以太网传输介质

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计算机三级《网络技术》基础知识：以太网

计算机三级《网络技术》基础知识：以太网2015计算机三级《网络技术》基础知识：以太网1.以太网的发展1976年7月，Bob在ALOHA网络的基础上，提出总线型局域网的设计思想，并提出冲突检测、载波侦听与随机后退延迟算法，将这种局域网命名为以太网(Ethernet)。

以太网的核心技术是：介质访问控制方法CDMA/CD.这种方法解决了多结点共享公用总线的问题。

早期以太网的传输介质是同轴电缆，后用双绞线，再后用光纤。

2.以太网的帧结构与工作流程(1)以太网数据发送流程冲突：多个站点同时利用总线发送数据，导致数据接收不正确。

总线网没有控制中心，如果一个站点发送数据帧，以广播方式通过总线发送，每一个站点都能收到数据帧，其它站点也可以同时发送，因此冲突不可避免。

CSMA/CD发送流程可简单概括为：先听后发，边听边发，冲突停止，延迟重发。

实现公共传输介质的控制策略，需要解决的问题是：载波侦听，冲突检测，冲突后的处理方法。

(a)载波侦听结点利用总线发送数据时，首先侦听总线是否空闲，以太网规定发送数据采用曼彻斯特编码。

判断总线是否空闲可以判断总线上是否有电平跳变。

不发生跳变总线空闲。

此时如果有结点已准备好发送数据，可以启动发送。

(b)冲突检测方法载波侦听不能完全消除冲突，原因是数字信号是以一定的速率传输的。

例如：结点A发送数据帧时，离他1000m距离的结点在一定的时间延迟后才能收到数据帧，此时间段内如果B也发送数据，造成冲突。

从物理层上看，冲突时多个信号叠加，导致波形不同于任何结点的波形信号。

解决方案：结点A发送数据前，先发送侦听信号，如果侦听信号在最大距离传输时间2倍时，没有冲突信号出现，结点A肯定取得总线的访问权。

冲突信号的延迟时间=2*D/V。

其中：D是结点到最远结点的距离，V表示信号传输速度，信号往返的时间为延迟时间。

进行冲突检测的方法有两种：比较法和编码违例法。

比较法：将发送信号波形与从总线上接收的信号比较，如果不同说明有冲突。

传统以太网和交换以太网

和射频干扰引起的信号恶化 ,必须遵循其规范精确定义的每英尺电缆允许有多少个扭绞。
屏蔽双绞线电缆结合了屏蔽、相互抵消和电线扭绞技术。对电磁干扰和射频干扰具有更好的抵抗能力。
屏蔽双绞线的结构
非屏蔽双绞的结构
2.双绞线的型号按照型号来分主要有以下几类。 (1) 3类双绞线、(2) 4类双绞线、(3) 5类双绞线、(4) 超5类双绞线、 (5) 6类双绞线、(6) 7类双绞线。
1、中继器
中继器又叫转发器，是最简单的网络互联设备，负责在两个节点的物理层上按位传递信息，完成信号的复制、调整和放大功能，以此来延长网络的长度。
在以太网中使用中继器要注意5－4—3—2一l原
则，即4个中继器连接5个段，其中只有3个段可以连
接主机，另2个段是连接段，它们共处于1个广播域。
用中继器连接两个网段
•通信卫星
卫星对地面站进行广播，所有地面站都能通过天线收到卫星发来的报文，可根据阅读报文地址段决定是否需要接收。
通信卫星在3．3万千米高空，数据单程传输到地面的时间为0．24 S～0．27 S，它比计算机发送数据的时间长得多，所以不能用通常计算机网络采用的信道监听办法解决信道争用问题
通信卫星联网方式
第1章传统以太网和交换以太网
一、传输介质与连接器二、网络互联设备
1.1、传输介质与连接器
• 同轴电缆
（一）、同轴电缆的概念，结构。同轴电缆（Coax）是指有两个同心导体，而导体和屏
蔽层又共用同一轴心的电缆。
同轴电缆的结构
同轴电缆的特点：高带宽、及好的噪声抑制性。同轴电缆的带宽取决于电缆长度。1km的电缆可以达到1Gb/s~2Gb/s的数据传输速率。
•光纤
（一）、光纤的概念光纤为光导纤维的简称，由直径大约为0.1mm的细玻璃丝构成。光纤通信：光纤通信就是因为光纤的这种神奇结构而发展起来

