以太网简单介绍

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工业以太网

工业以太网
echnologies)在2002年就推出工 14 业以太网产品-MOXA EtherDevice Server(工业以太网设备服务器), 特别设计用于连接工业应用中具有以太网络接口的工业设备(如PLC、 HMI、DCS系统等)。
最近刚刚发布的IEEE 802.3af标准中,对Ethernet的总线供电 规范也进行了定义。此外,在实际应用中,主干网可采用光纤传输, 现场设备的连接则可采用屏蔽双绞线,对于重要的网段还可采用冗 余网络技术,以此提高网络的抗干扰能力和可靠性。 9.1.3几种典型的工业以太网简介 以下介绍几种典型的工业以太网: 1.HSE(高速以太网) HSE(High Speed Ethernet Fieldbus)由现场总线基金会组织 (FF)制定,是对FF-H1的高速网段的解决方案,它与H1现场总线整 合构成信息集成开放的体系结构。
工业以太网数据传输和管理的一个典型技术是,在应用层和传 输层之间增加中间件,对数据通讯进行管理和控制。
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3.稳定性与可靠性
Ethernet进入工业控制领域的另一个主要问题是,它所用的接 插件、集线器、交换机和线缆等均是为商用领域设计的,而未针对 较恶劣的工业现场环境来设计。
随着网络技术的发展,上述问题正在迅速得到解决。为了解决 在不间断的工业应用领域,在极端条件下网络也能稳定工作的问题, 美国Synergetic微系统公司和德国Hirschmann、Jetter AG等公司 专门开发和生产了导轨式集线器、交换机产品,安装在标准DIN导 轨上,并有冗余电源供电,接插件采用牢固的DB-9结构。
FF HSE的1-4层由现有的以太网、TCP/IP和IEEE标准所定义, HSE和H1使用同样的用户层,现场总线信息规范(FMS)在H1中定义 了服务接口,现场设备访问代理(FDA)为HSE提供接口。用户层规 定功能模块、设备描述(DD)、功能文件(CF)以及系统管理 (SM)。HSE网络遵循标准的以太网规范,并根据过程控制的需要 适当增加了一些功能,但这些增加的功能可以在标准的Ethernet结 构框架内无缝地进行操作,因而FF HSE总线可以使用当前流行的商 用以太网设备。

计算机网络技术04 以太网基础

计算机网络技术04 以太网基础
传统以太网的工作原理是建立在“共享介质”基础上的,称为共享式以太网。 共享式以太网的各节点公平地使用传输介质,这就意味着每个节点将平均分配以太网带宽, 如果节点数目增加,网络的传输速率和传输质量将急剧下降。
网络技术专业学科带头
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(2)交换式以太网的优点
交换式以太网采用与传统的共享式以太网相同的介 质访问控制方法(CSMA/CD)、帧格式、包长度、 差错检测和控制、信息管理和控制。
网络技术专业学科带头
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·1000Base-SX:采用直径50um或62.5um的多模光纤,传 输距离为220-550m。
·1000Base-LX:采用直径9um或10um的单模光纤,传输 距离可达3km。
·1000Base-T:与10Base-T、100Base-TX完全兼容,可保护
用户在5类UTP布线系统上的投网资络技。术专业学科带头
(3)千兆以太网
千兆以太网(Gigabit Ethernet)技术包括IEEE802.3z和IEEE 802.3ab两个标准,IEEE802.3z规定了光纤和短距离铜缆连接 标准,IEEE802.3ab规定了5类双绞线连接标准。
千兆以太网术不改变传统以太网的桌面应用、操作系统,可 兼容10M或100M以太网。升级到千兆以太网不必改变网络应 用程序、网管部件和网络操作系统,能够最大程度地保护投 资。为了减少64Bytes长数据帧之间的碰撞,千兆以太网支持 的传输距离更短。
·10GBASE-ER和10GBASE-EW:主要支持超长 波单模光纤,最大传输距离40km。
·10GBASE-LX4:采用波分复用技术,在单对光
缆上以四倍光波长发送信号,设计目标是针对300m
的多模光纤模式或10km的网单络技模术专光业学纤科带模头 式。

