以太网结构介绍

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以太网介绍

原始的 Q-tag (C-VID) 用来标识用户网络中的 VLAN S-VID 允许运营商用于标识不同的用户业务，对自己的网络进行更好的管理

特征
• 用户的包头基本不变 • 分层的网络允许不同的运营商建立不同的域 • 用户的地址仍然保留，任何的修改对于运营商都是可见的 • 运营商可以创建4096个用户VLAN，对于大运营商仍然是不够的
• 基于策略的VLAN（Policy-Based）
基于端口的静态VLAN
• 基于端口的静态VLAN是划分虚拟局域网最简单也是最有效的方法，它实际上是某些交换机端口的集合，
网络管理员只需要管理和配置交换机端口，而不管交
换机端口连接什么设备； • 这种划分VLAN的方法是根据以太网交换机的端口来划分的，是目前业界定义VLAN最广泛的方法； • IEEE802.1Q规定了这种划分VLAN的国际标准。
SwitchA-Catalyst2950
7x
Ethernet
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C 7 8 9 1011 12 A 12 34 56 1x 2x 3x 4x 5x 6x 1x 2x 3x 4x 5x 6x
A
B
臂路由也可以实现单臂路由，如果VLAN数量多
VTP Client
PC3
PC4
实验原理图
Access
Tag
VLAN间的路由
VLAN之间的路由可以认为是不同网段之间的路
由，因此，从原理上讲，凡是具有路由功能的软硬件设备均可担任VLAN之间的互连任务。
实际在工程中常用的是下面的两种解决方案：三

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。

以太网帧结构详解

以太网帧结构详解分类：计算机网络知识2011-10-25 20:28 3165人阅读评论(0) 收藏举报byte网络工作serviceaccess扩展1 以太网相关背景以太网这个术语通常是指由DEC，Intel和Xerox公司在1982年联合公布的一个标准，它是当今TCP/IP采用的主要的局域网技术，它采用一种称作CSMA/CD 的媒体接入方法。

几年后，IEEE802委员会公布了一个稍有不同的标准集，其中802.3针对整个CSMA/CD网络，802.4针对令牌总线网络，802.5针对令牌环网络；此三种帧的通用部分由802.2标准来定义，也就是我们熟悉的802网络共有的逻辑链路控制（LLC）。

由于目前CSMA/CD的媒体接入方式占主流，因此本文仅对以太网和IEEE 802.3的帧格式作详细的分析。

在TCP/IP世界中，以太网IP数据报文的封装在RFC 894中定义，IEEE802.3网络的IP数据报文封装在RFC 1042中定义。

标准规定：1）主机必须能发送和接收采用RFC 894（以太网）封装格式的分组；2）主机应该能接收RFC 1042（IEEE 802.3）封装格式的分组；3）主机可以发送采用RFC 1042（IEEE 802.3）封装格式的分组。

如果主机能同时发送两种类型的分组数据，那么发送的分组必须是可以设置的，而且默认条件下必须是RFC 894（以太网）。

最常使用的封装格式是RFC 894定义的格式，俗称Ethernet II或者Ethernet DIX。

下面，我们就以Ethernet II称呼RFC 894定义的以太帧，以IEEE802.3称呼RFC 1042定义的以太帧。

2 帧格式Ethernet II和IEEE802.3的帧格式分别如下。

Ethernet II帧格式：----------------------------------------------------------------------------------------------| 前序| 目的地址| 源地址| 类型| 数据 |FCS |---------------------------------------------------------------------------------------------- | 8 byte | 6 byte | 6 byte | 2 byte | 46~1500 byte | 4 byte|IEEE802.3一般帧格式--------------------------------------------------------------------------------------------------------------| 前序| 帧起始定界符| 目的地址| 源地址| 长度| 数据| FCS |------------------------------------------------------------------------------------------------------------| 7 byte | 1 byte | 2/6 byte | 2/6 byte | 2 byte | 46~1500 byte | 4 byte |Ethernet II和IEEE802.3的帧格式比较类似，主要的不同点在于前者定义的2字节的类型，而后者定义的是2字节的长度；所幸的是，后者定义的有效长度值与前者定义的有效类型值无一相同，这样就容易区分两种帧格式了。

