以太网入门基础 学习总结
计算机三级《网络技术》基础知识：以太网
计算机三级《网络技术》基础知识：以太网2015计算机三级《网络技术》基础知识：以太网1.以太网的发展1976年7月，Bob在ALOHA网络的基础上，提出总线型局域网的设计思想，并提出冲突检测、载波侦听与随机后退延迟算法，将这种局域网命名为以太网(Ethernet)。
以太网的核心技术是：介质访问控制方法CDMA/CD.这种方法解决了多结点共享公用总线的问题。
早期以太网的传输介质是同轴电缆，后用双绞线，再后用光纤。
2.以太网的帧结构与工作流程(1)以太网数据发送流程冲突：多个站点同时利用总线发送数据，导致数据接收不正确。
总线网没有控制中心，如果一个站点发送数据帧，以广播方式通过总线发送，每一个站点都能收到数据帧，其它站点也可以同时发送，因此冲突不可避免。
CSMA/CD发送流程可简单概括为：先听后发，边听边发，冲突停止，延迟重发。
实现公共传输介质的控制策略，需要解决的问题是：载波侦听，冲突检测，冲突后的处理方法。
(a)载波侦听结点利用总线发送数据时，首先侦听总线是否空闲，以太网规定发送数据采用曼彻斯特编码。
判断总线是否空闲可以判断总线上是否有电平跳变。
不发生跳变总线空闲。
此时如果有结点已准备好发送数据，可以启动发送。
(b)冲突检测方法载波侦听不能完全消除冲突，原因是数字信号是以一定的速率传输的。
例如：结点A发送数据帧时，离他1000m距离的结点在一定的时间延迟后才能收到数据帧，此时间段内如果B也发送数据，造成冲突。
从物理层上看，冲突时多个信号叠加，导致波形不同于任何结点的波形信号。
解决方案：结点A发送数据前，先发送侦听信号，如果侦听信号在最大距离传输时间2倍时，没有冲突信号出现，结点A肯定取得总线的访问权。
冲突信号的延迟时间=2*D/V。
其中：D是结点到最远结点的距离，V表示信号传输速度，信号往返的时间为延迟时间。
进行冲突检测的方法有两种：比较法和编码违例法。
比较法：将发送信号波形与从总线上接收的信号比较，如果不同说明有冲突。
工业以太网入门教程第1讲——工业以太网联网设备基本知
CTRLink产品家族由集线器、交换机、接口转接器、路由器及网络视频产品。
集线器标识中继集线器而交换机表示交换集线器。
接口转接器提供双绞线至光纤电缆的转接。
现代工业以太网网络的接线采用双绞线或光纤的星型或环形拓扑。
如果网络连接的设备超过两个，需要集线器，它有两种基本的形式－集线器和交换机。
中继型集线器是最简单的集线器，它工作在物理层提供了网络扩展的最简单方式并兼容碰撞检测的规则在半双工共享型以太网中加强了内涵。
在不超过碰撞域的地理距离或电缆距离的限制下，最多可级联四个集线器。
中继型集线器工作在10Mbps。
可通过EI系列和EIM迷你型系列实现。
交换集线器实际上定义为网桥，即数据链路层设备。
网桥允许两个或多个以太网网络的链路，碰撞域在每个网络中有了分割。
使用交换机的优点是扩展规则更加简单，理论上允许交换机没有限制地级联。
交换机亦可配置在全双工方式下，消除半双工、共享型以太网网络。
交换型集线器包括EIS系列、EISM迷你型、EISC可配置型、和EISX紧凑型可管理和不可管理型。
连接光纤网络至双绞线网络可通过集线器或交换机实现。
接口转接器的功能类似。
与集线器类似，接口转接器定义为物理层设备。
接口转接器设备包括EIMC迷你型接口转接器。
协议以太网定义了ISO OSI开放系统互联标准模型的物理层和数据链路层。
在这两个层上定义了多个协议，其中以TCP/IP最流行。
即使在TCP之上，针对自动化行业有多个应用层协议，如Ethernet/IP，PROFInet,HSE,MODBUS/TCP,BACnet和一些私有协议。
由于CTRLink产品基于以太网技术，这些产品可在所有协议上工作，包括TCP/IP。
在选用CTRLink时，协议并不是考虑问题。
供电安全和方便起见，CTRLink产品工作在可调整的或不可调整的低压直流或交流电压。
直流电压的范围是10V~36V。
交流电压的范围是8~24 V，47~63Hz。
电源消耗按不同型号而变，但通常为5瓦或低于5瓦。
计算机网络技术04 以太网基础
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。
