以太网技术概述
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。
以太网技术基本原理
以太网技术基本原理以太网是一种局域网技术，其基本原理是基于CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）协议，采用共享介质的方式实现各个终端设备之间的数据通信。
以下是以太网技术的基本原理的详细介绍。
1.CSMA/CD协议：CSMA/CD协议是以太网的核心协议，用于解决多个终端设备同时访问共享介质时产生的冲突问题。
其工作原理是，在发送数据之前，终端设备会先监听共享介质上是否有信号传输，如果没有，则可以开始发送自己的数据。
如果检测到有信号传输，表示介质正在被占用，终端设备会等待一段随机的时间后再次进行监听，以便选择合适的时机进行数据发送。
如果在发送数据的过程中，终端设备检测到介质上有冲突，就会终止发送并等待一段时间，再次检测介质是否被占用，然后重新开始发送数据。
通过这种方式，CSMA/CD协议可以有效地解决冲突问题，实现数据的可靠传输。
2.介质访问控制：以太网采用的是共享介质的方式，多个终端设备共享同一根传输介质。
为了保证每个终端设备的公平性和均衡性，以太网采用了介质访问控制机制。
具体来说，以太网将共享介质分割为多个时隙，并将每个时隙划分为一个最小的数据传输单元（称为“帧”）。
终端设备在进行数据传输之前，需要等待一个空闲的时隙，然后按照时隙进行数据发送。
这种介质访问控制机制能够有效地保证每个终端设备的公平访问权，并避免了数据传输的混乱和冲突。
3.MAC地址：以太网使用MAC（媒体访问控制）地址来唯一标识网络中的每个终端设备。
MAC地址是一个48位的全球唯一标识符，由6个字节组成。
其中前3个字节是由IEEE管理的组织唯一标识符（OUI），用于标识设备的生产厂商，后3个字节由设备厂商自行分配。
每个终端设备在生产时都会被分配一个唯一的MAC地址，以太网通过这个地址来确定数据应该发送到哪个设备。
4.帧格式：以太网的数据传输通过帧来进行，每个帧是一个完整的数据包。
以太网的帧格式包括了源MAC地址、目标MAC地址、协议类型和数据部分。
三种以太网保护技术介绍
3链路故障：当环上某链路故障时，该链路相链的两个节点都向主节点发送change报文，主节点放开被阻塞端口进行保护倒换。SWB和SWC都发送change报文给SWD(环路正常时公认的主节点)，SWD放开以前被阻塞的节点。但是这时SWB和SWC都认为自己是主节点，从而都把自己down的端口阻塞了。链路的故障也将触发hello报文的发送，待拓扑稳定后，SWC将被公认为主节点；SWB由于不是主节点，端口被放开。
开始时，SWA端口1给SWD发出的hello报文节点信息中只包含自己；
第二次时，由于端口2收到SWB的hello报文，所以端口1给SWD发出的hello报文节点信息为SWA和SWB；
依此类推，4次后，SWD从SWA的端口1收到带自己信息的hello报文，SWD认为环网完整。
2主节点选举：开始时，所有节点都认为自己是主节点，两个端口之一被block，这样环上没有数据环路；当环上节点两个端口多次收到一样的Hello时，该节点认为环网拓扑稳定，可以选举主节点。不是主节点的节点会放开被阻塞的端口，一般主节点只有一个，这样能保证只阻塞一个端口，从而保证环上节点的连通性。
以太环网主要靠软件的控制，这是目前以太环网主流的技术，但是在具体的实现上各个厂家又有很大的不同。目前主流的有EAPS环网保护，RPRR环网保护及RCPR环网保护等。
EAPS环网保护
EAPS技术由IETF的RFC3619定义。目前大多数设备厂商的以太环网技术都是以此为基础实现的。EAPS的保护域局限于一个环形组网的范围内，如图2所示。
图2环形组网
以太网技术概述
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。
以太网技术的发展与应用
以太网技术的发展与应用以太网技术是一种通用局域网技术，它以一种高效、安全的方式传输数据。
它的发展和应用对于我们的生活和工作都产生了深远的影响。
在未来，以太网技术的重要性将会越来越突出。
本文将会探讨以太网技术从诞生到发展及其应用，以及一些未来的趋势和发展方向。
1. 以太网的诞生和发展以太网技术最早是由Xerox公司的研究人员研制出来的，该技术最初是为了在局域网内传输数据而设计的。
