数据通信第九讲 以太网共28页
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以太网基本原理分解以太网是一种广泛应用于局域网(LAN)的计算机网络技术,它提供了高速、可靠、经济的数据传输。
以太网基于一系列的基本原理,如介质访问控制、帧结构、链路层地址等。
下面将以太网的基本原理进行分解。
1.介质访问控制(MAC):以太网使用CSMA/CD(载波侦听多点接入/冲突检测)技术来协调多个设备共享同一物理介质。
当设备要发送数据时,首先监听物理介质上是否有信号,如果没有信号则进行发送;如果有信号,则等待一段随机时间窗口再次监听,并解决数据包冲突的问题。
这种机制可以有效地减少冲突,提高网络的可靠性和吞吐量。
2. 帧结构:以太网数据在物理介质上传输时被划分为若干个帧(Frame)。
每个帧由一个帧起始符、目的地址、源地址、长度/类型、数据以及帧检验序列等字段组成。
帧起始符用于帧的识别,目的地址和源地址表示数据的发送和接收方,长度/类型表示数据的类型或长度,数据字段是实际的数据内容,帧检验序列用于检测传输中的错误。
3.链路层地址:为了能够在以太网上正确地发送和接收数据,每个设备都必须具有唯一的链路层地址。
以太网使用一个48位的物理地址,即MAC地址,来标识每个设备。
MAC地址是由网络设备的制造商在制造时分配的,它唯一地标识了网络中每个设备。
当数据在以太网上传输时,发送方需要将目的设备的MAC地址添加到帧中,以便接收方正确地接收数据。
4. 媒体类型:以太网支持多种不同类型的物理媒体,包括双绞线、同轴电缆和光纤。
不同的物理媒体具有不同的传输速率和最大距离,以太网根据不同的媒体类型来选择合适的传输速率和距离。
例如,10BASE-T以太网使用双绞线作为物理媒体,传输速率为10 Mbps;而1000BASE-SX 以太网使用多模光纤作为物理媒体,传输速率为1 Gbps。
5.网络拓扑:以太网可以采用不同的网络拓扑结构,如总线型、星型和环型。
总线型拓扑是最常见的结构,所有设备都连接到同一根总线上。
星型拓扑将所有设备连接到一个中央设备(如交换机)上。
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。
以太网的解释以太网(EtherNe t)以太网最早由X e rox(施乐)公司创建,在1980年,D EC、lntel和X erox三家公司联合开发成为一个标准,以太网是应用最为广泛的局域网,包括标准的以太网(10Mbit/s)、快速以太网(100Mbit/s)和10G(10Gbit/s)以太网,采用的是CSMA/CD访问控制法,它们都符合IEEE802.3IEEE 802.3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、FDDI和AR CNET。
历经100M以太网在上世纪末的飞速发展后,目前千兆以太网甚至10G以太网正在国际组织和领导企业的推动下不断拓展应用范围。
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(RobertMetcalf e)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离开了施乐,成立了3Com公司。
3com 对迪吉多, 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日出台。
当时业界有两个流行的非公有网络标准令牌环网和AR CNET,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。
梅特卡夫曾经开玩笑说,Jerry Saltzer为3Com的成功作出了贡献。
以太网通信技术原理详解随着网络技术的不断发展,以太网已经成为了现今最为常见、最为广泛应用的局域网技术之一。
无论是家庭、学校、企业还是政府机构,都可能会采用以太网技术进行网络搭建与数据传输。
那么,以太网通信技术的原理究竟是什么呢?下面,我们就来一探究竟。
一、物理层在以太网通信技术中,物理层负责实现网路中各个节点之间的数据传输。
无论是传统的双绞线网络还是现在普及的光纤网络,它们都需要物理层的支持才能正常运行。
以太网的物理层使用一种叫做CSMA/CD协议的技术,该协议可以有效避免网络中发生冲突现象。
具体来说,当网络中的多个节点同时发送数据时,会发生冲突,而节点会根据时间随机等待一段时间后重新发送,从而避免相互干扰,使得数据传输更加稳定、可靠。
二、数据链路层数据链路层是以太网通信技术中非常重要的一层。
它主要负责数据的格式化和传输,对数据进行帧的划分和重组,同时还会对传输的数据进行差错检测和纠正。
以太网的数据链路层标准是IEEE802.3协议。
该协议规定了以太网数据帧的格式和传输方式。
数据帧由7个部分组成,分别是前导码、目标地址、源地址、类型/长度、数据、校验和和帧尾。
三、网络层网络层是以太网通信技术中最核心的一层,它负责实现数据的路由和传输。
通过对数据的分组和重组,网络层可以实现不同节点之间的数据传输。
同时,网络层还使用一种叫做IP地址的标识方式来确定节点之间的通信关系。
四、应用层应用层是以太网通信技术中最上层的一层,它主要负责对网络应用进行支持。
无论是我们平时所使用的浏览器、邮件客户端、聊天工具还是文件共享软件,都是在应用层上运行的。
总的来说,以太网通信技术的原理非常复杂,涉及到的层次和技术也非常多。
对于一般用户来说,了解上述关键层次的原理就足够了。
在实际应用中,我们还需要了解其他一些相关的知识,比如如何配置网络设备、如何诊断故障等等。
只有通过全面了解和实践,我们才能更好地掌握以太网通信技术的原理和实践技巧。
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。
目录第一部分通信基础知识第一章概述第二章传输基础知识第三章交换基础知识第四章分层通信体系结构第二部分通信网络第一章概述第二章电话网第三章ISDN综合业务数字网第四章DDN网第五章帧中继网第六章ATM第七章接口和接入网第八章信令网第九章同步网第十章管理网第三部分计算机网络第一章概述第二章局域网第三章TCP/IP协议族第四章网络连接设备及网络软件第五章交换式网络第六章INTERNET第四部分数据固定网网络拓朴图第一节ATM网网络拓朴图第二节VOIP网网络拓朴图第三节193长途网网络拓朴图第四节广西165网网络拓朴图第五部分各县组网结构第一节各县组网结构和当前现状第二节各县组网结构示意图第三节专线故障处理流程第四节数据业务故障处理表第六部分数据专员工作职责及考核要求第七部分设备维护常识及常见故障处理第一节县、镇级基本网络组网方式第二节设备故障判断方法第八部分数据网运行维护制度第一节安全操作规程第二节机房管理和安全保密规定第三节障碍处理和障碍报告制度第一部分 通信基础知识第一章 概 述通信的目的是为了信息的传递。
携带信息的信号可分为模拟信号(如话音)和数字信号(计算机输出的信号)。
信息的传递由通信系统来完成。
1.1 通信系统的组成通信系统由硬件和软件组成。
硬件包括终端、传输和交换三大部分。
● 终端:包括普通电话、移动电话、计算机、数据终端、可视电话、会议电视终端等。
● 传输系统:信息传递的通道,一般叫信道。
● 交换系统:完成接入交换节点链路的汇集、转接和分配。
● 通信系统软件:为能更好完成信息的传递和转接交换所必须的一整套协议、标准,包括网络结构、网内信令、协议和借口以及技术体制、接口标准等。
☞ 注释1.2 通信系统的分类按照系统所传输的信号来分类,则系统可分为模拟通信系统和数字通信系统。
● 模拟通信系统:用模拟信号传递消息的系统。
● 数字通信系统:用数字信号传递消息的系统。
由于光纤通信的普及和集成工艺的发展,数字通信系统具有抗干扰能力强,数字信号可再生,可综合各种业务,便于和计算机系统连接,易于集成等优点,所以逐渐取代了模拟通信系统。