计算机网络基础知识汇总(超全)
计算机网络基础知识汇总(超全)一、计算机网络概述计算机网络是指将多个计算机连接起来，实现数据传输和资源共享的系统。
它由硬件、软件和协议三部分组成。
计算机网络的目的是实现信息共享、数据传输和远程通信。
二、计算机网络的分类1. 按照覆盖范围分类：局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）。
2. 按照拓扑结构分类：星型、总线型、环型、树型、网状型等。
3. 按照传输介质分类：有线网络（如双绞线、同轴电缆、光纤等）和无线网络（如WiFi、蓝牙、红外等）。
三、计算机网络的协议1. TCP/IP协议：传输控制协议/互联网协议，是互联网的基础协议。
2. HTTP协议：超文本传输协议，用于浏览器和服务器之间的数据传输。
3. FTP协议：文件传输协议，用于文件的和。
4. SMTP协议：简单邮件传输协议，用于电子邮件的发送。
5. POP3协议：邮局协议第3版，用于电子邮件的接收。
四、计算机网络的设备1. 网络接口卡（NIC）：计算机与网络连接的设备。
2. 集线器（Hub）：用于连接多个计算机的网络设备。
3. 交换机（Switch）：用于连接多个计算机，具有数据交换功能的网络设备。
4. 路由器（Router）：用于连接不同网络，实现数据路由的设备。
5. 调制解调器（Modem）：用于将数字信号转换为模拟信号，以便通过电话线传输数据的设备。
五、计算机网络安全1. 防火墙：用于监控和控制进出网络的数据流，防止非法访问。
2. 加密技术：将数据加密，保证数据传输的安全性。
3. 认证技术：验证用户身份，防止未授权用户访问网络资源。
4. 防病毒软件：用于检测和清除计算机病毒，保护计算机系统安全。
5. VPN：虚拟私人网络，用于建立安全的远程连接。
六、计算机网络的发展趋势1. 5G网络：第五代移动通信技术，具有更高的速度、更低的延迟和更大的连接数。
2. 物联网（IoT）：将各种设备连接到网络，实现智能化管理和控制。
3. 边缘计算：将计算任务从云端迁移到网络边缘，提高响应速度和效率。
以太网的基本知识
△ 交换机的分类：
依照交换机处理帧的不同的操作模式，主要可分为两类。
存储转发：交换机在转发之前必须接收整个帧，并进行检错，如无错误再将这一帧发向目的地址。帧通过交换机的转发时延随帧长度的不同而变化。
直通式：交换机只要检查到帧头中所包含的目的地址就立即转发该帧，而无需等待帧全部的被接收，也不进行错误校验。由于以太网帧头的长度总是固定的，因此帧通过交换机的转发时延也保持不变。
集线器的工作特点：
集线器多用于小规模的以太网，由于集线器一般使用外接电源（有源），对其接收的信号有放大处理。在某些场合，集线器也被称为“多端口中继器”。
集线器同中继器一样都是工作在物理层的网络设备。
共享式以太网存在的弊端：由于所有的节点都接在同一冲突域中，不管一个帧从哪里来或到哪里去，所有的节点都能接受到这个帧。随着节点的增加，大量的冲突将导致网络性能急剧下降。而且集线器同时只能传输一个数据帧，这意味着集线器所 有端口都要共享同一带宽。
△ 交换式以太网
交换式结构：
在交换式以太网中，交换机根据收到的数据帧中的MAC地址决定数据帧应发向交换机的哪个端口。因为端口间的帧传输彼此屏蔽，因此节点就不担心自己发送的帧在通过交换机时是否会与其他节点发送的帧产生冲突。
为什么要用交换式网络替代共享式网络：
·减少冲突：交换机将冲突隔绝在每一个端口（每个端口都是一个冲突域），避免了冲突的扩散。
△ 网桥
网桥概述：
依据帧地址进行转发的二层网络设备，可将数个局域网网段连接在一起。网桥可连接相同介质的网段也可访问不同介质的网段。网桥的主要作用是分割和减少冲突。它的工作原理同交换机类似，也是通过MAC地址表进行转发。因此，网桥同交换机没有本质的区别。在某些情况下，我们可以认为网桥就是交换机。
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。
以太网基础知识
3、组播MAC地址（第8位为1），这是一个（逻辑）﹤逻辑or物理﹥
的MAC地址。 例如：00-10-a4-ab-21-ca是（单波）类型的MAC地址？ 10-80-00-3d-44-3a是（单波）类型的MAC地址？
. .
