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网线分析报告1. 引言本文档旨在对所给网线进行分析，并通过测量和测试得出结论和建议。
通过对网线的测试数据和分析结果，我们将评估网线的性能，并提供优化建议。
2. 网线性能测试我们对所给网线进行了一系列的性能测试，包括距离测试、传输速率测试和信号稳定性测试。
2.1 距离测试我们首先对网线进行了距离测试。
通过将网线连接到两个测试点，我们测量了数据的传输距离。
根据测试结果，所给网线可以支持最大传输距离为100米。
2.2 传输速率测试接下来，我们进行了传输速率测试。
通过使用标准的文件传输测试工具，我们测量了数据在网线上的传输速率。
根据测试结果，所给网线支持最大传输速率为1 Gbps。
2.3 信号稳定性测试最后，我们进行了信号稳定性测试。
通过在测试过程中模拟不同的网络负载和环境干扰，我们评估了网线传输过程中的信号稳定性。
测试结果表明，所给网线在不同负载条件下都能保持稳定的信号传输。
3. 网线性能分析基于我们进行的各项测试，我们对所给网线的性能进行了分析。
3.1 距离性能分析所给网线能够支持最大传输距离为100米，这在一般的办公环境中是足够的。
如果需要更长的传输距离，可以考虑使用放大器或者更高级别的网线。
3.2 传输速率分析所给网线支持最大传输速率为1 Gbps，这在绝大多数的办公环境中足够了。
但是，如果有更高的传输需求，可以考虑升级到更高速的网线，如10 Gbps。
3.3 信号稳定性分析在信号稳定性测试中，所给网线表现出良好的表现，不受环境干扰和负载的影响。
这意味着在正常的办公环境中，所给网线可以提供可靠的信号传输。
4. 网线优化建议基于对所给网线性能的分析，我们提出以下优化建议：1.如果需要更长的传输距离，可以考虑使用放大器或者更高级别的网线，以确保信号的稳定传输。
2.如果有更高的传输速率需求，可以考虑升级到更高速的网线，如10Gbps。
3.在办公环境中，定期检查网线的连接是否稳固，避免因连接不良导致信号传输中断。
以太网信号质量问题之收发器驱动偏置电阻的处理一前言对于系统设计人员来说，模数混合电路中最困难的地方在于模拟部分的设计，其中最具代表性的就是我们经常要面对的物理层收发器(PHY)及其收发回路和匹配网络的设计。
即使对于应用比较成熟的以太网物理层设计而言，DA C驱动电流的基准偏置，差分信号线对的走线，乃至于匹配电阻的位置，都有可能影响到其物理层的信号质量并通过接口技术指标测试暴露出来。
二以太网口信号质量测试分析1 100Base-TX接口测试环境及其设置100Base-TX接口测试原理100Base-TX接口的测试采用业内比较通用的诱导发包的方法来引导DUT发出扰码后的IDLE进行测试，更多细节请参考美国力科公司《Ethernet solution-QualiPHY》专项技术文档，测试设备：测试拓扑如图1：图1 Ethernet接口指标测试连接框图2 测试中出现的问题本次测试将主要验证产品上4个以太网100Base-TX接口的技术指标。
对于其中比较直观的100Base-TX物理层的眼图模板，《ANSI+X3_263-1995》标准中有着明确的眼图模板定义见图2。
图2 100Base-TX 眼图模板关于100Base-TX接口技术指标的测试方法，《IEEE Std 802.3-2000》标准中也有详细的说明，工程师按照诱导发包的测试方法进行了网口眼图的测试，测试过程中发现测试网口出现了信号波形碰触模板的问题，波形见图3：图3 以太网口测试眼图_FAIL3 问题分析解决从眼图初步分析来看，发送信号的幅度应该是满足要求的。
但是可以明显的发现信号边沿还是比较缓，而且从单个波形来看边沿有不单调的问题。
方案的原厂是一家通讯业内专注于IP宽带解决方案的国际型大公司，其以太网模块部分应该经过详细验证过。
最大的可能是二次开发过程中板级系统设计时的一些关键技术参数的配合问题。
工程师在进行了信号幅度以及上升下降时间等细节指标的测试之后证明了之前的判断，信号的幅度是满足要求的，但信号的上升下降时间与其他的方案相比确实大了（此方案的信号上升下降时间在4.3nS~4.6nS区间，虽然满足标准中要求的3~5nS。
实验一物理层实验一、实验目的1. 进一步理解并掌握物理层的定义和功能。
2. 了解并掌握物理层的特性。
3. 掌握物理层典型的接口规范EIA RS 232C的功能特性，并利用RS 232C通信接口实现两台PC间会话的基本通信程序。