以太网 ppt课件

以太网 ppt课件

t=
B B 检测到发生碰撞
IP 数据报 46 ~ 1500
数据
IP 层
4 FCS MAC 层
MAC 帧
物理层
以太网 V2 的 MAC 帧格式
当传输媒体的误码率为 1108 时, MAC 子层可使未检测到的差错小于 11014。
FCS 字段 4 字节
字节 6
6
目的地址 源地址
2 类型
IP 数据报 46 ~ 1500
数据
IP 层
A 不接受
只有 D 接受 B 发送的数据
B
B向 D 发送数据
C 不接受
D 接受
E 不接受
以太网的广播方式发送
总线上的每一个工作的计算机都能检测到 B 发 送的数据信号。
由于只有计算机 D 的地址与数据帧首部写入的 地址一致,因此只有 D 才接收这个数据帧。
其他所有的计算机(A, C 和 E)都检测到不是 发送给它们的数据帧,因此就丢弃这个数据帧 而不能够收下来。
具有广播特性的总线上实现了一对一的通信。
为了通信的简便 以太网采取了两种重要的措施
采用较为灵活的无连接的工作方式,即 不必先建立连接就可以直接发送数据。
以太网对发送的数据帧不进行编号,也 不要求对方发回确认。
这样做的理由是局域网信道的质量很好,因 信道质量产生差错的概率是很小的。
以太网提供的服务
无连接: 在发送和接收适配器之间没有握手 不可靠: 接收适配器不向发送适配器发送应答
或否定应答
传送给网络层的数据报流可能有丢包 如果应用程序使用TCP,将能弥补丢包 否则,应用程序将发现丢包
以太网的MAC协议:CSMA/CD
从总线拓扑到星型拓扑
直到20世纪90年代,总线拓扑流行 后来,星型的集线器 目前星型的交换机

精品课件-现代通信网(郭娟)-第四章 以太网

精品课件-现代通信网(郭娟)-第四章 以太网
“碰撞检测”就是计算机边发送数据边检测信道上的信号电压大 小。所谓“碰撞”就是发生了冲突。因此“碰撞检测”也称为 “冲突检测”。
2020/12/1
发送帧
CSMA/CD工作过程
装配帧
CSMA/CD含有两方面的 内容:载波侦听(CSMA)
Y 总线忙? N
启动发送并检测冲突
和冲突检测(CD)。 四个步骤:
2020/12/1
MAC地址 网卡上的硬件地址可用来标志插有该网卡的计算机。 路由器上,网卡上的硬件地址可用来标志插有该网卡
的路由器的某个接口。 路由器由于至少同时连接到两个网络上,因此它至少
有两块网卡和两个硬件地址。
1A-24-F6-54路-1由B-器0E00-00-A2-A4-2C-02
1Gbit/s
1Gbit/s
1Gbit/s
10Gbit/s
通用名称
Xerox以太网 Ethernet I Ethernet II 10Base5(粗缆) 10Base2(细缆) 10BaseT 100BaseTX 100BaseFX
1000BaseSX
1000BaseLX
1000BaseT
10GbE
IEEE编号
DIX DIX 802.3 802.3 802.3 802.3u 802.3u 802.3z 802.3z 802.3ab 802.3ae
距离
? 500米 500米 500米
185米 100米 100米 400米
260米 550米 550米 5km
100米
65米 40公里
介质
同轴
同轴
同轴
2020/12/1
Ethernet 帧结构
发送方网络适配器将IP分组 (或其它网络层分组) 封装到 Ethernet 帧中。

以太网工作原理

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。

了解计算机网络LANWANWiFi和以太网的区别

了解计算机网络LANWANWiFi和以太网的区别

了解计算机网络LANWANWiFi和以太网的区别了解计算机网络LAN、WAN、WiFi和以太网的区别计算机网络是现代社会不可或缺的一部分,它连接着世界各地的计算机和其他设备,让人们能够方便地进行信息交流和资源共享。