交换机接收到数据帧后，根据目的 地址查询CAM，找到出口后，把 数据包从该出口集合发送出去。
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全双工就是解放生产力！
实现全双工的物质保证： 支持全双工的网卡芯片＋收发线路完全分离物理介质＋点 到点的连接（HUB都是半双工的）。 全双工对以太网技术的影响 最大吞吐量达到双倍速率； 从根本上解决了以太网的冲突问题，以太网从此告别 CSMA/CD。 支持全双工的设备 最近10年制造的网卡、L2、路由器，HUB除外。
D S AP S S AP
Ethernet_SNAP 6 目的 MAC 6 源MAC 2 报文长度 1 1 1 CTL 3 OC 2 协议类型 3 8 -- 1 4 9 2 数据 4 FCS
0 x AA 0 x AA
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Ethernet_II帧结构
64到1518字节
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★ 封建社会
L2的出现 1、以太网基本帧结构 2、L2的基本工作原理 3、STP（生成树）的基本思想
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以太网的MAC地址
MAC地址有48位，但它通常被表示为12位的点分十六进制数。 MAC地址举例：00.e0.fc.39.80.34 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。 例如华为设备的MAC的前24位就是00.e0.fc 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。
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。
以太网基础40个知识点
以太网发展简史：1.1973年，位于加利福尼亚Palo Alto 的Xerox公司提出并实现了最初的以太网。
Robert Metcalfe博士被公认为以太网之父，他研制的实验室原型系统运行速度是 2.94兆比特每秒(3Mb/s)。
2.1980年， Digital Equipment Corporation ，Intel，Xerox三家联合推出10Mbps DIX以太网标准[DIX80]。
IEEE 802.3标准规范则是基于这个最初的以太网技术制定的。
3.1995年，IEEE正式通过了802.3u快速以太网标准。
4.1998年，IEEE802.3z千兆以太网标准正式发布。
5.1999年，发布IEEE802.3ab标准，即1000BASE-T标准。
6.2002年7月18日，IEEE通过了802.3ae，即10Gbit/s以太网，又称为万兆以太网，它包括了10GBASE-R,10GBASE-W,10GBASE-LX4三种物理接口标准。
7.2004年3月，IEEE批准铜缆10G以太网标准802.3ak，新标准将作为10GBASE-CX4实施，提供双轴电缆上的10Gbps的速率。
8.在刚萌芽时期的以太网是共享式以太网，当时存在常见几种传输介质：9.10Base5：粗同轴电缆（5代表电缆的最大传输距离是500米）10.10Base2：细同轴电缆（2代表电缆的最大传输距离是200米）11.但是在共享式以太网之前，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。
12.80年代末期，非屏蔽双绞线（UTP）出现，并迅速得到广泛的应用。
UTP的巨大优势在于：价格低廉、制作简单，收发使用不同的线缆易于实现全双工工作模式。
带你了解以太网
带你了解以太⽹什么是以太⽹？以太⽹是⼀种计算机局域⽹技术。
IEEE组织的IEEE 802.3标准制定了以太⽹的技术标准，它规定了包括物理层的连线、电⼦信号和介质访问层协议的内容。