4. 进一步掌握Windows下事件编程机理，掌握VS 2008中用户自定义事件、消息的使用方法，以及消息响应函数的编写方法。
二、实验内容1.观察实验用串行口连线的连接情况。
2.按图1-5(a)所示的计算机网络原理实验物理连接模型，将PC连接起来。
3.仔细阅读TSerialPort类的定义及实现的源代码。
4.设计基本串行通信程序，在两台通过RS 232C串行口连接的PC间传输单个字符。
（a）（b）图1-5网络原理实验物理连接方法三、实验环境实验环境为: windows平台下Virtual Studio 2008 +VSPM虚拟串口工具.四、程序算法和相关协议1. 程序算法以Physical.cs和SAP.cs为基础文件,完成数据已字节形式在端口内的传输.接收与待传送的数据先行存储在缓冲队列中,之后由相关的发送与接收程序完成工作.2．分批传送协议数据的发送:数据发送以自定义最大发送字节数为基准(定义为256字节)对长数据进行切割,分割为一个个数据段.数据的封装:所有待发送数据段的头部插入1字节的标识符进行封装.Byte字符发送类型Byte字符发送类型00000000 图片起始符00000003 文件起始符00000001 文本起始符00000004 接续符00000002 待扩充起始符00000005 终止符数据的存储:上行队列:物理层数据交付上层应用的缓冲数据存储区域.下行队列:上层数据交付物理层处理的数据缓冲存储区域.接收缓冲区:端口接收的数据存储在接受缓冲区中,等待物理层进一步接收其后续数据.(定义为512K)数据的接收:循环接收数据段接收后解析数据段首部.若为起始符,则将数据段存储在数据的接收缓冲区中.若为后续符,则将首部去除后存储在数据接收缓冲区.若是终止符,丢弃该帧,并且将缓冲区内的所有数据压入上行队列,清空数据接收缓冲区.五、程序运行截图1. 程序运行端口状态2. 发送文本七、实验中的问题与解决1．发送端: 第二次输出的部份, 会在serial driver 内queue 住. 不会盖掉第一次输出的部份. data 会依序送出. 接收端: 会依序填入input buffer 内(default 4KB, but depends on memory size), 除非buffer overflow, 不然第二次的data 也不会盖住第一次的.八、实验心得与体会通过这次实验我了解了物理层的基本作用与工作方式,熟悉了SerialPort类的属性和方法.并且自己尝试写了一个小协议.虽然还有很多欠缺之处,但是依然感觉到受益匪浅.这次实验我很开心啊~~~~九、分析与思考1. EIA-232和RS-449接口标准各用在什么场合?答：EIA-232和RS-449接口均可用于串性通信，EIA-232接口适用于低速、低距离场合，标准电话线路（一个话路）的物理层接口。
以太网实验报告篇一：计算机网络实验报告(以太网帧格式分析) 计算机网络实验报告学院计算机与通信工程学院专业网络工程班级 1401班学号一、实验名称：IP分组分片实验二、实验目的：使用ping命令在两台计算机之间发送大于MTU的数据报，验证分片过程，加深对IP分片与重组原理的理解。
三、实验环境：实验室局域网中任意一台主机PC1，另一台为校园网的服务器。
四、实验步骤及结果：步骤1：查看实验室PC1和校园网WWW服务器的IP地址并记录PC1:WWW服务器:步骤2：在PC1上运行Wireshark捕获数据包，为了只捕获和实验内容有关的数据包，设置Wireshark的捕获条件对方主机的IP地址即步骤3：在PC1上执行ping命令，向WWW服务器发送4500B的数据报文：Ping -l 4500 –n 2。
步骤4：停止截获报文，将结果保存为IP分片-学号-姓名，并对截获的报文进行分析，回答下列问题。
(1) 以太网的MTU是多少？答:1500字节(2) 对截获的报文分析，将属于同一ICMP请求报文的分片找出来，主机PC1向WWW服务器发送的ICMP请求报文分成了几个分片？答：四个分片，如图(3) 若要让主机PC1向WWW服务器发送的数据分为3个分片，则ping命令中的报文长度应为多大？为什么？答：长度应为：2961~4440，由图可知(4) 将第二个ICMP请求报文的分片信息填入表。
ICMP请求报文分片信息篇二：计算网络实验实验报告(樊国龙XX118015) 湖北文理学院计算机网络课程实验报告学院物电学院专业自动化班级 1211学号 XX118015姓名樊国龙任课教师王福林实验一、以太网帧的构成实验目的1. 掌握以太网的报文格式2. 掌握MAC地址的作用3. 掌握MAC广播地址的作用4. 掌握LLC帧报文格式5. 掌握仿真编辑器和协议分析器的使用方法实验原理1、两种不同的MAC帧格式常用的以太网MAC帧格式有两种标准，一种是DIX Ethernet V2标准；另一种是IEEE的802.3标准。
