以太网
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。
以太网和因特网的区别?
以太网(Ethernet)和因特网(Internet)是网络领域中常见的术语,它们代表了不同的概念和技术。
1. 以太网(Ethernet):以太网是一种局域网(LAN)技术,用于在局域网内部传输数据。
它是一种使用电缆连接计算机和其他设备的通信技术,采用的是共享媒体访问控制(CSMA/CD)协议来处理多台设备之间的冲突。
以太网常用于家庭、办公室和数据中心等小范围的局域网环境,提供高速的数据传输能力。
2. 因特网(Internet):因特网是全球范围内的计算机网络互联网。
它是由许多不同的网络通过路由器互相连接而成,形成了一个巨大的网络空间,提供了各种通信和信息服务。
因特网基于TCP/IP协议,支持全球范围内的数据传输和通信,提供了许多互联网服务,如电子邮件、网页浏览、文件传输等。
总结起来,以太网是一种局域网技术,用于小范围的数据传输,而因特网是全球范围内的互联网,提供了全球范围内的通信和信息服务。
以太网是因特网的基础技术之一,因特网则是连接全球的网络基础设施。
以太网技术
2.2 以太网技术以太网是最早使用的局域网,也是目前使用最广泛的网络。
本节内容包括以太网的诞生及标准系列、命名规则、10Mbps、100Mbps、千兆以太网、层次结构及其功能模块、帧结构、媒体访问控制方式、共享式以太网、交换式以太网。
2.2.1 以太网的发展1.以太网的起源以太网(Ethernet)技术于1973年由施乐公司研发,而后由Xerox、Digital Equipment 和Intel三家公司开发成为局域网组网规范,并于80年代初首次出版,称为DIX1.0。
1982年修改后的版本为DIX2.0。
这三家公司将此规范提交给IEEE(电子电气工程师协会)802委员会,经过IEEE成员的修改并通过,变成了IEEE的正式标准,并编号为IEEE802.3。
Ethernet和IEEE802.3虽然有很多规定不同,但术语Ethernet通常认为与802.3是兼容的。
1983年,IEEE将802.3标准提交给国际标准化组织(ISO)第一联合技术委员会(JTC1),再次经过修订变成了国际标准ISO802.3。
2.几个主要以太网标准1982年10BASE5(DIX)802.3 粗同轴电缆1985年10BASE2 802.3a 细同轴电缆1990年10BASET 802.3j 双绞线1993年10BASEF 802.3j 光纤1995年100BASET 802.3u 双绞线1997年全双工以太网802.3x 双绞线、光纤1998年1000BASEX 802.3z 双绞线、光纤2000年1000BASET 802.3ab 双绞线3.IEEE 802.3命名规则– IEEE 802.3 X TYPE-Y NAME– X表示传输速率<1> 10表示10Mbps<2> 100表示100Mbps<3> 1000表示1000Mbps– TYPE表示信号传输方式<1> Base指基带传输<2> Broad指宽带传输– Y表示传输媒体<1> 5指粗同轴电缆<2> 2指细同轴电缆<3> T指双绞线<4> F指光纤举例:10BASE-5,表示该以太网的带宽为10Mb/s,以基带传输,最大传输距离为500m;10BASE-TX,表示该以太网的带宽为100Mb/s,以基带传输,传输介质(媒体)为双绞线。
以太网简要教程
以太网简要教程一、概述通常我们所说的以太网主要是指以下三种不同的局域网技术:以太网/IEEE 802.3—采用同轴电缆作为网络媒体,传输速率达到10Mbps;100Mbps以太网—又称为快速以太网,采用双绞线作为网络媒体,传输速率达到100Mbps;1000Mbps以太网—又称为千兆以太网,采用光缆或双绞线作为网络媒体,传输速率达到1000Mbps(1Gbps)以太网以其高度灵活,相对简单,易于实现的特点,成为当今最重要的一种局域网建网技术。
虽然其它网络技术也曾经被认为可以取代以太网的地位,但是绝大多数的网络管理人员仍然把将以太网作为首选的网络解决方案。
为了使以太网更加完善,解决所面临的各种问题和局限,一些业界主导厂商和标准制定组织不断的对以太网规范做出修订和改进。
也许,有的人会认为以太网的扩展性能相对较差,但是以太网所采用的传输机制仍然是目前网络数据传输的重要基础。