在20世纪80年代初，以太网技术经过不断的发展，逐渐得到了广泛的应用。
之后，该技术开始支持多种协议，包括TCP/IP等协议，进一步提高了其适用性。
当然，与传统的以太网相比，以太网技术在过去几年中也经历了一些变化。
在过去几年中，以太网技术已经迅速发展成为了高速以太网，以支持更高的传输速度。
在2000年左右，10G以太网技术已经成为了一种行业标准，这需要更高的性能和更高的带宽。
2. 以太网技术的应用在当前的互联网环境下，以太网技术被广泛应用于各种场合。
现在, 以太网技术已经广泛应用于办公网、校园内部网、工业生产网络、交通运输网络等各种领域。
它已经成为了数百万个网络的标准，支持着各种应用。
可以说，以太网技术的广泛应用对于我们的生活和工作都产生了深远的影响。
它可以支持我们的办公、娱乐、交流等各种活动，并且还可以在数据中心、云计算等领域发挥极大的作用。
3. 未来的趋势和发展将来，以太网技术将会继续取得重大突破。
其中一个趋势是由于数据传输量的不断增长，以太网技术需要提供更高的带宽。
因此，研究团队正在不断研究一些更高速的以太网技术，这些技术可能会支持更高的传输速度，并能够更好地应对未来的数据传输需求。
另一个趋势是以太网技术的智能化。
近年来，人工智能技术的快速发展已经深刻影响着各个行业和领域。
在未来，以太网技术将会和人工智能技术相结合，以提高其自动化和智能化水平，以满足不同场合的需求。
此外，以太网技术还将与其他技术相结合，以进一步提高其适应性和运营效率，例如与5G技术的结合，以实现实时数据的更快传输和更低时延等。
以太网的名词解释
以太网的名词解释以太网是一种常见的局域网技术，广泛应用于家庭、学校、企业等各种场景。
在现代社会中，人们对互联网的依赖程度越来越高，而以太网作为实现互联网连接的一种重要技术，具有着重要的作用。
以太网最早是由Xerox、Intel和DEC共同开发的一种局域网协议。
它基于电信号传输，采用了一种称为“以太网帧”的数据封装格式。
这种格式包括了目标地址、源地址、数据内容以及冗余校验等信息，保证数据的安全性和完整性。
以太网的工作方式是通过计算机之间的物理连接来实现数据的传输。
每台计算机上都有一个网卡，它的作用是将数据转换成电信号并通过网线发送出去。
多台计算机通过集线器或交换机连接在一起，形成一个局域网，实现彼此之间的通信。
在以太网中，数据传输的方式主要有两种：广播和点对点。
广播是指通过局域网中的所有计算机都可以接收到相同的数据，适用于需要向多台计算机发送相同信息的场景。
而点对点则是指数据只会被发送给指定的计算机，提供更加私密和安全的通信环境。
除了上述的基本概念，以太网还有一些相关的名词需要解释。
其中，网络拓扑结构是指将多台计算机连接在一起的方式。
例如，星型拓扑结构是指每台计算机通过一根网线连接到中央集线器或交换机，形成一个星形结构。
而总线型拓扑结构则是将多台计算机通过一条网线串联起来。
此外，以太网还有不同的速率和类型。
速率是指数据传输的速度，常见的有10Mbps、100Mbps、1000Mbps等不同级别。
不同的速率适用于不同规模和需求的网络环境。
而以太网的类型则根据物理介质的不同而有所区别，主要包括了光纤以太网、双绞线以太网等。
以太网的发展经历了几个阶段，从最初的10Mbps到如今的千兆以太网，其速率和传输距离都得到了极大的提升。
随着技术的不断进步，以太网已经成为了实现互联网连接的主流技术之一，并且在未来的发展中仍然具有广阔的前景。
总之，以太网作为一种局域网技术，在现代的信息社会中起到了重要的作用。
通过以太网，不仅能够实现计算机之间的数据传输和通信，还能够连接到互联网，获得更广泛的信息资源和服务。
以太网技术
定义
定义
以太技术指的是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带局域规范。传统以太络使用 CSMA/CD（载波监听多路访问及冲突检测技术）技术，并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上。以太与 IEEE802·3系列标准相类似。以太不是一种具体的络，是一种技术规范，在IEEE 802.3中定义了以太的标准协 议。 带冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD)技术
