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2024-03-14 18:50:59

以太网（Ethernet） - 知乎

以太网（Ethernet） - 知乎首页知乎知学堂发现等你来答切换模式登录/注册以太网（Ethernet）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）为了减少冲突，将能提高的网络速度和使用效率最大化，使用交换机（Switch hub）来进行网络连…查看全部内容关注话题管理分享百科讨论精华视频等待回答详细内容以太网（英语：Ethernet）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控制的内容。以太网是目前应用最普遍的局域网技术，取代了其他局域网标准如令牌环、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）为了减少冲突，将能提高的网络速度和使用效率最大化，使用交换机（Switch hub）来进行网络连接和组织。如此一来，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 Detection，即载波多重访问/碰撞侦测）的总线技术。概述：1990年代的以太网网卡或叫NIC（Network Interface Card，以太网适配器）。这张卡可以支持基于同轴电缆的10BASE2 (BNC连接器，左)和基于双绞线的10BASE-T（RJ-45，右）。以太网实现了网络上无线电系统多个节点发送信息的想法，每个节点必须获取电缆或者信道才能传送信息，有时也叫作以太（Ether）。这个名字来源于19世纪的物理学家假设的电磁辐射媒体——光以太。每一个节点有全球唯一的48位地址也就是制造商分配给网卡的MAC地址，以保证以太网上所有节点能互相鉴别。由于以太网十分普遍，许多制造商把以太网卡直接集成进计算机主板。以太网通讯具有自相关性的特点，这对于电信通讯工程十分重要。CSMA/CD共享介质以太网：带冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）技术规定了多台电脑共享一个通道的方法。这项技术最早出现在1960年代由夏威夷大学开发的ALOHAnet，它使用无线电波为载体。这个方法要比令牌环网或者主控制网简单。当某台电脑要发送信息时，在以下行动与状态之间进行转换：开始 - 如果线路空闲，则启动传输，否则跳转到第4步。发送 - 如果检测到冲突，继续发送数据直到达到最小回报时间（min echo receive interval）以确保所有其他转发器和终端检测到冲突，而后跳转到第4步。成功传输 - 向更高层的网络协议报告发送成功，退出传输模式。线路繁忙 - 持续等待直到线路空闲。线路空闲 - 在尚未达到最大尝试次数之前，每隔一段随机时间转到第1步重新尝试。超过最大尝试传输次数 - 向更高层的网络协议报告发送失败，退出传输模式。就像在没有主持人的座谈会中，所有的参加者都通过一个共同的介质（空气）来相互交谈。每个参加者在讲话前，都礼貌地等待别人把话讲完。如果两个客人同时开始讲话，那么他们都停下来，分别随机等待一段时间再开始讲话。这时，如果两个参加者等待的时间不同，冲突就不会出现。如果传输失败超过一次，将延迟指数增长时间后再次尝试。延迟的时间通过截断二进制指数后移（英语：Exponential_backoff）（truncated binary exponential backoff）算法来实现。最初的以太网是采用同轴电缆来连接各个设备的。电脑通过一个叫做附加单元接口（Attachment Unit Interface，AUI）的收发器连接到电缆上。一条简单网路线对于一个小型网络来说很可靠，而对于大型网络来说，某处线路的故障或某个连接器的故障，都会造成以太网某个或多个网段的不稳定。因为所有的通信信号都在共享线路上传输，即使信息只是想发给其中的一个终端（destination），却会使用广播的形式，发送给线路上的所有电脑。在正常情况下，网络接口卡会滤掉不是发送给自己的信息，接收到目标地址是自己的信息时才会向CPU发出中断请求，除非网卡处于混杂模式（Promiscuous mode）。这种“一个说，大家听”的特质是共享介质以太网在安全上的弱点，因为以太网上的一个节点可以选择是否监听线路上传输的所有信息。共享电缆也意味着共享带宽，所以在某些情况下以太网的速度可能会非常慢，比如电源故障之后，当所有的网络终端都重新启动时。以太网中继器和集线器：在以太网技术的发展中，以太网集线器（Ethernet Hub）的出现使得网络更加可靠，接线更加方便。因为信号的衰减和延时，根据不同的介质以太网段有距离限制。例如，10BASE5同轴电缆最长距离500米（1,640英尺）。最大距离可以通过以太网中继器实现，中继器可以把电缆中的信号放大再传送到下一段。中继器最多连接5个网段，但是只能有4个设备（即一个网段最多可以接4个中继器）。这可以减轻因为电缆断裂造成的问题：当一段同轴电缆断开，所有这个段上的设备就无法通讯，中继器可以保证其他网段正常工作。类似于其他的高速总线，以太网网段必须在两头以电阻器作为终端。对于同轴电缆，电缆两头的终端必须接上被称作“终端器”的50欧姆的电阻和散热器，如果不这么做，就会发生类似电缆断掉的情况：总线上的AC信号当到达终端时将被反射，而不能消散。被反射的信号将被认为是冲突，从而使通信无法继续。中继器可以将连在其上的两个网段进行电气隔离，增强和同步信号。大多数中继器都有被称作“自动隔离”的功能，可以把有太多冲突或是冲突持续时间太长的网段隔离开来，这样其他的网段不会受到损坏部分的影响。中继器在检测到冲突消失后可以恢复网段的连接。随着应用的拓展，人们逐渐发现星型的网络拓扑结构最为有效，于是设备厂商们开始研制有多个端口的中继器。多端口中继器就是众所周知的集线器（Hub）。集线器可以连接到其他的集线器或者同轴网络。第一个集线器被认为是“多端口收发器”或者叫做“fanouts”。最著名的例子是DEC的DELNI，它可以使许多台具有AUI连接器的主机共享一个收发器。集线器也导致了不使用同轴电缆的小型独立以太网网段的出现。像DEC和SynOptics这样的网络设备制造商曾经出售过用于连接许多10BASE-2细同轴线网段的集线器。非屏蔽双绞线（unshielded twisted-pair cables , UTP）最先应用在星型局域网中，之后也在10BASE-T中应用，最后取代了同轴电缆成为以太网的标准。这项改进之后，RJ45电话接口代替了AUI成为电脑和集线器的标准线路，非屏蔽3类双绞线/5类双绞线成为标准载体。集线器的应用使某条电缆或某个设备的故障不会影响到整个网络，提高了以太网的可靠性。双绞线以太网把每一个网段点对点地连起来，这样终端就可以做成一个标准的硬件，解决了以太网的终端问题。采用集线器组网的以太网尽管在物理上是星型结构，但在逻辑上仍然是总线型的，半双工的通信方式采用CSMA/CD的冲突检测方法，集线器对于减少数据包冲突的作用很小。每一个数据包都被发送到集线器的每一个端口，所以带宽和安全问题仍没有解决。集线器的总传输量受到单个连接速度的限制（10或100 Mbit/s），这还是考虑在前同步码、传输间隔、标头、档尾和封装上都是最小花费的情况。当网络负载过重时，冲突也常常会降低传输量。最坏的情况是，当许多用长电缆组成的主机传送很多非常短的帧(frame)时，可能因冲突过多导致网络的负载在仅50%左右程度就满载。为了在冲突严重降低传输量之前尽量提高网络的负载，通常会先做一些设定以避免类似情况发生。桥接和交换：尽管中继器在某些方面分隔了以太网网段，使得电缆断线的故障不会影响到整个网络，但它向所有的以太网设备转发所有的数据。这严重限制了同一个以太网网络上可以相互通信的机器数量。为了减轻这个问题，桥接方法被采用，在工作在物理层的中继器之基础上，桥接工作在数据链路层。通过网桥时，只有格式完整的数据包才能从一个网段进入另一个网段；冲突和数据包错误则都被隔离。通过记录分析网络上设备的MAC地址，网桥可以判断它们都在什么位置，这样它就不会向非目标设备所在的网段传递数据包。像生成树协议这样的控制机制可以协调多个交换机共同工作。早期的网桥要检测每一个数据包，因此当同时处理多个端口的时候，数据转发比Hub（中继器）来得慢。1989年网络公司Kalpana发明了EtherSwitch，第一台以太网交换机。以太网交换机把桥接功能用硬件实现，这样就能保证转发数据速率达到线速。大多数现代以太网用以太网交换机代替Hub。尽管布线方式和Hub以太网相同，但交换式以太网比共享介质以太网有很多明显的优势，例如更大的带宽和更好的异常结果隔离设备。交换网络典型的使用星型拓扑，虽然设备在半双工模式下运作时仍是共享介质的多节点网，但10BASE-T和以后的标准皆为全双工以太网，不再是共享介质系统。交换机启动后，一开始也和Hub一样，转发所有数据到所有端口。接下来，当它记录了每个端口的地址以后，他就只把非广播数据发送给特定的目的端口。因此线速以太网交换可以在任何端口对之间实现，所有端口对之间的通讯互不干扰。因为数据包一般只是发送到他的目的端口，所以交换式以太网上的流量要略微小于共享介质式以太网。然而，交换式以太网仍然是不安全的网络技术，因为它很容易因为ARP欺骗或者MAC满溢而瘫痪，同时网络管理员也可以利用监控功能抓取网络数据包。当只有简单设备（除Hub之外的设备）连接交换机端口时，整个网络可能处于全双工模式。如果一个网段只有2个设备，那么冲突探测也不需要了，两个设备可以随时收发数据。这时总带宽是链路的2倍，虽然双方的带宽相同，但没有发生冲突就意味着几乎能利用到100%的带宽。交换机端口和所连接的设备必须使用相同的双工设置。多数100BASE-TX和1000BASE-T设备支持自动协商特性，即这些设备通过信号来协调要使用的速率和双工设置。然而，如果自动协商功能被关闭或者设备不支持，则双工设置必须通过自动检测进行设置或在交换机端口和设备上都进行手工设置以避免双工错配——这是以太网问题的一种常见原因（设备被设置为半双工会报告迟发冲突，而设备被设为全双工则会报告runt）。许多较低层级的交换机没有手工进行速率和双工设置的能力，因此端口总是会尝试进行自动协商。当启用了自动协商但不成功时（例如其他设备不支持），自动协商会将端口设置为半双工。速率是可以自动感测的，因此将一个10BASE-T设备连接到一个启用了自动协商的10/100交换端口上时将可以成功地创建一个半双工的10BASE-T连接。但是将一个配置为全双工100Mb工作的设备连接到一个配置为自动协商的交换端口时（反之亦然）则会导致双工错配。即使电缆两端都设置成自动速率和双工模式协商，错误猜测还是经常发生而退到10Mbps模式。因此，如果性能差于预期，应该查看一下是否有计算机设置成10Mbps模式了，如果已知另一端配置为100Mbit，则可以手动强制设置成正确模式。.当两个节点试图用超过电缆最高支持数据速率（例如在3类线上使用100Mbps或者3类/5类线使用1000Mbps）通信时就会发生问题。不像ADSL或者传统的拨号Modem通过详细的方法检测链路的最高支持数据速率，以太网节点只是简单的选择两端支持的最高速率而不管中间线路，因此如果速率过高就会导致链路失效。解决方案为强制通讯端降低到电缆支持的速率。以太网类型：除了以上提到的不同帧类型以外，各类以太网的差别仅在速率和配线。因此，同样的网络协议栈软件可以在大多数以太网上执行。以下的章节简要综述了不同的正式以太网类型。除了这些正式的标准以外，许多厂商因为一些特殊的原因，例如为了支持更长距离的光纤传输，而制定了一些专用的标准。很多以太网卡和交换设备都支持多速率，设备之间通过自动协商设置最佳的连接速度和双工方式。如果协商失败，多速率设备就会探测另一方使用的速率但是默认为半双工方式。10/100以太网端口支持10BASE-T和100BASE-TX。10/100/1000支持10BASE-T、100BASE-TX和1000BASE-T。部分以太网类型局域网（英语：Local Area Network，简称LAN）是连接住宅、学校、实验室、大学校园或办公大楼等有限区域内计算机的计算机网络。相比之下，广域网（WAN）不仅覆盖较大的地理距离，而且还通常涉及固接专线和对于互联网的链接。相比来说互联网则更为广阔，是连接全球商业和个人电脑的系统。在历经使用了链式局域网（英语：ARCNET）、令牌环与AppleTalk技术后，以太网和Wi-Fi（无线网络连接）是现今局域网最常用的两项技术。机理：局域网（Local Area Network, LAN），又称内网。指覆盖局部区域（如办公室或楼层）的计算机网络。按照网络覆盖的区域（距离）不同，其他的网络类型还包括个人网、城域网、广域网等。早期的局域网网络技术都是各不同厂家所专有，互不兼容。后来，电机电子工程师学会推动了局域网技术的标准化，由此产生了IEEE 802系列标准。这使得在建设局域网时可以选用不同厂家的设备，并能保证其兼容性。这一系列标准覆盖了双绞线、同轴电缆、光纤和无线等多种传输介质和组网方式，并包括网络测试和管理的内容。随着新技术的不断出现，这一系列标准仍在不断的更新变化之中。以太网（IEEE 802.3标准）是最常用的局域网组网方式。以太网使用双绞线作为传输介质。在没有中继的情况下，最远可以覆盖200米的范围。最普及的以太网类型数据传输速率为100Mb/s，更新的标准则支持1000Mb/s和10Gb/s的速率。其他主要的局域网类型有令牌环和FDDI（光纤分布数字接口，IEEE 802.8）。令牌环网络采用同轴电缆作为传输介质，具有更好的抗干扰性；但是网络结构不能很容易的改变。FDDI采用光纤传输，网络带宽大，适于用作连接多个局域网的骨干网。近两年来，随着802.11标准的制定，无线局域网的应用大为普及。这一标准采用2.4GHz 和5.8GHz 的频段，数据传输速度最高可以达到300Mbps和866Mbps。局域网标准定义了传输介质、编码和介质访问等底层（一二层）功能。要使数据通过复杂的网络结构传输到达目的地，还需要具有寻址、路由和流量控制等功能的网络协议的支持。TCP/IP（传输控制协议/互联网络协议）是最普遍使用的局域网网络协议。它也是互联网所使用的网络协议。其他常用的局域网协议包括，IPX、AppleTalk等。在无线 LAN 中，用户可以在覆盖区域内不受限制地移动。无线网络因其易于安装而在住宅和小型企业中流行起来。大多数无线局域网都使用 Wi-Fi，因为它内置于智能手机、平板电脑和笔记本电脑中。客人通常可以通过热点服务上网。网络拨接互联网（英语：Internet）是指20世纪末期兴起电脑网络与电脑网络之间所串连成的庞大网络系统。这些网络以一些标准的网络协议相连。它是由从地方到全球范围内几百万个私人、学术界、企业和政府的网络所构成，通过电子、无线和光纤网络技术等等一系列广泛的技术联系在一起。互联网承载范围广泛的信息资源和服务，比方说相互关系的超文本文件，还有万维网（WWW）的应用、电子邮件、通话，以及文件共享服务。互联网的起源可以追溯到1960年代美国联邦政府委托进行的一项研究，目的是创建容错与电脑网络的通信。互联网的前身ARPANET最初在1980年代作为区域学术和军事网络连接的骨干。1980年代，NSFNET（英语：NSFNET）成为新的骨干而得到资助，以及其他商业化扩展得到了私人资助，这导致了全世界网络技术的快速发展，以及许多不同网络的合并结成更大的网络。到1990年代初，商业网络和企业之间的连接标志着向现代互联网的过渡。尽管互联网在1980年代只被学术界广泛使用，但商业化的服务和技术，令其极快的融入了现代每个人的生活。互联网并不等同万维网，互联网是指凡是能彼此通信的设备组成的网络就叫互联网，指利用TCP/IP通讯协定所创建的各种网络，是国际上最大的互联网，也称“国际互联网”。万维网是一个由许多互相链接的超文本组成的系统，通过互联网访问。在此定义下，万维网是互联网的一项服务。不过多数民众并不区分两者，常常混用。连接技术：任何需要使用互联网的计算机必须通过某种方式与互联网进行连接。互联网接入技术的发展非常迅速，带宽由最初的14.4Kbps发展到目前的100Mbps甚至1Gbps带宽，接入方式也由过去单一的电话拨号方式，发展成现在多样的有线和无线接入方式，接入终端也开始朝向移动设备发展。并且更新更快的接入方式仍在继续地被研究和开发。架构：最顶层的是一些应用层协议，这些协议定义了一些用于通用应用的数据报结构，包括FTP及HTTP等。中间层是UDP协议和TCP协议，它们用于控制数据流的传输。UDP是一种不可靠的数据流传输协议，仅为网络层和应用层之间提供简单的接口。而TCP协议则具有高的可靠性，通过为数据报加入额外信息，并提供重发机制，它能够保证数据不丢包、没有冗余包以及保证数据包的顺序。对于一些需要高可靠性的应用，可以选择TCP协议；而相反，对于性能优先考虑的应用如流媒体等，则可以选择UDP协议。最底层的是互联网协议，是用于报文交换网络的一种面向数据的协议，这一协议定义了数据包在网际传送时的格式。目前使用最多的是IPv4版本，这一版本中用32位定义IP地址，尽管地址总数达到43亿，但是仍然不能满足现今全球网络飞速发展的需求，因此IPv6版本应运而生。在IPv6版本中，IP地址共有128位，“几乎可以为地球上每一粒沙子分配一个IPv6地址”。IPv6目前并没有普及，许多互联网服务提供商并不支持IPv6协议的连接。但是，可以预见，将来在IPv6的帮助下，任何家用电器都有可能连入互联网。互联网承载着众多应用程序和服务，包括万维网、社交媒体、电子邮件、移动应用程序、多人电子游戏、互联网通话、文件分享和流媒体服务等。提供这些服务的大多数服务器托管于数据中心，并且通过高性能的内容分发网络访问。万维网（英语：World Wide Web）亦作WWW、Web、全球广域网，是一个透过互联网访问的，由许多互相链接的超文本组成的信息系统。英国科学家蒂姆·伯纳斯-李于1989年发明了万维网。1990年他在瑞士CERN的工作期间编写了第一个网页浏览器。网页浏览器于1991年1月向其他研究机构发行，并于同年8月向公众开放。罗伯特·卡里奥设计的Web图标万维网是信息时代发展的核心，也是数十亿人在互联网上进行交互的主要工具。网页主要是文本文件格式化和超文本置标语言（HTML）。除了格式化文字之外，网页还可能包含图片、视频、声音和软件组件，这些组件会在用户的网页浏览器中呈现为多媒体内容的连贯页面。万维网并不等同互联网，万维网只是互联网所能提供的服务其中之一，是靠着互联网运行的一项服务。参考文献： Wendell Odom. CCENT/CCNA ICND1 100-105 Official Cert Guide. Cisco Press. 2016: 43页. ISBN 978-1-58720-580-4.Internet协议观念与实现ISBN 9577177069Internet协议观念与实现ISBN 9577177069IEEE 802.3-2008 Section 3 Table 38-2 p.109IEEE 802.3-2008 Section 3 Table 38-6 p.111网络化生存，乔岗，中国城市出版社，1997年，ISBN 978-7-5074-0930-7Richard J. Smith, Mark Gibbs, Paul McFedries 著，毛伟、张文涛译，Internet漫游指南，人民邮电出版社，1998年. ISBN 978-7-115-06663-3世界是平的，汤马斯·佛里曼著，2005年出版. ISBN 978-986-80180-9-9内容采用CC BY-SA 3.0授权。浏览量2690 万讨论量9728 帮助中心知乎隐私保护指引申请开通机构号联系我们举报中心涉未成年举报网络谣言举报涉企侵权举报更多关于知乎下载知乎知乎招聘知乎指南知乎协议更多京 ICP 证 110745 号 · 京 ICP 备 13052560 号 - 1 · 京公网安备 11010802020088 号 · 京网文[2022]2674-081 号 · 药品医疗器械网络信息服务备案（京）网药械信息备字（2022）第00334号 · 广播电视节目制作经营许可证:（京）字第06591号 · 服务热线：400-919-0001 · Investor Relations · © 2024 知乎北京智者天下科技有限公司版权所有 · 违法和不良信息举报：010-82716601 · 举报邮箱：jubao@zhihu.