ethernet的拓扑结构

ethernet的拓扑结构
以太网是一种常见的局域网技术，它可以采用不同的拓扑结构来连接设备。

常见的以太网拓扑结构包括总线型、星型和环型。

首先，总线型拓扑结构是指所有设备都连接到同一根传输介质（通常是一根电缆），设备通过共享这根传输介质来进行通信。

在总线型拓扑结构中，所有设备可以看到在传输介质上发送的所有数据帧，但每个设备只能接收并处理发送给它的数据帧。

其次，星型拓扑结构是指所有设备都连接到一个集线器或交换机，集线器或交换机起到中继数据的作用。

在星型拓扑结构中，每个设备通过独立的链路与集线器或交换机相连，这样可以提高网络的可靠性和扩展性。

最后，环型拓扑结构是指每个设备都与相邻的两个设备相连，形成一个闭合的环路。

在环型拓扑结构中，数据帧沿着环路传输，每个设备都可以接收并发送数据帧。

这种拓扑结构通常使用双绞线或光纤作为传输介质。

除了这些常见的以太网拓扑结构外，还有混合拓扑结构，即将
不同的拓扑结构组合在一起，以满足特定的网络需求。

例如，一个大型以太网网络可能会采用星型拓扑结构的子网，而这些子网之间则采用总线型或环型拓扑结构相连。

总的来说，以太网可以根据不同的拓扑结构来构建局域网，每种拓扑结构都有其特点和适用场景，网络管理员需要根据实际情况选择合适的拓扑结构来搭建网络。

以太网(Ethernet)的帧结构

以太网（以太网（Ethernet）的帧结构）
以太网（Ethernet）的帧结构
1.Ethernet V2.0帧结构 2. IEEE802.3帧结构 3. Ethernet V2.0帧结构组成详解
Ethernet V2.0帧结构
帧前帧校前导目的源地数据定界验字类型码地址址字段符段 46~1 7B 1B 6B 6B 2B 4B 500B 注：Ethernet帧的最小长度为64B，最大长度为1518B。（前导码与帧前定界符不计入帧头长度中）
前导码与帧前定界符字段
前导码的组成：前导码的组成：56位（7B）10101010…10 1010比特序列。作用：作用：提醒接收系统有帧的到来，以及使到来的帧与计时器进行同步。帧前定界符的组成：帧前定界符的组成：8位（1B）10101011比特序列。作用：作用：表示下面的字段是目的地址。
数据字段
数据字段的组成：数据字段的组成：长度在46~1500B之间的比特序列。特点：特点：如果数据的长度少于46B，需要加填充字节，补充到46B。填充字节是任意的，不计入长度字段中。
帧校验字段
帧校验字段的组成： 32位 4B）比特序列。帧校验字段的组成： 32位（4B）比特序列。特点：特点：采用CRC校验。校验的范围包括目的地址字段，源地址字段，类型字段，数据字段。在接收端进行校验，如果发生错误，帧将被丢弃。 32位CRC校验的生成多项式为： G（x） =x32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5+x4 +x2+x1+1
பைடு நூலகம்

V1.0以太网交换机结构介绍

4
05 以太网交换机外观图B
熔纤盘内置结构外观图
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06 以太网交换机单机（非接线状态）
01
395mm
550mm
02 03 04 05
双开门，分为内部插箱和外箱（插箱内的模块各接口均处于面板上；插箱上侧放置熔纤盘，下侧是外界设备的理线架）插槽式设计，统一GIDE标准接口，1#插槽为交换机模块。且预留3个插槽，供其他功能模块使用。接口前置，易于安装维护，具备4个千兆光、4个百兆光、 16个百兆电口、4路RS-485接口。熔纤盘内置，光缆进入设备在内部熔纤，整理好尾纤后从内部穿过直接接入交换机。整体尺寸：宽550mm*高395mm*深295mm

6
熔纤盘（最多4个）
熔纤盘固定条光缆固定支架
光缆固定夹
可插拔模块外接设备理线架
YIRITECH
翌日改变明天
THANKS FOR YOUR WATCHING!

