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什麽是以太網?為什麽叫以太網?

以太網是現有局域網采用的最常見的通信協議標準,它建立於20世紀70年代初。以太網是壹種常見的局域網(LAN)標準,傳輸速率為10Mbps。在以太網中,所有計算機都連接到壹根同軸電纜上,使用帶有沖突檢測的CSMA/CD方法,采用競爭機制和總線拓撲結構。基本上,以太網由* * *傳輸介質組成,如雙絞線或同軸電纜和多端口集線器、網橋或交換機。在星形或總線配置結構中,集線器/交換機/網橋通過電纜將計算機、打印機和工作站相互連接起來。

以太網的壹般特征總結如下:

* * *享受媒體:所有網絡設備輪流使用相同的通信媒體。

廣播域:要傳輸的幀被發送到所有節點,但只有被尋址的節點會收到該幀。

CSMA/CD:以太網中的載波偵聽多路訪問/沖突檢測,以防止twp或更多節點同時傳輸。

MAC地址:媒體訪問控制層的所有以太網網卡(NIC)都采用48位網絡地址。這個地址是世界上獨壹無二的。

以太網基本網絡組成:

* * *享媒體和線纜:10base(雙絞線)、10Base-2(細同軸電纜)、10Base-5(粗同軸電纜)。

中繼器或集線器:集線器或中繼器是壹種用於在網絡設備上接收大量以太網連接的設備。由連接的接收側獲得的數據被重新使用,並被發送到發送側的所有連接的設備,以獲得傳輸型設備。

網橋:網橋屬於第二層設備,負責將網絡劃分為獨立的沖突域並獲取網段,從而達到在同壹域/網段內維持廣播和* * *享受的目的。網橋包括壹個涵蓋所有網段和轉發幀的表,以確保網段內和網段周圍的正常通信行為。

交換機:交換機和網橋壹樣,屬於二層設備,是多端口設備。交換機支持的功能類似於網橋,但它比網橋更有優勢,因為它可以臨時將任意兩個端口連接在壹起。該交換機包括壹個交換矩陣,通過它可以快速連接或斷開端口。與集線器不同,交換機只將幀從壹個端口轉發到其它相連的目標節點,不包含廣播端口。

以太網協議:IEEE 802.3標準中提供了以太網幀結構。目前,以太網支持光纖和雙絞線介質支持的四種傳輸速率:

10 Mbps–10ba se-T以太網(802.3)

100 Mbps–快速以太網(802.3u)

1000 Mbps–千兆以太網(802.3z))

10千兆以太網–IEEE 802.3 AE

以太網簡史:

1972,羅伯特?羅伯特·梅特卡夫和施樂PARC公司的同事開發了世界上第壹個實驗性以太網系統,以實現施樂Alto(壹個具有圖形用戶界面的個人工作站)之間的互連。該實驗以太網用於Alto工作站、服務器和激光打印機之間的互聯,其數據傳輸速率達到2.94Mbps。

梅特卡夫發明了這個實驗網絡,當時叫做Alto Aloha網絡。在1973中,梅特卡夫將其命名為以太網,並指出這個系統可以支持除Alto工作站以外的任何類型的計算機,整個網絡結構已經超越了Aloha系統。他選擇了“以太”這個術語作為描述這個網絡的特征:物理介質(比如電纜)將比特流傳輸到各個站點,就像古代的“發光以太”陳述的那樣,“以太”通過電磁波充滿了整個空間。就這樣,以太網誕生了。

最初的以太網是壹個實驗性的同軸電纜網絡,CSMA/CD用於沖突檢測。這個網絡的成功引起了大家的關註。1980年,三家公司(數字設備公司、英特爾公司、施樂公司)聯合開發了10M以太網1.0規範。最初的IEEE802.3就是基於這壹規範,與之非常相似。802.3工作組在1983中采用了該草案,並在1985中發布了官方標準ANSI/IEEE STD 802.3-1985。此後,隨著技術的發展,該標準進行了大量的補充和更新,以支持更多的傳輸介質和更高的傳輸速率。

1979年,梅特卡夫成立了3Com公司,並生產了第壹個可用的網絡設備:以太網卡(NIC),這是第壹個允許大型機、IBM終端和PC等不同設備之間無縫通信的產品,使企業能夠無縫地享受和打印文件,從而增強工作效率,提高企業範圍內的通信能力。

以太網和IEEE802.3:

以太網是施樂公司發明的基帶局域網標準。它采用帶沖突檢測的載波監聽多路訪問協議(CSMA/CD),速率為10Mbps,傳輸介質為同軸電纜。以太網是在20世紀70年代為解決偶發性和偶然性的網絡擁塞而發展起來的,而IEEE802.3標準是在1980基於原有的以太網技術發展成功的。現在,術語以太網是指所有采用CSMA/CD協議的局域網。以太網版本2.0由數字設備公司、英特爾公司和施樂公司聯合開發,它兼容IEEE802.3

以太網和IEEE802.3通常由主電路板上的接口卡(NIC)或電路實現。以太網電纜協議規定,收發器用於將電纜連接到網絡物理設備。收發器執行物理層的大多數功能,包括沖突檢測和將收發器連接到工作站的收發器電纜。

IEEE802.3提供了多種線纜規格,10Base5就是其中之壹,是最接近以太網的。在本規範中,連接電纜稱為連接單元接口(AUI),網絡連接設備稱為媒體訪問單元(MAU)而不是收發器。

1.以太網和IEEE802.3的工作原理

在基於廣播的以太網中,所有工作站都可以接收發送到網絡的信息幀。每個工作站都要確認信息幀是否發給自己,壹旦確認發給自己,就發給更高的協議層。

在通過CSMA/CD傳輸介質訪問的以太網中,任何CSMA/CD局域網工作站都可以隨時訪問網絡。在發送數據之前,工作站要監聽網絡是否被阻塞,只有檢測到網絡空閑時,工作站才能發送數據。

在基於競爭的以太網中,只要網絡空閑,任何工作站都可以發送數據。當兩個工作站發現網絡空閑,同時發出數據時,就會發生沖突。此時兩次傳輸操作都被破壞,工作站必須在壹定時間後重傳,何時重傳由延時算法決定。

2.以太網和IEEE802.3服務之間的差異

雖然以太網和IEEE802.3標準有許多相似之處,但也有壹些不同之處。以太網提供的服務對應於OSI參考模型的第壹層和第二層,而IEEE802.3提供的服務對應於OSI參考模型的第壹層和第二層的信道接入部分(即第二層的壹部分)。IEEE802.3沒有定義邏輯鏈路控制協議,而是定義了幾個不同的物理層,而以太網只定義了壹個。

IEEE802.3的每個物理層協議都可以從三個方面來表征,即局域網的速度、信號傳輸方式和物理介質類型。

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