什么是「以太网」，和局域网，互联网的区别是什么？ - 知乎

什么是「以太网」，和局域网，互联网的区别是什么？ - 知乎首页知乎知学堂发现等你来答切换模式登录/注册知乎话题的提问互联网知识库网络安全局域网以太网（Ethernet）什么是「以太网」，和局域网，互联网的区别是什么？关注者35被浏览119,712关注问题写回答邀请回答好问题 4添加评论分享15 个回答默认排序华为云开发者联盟已认证账号关注以太网是现实世界中最普遍的一种计算机网络，作为一种计算机局域网技术，它和局域网和互联网有什么区别与联系呢？我们现在来一起分别探讨与深入研究一下它们各自的定义与它们之间的区别！一. 什么是以太网？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，通用的以太网标准于1980年9月30日出台，是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准（是局域网的一种）。以太网是一种计算机局域网技术。以太网有两类：第一类是经典以太网，第二类是交换式以太网，使用了一种称为交换机的设备连接不同的计算机。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。1.1. 以太网的分类标准以太网（10Mbit/s)快速以太网（100Mbit/s）千兆（10Gbit/s）以太网标准以太网：最开始以太网只有10Mbps的吞吐量，它所使用的是CSMA／CD（带有冲突检测的载波侦听多路访问）的访问控制方法，通常把这种最早期的10Mbps以太网称之为标准以太网。以太网主要有两种传输介质，那就是双绞线和同轴电缆。所有的以太网都遵循IEEE 802.3标准，下面列出是IEEE 802.3的一些以太网络标准，在这些标准中前面的数字表示传输速度，单位是“Mbps”，最后的一个数字表示单段网线长度（基准单位是100m），Base表示“基带”的意思，Broad代表“带宽”。快速以太网：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。在1993年10月以前，对于要求10Mbps以上数据流量的LAN应用，只有光纤分布式数据接口（FDDI）可供选择，但它是一种价格非常昂贵的、基于100Mpbs光缆的LAN。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Fastch10／100和网络接口卡FastNIC100，快速以太网技术正式得以应用。千兆以太网：千兆以太网技术作为最新的高速以太网技术，给用户带来了提高核心网络的有效解决方案，这种解决方案的最大优点是继承了传统以太技术价格便宜的优点。千兆技术仍然是以太技术，它采用了与10M以太网相同的帧格式、帧结构、网络协议、全/半双工工作方式、流控模式以及布线系统。由于该技术不改变传统以太网的桌面应用、操作系统，因此可与10M或100M的以太网很好地配合工作。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，能够最大程度地投资保护。二. 什么是局域网？局域网的英文全称是“Local Area Network”，缩写为“LAN”,是指在某一个区域内由多台计算机互联成的计算机组。局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。局域网是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。一般是方圆几千米以内。局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。局域网是封闭型的，可以由办公室内的两台计算机组成，也可以由一个公司内的上千台计算机组成。局域网一般为一个部门或单位所有，建网、维护以及扩展等较容易，系统灵活性高。其主要特点是：覆盖的地理范围较小，只在一个相对独立的局部范围内联，如一座或集中的建筑群内。使用专门铺设的传输介质进行联网，数据传输速率高（10Mb/s～10Gb/s）。通信延迟时间短，可靠性较高。局域网的类型很多，若按网络使用的传输介质分类，可分为有线网和无线网；若按网络拓扑结构分类，可分为总线型、星型、环型、树型、混合型等；若按传输介质所使用的访问控制方法分类，又可分为以太网、令牌环网、FDDI网和无线局域网等。2.1. 局域网的拓扑结构局域网络拓扑结构是指用传输介质互联各种设备的物理布局，网络中的计算机等设备要实现互联，就需要以一定的结构方式进行连接。这种连接方式就叫做拓扑结构。目前常见的网络拓扑结构主要有总线型结构、环形结构、树形结构和网状结构等形状。目前常见的网络拓扑结构主要有以下三大类：（1）星型结构（2）环型结构（3）总线型结构星型结构：优点：网络结构简单，易于维护和管理；2. 控制简单，便于建网；3. 网络可靠性高，稳定性好。单个节点的故障只影响一个设备；4. 传输速度快，延迟小，误差低；5. 系统容易扩容。缺点：对中心节点的要求极高（包括中心节点的可靠性和冗余度）；2. 如果中心节点出故障，可能造成大面积网络瘫痪；3. 中心节点负担过重，结构较复杂，容易出现瓶颈。4. 系统安全性较差，资源共享性能较差。环型结构：优点：各工作站地位相等；2. 系统中无信道选择问题；3. 网络数据传输不会出现冲突和堵塞现象。缺点：可靠性低，节点的故障将会引起全网的故障；2. 故障诊断困难；3. 不易重新配置网络；4. 当环中节点过多的时候，将会影响信息传输速率。总线型结构：优点：网络结构简单，可靠性高；2. 电缆长度短，易于布线和维护；3. 节点间响应速度快，共享资源能力强；4. 设备投入量少，成本低；5. 易于扩充，数据端用户入网灵活。缺点：故障诊断困难；2. 故障隔离困难，任何节点的故障都有可能导致全网问题；3. 实时性较差；4. 网络规模较大时，传输效率下降幅度大。三. 什么是互联网？互联网（Internet）是指20世纪末期兴起电脑网络与电脑网络之间所串连成的庞大网络系统。这些网络以一些标准的网络协议相连。它是由从地方到全球范围内几百万个私人、学术界、企业和政府的网络所构成，通过电子、无线和光纤网络技术等等一系列广泛的技术联系在一起。互联网承载范围广泛的信息资源和服务，例如相互关系的超文本文件，还有万维网（WWW）的应用，电子邮件，通话，以及文件共享服务。20世纪末期兴起电脑网络与电脑网络之间所串连成的庞大网络系统。互联网，即广域网、局域网及单机按照一定的通讯协议组成的国际计算机网络。内部结构：互联网指的是通过TCP/IP协议族相互连接在一起的计算机的网络。TCP是Transmission Control Protocol，传输控制协议；IP是Internet Protocol，网际协议。TCP/IP协议族是一个网络通讯模型，是当前互联网通讯的基础架构。IP用来去识别网络上的一台计算机。计算机要连接到一起相互通信，首先需要知道连接的目标计算机，而IP就能标识一台计算机。做一个类比，我们人跟人之间也需要建立连接才能交流，在一群人中说话，首先喊出一个人的名字，他就知道你在跟他说话了。IP就是计算机的名字。TCP是计算机之间控制传输信息的协议，同样的类比，就是人与人之间沟通的语言和方式。一个不会外语的中国人跟一个美国人交流是无效的，就跟好像一台计算机发送目标计算机无法识别的数据包。能够识别出网络上的计算机，同时也能以相互理解的方式进行通讯，这样计算机就可以连接到一起了。3.1. 数据是如何传输的？当一台计算机向另一台计算机发送数据时，计算机会按照互联网提前制定好的一系列协议规则把数据分段打包成信息包，然后给每一分组加上一个首部字节（可以理解为一个标识）。这些信息包通过网线经过路由器、交换机选择目的地址发送到另一台接收信息的计算机。数据传输类比于现实中的货物运输系统。一个仓库会把一批货物通过一定的规律分配给多个汽车、火车等交通工具。这些汽车或者火车通过公路、铁路把货物运送到目的地。在目的地再按照货物信息把货物分类卸车放到仓库中。当然不管是公路或者铁路都会经过一些立交桥或者其他过路车站。四. 以太网、局域网、互联网的区别我们根据上文的解释，可以得到下文理解：局域网是一个局部范围的计算机组。以太网可以看成是一种实现局域网通信的技术标准，是目前最广泛的局域网技术。局域网相对应的就是广域网。互联网可以看成是局域网、广域网等组成的一个最大的网络，它可以把世界上各个地方的网络都连接起来，个人、政府、学校、企业，只要你能想到的都包含在内。以太网可以用在局域网、广域网、也可以用在互联网上，因为简单易用，现在网络有以太网化的趋势。总结：互联网=通过路由协议联通的N个局域网。局域网=以太网+TCP/IP协议。以太网=基于广播(MAC寻址)和碰撞检测机制 CSMA/CD 的网络。参考资料局域网_百度百科 (http://baidu.com)本文分享自华为云社区《【云驻共创】什么是「以太网」，它和局域网，互联网的区别是什么？》，作者：上进小菜猪。点击关注，第一时间了解华为云新鲜技术~编辑于 2023-07-28 09:06赞同 834 条评论分享收藏喜欢收起知乎用户9Yn7az 关注以太网（英语：Ethernet）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控制的内容。以太网是目前应用最普遍的局域网技术，取代了其他局域网标准如令牌环、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）为了减少冲突，将能提高的网络速度和使用效率最大化，使用交换机（Switch hub）来进行网络连接和组织。如此一来，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 Detection，即载波多重访问/碰撞侦测）的总线技术。概述：1990年代的以太网网卡或叫NIC（Network Interface Card，以太网适配器）。这张卡可以支持基于同轴电缆的10BASE2 (BNC连接器，左)和基于双绞线的10BASE-T（RJ-45，右）。以太网实现了网络上无线电系统多个节点发送信息的想法，每个节点必须获取电缆或者信道才能传送信息，有时也叫作以太（Ether）。这个名字来源于19世纪的物理学家假设的电磁辐射媒体——光以太。每一个节点有全球唯一的48位地址也就是制造商分配给网卡的MAC地址，以保证以太网上所有节点能互相鉴别。由于以太网十分普遍，许多制造商把以太网卡直接集成进计算机主板。以太网通讯具有自相关性的特点，这对于电信通讯工程十分重要。CSMA/CD共享介质以太网：带冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）技术规定了多台电脑共享一个通道的方法。这项技术最早出现在1960年代由夏威夷大学开发的ALOHAnet，它使用无线电波为载体。这个方法要比令牌环网或者主控制网简单。当某台电脑要发送信息时，在以下行动与状态之间进行转换：开始 - 如果线路空闲，则启动传输，否则跳转到第4步。发送 - 如果检测到冲突，继续发送数据直到达到最小回报时间（min echo receive interval）以确保所有其他转发器和终端检测到冲突，而后跳转到第4步。成功传输 - 向更高层的网络协议报告发送成功，退出传输模式。线路繁忙 - 持续等待直到线路空闲。线路空闲 - 在尚未达到最大尝试次数之前，每隔一段随机时间转到第1步重新尝试。超过最大尝试传输次数 - 向更高层的网络协议报告发送失败，退出传输模式。就像在没有主持人的座谈会中，所有的参加者都通过一个共同的介质（空气）来相互交谈。每个参加者在讲话前，都礼貌地等待别人把话讲完。如果两个客人同时开始讲话，那么他们都停下来，分别随机等待一段时间再开始讲话。这时，如果两个参加者等待的时间不同，冲突就不会出现。如果传输失败超过一次，将延迟指数增长时间后再次尝试。延迟的时间通过截断二进制指数后移（英语：Exponential_backoff）（truncated binary exponential backoff）算法来实现。最初的以太网是采用同轴电缆来连接各个设备的。电脑通过一个叫做附加单元接口（Attachment Unit Interface，AUI）的收发器连接到电缆上。一条简单网路线对于一个小型网络来说很可靠，而对于大型网络来说，某处线路的故障或某个连接器的故障，都会造成以太网某个或多个网段的不稳定。因为所有的通信信号都在共享线路上传输，即使信息只是想发给其中的一个终端（destination），却会使用广播的形式，发送给线路上的所有电脑。在正常情况下，网络接口卡会滤掉不是发送给自己的信息，接收到目标地址是自己的信息时才会向CPU发出中断请求，除非网卡处于混杂模式（Promiscuous mode）。这种“一个说，大家听”的特质是共享介质以太网在安全上的弱点，因为以太网上的一个节点可以选择是否监听线路上传输的所有信息。共享电缆也意味着共享带宽，所以在某些情况下以太网的速度可能会非常慢，比如电源故障之后，当所有的网络终端都重新启动时。以太网中继器和集线器：在以太网技术的发展中，以太网集线器（Ethernet Hub）的出现使得网络更加可靠，接线更加方便。因为信号的衰减和延时，根据不同的介质以太网段有距离限制。例如，10BASE5同轴电缆最长距离500米（1,640英尺）。最大距离可以通过以太网中继器实现，中继器可以把电缆中的信号放大再传送到下一段。中继器最多连接5个网段，但是只能有4个设备（即一个网段最多可以接4个中继器）。这可以减轻因为电缆断裂造成的问题：当一段同轴电缆断开，所有这个段上的设备就无法通讯，中继器可以保证其他网段正常工作。类似于其他的高速总线，以太网网段必须在两头以电阻器作为终端。对于同轴电缆，电缆两头的终端必须接上被称作“终端器”的50欧姆的电阻和散热器，如果不这么做，就会发生类似电缆断掉的情况：总线上的AC信号当到达终端时将被反射，而不能消散。被反射的信号将被认为是冲突，从而使通信无法继续。中继器可以将连在其上的两个网段进行电气隔离，增强和同步信号。