谢谢您的观看！
YIRITECH
翌日改变明天
以太网交换机结构介绍
2017
02 以太网交换机外观图A
熔纤盘外置结构外观图

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03 以太网交换机单机（非接线状态）
01
315mm
单开门，分为内部插箱和外箱（插箱内的模块各接口均处于面板上；插箱外侧为理线板）插槽式设计，统一GIDE标准接口，1#插槽为交换机模块。且预留3个插槽，供其他功能模块使用。接口前置，易于安装维护，具备4个千兆光、4个百兆光、 16个百兆电口、4路RS-485接口。熔纤盘外置，尾纤套进防爆软管，通过外箱dB头，理线后直接接入交换机整体尺寸：宽550mm*高315mm*深295mm
550mm

以太网帧结构详解

以太⽹帧结构详解⽹络通信协议⼀般地，关注于逻辑数据关系的协议通常被称为上层协议，⽽关注于物理数据流的协议通常被称为低层协议。

IEEE802就是⼀套⽤来管理物理数据流在局域⽹中传输的标准，包括在局域⽹中传输物理数据的802.3以太⽹标准。

还有⼀些⽤来管理物理数据流在使⽤串⾏介质的⼴域⽹中传输的标准，如帧中继FR（FrameRelay），⾼级数据链路控制HDLC（High-LevelDataLinkControl），异步传输模式ATM（AsynchronousTransferMode）。

分层模型0OSI国际标准化组织ISO于1984年提出了OSIRM（OpenSystemInterconnectionReferenceModel，开放系统互连参考模型）。

