以太網是怎么回事？

以太網是當今現有局域網采用的最通用的通信協議標準，組建于七十年代早期。

Ethernet(以太網）是一種傳輸速率為10Mbps的常用局域網（LAN）標準。

在以太網中，所有計算機被連接一條同軸電纜上，采用具有沖突檢測的載波感應多處訪問（CSMA/CD）方法，采用競爭機制和總線拓樸結構。

基本上，以太網由共享傳輸媒體，如雙絞線電纜或同軸電纜和多端口集線器、網橋或交換機構成。

在星型或總線型配置結構中，集線器/交換機/網橋通過電纜使得計算機、打印機和工作站彼此之間相互連接。

以太網具有的一般特征概述如下： 共享媒體：所有網絡設備依次使用同一通信媒體。

廣播域：需要傳輸的幀被發送到所有節點，但只有尋址到的節點才會接收到幀。

CSMA/CD：以太網中利用載波監聽多路訪問/沖突檢測方法（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）以防止 twp 或更多節點同時發送。

MAC 地址：媒體訪問控制層的所有 Ethernet 網絡接口卡（NIC）都采用48位網絡地址。

這種地址全球唯一。

Ethernet 基本網絡組成： 共享媒體和電纜：10BaseT（雙絞線），10Base-2（同軸細纜），10Base-5（同軸粗纜）。

轉發器或集線器：集線器或轉發器是用來接收網絡設備上的大量以太網連接的一類設備。

通過某個連接的接收雙方獲得的數據被重新使用并發送到傳輸雙方中所有連接設備上，以獲得傳輸型設備。

網橋：網橋屬于第二層設備，負責將網絡劃分為獨立的沖突域獲分段，達到能在同一個域/分段中維持廣播及共享的目標。

網橋中包括一份涵蓋所有分段和轉發幀的表格，以確保分段內及其周圍的通信行為正常進行。

交換機：交換機，與網橋相同，也屬于第二層設備，且是一種多端口設備。

交換機所支持的功能類似于網橋，但它比網橋更具有的優勢是，它可以臨時將任意兩個端口連接在一起。

交換機包括一個交換矩陣，通過它可以迅速連接端口或解除端口連接。

與集線器不同，交換機只轉發從一個端口到其它連接目標節點且不包含廣播的端口的幀。

以太網協議：IEEE 802.3標準中提供了以太幀結構。

當前以太網支持光纖和雙絞線媒體支持下的四種傳輸速率： 10 Mbps – 10Base-T Ethernet（802.3） 100 Mbps – Fast Ethernet（802.3u） 1000 Mbps – Gigabit Ethernet（802.3z)） 10 Gigabit Ethernet – IEEE 802.3ae 以太網簡史： 1972年，羅伯特?梅特卡夫(Robert Metcalfe)和施樂公司帕洛阿爾托研究中心(Xerox PARC)的同事們研制出了世界上第一套實驗型的以太網系統，用來實現Xerox Alto（一種具有圖形用戶界面的個人工作站）之間的互連，這種實驗型的以太網用于Alto工作站、服務器以及激光打印機之間的互連，其數據傳輸率達到了2.94Mbps。

梅特卡夫發明的這套實驗型的網絡當時被稱為Alto Aloha網。

1973年，梅特卡夫將其命名為以太網，并指出這一系統除了支持Alto工作站外，還可以支持任何類型的計算機，而且整個網絡結構已經超越了Aloha系統。

他選擇“以太”（ether）這一名詞作為描述這一網絡的特征：物理介質（比如電纜）將比特流傳輸到各個站點，就像古老的“以太理論”（luminiferous ether）所闡述的那樣，古代的“以太理論”認為“以太”通過電磁波充滿了整個空間。

就這樣，以太網誕生了。

最初的以太網事一種實驗型的同軸電纜網，沖突檢測采用CSMA/CD 。

該網絡的成功，引起了大家的關注。

1980年，三家公司（數字設備公司、Intel公司、施樂公司）聯合研發了10M以太網1.0規范。

最初的IEEE802.3即基于該規范，并且與該規范非常相似。

802.3工作組于1983年通過了草案，并于1985年出版了官方標準ANSI/IEEE Std 802.3-1985。

從此以后，隨著技術的發展，該標準進行了大量的補充與更新，以支持更多的傳輸介質和更高的傳輸速率等。

1979年，梅特卡夫成立了3Com公司，并生產出第一個可用的網絡設備：以太網卡（NIC）， 它是允許從主機到IBM終端和PC機等不同設備相互之間實現無縫通信的第一款產品，使企業能夠以無縫方式共享和打印文件，從而增強工作效率，提高企業范圍的通信能力。

以太網和IEEE802.3： 以太網是Xerox公司發明的基帶LAN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年代為解決網絡中零散的和偶然的堵塞而開發的，而IEEE802．3標準是在最初的以太網技術基礎上于1980年開發成功的。

現在，以太網一詞泛指所有采用CSMA／CD協議的局域網。

以太網2．0版由數字設備公司、Intel公司和Xerox公司聯合開發，它與IEEE802．3兼容。

以太網和IEEE802．3通常由接口卡（網卡）或主電路板上的電路實現。

以太網電纜協議規定用收發器將電纜連到網絡物理設備上。

收發器執行物理層的大部分功能，其中包括沖突檢測及收發器電纜將收發器連接到工作站上。

IEEE802．3提供了多種電纜規范，10Base5就是其中的一種，它與以太網最為接近。

在這一規范中，連接電纜稱作連接單元接口（AUI），網絡連接設備稱為介質訪問單元（MAU）而不再是收發器。

1．以太網和IEEE802．3的工作原理 在基于廣播的以太網中，所有的工作站都可以收到發送到網上的信息幀。

每個工作站都要確認該信息幀是不是發送給自己的，一旦確認是發給自己的，就將它發送到高一層的協議層。

在采用CSMA／CD傳輸介質訪問的以太網中，任何一個CSMA／CDLAN工作站在任何一時刻都可以訪問網絡。

發送數據前，工作站要偵聽網絡是否堵塞，只有檢測到網絡空閑時，工作站才能發送數據。

在基于競爭的以太網中，只要網絡空閑，任一工作站均可發送數據。

當兩個工作站發現網絡空閑而同時發出數據時，就發生沖突。

這時，兩個傳送操作都遭到破壞，工作站必須在一定時間后重發，何時重發由延時算法決定。

2．以太網和IEEE802．3服務的差別 盡管以太網與IEEE802．3標準有很多相似之處，但也存在一定的差別。

以太網提供的服務對應于OSI參考模型的第一層和第二層，而IEEE802．3提供的服務對應于OSI參考模型的第一層和第二層的信道訪問部分（即第二層的一部分）。

IEEE802．3沒有定義邏輯鏈路控制協議，但定義了幾個不同物理層，而以太網只定義了一個。

IEEE802．3的每個物理層協議都可以從三方面說明其特征，這三方面分別是LAN的速度、信號傳輸方式和物理介質類型。