二、以太网工作原理以太网是由Xeros公司开发的一种基带局域网技术,使用同轴电缆作为网络媒体,采用载波多路访问和碰撞检测(CSMA/CD)机制,数据传输速率达到10Mbps。
虽然以太网是由Xeros公司早在70年代最先研制成功,但是如今以太网一词更多的被用来指各种采用CSMA/CD技术的局域网。
以太网被设计用来满足非持续性网络数据传输的需要,而IEEE802.3规范则是基于最初的以太网技术于1980年制定。
以太网版本2.0由Digital Equipment Corporation、Intel、和Xeros三家公司联合开发,与IEEE 802.3规范相互兼容。
太网结构示意图如下:以太网/IEEE 802.3通常使用专门的网络接口卡或通过系统主电路板上的电路实现。
以太网使用收发器与网络媒体进行连接。
收发器可以完成多种物理层功能,其中包括对网络碰撞进行检测。
收发器可以作为独立的设备通过电缆与终端站连接,也可以直接被集成到终端站的网卡当中。
以太网课件
四、竞争MAC方式
冲突停止 (4)发送信息后进行冲突检测,如发生冲突,
立即停止发送,并向总线上发出一串干扰 (jam)信号(连续几个字节全1),通知总线 上各站点冲突已发生,使各站点重新开始侦听 与竞争。
延迟重发
(5)已发出信息的各站点收到阻塞信号后,等 待一段随机时间,重新进入侦听发送阶段。转到 第1步。
3、CSMA
载波监听(Carrier Sense)
站点在为发送帧而访问传输信道之前,首先监听信 道有无载波,若有载波,说明已有用户在使用信道, 则不发送帧以避免冲突。
多路访问(Multiple Access)
多个用户共用一条线路
四、竞争MAC方式
载波监听可有以下几种方式: 1坚持CSMA方式 非坚持CSMA方式 P坚持CSMA方式
只要在一个信息包长时间内,或一个时隙中,无 两个或两个以上的信包到达信道,就可成功发射。这 是一种降低冲突的有效措施。与P-ALOHA相比,系 统性能有所改进。
四、竞争MAC方式
效率分析
通过量ac
0.4
0.3 S ALOHA
0.2
0.1
P ALOHA
0 0.5 1
2
3
4 呼叫量 a
四、竞争MAC方式
四、竞争MAC方式
非坚持型CSMA(non-persistent CSMA)
原理
若站点有数据发送,先监听信道; 若站点发现信道空闲,则发送; 若信道忙,等待一随机时间,然后重新开始发送过程; 若产生冲突,等待一随机时间,然后重新开始发送过程。
优点:减少了冲突的概率; 缺点:增加了信道空闲时间,数据发送延迟增大; 信道效率比 1-坚持CSMA低,传输延迟比 1-坚持 CSMA大。
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。
什么是以太网
什么是以太网以太网(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 MultipleAccess/Collision Detect 即带冲突检测的载波监听多路访问)的总线争用技术。
一、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。
以太网定义与传输方式
• 帧内数据为46~1500字节。
• 所以帧总长度为:
64(18+46)~1518(18+1500)
5.2.1 以太网802.2帧格式
• 以太网802.2帧中包含一个8字节的前导信息, 用来同步,告诉网上的接收节点现在有数据 输入,并且指明数据从何时开始,帧的长度 不包含前导信息的字节长度。
• 1975年,Xerox公司研制出第一个以太网。 • 70年代末,DEC、Intel、Xerox三家公司联合
开发第二代以太网。制定了10Mbps标准V1.0, 又称为DIX规范。
• 1982年DEC、Intel、Xerox这三家公司公布了 V2.0版,于1993年以其为基础制定了 IEEE802.3标准,IEEE将IEEE802.3标准提交 给ISO,ISO采纳并经修订后制定了局域网标准。
• 以太网802.2帧格式:
前导信息 目标地址 源地址 长度
数据
帧校验序列
8字节 6字节 6字节 2字节 46~1500字节 4字节
• 以太网802.2帧中的源MAC地址和目的MAC 地址的长度均为6个字节。源地址表明此帧 的发送节点,即此帧来自何处;目的地址表 明此帧的接收节点,即此帧去往何方。
• 数据域长度小于46字节时,需要在数据域后面加 填充位。
• 为什么帧长度是64~1518字节?