OSI参考模型很快成为了计算机⽹络通信的基础模型。

OSI参考模型具有以下优点：简化了相关的⽹络操作；提供了不同⼚商之间的兼容性；促进了标准化⼯作；结构上进⾏了分层；易于学习和操作。

OSI参考模型各个层次的基本功能如下：物理层:在设备之间传输⽐特流，规定了电平、速度和电缆针脚。

数据链路层：将⽐特组合成字节，再将字节组合成帧，使⽤链路层地址（以太⽹使⽤MAC地址）来访问介质，并进⾏差错检测。

⽹络层：提供逻辑地址，供路由器确定路径。

传输层：提供⾯向连接或⾮⾯向连接的数据传递以及进⾏重传前的差错检测。

会话层：负责建⽴、管理和终⽌表⽰层实体之间的通信会话。

该层的通信由不同设备中的应⽤程序之间的服务请求和响应组成。

表⽰层：提供各种⽤于应⽤层数据的编码和转换功能，确保⼀个系统的应⽤层发送的数据能被另⼀个系统的应⽤层识别。

应⽤层：OSI参考模型中最靠近⽤户的⼀层，为应⽤程序提供⽹络服务。

分层模型-TCP/IPTCP/IP模型同样采⽤了分层结构，层与层相对独⽴但是相互之间也具备⾮常密切的协作关系。

TCP/IP模型将⽹络分为四层。

TCP/IP模型不关注底层物理介质，主要关注终端之间的逻辑数据流转发。

常见以太网帧结构详解

常见以太网帧结构详解以太网是一个常用的局域网技术，其数据传输是以帧的形式进行的。

以太网帧是以太网数据传输的基本单位，通过帧头、帧数据和帧尾等部分来描述有效载荷的数据。

以太网帧的结构如下：1. 帧前同步码（Preamble）：以太网帧的开始部分有7个字节的帧前同步码，其作用是为接收端提供定时的参考，帮助接收端进行帧同步。

2.帧起始界定符（SFD）：帧前同步码之后的1字节帧起始界定符为0x55，标志着以太网帧的开始。

3. 目标MAC地址（Destination MAC Address）：目标MAC地址占6个字节，表示帧的接收者的MAC地址。

4. 源MAC地址（Source MAC Address）：源MAC地址占6个字节，表示帧的发送者的MAC地址。

5. 长度/类型字段（Length/Type Field）：长度/类型字段占2个字节，当该字段的值小于等于1500时，表示以太网帧的长度；当该字段大于等于1536时，表示该字段定义了帧中的协议类型。