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技术介绍
技术介绍
以太是当今现有局域采用的最通用的通信协议标准。该标准定义了在局域（LAN）中采用的电缆类型和信号 处理方法。以太在互联设备之间以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技术。直扩的无线以太可达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。
以太（Ethernet）是一种计算机局域组技术。IEEE制定的IEEE 802.3标准给出了以太的技术标准。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。以太是当前应用最普遍的局域技术。它很大程度上取代 了其他局域标准，如令牌环（token ring）、FDDI和ARCNET。
以太的标准拓扑结构为总线型拓扑，但目前的快速以太（100BASE-T、1000BASE-T标准）为了最大程度的减 少冲突，最大程度的提高络速度和使用效率，使用交换机（Switch hub）来进行络连接和组织，这样，以太的拓 扑结构就成了星型，但在逻辑上，以太仍然使用总线型拓扑和CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect即带冲突检测的载波监听多路访问）的总线争用技术。
以太网技术分析及应用
以太网技术分析及应用随着互联网的快速发展，以太网技术已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
它是将计算机网络连接起来的一种通用技术，不受制于特定的硬件设备。
本文将对以太网技术进行深入分析，并探讨其在实际应用中的作用和优势。
一、以太网技术的特点以太网技术是一种基于局域网的计算机通信技术，它的特点主要有以下几点：1. 数据传输速度快以太网技术传输速度非常快，普通的以太网传输速度可以达到10Mbps、100Mbps、1Gbps等多种速度等级。
现在以太网技术所支持的速度已经提高到数十Gbps，并且随着技术的不断革新，速度还将不断提升。
2. 使用成本低以太网技术的硬件和软件的成本都很低，相对于其他网络技术而言，以太网的使用成本要低得多。
因此，它可以提供更加经济的网络方案。
3. 高可靠性以太网技术还具有高可靠性，即使在网络拓扑结构发生变化时，以太网仍然可以保持正常的运行。
因此，以太网技术可以为用户提供更稳定的服务。
4. 灵活性强以太网技术可以同时支持多种不同的应用程序和协议，因此，用户可以根据自己的具体需求来进行设置和优化。
同时，在应用层面上，以太网技术也可以满足用户多样化的需求。
二、以太网技术的实际应用以太网技术已经在众多领域得到广泛应用。
下面，将介绍一些以太网技术在实际应用中的具体作用和应用场景。
1. 工业自动化控制系统以太网技术在工业自动化控制系统中的应用非常广泛。
它可以帮助企业建立起高效、可靠的生产控制系统，提高工作效率和工作质量。
通过互联网，工业设备与设备之间可以快速传输数据，实现物理设备的联网互通和自主智能化。
2. 云计算和数据中心云计算和数据中心是现代企业进行互联网和网络技术应用的重要场景。
通过以太网技术，企业可以实现更加高效的计算资源管理和数据中心管理，帮助企业提高业务效率和服务质量。
同时，以太网技术也可以帮助企业建立起高速、高可靠的数据传输网络，支持企业的网络应用。
3. 传媒和影视行业以太网技术在传媒和影视行业中的应用也非常广泛。
《以太网技术原理》课件
以太网交换机制
以太网交换机工作原理
以太网交换机是一种基于数据链路层的网络设备，能够实现多个 端口之间的数据交换。
以太网交换机转发方式
以太网交换机采用快速转发方式，能够快速地将数据帧从一个端口 转发到另一个端口。
以太网交换机交换方式
以太网交换机采用存储转发交换方式，能够将接收到的数据帧先存 储在缓冲区中，再根据目标地址将其转发到正确的端口。
CHAPTER
03
以太网设备与组网
以太网设备的类Байду номын сангаас和功能
交换机
集线器
以太网交换机是一种多端口的网桥， 它能够连接多个以太网段，实现数据 包的转发和过滤。
以太网集线器是一种物理层设备，它 能够将多个以太网段连接在一起，实 现数据的集中和广播。
路由器
