8.1 以太网技术原理解析

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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。
规范相互兼容。
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以太网原理---CSMA/CD
CS：载波侦听
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。
MA：多址访问
每个站点发送的数据，可以同时被多个站点接收。
CD：冲突检测
边发送边检测，发现冲突就停止发送，然后延迟一个随机时间之 后继续发送。
冲突检测：
网络定位
接入层 汇聚层
核心层
为高性能的PC机和工作站提供100Mbit/s的接入
提供接入层和汇聚层的连接，提供汇聚层到核心层的 连接，提供高速服务器的连接 提供交换设备间的连接
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快速以太网传输距离
技术标准 100BaseTX 100BaseT4 线缆类型 EIA/TIA5类（UTP）非屏蔽双绞线2对 EIA/TIA3、4、5类（UTP）非屏蔽双绞线4对 多模光纤（MMF）线缆 100BaseFX 单模光纤（SMF）线缆 传输距离 100m 100m 550m-2km 2km-15km
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）
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共享式以太网的缺点
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：
介质可靠性差 冲突严重
广播泛滥
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快速（100M）以太网
数据传输速率为 100Mbps的快速以太网是一种高速局域网技术，能够
为桌面用户以及服务器或者服务器集群等提供更高的网络带宽。
IEEE为快速以太网制订的标准为IHale Waihona Puke BaiduEE802.3u
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快速以太网
快速以太网（100Mbit/s）的网络定位
模型分类
代表了该帧的长度
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以太网的MAC地址
MAC地址有4 8位，但它通常被表示为12位的点分十六进制数。 MAC地址全球唯一，由 IEEE对这些地址进行管理和分配。每个
地址由两部分组成，分别是供应商代码和序列号。其中前24位 二进制代表该供应商代码。剩下的24位由厂商自己分配。
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。
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第1章 以太网技术发展史 第2章 以太网端口技术 第3章 以太网设备介绍
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第1章 以太网发展史
1.1 以太网起源及原理简介
1.2 以太网发展及标准协议
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以太网的诞生
以太网最初是由 Xerox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冲突检测（CSMA/CD）机制,数据传输 速率达到10Mbps。
由于两个站点同时发送信号，经过叠加后，会使线路上电压的摆动值超 过正常值一倍。据此可判断冲突的产生。
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以太网帧结构
DMAC SMAC Length/T DATA/PAD FCS
Length/Type值
含义
Ethernet_II
802.3
Length/T > 1500
代表了该帧的类型
Length/T <= 1500
无任何安全性
其中介质可靠性差是共享式以太网的主要问题。
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标准以太网
标准以太网（10Mbit/s）的网络定位
模型分类 接入层 汇聚层
网络定位 最终用户和接入层交换机之间的连接 通常不使用
核心层
通常不使用
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IEEE802.3 线缆
名称 10BASE-5 10BASE-2 10BASE-T 10BASE-F 电缆 粗同轴电缆 细同轴电缆 双绞线 光纤 最大区间长度 500m 200m 100m 2000m
个逻辑：以太网设备的发展和链路 物理介质速率提升
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参考资料
IEEE802.3 IEEE802.3u IEEE802.3z IEEE802.3ab
IEEE802.3ae
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学习完此课程，您将会： 了解以太网的发展史 掌握以太网的基本原理 掌握以太网端口技术 理解L2交换机和L3交换机的工作原理
以太网被设计用来满足非持续性网络数据传输的需要，而IEEE 802.3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Xerox三家公司联合开发，与IEEE 802.3
万兆以太网出现 千兆以太网迅速发展
100M快速以太网
共享式转向LAN交换机 10M以太网发展成熟 以太网产生 70年代 80年代 90年代 92年 96年
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2002年
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。
DP200004 以太网技术原理 以太网技术原理
ISSUE 1.0
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南京电信分公司网络操作维护中心
我们知道局域网包含以太网 , 令牌环和令 牌总线等等 , 这些技术当中以太网技术以 其简明高效的特点逐渐占据了主导地位
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学习指南
理解以太网技术原理，可以遵循两
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第1章 以太网发展史
1.1 以太网起源及原理简介
1.2 以太网发展及标准协议
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以太网发展简史
IEEE802.3 以太网标准
IEEE802.3u 100BASE-T快速以太网标准
IEEE802.3z/ab 1000Mb/s千兆以太网标准 IEEE802.3ae 10GE以太网标准