在计算机网络中,LAN、WAN、WiFi和以太网是常见的网络类型。

尽管它们都有着相似的目标,但它们在范围、传输介质和应用领域上都存在差异。

本文将详细介绍LAN、WAN、WiFi和以太网之间的区别。

一、局域网(LAN)局域网(Local Area Network,简称LAN)是在有限的地理范围内(通常在同一建筑物或办公室内)连接起来的计算机和其他设备的组合。

LAN通过局域网线缆(如以太网电缆)或无线局域网技术(如WiFi)来进行数据传输。

由于其较小的范围和高速传输特性,LAN适用于家庭、办公室和学校等小型网络环境。

LAN的主要特点包括:1. 小范围:LAN通常仅覆盖一个建筑物或办公室,连接的设备数量相对较少。

2. 高传输速度:由于连接的设备数量有限,数据传输速度相对较快。

3. 简单维护:LAN的拓扑结构相对简单,易于安装和维护。

二、广域网(WAN)广域网(Wide Area Network,简称WAN)是联接起来跨越较大地理范围的计算机和其他设备的网络。

相较于LAN,WAN覆盖的范围更广,可以跨越城市、国家甚至是全球。

WAN使用了各种传输介质,如电话线、光纤、卫星和无线电波,来实现远程通信。

企业机构、学术机构和政府机关常常使用WAN进行远程办公和资源共享。

WAN的主要特点包括:1. 大范围:WAN可以覆盖大片地域,连接来自不同地理位置的设备。

2. 低传输速度:由于跨越较大的地理范围,数据传输速度相对较慢。

3. 复杂维护:WAN的拓扑结构较复杂,需要更多的网络设备和技术来保证网络的稳定运行。

三、无线局域网(WiFi)无线局域网(Wireless Fidelity,简称WiFi)是一种基于无线通信技术实现的局域网。

1以太网介绍及工作原理

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。

以太网技术概述

以太网技术概述
MACD MACA
端口1
......
MAC地址
所在端口 1 1 2 2
MACA MACB MACC MACD
透明网桥采用这种路由表作为数据包传输转发的基础。 当透明网桥从其中的一个端口接收到一个数据包时, 它根据数据包的目的地址查找路由表,如果路由表中 存在有目的地址和网桥中某个端口的对应关系,数据 包将通过相应的端口被转发出去,否则,数据包将通 过除接收端口外的所有其它端口被转发出去。
以太网技术概述
以太网技术发展历程

以太网起源(原始社会) HUB出现(奴隶社会) L2出现(封建社会) VLAN出现(资本主义社会) L3出现(社会主义社会) GE/10GE 出现(未来社会)
社会在进步,时代在前进!我们勇往直前!!!
培训内容



以太网起源(原始社会) HUB出现(奴隶社会) L2出现(封建社会) VLAN出现(资本主义社会) L3出现(社会主义社会) GE/10GE 出现(未来社会)
MAC地址举例:00-e0-fc-39-80-34 如果48位全是1,则表明该地址是广播地址。 如果第8位是1,则表示该地址是组播地址。
0000000 1 10111011 00111010 10111010 10111110 10101000
第8位是1,表示该地址是组播地址
以太网的MAC地址

最小帧长与最大传输距离


最大传输距离:通常由线路质量、信号衰减程度等因素决定。 最小帧长(64字节):由最大传输距离和冲突检测机制共同决定。 规定最小帧长是为了避免这种情况发生:某站点已经将一个数据 包的最后一个BIT发送完毕,但这个报文的第一个BIT还没有传送 到距离很远的一个站点。而站点认为线路空闲而发送数据,导致 冲突。