以太网接口物理层一致性测试苏水金有限公司司）有限公（中国泰克科技克科技（中国）以太网的起源与发展1972年Metcalf与他在Xerox PARC的同事们，在研究如何将Xerox Altos工作站与其他Xerox Altos工作站、服务器以及激光打印机相互联网。
他们成功的用一个网络实现了2.94Mb/s的数据传输率的互联, 并将此网络命名为Alto Aloha网络。
1973年Metcalf 将此延伸至支持其他的计算机类型, 并改名为Ethernet。
因为Ether（以太）,曾被科学家认为是电磁波在真空中的传输介质。
而Ethernet就是以太网的意思，就是数据传输的网络。
如此，以太网便诞生了。
1976年, Metcalf拿到了专利, 并邀请了Intel 与Digital 成立了DIX group, 并在1989 年, 演变成了IEEE802标准。
基本上IEEE 802.3 是OSI第二层的协议，负责链路的接入管理与流量控制。
IEEE 802.3物理层可以通过不同的介质来实现，包括3类、4类、5类线（STP屏蔽与UTP非屏蔽双绞线），同轴铜线，多模与单模光纤等等。
其传输速率也从最初的10M发展到100M、1000M乃至当今的10GIEEE 802.3标准的发展IEEE 802.3定于1985年–10M速率，采用同轴电缆作为传输载体IEEE 802.3i定于1990年–10M速率，采用双绞线(屏蔽/非屏蔽)作为传输载体 IEEE 802.3u定于1995年–100M速率，采用双绞线(屏蔽/非屏蔽)作为传输载体–100M速率，采用光纤（单模/多模）作为传输载体IEEE 802.3z定于1998年–1000M速率，采用光纤（单模/多模）作为传输载体IEEE 802.3ab定于1999年–1000M速率，采用双绞线（单模/多模）作为传输载体IEEE 802.3ae定于2001年–10G速率，采用光纤（单模/多模）作为传输载体以太网基础知识：10Base-T 10Base-T与ISO/IEC的关系以太网的物理层：10Base-T编码方式：Manchester Manchester 编码方法编码方法,即“0”=由“+”跳变到“-”, “1”=由“-”跳变到“+”,因为不论是“0”或是“1”, 都有跳变, 所以总体来说,信号是DC平衡的,并且接收端很容易就能从信号的跳变周期中恢复出时钟.以太网的物理层：10Base-T 模板测试：脉冲电压模板以太网的物理层：100Base-TXPCS(Physical Coding Sublayer)：负责编码，PCS通过MII接口接收100Mbps的码流，PCS将每4bit数据编译成5bit。
网络分析与测试报告摘要：本文为网络分析与测试报告，旨在对某企业网络进行全面的测试和分析，以评估其网络性能和安全性。
通过对网络连接的稳定性、带宽利用率、延迟、丢包率等指标的测试，对网络的整体情况进行评估和分析。
同时，通过网络安全测试和漏洞扫描，检测网络中的潜在安全隐患，并提出相应的改进建议。
1. 简介网络在现代企业中扮演着至关重要的角色，对企业的运营和发展起着举足轻重的作用。
因此，对网络进行必要的测试和分析是确保网络运行稳定和安全的关键步骤。
2. 网络测试2.1 网络连接稳定性测试网络连接的稳定性是企业网络性能的关键指标之一。
通过对网络连接进行测试和分析，可以评估网络的可用性和稳定性。
本次测试使用Ping命令对网络连接进行测试，结果显示网络连接稳定性良好，延迟较低，丢包率接近0。
2.2 带宽利用率测试带宽利用率是衡量网络性能的重要指标之一。
通过对企业网络的带宽利用率进行测试和分析，能够判断网络是否具备足够的带宽来满足当前和未来的业务需求。
本次测试使用网络流量监测工具对网络带宽利用率进行测试，结果显示网络带宽利用率较低，还有一定的空余带宽可供使用。
3. 网络分析3.1 延迟分析网络延迟是衡量网络响应速度的重要指标之一。
通过对企业网络的延迟进行测试和分析，可以评估网络的响应速度和性能。
本次测试使用Ping命令对网络延迟进行测试，结果显示网络延迟较低，具备良好的响应速度。
3.2 丢包率分析网络丢包率是衡量网络稳定性和数据传输质量的重要指标之一。
通过对企业网络的丢包率进行测试和分析，可以评估网络数据传输的稳定性和可靠性。