6. 帧数据（Data）：帧数据部分是以太网帧的有效载荷，其长度为46到1500字节，不包括帧头和帧尾。

7. 帧校验序列（Frame Check Sequence，FCS）：帧校验序列占4个字节，主要用于对帧进行错误检测，以保证数据的可靠性。

8. 帧尾（Frame Check Sequence，FCS）：帧尾占4个字节，用于标识以太网帧的结束。

以太网帧的长度为64到1518字节，其中有效载荷部分数据长度为46到1500字节，不同帧的长度可以根据网络需求进行调整。

在发送以太网帧时，发送方会在帧尾的后面添加额外的字节以保证整个帧的长度达到最低限制。

这些额外的字节即填充字节（Padding），用于使帧长达到最小限制的要求。

以上是以太网帧的常见结构，它描述了以太网帧的各个部分的作用和位置。

了解以太网帧的结构对于理解以太网的工作原理和网络通信非常重要。

以太网的拓扑结构是

以太网的拓扑结构是以太网的拓扑结构是一种网络布局和连接设备的方式，它定义了数据传输的路径和数据流向。

在计算机网络中，拓扑结构起着关键的作用，它直接影响网络的可靠性、性能和扩展性。

以太网是一种常见的局域网技术，其拓扑结构包括星型、总线型、环型和树型等。

首先，我们来看星型拓扑结构。

在星型拓扑中，所有的设备（如计算机、服务器和交换机）都连接到中央设备（通常是交换机或集线器）。

数据传输通过中央设备进行，每个设备之间的通信都要经过中央设备进行中转。

这种拓扑结构非常常见，因为其具有易于管理和故障隔离的优点。

然而，如果中央设备出现问题，整个网络可能会受到影响。

其次，总线型拓扑是以太网的另一种常见结构。

在总线型拓扑中，所有设备都通过一条共享的传输介质（通常是一根电缆）连接在一起。

每个设备都可以直接与共享介质通信，并且数据传输是通过广播的方式进行。

这种拓扑结构简单、低成本且易于安装，但当多个设备同时发送数据时，可能会出现冲突。

第三，环型拓扑是一种将设备连接成环状的结构。

每个设备都与相邻设备直接相连，数据传输按照环的方向进行。

这种拓扑结构可以提供高可靠性和冗余，即使某个设备故障，数据仍然可以通过其他路径传输。

然而，环型拓扑的缺点是当环路上的某个设备发生故障时，整个网络可能会受到影响。

最后，树型拓扑是一种将设备连接成树状结构的方式。

树型拓扑由一个中心设备（通常是一个交换机或路由器）连接到较低层级的子设备。

这种结构允许有效的数据传输和灵活的网络扩展，同时也提供了良好的故障隔离能力。

树型拓扑适用于大型网络，但需要对网络进行仔细规划和管理。

除了这些常见的拓扑结构之外，还有一些其他的拓扑结构可以根据具体情况选择使用。

例如，混合拓扑结构可以结合多种不同的拓扑形式，从而在网络的不同部分具有不同的结构和性能。

网络拓扑的选择应该根据具体的需求和目标来进行，以确保网络的可靠性和性能。

总而言之，以太网的拓扑结构涵盖了星型、总线型、环型和树型等多种形式。

以太网IEEE 802.3帧的结构

以太网/IEEE 802.3帧的结构下图所示为以太网/IEEE 802.3帧的基本组成。

如图所示，以太网和IEEE 802.3帧的基本结构如下：前导码(Preamble)：由0、1间隔代码组成，可以通知目标站作好接收准备。

IEEE 802.3帧的前导码占用7个字节，紧随其后的是长度为1个字节的帧首定界符（SOF）。

以太网帧把SOF包含在了前导码当中，因此，前导码的长度扩大为8个字节。

帧首定界符（SOF:Start-of-Frame Delimiter）：IEEE 802.3帧中的定界字节，以两个连续的代码1结尾，表示一帧实际开始。

目标和源地址（DA、SA）：表示发送和接收帧的工作站的地址，各占据6个字节。

其中，目标地址可以是单址，也可以是多点传送或广播地址。

类型（以太网）：占用2个字节，指定接收数据的高层协议。

长度L（IEEE 802.3）：表示紧随其后的以字节为单位的数据段的长度。

数据L（以太网）：在经过物理层和逻辑链路层的处理之后，包含在帧中的数据将被传递给在类型段中指定的高层协议。

虽然以太网版本2中并没有明确作出补齐规定，但是以太网帧中数据段的长度最小应当不低于46个字节。

数据（IEEE 802.3：LLCPDU逻辑链路层协议数据单元）：IEEE 802.3帧在数据段中对接收数据的上层协议进行规定。

如果数据段长度过小，使帧的总长度无法达到64个字节的最小值，那么相应软件将会自动填充数据段，以确保整个帧的长度不低于64个字节。

LLCPDU——它的范围处在46字节至1500字节之间。

最小LLCPDU长度46字节是一个限制，目的是要求局域网上所有的站点都能检测到该帧，即保证网络工作正常。

如果LLCPDU小于46个字节，则发送站的MAC子层会自动填充“0”代码补齐。

802.3一个帧的长度计算公式：DA+SA+L+LLCPDU+FCS=6+6+2+(46～1500)+4=64～1518即当LLCPDU为46个字节时，帧最小，帧长为64字节；当LLCPDU为1500字节时，帧最大，帧长为1518字节帧校验序列（FCS:Frame Check Sequence）：该序列包含长度为4个字节的循环冗余校验值（CRC），由发送设备计算产生，在接收方被重新计算以确定帧在传送过程中是否被损坏。