以太网详解

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。

以太网简单介绍

以太网简单介绍

CD:冲突检测。 :冲突检测。
边发送边检测,发现冲突就停止发送,然后延迟一个 边发送边检测,发现冲突就停止发送, 随机时间之后继续发送。 随机时间之后继续发送。
二层交换机原理
1. 接收网段上的所有数据帧; 接收网段上的所有数据帧; 2. 利用接收数据帧中的源 利用接收数据帧中的源MAC地址来建立 地址来建立MAC地址表(源 地址表( 地址来建立 地址表 地址自学习),使用地址老化机制进行地址表维护; 地址自学习),使用地址老化机制进行地址表维护; ),使用地址老化机制进行地址表维护 3. 在MAC地址表中查找数据帧中的目的 地址表中查找数据帧中的目的MAC地址,如果找 地址, 地址表中查找数据帧中的目的 地址 到就将该数据帧发送到相应的端口(不包括源端口) 到就将该数据帧发送到相应的端口(不包括源端口); 如果找不到,就向所有的端口发送(不包括源端口) 如果找不到,就向所有的端口发送(不包括源端口); 4. 向所有端口转发广播帧和多播帧(不包括源端口)。 向所有端口转发广播帧和多播帧(不包括源端口)
跨交换机的VLAN 跨交换机的
Switch A Trunk Fast Ethernet Switch B
Red VLAN
Black VLAN
Green VLAN
Red VLAN
Black VLAN
Green VLAN
网络管理的逻辑结构可以完全不受实际物理连接的限 制,极大地提高了组网的灵活性。 极大地提高了组网的灵活性。
交换机2 交换机2
DES SRC FCS
rstpstp整个网络只有一棵生成树在网络规模比较大的时候会导致较长的收敛时间因为rstpstp是单生成树网络中vlan必须沿着生成树的路径连续分布否则将会出现现有的vlan由于内部的链路被阻塞而被分隔开从而导致vlan内部无法能通信的问题当某条链路被阻塞后将不承载任何流量无法实现负载均衡造成了带宽的极大浪费多生成树协议mstp8021s域把网络划分成多个域每个域内形成多棵彼此独立的生成树实例将多个vlan映射到一个实例中每个实例对应一棵生成树可以实现vlan数据的负载分担mstp可以兼容rstpstpstprstpmstpcarrierethernetoam不完全具备电信级的可靠性和可扩展性没有保护的级联不能完全支持多业务部署qos机制不完善组播支持能力差网络结构不清晰性能有限扩展困难成为网络瓶颈一些汇聚交换机被当作3层设备使用新业务需要更多的带宽可扩展100000个evcsx10gbps保护50ms保护集中线路和结点保护服务质量保证端到端的sla商业

以太网技术白皮书

以太网技术白皮书

以太网技术白皮书摘要本文主要介绍以太网技术的基础、原理和应用。

包含以太网基本原理、链路协议、端口应用设计以及以太网交换机等几个方面的内容。

关键字以太网,CSMA/CD,10BASE,100BASE,1000BASE,10GBASE,自动协商,帧格式,二层交换,POE目录摘要 (1)关键字 (1)1以太网概述 (4)1.1IEEE802.3简介 (4)1.1.1物理模型 (4)1.1.2以太网速度 (6)1.2CSMA/CD (7)1.3数据传输 (7)1.3.1并行和串行传输 (7)1.3.2以太网的传输顺序 (9)1.4双工通信 (9)2数据链路层 (10)2.1链路层功能 (10)2.2MAC帧结构 (11)2.3VLAN (13)2.4通信帧截图 (14)2.5MAC控制器 (15)3物理层 (18)3.1物理层功能 (18)3.1.1PCS子层 (19)3.1.2PMA子层 (24)3.1.3PMD子层和介质 (29)3.1.4扰码 (38)3.2物理层芯片 (39)3.2.1PHY的结构和原理 (39)3.2.2PHY的典型端口设计 (42)3.2.3隔离与RJ-45 (43)3.3Link过程 (45)3.3.1Link Monitor (45)3.3.2Link Time (48)4端口技术 (51)4.110/100/1000BASE-T端口 (51)4.1.1自动协商(Auto- Negotiation) (51)4.1.2自动反转(AUTO-MDIX) (56)4.1.3流量控制 (57)4.1.4POE供电 (58)4.1.5EEE功能 (60)4.210GBASE-T/R端口 (62)4.340G/100GBASE-R端口 (63)4.4端口管理 (64)5以太网交换机 (66)5.1以太网交换机结构 (66)5.2二层交换 (68)6参考文献 (69)1以太网概述1.1IEEE802.3简介IEEE802.3是由美国电气与电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE)标准化的一种局域网连接技术(现在很多已经扩展到广域网连接中)。