• 最大冲突检测时间为51.2微秒,最短帧长为64 字节。以保证帧完全发送前能检测到冲突。
A
B
A
B
(1) 在0时刻开始发送
A
B
(2) 大约在 - ℇ时刻快要到达 B
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
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。
以太网概述
以太网概述关键词:以太网很多人将局域网(Local Area Network,LAN)和以太网(Ethernet)混为一谈,这个误解大概是因为和其他局域网技术比较起来,以太网技术使用得是如此普遍、发展得是如此地迅速,以至于人们将"以太网"当作了"局域网"的代名词。
本节将讨论"局域网"和"以太网"二者之间的关系以及相关的一些基础知识。
1以太网概述1973年,施乐公司(Xerox)开发出了一个设备互连技术并将这项技术命名为"以太网(Ethern et)"。
Ethernet采用了总线竞争式的介质访问方法(起源于夏威夷大学在60年代研制的ALOHA网络),它的问世是局城网发展史上的一个重要里程碑。
1979年,Xerox与DEC、Intel共同起草了一份10 Mbps以太网物理层和数据链路层的规范,称为DIX(Digital、Intel、Xerox)规范-DIX 1.0。
1980年2月(美国)电气电子工程师学会(IEEE)成立了专门负责制定局域网络标准的IEEE 802委员会。
该委员会开始研究一系列局域网(LAN)和城域网(MAN)标准,这些标准统称为IEE E 802标准。
其中,IEEE 802.3对于基于总线型的局域网进行了规定(实际上IEEE 802.3标准的制定过程中参考、借鉴了很多已经实现的以太网技术)。
1982年,DIX修改并发布了自己的以太网新标准:DIX 2.0。
1983年,Novell根据初步形成的IEEE 802.3规范发布了Novell专用的以太网帧格式,常被称为802.3 原始帧格式(802.3 raw)。
1984-1985年,IEEE 802委员会公布了五项标准IEEE 802.1~IEEE 802.5。
其中,公布了两种802.3帧格式,即802.3 SAP和802.3 SNAP。
以太网详解
以太网详解1.以太网是什么?以太网(Ethernet)最早是由Xerox(施乐)公司创建的局域网组网规范,1980年DEC、Intel和Xeox三家公司联合开发了初版Ethernet规范—DIX 1.0,1982年这三家公司又推出了修改版本DIX 2.0,并将其提交给EEE 802工作组,经IEEEE成员修改并通过后,成为IEEE的正式标准,并编号为IEEE 802.3。
虽然Ethernet规范和IEEE 802.3规范并不完全相同,但一般认为Ethernet和正IEEE 802.3是兼容的。
以太网是应用最广泛的局域网技术。
根据传输速率的不同,以太网分为标准以太网(10Mbit/s)、快速以太网(100Mbis)千兆以太网(1000Mbs)和万兆以太网(10Gbit/s),这些以太网都符合IEEE 802.3是兼容的。
2、标准以太网标准以太网是最早期的以太网,其传输速率为10Mbts,也称为传统以太网。
此种以太网的组网方式非常灵活,既可以使用粗、细缆组成总线网络,也可以使用双绞线组成星状网络,还可以同时使用同轴电缆和双绞线组成混合网络。
这些网络都符合EE8023标准,EEE8023中规定的一些传统以太网物理层标准如下。
①10 Base-2:使用细同轴电缆,最大网段长度为185m。
②10 Base-5:使用粗同轴电缆,最大网段长度为500m。
③10 Base-T:使用双纹线,最大网段长度为100m。
④10 Boad-36:使用同轴电缆,最大网段长度为3600m。
⑤10 Base-F:使用光纤,最大网段长度为2000m,传输速率为10Mb/s。