大多数中继器都有被称作“自动隔离”的功能，可以把有太多冲突或是冲突持续时间太长的网段隔离开来，这样其他的网段不会受到损坏部分的影响。中继器在检测到冲突消失后可以恢复网段的连接。随着应用的拓展，人们逐渐发现星型的网络拓扑结构最为有效，于是设备厂商们开始研制有多个端口的中继器。多端口中继器就是众所周知的集线器（Hub）。集线器可以连接到其他的集线器或者同轴网络。第一个集线器被认为是“多端口收发器”或者叫做“fanouts”。最著名的例子是DEC的DELNI，它可以使许多台具有AUI连接器的主机共享一个收发器。集线器也导致了不使用同轴电缆的小型独立以太网网段的出现。像DEC和SynOptics这样的网络设备制造商曾经出售过用于连接许多10BASE-2细同轴线网段的集线器。非屏蔽双绞线（unshielded twisted-pair cables , UTP）最先应用在星型局域网中，之后也在10BASE-T中应用，最后取代了同轴电缆成为以太网的标准。这项改进之后，RJ45电话接口代替了AUI成为电脑和集线器的标准线路，非屏蔽3类双绞线/5类双绞线成为标准载体。集线器的应用使某条电缆或某个设备的故障不会影响到整个网络，提高了以太网的可靠性。双绞线以太网把每一个网段点对点地连起来，这样终端就可以做成一个标准的硬件，解决了以太网的终端问题。采用集线器组网的以太网尽管在物理上是星型结构，但在逻辑上仍然是总线型的，半双工的通信方式采用CSMA/CD的冲突检测方法，集线器对于减少数据包冲突的作用很小。每一个数据包都被发送到集线器的每一个端口，所以带宽和安全问题仍没有解决。集线器的总传输量受到单个连接速度的限制（10或100 Mbit/s），这还是考虑在前同步码、传输间隔、标头、档尾和封装上都是最小花费的情况。当网络负载过重时，冲突也常常会降低传输量。最坏的情况是，当许多用长电缆组成的主机传送很多非常短的帧(frame)时，可能因冲突过多导致网络的负载在仅50%左右程度就满载。为了在冲突严重降低传输量之前尽量提高网络的负载，通常会先做一些设定以避免类似情况发生。桥接和交换：尽管中继器在某些方面分隔了以太网网段，使得电缆断线的故障不会影响到整个网络，但它向所有的以太网设备转发所有的数据。这严重限制了同一个以太网网络上可以相互通信的机器数量。为了减轻这个问题，桥接方法被采用，在工作在物理层的中继器之基础上，桥接工作在数据链路层。通过网桥时，只有格式完整的数据包才能从一个网段进入另一个网段；冲突和数据包错误则都被隔离。通过记录分析网络上设备的MAC地址，网桥可以判断它们都在什么位置，这样它就不会向非目标设备所在的网段传递数据包。像生成树协议这样的控制机制可以协调多个交换机共同工作。早期的网桥要检测每一个数据包，因此当同时处理多个端口的时候，数据转发比Hub（中继器）来得慢。1989年网络公司Kalpana发明了EtherSwitch，第一台以太网交换机。以太网交换机把桥接功能用硬件实现，这样就能保证转发数据速率达到线速。大多数现代以太网用以太网交换机代替Hub。尽管布线方式和Hub以太网相同，但交换式以太网比共享介质以太网有很多明显的优势，例如更大的带宽和更好的异常结果隔离设备。交换网络典型的使用星型拓扑，虽然设备在半双工模式下运作时仍是共享介质的多节点网，但10BASE-T和以后的标准皆为全双工以太网，不再是共享介质系统。交换机启动后，一开始也和Hub一样，转发所有数据到所有端口。接下来，当它记录了每个端口的地址以后，他就只把非广播数据发送给特定的目的端口。因此线速以太网交换可以在任何端口对之间实现，所有端口对之间的通讯互不干扰。因为数据包一般只是发送到他的目的端口，所以交换式以太网上的流量要略微小于共享介质式以太网。然而，交换式以太网仍然是不安全的网络技术，因为它很容易因为ARP欺骗或者MAC满溢而瘫痪，同时网络管理员也可以利用监控功能抓取网络数据包。当只有简单设备（除Hub之外的设备）连接交换机端口时，整个网络可能处于全双工模式。如果一个网段只有2个设备，那么冲突探测也不需要了，两个设备可以随时收发数据。这时总带宽是链路的2倍，虽然双方的带宽相同，但没有发生冲突就意味着几乎能利用到100%的带宽。交换机端口和所连接的设备必须使用相同的双工设置。多数100BASE-TX和1000BASE-T设备支持自动协商特性，即这些设备通过信号来协调要使用的速率和双工设置。然而，如果自动协商功能被关闭或者设备不支持，则双工设置必须通过自动检测进行设置或在交换机端口和设备上都进行手工设置以避免双工错配——这是以太网问题的一种常见原因（设备被设置为半双工会报告迟发冲突，而设备被设为全双工则会报告runt）。许多较低层级的交换机没有手工进行速率和双工设置的能力，因此端口总是会尝试进行自动协商。当启用了自动协商但不成功时（例如其他设备不支持），自动协商会将端口设置为半双工。速率是可以自动感测的，因此将一个10BASE-T设备连接到一个启用了自动协商的10/100交换端口上时将可以成功地创建一个半双工的10BASE-T连接。但是将一个配置为全双工100Mb工作的设备连接到一个配置为自动协商的交换端口时（反之亦然）则会导致双工错配。即使电缆两端都设置成自动速率和双工模式协商，错误猜测还是经常发生而退到10Mbps模式。因此，如果性能差于预期，应该查看一下是否有计算机设置成10Mbps模式了，如果已知另一端配置为100Mbit，则可以手动强制设置成正确模式。.当两个节点试图用超过电缆最高支持数据速率（例如在3类线上使用100Mbps或者3类/5类线使用1000Mbps）通信时就会发生问题。不像ADSL或者传统的拨号Modem通过详细的方法检测链路的最高支持数据速率，以太网节点只是简单的选择两端支持的最高速率而不管中间线路，因此如果速率过高就会导致链路失效。解决方案为强制通讯端降低到电缆支持的速率。以太网类型：除了以上提到的不同帧类型以外，各类以太网的差别仅在速率和配线。因此，同样的网络协议栈软件可以在大多数以太网上执行。以下的章节简要综述了不同的正式以太网类型。除了这些正式的标准以外，许多厂商因为一些特殊的原因，例如为了支持更长距离的光纤传输，而制定了一些专用的标准。很多以太网卡和交换设备都支持多速率，设备之间通过自动协商设置最佳的连接速度和双工方式。如果协商失败，多速率设备就会探测另一方使用的速率但是默认为半双工方式。10/100以太网端口支持10BASE-T和100BASE-TX。10/100/1000支持10BASE-T、100BASE-TX和1000BASE-T。部分以太网类型局域网（英语：Local Area Network，简称LAN）是连接住宅、学校、实验室、大学校园或办公大楼等有限区域内计算机的计算机网络。相比之下，广域网（WAN）不仅覆盖较大的地理距离，而且还通常涉及固接专线和对于互联网的链接。相比来说互联网则更为广阔，是连接全球商业和个人电脑的系统。在历经使用了链式局域网（英语：ARCNET）、令牌环与AppleTalk技术后，以太网和Wi-Fi（无线网络连接）是现今局域网最常用的两项技术。机理：局域网（Local Area Network, LAN），又称内网。指覆盖局部区域（如办公室或楼层）的计算机网络。按照网络覆盖的区域（距离）不同，其他的网络类型还包括个人网、城域网、广域网等。早期的局域网网络技术都是各不同厂家所专有，互不兼容。后来，电机电子工程师学会推动了局域网技术的标准化，由此产生了IEEE 802系列标准。这使得在建设局域网时可以选用不同厂家的设备，并能保证其兼容性。这一系列标准覆盖了双绞线、同轴电缆、光纤和无线等多种传输介质和组网方式，并包括网络测试和管理的内容。随着新技术的不断出现，这一系列标准仍在不断的更新变化之中。以太网（IEEE 802.3标准）是最常用的局域网组网方式。以太网使用双绞线作为传输介质。在没有中继的情况下，最远可以覆盖200米的范围。最普及的以太网类型数据传输速率为100Mb/s，更新的标准则支持1000Mb/s和10Gb/s的速率。其他主要的局域网类型有令牌环和FDDI（光纤分布数字接口，IEEE 802.8）。令牌环网络采用同轴电缆作为传输介质，具有更好的抗干扰性；但是网络结构不能很容易的改变。FDDI采用光纤传输，网络带宽大，适于用作连接多个局域网的骨干网。近两年来，随着802.11标准的制定，无线局域网的应用大为普及。这一标准采用2.4GHz 和5.8GHz 的频段，数据传输速度最高可以达到300Mbps和866Mbps。局域网标准定义了传输介质、编码和介质访问等底层（一二层）功能。要使数据通过复杂的网络结构传输到达目的地，还需要具有寻址、路由和流量控制等功能的网络协议的支持。TCP/IP（传输控制协议/互联网络协议）是最普遍使用的局域网网络协议。它也是互联网所使用的网络协议。其他常用的局域网协议包括，IPX、AppleTalk等。在无线 LAN 中，用户可以在覆盖区域内不受限制地移动。无线网络因其易于安装而在住宅和小型企业中流行起来。大多数无线局域网都使用 Wi-Fi，因为它内置于智能手机、平板电脑和笔记本电脑中。客人通常可以通过热点服务上网。网络拨接互联网（英语：Internet）是指20世纪末期兴起电脑网络与电脑网络之间所串连成的庞大网络系统。这些网络以一些标准的网络协议相连。它是由从地方到全球范围内几百万个私人、学术界、企业和政府的网络所构成，通过电子、无线和光纤网络技术等等一系列广泛的技术联系在一起。互联网承载范围广泛的信息资源和服务，比方说相互关系的超文本文件，还有万维网（WWW）的应用、电子邮件、通话，以及文件共享服务。互联网的起源可以追溯到1960年代美国联邦政府委托进行的一项研究，目的是创建容错与电脑网络的通信。互联网的前身ARPANET最初在1980年代作为区域学术和军事网络连接的骨干。1980年代，NSFNET（英语：NSFNET）成为新的骨干而得到资助，以及其他商业化扩展得到了私人资助，这导致了全世界网络技术的快速发展，以及许多不同网络的合并结成更大的网络。到1990年代初，商业网络和企业之间的连接标志着向现代互联网的过渡。尽管互联网在1980年代只被学术界广泛使用，但商业化的服务和技术，令其极快的融入了现代每个人的生活。互联网并不等同万维网，互联网是指凡是能彼此通信的设备组成的网络就叫互联网，指利用TCP/IP通讯协定所创建的各种网络，是国际上最大的互联网，也称“国际互联网”。万维网是一个由许多互相链接的超文本组成的系统，通过互联网访问。在此定义下，万维网是互联网的一项服务。不过多数民众并不区分两者，常常混用。连接技术：任何需要使用互联网的计算机必须通过某种方式与互联网进行连接。互联网接入技术的发展非常迅速，带宽由最初的14.4Kbps发展到目前的100Mbps甚至1Gbps带宽，接入方式也由过去单一的电话拨号方式，发展成现在多样的有线和无线接入方式，接入终端也开始朝向移动设备发展。并且更新更快的接入方式仍在继续地被研究和开发。架构：最顶层的是一些应用层协议，这些协议定义了一些用于通用应用的数据报结构，包括FTP及HTTP等。中间层是UDP协议和TCP协议，它们用于控制数据流的传输。UDP是一种不可靠的数据流传输协议，仅为网络层和应用层之间提供简单的接口。而TCP协议则具有高的可靠性，通过为数据报加入额外信息，并提供重发机制，它能够保证数据不丢包、没有冗余包以及保证数据包的顺序。对于一些需要高可靠性的应用，可以选择TCP协议；而相反，对于性能优先考虑的应用如流媒体等，则可以选择UDP协议。最底层的是互联网协议，是用于报文交换网络的一种面向数据的协议，这一协议定义了数据包在网际传送时的格式。目前使用最多的是IPv4版本，这一版本中用32位定义IP地址，尽管地址总数达到43亿，但是仍然不能满足现今全球网络飞速发展的需求，因此IPv6版本应运而生。在IPv6版本中，IP地址共有128位，“几乎可以为地球上每一粒沙子分配一个IPv6地址”。IPv6目前并没有普及，许多互联网服务提供商并不支持IPv6协议的连接。但是，可以预见，将来在IPv6的帮助下，任何家用电器都有可能连入互联网。互联网承载着众多应用程序和服务，包括万维网、社交媒体、电子邮件、移动应用程序、多人电子游戏、互联网通话、文件分享和流媒体服务等。提供这些服务的大多数服务器托管于数据中心，并且通过高性能的内容分发网络访问。万维网（英语：World Wide Web）亦作WWW、Web、全球广域网，是一个透过互联网访问的，由许多互相链接的超文本组成的信息系统。英国科学家蒂姆·伯纳斯-李于1989年发明了万维网。1990年他在瑞士CERN的工作期间编写了第一个网页浏览器。网页浏览器于1991年1月向其他研究机构发行，并于同年8月向公众开放。罗伯特·卡里奥设计的Web图标万维网是信息时代发展的核心，也是数十亿人在互联网上进行交互的主要工具。网页主要是文本文件格式化和超文本置标语言（HTML）。除了格式化文字之外，网页还可能包含图片、视频、声音和软件组件，这些组件会在用户的网页浏览器中呈现为多媒体内容的连贯页面。万维网并不等同互联网，万维网只是互联网所能提供的服务其中之一，是靠着互联网运行的一项服务。参考文献： Wendell Odom. CCENT/CCNA ICND1 100-105 Official Cert Guide. Cisco Press. 2016: 43页. ISBN 978-1-58720-580-4.Internet协议观念与实现ISBN 9577177069Internet协议观念与实现ISBN 9577177069IEEE 802.3-2008 Section 3 Table 38-2 p.109IEEE 802.3-2008 Section 3 Table 38-6 p.111网络化生存，乔岗，中国城市出版社，1997年，ISBN 978-7-5074-0930-7Richard J. Smith, Mark Gibbs, Paul McFedries 著，毛伟、张文涛译，Internet漫游指南，人民邮电出版社，1998年. ISBN 978-7-115-06663-3世界是平的，汤马斯·佛里曼著，2005年出版. ISBN 978-986-80180-9-9内容采用CC BY-SA 3.0授权。编辑于 2022-02-13 12:07赞同 71 条评论分享收藏喜欢