以太网的介绍

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。

局域网组建的五种基本方式

局域网组建的五种基本方式

局域网组建的五种基本方式一、以太网方式以太网是一种局域网常用的组网方式,基于以太网协议,使用双绞线或光纤作为传输介质。

在以太网中,每台计算机通过网络交换机(Switch)相连,形成一个局域网。

以太网方式的优点是建设简单、成本低廉,适用于中小型企业或家庭网络。

二、无线局域网(WLAN)方式无线局域网利用无线信号传输数据,使得计算机或移动设备可以在网络内自由移动。

无线局域网通常使用无线接入点(Access Point)作为中心节点,向周围设备提供无线信号。

无线局域网方式的优点是灵活方便、适用于移动设备频繁连接的场景,如咖啡厅、酒店等公共场所。

三、令牌环网方式令牌环网是一种基于令牌传递的局域网组网方式。

在令牌环网中,所有计算机通过物理线缆构成一个环状拓扑结构,每个计算机都有机会获取令牌,然后按照一定的顺序发送数据。

令牌环网方式的优点是较好地控制网络访问权,可提供数据传输的稳定性和可靠性。

四、局域网与广域网互联方式当一个局域网无法满足需求时,可以通过互联网将多个局域网连接成一个更大的网络。

这种方式通常采用路由器实现不同局域网之间的数据交换和转发。

通过局域网与广域网的互联方式,可以实现不同地理位置的计算机之间的互联和通信。

五、虚拟局域网(VLAN)方式虚拟局域网是通过在物理局域网上划分逻辑网络,将不同的用户或设备划分到不同的虚拟网络中,实现逻辑上的隔离和管理。

虚拟局域网方式可以提供更灵活的网络管理和数据传输控制,适用于需要划分不同用户或部门的企业网络。

总结:局域网组建的方式有以太网方式、无线局域网方式、令牌环网方式、局域网与广域网互联方式以及虚拟局域网方式等。

根据实际需求和网络规模,选择适合的组网方式可以提高网络的可靠性、稳定性和灵活性。

以太网介绍

以太网介绍

课程 2 以太网目录1 课程说明课程介绍 1 课程目标 1 相关资料 12 第一节局域网介绍1.1 局域网的特点 21.2 介质访问方法 21.3 数据传输形式 21.4 局域网的拓扑结构 21.5 局域网设备 34 第二节以太网介绍2.1 概述 42.2 载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD) 46 第三节FDDI和令牌环简介7 缩略词表课程说明课程介绍本教材对应的产品和模块是:路由器VRP1.0版本的以太网部分。

本课程介绍了对以太网的定义、功能、类型、实现进行了介绍,并简单介绍了局域网的其他实现方法课程目标完成本课程学习,学员能够掌握:✓局域网的简单知识✓以太网的应用✓以太网的工作原理相关资料《quidway 路由器用户手册》《quidway路由器技术手册》第一节局域网介绍1.1 局域网的特点局域网是一个覆盖地理范围相对较小的高速容错网络,包括工作站、计算机、打印机和其他设备。

局域网协议在OSI七层模型的物理层和数据链路层和之间发挥作用。

1.2 介质访问方法局域网协议访问物理网络介质有两种方法。

1 载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD,carrier sense multiple accesscollision detect),网络设备争用物理介质,以太网就是使用该机制。