以土标准中首部的数字代表传输速率,单位为Mbis;末尾的数字代表单段网线长度(基准单位为100m);Base表示基带传输,Broad表示宽带传输。
3、快速以太网随着网络的发展和各项网络技术的普及,标准以太网技术已难以满足人们对网络数据流量和速率的需求。
1993年10月以前,人们只能选择价格昂贵、基于100Mbs光缆的FDD技术组建高标准网络,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FastSwitch10/100和百兆网络接口卡Fast NIC 100,快速以太网技术正式得到应用。
以太网连接和设置方法
以太网连接和设置方法随着科技的不断发展,互联网已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。
而以太网作为最常用的有线网络连接方式,也在我们的生活中扮演着重要的角色。
本文将为大家介绍以太网连接和设置的方法,帮助大家更好地使用以太网。
一、连接以太网连接以太网的方法有两种,一种是通过有线连接,另一种是通过无线连接。
首先我们来介绍有线连接的方法。
1. 选择合适的以太网线在连接以太网之前,我们首先需要选择一根合适的以太网线。
以太网线有不同的规格和类型,常见的有CAT5、CAT5e和CAT6等。
根据自己的需求和网络环境选择合适的以太网线。
2. 连接以太网线将一端插入电脑或者路由器的以太网口,将另一端插入宽带猫或者网络交换机的以太网口。
确保插入牢固,连接稳定。
接下来,我们来介绍无线连接的方法。
1. 打开电脑或者手机的无线网络设置在电脑或者手机的设置中找到无线网络设置,点击打开。
一般情况下,我们可以在任务栏或者设置菜单中找到无线网络设置选项。
2. 搜索可用的无线网络在无线网络设置界面中,点击搜索可用的无线网络。
系统会自动扫描附近的无线网络,并将搜索结果显示在界面上。
3. 选择并连接无线网络根据搜索结果,选择要连接的无线网络,并输入密码(如果有的话)。
点击连接按钮,等待连接成功。
二、设置以太网连接以太网之后,我们还需要进行一些设置,以确保网络的稳定和安全。
1. IP地址设置在Windows系统中,我们可以通过以下步骤设置IP地址:依次点击“开始”、“控制面板”、“网络和Internet”、“网络和共享中心”、“更改适配器设置”。
在适配器设置界面中,找到以太网适配器,右键点击并选择“属性”。
在属性窗口中,找到“Internet协议版本4(TCP/IPv4)”,点击“属性”。
在弹出的窗口中,选择“使用下面的IP地址”,填写IP地址、子网掩码和默认网关等信息。
2. DNS服务器设置在Windows系统中,我们可以通过以下步骤设置DNS服务器:在上述的属性窗口中,点击“高级”按钮,在“DNS”选项卡中,点击“添加”按钮,输入首选DNS 服务器和备用DNS服务器的IP地址。
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。
以太网是什么意思有什么工作原理
以太网是什么意思有什么工作原理以太网在互联设备之间以10~100Mbps的速率传送信息包,那么你对以太网了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是以太网的内容,希望大家喜欢!以太网的概念以太网(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,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。
以太网与IEEE802.3系列标准相类似。
包括标准的以太网(10Mbit/s)、快速以太网(100Mbit/s)和10G(10Gbit/s)以太网。
它们都符合IEEE802.3。