简述以太网的工作原理

简述以太网的工作原理
以太网是一种常用的局域网传输技术，其工作原理基于
CSMA/CD（载波侦听多路访问/碰撞检测）协议。

在以太网中，所有主机通过共享同一条物理传输介质（如电缆）进行通信。

每台主机都被配置为具有唯一的MAC地址（媒体
访问控制地址），用于在网络中识别和定位。

工作原理如下：
1. 媒体访问控制：主机在发送数据之前，首先在物理介质上侦听信道，如果信道闲置，则可以发送数据。

如果检测到信道上有信号，则主机延迟发送，等待信号消失。

这样确保每个主机都可以在不发生碰撞的情况下发送数据。

2. 碰撞检测：如果两台或更多台主机同时发送数据，就会发生碰撞。

主机会继续发送数据，同时侦听信道以检测碰撞。

如果检测到碰撞，则主机发送一个干扰信号以停止发送，并等待一段随机时间后重新发送。

3. 数据帧传输：数据在网络上以数据帧的形式传输。

数据帧由起始定界符、目的MAC地址、源MAC地址、类型/长度字段、有效载荷（数据）和校验字段组成。

每个主机通过读取目的MAC地址来检查接收数据帧的目标是自己还是其他主机。

4. 交换机：以太网中经常使用交换机来增加网络性能和带宽。

交换机具有多个端口，每个端口与一个主机相连。

交换机可以将由一个端口接收到的数据帧仅转发到目标主机的端口，而不
会广播到整个网络。

这样可以有效避免碰撞。

总的来说，以太网的工作原理是通过CSMA/CD协议实现的。

它允许主机在共享物理介质上传输数据，并通过碰撞检测和随机退避机制来处理碰撞。

交换机的使用还可以提高网络性能和可靠性。

BaseT与BaseTX的区别

10Base-T与100Base-TX的区别BASE前的数字表示网络的数据传输率，比如说：10BASE指数据传输率为10Mbps，1000BASE为1000MbpsBASE指基带传输，即未经过调制，不能复用的传输，与其对应的BROAD指宽带传输(多用于有线电视网)BASE后的字母或数字指的是传输介质，反应介质特点，比如说10BASE-T中的T指双绞线，10BASE-5指传输距离500M(即粗缆)IEEE 规范共有以下几种:10BASE-5：粗缆。

最大传输距离500M，使用AUI 连接器连接或使用收发器电缆和收发器(MAU)进行连接。

10BASE-2：细缆。

实际传输距离为185M，使用BNC连接器(T型和N型)。

10BASE-T：双绞线。

传输距离100M，使用RJ45连接器。

10BASE-F：光纤。

分为FP，FL，FB 三种链接类型，FP使用无源集线器连接，传输距离500M，FB使用有源连接器，传输距离3000M，FL可以使用多个中继器，可以进一步延长器传输距离。

100BASE-TX：双绞线，使用两对非屏蔽双绞线或两对1类屏蔽双绞线连接，传输距离100M100BASE-T4：4对3类非屏蔽双绞线，传输距离100M100BASE-F：单模或多模光纤，传输距离2000M左右1000BASE-T：5类非屏蔽双绞线，传输距离100M1000BASE-CX：屏蔽类双绞线，传输距离25M1000BASE-LX：单模光纤，传输距离可达3000M1000BASE-SX：多模光纤，传输距离300M 至550M1000base-x SFP表示千兆光口，SFP1000base-t 表示千兆电口10001BASE-X的含义是：1000只传输速率1000M，BASE是基带传输，X代表单模或多模光纤。