2 令牌传送(Token Passing),网络设备只允许令牌持有者访问物理介质,令牌环网络和FDDI网络就是使用该方法1.3 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。

以太网是什么意思

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。

以太网的技术

以太网的技术

以太网的技术1以太网的发展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。

由于其简单、成本低、可扩展性强、与IP网能够很好地结合等特点,以太网技术的应用正从企业内部网络向公用电信网领域迈进。

以太网接入是指将以太网技术与综合布线相结合,作为公用电信网的接入网,直接向用户提供基于IP的多种业务的传送通道。

以太网技术的实质是一种二层的媒质访问控制技术,可以在五类线上传送,也可以与其它接入媒质相结合,形成多种宽带接入技术.以太网与电话铜缆上的VDSL相结合,形成EoVDSL技术;与无源光网络相结合,产生EPON技术;在无线环境中,发展为WLAN技术.以太网技术作为数据链路层的一种简单、高效的技术,以其为核心,与其它物理层技术相结合,形成以太网技术接入体系。

EoVDSL方式结合了以太网技术和VDSL技术的特点,与ADSL和(五类线上的)以太网技术相比,具有一定的潜在优势.WLAN技术的应用不断推广,EPON技术的研究开发正取得积极进展。

随着上述“可运营、可管理”相关关键技术问题的逐步解决,以太网技术接入体系将在宽带接入领域得到更加广泛的应用。

同时,以太网技术的应用正在向城域网领域扩展。

IEEE802.17RPR技术在保持以太网原有优点的基础上,引入或增强了自愈保护、优先级和公平算法、OAM等功能,是以太网技术的重要创新。

对以太网传送的支持,成为新一代SDH设备(MSTP)的主要特征。

10G以太网技术的迅速发展,推动了以太网技术在城域网范围内的广泛应用,WAN接口(10Gbase-W)的引入为其向骨干网领域扩展提供了可能.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。