以太网的拓扑结构总线型所需的电缆较少、价格便宜、管理成本高,不易隔离故障点、采用共享的访问机制,易造成网络拥塞。
早期以太网多使用总线型的拓扑结构,采用同轴缆作为传输介质,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,已经逐渐被以集线器和交换机为核心的星型网络所代替。
星型管理方便、容易扩展、需要专用的网络设备作为网络的核心节点、需要更多的网线、对核心设备的可靠性要求高。
采用专用的网络设备(如集线器或交换机)作为核心节点,通过双绞线将局域网中的各台主机连接到核心节点上,这就形成了星型结构。
星型网络虽然需要的线缆比总线型多,但布线和连接器比总线型的要便宜。
此外,星型拓扑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。
以太网的工作原理以太网采用带冲突检测的载波帧听多路访问(CSMA/CD)机制。
以太网中节点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:当以太网中的一台主机要传输数据时,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。
以太网是什么意思
以太网是什么意思
以太网(Ethernet)是采用带碰撞检测的载波侦听多址访问(CDMA/CD)方法进行介质访问控制的一种局域网。
1、以太网主要指数据传输所经过的物理电缆,而Wi-Fi指无线连接的互联设备的网络。
2、以太网基本上是电缆,是计算机和Internet之间的连接。
这是一种有线连接,可通过USB电缆或以太网电缆直接连接计算机。
而Wi-Fi更像是一种网络技术,允许移动设备无线连接到Internet。
以太网采用的拓扑结构基本是总线型,总线拓扑使用单根电缆干线作为公共传输介质,通过相应的硬件接口和电缆将网络中的所有计算机直接连接到共享总线;总线拓扑需要确保最终发送数据时没有冲突。
以太网的发展很快,从单根长电缆的典型以太网结构开始演变。
单根电缆存在的问题,比如找出断裂或者松动位置等连接相关的问题,驱使人们开发出一种不同类型的布线模式。
在这种模式中,每个站都有一条专用电线连接到一个中央集线器。
集线器只是在电气上简单地连接所有连接线,就像把它们焊接在一起。
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。
以太网是什么意思?以太网是什么数据类型?以太网是什么协议?以太网是什么概念?
以太网是什么意思?以太网是什么数据类型?以太网是什么协议?以太网是什么概念?摘要: 以太网由zilog 公司的网络发展而来,1980 年由DEC、Intel、Xerox 三家公司联合宣布了以太网的技术规范。
以太网是着名的总线网。
集散控制系统中,采用CSMA/CD 方式传输数据的总线网络大多采用以太网。
(1)结构...以太网由zilog 公司的网络发展而来,1980 年由DEC、Intel、Xerox 三家公司联合宣布了以太网的技术规范。
以太网是着名的总线网。
集散控制系统中,采用CSMA/CD 方式传输数据的总线网络大多采用以太网。
(1)结构分层以太网的网络结构分为三层:物理层、数据链路层和高层用户层,如图1 所示。
控制器插件板完成数据链路层的功能,同袖电缆侧的收发器完成物理层的功能。
图2 详细地说明了各层功能。
图1 以太网的分层及其物理实现图2 以太网各层的功能(2)物理层以太网的物理层采用50Ω基带同袖电缆作为通信媒体。
数据传输速率通常是l0Mbps,甚至达到10Gbps(工业以太网)。
工作站最多1024 个;工作站间通过中继站可达2.5km。
每个工作站由收发器、收发器电缆、以太网接口及主机接口等组成。
若干个工作站挂接在一根同轴电缆上组成分支式无根树(Branching non-rooted tree)的一个段,段与段之间用中继器连接。