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序言

1历史

2概述

3CSMA/CD共享介质以太网

4以太网中继器和集线器

5桥接和交换

6类型

开关类型子章节

6.1早期的以太网

6.210Mbps乙太網

6.3100Mbps以太网（快速以太网）

6.41Gbps以太网

6.510Gbps以太网

6.6100Gbps以太网

7参考文献

8参見

9外部链接

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城域网（MAN）

广域网（WAN）

异步传输模式

帧中继

同步数字体系（SDH）

企业专用网络

虛擬私人網路（VPN）

雲端（英语：Internet area network）

互联网

星际互联网（IPN）

查论编

「Ethernet」的各地常用名稱笔记本电脑上已插上网路线的以太网接口中国大陸以太网臺灣乙太網路

以太网（英語：Ethernet）是一种计算机局域网技术。IEEE組織的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控制的内容。以太网是目前应用最普遍的局域网技术，取代了其他局域网标准如令牌环、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）为了减少冲突，將能提高的网络速度和使用效率最大化，使用交换机（Switch hub）来进行网络连接和组织。如此一來，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 Detection，即載波多重存取/碰撞偵測）的总线技术。

历史[编辑]

以太网技术起源於施樂帕洛阿尔托研究中心的先锋技术项目。人们通常认为以太网发明于1973年，当年鲍勃.梅特卡夫（Bob 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：區域计算机网络的分布式封包交换技术》的文章。

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ARP

NDP

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L2TP

PPP

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Ethernet

DSL

ISDN

FDDI

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查论编

1979年，梅特卡夫为了开发个人电脑和局域网离开了施乐（Xerox），成立了3Com公司。3Com对DEC、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日提出。当时业界有两个流行的非公用网络标准令牌环网和ARCNET，在以太网浪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[哪個／哪些？]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。这种情况也导致了另一种说法“以太网不适合在理论中研究，只适合在实际中应用”。也许只是句玩笑话，但这说明了这样一个技术观点：通常情况下，网络中实际的数据流特性与人们在局域网普及之前的估计不同，而正是因为以太网简单的结构才使局域网得以普及。梅特卡夫和Saltzer曾经在麻省理工学院MAC项目（Project MAC）的同一层楼工作，当时他正在做自己的哈佛大学毕业论文，在此期间奠定了以太网技术的理论基础。[來源請求]

概述[编辑]

1990年代的以太网网卡或叫NIC（Network Interface Card，以太网适配器）。这张卡可以支持基于同轴电缆的10BASE2 (BNC连接器，左)和基于双绞线的10BASE-T（RJ-45，右）。

以太网實作了网络上无线电系统多个节点发送信息的想法，每个节点必须取得电缆或者信道才能传送信息，有时也叫作以太（Ether）。这个名字来源于19世纪的物理学家假设的电磁辐射媒体——光以太。每一个节点有全球唯一的48位地址也就是制造商分配给网卡的MAC地址，以保证以太网上所有節點能互相鉴别。由于以太网十分普遍，许多制造商把以太网卡直接集成进计算机主板。

以太网通讯具有自相关性的特点，这对于电信通讯工程十分重要。

CSMA/CD共享介质以太网[编辑]

带冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）技术规定了多台电脑共享一个通道的方法。这项技术最早出现在1960年代由夏威夷大学开发的ALOHAnet，它使用无线电波为载体。这个方法要比令牌环网或者主控制网简单。当某台电脑要发送信息时，在以下行動與狀態之間進行轉換：

开始 - 如果线路空闲，则启动传输，否则跳转到第4步。

发送 - 如果检测到冲突，继续发送数据直到达到最小回報时间（min echo receive interval）以確保所有其他转发器和终端检测到冲突，而後跳轉到第4步。

成功传输 - 向更高层的网络协议报告发送成功，退出传输模式。

線路繁忙 - 持續等待直到线路空闲。

线路空闲 - 在尚未達到最大尝试次數之前，每隔一段随机时间转到第1步重新嘗試。

超过最大尝试传输次数 - 向更高层的网络协议报告发送失败，退出传输模式。

就像在没有主持人的座谈会中，所有的参加者都透過一个共同的媒介（空气）来相互交谈。每个参加者在讲话前，都礼貌地等待别人把话讲完。如果两个客人同时开始讲话，那么他们都停下来，分别随机等待一段时间再开始讲话。这时，如果两个参加者等待的时间不同，冲突就不会出现。如果传输失败超过一次，将延遲指数增长时间後再次嘗試。延遲的时间通过截斷二進位指數後移（英语：Exponential_backoff）（truncated binary exponential backoff）演算法来实现。

最初的以太网是采用同轴电缆来連接各个设备的。电脑透過一个叫做附加单元接口（Attachment Unit Interface，AUI）的收发器连接到电缆上。一條简单网路线对于一个小型网络来说很可靠，而对于大型网络来说，某处线路的故障或某个连接器的故障，都会造成以太网某个或多个网段的不稳定。

因为所有的通信信号都在共用线路上传输，即使信息只是想发给其中的一个终端（destination），卻會使用廣播的形式，發送給線路上的所有電腦。在正常情况下，网络接口卡会滤掉不是发送给自己的信息，接收到目标地址是自己的信息时才会向CPU发出中断请求，除非网卡处于混杂模式（Promiscuous mode）。这种“一个说，大家听”的特质是共享介质以太网在安全上的弱点，因为以太网上的一个节点可以选择是否监听线路上传输的所有信息。共享电缆也意味着共享带宽，所以在某些情况下以太网的速度可能会非常慢，比如电源故障之后，当所有的网络终端都重新启动时。

以太网中继器和集线器[编辑]

在以太网技术的发展中，以太网集线器（Ethernet Hub）的出现使得网络更加可靠，接线更加方便。

因为信号的衰减和延时，根据不同的介质以太网段有距离限制。例如，10BASE5同轴电缆最长距离500米（1,640英尺）。最大距离可以透過以太网中继器实现，中继器可以把电缆中的信号放大再传送到下一段。中继器最多连接5个网段，但是只能有4个设备（即一个网段最多可以接4个中继器）。这可以减轻因为电缆断裂造成的问题：当一段同轴电缆断开，所有这个段上的设备就无法通讯，中继器可以保证其他网段正常工作。

类似于其他的高速总线，以太网网段必须在两头以电阻器作为终端。对于同轴电缆，电缆两头的终端必须接上被称作“终端器”的50欧姆的电阻和散热器，如果不这么做，就会发生类似电缆断掉的情况：总线上的AC信号当到达终端时将被反射，而不能消散。被反射的信号将被认为是冲突，从而使通信无法继续。中继器可以将连在其上的两个网段进行电气隔离，增强和同步信号。大多数中继器都有被称作“自动隔离”的功能，可以把有太多冲突或是冲突持续时间太长的网段隔离开来，这样其他的网段不会受到损坏部分的影响。中继器在检测到冲突消失后可以恢复网段的连接。

随着应用的拓展，人们逐渐发现星型的网络拓扑结构最为有效，于是设备厂商们开始研制有多个端口的中继器。多端口中继器就是众所周知的集线器（Hub）。集线器可以连接到其他的集线器或者同轴网络。

第一个集线器被认为是“多端口收发器”或者叫做“fanouts”。最著名的例子是DEC的DELNI，它可以使许多台具有AUI连接器的主机共用一个收发器。集线器也导致了不使用同轴电缆的小型独立以太网网段的出现。

像DEC和SynOptics这样的网络设备制造商曾经出售过用于连接许多10BASE-2细同轴线网段的集线器。

非屏蔽双绞线（unshielded twisted-pair cables , UTP）最先应用在星型局域网中，之后也在10BASE-T中应用，最後取代了同轴电缆成为以太网的标准。这项改进之后，RJ45电话接口代替了AUI成为电脑和集线器的标准線路，非屏蔽3类双绞线/5类双绞线成为标准载体。集线器的应用使某条电缆或某个设备的故障不会影响到整个网络，提高了以太网的可靠性。双绞线以太网把每一个网段点对点地连起来，这样终端就可以做成一个标准的硬件，解决了以太网的终端问题。

采用集线器组网的以太网尽管在物理上是星型结构，但在逻辑上仍然是总线型的，半双工的通信方式采用CSMA/CD的冲突检测方法，集线器对于减少封包冲突的作用很小。每一个数据包都被发送到集线器的每一个端口，所以带宽和安全问题仍没有解决。集线器的总傳輸量受到单个连接速度的限制（10或100 Mbit/s），这还是考虑在前同步码、傳輸間隔、檔頭、檔尾和封裝上都是最小花費的情况。当网络负载过重时，冲突也常常会降低傳輸量。最坏的情况是，当许多用长电缆组成的主机传送很多非常短的帧(frame)时，可能因衝突過多導致网络的负载在仅50%左右程度就滿載。为了在冲突严重降低傳輸量之前尽量提高网络的负载，通常会先做一些设定以避免類似情況發生。

桥接和交换[编辑]

尽管中继器在某些方面分隔了以太网网段，使得电缆断线的故障不会影响到整个网络，但它向所有的以太网设备转发所有的数据。这严重限制了同一个以太网网络上可以相互通信的机器数量。为了减轻这个问题，桥接方法被采用，在工作在物理层的中继器之基础上，桥接工作在数据链路层。透過橋接器时，只有格式完整的数据包才能从一个网段进入另一个网段；冲突和数据包错误则都被隔离。透過记录分析网络上设备的MAC地址，网桥可以判断它们都在什么位置，这样它就不会向非目标设备所在的网段传递数据包。像生成树协议这样的控制机制可以协调多个交换机共同工作。

早期的网桥要检测每一个数据包，因此當同时处理多个端口的时候，数据转发比Hub（中继器）來得慢。1989年网络公司Kalpana发明了EtherSwitch，第一台以太网交换机。以太网交换机把桥接功能用硬件实现，这样就能保证转发数据速率达到线速。

大多数现代以太网用以太网交换机代替Hub。尽管布线方式和Hub以太网相同，但交换式以太网比共享介质以太网有很多明显的优势，例如更大的带宽和更好的异常结果隔离设备。交换网络典型的使用星型拓扑，雖然设备在半双工模式下運作時仍是共享介质的多節点网，但10BASE-T和以后的标准皆為全双工以太网，不再是共享介质系统。

交换机啟動后，一開始也和Hub一樣，转发所有数据到所有端口。接下来，当它記錄了每个端口的地址以后，他就只把非广播数据发送给特定的目的端口。因此线速以太网交换可以在任何端口对之间实现，所有端口对之间的通讯互不干扰。

因为数据包一般只是发送到他的目的端口，所以交换式以太网上的流量要略微小于共享介质式以太网。然而，交换式以太网仍然是不安全的网络技术，因为它很容易因为ARP欺骗或者MAC满溢而瘫痪，同时网络管理员也可以利用监控功能抓取网络数据包。

当只有简单设备（除Hub之外的设备）連接交换机端口時，整个网络可能處於全双工模式。如果一个网段只有2个设备，那么冲突探测也不需要了，两个设备可以随时收发数据。這時总带宽是鏈路的2倍，雖然雙方的頻寬相同，但没有发生冲突就意味着几乎能利用到100%的带宽。

交换机端口和所连接的设备必须使用相同的双工设置。多数100BASE-TX和1000BASE-T设备支持自动协商特性，即这些设备透過信号来协调要使用的速率和双工设置。然而，如果自动协商功能被關閉或者设备不支持，则双工设置必须透過自动检测进行设置或在交换机端口和设备上都进行手工设置以避免双工错配——这是以太网问题的一种常见原因（设备被设置为半双工会报告迟发冲突，而设备被设为全双工则会报告runt）。许多較低層級的交换机没有手工进行速率和双工设置的能力，因此端口总是会尝试进行自动协商。当启用了自动协商但不成功时（例如其他设备不支持），自动协商会将端口设置为半双工。速率是可以自动感测的，因此将一个10BASE-T设备连接到一个启用了自动协商的10/100交换端口上时将可以成功地建立一个半双工的10BASE-T连接。但是将一个配置为全双工100Mb工作的设备连接到一个配置为自动协商的交换端口时（反之亦然）则会导致双工错配。

即使电缆两端都设置成自动速率和双工模式协商，错误猜测还是经常发生而退到10Mbps模式。因此，如果性能差于预期，应该查看一下是否有计算机设置成10Mbps模式了，如果已知另一端配置为100Mbit，则可以手动强制设置成正确模式。

当两个节点试图用超过电缆最高支持数据速率（例如在3类线上使用100Mbps或者3类/5类线使用1000Mbps）通信时就会发生问题。不像ADSL或者传统的拨号Modem透過详细的方法检测鏈路的最高支持数据速率，以太网节点只是简单的选择两端支持的最高速率而不管中间线路，因此如果速率过高就会导致鏈路失效。解决方案為强制通讯端降低到电缆支持的速率。

类型[编辑]

除了以上提到的不同帧类型以外，各类以太网的差别仅在速率和配线。因此，同样的网络协议栈软件可以在大多数以太网上执行。

以下的章节简要综述了不同的正式以太网类型。除了这些正式的标准以外，许多厂商因为一些特殊的原因，例如为了支持更长距离的光纤传输，而制定了一些专用的标准。

很多以太网卡和交换设备都支持多速率，设备之间透過自动协商设置最佳的连接速度和双工方式。如果协商失败，多速率设备就会探测另一方使用的速率但是默认为半双工方式。10/100以太网端口支持10BASE-T和100BASE-TX。10/100/1000支持10BASE-T、100BASE-TX和1000BASE-T。

部分以太网类型[1]

速度

常用名称

非正式的IEEE标准名称

正式的IEEE标准名称

线缆类型

最大传输距离

10Mbps

以太网

10BASE-T

802.3

双绞线

100m

100Mbps

快速以太网

100BASE-T

802.3u

双绞线

100m

1Gbps

吉比特以太网

1000BASE-LX

802.3z

光纤

5000m

1Gbps

吉比特以太网

1000BASE-T

802.3ab

双绞线

100m

10Gbps

10吉比特以太网

10GBASE-T

802.3an

双绞线

100m

早期的以太网[编辑]

参见：兆比特以太网

施乐以太网（Xerox Ethernet，又稱「全錄乙太網」）──是乙太網的雛型。最初的2.94Mbit/s以太网僅在全錄公司裡內部使用。而在1982年，Xerox與DEC及Intel組成DIX聯盟，並共同發表了Ethernet Version 2（EV2）的規格，並將它投入商場市場，且被普遍使用。而EV2的網絡就是目前受IEEE承認的10BASE5。[2]