工业以太网的常用网络拓朴结构特点揭示

工业以太网的常用网络拓朴结构特点揭示1.星型拓扑结构：工业以太网常采用星型拓扑结构，即所有节点都连接到一个集线器或交换机上。

这种结构简单、易于维护，且具有较高的可靠性，因为如果一些节点出现故障，其他节点不会受到影响。

2.混合拓扑结构：除了星型结构外，工业以太网还常采用混合拓扑结构，即同时采用星型、环形、总线等多种拓扑结构的组合。

这种结构灵活性较高，能够满足不同场景下的需求，且具有更好的冗余性和可扩展性。

3.冗余设计：工业以太网中常采用冗余设计，以提高系统的可靠性和稳定性。

常见的冗余技术包括环网冗余和链路冗余。

环网冗余使用双独立环路，当其中一个环路出现故障时，系统可以自动切换至另一个环路。

链路冗余通过使用多个链路连接同一节点，当一些链路出现故障时，系统可以自动切换至其他链路。

这种冗余设计可以减少因单点故障而造成的系统中断。

4.分级管理：工业以太网常采用分级管理的方式，将整个网络划分为多个管理域，以便更好地进行配置、管理和维护。

一般来说，工业以太网可以分为三个层次：控制层、通讯层和设备层。

控制层负责控制和监测系统的运行，通讯层负责数据通信，设备层负责实际的生产设备。

5. 时钟同步：工业以太网中的节点需要保持精确的时钟同步，以确保数据的同步性和准确性。

常用的时钟同步协议包括IEEE 1588 Precision Time Protocol（PTP）和Network Time Protocol（NTP）。

这些协议能够在网络中传递时钟信息，使得网络中各个节点的时钟保持同步。

6.安全性：工业以太网中的网络拓扑结构也需要考虑网络的安全性。

通常采用的安全机制包括身份认证、访问控制、数据加密等。

特别是对于工业控制系统，网络的安全性非常重要，因为一旦网络被攻击，可能会导致生产中断、设备损坏等严重后果。

总之，工业以太网的常用网络拓扑结构特点包括星型拓扑、混合拓扑、冗余设计、分级管理、时钟同步和安全性。

这些特点使得工业以太网在工业控制系统中具有高可靠性、高可扩展性和高安全性，能够满足不同工业环境下的需求。

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。

ethercat 通讯结构

Ethercat 通讯结构介绍Ethercat（以太网计算机自动控制技术）是一种高性能、实时以太网通信协议，适用于工业自动化领域。

本文将全面探讨Ethercat通讯结构，包括其基本原理、通讯模型以及应用实例。

Ethercat 通讯基本原理Ethercat 通讯基于以太网协议，但它采用了一种分布式时钟同步和全局共享通道的方式，使得各个从设备之间的通讯变得十分高效和实时。

Ethercat 的基本工作原理如下：1.Master-Slave 结构：Ethercat 网络由一个Master（主主机）和多个Slave（从设备）组成。

Master负责控制通讯的调度和同步，而Slave则负责执行具体的任务。

2.工作周期：Ethercat 的通讯是按照固定的周期进行的，该周期被称为工作周期。

Master控制数据帧的发送和接收，并确保在每个工作周期内完成所有从设备的通讯。

3.分布式时钟同步：Ethercat 网络的一个重要特点是分布式时钟同步。

Master通过向每个Slave发送同步帧来同步所有从设备的时钟，使得整个网络保持高度同步。

4.数据传输：Ethercat 通过在一个以太网数据帧（Ethercat Frame）中封装从设备的数据，实现高效的数据传输。

每个数据帧中可以包含一个或多个从设备的数据信息。

Ethercat 通讯模型Ethercat 采用了Master-Slave结构的通讯模型，下面是Ethercat 通讯模型的详细流程：1.Master 发送同步帧：在每个工作周期的开始，Master向网络中的所有Slave发送同步帧，以实现时钟同步。