以太网路由器是一种网络设备，它能 够将多个网络段连接在一起，实现不 同网络之间的数据传输和路由。
数据中心网络的以太网应用案例
总结词
数据中心网络中，以太网技术能够提供高效、灵活的数据传输服务，支持云计算和大数 据等新兴技术的应用。
详细描述
在数据中心网络中，以太网技术被广泛应用于连接服务器、存储设备和网络设备。以太 网技术提供了一种高效、灵活的数据传输方式，能够满足数据中心网络对于数据传输的 高要求，支持云计算和大数据等新兴技术的应用，提高数据中心的运营效率和数据处理
成本效益
以太网技术是一种广泛使 用的局域网技术，具有较 低的成本和较高的性价比 。
以太网技术的应用场景
企业网络
以太网技术广泛应用于企 业网络中，支持各种规模 的企业实现高效的数据传 输和管理。
校园网络
以太网技术也是校园网络 的主流技术之一，支持学 校内部的网络通信和资源 共享。
以太网传输原理
以太网传输原理
以太网是一种常用的局域网技术，它基于CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测）协议。
它的传输原理如下：
1. 以太网使用一种双绞线或光纤传输数据。
数据通过电信号或光脉冲的形式在物理媒介上进行传输。
2. 在物理层，数据被组织成帧。
每一帧包含了目的地址、源地址、数据等必要的信息。
通过帧的形式，数据可以在局域网中进行传输。
3. 当一台计算机要发送数据时，它首先监听网络上是否有其他计算机正在发送数据。
这是通过载波侦听来实现的。
4. 如果网络空闲，计算机就可以发送数据。
它会将数据作为一系列的比特传输到物理媒介上。
5. 其他计算机也在同时监听网络状态。
如果它们在同一时间内尝试发送数据，就会发生冲突。
这是通过冲突检测来发现的。
6. 当发生冲突时，所有冲突的计算机都会停止发送数据，并等待一个随机的时间间隔后再次尝试发送。
这被称为指数后退算法。
7. 将数据从一个计算机传输到另一个计算机需要经过多个中继设备（如交换机、集线器等）。
这些设备负责将数据帧从一个物理接口转发到另一个物理接口，以实现数据的传输。
总的来说，以太网利用CSMA/CD协议和帧的组织方式，通过物理媒介在局域网中传输数据。
当发生冲突时，采用指数后退算法来解决，以保证数据的正常传输。
详述以太网概述及以太网帧格式
以太网概述及以太网帧格式很多人将局域网（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（Ethernet）"。
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IEEE 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。
后来，IEEE 802标准被国际标准化组织ISO修订并作为国际标准，称为ISO 8802。
以太网技术的使用教程
以太网技术的使用教程随着科技的发展，以太网技术已经成为现代社会中最常见的网络通信方式之一。
无论是家庭、企业还是学校，几乎每个地方都离不开以太网。
在本文中，我们将探讨以太网技术的基本原理和使用教程，帮助读者更好地了解和应用这一技术。
一、以太网的基本原理以太网是一种局域网技术，它通过使用双绞线或光纤等传输介质，将计算机、服务器、打印机等设备连接起来，实现数据的传输和共享。
以太网采用的是分组交换的方式，将数据拆分成小的数据包，然后通过网络交换机进行传输。
这种方式能够提高网络的传输效率和可靠性。
二、以太网的硬件设备要使用以太网，我们首先需要准备一些硬件设备。
首先是网络交换机，它是连接各个设备的核心设备。
根据网络规模和需求，我们可以选择不同端口数量和速度的交换机。
其次是网线，它是连接设备和交换机的媒介。
常见的网线有Cat5、Cat6等不同规格，根据需要选择合适的网线。
最后是计算机、服务器和其他设备，它们是网络的终端设备，通过网线与交换机相连。
三、以太网的配置和连接在使用以太网之前，我们需要进行一些配置和连接。
首先，将交换机与电源连接，并连接上网线。
然后，将网线的一端插入交换机的端口，另一端插入计算机或其他设备的网口。
确保网线插入牢固，不松动。
接下来，打开计算机或设备的网络设置，选择以太网连接，并通过动态IP或静态IP方式进行配置。
配置完成后，我们就可以开始使用以太网进行数据传输和共享了。
四、以太网的应用以太网技术广泛应用于各个领域。