1000BASE-T：1000只传输速率1000M，BASE是基带传输，T的含义是5类或者更高级UTP双绞线。

千兆电口与光口的区别电口：插双绞线的端口（网线），一般速率为10M或100M，部分支持1000M。

局域网技术复习题【选择题】

一、选择题【1】：1.在10BASET以太网系统中，网卡上用（A）这对双绞线作为数据信息的发送。

A.l-2B.3-4C.3-5D.4-52.1000BASEF千兆位以太网的传输介质是（C）。

A.单模光纤B.多模光纤C.双绞线D.钢缆3.矩阵交换结构的以太网交换机是主要采用（D）的方法实现。

A.软件和硬件B.软件、硬件和控制处理C.软件D.硬件4.100BASETX的全双工以太网段最长距离为（A）米。

A.100B.2KC.185D.5005.描写令牌环网的标准是（D）。

A.802．2B.802．3C.802．4D.802．56.假如网卡中心连接器为ST，请问网络的传输介质为（D）。

A.双绞线B.细缆C.粗缆D.光纤7.10BASET以太网络的拓扑结构是（B）。

A.总线型B.星型C.环型D.网状型8.在TOKEN-RING的帧格式中，目的地址字段为全1的地址是表示（B）。

A.单地址B.广播地址C.组地址D.无效地址9.用于传输数字信号的同轴电缆一般称为（A）。

A.基带电缆B.频带电缆C.信号电缆D.传输电缆10.如采用中继器来扩展网络，Ethernet最多可用（B）中继器。

A.3B.4C.5D.611.在以太网的帧结构中，前导码的作用主要是（A）。

A.建立同步B.信息数据C.保证传输D.应答信息12.FastIP的主要技术基础是采用（A）协议。

A.NHRPB.RARPC.HROPD.ICMP13.新型结构的高性能L3交换是基于（A）层的网络设备。

A.网络B.数据链路和网络C.数据键路D.传输和网络14.在IEEE802标准系列中，规定今牌传递总线访问方法和物理层规范的标准是（C）。

A.802．2B.802．3C.802.4D.802.515.传输媒体是计算机数据通信时，收发双方进行数据交换的（A）通路。

A.物理信号B.逻辑信号C.编码信号D.调制信号16.在以太网帧中插入VIA：N头部，头部插在（B）之后。

传输介质标准

10M 以太网（标准以太网）100M 以太网（快速以太网）1000M 以太网（千兆以太网）10000M以太网（万兆以太网）10M以太网接口:802.3线缆10Base-T 双绞线，作为物理传输介质100m10Base5 粗，同轴电缆作为物理传输介质500m10Base2 细，同轴电缆作为物理传输介质200m10BaseF 光纤，作为物理传输介质2000m3类双绞线4类双绞线5类双绞线超5类双绞线6类双绞线100M以太网接口:快速以太网由IEEE 802.3u标准定义100Base-T 3类线，传输距离最多100米100Base-T4 3类线，传输距离最多100米100Base-TX 5类以上双绞线,传输距离最多100米，100Mbps全双工100Base-FX 单模光纤，传输距离可达10公里，100Mbps全双工100Base-F 多模光纤，传输距离最多2000米，100Mbps全双工1000M以太网接口:IEEE 802.3z和802.3ab1000Base-T 5类以上UTP双绞线，传输距离最多100米1000Base-F 多模光纤，传输距离最多500米，全双工单模光纤，传输距离最多2-3公里，全双工1000Base-SX 单模模块，只能使用多模光纤，62.5um传输275m，50um传输550m1000Base-LX 多模模块，单模、多模光纤都可使用，主要使用光纤有62.5um、50um、9um，多模550m，单模3km1000Base-CX 150欧姆STP双绞线，适用于交换机之间的连接，传输速率1.25Gbps，使用DB9接头或HSSDC接头，最大25m1000Base-ZX cisco标准，普通单模光纤70km，premium 单模式光纤或者色散位移单模光纤链接跨度达100 km10000M以太网接口:IEEE 802.3ae和802.3ak10GBaseCX4 4对同轴电缆，传输距离15米10GBase-S 多模光纤，50/62.5um光纤，使用波长为850nm，传输距离300米10GBase-L 单模光纤，50/62.5um光纤，使用波长为1310nm，传输距离10km10GBase-E 单模光纤，9um光纤，使用波长为1550nm，传输距离40kmV.24：用途（WAN,AUX,CONSOLE）RS-232 12V可工作在同步、异步两种模式下同步：传输速率115200bps异步：传输速率64000bps（路由器端）DB50----------DB25（外接设备端）波特率：9600 30米.115200 10米V.35：用途（控制信号RS-232 12V，数据与时钟V.35 0.5V）工作在同步模式传输速率2048000bps（路由器端）DB50----------DB34（外接设备端）DB34：DTE端为34针头（粗）；DCE端为34针孔波特率：2400 1250米4800 625米9600 312米.204800 30米ISDN 两种接口BRI和PRI 参考设备（H6060 NT1+、ISDN卡）BRI 基本速率，电信向普通用户提供的是此接口，采用双绞线，速率：BRI是2B+D 则其数据数率为128+16=144kbps2个B通道（每个64K）用于传输话音、数据（一路电话只一个B通道）；1个D通道（16K）用于传输信令U口，使用两芯的RJ-11或者RJ-45连接器（电话线口）；S/T口，使用四芯的RJ-45连接器（网口，数字口）PRI 基群速率，用于大量数据传输，如PBX、LAN等，速率：PRI是30B+2D 数据数率为30*64+2*64=2048kbps在H3C R系列路由器上以CE1/PRI接口形式出现CE1/PRI接口CE1端为DB15针头，PRI端分为75欧姆非平衡同轴电缆的BNC头，接网络120欧姆平衡屏蔽双绞线RJ45头，接网络光纤接头：FCL圆、ST圆、SC方、LC方、MT-RJ方。