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OSI七层协议 七层协议
使网络的不同层次分担起不同的职责 减轻问题的复杂程度,一旦网络发生故障,可迅速定位故障所处层次, 减轻问题的复杂程度,一旦网络发生故障,可迅速定位故障所处层次, 便于查找和纠错 在各层分别定义标准接口, 在各层分别定义标准接口,使具备相同对等层的不同网络设备能实现互 操作,各层之间则相对独立, 操作,各层之间则相对独立,一种高层协议可放在多种低层协议上运行 能有效刺激网络技术革新,因为每次更新都可以在小范围内进行,不需 能有效刺激网络技术革新,因为每次更新都可以在小范围内进行, 对整个网络动大手术
以太网原理
讲师 汪卫章
北京华环电子股份有限公司
Beijing Huahuan Electronics Co.,Ltd.
主要内容
以太网基本概念 Port trunking, LACP VLAN,三层交换,QINQ 三层交换, 三层交换 STP,RSTP,MSTP , , 电信级以太网, 电信级以太网,OAM QOS
IEEE802.1Q标准 标准
• IEEE802.1Q使用 使用4Byte的标记头来定义 的标记头来定义Tag(标记); 使用 的标记头来定义 (标记); • Tag头中包括 头中包括2Byte的VPID(VLAN Protocol Identifier) 的 ( ) 头中包括 和2Byte的VCI(VLAN Control Information)。 的 ( )。
交换机2 交换机2
DES SRC FCS
MAC地址 地址 MACA MACB MACC MACD
所在端口 1 1 2 2
基于目的地址转发
MAC地址 MACA MACB MACC MACD MACA 端口1 ...... MACD 所在端口 1 1 2 2
MACD
MACA 端口2
......
广播域
LAN
广播域
LAN
冲突域
SWITCH
LAN
VLAN技术 技术
1 广播帧 广播域
• VLAN (Virtual Local Area Network) )
2
3
4 广播帧 广播域
•VLAN是在一个物理网络上划分出来的逻辑网络。对应于OSI 的第二层网络。 是在一个物理网络上划分出来的逻辑网络。对应于 的第二层网络。 是在一个物理网络上划分出来的逻辑网络 •VLAN的划分不受网络端口的实际物理位置的限制。 的划分不受网络端口的实际物理位置的限制。 的划分不受网络端口的实际物理位置的限制 •VLAN 有着和普通物理网络同样的属性; 有着和普通物理网络同样的属性; •第二层的单播、广播和多播帧在一个 第二层的单播、 内转发、 第二层的单播 广播和多播帧在一个VLAN内转发、扩散,不会进入其他的 内转发 扩散, VLAN •VLAN只是分割广播域,不会改变广播、单播的实质。增加了广播域的个数, 只是分割广播域, 只是分割广播域 不会改变广播、单播的实质。增加了广播域的个数, 减少了广播域的大小。 减少了广播域的大小。 •不同 不同VLAN中的主机间通信相当于在不同 中的主机间通信相当于在不同LAN间通信需要通过路由器选择路 不同 中的主机间通信相当于在不同 间通信需要通过路由器选择路 或者是具有路由功能设备(三层交换机), ),主机间不能够随意访问 由,或者是具有路由功能设备(三层交换机),主机间不能够随意访问
基于源地址学习
分段1 A PORT1 交换机 B 交换机典型应用 PORT2 分段2 C
D
注意: 注意: 多播情况下, 多播情况下 , CAM表项的建立不 表项的建立不 是通过学习得到的, 而是通过IGMP窥 是通过学习得到的 , 而是通过 窥 等协议获得的。 探,CGMP等协议获得的。 等协议获得的
交换机组网举例
以太网原理---CSMA/CD 以太网原理
CS:载波侦听。 :载波侦听。
在发送数据之前进行监听,以确保线路空闲, 在发送数据之前进行监听,以确保线路空闲,减少冲 突的机会。 突的机会。
MA:多址访问。 :多址访问。
每个站点发送的数据,可以同时被多个站点接收。 每个站点发送的数据,可以同时被多个站点接收。
基于端口的静态VLAN 基于端口的静态
• 基于端口的静态 基于端口的静态VLAN是划分虚拟局域网最简单也是 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, 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 网络管理员只需要管理和配置交换机端口, 换机端口连接什么设备; 换机端口连接什么设备; • 这种划分 这种划分VLAN的方法是根据以太网交换机的端口来 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 最广泛的方法; 划分的,是目前业界定义VLAN最广泛的方法; 最广泛的方法 • IEEE802.1Q规定了这种划分 规定了这种划分VLAN的国际标准。 的国际标准。 规定了这种划分 的国际标准
LACP协议 协议
LACP的基本原理 的基本原理
LCAP特点 特点