2.从设备响应：每个Slave接收到同步帧后，根据同步帧中的时间戳更新自身的时钟，并准备好接收数据。

3.数据传输：Master在同一个工作周期内依次发送数据帧给每个Slave，并接收从设备返回的数据。

4.数据处理：每个Slave接收到数据帧后，解析其中的数据，并根据Master的指示执行相应的任务。

以太网交换机结构和原理

以太网交换机结构和原理1.物理结构:交换机的内部由多个交换模块组成，通常包括端口管理模块、转发引擎和交换矩阵。

端口管理模块负责管理每个端口的状态，包括连接状态、速度和双工模式等。

转发引擎用来处理数据包的转发和接收，以及生成和更新MAC地址表。

交换矩阵是交换机的核心部分，负责实现快速、准确的数据包转发。

2.数据转发和交换算法:以太网交换机的关键任务是根据数据包的目的MAC地址转发数据包。

当交换机接收到数据包时，它会通过查找MAC地址表来确定数据包的目的地址所对应的端口。

如果交换机的MAC地址表中没有对应的地址，它会广播数据包到所有连接的端口上。

交换机使用不同的交换算法来确定数据包的转发路径。

其中，最常用的算法是学习算法和转发算法。

学习算法用来学习和记录设备之间的MAC 地址和端口的对应关系，以建立和更新MAC地址表。

转发算法用来确定数据包的转发路径，以保证数据包能够快速、准确地到达目的地。

3.网络流量控制:流量控制的主要方法包括速率限制、拥塞控制和碰撞检测。

速率限制用来限制每个端口进出的数据包速率，以避免网络拥堵。

拥塞控制主要针对网络中的拥塞情况，通过调整转发速率，避免数据包堆积和丢失。

碰撞检测用来检测并解决网络中的碰撞问题，以确保数据的可靠传输。

此外，以太网交换机还支持虚拟局域网（VLAN）的功能。

VLAN可以通过将不同的设备划分到不同的虚拟网络中，以实现安全隔离和更好的网络性能。

总结起来，以太网交换机通过物理结构、数据转发和交换算法以及网络流量控制来实现多个设备之间的数据传输。

它的设计和实现使得局域网中的数据传输更加高效、可靠，并且支持多种功能，如VLAN等。

随着技术的发展，以太网交换机的性能和功能还将不断提升，以适应不断变化和发展的网络需求。

以太网交换机结构和原理

以太网交换机结构和原理以太网交换机是一种基于以太网技术的网络设备，主要用于实现局域网的数据交换。

它的主要作用是根据目的MAC地址和端口的对应关系，将数据包从一个端口复制并转发给目标端口，从而实现数据的快速传输和转发。

下面将从交换机的结构和原理两方面进行详细介绍。

一、交换机的结构1.交换机的外部结构交换机通常具有多个接口，用于连接多台终端设备，如计算机、服务器、打印机等。

每个接口都有一个端口号，用于标识不同的接口。

交换机能够通过不同的端口号将数据发送到相应的接口。

2.交换机的内部结构交换机内部通常包含以下几个主要部分：（1）端口：交换机的每个端口都与一个终端设备相连，可以通过端口来接收和发送数据。

（2）转发引擎：转发引擎是交换机的核心部分，主要负责实现数据包的转发和处理。

转发引擎通常由ASIC芯片（专用集成电路）组成，能够对数据包进行快速处理和转发。

（3）存储器：交换机通常具有一定的存储器容量，用于存储MAC地址表、数据包缓存等。

（4）控制板：控制板通常由CPU、操作系统和管理功能组成，用于控制和管理交换机的运行。

二、交换机的工作原理交换机的工作原理主要有两种模式：存储转发模式和直通模式。

1.存储转发模式（1）数据接收：当交换机接收到一个数据包时，首先会通过物理层和数据链路层的处理将数据包的帧头提取出来，并将源MAC地址记录到MAC地址表中。

（2）MAC地址表：MAC地址表存储了每个端口对应的MAC地址，以及MAC地址和接口的对应关系。

当交换机接收到一个新的数据包时，会根据源MAC地址在MAC地址表中查找对应的接口。

（3）根据MAC地址转发：如果在MAC地址表中找到了源MAC地址对应的接口，则将数据包发送到相应的接口，并更新源MAC地址的端口信息。

如果没有找到源MAC地址对应的接口，则将数据包广播到所有的端口上。

（4）根据目的MAC地址转发：当交换机接收到一个数据包时，会根据目的MAC地址在MAC地址表中查找对应的接口。

以太网之帧结构

SMAC：指（source MAC）源地址，即是发送信息设备的物理地址。

Type：用来标识data字段中包含的高层协议，即是通告接收信息的设备如何解释该数据字段（数据的封装都是从应用层到低层逐渐添加的，在数据链路层以上的数据都封装在了data字段中）。