10BROAD36 ──已经过时。一个早期的支持长距离以太网的标准。它在同轴电缆上使用，以一种类似线缆调制解调器系统的宽带调制技术。

1BASE5 ──也稱為星型局域网，速率是1Mbit/s。在商业上很失败，但同時也是双绞线的第一次使用。

10Mbps乙太網[编辑]

10BASE-T電纜

参见：十兆以太网

10BASE5（又稱粗纜（Thick Ethernet）或黃色電纜）──最早實現10 Mbit/s以太網。早期IEEE標準，使用單根RG-11同軸電纜，最大距離為500米，並最多可以連接100台電腦的收發器，而纜線兩端必須接上50歐姆的終端電阻。接收端透過所謂的「插入式分接頭」插入電纜的內芯和屏蔽層。在電纜終結處使用N型連接器。儘管由於早期的大量布設，到現在還有一些系統在使用，這一標準實際上被10BASE2取代。

10BASE2（又稱細纜（Thin Ethernet）或模擬網路）── 10BASE5後的產品，使用RG-58同軸電纜，最長轉輸距離約200米（實際為185米），僅能連接30台計算機，計算機使用T型適配器連接到帶有BNC連接器的網卡，而線路兩頭需要50歐姆的終結器。雖然在能力、規格上不及10BASE5，但是因為其線材較細、佈線方便、成本也便宜，所以得到更廣泛的使用，淘汰了10BASE5。由於雙絞線的普及，它也被各式的雙絞線網絡取代。

StarLAN ──第一個雙絞線上實現的以太網路標準10 Mbit/s。後發展成10BASE-T。

10BASE-T ──使用3類雙絞線、4類雙絞線、5類雙絞線的4根線（兩對雙絞線）100米。以太網集線器或以太網交換機位於中間連接所有節點。

FOIRL ──光纖中繼器鏈路。光纖以太網路原始版本。

10BASE-F ── 10Mbps以太網光纖標準通稱，2公里。只有10BASE-FL應用比較廣泛。

10BASE-FL ── FOIRL標準一種升級。

10BASE-FB ──用於連接多個Hub或者交換機的骨幹網技術，已廢棄。

10BASE-FP ──無中繼被動星型網，沒有實際應用的案例。

100Mbps以太网（快速以太网）[编辑]

参见：百兆以太网

快速以太网（Fast Ethernet）為IEEE在1995年發表的網路標準，能提供達100Mbps的傳輸速度。[2]

100BASE-T -- 下面三个100 Mbit/s双绞线标准通称，最远100米。

100BASE-TX -- 类似于星型结构的10BASE-T。使用2对电缆，但是需要5类电缆以达到100Mbit/s。

100BASE-T4 -- 使用3类电缆，使用所有4对线，半双工。由于5类线普及，已废弃。

100BASE-T2 -- 无产品。使用3类电缆。支持全双工使用2对线，功能等效100BASE-TX，但支持旧电缆。

100BASE-FX -- 使用多模光纤，最远支持400米，半双工连接（保证冲突检测），2km全双工。

100VG AnyLAN -- 只有惠普支持，VG最早出现在市场上。需要4对三类电缆。也有人怀疑VG不是以太网。

苹果的千兆以太网络接口

1Gbps以太网[编辑]

参见：吉比特以太网

1000BASE-SX的光信號與電氣信號轉換器

1000BASE-T -- 1 Gbit/s介质超五类双绞线或6类双绞线。

1000BASE-SX -- 1 Gbit/s多模光纤（取決於頻率以及光纖半徑，使用多模光纖時最長距離在220M至550M之間）。[3]

1000BASE-LX -- 1 Gbit/s多模光纤（小於550M）、單模光纖（小於5000M）。[4]

1000BASE-LX10 -- 1 Gbit/s单模光纤（小于10KM）。长距离方案

1000BASE-LHX --1 Gbit/s单模光纤（10KM至40KM）。长距离方案

1000BASE-ZX --1 Gbit/s单模光纤（40KM至70KM）。长距离方案

1000BASE-CX -- 铜缆上达到1Gbps的短距离（小于25 m）方案。早于1000BASE-T，已废弃。

10Gbps以太网[编辑]

参见：10吉比特乙太網路

新的万兆以太网标准包含7种不同类型，分別适用于局域网、城域网和广域网。目前使用附加标准IEEE 802.3ae，将来会合并进IEEE 802.3标准。

10GBASE-CX4 -- 短距离铜缆方案用于InfiniBand 4x连接器和CX4电缆，最大长度15米。

10GBASE-SR -- 用于短距离多模光纤，根据电缆类型能达到26-82米，使用新型2GHz多模光纤可以达到300米。

10GBASE-LX4 -- 使用波分复用支持多模光纤240－300米，单模光纤超过10公里。

10GBASE-LR和10GBASE-ER -- 透過单模光纤分别支持10公里和40公里

10GBASE-SW、10GBASE-LW、10GBASE-EW。用于广域网PHY、OC-192 / STM-64 同步光纤网/SDH设备。物理层分别对应10GBASE-SR、10GBASE-LR和10GBASE-ER，因此使用相同光纤支持距离也一致。（无广域网PHY标准）

10GBASE-T -- 使用屏蔽或非屏蔽双绞线，使用CAT-6A类线至少支持100米传输。CAT-6类线也在较短的距离上支持10GBASE-T。

100Gbps以太网[编辑]

参见：100吉比特以太网

新的40G/100G以太网标准在2010年中制定完成，包含若干种不同的节制类型。目前使用附加标准IEEE 802.3ba。

40GBASE-KR4 -- 背板方案，最少距离1米。

40GBASE-CR4 / 100GBASE-CR10 -- 短距离铜缆方案，最大长度大约7米。

40GBASE-SR4 / 100GBASE-SR10 -- 用于短距离多模光纤，长度至少在100米以上。

40GBASE-LR4 / 100GBASE-LR10 -- 使用单模光纤，距离超过10公里。

100GBASE-ER4 -- 使用单模光纤，距离超过40公里。

参考文献[编辑]

^ Wendell Odom. CCENT/CCNA ICND1 100-105 Official Cert Guide. Cisco Press. 2016: 43页. ISBN 978-1-58720-580-4.

^ 2.0 2.1 Internet協定觀念與實作ISBN 9577177069

^ IEEE 802.3-2008 Section 3 Table 38-2 p.109

^ IEEE 802.3-2008 Section 3 Table 38-6 p.111

参見[编辑]

5类双绞线

RJ45

Power over Ethernet

MII and PHY

网络唤醒

1G以太网

10G以太网

100G以太网

1000G以太网

虚拟局域网

生成树协议

通讯

Internet

以太网帧格式

外部链接[编辑]

IEEE 802.3 2002年标准（页面存档备份，存于互联网档案馆）

万兆以太网（页面存档备份，存于互联网档案馆）

以太网帧格式（页面存档备份，存于互联网档案馆）

万兆IP以太网白皮书

千兆以太网(1000BaseT)（页面存档备份，存于互联网档案馆）

查论编局域网技术之以太网家族速度

10Mbit/s

双绞线以太网

100Mbit/s

1Gbit/s

2.5和5Gbit/s

10Gbit/s

25和50Gbit/s（英语：25 Gigabit Ethernet）

40和100Gbit/s

200Gbit/s和400Gbit/s

常规

IEEE 802.3

乙太網路實體層（英语：Ethernet physical layer）

自动协商（英语：Autonegotiation）

以太网供电

以太类型

以太网联盟（英语：Ethernet Alliance）

流控制

帧

巨型帧

历史

CSMA/CD

StarLAN（英语：StarLAN）

10BROAD36（英语：10BROAD36）

10BASE-FB（英语：10BASE-FB）

10BASE-FL（英语：10BASE-FL）

10BASE5（英语：10BASE5）

10BASE2（英语：10BASE2）

100BaseVG（英语：100BaseVG）

LattisNet（英语：LattisNet）

长距离（英语：Long Reach Ethernet）

应用程序

音频（英语：Audio over Ethernet）

运营商（英语：Carrier Ethernet）

数据中心（英语：Data center bridging）

高能效以太网

第一英里（英语：Ethernet in the first mile）

10G-EPON（英语：10G-EPON）

工業以太網

以太网供电

同步（英语：Synchronous Ethernet）

收发器

MAU（英语：Medium Attachment Unit）

GBIC

SFP

XENPAK

XFP

SFP+

QSFP（英语：QSFP）

CFP（英语：C Form-factor Pluggable）

接口

AUI（英语：Attachment Unit Interface）

MDI

MII

GMII

XGMII

XAUI

分类

维基共享

查论编網際網路存取有线网络

线缆（英语：Cable Internet access）

拨号

DOCSIS

DSL

以太网

FTTx

G.hn（英语：G.hn）

HD-PLC

HomePlug

HomePNA（英语：HomePNA）

IEEE 1901（英语：IEEE 1901）

ISDN

MoCA（英语：Multimedia over Coax Alliance）

PON

电力线

宽带

无线个人局域网

藍牙

Li-Fi

无线USB

无线局域网

Wi-Fi

无线广域网

DECT

EV-DO

GPRS

HSPA

HSPA+

iBurst（英语：iBurst）

LTE

MMDS

Muni Wi-Fi

WiMAX

WiBro

卫星上网

查论编IEEE標準当前标准

488

754

Revision（英语：IEEE 754 revision）

829

830

1003

1014-1987（英语：VMEbus）

1016

1076

1149.1

1164（英语：IEEE 1164）

1219

1233

1275（英语：Open Firmware）

1278（英语：Distributed Interactive Simulation）

1284（英语：IEEE 1284）

1355（英语：IEEE 1355）

1364

1394

1451（英语：IEEE 1451）

1471（英语：IEEE 1471）

1491

1516（英语：High-level architecture (simulation)）

1541-2002

1547（英语：IEEE 1547）

1584（英语：IEEE 1584）

1588（英语：Precision Time Protocol）

1596（英语：Scalable Coherent Interface）

1603（英语：IEEE 1603）

1613（英语：IEEE 1613）

1667（英语：IEEE 1667）

1675（英语：IEEE 1675-2008）

1685（英语：IP-XACT）

1800

1801（英语：Unified Power Format）

1900（英语：DySPAN）

1901（英语：IEEE 1901）

1902（英语：RuBee）

11073（英语：ISO/IEEE 11073）

12207（英语：IEEE 12207）

2030（英语：IEEE 2030）

14764

16085

16326

42010（英语：ISO/IEC 42010）

802系列802.1

Qat（英语：Stream Reservation Protocol）

Qay（英语：Provider Backbone Bridge Traffic Engineering）

AE（英语：IEEE 802.1AE）

ag（英语：IEEE 802.1ag）

ah（英语：IEEE 802.1ah-2008）

ak（英语：Multiple Registration Protocol）

802.11

Legacy

d（英语：IEEE 802.11d-2001）

e（英语：IEEE 802.11e-2005）

f（英语：Inter-Access Point Protocol）

h（英语：IEEE 802.11h-2003）

i（英语：IEEE 802.11i-2004）

j（英语：IEEE 802.11j-2004）

k（英语：IEEE 802.11k-2008）

n (Wi-Fi 4)

u（英语：IEEE 802.11u）

v（英语：IEEE 802.11v）

w（英语：IEEE 802.11w-2009）

y（英语：IEEE 802.11y-2008）

ac (Wi-Fi 5)

ad (WiGig)

ax (Wi-Fi 6)

ay (WiGig 2)

be (Wi-Fi 7)