以太⽹是⽬前应⽤最普遍的局域⽹技术，取代了其他局域⽹技术如令牌环、FDDI和ARCNET。
以太⽹是现有局域⽹最常⽤的通信协议标准，其⽹络结构通常为星型结构。
在⽹络中，计算机使⽤传输介质（例如⽹线）进⾏连接，⽹络数据通过传输介质进⾏传输来完成整个通信。
⼀、历史以太⽹(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。
⾃20世纪70年代局域⽹技术提出以来，各种局域⽹技术不断产⽣，其中有的技术发展壮⼤，⽽有的技术逐渐被淘汰。
现阶段成熟的局域⽹技术有三种：以太⽹（Ethernet）、令牌环（Token Ring）和光纤分布式数据接⼝（FDDI），其中以太⽹技术逐步成为局域⽹技术的主流。
以太⽹是在1972年开创的，Bob Metcalfe（被尊称为“以太⽹之⽗”）被Xerox雇佣为⽹络专家，Bob Metcalfe来到Xerox公司的Palo Alto研究中⼼（PARC）的第⼀个任务是把Palo Alto的计算机连接到Arpanet（Internet的前⾝）。
1972年底，Bob Metcalfe设计了⼀套⽹络，把Alto 计算机连接起来。
在研制过程中，因为该⽹络是以ALOHA系统（⼀种⽆线电⽹络系统）为基础的，⽽⼜连接了众多的ALTO计算机，所以Metcalfe把它命名为ALTO ALOHA⽹络。
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。
以太网基础知识详解
1 以太网基础知识详解对于以太网的一些基础知识，我们有必要去做一些简单的了解。
做为常识介绍性内容，对以太网知识做一梳理。
1.1以太网概述自从1946年第一台数字计算机问世到现在，经历了半个多世纪的时间。
在这半个世纪的里程中，计算机技术的发展大体经历了三个成熟的阶段；第一个阶段是大型机时代，典型的是运行UNIX操作系统的大型计算机，该机器带很多终端，每个用户占用一个终端，大型机采用分时的技术为每个终端轮流服务，在用户看来自己单独享用了一个完整的计算机，这种体系结构主要用于科研机构来进行大量的数学运算。
第二个阶段是客户服务器阶段，也就是所谓的C/S结构。
最有代表性的是NOVELL公司的NetWare操作系统，这个系统分为服务器和客户机两部分，服务器软件安装在一台性能比较高的服务器上，客户机软件则安装在工作终端上（一般是基于DOS操作系统的PC机），这些服务器和客户机通过网络连接起来，达到文件和数据库共享的目的，后来的WINDOWS NT也是基于这样的体系结构，但是在软件上引入了一些分布式的处理体系。
第三个阶段，也就是目前所处的阶段，是网络阶段。
这个阶段的特点是，计算机之间的互连越来越复杂，不但互连的速度有很大提高（达到100M），而且在地理位置上也跨越了地域，通过高速专线把处于不同城市、不同国家的计算机网络连接起来。
这样复杂的网络对网络设备提出了很高的要求。
从上面的分析可以看出，在第二和第三阶段中，必须有一种技术来把本地的许多计算机连接起来。
这种技术就是所谓的局域网技术。
到目前为止，存在许多种局域网技术，比如令牌环，令牌总线，以及IBM公司的SNA（系统网络结构），以太网等等。
在这些技术当中，以太网技术以其简明，高效的特点逐渐战据了主导地位。
1.1.1以太网技术起源以太网技术起源于一个实验网络，该实验网络的目的是把几台个人计算机以3M的速率连接起来。
由于该实验网络的成功建立和突出表现，引起了DEC，Intel，Xerox三家公司的注意，这三家公司借助该实验网络的经验，最终在1980年发布了第一个以太网协议标准建议书。
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。
网络培训：以太网(一)
23.10.2020
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工业控制网络中的报文: 显性报文和I/O报文
I/O报文：