网络工程师(基础知识、应用技术)合卷软件资格考试(中级)试卷与参考答案(2024年)

2024年软件资格考试网络工程师(基础知识、应用技术)合卷(中级)模拟试卷(答案在后面)一、基础知识（客观选择题，75题，每题1分，共75分）1、下列关于网络拓扑结构的描述中，不属于基本拓扑结构的是（）。

A、星型拓扑B、环型拓扑C、总线型拓扑D、网状拓扑E、混合型拓扑2、IP地址192.168.1.1属于哪个类别？A、A类B、B类C、C类D、D类3、下列哪一项不是OSI七层模型中的层？A. 物理层B. 数据链路层C. 网络接口层D. 应用层4、在IPv4地址中，A类地址的第一字节范围是多少？A. 1-126B. 128-191C. 192-223D. 224-2395、以下关于IP地址分类的说法中，错误的是：A. A类IP地址范围从0.0.0.0到127.255.255.255B. B类IP地址范围从128.0.0.0到191.255.255.255C. C类IP地址范围从192.0.0.0到223.255.255.255D. D类IP地址用于多播，范围从224.0.0.0到239.255.255.2556、在TCP/IP协议栈中，负责处理数据传输和网络连接控制的是：A. 网络接口层B. 网络层C. 传输层D. 应用层7、在OSI七层参考模型中，哪一层负责处理两个通信系统之间整个消息的传输？确保数据完整无误地从发送方传送到接收方。