.6（英语：IEEE 802.6）

.7（英语：IEEE 802.7）

.9（英语：IEEE 802.9）

.10（英语：IEEE 802.10）

.12（英语：IEEE 802.12）

.15

.15.4（英语：IEEE 802.15.4）

.15.4a（英语：IEEE 802.15.4a）

.16

.18（英语：IEEE 802.18）

.20（英语：IEEE 802.20）

.21（英语：IEEE 802.21）

.22建议标准

P1363（英语：IEEE P1363）

P1619

P1823（英语：Universal Power Adapter for Mobile Devices）

过时标准

754-1985（英语：IEEE 754-1985）

854-1987（英语：IEEE 854-1987）

另见

IEEE標準協會

Category:IEEE标准

查论编电子计算机基本部件输入设备

鍵盤

數字鍵盤

影像掃描器

显示卡

圖形處理器

麦克风

定点设备

数码绘图板

游戏控制器

光筆（英语：Light pen）

鼠标

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Ethernet（以太网）基本工作原理 - 知乎

Ethernet（以太网）基本工作原理 - 知乎切换模式写文章登录/注册Ethernet（以太网）基本工作原理乐竹每天提醒自己，不要忘记梦想！以太网采用的介质控制方法是：CSMA/CD（带有冲突检测的载波侦听多路访问）Ethernet 数据发送流程CMSA/CD的发送流程可以简单概况为4步：先听后发、边听边发、冲突停止、延迟重发。（1）载波侦听过程每个主机在发送数据帧之前，首先要侦听总线的【忙/闲】状态。Ethernet网卡的收发器一直在接收总线上的信号，如果总线上有其他主机发送的信号，那么曼彻斯特解码器的解码时钟一直有输出；如果总线上没有信号发送，那么曼彻斯特（Manchester）解码器的时钟输出为0。Manchester解码器是网卡上的一个组件，解码时钟会根据线路上的信号以曼彻斯特编码解码。曼彻斯特编码因此，Manchester解码器的时钟信号可以反映出总线的【忙/闲】状态。（2）冲突检测方法载波侦听并不能完全消除冲突。———————————————————————————————————————电磁波在同轴电缆中传播速度约为 2×108m/s，如果局域网中两个【相隔最远】主机A和B相距 1000m，那主机A向主机B发送一帧数据要经过。t=\frac{1000}{2\times10^{8}}=5\times10^{-6} s=5\mu s 主机A发送数据后，要经过t后，主机B才接收到这个数据帧。在这5μs的时间内，主机B不知道主机A已经发送数据，它就有可能也向主机A发送数据。出现这种情况，主机A和主机B的这次发送就发生【冲突】。———————————————————————————————————————比较极端的冲突是：主机A向主机B发送数据，当数据信号快要到达主机B时，主机B也发送了数据。等到冲突信号传送回主机A时，已经经过了两倍的传播延迟2t（t=D/V，D为总线传输介质的最大长度，V是电磁波在介质中的传播速度）。冲突的数据帧可以传遍整个缆段，缆段上的主机都可以检测到冲突。缆段被称为【冲突域】，如果超过2t的时间没有检测出冲突，则该主机已取得【总线访问权】，因此将 2t定义为【冲突窗口】。冲突窗口是连接在一个缆段上所有主机能检测到冲突发生的最短时间。由于Ethernet物理层协议规定了总线最大长度，电磁波在介质中的传播速度是确定的，因此冲突窗口的大小也是确定的。最小帧长度与总线长度、发送速率之间的关系———————————————————————————————————————为了保证主机在发送一帧的过程可以检测到冲突，就要求发送一个最短帧的时间要超过冲突窗口的时间。因为帧发送并不是一瞬间全部发送完成，发送延迟 t = 帧长度/发送速率，发送速率一般不会改变，因此要在发送的过程中能检测到冲突需要规定一个最小帧长度最短帧长度为 L_{min} ，主机发送速率为S，发送短帧所需的时间为 L_{min} / S ，冲突窗口的值为2D/V \frac{L_{min}}{S}\geq \frac{2D}{V} 所以可以根据总线长度、发送速率和电磁波传播速度估计最小帧长度。———————————————————————————————————————冲突是指总线上同时出现两个或两个以上的发送信号，它们叠加后的信号波形不等于任何一个主机输出的信号波形。冲突检测有两种方法：比较法和编码违例判决法。比较法：主机在发送帧的同时，将其发送信号波形与总线上接收到的信号波形进行比较（信号在总线上是双向传播的，比如主机A、B、C，B发送信号A与C都能接收到）。如果两个信号波形不一致，说明冲突发生。编码违例判决法：检查从总线上接收的信号波形是否符合曼彻斯特编码规律，不符合则说明发生冲突。64B是Ethernet的最小帧长度：如果一个主机发送一个最小帧，或者一个帧的前64个字节没有检测到冲突，说明该主机已经取得总线发送权，冲突窗口期又称为争用期。发现冲突、停止发送如果主机在发送过程中检测到冲突，主机要进入停止发送，随机延迟后重发的流程。随机延迟重发的第一步是：发送冲突加强干扰序列，保证有足够的冲突持续时间，使局域网中的所有主机都能检测出冲突存在，并立即丢弃冲突帧，减少由于冲突浪费的时间，提高信道利用率。冲突加强干扰序列信号长度为32bit随机延迟重发Ethernet规定一个帧的最大重发次数为16。后退延迟算法是：截止二进制指数后退延迟———————————————————————————————————————算法可表示为： \tau =2 \cdot R \cdot a τ：重新发送所需的后退延迟时间。a：冲突窗口的值。R：随机数，以主机地址为初始值生成随机数R。k：k=min(n,10)，如果重发次数n小于10，则k=n，n≥10，则k=10.———————————————————————————————————————后退延迟时间τ到达后，节点将查询判断总线忙、闲状态，重新发送，如果再次遇到冲突，则重发次数+1，如果重发次数超过16时，表示发送失败，放弃发送该帧。CSMA/CD方法被定义为一种随机争用型介质控制访问方法。Ethernet帧结构Ethernet V2.0标准和 IEEE 802.3标准的Ethernet帧结构的区别。———————————————————————————————————————Ethernet V2.0是在DEC、Intel（英特尔）、Xeror公司合作研究的，所以也称Ethernet V2.0帧结构为DIX帧结构（公司首字母）IEEE802.3标准对Ethernet帧结构也做出了规定，通常称之为 802.3帧———————————————————————————————————————（1）前导码 1. DIX帧的前8B是前导码，每个字节都是10101010。接收电路通过提取曼彻斯特编码的自含时钟，实现收发双方的比特同步。说人话就是：编码时故意搞个特别的码在前面,通过长度告知解码器后面有货送来,注意接收。通过前导码就可判断信号是有用信号还是干扰信号,否则忽略不解码。 2. 802.3帧的前导码，每个字节都是10101010。但是有一个10101011的帧前定界符。前56位（7B×8）前导码是为了保证在接收【目的地址】时，已经进入【稳定接收状态（识别出这个是有用信号）】在62位1010…1010比特序列后出现两个11，两个11后就是Ethernet帧的目的地址字段。 3. 前导码只是为了实现收发双方的比特同步与帧同步，在接收后不需要保留，也不计入帧头长度。（2）类型字段和长度字段 1. DIX帧的类型字段表示网络层使用的协议类型。——————————————————————————————————————— 例如：类型字段=0x0800表示网络层使用IPv4协议、类型字段=0x86DD表示网络层使用IPv6协议。——————————————————————————————————————— 2. Ethernet帧最小长度为64B，除去帧头（目的地址+源地址+源地址），数据字段最短为46B。数据字段最长为1500B，因此数据字段长度在46~1500B之间。 3. DIX帧没有长度字段，所以接收端等待物理线路上没有电平的跳变（帧发送结束），除去4B的校验字段，就能取出数据字段。（3）目的地址和源地址字段 1. 目的地址和源地址表示帧的接收节点和发送节点的硬件地址。 2. 硬件地址也叫物理地址、MAC地址、Ethernet地址。 3. 源地址必须是6B的MAC地址。 4. 目的地址可以是单播地址（发送给单一主机）、多播地址（发送给一部分主机）、广播地址（发送给所有主机）。（4）帧校验字段 1. 帧校验字段FCS（ Frame Check Sequence）采用32位的CRC校验。 2. CRC校验范围：目的地址、源地址、长度、LLC（Logical Link Control：逻辑链路控制）数据等字段。Ethernet接收流程分析主机主要不发送数据帧就处于接收状态。帧目的地址检查： 1. 目的地址是单一主机的物理地址，并且是本主机地址—>接收。 2. 目的地址是组地址，并且本主机属于该组—>接收。 3. 目的地址是广播地址—>接收。 4. 如果以上3种目的地址都与本主机地址不匹配，丢弃该接收帧。帧接收： 1. CRC校验正确。 2. 帧长度正确。 3. 如果1、2都正确，将帧中的数据发送到网络层，否则报告”接收失败“进入帧结束状态。帧校验： 1. CRC校验正确，但是帧长度不对，则报告“帧长度错”。 2. 如果校验出错，判断接收帧是不是8bit的整数倍（字段长度的单位是字节，1B=8bit，接收帧长度正常的话肯定是8bit的整数倍）☆ 如果不是8bit的整数倍，则报告“帧比特出错”。☆ 如果没有发现比特丢失或者比特位对位错，则报告“帧校验错”。 3. 进入结束状态。帧间最小间隔 1. 为保证网卡能正确、连续的处理接收帧，要规定一个帧间最小间隔 (网卡处理接收帧要时间、虽然很短) 2. 规定Ethernet帧的最小间隔为9.6μsEthernet网卡网卡由三部分组成：网卡与传输介质的接口（RJ45）、Ethernet数据链路控制器、网卡与主机的接口（主板的I/O扩展槽）。Ethernet数据链路控制器的功能：实现发送数据编码、接收数据解码、CRC产生与校验、曼彻斯特编码与解码、CSMA/CD介质访问控制。网卡的物理地址写入网卡的只读存储器中，不会与世界上任何一台其他的计算机重复。编辑于 2022-08-10 18:41Ethernet以太网（Ethernet）工作原理赞同 194 条评论分享喜欢收藏申请

一文读懂Profibus、Profinet、Ethernet的区别 - 知乎

一文读懂Profibus、Profinet、Ethernet的区别 - 知乎首发于电气工控自动化切换模式写文章登录/注册一文读懂Profibus、Profinet、Ethernet的区别gk-auto工控课堂网创始人-电气工控自动化行业专家Ethernet(以太网络)是大家很熟悉的一种网络了，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，包括标准的以太网（10Mbit/s)、快速以太网（100Mbit/s）和10G（10Gbit/s）以太网。PROFIBUS，是一种国际化、开放式、不依赖于设备生产商的现场总线标准。PROFIBUS传送速度可在 9.6kbaud~12Mbaud范围内选择且当总线系统启动时，所有连接到总线上的装置应该被设成相同的速度。广泛适用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通电力等其他领域自动化。PROFIBUS是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术。可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络，从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案。PROFINET=PROFIbus+etherNET，把Profibus的主从结构移植到以太网上，所以profinet会有Controller和Device，他们的关系可以简单的对应于profibus的Master和Slave，当然，是有区别的，但这样对应可以有助于理解。另外由于profinet是基于以太网的，所以可以有以太网的星型、树形、总线型等拓扑结构，而profibus只有总线型。所以profinet就是把profibus的主从结构和ethernet的拓扑结构相结合的产物，其他像等时性等西门子鼓吹的特性其实以太网也有，只不过profinet由于有Controller这样的控制单元可以提高等时性的精度而已。PROFINET 是一种新的以太网通讯系统，是由西门子公司和Profibus 用户协会开发。 PROFINET 具有多制造商产品之间的通讯能力，自动化和工程模式，并针对分布式智能自动化系统进行了优化。其应用结果能够大大节省配置和调试费用。 PROFINET 系统集成了基于 Profibus 的系统，提供了对现有系统投资的保护。它也可以集成其它现场总线系统。PROFINET 是一种支持分布式自动化的高级通讯系统。除了通讯功能外，PROFINET 还包括了分布式自动化概念的规范，这是基于制造商无关的对象和连接编辑器和 XML 设备描述语言。以太网 TCP/IP 被用于智能设备之间时间要求不严格的通讯。所有时间要求严格的实时数据都是通过标准的 Profibus DP 技术传输，数据可以从Profibus DP 网络通过代理集成到 PROFINET 系统。 PROFINET 是唯一使用已有的 IT 标准，没有定义其专用工业应用协议的总线。它的对象模式的是基于微软公司组件对象模式 (COM) 技术。对于网络上所有分布式对象之间的交互操作，均使用微软公司的DCOM 协议和标准 TCP 和 UDP 协议。在 PROFINET 概念中，设备和工厂被分成为技术模块，每个模块包括机械、电子和应用软件。这些组件的应用软件可使用专用的编程工具进行开发并下载到相关的控制器中。这些专用软件必须实现 PROFINET 组件软件接口，能够将 PROFINET 对象定义导出为 XML 语言。 XML 文件用于输入制造商无关的 PROFINET 连接编辑器来生成PROFINET 元件。连接编辑器对网络上 PROFINET 元件之间的交换操作进行定义。最终，连接信息通过以太网 TCP-IP 下载到 PROFINET 设备中。PROFINET(实时以太网)基于工业以太网,具有很好的实时性,可以直接连接现场设备(使用PROFINETIO),使用组件化的设计,PROFINET支持分布的自动化控制方式(PROFINET CBA,相当于主站间的通讯).以太网应用到工业控制场合后，经过改进使用于工业现场的以太网，就成为工业以太网。如果你曾经使用过西门子的网卡CP343-1或CP443-1通讯的话，可能应用过ISO或TCP连接等。这样所使用的TCP和ISO就是应用在工业以太网上的协议。PROFINET同样是西门子SIMATIC NET中的一个协议，具体说是众多协议的集合，其中包括PROFINET IO RT, CBA RT, IO IRT等等的实时协议。所以说PROFINET和工业以太网不能比，只能说PROFINET是工业以太网上运行的实时协议而以。不过现在常常称有些网络是PROFINET网络，那是因为这个网络上应用了PROFINET协议而已。PROFINET基于工业以太网，而PROFIBUS基于RS485串行总线，两者协议上由于介质不同完全不同，没有任何关联。两者相似的地方都具有很好的实时性，原因在于都使用了精简的堆栈结构。基于标准以太网的任何开发都可以直接应用在PROFINET网络中，世界上基于以太网的解决方案的开发者远远多于PROFIBUS开发者，所以，有更多的可用资源去创新技术。对于PROFIBUS，数据传输的带宽最大为12Mbps，对于PROFINET，数据传输的带宽为100Mbps。对于PROFIBUS，数据传输的方式为半双工，对于PROFINET，数据传输的方式为全双工。对于PROFIBUS，一致性数据最大为32bytes，对于PROFINET，一致性数据最大为254bytes。对于PROFIBUS，用户数据的最大为244bytes，对于PROFINET，用户数据的最大为1400bytes。对于PROFIBUS，12Mbps的最大总线长度为100m，对于PROFINET，设备之间的总线长度为100m。对于PROFIBUS，组态和诊断需要专门的接口模板，例如CP5512，对于PROFINET，可以使用标准的以太网网卡。对于PROFIBUS，需要特殊的工具进行网络诊断，对于PROFINET，使用IT相关的工具即可。对于PROFIBUS，总线上的主要故障来源于总线终端电阻不匹配或者较差的接地，对于PROFINET，不需要总线终端电阻。发布于 2019-06-01 21:46可编程逻辑控制器（PLC）赞同 762 条评论分享喜欢收藏申请转载文章被以下专栏收录电气工控自动化电气工控自动化，专业专注

以太网（Ethernet）入门了解_network 之二 ethernet(以太网)-CSDN博客

以太网（Ethernet）入门了解

最新推荐文章于 2023-08-07 16:23:15 发布

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以太网（Ethernet）是一种常见的局域网（LAN）通信协议，它是由Xerox公司于1970年代中期开发的。以太网是一种基于广播技术的开放式网络协议，它允许设备在共享通信介质上进行通信。以下是关于以太网的基本概念、原理和应用介绍。

一、什么是以太网？

以太网是一种标准化的网络通信协议，它定义了在网络上传输数据的方式。以太网使用一种称为载波侦听多路访问（CSMA/CD）的机制来避免数据冲突。以太网使用双绞线作为物理传输介质，可以在短距离内实现高速数据传输。

二、以太网的工作原理

1、载波侦听多路访问（CSMA/CD）

以太网使用CSMA/CD机制来避免数据冲突。在以太网上，每个设备都在发送数据之前先检查介质是否空闲。如果介质忙碌，则设备会等待一段时间再尝试发送。当设备检测到介质空闲时，它会发送数据，并在发送过程中持续检测是否存在冲突。如果检测到冲突，设备会发送一个特殊的干扰信号，并重新尝试发送数据。

2、媒体流量控制

以太网使用PAUSE命令来实现媒体流量控制。当一个设备发送数据时，它会同时发送一个PAUSE命令，该命令告诉其他设备在一定时间内不要发送数据。这样，发送数据的设备就可以在媒体上获得持续的时间段，从而实现流量控制。

3、安全性

以太网可以通过多种方式来提高安全性，如使用虚拟私有网络（VPN）或网络地址转换（NAT）来隐藏私有IP地址。此外，以太网还可以使用防火墙和入侵检测系统来保护网络免受攻击。

三、以太网的优点和缺点

1、优点

（1）开放性和互操作性：以太网是一种开放式的标准协议，可以在不同的厂商生产的设备之间实现互操作性。

（2）广泛支持：以太网是最广泛使用的网络协议之一，它在家庭、企业和组织中都有广泛的应用。

（3）高速传输：以太网可以在短距离内实现高速数据传输，适用于需要高速性能的场景。

2、缺点

（1）带宽限制：由于以太网使用共享媒体，因此带宽受到限制。在高带宽需求下，多个设备可能无法同时访问媒体，导致性能下降。

（2）距离限制：以太网的传输距离受到限制，通常在几百米以内。需要扩展网络范围时，需要使用中继器或网关等设备。

（3）安全性问题：虽然以太网可以通过多种方式提高安全性，但仍然存在潜在的安全漏洞。需要采取额外的安全措施来保护网络和数据的安全性。

四、以太网的应用

以太网广泛应用于各种场景，包括家庭、企业和组织。在智能家居中，以太网可以连接各种设备，如智能灯泡、智能插座等。在医疗设备中，以太网可以用于连接各种监测设备和医疗仪器。此外，以太网还广泛应用于自动控制、数据中心和云计算等领域。

五、未来发展趋势

随着技术的发展和应用的多样化，以太网也在不断演进和发展。未来，以太网将朝着更高的速度、更强的性能和更安全的方向发展。以下是一些可能的发展趋势：

速度提升：随着带宽需求的不断增加，以太网的速度也在不断提升。例如，千兆以太网和万兆以太网已经得到广泛应用，而更高速的40Gbps和100Gbps以太网也在不断发展和推广。无线扩展：随着无线技术的发展，以太网也开始与无线技术结合，实现无线扩展。例如，WiFi、蓝牙和Zigbee等无线技术可以与以太网结合，实现更灵活和广泛的网络覆盖。虚拟化和云计算：随着虚拟化和云计算的普及，以太网也开始向这些领域扩展。例如，虚拟专用网络（VPN）和网络地址转换（NAT）等技术可以基于以太网实现，从而提供更灵活和安全的网络连接。工业自动化：随着工业自动化的发展，以太网在工业领域的应用也越来越广泛。例如，基于以太网的工业互联网（IIoT）正在迅速发展和推广，为工业生产提供更智能、更高效的解决方案。