• I/O报文在本质上是隐性的（Implicit），因而有时也称为隐性报文，它的数据 域中常不包括协议信息，仅仅是实时的I/O控制数据，这些数据的含义常是预 定义的。因而在节点中对处理这些数据所需的时间大大减小，I/O报文的一个 例子是控制器将输出数据发送给一个I/O块设备（I/O Block），然后 I/O块按 照它的输入数据回应给控制器。为解释这种类型的报文而必须引入的附加量 (overhead)小，数据短，使用频率一致，并且需要高的性能：工业控制网络对 I/O报文传送的可靠性，送达时间的确定性及可重复性有很高的要求。
标准中对它作了描述。简要地：当一个节点要发送数
据时，它首先侦听网络。如果侦听到网络是“忙”的，
它就等待直到侦听到“空”时马上发送。如果两个或
更多个节点都侦听到网络是“空”时，并同时向网络
上发送数据，不同节点发送的数据可能会发生碰撞。
每个节点在发送数据的同时也在侦听。如侦听到发生
碰撞，正在发送数据的节点马上停止发送，并等待一
接收时，拆卸帧、识别站地址、CRC校验； 介质访问控制层(MAC) ：
管理网络上站之间的通信，采用以下三种MAC方式： CSMA/CD(IEEE802.3)为 碰撞检测载波侦听多路访问 ，采用总线网络，
其控制策略是 载波侦听、 竞争发送、冲突检测、遇冲突 后退和再试发送； Token Bus(IEEE802.4)为令牌总线控制技术，总线上所有站形成一个 逻辑环，令牌在总线网络上传送，收到令牌的站，决定是否发送或 接收，然后再将令牌传给下一站； Token Ring(IEEE802.5)为令牌环控制技术，站点形成一个环形网,令牌在 环形网上传送，想要发送信息的站把令牌抓住,并把令牌的某个特定 位由0变为1，随后再处理并发送信息 ；
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1、什么是以太网。
⏹以太网是以C S M A/C D作为M A C算法的一类L A N。
●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。
2、以太网的MAC地址●M A C地址有48位，但它通常被表示为12位的点分十六进制数，例如：00e0.fc39.8034。
●M A C地址全球唯一，由I E EE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。
3、以太网的帧结构●以太网帧结构有5种：Ethernet V1（1980）、Ethernet V2(ARPA，1982)、RAW802.3（Novell,1983）、IEEE802.3/802.2LLC（1985）、IEEE802.3/802.2SNAP（1985）。
目前比较常见的为Ethernet V2和IEEE802.3。
●区分两种帧：根据源地址段后的前两个字节的类型不同。
如果值大于1500（0x05DC），说明是以太网类型字段，EthernetII帧格式。
值小于等于1500，说明是长度字段，IEEE802.3帧格式。
因为类型字段值最小的是0x0600。
而长度最大为1500。
4、以太网通信的原则：●同一时刻只能有一台主机在发送，但可以有多台主机同时接收——广播；如果一个以太网报文被完全发送出去则在链路上肯定不会发生冲突，即理论上不再需要发送第二次。
5、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、无任何安全性6、传统以太网连接设备HUB●所有的HUB都是半双工的，HUB仅仅改变了以太网的物理拓扑●HUB仅仅是物理上的连接设备。
7、由HUB组建以太网●HUB对所连接的LAN只做信号的中继，所有的物理设备构成了一个冲突域。
由HUB组建以太网，依然是一种共享式以太网。
●实际上网络中由HUB组建以太网，仍然存在以下缺陷：冲突严重；广播泛滥；无任何安全性。
8、BRIDGE/以太网交换机/L2●L2工作模型●交换机转发数据帧是基于MAC地址表.而MAC地址表是交换机基于源MAC地址学习得到。
常见2层交换机的MAC地址表是由MAC地址和交换机的端口建立的映射关系的。