每根同袖电缆的长度应小于500m,收发器电缆小于50m,可挂接最多100 个工作站。
实际集散控制系统中,挂接的工作站数远小于该约束数目。
物理层的通信信道具有下列特点:①在同一网络上,两个以上的数据链路之间具有收发信息的能力;②检测载波的能力;③捡测冲突的能力‘④最大往返传输的延迟时间是45μs。
物理层需要其硬件完成下列功能:①数据编码,采用曼彻斯特编码方式;②发送同步和时钟信号;②载波捡出和冲突检出;④位传送和接收,在数据帧前加入64 位的前同步信息位模式:10101010 l0101010 10101010 10101010 101010l0 10101010 10101010 l0101011前七组均为l0101010,最后一组为10101011。
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第20次课:以太网教学目的①让学生了解网络结构,包括以太网的标准和实施;②了解逻辑链路控制子层的功能;③了解介质访问控制子层的功能;④掌握传统以太网和当前以太网各自的特点,区别;⑤掌握以太网的帧格式。
重点和难点重点:①构成网络的设备;②连接设备的介质;③以太网的帧格式;④以太网的2个子层;⑤传统以太网的工作原理。
难点:①以太网帧格式;②了解逻辑链路控制子层的功能;③了解介质访问控制子层的功能;④CSMA/CD技术教学时间:2学时课前准备①制作“传统以太网与当今以太网”等相关动画,以备上课时给学生观看②按要求准备演示程序软件,课前调试就绪③编写教案教学建议学生课后任务①完成课程学习记录中与课堂活动相关的内容。
②结合课堂笔记进行课后总结和复习。
③按照教材中实验模块要求准备实验——“检查思科交换机MAC地址表”、“中间设备用作终端设备”。
总结和回顾①以太网是一种高效并且得到广泛采用的TCP/IP网络访问协议。
其常用的帧结构已经通过一系列介质技术(包括铜缆和光缆)得到实现,成为当今最普及的LAN协议。
②作为IEEE 802.2/3标准的一种实现形式,以太网帧提供MAC编制和错误检测功能。
③早期的以太网采用共享介质技术,必须通过CSMA/CD机制来管理多台设备介质的使用。
④本地网络中的集线器换成交换机后,半双工链路中的帧冲突机率明显减少。
但当前及未来的以太网版本在本质上是全双工通信链路,不需要如此细致地管理介质竞争。
⑤以太网提供的第2层编址支持单播,多播和广播通信。
⑥以太网使用地址解析协议来确定目的设备的MAC地址,并针对已知的网络层地址映射它们。
附件:教学内容20.1 以太网概述以太网是由IEEE标准描述的局域网(LAN)产品的一个家族系列。
有很多有优势的技术。
然而,以太网标准也经历了一系列的发展。
20.1.1 以太网:标准和实施相比于其他计算机和网络技术,以太网已经发展了很长时间。
第一个LAN技术是以太网的原始版本。
Robert Metcalfe与其在Xerox公司的同事30多年前设计出了它。
1980年第一个以太网标准由数据设备公司(Digital Equipment Corporation)、Intel和Xeror (DIX)协会发布。
Metcalfe希望以太网成为一个人人受益的共享标准,于是将其作为一个开放的标准进行发布。
按照以太网标准开发的第一批产品在20世纪80年代初开始销售。
1985年,本地和城域网的电气电子工程师协会(IEEE)标准委员会法布了LAN标准。
这些标准以数字802开头,以太网标准时802.3。
IEEE希望其标准能够与国际标准化组织(IOS)的标准以及OSI模型兼容。
为确保兼容,IEEE 802.3标准必须解决OSI模型第1层及第2层下半层的需求。
因此,对802.3中的原始以太网标准进行了小幅度的修改。
如标准允许吉比特以太网可以对小于最小长度的帧添加一个可变长的无数据扩展域。