六、结语

以太网是一种重要的局域网通信协议，自1970年代中期问世以来，已经得到了广泛应用和普及。随着技术的进步和应用的发展，以太网不断演进和完善，并将在未来继续发挥重要作用。

通过深入了解和学习本站其他模板样例文章的内容可以帮助我们更好地理解该领域的相关知识结构和表达方式；同时也可以结合自己的兴趣和需求进行拓展性阅读和学习相关领域的更多内容。

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以太网是一种标准化的网络通信协议，它定义了在网络上传输数据的方式。以太网使用一种称为载波侦听多路访问（CSMA/CD）的机制来避免数据冲突。以太网使用双绞线作为物理传输介质，可以在短距离内实现高速数据传输。以太网是一种重要的局域网通信协议，自1970年代中期问世以来，已经得到了广泛应用和普及。随着技术的进步和应用的发展，以太网不断演进和完善，并将在未来继续发挥重要作用。通过深入了解和学习本站其他模板样例文章的内容可以帮助我们更好地理解该领域的相关知识结构和表达方式；

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因特网、互联网和以太网三者的区别是什么？ - 知乎首页知乎知学堂发现等你来答切换模式登录/注册互联网以太网（Ethernet）因特网、互联网和以太网三者的区别是什么？在看书的时候三者总是交叉出现。很多时候在讲因特网的时候会跳出以太网，在讲互联网的时候又会讲述因特网。所以很想知道他们三者的区别是什么。关注者20被浏览73,029关注问题写回答邀请回答好问题 2添加评论分享5 个回答默认排序网件NETGEAR已认证账号关注局域网是一个局部范围的计算计组。以太网可以看成是一种实现局域网通信的技术标准，是目前最广泛的局域网技术。局域网相对应的就是广域网互联网可以看成是局域网、广域网等组成的一个最大的网络，它可以把世界上各个地方的网路都连接起来。以太网可以用在局域网、广域网、也可以用在互联网上，因为简单易用，现在网络有以太网化的趋势。一、什么是以太网以太网是在20世纪70年代研发的一种基带局域网技术。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控制的内容。基本特征是采用载波多路访问和冲突检测机制(CSMA/CD)的共享访问方案，多工作站都连在一条总线上，所有的工作站都发出监听信号，但是同一时间，能在总线上进行传输的工作站只有一个，其他工作站都需要排队。以太网图例（图源自网络）以太网有两类：第一类是经典以太网，第二类是交换式以太网，使用了一种称为交换机的设备连接不同的计算机。经典以太网是以太网的原始形式，运行速度从3~10 Mbps不等；而交换式以太网才是现在广泛应用的以太网，可运行在100、1000和10000Mbps那样的高速率，分别以快速以太网、千兆以太网和万兆以太网的形式呈现。二、以太网的故事以太网的故事始于ALOHA（世界上最早的无线电计算机通信网）时期，确切的时间是在一个名叫Bob Metcalfe的学生在哈佛大学攻读博士学位之后。以太网之父——Bob Metcalfe（图源自网络）20世纪70年代初，Bob Metcalfe在美国夏威夷大学无线分组广播网ALOHA校园网的基础上，提出了一种总线型局域网的设计思想。他对ALOHA系统进行改进，提出“冲突检测”，“载波侦听”机制与“随机后退延迟算法”。1972年Bob Metcalfe和David Boggs开发了一个实验性的局域网系统，该网络的数据传输速率达到2.94Mb/s。1973年他们以曾经在历史上表示传播电磁波的以太(Ether)来命名，把这种局域网叫做Ethernet。三、什么是局域网局域网自然就是局部地区形成的一个区域网络，特点就是分布地区范围有限，覆盖范围一般是方圆几千米之内，大到一个园区内由很多的网络设备（路由器、交换机等）、大量的服务器、电脑等组成，如公司、学校等；小到只由一台路由器连接几台电脑设备组成，如家中使用的网络等。局域网可以实现文件共享、打印机共享等功能。局域网图例上文说的以太网和平时使用的WLAN，就是两种应用非常广泛的局域网技术。事实上，局域网技术的种类非常多，如：令牌环、FDDI等，只不过随着时间的推移和市场的选择，除了以太网技术和WLAN技术得到广泛应用，其他的技术大都已经被淘汰了。四、广域网、局域网、以太网和互联网要怎么区别和局域网相对应的是广域网。广域网主要由几个分布较远的局域网连接而成，其覆盖范围从几十公里到几千公里不等，通常会跨越不同的地区、城市和国家。比如一家公司在不同的城市都有分公司，那么就能使用相应的技术通过运营商的通信线路把不同的分公司局域网连接起来组成一个广域网。广域网模拟图（图源自网络）【敲黑板】需要朋友们注意的是，广域网并不等同于互联网。互联网是一个国际互联网络，所有接入网络的电脑、服务器、网络设备等通过网络技术组成的一个最大的网络。接入互联网的电脑，任意两台都可以进行通信。互联网中也提供了各种各样的服务，如网页流量、电影播放、下载、聊天等等。互联网其实就是广域网的一个实际应用。互联网中包含了很多的局域网，而局域网的搭建则使用到以太网技术。看到这，是不是已经有同学开始头晕了？（表情）我们来举个例子就很好理解了。就以路由器为例，我们可以把以太网看成是路由器行业的各项行业标准技术，比如WIFI6E、OFDMA、MU-MIMO等技术；局域网就可以看做是网件这个路由器品牌，品牌内部信息传递，产品迭代会更加的轻松和私密；而互联网则是整个路由器行业，行业中既应用着各项网络通信技术标准，同时也包含了所有品牌的产品及各自的品牌文化。这样就能很直接的看出以太网是技术，局域网是具体品牌，互联网则是包含所有路由器品牌的行业，三者之间的关系就很清晰了。关系示意图发布于 2022-03-25 17:59赞同 23添加评论分享收藏喜欢收起Master Masker游侠邮箱youxia.ng；质讷智能zhine.ng 关注《现代汉语词典》因特网——[英Internet]目前全球最大的一个电子计算机互联网，是由美国的ARPA网发展演变而来的；互联网——指由若干个电子计算机网络相互连接而成的网络编辑于 2023-02-23 13:09赞同 21 条评论分享收藏喜欢

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【通信知识】什么是以太网（Ethernet）？看完就明白了_哔哩哔哩_bilibili 首页番剧直播游戏中心会员购漫画赛事投稿【通信知识】什么是以太网（Ethernet）？看完就明白了

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2020-07-19 00:36:39

未经作者授权，禁止转载18833323099357以太网是一种计算机局域网技术。包括物理层的连线、电子信号和介质访问层协议的内容。以太网是现实世界中最普遍的一种计算机网络。知识科学科普知识分享官科普电气知识工控知识Ehernet通信通讯自动化工业控制以太网

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CHAPTER 2 IEEE Ethernet Standards 以太网标准- 以太网的历史背景 - 知乎