在家庭中，我们可以通过以太网连接多台计算机，实现文件共享和互联网访问。
在企业中，以太网连接了各个部门的计算机和服务器，实现了内部数据的快速传输和共享。
在学校中，以太网连接了教室、实验室和图书馆等地的计算机，方便师生进行教学和学习。
五、以太网的扩展和升级随着科技的不断进步，以太网技术也在不断发展。
目前，最常见的以太网标准是10/100/1000Mbps，即千兆以太网。
但随着网络需求的增加，千兆以太网已经无法满足高带宽的要求。
以太网和POS技术介绍
以太网和POS技术介绍2.1、以太网技术以太网接口是实现计算机网络互联的最常用接口，以太网接口以其廉价、兼容性好的优势表现出了强大的生命力。
以太网主要有IEEE802.3标准和 DIX Ethernet V2标准。
两种标准的 MAC帧格式如图1。
两种标准的MAC帧均有6字节长的目的地址和源地址，4字节长的FCS， 2字节长的类型（或长度），MAC 客户数据均是46-1500字节，区别在于802.3帧有LLC（逻辑链路控制）子层。
为了达到比特同步，从MAC子层向下传到物理层时还要在帧的前面插入8个字节，前面7个字节称为前同步码，第8个字节是帧开始定界符，表示其后面的信息就是MAC帧了。
MAC子层还规定了帧间最小间隔为12个字节。
以太网接口主要有10BASE-T、10BASE-F、100BASE-T、10BASE-FX、1000BASE-X、1000BASE-T接口，在跨城市互联中将主要用到GE及以上的接口。
GE物理接口有1000BASE-X（802.3z标准）和1000BASE-T（802.3ab标准）两种。
2、POS技术POS技术实际上就是使用SONET/SDH设备/帧结构来传送IP业务。
它利用SDH 标准的帧结构，同时利用点到点传送的封装技术把IP业务进行封装，然后在光纤或传输系统上进行传输。
POS技术标准的封装协议主要有PPP/HDLC、LAPS和GFP封装协议三种。
2.1、PPP/HDLC协议PPP/HDLC协议是最常用的IP over SDH链路层协议。
它是将IP数据报通过PPP（点对点协议）进行分组，然后使用HDLC（高级链路控制）协议根据RFC1662规范对PPP分组进行定界装帧，最后将其映射到基于字节的SDH虚容器中，再加上相应的开销置入STM-N帧中。
PPP/HDLC帧格式如图2所示。
2.2、LAPS协议LAPS协议是HDLC协议族的一种，它与PPP/HDLC协议有很多相识之处，比如都采用标志字节0x7E进行帧定界，控制域依然是0x03，但 LAPS信息部分已取消了协议字节和填充字节。
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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以太网技术标及发展
1973年 1973年， 2.98Mbit/s ，Xerox 98Mbit/s 1980 年，10Mbit/s， Xerox 、Digital和Intel 10Mbit/s， Digital和 1983 年 ， 以 太 网 技 术 （ 802.3 ） 、 令 牌 总 线 802. 802. 令牌环（ 802. （ 802.4 ） 、 令牌环 （ 802.5 ） 共同成为局域网领 域的三大标准 1995年，802.3u快速以太网标准 年 快速以太网标准 1998年，802.3z千兆以太网标准 年 千兆以太网标准 2002年，IEEE通过了 通过了802.3ae万兆以太网标准 年 通过了 万兆以太网标准
Ethernet/802.3操作 Ethernet/802.3操作
每个站点都可以接收到所有来自其他站点 的数据 为决定那个站点接收， 为决定那个站点接收，需要寻址机制来标 识目的站点 目的站点将该帧复制， 目的站点将该帧复制，其他站点则丢弃该 帧
高速以太网技术
100Mbit/s以太网技术 100Mbit/s以太网技术 1Gbit/s以太网技术 1Gbit/s以太网技术 10Gbit/s以太网技术 10Gbit/s以太网技术
1Gbit/s以太网体系结构和功能模块 1Gbit/s以太网体系结构和功能模块