LACP负载分担 负载分担
3. VLAN,三层交换,QINQ VLAN,三层交换,
全双工和L2交换机的缺点 全双工和 交换机的缺点
全双工和L2带来了以太网两次重大飞跃,彻底解决了困 全双工和 带来了以太网两次重大飞跃, 带来了以太网两次重大飞跃 扰以太网的冲突问题,极大的改进了以太网的性能。 扰以太网的冲突问题,极大的改进了以太网的性能。并且 以太网的安全性也有所提高。但以太网存在如下缺点: 以太网的安全性也有所提高。但以太网存在如下缺点: 广播泛滥 安全性仍旧无法得到有效的保证 其中广播泛滥严重是L2以太网的主要缺点 其中广播泛滥严重是 以太网的主要缺点
1.M A C地址有 8位,但它通常被表示为 位的点分十六进制数。 地址有4 位的点分十六进制数。 地址有 位 但它通常被表示为12位的点分十六进制数 2.M A C地址全球唯一,由 I E E E对这些地址进行管理和分配。每个 地址全球唯一, 对这些地址进行管理和分配。 地址全球唯一 对这些地址进行管理和分配 地址由两部分组成,分别是供应商代码和序列号。其中前 位二 地址由两部分组成,分别是供应商代码和序列号。其中前2 4位二 进制代表该供应商代码。剩下的24位由厂商自己分配。 位由厂商自己分配。 进制代表该供应商代码。剩下的 位由厂商自己分配 3.如果 位全是 ,则表明该地址是广播地址。 如果48位全是 则表明该地址是广播地址。 如果 位全是1, 4.如果第 位是 ,则表示该地址是组播地址。 如果第8位是 则表示该地址是组播地址。 如果第 位是1,
VLAN划分方法 划分方法
• 基于端口的 基于端口的VLAN(Port-Based) ( ) • 基于协议的VLAN(Protocol-Based) 基于协议的 ( ) • 基于MAC层分组的 层分组的VLAN(MAC-Layer Grouping) 基于 层分组的 ( ) • 基于网络层分组的 基于网络层分组的VLAN(Network-Layer Grouping) ( ) • 基于 组播分组的VLAN(IP Multicast Grouping) 基于IP组播分组的 组播分组的 ( ) • 基于策略的 基于策略的VLAN(Policy-Based) ( )
以太网帧结构
DMAC
SMAC
Length/T
DATA/PAD
FCS
Length/Type值 值
含义
Ethernet_II 802.3
Length/T > 1500
代表了该帧的类型 代表了该帧的长度
Length/T <= 1500
以太网的MAC地址 地址 以太网的 00.e0.fc.39.80.34
冲突域
LAN LAN
冲突域
冲突域
冲突域
L2对所接收到的数据帧根据 对所接收到的数据帧根据MAC地址进行二层转发,冲突 地址进行二层转发, 对所接收到的数据帧根据 地址进行二层转发 域被限制到了一个端口上。但是无法限制广播域的大小。 域被限制到了一个端口上。但是无法限制广播域的大小。
2. Port Trunking,LACP ,
CD:冲突检测。 :冲突检测。
边发送边检测,发现冲突就停止发送,然后延迟一个 边发送边检测,发现冲突就停止发送, 随机时间之后继续发送。 随机时间之后继续发送。
二层交换机原理
1. 接收网段上的所有数据帧; 接收网段上的所有数据帧; 2. 利用接收数据帧中的源 利用接收数据帧中的源MAC地址来建立 地址来建立MAC地址表(源 地址表( 地址来建立 地址表 地址自学习),使用地址老化机制进行地址表维护; 地址自学习),使用地址老化机制进行地址表维护; ),使用地址老化机制进行地址表维护 3. 在MAC地址表中查找数据帧中的目的 地址表中查找数据帧中的目的MAC地址,如果找 地址, 地址表中查找数据帧中的目的 地址 到就将该数据帧发送到相应的端口(不包括源端口) 到就将该数据帧发送到相应的端口(不包括源端口); 如果找不到,就向所有的端口发送(不包括源端口) 如果找不到,就向所有的端口发送(不包括源端口); 4. 向所有端口转发广播帧和多播帧(不包括源端口)。 向所有端口转发广播帧和多播帧(不包括源端口)
目的MAC
6字节
源MAC
6字节
长度/类型
2字节
DATA
46~1500字节
FCS
4字节
以太网帧格式 目的MAC 源MAC VPID VCI Type DAT 3b CFT 1b 802.1帧格式
VID 12b
帧标记的工作原理
交换机1 交换机1
DES SRC FCS DES SRC SRC Data FCS DES
广播域
广播域是指网段上所有设备的集合, 广播域是指网段上所有设备的集合,这些设备收听该网 络中所有的广播。当网络中一台主机发送广播时, 络中所有的广播。当网络中一台主机发送广播时,网络 上的每个设备必须收听并且处理此广播, 上的每个设备必须收听并且处理此广播,即使这个广播 对接收它的设备没有任何的帮助! 对接收它的设备没有任何的帮助! 广播的特征除了传播范围面向所有设备外, 广播的特征除了传播范围面向所有设备外,强制性也是 它的特征。 它的特征。
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