A. 物理层B. 数据链路层C. 网络层D. 传输层8、以下关于IPv6地址表示方法的说法中，哪一项是不正确的？A. IPv6地址由128位二进制数构成，通常采用冒号分隔的八组十六进制数表示。

B. 每个部分最多包含4位十六进制数字，不足时前导补零。

C. 连续几组全零可以被压缩为一个双冒号(::)，但每个地址中只能出现一次这样的压缩。

D. 当使用双冒号来简化IPv6地址书写时，必须保证剩余部分足够明确以区分不同的IP地址。

9、以下关于OSI模型七层协议的描述中，正确的是（）A. 物理层负责数据的传输，数据链路层负责数据的传输和错误检测B. 网络层负责物理地址的分配，传输层负责端到端的数据传输C. 会话层负责数据的加密和压缩，表示层负责数据的表示和转换D. 应用层负责数据的传输和错误检测，网络层负责端到端的数据传输 10、以下关于IP地址的描述中，错误的是（）A. IPv4地址由32位二进制数表示B. IPv6地址由128位二进制数表示C. IP地址分为A、B、C、D、E五类D. A类地址的网络部分占用前8位11、在OSI七层模型中，哪一层负责处理端到端的消息传输，并解决消息传递过程中可能出现的问题？A、物理层B、数据链路层C、网络层D、传输层E、会话层F、表示层G、应用层12、下列哪种协议用于支持WWW的应用，并定义了客户端与服务器之间的信息交互规则？A、FTPB、HTTPC、SMTPD、DNS13、在TCP/IP协议族中，负责在网络层中处理数据包的路由选择协议是？A. IP协议B. ICMP协议C. ARP协议D. RARP协议14、以下关于以太网传输介质的描述，错误的是？A. 以太网传输介质可以是双绞线B. 以太网传输介质可以是光纤C. 以太网传输介质可以是同轴电缆D. 以太网传输介质必须是物理层设备15、在OSI七层模型中，哪一层负责处理端到端的通信，并提供可靠的数据传输服务？A. 物理层B. 数据链路层C. 网络层D. 传输层16、以下哪种协议用于支持Web上的安全通信，并确保数据加密传输？A. FTPB. HTTPC. HTTPSD. SMTP17、在OSI七层模型中，负责数据封装、寻址、分段和重组的层次是：A. 应用层B. 表示层C. 会话层D. 传输层18、以下哪项不属于TCP/IP模型的四层结构？A. 网络接口层B. 网际层C. 应用层D. 应用协议19、在OSI七层模型中，哪一层负责处理端到端的消息传输，并提供错误恢复和流控制？A. 物理层B. 数据链路层C. 网络层D. 传输层E. 会话层 20、下列哪种类型的网络设备通常用于连接不同类型的网络，并且可以基于IP地址转发数据包？A. 集线器B. 交换机C. 路由器D. 中继器21、以下关于网络拓扑结构的描述，不正确的是（）A. 星型拓扑结构具有易于管理和维护的特点B. 环型拓扑结构具有更高的带宽利用率C. 树型拓扑结构可以有效地扩展网络规模D. 网状拓扑结构具有很高的可靠性和冗余性，但网络管理复杂22、以下关于OSI七层模型中各层功能的描述，不正确的是（）A. 物理层负责在物理媒介上传输原始比特流B. 数据链路层负责在相邻节点之间可靠地传输数据帧C. 网络层负责实现网络互连，提供数据传输的路径选择D. 应用层负责处理用户的应用请求，提供网络服务23、以下哪个选项不属于TCP/IP模型中的层次结构？A. 应用层B. 网络接口层C. 数据链路层D. 应用程序层24、在OSI模型中，负责将应用层的消息转换为数据链路层可以理解的帧的层次是？A. 表示层B. 会话层C. 传输层D. 数据链路层25、在OSI模型中，负责处理数据封装、寻址、流量控制、错误检测和纠正等功能的层次是：A. 物理层B. 数据链路层C. 网络层D. 应用层26、以下关于IP地址的说法正确的是：A. 一个C类IP地址可以表示254个主机地址B. 一个B类IP地址的第一个字节范围是128.0.0.0到191.255.255.255C. 一个A类IP地址的第一个字节范围是0.0.0.0到127.255.255.255D. 以上说法都不正确27、以下关于TCP协议描述错误的是：A. TCP协议提供面向连接的、可靠的传输服务。

以太网传输介质的知识

光纤
光纤是一种由玻璃或塑料制成的纤维，能够传输光信号。它的传输速度非常快，带宽也非常高，而且不受电磁干扰的影响。光纤的传输距离非常远，甚至可以达到几十公里，但价格较高，适用于需要高速、长距离、大容量的网络传输。
选择依据及应用场景分析
传输距离
如果需要较长的传输距离，可以选择光纤或同轴电缆；如果传输距离较短，可以选择双绞线。
可回收再利用
以太网传输介质应具有可回收再利用的特性，减少废弃物的产生和对环境的破坏。
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芯径与数值孔径
多模光纤的芯径较粗，通常在50100μm之间，数值孔径较大，能够接收更多的光信号。
传输距离与带宽
多模光纤的传输距离相对较短，一般在几公里以内，但其带宽较高，适用于短距离高速数据传输。
单模光纤
传输原理
单模光纤仅允许一种模式的光传输，通过控制光的入射角度和光纤的芯径实现。
芯径与数值孔径
以太网传输介质的知识
contents
目录
• 以太网传输介质概述 • 铜质传输介质 • 光纤传输介质 • 无线传输介质 • 各类传输介质性能比较与选择依据 • 以太网传输介质未来发展趋势及挑战
01 以太网传输介质概述
定义与分类
定义
以太网传输介质是指用于以太网通信的各种物理媒介，它们承载着数据信号在以太网设备之间进行传输。
应用
曾广泛应用于有线电视、计算机网络等领域，现已逐渐被光纤等新型传输介质所取代。
铜质传输介质性能比较
传输距离
传输速率
双绞线的传输距离相对较短，一般不超过 100米；同轴电缆的传输距离较长，可达到几百米甚至几公里。
双绞线的传输速率受到一定限制，一般适用于低速或中速网络；同轴电缆的传输速率较高，适用于高速网络。