（多播情况下，CAM表项的建立不是通过学习得到的，而是通过IGMP 窥探，CGMP等协议获得的。
）●二层交换机原理：1.接收网段上的所有数据帧；2.利用接收数据帧中的源MAC地址来建立MAC地址表（源地址自学习），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MAC地址，如果找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）；4.向所有端口（不包括源端口）转发广播帧和多播帧。
●三种交换模式：1)直通模式：交换机接收到目的地址即开始转发过程2)储存转发模式：交换机将全部内容接收才开始转发过程3)帧自由模式：交换机接收完数据包的前64字节（一个最短帧长度），然后根据头信息查表转发。
9、全双工简述●实现全双工的物质保证：支持全双工的网卡芯片＋收发线路完全分离物理介质＋点到点的连接（HUB都是半双工的）；●全双工对以太网技术的影响：最大吞吐量达到双倍速率；从根本上解决了以太网的冲突问题，以太网从此告别CSMA/CD。
10、自动协商：●在基于双绞线的以太网上，可以存在许多种不同的运做模式，在速度上有10M，100M不等，在双工模式上有全双工和半双工等，如果对每个接入网络的设备进行配置，则必然是一项很繁重的工作，而且不容易维护。
于是，人们提出了自动协商技术来解决这种矛盾。
●自动协商实现基础：在双绞线链路上，如果没有数据传输，链路并不是一直在空闲，而是不断的互相发送一种频率相对较低的脉冲信号（称为普通链路脉冲，NLP）。
任何具有双绞线接口的以太网卡都应该能识别这种信号。
需要注意的是，如果再插入一些（一般是16个）更小的脉冲（这些脉冲称为快速链路脉冲，FLP），两端设备应该也能识别。
于是，我们可以使用这些快速链路脉冲来进行少量的数据传输，来达到自动协商的目的。
●编码支持能力：系统加电的时候，检测自动协商标志，如果允许，则从配置寄存器读出支持模式标志，编码后通过空闲脉冲发送出去。
发送出去的编码格式称为基页。
如果接收到对方的基页，则跟自己发送的基页比较，找出支持能力的交集，选取最优组合运行。
（比如自己支持全双工模式和100M的速率，对端也支持该配置，则选择的运行模式就是100M全双工，如果对端只支持全双工模式和10M的能力，则运行模式就定为全双工10M模式。
如果两端支持的能力集合不相交，则协商不通过，两端设备不能通信。
一旦协商通过，网卡就把该链路置为激活状态，可以传输数据了，如果不能协商通过，则该链路不能使用，不能再进行数据传输。
如果两端的设备有一端不支持自动协商，则支持自动协商的一端选择一种默认的方式工作，一般情况下是10M半双工模式。
）11、全双工和L2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：广播泛滥；安全性仍旧无法得到有效的保证12、广播与洪泛●广播包的目的主机是全网用户，使用广播地址，在所有端口发送数据包，行为是主动的，泛洪是指交换机在MAC表中无法找到与数据包目标地址一致的条目，就将数据包从所有端口发送出去（除了接收该数据包的端口），以期找到目标主机来接收数据包13、洪泛来源●ARP请求：建立IP地址和MAC地址的映射关系。
●RIP：一种路由协议。
●DHCP：用于自动设定IP地址的协议。
●NetBEUI：Windows下使用的网络协议。
●IPX：Novell Netware使用的网络协议。
●Apple Talk：苹果公司的Macintosh计算机使用的网络协议。
●未使用IGMP SNOOPING的二层网络洪泛的组播业务●由于交换机MAC地址表老化等因素造成单播目的查找失败从而形成洪泛14、风暴抑制●需求产生：网络上的广播报文、DLF，MLF（由于被转发）数量急剧增加而影响正常的网络通讯的反常现象，风暴会占用相当可观的网络带宽，造成整个网络无法正常工作。
●工作原理：端口对网络上出现的风暴进行过滤。
开启风暴控制后，当端口收到上述报文且累计到预定门限值时，端口将自动丢弃这些报文。