CHAPTER 2 IEEE Ethernet Standards 以太网标准- 以太网的历史背景 - 知乎首发于塞米啃以太网Ethernet切换模式写文章登录/注册CHAPTER 2 IEEE Ethernet Standards 以太网标准- 以太网的历史背景塞米本文为翻译自Charles E.Spurgeon & Joann Zimmerman的Ethernet The Definitive Guide，有本人自己翻译的内容也有部分机翻的内容，望包涵。仅供学习。Ethernet标准是由Electrical and Electronics Engineers (IEEE)协会制定的。IEEE (读作“Eye-triple-E”)总部位于纽约，在全球160多个国家里有40多万的会员，是全球最大的专业组织之一。该组织每年都会组织会议并出版150多种transaction,期刊和杂志。他们还在很多其它行业中制定了各种标准，比如电信、信息技术、纳米技术以及发电产品和服务。 IEEE Standards Association（IEEE-SA）制定的Ethernet Standards只是正在开发的1,400多个标准或项目中的一个。IEEE-SA由IEEE工程师社区的志愿者组成。虽然不是政府组织，但是IEEE标准已被多个国家标准组织（例如，美国ANSI，德国DIN）和国际标准组织官方认可（常见的国际标准组织有ISO，IEC）。IEEE的标准制定工作由不同领域的人自愿参与，比如工业和政府人员。为了让标准能够广泛的被市场接受，开发人员需要对各种技术问题达成一致。因此，IEEE标准的制定保证了不同开发商之间的产品能良好的协作在一起，这对无论是以太网设备的制造商还是消费者都有利。Evolution of the Ethernet Standard起初10Mb/s的Ethernet Standard是在1980年由DEC-Intel-Xeror这三家公司提出的。取每家公司的首字母，得到了DIX Ethernet standard。（这个标准的全标题为“The Ethernet, A Local Area Network: Data Link Layer and Physical Layer Specifications” ）。这个标准规定了以太网工作方式：使用粗同轴电缆的单一媒介系统。与大多数标准一样，DIX标准不断更改迭代。最后一版发布在1982年，称为DIX2.0。几乎与DIX标准发布的同一时期，IEEE正在开发一种开放的网络标准。所以，最初的以太网技术（同轴粗电缆提供分享交流频道）实际上是被两个组织分别标准化了一次。tip: 现在的IEEE标准是由IEEE 802 LAN / MAN标准委员会（LMSC）维护。在2012 IEEE 802 LMSC Overview & Guide中写道The first meeting of the IEEE, ‘Local Area Network Standards Committee,’ Project 802, was held in February of 1980. (The project number, #802, was simply the next number in the sequence being issued by the IEEE for standards projects.) There was originally only going to be one LAN standard, with speeds ranging from 1 to 20 Mb/s. It was later divided into a Media or Physical layer (PHY) standard, a Media Access Control (MAC) standard, and a Higher Level Interface (HILI) standard. The original access method was similar to that for Ethernet and used a passive bus topology.IEEE 802.3委员会采用了DIX标准中描述的网络系统，将其用作IEEE标准的基础，在1985年首次发布了以太网技术的标准，标题为“IEEE 802.3 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specifications”。起初标准委员会觉得“以太网”这个名称很敏感，有暗示某些特定公司商业名称的嫌疑，当时其实Xeror已经放弃了“以太网”这个商标，但标准委员会仍旧没敢叫“以太网”，而是命名为 802.3 CSMA/CD, 或者只是叫做 802.3。当然在今天，这个标准名字里已经删去了“CMSA/CD”，换成了“IEEE Standard for Ethernet”。IEEE 802.3标准是官方的以太网标准。你可能听到过各种团体或供应商联盟制定的其他以太网“标准”，比如有人把802.11无线局域网称为“以太网”。要注意，如果该技术没有在IEEE 802.3标准中指定，那么它就不是真正的以太网。这类技术通常是针对特定供应商的，没办法给其它供应商使用。它也可能是一种niche技术(意思是大市场中的缝隙市场)，实用性不高，所以就没有包含在标准中。Ethernet Media Standards起初IEEE 802.3标准使用的以太网传输媒介是粗同轴电缆，之后3Com提出了下一代的方案——细同轴电缆。当IEEE 802.3委员会制定“thin Ethernet”技术（也称为”Cheapernet”）标准时，用简写标识符10BASE2来表示这种传输模式（本章稍后会讲述标识符）。随着细同轴以太网的发展，几年后又出现了新的稳定传输方式，例如用于10 Mb / s系统的非屏蔽双绞线和光纤。之后100Mb/s的Fast Ethernet系统也被研发出来，其中还包括几种双绞线和光纤媒介系统。紧随100 Mb / s系统之后，出现了1Gbit，10Gbit以及最近的40和100Gbit以太网媒介系统。所有新研发的媒介系统都被被视为对IEEE以太网标准主体的补充。IEEE Supplements当以太网标准需要增加一个新的媒介系统或功能时，IEEE会发布新的标准来作为补充。新补充的标准首先由工程专家在多个IEEE会议上进行评估，通过投票后，才能成为正式标准。补充内容往往会包含一个或多个新条款，并且还可能对标准中现有条款进行更改。新补编条款在创建时会标上字母用于区分。一旦这个补充条款通过了标准制定程序，他就被认定为是基本标准，而不再是单独的一个补充条款了。另一方面，有时会看到以太网设备带有最初标准化的补充说明字母（例如，IEEE 802.3u可用作对Fast Internet的引用）。Table 2-1. IEEE 802.3 supplementsSupplementDescription802.3a-198810BASE2 thin Ethernet802.3c-198510 Mb/s repeater specifications802.3d-1987FOIRL 10 Mb/s fiber link802.3i-199010BASE-T twisted-pair802.3j-199310BASE-F fiber optic802.3u-1995100BASE-T Fast Ethernet and Auto-Negotiation802.3x-1997Full-duplex standard802.3z-19981000BASE-X Gigabit Ethernet802.3ab-19991000BASE-T Gigabit Ethernet over twisted-pair802.3ac-1998Frame size extension to 1,522 bytes for VLAN tag802.3ad-2000Link aggregation for parallel links802.3ae-200210 Gb/s Ethernet802.3af-2003Power over Ethernet (“DTE Power via MDI”)802.3ak-200410GBASE-CX4 10 Gigabit Ethernet over short-range coaxial cable802.3an-200610GBASE-T 10 Gigabit Ethernet over twisted-pair802.3as-2006Frame expansion to 2,000 bytes for all tagging802.3aq-200710GBASE-LRM 10 Gigabit over long-range fiber optic802.3az-2010Energy-efficient Ethernet802.3ba-201040 Gb/s and 100 Gb/s Ethernet上表列出了每个补充内容被正式纳入标准的时间。该列表按字母顺序排序，但年份并非全部按数字顺序排列。由于标准化进展的速度不同，例如802.3ac就被纳入802.3ab之前的标准中。有关802.3增补程序和工作组的信息，可以访问以太网工作组的网站。https://www.ieee802.org/3/Draft Standards很多跟以太网打过交道的工程师，碰到过一些以太网设备使用的标准还处于草案的情况，又或者是他们使用的是还没有通过投票的补充条款。这在计算机领域（尤其是计算机网络领域）是一个很常见的问题——创新往往会超前于标准的制定和发布。以太网的供应商们倾向于研发和销售新技术产品，从而在市场获得更有利的竞争力。所以你在使用这类创新产品时一定要确保你的整个网络系统能正常工作。坚持要求供应商提供有关该产品符合哪个版本标准的完整信息。有些新产品虽然是草案版本，但不一定是不好的，只是因为各个标准委员会需要投票的时间往往要持续数月。如果购买根据规范草案制造的预标准设备时，需要确保所涉及的草案在标准制定流程中进展顺利，以后不会有重大修改。不然一旦没通过，你的设备可能会渐渐被抛弃，最后无法根据确定的标准所制造的设备进行网络交互。解决这种问题的一个方法是要求供应商提供书面保证，证明你购买的设备会被升级以满足标准的最终发布形式。还有一点要注意，IEEE其实是禁止供应商声称或宣传产品符合未经批准草案的。Differences Between DIX and IEEE Standards当IEEE根据DIX标准开发802.3时，它对规范进行了一些修改。其中一个重要的原因是这两个小组本身开发的目标不同。DIX以太网标准的规范是由上述的三家公司一起开发的，目的仅仅是描述以太网这一个独立的系统。在DIX开发第一个以太网标准时，还没有开放的LAN市场，也没有任何其他几家供应商联合开发的LAN标准存在。当时建立全球开放的标准体系才刚刚起步。而IEEE目的在于开发一套能在全球都通用的国际LAN标准。因此，IEEE为全球标准化进行了多项技术改进。目标是与国际标准化组织（ISO）协调，从而统一网络技术。IEEE的规范能够向后兼容最初由DIX构建的早期以太网系统。但其实自1985年以来，制造的所有以太网设备均基于IEEE 802.3标准，现在向后兼容除了有些历史意义，已经没有什么用途了。Organization of IEEE Standards这里首先要介绍一个国际标准化组织，简称ISO。其总部位于瑞士日内瓦，专门负责制定开放的关键技术规范，从而使这项技术摆脱供应商，这样就能让技术不受供应商的控制。ISO制定了Open Systems Interconnection（OSI）模型（ps 这俩名字放在一起别搞混了），这个模型描述了一种标准化的通用网络方案，IEEE正是根据这个模型制定的以太网标准。接下来简单的介绍下这种网络模型和国际标准化工作内容。The Seven Layers of OSIOSI模型描述了硬件和软件合作从而实现网络通信的方法。将网络传输的任务，随意地划分为多个单独的块，然后对这些块进行标准化。其实，OSI是仅仅用于描述网络功能的模型（方便学习和理解），而不是用于网络设计的体系结构或蓝图（在实际市场中，并不用OSI模型，因为这个模型繁琐，部分功能在多个层里重复实现了）。OSI参考模型把网络功能分为了七层，如图2-1。较低的层规定了LAN系统如何移动“bits”。较高的层负责实现一些抽象概念，例如保证数据传输的可靠性以及如何向用户表示数据。我们关注的以太网位于OSI模型的最低的两个层，即第1层（物理层）和第2层（数据链路层）。Figure 2-1. The OSI seven-layer modelOSI参考模型包括以下七个层，从底部开始，一直到最顶层：Physical layer (Layer 1)标准化传输媒体接口有关的一些特性，如电气、机械和功能控制等。Data link layer (Layer 2)建立连接到同一网络系统的站与站之间的通信。传输和接收帧并识别链接地址。描述帧格式和媒体访问控制协议的以太网标准部分属于这一层。Network layer (Layer 3)通过建立从一个站到另一个站的通信，从而组成许多相互连接的网络。相较于1，2层，该层更加独立，实现了一些更高级的功能，以及能够进行在计算机间跨越多个网络进行交换数据。这一层的标准会在以太网这种高级网络协议的数据帧中具体描述出来。这一层的标准描述了在以太网帧的数据字段中携带的高级网络协议的一部分。OSI 模型的这一层及以上的协议都于以太网标准不同。Transport layer (Layer 4)在更高级别的网络软件中实现可靠的端到端错误恢复机制和流量控制。Session layer (Layer 5)实现在不同的计算机上运行的应用程序之间建立可靠通信机制Presentation layer (Layer 6)实现处理应用程序中的数据呈现的机制。Application layer (Layer 7)实现最终用户应用程序（例如，电子邮件或 Web 浏览器）的机制。IEEE Sublayers Within the OSI ModelEthernet标准其实只关注在OSI模型中的第1层和第2层。因此，你有时候可能听到别人管Ethernet叫a link layer standard。为了了解这两层的细节，IEEE额外定义了一些子层（下图中画出了子层的位置）放到了OSI模型中的这两层里，也就是说IEEE标准把OSI模型又做了一些细分。其实OSI模型本身就不会被真正用在实际的网络结构和产品中（市场上真正在用的是Tcp/ip模型），只是一种用来解释网络基本结构的一个工具，方便大家学习的。添加子层的目的是解释一些复杂性的功能的。Figure 2-2表示osi标准模型，且画出了IEEE制定的一些子层。在所示的主要子层中，还有些子层来满足 MAC 功能、新的物理信令标准等子层。在 OSI 数据链路级别（第 2 层），有IEEE逻辑链路控制logical linkcontrol（LLC）和媒体访问控制media access control（MAC）子层，所有种类和速度的以太网都需要这些子层。LLC层由IEEE定义，用于识别以太网帧中携带的数据。MAC 层定义了一个协议，来仲裁以太网系统访问的权限。这两个子层的描述都会在第三章中详细描述。Figure 2-2. The major IEEE sublayers在 OSI 物理层（第 1 层），因为各种媒介的传输速度已经定下了标准，所以在这一层里就能看到具体的标准。产品中，这些子层中的每一个都要按照规范来创建，只有实现了这些功能，才能使具有特定媒介的以太网工作。了解这些子层也有助于我们学习所涉及的标准的范围。例如，IEEE 标准的 MAC 部分“高于”较低层媒体规范。因此，MAC标准在功能上独立于各种物理层介质规范，这意味着无论使用哪种物理介质，MAC子层都不会改变。IEEE LLC 标准独立于 802.3 以太网 LAN 标准，无论使用哪种 LAN 系统，都不会有所不同。LLC可以用于任何LAN系统，而不仅仅是以太网;这就是为什么LLC子层不是IEEE 802.3系统规范的正式部分。LLC 子层下的所有 IEEE 子层在各种 LAN 技术下是不同的，在本例中为以太网。为了更清楚地说明这一点，图 2-2 中特定于以太网的标准部分用阴影覆盖，LLC 子层没有阴影。在 MAC 子层下方，就是OSI 参考模型的物理层标准了。物理层标准根据所使用的以太网介质种类有很多种，如 10 Mb/s 以太网系统、100 Mb/s 快速以太网、1000 Mb/s 千兆以太网、10 Gb/s 以太网或 40/100 Gb/s 以太网。第二部分里会对这些子层有更详细的描述。Levels of Compliance在制定技术标准时，IEEE只关注那些必须要描述清楚的关键点，这样才能让系统稳定地运作。以太网接口就是一个技术关键点，因此，所有以太网接口必须完全符合标准中的MAC协议规范，才能以相同的方式执行其功能。否则网络将无法正常工作。但是，IEEE又尽量不去对以太网接口的外观或它应该有多少个连接器来进行规定，目的是希望能够保持市场上各种产品有自己创新的余地。只要提供足够保持系统正常工作的标准就行了，不能去抑制竞争和市场的创造力。总的来说，IEEE在这一目标上已经相当成功。然而，供应商在做创新的时候，有时会开发出一些并没有在IEEE标准协议中规定的内容，也可能没有在媒介规范中规定。因此，尽管这些创新的设备有一些能够正常运行，但它们通常不能与其他供应商的设备进行交互，因为它们没有遵循标准。The Effect of Standards Compliance那么究竟应该要该符合多少标准呢？这就要考虑你自己的具体情况了。也就是说　“Optimality differs according to context.”　（最优性因使用情况而定）。根据您的具体情况，由您决定设备和媒介系统互操作性的重要性。首先，并非所有的创新都是坏的。毕竟，双绞线以太网媒介系统最初就是供应商创新的，后来才成为IEEE标准中指定的媒介系统。但是，如果您的需求是在给定各种供应商设备和流量负载的情况下为您的网络提供最大的可预测性和稳定性，那么最好还是使用那些只根据标准生产的设备吧。判断创新和合规这两个之间的权衡问题，一个重要的考量就是你所需要网络系统的范围和类型。对于只连接家中几台计算机的以太网，您可能会觉得以最低成本实现这一目标的设备很划算。所以设备如果不在官方标准中，您可能并不那么在乎。在这种情况下，您正在构建一个小型网络系统，并且您可能不打算让网络变得非常大。网络范围有限，因此可以更轻松地确定您并不担心多供应商间相互操作的功能。另一方面，如果您是校园网络系统的网络管理员，则使用您网络的其他人将依靠网络来完成他们的工作。扩展的范围会大大改变您的上下游。园区和企业网络一般都会扩大，这使得扩展网络以适应增长成为您的首要任务。此外，在各种流量负载下，网络稳定性成为另一个重要问题。在这种截然不同的背景下，多供应商互操作性和符合标准的要求变得更加重要。IEEE Media System IdentifiersIEEE在开发各种以太网媒体系统时为其分配了速记标识符。由三部分组成的标识符包括速度、使用的信令类型以及有关物理介质的信息。以下列出了一些比较大众的媒介系统及其标识符。这些系统包括您作为网络开发人员或用户最有可能遇到的系统。还有许多其他系统是为更专业的环境而开发的，例如backplane Ethernet，此处未列出。10 Megabit per Second (Mb/s) Media Systems在最早的以太网媒介系统中，标识符的物理介质部分基于电缆距离（以米（m）为单位），四舍五入到最接近的100米。在现今的媒介系统中，IEEE工程师放弃了距离约定，标识符的第三部分（由破折号（-）表示）仅标识所使用的媒介类型（双绞线或光纤）。按大致时间顺序排列，标识符包括以下集合：10BASE5这标识了基于粗同轴电缆的原始以太网系统。该标识符表示每秒10兆比特的传输速度、基带（BASE）传输;5 是指给定电缆段的最大长度为 500 米。在这种情况下，基带一词意味着传输介质，粗同轴电缆，专用于传输一种信号：以太网信号。IEEE 802.3 defines a baseband coaxial system as: “A system whereby information is directly encoded and impressed upon the transmission medium. At any point on the medium only one information signal at a time can be present without disruption.” From IEEE Std 802.3-2012, paragraph 1.4.98, p. 22.10BASE2也称为thin Ethernet system，这种介质种类在基带模式下以10 Mb/s的速度运行，电缆段长度最大可达185米。如果这些路段最多只能有 185 米长，为什么标识符显示“2”，从而暗示最大长度为 200 米？答案是，标识符只是一个速记，并不是一个官方规范。IEEE委员会发现，将数字向上舍入很方便，以保持标识符简短且更易于发音。这种低成本同轴以太网的原始版本被昵称为“Cheapernet”。FOIRLFiber Optic Inter-Repeater Link。DIX以太网标准提到了可以在中继器（reapter）之间使用的点对点链路段，但没有提供任何媒介的规格。后来，IEEE委员会开发了FOIRL标准，并于1987年发布。FOIRL最初设计用于将远程以太网同轴电缆段连接在一起。光纤介质对雷击和电气干扰的抗扰强，远距离传输信号能力强，使其成为在建筑物之间传输信号的理想系统。原始FOIRL段中的规范仅提供将两个以太网中继器连接在一起，一个在链路的两端。在等待一组更新的光纤规格出现时，供应商扩展了可以通过光纤连接的设备集，允许FOIRL段也连接到工作站。这些更改被采用并添加到 10BASE-F 标准（本节后面所述）中较新的光纤链路规范中。10BROAD36该系统旨在通过宽带电缆（Boardband cable）系统发送10 Mb/s信号。宽带电缆系统通过将电缆的带宽划分为单独的频率（每个频率分配给给定的服务）来支持单根电缆上的多种服务。有线电视是宽带有线系统的一个例子，其通过一根电缆提供多个电视频道。10BROAD36系统旨在覆盖大面积;36 是指系统上任何两个站点之间允许的 3，600 米距离。1BASE5该标准描述了一个基于双绞线布线的1 Mb/s系统，事实上，该系统不是一个非常流行的系统。1BASE5在市场上被10BASE-T取代，它提供了双绞线布线的所有优点以及更高的10 Mb / s速度。10BASE-T此标识符中的“T”代表“twisted”，意思是twisted-pair wires双绞线。这种以太网系统在基带模式下以 10 Mb/s 的速度运行，在两对 3 类（或更好）双绞线上.在此和所有较新的媒介标识符中使用连字符，以区分较旧的“长度”指示符和较新的“介质类型”指示符The category system for classifying cable quality is described in Chapter 15.10BASE-F此标识符中的“F”代表fiber，表示fiber optic media。这是 10 Mb/s 光纤以太网标准，于 1993 年 11 月作为 IEEE 802.3 标准的一部分采用。100 Mb/s Media Systems此类媒介系统中的标识符包括：100BASE-T这是所有 100 Mb/s 系统的 IEEE 标识符。但要注意，这个包括了光纤和双绞线这两种系统，因此使用“-T”来描述整个系统会有些令人困惑。100BASE-X此标识符是指 100 BASE-TX 和 100 BASE-FX 媒体系统。两个系统都基于相同的4B/5B块信号编码系统，该系统改编自称为光纤分布式数据接口Fiber Distributed Data Interface（FDDI）的100 Mb/s网络标准，其最初由美国国家标准协会（ANSI）标准化。100BASE-TX该标准描述了一个快速以太网系统Fast Ethernet system，该系统在基带模式下以100 Mb/s的速度运行，使用两对5类双绞线电缆。TX 标识符指示这是 100BASE-X 媒体系统的双绞线版本。这也是使用最广泛的快速以太网。100BASE-FX这种类型的快速以太网系统在基带模式下通过multimode fiber optic cable（多模光纤电缆）以100 Mb/s的速度运行。100BASE-T4这种快速以太网在基带模式下以 100 Mb/s 的速度运行，通过四对 3 类或更好的双绞线电缆。它没有被广泛应用，目前已经从市场上消失了。100BASE-T2该标准描述了一个快速以太网系统，该系统在基带模式下以100 Mb/s的速度运行在两对3类或更好的双绞线电缆上。该品种从未由任何供应商开发，因此不存在基于T2标准的设备。1000 Mb/s Media Systems1000 Mb/s 媒介系统的常见标识符包括：1000BASE-X这是基于改编自光纤通道的 8B/10B 块编码方案的千兆以太网媒体系统的 IEEE 标识符，由 ANSI 制定的一种高速网络系统。1000BASE-X 介质系统包括 1000 BASE-SX、1000BASE-LX 和 1000BASE-CX。“X”表示它们都基于相同的块编码方案。1000BASE-SX此标识符中的“S”代表“短”，表示短波长。这种类型的千兆以太网系统使用的光纤中采用短波长传输。1000BASE-LX这种千兆以太网使用长波长光纤媒介。1000BASE-CX这种类型的千兆以太网系统基于原始光纤通道标准，使用短铜缆电缆介质段。1000BASE-T这是 IEEE 通过 5 类或更好的双绞线电缆的 1000 Mb/s 千兆以太网的简写标识符。该系统采用不同信号编码方案，通过双绞线电缆传输千兆位信号。10 Gb/s Media Systems有许多 10 Gb/s 介质系统，其中一些最常用的系统在以下标准中指定：10GBASE-CX410 Gb/s 以太网，通过短距离铜缆组件（最大 15 米）。10GBASE-T10 Gb/s 以太网，通过非屏蔽和屏蔽双绞线电缆。需要使用6A类或更好的双绞线电缆才能达到指定的最大距离。10GBASE-SR通过短距离多模光纤电缆的 10 Gb/s 以太网。10GBASE-LR通过长距离单模光纤电缆的 10 Gb/s 以太网。40 Gb/s Media Systems常用的 40 Gb/s 以太网介质系统包括：40GBASE-CR440 Gb/s 以太网，通过四根短距离双轴铜缆捆绑为一根电缆。40GBASE-SR4通过四根短距离多模光纤电缆实现 40 Gb/s 以太网。40GBASE-LR440 Gb/s 以太网，由一根长距离单模光纤电缆承载，覆盖四个波长。100 Gb/s Media Systems目前最常用的 100 Gb/s 介质系统是：100GBASE-SR1010 个短距离多模光纤电缆上的 100 Gb/s 以太网。100GBASE-LR4100 Gb/s 以太网，由一根长距离单模光纤电缆承载，四个波长。编辑于 2022-11-03 17:31・IP 属地江苏国际标准化组织（ISO）IEEE以太网（Ethernet）赞同 32 条评论分享喜欢收藏申请转载文章被以下专栏收录塞米啃以太网Ethernet学习Ether

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