图20-1 以太网:第1层和第2层20.1.2 以太网:第1层和第2层OSI模型为以太网提供了参考。
但如图9-1示,以太网实际上仅实现了数据链路层的下半层(即介质访问控制(MAC)子层)和物理层。
以太网定义了如下第1层元素:●信号●介质上传输的比特流●将信号放到介质的物理元件●不同的拓扑以太网的第1层在两台设备间的通信中起到了很关键的作用。
但两台通信的主机间还需要第2层的功能。
以太网的数据链路层寻址需要:●提供与上层协议联系的接口●提供标志设备的接口●利用封装成帧将比特流组织为有意义的分组●控制从源来的数据传输以太网使用数据链路子层进一步定义这些功能。
OSI模型中的数据链路层功能可以分解为逻辑链路控制(LLC)和MAC子层。
这些子层的使用可以确保不同终端设备间的兼容性。
MAC子层与用于通信的物理元件有关并准备介质上传输的数据和信息。
LLC子层独立于物理设备。
20.1.3 逻辑链路控制:连接上层对以太网,IEEE 802.2标准描述了LLC子层功能,802.3描述了MAC子层及物理层功能呢。
LLC处理上层的网络软件与下层(通常是硬件)之间的通信。
这两套标准,802.2和802.3描述了以太网的功能。
LLC子层获取网络协议数据(通常是IPv4数据包)并加入控制信息,帮助将数据包传送到目的节点。
第2层通过LLC与上层通信。
LLC在软件中实现,并且它的实现不受物理设备影响。
在计算机中,可将LLC视为网卡(NIC)的驱动程序软件。
网卡驱动程序是一个直接与网卡中硬件交换,以在介质与介质访问控制子层之间传送数据的程序。
20.1.4 MAC:获取送到介质的数据介质访问控制(MAC)是数据链路层以太网子层的下半层,由硬件(通常是计算机网卡)实现。
以太网MAC子层主要有两项职责:●数据封装●介质访问控制MAC这两个数据链路层过程与以太网的不同版本有关。
虽然MAC子层的数据封装保持不变,但MAC与不同的物理层实现方法有关。
①数据封装数据链路层的封装是为网络层PDU建立和添加头和尾的过程。
数据封装提供三项主要功能:●帧定义●编制●错误检测数据封装过程包括发送前的帧组装和收到帧时的帧解析。
在构建帧时,MAC层会向第3层PDU添加帧头和帧尾。
帧的使用有助于接收节点对比特的解释。
将分组的比特放在介质上可使接收节点更易于确定有用信息。
封装成帧过程提供重要的定界符,用于标志组成帧的一组比特。
此过程会对发送节点与接收节点进行同步。
这些定界符指明帧的开始和结束。
两个定界符之间的所有比特属于同一个帧。
②MACMAC 子层控制帧在介质中的放置以及从介质中删除帧。
顾名思义,其功能是管理节点如节合适访问介质,包括启动帧的发送以及从冲突引起的发送故障中恢复。
LAN 技术中所使用的逻辑拓扑影响MAC的类型。
以太网的底层逻辑拓扑为多路访问总线拓扑,这表示该网段的所有节点的(设备)共用介质,并且该网段中任意节点发送的所有帧。
因为所有节点将接收所有帧,所有每个节点都必须确定其是否接收并处理收到的帧。
这就需要检查帧中由MAC地址提供的编址。
以太网提供了一种用于确定节点如何共享介质访问的方法。
传统以太网的介质访问控制是载波侦听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)。
20.1.5 以太网的物理层实现Internet中的大多数通信都开始于以太网也结束于以太网。
自从20世纪70年代问世以来,以太网就在不断的发展,以满足高速LAN不断增长的要求。
光纤介质推出后,以太网采用了这种新技术,以利用光纤的卓越带宽和低错误率优点。
初期只能以3Mbit/s速度传输数据的协议,今天的数据传输速度可以达到10Gbit/s。
吉比特以太网的出现扩展了原始LAN 技术的距离,可以作为城域网(MAN)和WAN标准。
以太网的成功源以以下因素:●维护的简便性●整合新技术的干功能●可靠性●安装和升级的低成本作为一项与物理层相关的技术,以太网支持广泛的电缆和连接器规格。