15、流量控制●需求产生：流量控制可以有效的防止由于网络中瞬间的大量数据对网络带来的冲击，保证用户网络高效而稳定的运行。
●定义：流量控制用于防止在端口阻塞的情况下丢帧，这种方法是当发送或接收缓冲区开始溢出时通过将阻塞信号发送回源地址实现的，是点到点的协议。
●控制流量的方式：1）在半双工方式下，流量控制是通过反压（backpressure）实现的。
2）在全双工方式下，流量控制一般遵循IEEE802.3X标准，是由交换机向信息源发送“pause”帧【01-80-C2-00-00-01】令其暂停发送。
16、MIRROR（镜像）●含义：指将指定的源端口某些报文，镜像到指定的镜像目的端口，而不影响正常报文转发的功能●作用：用于监控特定端口或特定流的入出流向的报文，便于定位故障或流量监测●分类：端口镜像（入出方向或Both）、流镜像(入出方向或Both)17、TRUNK●含义：将多个物理以太网端口聚合在一起形成一个逻辑上的聚合组●作用：出/入负荷在聚合组中各个成员端口之间分担（达到负载均衡），以增加带宽。
成员端口间互为备份，提高可靠性；18、TRUNK负载均衡算法●smac依据源MAC地址选择转发端口；●dmac依据目的MAC地址选择转发端口；●sxordmac依据源、目的MAC地址逻辑或的结果选择转发端口；●sip依据源IP地址选择转发端口；●dip依据目的IP地址选择转发端口；●sxordip依据源、目的IP地址逻辑或的结果选择转发端口19、虚拟局域网（VLAN）●解决广播泛滥问题的主导思想：将没有互访需求的主机隔离开。
虚拟出一个网络（VLAN），只有属于这个网络中的站点之间才能进行通信（包括广播包的转发）；●VLAN报文格式：20、VLAN端口模式：Access、Trunk、Hybrid●Access：Access端口模式仅能被用户指定到一个VLAN中，从Access端口转发出的数据包不携带802.1Q标记，不同VLAN的Access端口不能互通。
入方向：收到一个报文,判断是否有VLAN信息：如果没有则打上端口的TAG，并进行交换转发,如果有则根据tag字段来处理：接受报文的tag字段VlanID=端口所允许acess的vlan，则接受该报文，进行转发；否则直接丢弃。
出方向：将报文的VLAN信息剥离，直接发送出去●Trunk：Trunk端口模式可以允许多个用户VLAN，通过trunk allowed vlan，也可以配置untagged成员，从端口出去的报文不携带802.1Q标记，即为untagged成员。
Trunk端口模式可以指定native vlan，从该端口转发的数据报文为native vlan，那么出端口报文不携带802.1Q标记。
入方向：收到一个报文,判断是否有VLAN信息：如果没有则打上端口的TAG，并进行交换转发,如果有则根据tag字段来处理：接受报文的tag字段VlanID=端口所允许acess的vlan，则接受该报文，进行转发；否则直接丢弃。
出方向：将报文的VLAN信息剥离，直接发送出去。
21、VLAN命令●创建VLANcreatevlan<3-4094>●删除VLANnovlan<3-4094>●设置VLAN活动状态state{active|suspend}22、端口的属性设置●端口下设置端口模式命令：switchport mode{access|hybrid|trunk|dot1q-tunnel}●端口下设置Access VLAN命令：switchport access vlan<1-4094>●设置Trunk端口允许通过的VLANswitchport trunk allowed vlan{all|{1-4094}}●设置Trunk、Hybrid端口的Native VLANswitchport native vlan<1-4094>23、QINQ技术24、ACL●需求产生：流分类，针对报文二层三层或其它特征进行流分类，针对不同的流进行过滤(转发或丢弃)或做QOS（流统计，镜像，带宽、改VLAN、改COS、改DSCP 等）；●ACL（Access Control List，访问控制列表）是用来实现流识别功能的。