以太网电缆的工作原理是

以太网电缆的工作原理是
以太网电缆是一种常用的局域网传输介质，其工作原理是通过传输数据信号来实现计算机之间的通信。

以下是以太网电缆的工作原理：
1. 数据传输：以太网电缆采用双绞线或光纤传输数据信号。

数据在发送端通过编码器被转换成电信号或光信号，然后通过电缆传输到接收端。

2. 数据帧：数据在传输前，会被划分成较小的数据包，称为数据帧。

每个数据帧包含了数据的源地址和目标地址，以及其他控制信息。

3. 帧封装：发送端将数据帧添加帧头和帧尾，形成完整的帧结构。

帧头包含了目标地址、源地址和其他控制信息，帧尾用于检测传输错误。

4. 冲突检测：以太网采用载波侦听多路访问/冲突检测
（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection, CSMA/CD）技术，用于检测多个计算机同时发送数据引起的冲突。

5. 载波侦听：在发送数据前，计算机会先侦听电缆上是否有其他计算机正在传输数据。

如果电缆上无信号，则可以发送数据。

6. 冲突检测：如果多个计算机同时发送数据引发冲突，计算机会停止发送数据，并随机等待一段时间，然后再次尝试发送。

7. 数据接收：接收端通过解码器将接收到的电信号或光信号恢复为原始数据。

然后，根据数据帧中的目标地址判断该数据是否是自己需要的，如果是，则将数据传输到计算机系统进行处理。

8. 数据确认：接收端在成功接收到数据后，会发送确认信号给发送端，以保证数据的可靠传输。

以太网电缆工作原理的关键是数据的封装、传输和解封装过程，以及通过冲突检测技术实现多个计算机同时访问电缆的协调和控制，从而实现高效的数据通信。

03计算机网络练习题

第3章数据链路层一、单项选择题1.以太网可以采用的传输介质有( )。

A. 光纤B. 双绞线C.同轴电缆D.以上均可以2.目前,最流行的以太网组网的拓扑结构是（）。

A. A. 总线结构B. 环型结构C.星型结构D. 网状结构3.各种网络在物理层互连时要求（）A.数据传输率和链路协议都相同B.数据传输率相同，链路协议可不同C.数据传输率可不同，链路协议相同D.数据传输率和链路协议都可不同4.对于基带CSMA/CD而言，为了确保发送站点在传输时能检测到可能存在的冲突，数据帧的传输时延至少要等于信号传播时延的( )A.1倍B. 2倍C.4倍D. 2.5倍5.截断二进制指数类型退避算法解决了（）。

A.站点检测到冲突后延迟发送的时间B.站点检测到冲突后继续等待的时间C. 站点是如何对冲突进行检测D.站点如何避免冲突6.MAC地址通常存储在计算机的（）。

A.内存中B.网卡上C.硬盘上D.高速缓冲区7.下面关于以太网的描述哪个是正确的？（）A.数据是以广播方式发送的B.所有节点可以同时发送和接收数据C.两个节点相互通信时，第三个节点不检测总线上的信号D.网络中有一个控制中心，用于控制所有节点的发送和接收8.在以太网中，集线器的级联（）A.必须使用直通UTP电缆B.必须使用交叉UTP电缆C.必须使用同一种速率的集线器D.可以使用不同速率的集线器9.下列哪种说法是正确的？（）A.集线器可以对接收到的信号进行放大B.集线器具有信息过滤功能C.集线器具有路径检测功能D.集线器具有交换功能10.以太网交换机中的端口/MAC地址映射表（）A.是由交换机的生产厂商建立的B.是交换机在数据转发过程中通过学习动态建立的C.是由网络管理员建立的D.是由网络用户利用特殊的命令建立的11.下列哪种说法是错误的？（）A.以太网交换机可以对通过的信息进行过滤B.以太网交换机中端口的速率可能不同C.在交换式以太网中可以划分VLAND.利用多个以太网交换机组成的局域网不能出现环12.10BASE T采用的是( )的物理连接结构。

ethernet ip原理

ethernet ip原理
Ethernet/IP 是一种工业以太网通信协议，它是基于以太网技术的应用层协议，用于在工业控制系统中实现设备之间的数据通信和控制。

Ethernet/IP 的原理可以概括为以下几个方面：
1. 基于以太网技术：Ethernet/IP 利用以太网作为物理传输介质，实现设备之间的数据通信。

2. 应用层协议：Ethernet/IP 是一种应用层协议，它定义了设备之间通信的规则和格式，包括数据的封装、解封装、传输和控制等。

3. 设备描述文件：Ethernet/IP 采用设备描述文件（Device Description File，DDF）来描述设备的功能和特性，包括输入输出、参数、命令等。