其中：（1）IP协议帧该字段为0800（2）ARP协议帧该字段为0806（3）RARP协议帧该字段为0835（4）IPX和SPX协议帧该字段为8137。

Data：数据字段，上层下到本层的数据都被包含到了这里面。

前面讲到，它必须大于46字节，但必须小于1500字节。

CRC：（Cyclic Redundancy CHeck）即是循环冗余校验字段。

发送数据的设备会提供一个包含MAC字段、Type字段、Data字段的CRC码，然后计算出CRC 码填入到该处，起到错误检测控制的功能。

这种帧结构用length字段替代了type字段，并从Data字段中划出了3byte 作为LLC字段，作为服务访问点（SAP）的新区域来解决识别上层协议的问题。

Length：即是长度字段，记录Data字段的长度。

LLC：由目的服务访问点DSAP（Destination Service Access Point）、源服务访问点SSAP（Source Service Access Point）和Control字段组成,分别占有1byte。

以太网交换机结构和原理

以太网交换机结构和原理首先是端口模块，它负责外部设备和交换机之间的物理连接。

每个端口模块通常包括一个物理接口和一个逻辑接口。

物理接口是接入线缆的接口，常见的有RJ-45接口、光纤接口等。

逻辑接口则负责管理该端口的数据流动，对接入的数据进行分析和处理。

交换矩阵是以太网交换机的核心组件，它负责处理数据包的转发和交换。

交换矩阵通过运用复用技术，将多个数据包同时传输到不同的端口的输出队列中，然后根据目的地址进行匹配，找到正确的输出端口并将数据包转发至目标设备。

常见的交换矩阵有共享总线、矩阵式、共享内存等。

共享总线矩阵是一种较为简单的交换机结构，它通过共享一个总线来实现数据包的转发。

当一个数据包到达时，交换机首先会将其存储在内存中，然后通过共享总线依次将数据包发送至目标端口。

这种结构的特点是成本较低，但是容易因总线带宽约束而造成阻塞。

矩阵式交换矩阵采用了矩阵交换技术，能够同时处理多个数据包的转发。

它通过交换矩阵将每个输入端口连接到每个输出端口，并根据目的地址将数据包传输至目标端口，实现了快速的数据转发。

共享内存交换矩阵利用了内存的并行读写能力，能够同时处理多个数据包的转发。

数据包在输入端口接收后暂时存储在共享内存中，然后由交换矩阵根据目的地址将其转发至目标端口。

这种结构的优点是速度快、容量大，但成本较高。

控制模块是以太网交换机的管理中心，它负责控制端口模块和交换矩阵的运行。

控制模块通过解析数据包的目的地址，确定数据包的传输路径，并向交换矩阵下发相应的控制指令。

此外，控制模块还负责维护交换表，记录数据包的源地址、目的地址和对应的输出端口，以便下次转发时快速匹配。

1.当数据包到达交换机时，交换机首先会通过端口模块接收和解析数据包的源地址和目的地址。

2.交换机会检查交换表，查询目的地址对应的输出端口。

如果找到了匹配项，则直接将数据包转发至相应端口；如果未找到匹配项，则将数据包发送至所有的输出端口。

3.接收到数据包的目标设备将会返回一个应答信号，交换机会将该信号交给控制模块进行处理，更新交换表中的源地址和目的地址的映射关系。

以太网属于什么结构

以太网结构是一种网络拓扑，它将传统的三层数据中心交换架构变成了一层或二层结构。

||以太网，基本上就是只允许本地的几台电脑互相连接。

电脑之间相互传送消息是有一组技术支持的。

一般来说，连接到以太网上的电脑都在同一栋楼里，或者在周围附近。

但是随着以太网网线的发展，以太网的范围可以扩展到十公里了。

但是因为都是用网线互联，要想连接到很远的地方是不现实的。

||生活化一点，以太网就是把家庭的电脑，笔记本连接到猫上，然后再通过猫连接到因特网上去，这样你才能和国外的朋友Skype。

因此，家庭的电脑，笔记本和猫就组成了一个以太网。

可以想象，世界上有成千上万个以太网。

商业上应用以太网，将他们所有的电脑连接到主服务器上。