中。
其最重要的部分就是物理层，因为它定义了数据在电缆上的传输方式，包括传输速率、电缆类型等。
本文将从以下几个方面阐述以太网物理层的基本知识。
一、传输速率以太网的传输速率有多种，最常见的是10Mbps和100Mbps。
此外，还有更高速率的1000Mbps（即千兆以太网）和10000Mbps（即万兆以太网）。
这些速率的不同对于网络的性能有着显著的影响。
二、电缆类型以太网中常用的电缆有两种：同轴电缆和双绞线电缆。
同轴电缆很少使用，因为它难以安装和维护。
双绞线电缆是目前最常用的电缆类型，它可分为两种：直通电缆和交叉电缆。
直通电缆被用于将计算机连接到集线器上，而交叉电缆被用于将两台计算机直接连接起来。
三、物理层协议以太网的物理层协议定义了数据在电缆上的传输方式。
其中最常见的协议是CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测）。
这种协议要求发送方侦听网络上的信号，以检测是否有其他计算机正在传输数据。
如果存在冲突，则所有计算机都停止发送，并在随机延迟后再次尝试。
四、重复器与集线器重复器和集线器是以太网中最常用的设备之一。
重复器可以将网络分割成多个片段，同时对信号进行放大，以便在延长电缆长度时保持数据传输速率。
而集线器可以将多个计算机连接到同一个物理网络上。
集线器还可以增加网络的容量和延长电缆的长度。
总之，以太网的物理层是一个非常重要的部分，它对于计算机网络的性能和速度有着决定性的影响。
学习和理解这些基本知识将帮助人们有效地设计和维护自己的局域网。
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Balanced Copper Xcvr Shielded Balanced Copper Cable
2005©
zqiangwu@
GBN支持的传输供介质
1000 Mbps MAC (Media Access Control) 802.3z CSMA/CD Ethernet
1000BaseLX (1300 nm)
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Syllabus
100M以太网 1000M以太网 10G以太网 不同以太网的接口规范
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GBN功能单元的设计要求
Ethernet Upper Layers
IEEE 802.3z 目标
品
由于采用CSMA/CD协议，可与10BASE-T并行工作，避免了 协议转换造成的系统开销，因此效率更高
标准化已经形成，而代价却比较低廉
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FDDI系统
FDDI规定了利用光纤媒体，以100Mbps的速率传输的基于令牌 的双环局域网技术
FDDI最重要的特性在于它采用光纤作为传输媒体。FDDI可利 用两种类型的光纤：单模和多模。
在一般的环型网络中，只有一个主时钟，但是由于在绕环运 行时，时钟信号会有一点点的偏移，虽然偏移量不是很大， 但每个节点产生的偏移累积起来还是相当可观的。 100Mbps光纤环中，由于速率的大幅提高，因此，时钟偏移
的现象更为严重。因此，FDDI标准规定使用分布式的时钟偏
移解决方法。每个节点有独立的时钟和弹性缓冲器。进入节 点缓冲器的数据，其时钟是按照输入信号的时钟确定的，但
MAC PHY
8B/10B Encoding/Decoding
Copper PHY Encoder/Decoder Unshielded Twisted Pair Xcvr Unshielded Twisted Pair
•
MAC ＆ PHY标准
简单
利用现有技术
LWL SWL Fiber Optic Fiber Optic Xcvr Xcvr Single-Mode Multimode or Multimode Fiber Fiber
1000BASE-SX
160MHz
220m
62.5um 多模
50um 多模 50um 多模 1000BASE-CX 1000BASE-T STP UTP 5 Class
8B/10B
8B/10B 8B/10B 8B/10B
Trellis/Viterbi
200MHz
400MHz 500MHz
275m
500m 550m 25m
1997
1999
1995
Ethernet FDDI
10x 100x
Fast Ethernet/ OC-3 ATM
1000x
Gigabit Ethernet/ OC-12, 48 ATM
迎合带宽与服务的需求！
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10 Gigabit Ethernet/ OC-192 ATM/PoS
125MHz
100m
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GBN技术特点
千兆位以太网标准IEEE802.3z
1000Mbps通信速率
802. 3以太网帧格式
载波侦听多路访问和冲突检测(CSMA/CD)技术 在一个冲突域中支持一个中继器(Repeater)
10BASE-T和100BASE-T向下兼容技术
传输介质 传输技术 传输速率 数据速率 介质段长 物理范围
100BASE-TX 2 对，STP/5 类 UTP 4B5B，NRZI ， MLT-3 125 MBaud 100 Mbps 100 m 200 m
100BASE-FX 2 对，光纤 4B5B，NRZI 125 MBaud 100 Mbps 100 m 400 m