4. 通信方式：Ethernet/IP 支持多种通信方式，包括TCP、UDP、Multicast 等。

5. 实时性：Ethernet/IP 支持实时性通信，可以满足工业控制系统对实时性的要求。

6. 开放性：Ethernet/IP 是一种开放性的协议，它支持多种厂商的设备，可以实现设备之间的互操作性。

Ethernet/IP 是一种基于以太网技术的应用层协议，它通过定义设备之间通信的规则和格式，实现了设备之间的数据通信和控制，具有实时性、开放性和互操作性等特点，广泛应用于工业控制领域。

以太网及其发展

以太网及其发展一、以太网的起源以太网最早由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。

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IEEE802.3。

它不是一种具体的网络，是一种技术规范。

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。

采用CSMA/CD（载波监听多路存取和冲突检测）介质访问控制方式的局域网技术，最初由Xerox公司于1975年研制成功，1979年7月～1982年间，由DEC、Intel和Xerox三家公司制定了以太网的技术规范DIX，以此为基础形成的IEEE802.3以太网标准在1989年正式成为国际标准。

在20多年中以太网技术不断发展，成为迄今最广泛应用的局域网技术，产生了多种技术标准。

二、以太网发展及标准协议2.1共享式以太网传输介质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。

✧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）在共享式以太网中，所有的主机都以平等的地位连接到同轴电缆上，但如果以太网中主机数目较多，则存在以下严重问题，其中介质可靠性差是共享式以太网的主要问题。

以太网分类

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。

在1993年10月以前，对于要求10Mbps以上数据流量的 LAN应用，只有光纤分布式数据接口（FDDI）可供选择，但它是一种价格非常昂贵的、基于100Mpbs光缆的LAN。

1993年10月，Grand Junction公司推出了世界上第一台快速以太网集线器Fastch10／100和网络接口卡FastNIC100，快速以太网技术正式得以应用。

随后 Intel、SynOptics、3COM、BayNetworks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－TX、100BASE－T4、MII、中继器、全双工等标准进行了研究。

以太网及介质访问控制方法

5-3 以太网及介质访问控制方法1、CSNM/CD媒体访问控制方法所谓媒体访问控制，就是控制网上各工作站在什么情况下才可以发送数据，在发送数据过程中，如何发现问题及出现问题后如何处理等管理方法。

CSMA/CD是英文carrier sense multiple access/collision detected 的缩写，可把它翻成“载波侦察听多路访问/ 冲突检测”，或“带有冲突检测的载波侦听多路访问”。

所谓载波侦听（carrier sense），意思是网络上各个工作站在发送数据前都要总线上有没有数据传输。

若干数据传输（称总线为忙），则不发送数据；若无数据传输（称总线为空），立即发送准备好的数据。

所谓多路访问（multiple access)意思是网络上所有工作站收发数据共同使用同一条总线，且发送数据是广播式的。

所谓冲突（collision），意思是，若网上有两个或两个以上工作站同时发送数据，在总线上就会产生信号的混合，哪个工作站都同时发送数据，在总线上就会产生信号的混合，哪个工作站都辨别不出真正的数据是什么。

这种情况称数据冲突又称碰撞。

为了减少冲突发生后又的影响。

工作站在发送数据过程中还要不停地检测自己发送的数据，有没有在传输过程中与其它工作站的数据发生冲突，这就是冲突检测（collision detected）。

CSNM/CD媒体访问控制方法的工作原理，可以概括如下：先听后说，边听边说；一旦冲突，立即停说；等待时机，然后再说；听，即监听、检测之意；说，即发送数据之意。

上面几句话在发送数据前，先监听总线是否空闲。

若总线忙，则不发送。

若总线空闲，则把准备好的数据发送到总线上。

在发送数据的过程中，工作站边发送检测总线，是否自己发送的数据有冲突。

若无冲突则继续发送直到发完全部数据；若有冲突，则立即停止发送数据，但是要发送一个加强冲突的JAM信号，以便使网络上所有工作站都知道网上发生了冲突，然后，等待一个预定的随机时间，且在总线为空闲时，再重新发送未发完的数据。