MAC子层， 半双工和全双工处理 数据连路 层MAC 逻辑“与媒体无关接口” 编码方式 8B/10B编码/译码 短屏蔽铜线收发器 光缆 规格 介质 1Gbase-CX 短屏蔽铜线 850nm短波 MMF多模 1Gbase-SX 62.5/50um光缆 1310nm长波 SMF单模 1Gbase-LX 9um单模光缆 1Gbase-TX 非屏蔽超五类线 非屏蔽铜缆编码/译码 非屏蔽铜线收发器
以太网介质访问控制技术
1. IEEE802.3数据帧结构
CSMA类型与CSMA/CD工作原理 CSMA类型与CSMA/CD工作原理
载波监听策略（三种类型）： 载波监听策略（三种类型）： 非坚持CSMA：一旦监听到信道忙，就不再监听； 1 非坚持CSMA：一旦监听到信道忙，就不再监听； 延迟一个随机时间后再次监听。 延迟一个随机时间后再次监听。 坚持CSMA：监听到信道忙时，仍继续监听， 2 坚持CSMA：监听到信道忙时，仍继续监听，直到 信道空闲。 信道空闲。 1-坚持CSMA：一听到信道空闲就立即发送数据 坚持CSMA： p-坚持CSMA：听到信道空闲时，以概率p发送数 坚持CSMA：听到信道空闲时，以概率p 以概率1 延迟一段时间后再发送） 据（以概率1-p延迟一段时间后再发送） CSMA技术不能解决发送中出现的冲突现象。 技术不能解决发送中出现的冲突现象。 工作原理：发送前监听。 工作原理：发送前监听。每个站点在发送数据之前要监听 信道上是否有数据在传送。若有，则此站不能发送， 信道上是否有数据在传送。若有，则此站不能发送，需等 待一段时间后重试。 待一段时间后重试。
1Gbit/s以太网技术 1Gbit/s以太网技术
1Gbit/s以太网技术的产生 1Gbit/s以太网技术的产生 1Gbit/s以太网在作为骨干网络时能够在不降低性能的 1Gbit/s以太网在作为骨干网络时能够在不降低性能的 前提下支持更多的网络分段和结点。 前提下支持更多的网络分段和结点。首先它能够聚集下层 交换机，提供超高速交换路径；其次， 交换机，提供超高速交换路径；其次，它能将主服务器资 源与各分支设备连接， 源与各分支设备连接，以解决现存的快速以太网转发的瓶 颈问题。 颈问题。 网络主干上有了1Gbit/s以太网交换机的支持 以太网交换机的支持， 网络主干上有了1Gbit/s以太网交换机的支持，可以把原 来的100BaseT系统设备迁移到低层 系统设备迁移到低层， 来的100BaseT系统设备迁移到低层，这样主干上实现 了无阻塞，低层又能分享到更多的带宽。 了无阻塞，低层又能分享到更多的带宽。 1Gbit/s以太网是 1Gbit/s以太网是10M/100Mbit/s以太网的自然“进 以太网是10M/100Mbit/s以太网的自然 以太网的自然“ 化”，它不仅仅使系统增加了带宽，而且还带来了通信服 它不仅仅使系统增加了带宽， 务质量，这一切都是在低开销的条件下实现的。 务质量，这一切都是在低开销的条件下实现的。
CSMA/CD —带冲突检测的载波监 听多点访问
• 工作原理：发送前先监听信道是否空闲， 工作原理：发送前先监听信道是否空闲， 若空闲则立即发送数据。在发送时， 若空闲则立即发送数据。在发送时，边发 边继续监听。若监听到冲突， 边继续监听。若监听到冲突，则立即停止 发送。等待一段随机时间（称为退避） 发送。等待一段随机时间（称为退避）以 再重新尝试。 后，再重新尝试。 CSMA/CD可归结为四句话： 可归结为四句话： 可归结为四句话
光缆 收发器 PC 100BaseTX PC 100BaseTX PC 收发器 PC
快速以太网自动协商
网卡和集线器的端口RJ-45上可能支持多种工作模式 网卡和集线器的端口RJ-45上可能支持多种工作模式，可能 上可能支持多种工作模式， 100BaseTX、T2或T4，也可能是10BaseT， 是100BaseTX、T2或T4，也可能是10BaseT，还可 能是全双工模式。因此当两个设备端口间进行连接时， 能是全双工模式。因此当两个设备端口间进行连接时，为 了达到逻辑上的互通，可以人工进行工作模式的配置。 了达到逻辑上的互通，可以人工进行工作模式的配置。 对于设备所支持的工作模式必须进行自动协商的优先级排队 优先级别可定为7 100baseT2全双工为最高优先 。优先级别可定为7级，100baseT2全双工为最高优先 100BaseTX全双工为第二优先级等 全双工为第二优先级等。 级，100BaseTX全双工为第二优先级等。两个支持自动 协商功能的设备，其端口间在UTP连接并进行加电后 连接并进行加电后， 协商功能的设备，其端口间在UTP连接并进行加电后，首 先就在端口间进行自动协商， 先就在端口间进行自动协商，协商的结果获得了两者所拥 有的共同最佳工作模式。例如， 有的共同最佳工作模式。例如，如果双方都具有 10BaseT和100BaseTX工作模式 则自动协商后， 10BaseT和100BaseTX工作模式，则自动协商后，按 工作模式， 共同的高优先级工作模式进行自动配置， 共同的高优先级工作模式进行自动配置，最后端口间确定 100BaseTX工作模式进行工作 工作模式进行工作。 按100BaseTX工作模式进行工作。