以太网协议定义了很多编码和解决方案,使帧比特以信号形式通过介质传送。
在当今的网络中,以太网使用非屏蔽双绞线(UPT)和光缆通过集线器和交换机等中间设备连接网络设备。
在以太网支持的所有不同类型的介质中,以太网帧在其所有物理实现中都保持一致的结构。
正是基于这种原因使它能够适应今天网络不断发展的要求。
20.2 以太网:通过LAN通信以太网技术基础最早起步于1970年,是在一个叫做Alohanet的计划中提出来的。
Alohanet是一个数字无线电网络,用于通过夏威夷群岛之间共享的无线电频率发送信息。
Alohanet要求所有电台都遵循一个协议,该协定规定,未经确认的发送在短时间等待后需要重新发送。
以这种方式共用介质的技术后来通过以太网的形式应用到有线LAN技术领域。
20.2.1 以太网历史以太网最初设计为多台计算机互联为总线拓扑。
第一个以太网版本使用同轴电缆将计算机连接为总线拓扑。
每台计算机直接连至骨干。
这一版本融入了载波侦多路访问/冲突检测(CSMA/CD)的介质访问方法。
CSMA/CD负责管理多台设备通过一个共享物理介质通信时产生的问题。
以太网的早期版本被称为(10BASE5)和细缆网络(10BASE2)。
10BASE5(或粗缆网络)使用同轴电缆,这可使信号在被中继之前传输500m距离。
10BASE2(细缆网络)使用比粗缆直径更小、更柔软的细同轴电缆,这种电缆的距离为185m。
最初的细缆和粗缆被早期的UPT电缆取代。
与同轴电缆相比,UTP使用更简便、更轻、成本也更低。
早期的以太网部署在低宽带LAN环境中,利用CSMA(后来是CSMA/CD)管理对共享介质的访问。
如图20-2所示,除了数据链路层的逻辑总线拓扑,以太网还使用物理总线拓扑。
随着LAN的逐渐扩大和LAN服务对于基础设施的要求不断提高,这种拓扑面临的问题越来越难解决。
这导致了下一代以太网的产生。
拓扑:物理:总线逻辑:总线图20-2 历史上的以太网:物理和逻辑总线拓扑20.2.2 传统以太网随着以太网的介质变为UTP ,下一代以太网诞生了。
10BASE-T 以太网使用集线器作为网断中心点的物理拓扑。
如图20-3所示,新的物理拓扑为星型。
然而,这种网络共享介质,逻辑上为总线型。
集线器为物理网段的中心设备,集中所有连连接。
换句话说,形成了一组节点,而网络会把它们看成一个独立单元。
当代表某个帧的信号到达一个端口时,会被复制到其他端口,使LAN 中的所有网段都接收该帧。
由于共享介质,在某一时刻只有一台工作站可以成功发送。
这种连接类型被描述为半双工通信。
在共享介质环境中,所有节点共享介质,对介质的访问是争用的。
介质争用使用和上一代以太网相同的CSMA/CD 的MAC 方法。
网段上的设备也共享介质带宽。
随着个人计算机的增长和网络介质成本的降低,以太网的发展不断适应使用计算机网络的高速需求。
网段上的设备越来越多,也对吞吐量和可靠性有更高的要求。
随着更多的设备加入以太网,不仅降低了带宽,而且帧的冲突量大幅增加。
当通信活动少时,偶尔发生的冲突可由CSMA/CD 管理,因此影响很少甚至不会受到影响。
但是,当设备数量和随之而来的数据流量增加时,冲突的上升就会给用户体验带来明显的负面影响。
图 20-3 传统以太网:物理星型和逻辑总线在物理拓扑中使用集线器相比于早期以太网提高了可靠性,任何一条电缆故障都不会中断整个网络。
然而,网段仍为逻辑总线,将帧复制到所有其他端口并没有结决冲突的问题。
20.2.3 当前的以太网为满足数据网络的发展需求,不断开发出新的技术以提高以太网的性能。
以太网最主要的两次发展是从10Mbit/s 到100Mbit/s 以及LAN 交换机的出现。
这两次发展几乎同时发生,是现在以太网的基础。
介质速度的10倍提升是网络的主要的变化。
这次变革是将以太网作为实际的LAN 标准的一个转折点。