简述以太网的介质访问控制方式的原理

简述以太网的介质访问控制方式的原理以太网的介质访问控制方式（MediumAccessControl，MAC）是针对以太网网络的一种协议，主要负责控制以太网中发送和接收数据的方式，并且定义了不同的网络节点的传输顺序。

它的主要作用是确保以太网网络内部的网络节点所发出的数据被正确地处理，以确保网络内部的数据传输准确无误。

以太网的介质访问控制方式采用了传输介质共享方式（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection，CSMA/CD），它是一种无信道分配的协议，通常也被称为“自己感受性的多址控制”（Self-Sensing Multiple Access，SSMA）协议。

在此方式下，网络节点可以自行监测传输介质的状态，而不需要先向中央网络节点申请介质的使用权，也不需要中央网络节点进行任何形式的介质分配。

当网络节点要发送数据时，会通过向传输介质发出“感受信号”来检测传输介质所处的状态，如果介质所处状态为空闲，则可以进行发送；如果介质正在被其他节点使用，则发送方会等待，直到介质空闲再进行发送。

当网络内有多个网络节点同时发送数据时，由于传输介质有限，数据会发生碰撞（collision），此时碰撞的网络节点会停止发送并释放介质，然后重新发起发送，重新进行“感受信号”的检测来决定发送何时。

为了尽量避免发生碰撞，网络节点必须十分小心地选择发送的时机，以使介质空闲能够更长一段时间。

这也就需要网络节点采用“延迟感受法”（Delay Sensing），即网络节点在发出“感受信号”时，先等待一定时间再向传输介质发出“感受信号”，以此来减少碰撞的概率。

此外，在进行发送时，节点还需要采用“乱序发送”（Scrambled Transmission），即网络节点在进行发送时，会随机调整发送的时机，以减少碰撞的概率。

以太网的介质访问控制方式，提供了一种准确无误的网络数据传输方式，以保证网络内部的数据传输准确无误。

以太网基础知识

以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准，组建于七十年代早期。

Ethernet(以太网）是一种传输速率为10Mbps的常用局域网（LAN）标准。

在以太网中，所有计算机被连接一条同轴电缆上，采用具有冲突检测的载波感应多处访问（CSMA/CD）方法，采用竞争机制和总线拓朴结构。

基本上，以太网由共享传输媒体，如双绞线电缆或同轴电缆和多端口集线器、网桥或交换机构成。

在星型或总线型配置结构中，集线器/交换机/网桥通过电缆使得计算机、打印机和工作站彼此之间相互连接。

以太网具有的一般特征概述如下：共享媒体：所有网络设备依次使用同一通信媒体。

广播域：需要传输的帧被发送到所有节点，但只有寻址到的节点才会接收到帧。

CSMA/CD：以太网中利用载波监听多路访问/冲突检测方法（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）以防止 twp 或更多节点同时发送。

MAC 地址：媒体访问控制层的所有 Ethernet 网络接口卡（NIC）都采用48位网络地址。

这种地址全球唯一。

Ethernet 基本网络组成：共享媒体和电缆：10BaseT（双绞线），10Base-2（同轴细缆），10Base-5（同轴粗缆）。

转发器或集线器：集线器或转发器是用来接收网络设备上的大量以太网连接的一类设备。

通过某个连接的接收双方获得的数据被重新使用并发送到传输双方中所有连接设备上，以获得传输型设备。

网桥：网桥属于第二层设备，负责将网络划分为独立的冲突域获分段，达到能在同一个域/分段中维持广播及共享的目标。

网桥中包括一份涵盖所有分段和转发帧的表格，以确保分段内及其周围的通信行为正常进行。

交换机：交换机，与网桥相同，也属于第二层设备，且是一种多端口设备。

交换机所支持的功能类似于网桥，但它比网桥更具有的优势是，它可以临时将任意两个端口连接在一起。

交换机包括一个交换矩阵，通过它可以迅速连接端口或解除端口连接。