发前先侦听，空闲即发送， 发前先侦听，空闲即发送， 边发边检测，冲突时退避。 边发边检测，冲突时退避。
CSMA/CD的流程图 CSMA/CD的流程图
发送帧
Yes 媒体忙？ 媒体忙？ No No 发送帧 N≥16? No No 发送完？ 发送完？ Yes 发送成功 碰撞？ 碰撞？ 发送失败 Yes 碰撞次数N++ 碰撞次数N++ 发送Jam 发送Jam Yes 延迟随机时间
快速以太网10/100Mbit/s自适应 快速以太网10/it/s自适应
端口间10Mbit/s与100Mbit/s传输率的自动匹配功能，或称为 10Mbit/s/100Mbit/s自适应功能显然能满足以上的要求。 当一个原有的10BaseT系统欲过渡或升级到100BaseTX系统，并非所有 的站都需要升级而置换成100BaseTX的网卡。 在过渡的系统中，一部分的站为了得到高带宽而置换成100Mbit/s网卡， 而大部站可能仍处在10BaseT工作模式上。此时必须更换10BaseT集线 器，而新的100BaseTX集线器的端口必须具有自动协商功能才能达到过 渡的目的。 10Mbit/s/ 100Mbit/s自适应的处理过程就会发生在原有10BaseT网卡 和新的100BaseTX集成器的端口间UTP上。
100Mbit/s快速以太网技术 100Mbit/s快速以太网技术
快速以太网体系结构
OSI 数据连路层
IEEE 802 LLC子层 MAC子层 物理信令子层
数据连路层 传输介质
快速以太网系统组成
网络组成部分包括：网卡（外置或内置收发器），收发器（外置）与收发器 网络组成部分包括：网卡（外置或内置收发器），收发器（外置） ），收发器 电缆和光缆，集线器，双绞线及光缆媒体。 电缆和光缆，集线器，双绞线及光缆媒体。 收发器称为光钎收发器，收发器与集线器连接的端口为UTP/RJ-45， 收发器称为光钎收发器，收发器与集线器连接的端口为UTP/RJ-45，采用 光缆连接的两个收发器的端口为100BaseFX。 光缆连接的两个收发器的端口为100BaseFX。所有媒体上均传输 100Mbit/s的信息 100Mbit/s的信息。 的信息。
1Gbit/s以太网按PHY层分类 1Gbit/s以太网按PHY层分类
1Gbit/s以太网由于 1Gbit/s以太网由于PHY层上包括了众多的功能模块， 以太网由于PHY层上包括了众多的功能模块 层上包括了众多的功能模块， 其中包括两类编码/译译码方案，三种收发器方案， 其中包括两类编码/译译码方案，三种收发器方案，使用 了三类媒体，支持全双工或半双工。综合各种PHY层上的 了三类媒体，支持全双工或半双工。综合各种PHY层上的 功能，把它们归纳成两种实现技术； 1000BaseX和 功能，把它们归纳成两种实现技术；即1000BaseX和 1000BaseT。 1000BaseT。 在同一个MAC子层下面的 在同一个MAC子层下面的PHY层中包括了1000BaseX 子层下面的PHY层中包括了 层中包括了1000BaseX 8B/10B编码方式 编码方式） 1000BaseT（ （8B/10B编码方式）和1000BaseT（非屏蔽铜线编 码方式）两种技术； 码方式）两种技术； 1000BaseX中又包括了 1000BaseX中又包括了1000BaseLX、 中又包括了1000BaseLX、 1000BaseSX以及 1000BaseSX以及1000BaseCX，它们分别对应着相 以及1000BaseCX， 应的编码/译码技术、收发器和传输媒体。 应的编码/译码技术、收发器和传输媒体。 1000BaseT的物理层功能与 1000BaseT的物理层功能与1000BaseX差别较大， 的物理层功能与1000BaseX差别较大 差别较大， 有其相应的编码/译码技术、收发器及传输媒体。 有其相应的编码/译码技术、收发器及传输媒体。