Long Reach Lasers: 15 to 60 km
1000BaseSX ~850 nm “Long-Haul Copper” (802.3ab) 1000BaseCX Copper
Balanced Shielded Cable
//
25m 机房内 100m 写字间 220m 500m 550m 楼宇内的主干 5 km 校园网主干
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千兆网的技术规范
规范名称
1000BASE-LX
传输介质
62.5um 多模 50um 多模 10um 单模 62.5um 多模
编码方式
8B/10B 8B/10B 8B/10B 8B/10B
传输带宽
500MHz 400/500MHz
传输距离
550m 550m 5000m
它与10BASE-T一样采用了IEEE802.3 CSMA/CD的MAC协议
层，并具有同样的星型拓扑结构
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100BASE-T特点
采用所有一般以太网做媒体，从而保护了现有网络投资，无 需网线的改变 采用现在流行的简单网络管理协议SNMP的网管软件和以太 网管理信息库（以太MIB），所以完全兼容于现有的网管产
100BASE-T4 4 对，3、4、5 类 UTP 8B6T，NRZ 25 MBaud 100 Mbps 100 m 200 m
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100Mbps 快速以太网
与10Mbps网络的比较： •拓扑结构和媒体布线方法几乎完全一样； •传输率快10倍； •帧结构和介质访问控制方式沿用IEEE802.3。
3种不同的物理层标准：
MAC子层 100BaseTX 2对5类 UTP
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100BaseFX
100BaseT4 4对3类 UTP
光纤
快速以太网
100BASE-T快速以太网标准是直接由10BASE-T以太网标准 发展而来的，是10BASE-T以太网标准的扩展 它保留了众所周知的以太网的观念，同时开发了新的传输技 术，使网络速度提高了十倍
FDDI的逻辑拓扑是一个逻辑环。物理拓扑有星型或是环型。 FDDI规范定义了两种节点的入网方式。单端口连接点（SAS） 连接到双环的一个环上，而双端口连接点（DAS）
FDDI
DAS SAS 2005© zqiangwu@ 集中
802.3 帧格式 半/全双工 CSMA/CD
Media Access Control (MAC) Full Duplex and/or Half Duplex Logical “Media Independent Interface” GMII (Optional)
优化流量控制
传输介质是向前兼容
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FDDI帧格式 (2)
PA SD FC DA SA INFO FCS ED FS
SA：源地址。标识发送帧的那个节点地址。和目的地址一 样，也包括6个字节多路或广播的地址 INFO：数据。包含上层传送过来的数据或控制信息 FCS：帧校验序列。长度为4个字节。由源节点根据帧的内 容，填入循环冗余校验的值。目的节点重新计算该值， 以判断该帧在传输过程中是否出现差错。 ED：结束定界符。包含一些非数据信息用以标识帧的结束。 FS：帧状态。一个字节。使源节点可以判定是否该帧出现 了差错和该帧是否被接收节点确认和复制。
Gigabit Interface Cards (GBICs)
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RJ45
802.3z and 802.3ab 传输介质
1000BaseLX ~1300 nm
{
{
{ {
9u Singlemode
50u Multimode 62.5u Multimode 50u Multimode 62.5u Multimode 4 pr Cat 5 UTP
10,000x
Syllabus
100M以太网 1000M以太网 10G以太网 不同以太网的接口规范
2005©
zqiangwu@
快速以太网
快速以太网通过在物理层减少每一位的传输时间来提高网络的 带宽。为保持兼容性，快速以太网保留了 802.3 的分组格式、 接口以及算法和规则，只是减少位时。 由于双绞线（光纤）星型拓扑结构的优点，所有的快速以太网 均采用双绞线（或是光纤）星型拓扑结构。根据不同的传输介 质，可分为以下三类。
1000BaseSX (780–850 nm)
MMF 550m SMF 3 km
IEEE 802.3z
MMF 220–500m
1000BaseCX Copper Balanced Shielded Cable 25m
1000BaseT Copper Category 5 UTP 100m
IEEE 802.3ab
是，从缓冲器中输出的信号的时钟是根据节点的时钟确定的。
2005©
zqiangwu@
FDDI帧格式 (1)
PA SD FC DA SA INFO FCS ED FS
PA：前导位。用以和节点的时钟同步，对于每个节点预 示着一个帧的到来 SD：开始定界符。一个字节，表明了一个帧的开始，它 包括与其他帧不同的信号模式 FC：帧控制。格式为“CLFFZZZZ”，C标识是同步帧还是 异步帧，L标识使用16位还是48位地址，FF标识是 LLC帧还是MAC控制帧，最后几位标识控制帧的类型 DA：目的地址。包含单路、多路或广播的地址，6字节
高速网络技术