本次测试使用网络诊断工具对网络丢包率进行测试，结果显示网络丢包率接近于0，具备良好的数据传输质量。
4. 网络安全测试4.1 漏洞扫描网络安全是企业信息系统中最为重要的方面之一。
通过定期进行漏洞扫描，可以及时发现网络中的潜在安全漏洞，并进行相关的修复和防护工作。
本次测试使用漏洞扫描工具对企业网络进行全面的漏洞扫描，发现了若干潜在的安全隐患，并提供了相应的修复建议。
Ethernet信号测试方法一、Ethernet物理层测试1、简介在PC和数据通信等领域中，以太网的应用非常广泛。
以太网的技术从1990年10Base-T标准推出以来，发展非常迅速，目前普及的是基于双绞线介质的10兆/百兆/千兆以太网，同时10G以太网的技术也逐渐开始应用。
为了保证不同以太网设备间的互通性，就需要按照规范要求进行响应得一致性测试。
测试所依据的标准主要是IEEE802.3和ANSI X3.263- 1995中的相应章节。
根据不同的信号速率和上升时间，要求的示波器和探头的带宽也不一样。
对于10Base-T/100Base-Tx/1000Base-T的测试需要1GHz带宽。
对于10G以太网的测试，由于其标准非常多，如10GBase-CX、10GBase-T、10GBase-S等，有的是电接口，有的是光接口，不同接口的信号速率也不一样。
10GBase-CX、XAUI、10GBase-T的测试至少需要8G带宽的实时示波器，10GBase-S等光接口的测试，根据不同速率则需要相应带宽的采样示波器。
要进行一致性测试，首先要保证的是测量的重复性，由于以太网信号的摆幅不大，如1000Base-T的信号幅度只有670~820mv，XAUI信号最小摆幅只有200mv，如果测量仪器噪声比较大，就会造成比较大的测量误差。
2、10M/100M/1000M以太网测试方法对于10M/100M/1000M以太网的信号测试，可以选择Agilent 9000系列示波器，也可以选择90000系列示波器。
要进行Ethernet信号的测试，只有示波器是不够的，为了方便地进行以太网信号的分析，还需要有测试夹具和测试软件。
测试夹具的目的是把以太网信号引出，提供一个标准的测试接口以方便测试，测试夹具的型号是N5395B。
下图是夹具的图示。
在N5395B测试夹具上划分了不同的区域，可以分别进行10Base-T/100Base-Tx/1000Base-T的测量。
【车载以太网案例】物理层PMA测试实践下图1为“PMA测试”的测试结果汇总图。
其中，为了验证以太网通信对线缆的敏感度，特选取两组不同特性线缆进行测试对比，果然如意料中那般，确实有“中招”的。
图1 PMA测试结果汇总设备环境组成CANoe+VN接口卡+ VT板卡+程控电源•实物如下图2•CANoe+VN接口卡的作用：DUT测试相关的状态设置和读取•VT板卡的作用：DUT供电控制及提供唤醒源•程控电源的作用：DUT供电示波器+信号发生器+测试软件R&S ScopeSuite•型号：RTO2014，实物如下图3•作用：Transmitter outpout droop、Transmitter timing jitter in MASTER mode、Transmit clock frequency、Transmitter Power Spectral Density、Peak Differential Output、Transmitter Distortion测试图3 以太网示波器RTO2014网络分析仪+软件•型号：ZND，实物如下图4•作用：MDI Return loss、MDI Mode Conversion Loss测试图4 网络分析仪ZND 测试夹具•型号：ZF2，实物如下图5•作用：接口转换、环境配置图5 测试夹具RT-ZF2 秘密武器型号：定制作用：与网络分析仪配合使用，满足对应测试被测对象组成DUT：多通道以太网节点实物如下图6：图6 被测以太网节点专用线束配置调试接口测试过程类别一：基于示波器测试内容•Check the Transmitter outpout droop•Check the Transmitter timing jitter in MASTER mode •Check the Transmit clock frequency•Check the Transmitter Power Spectral Density (PSD)•Check the Peak Differential Output•Check the Transmitter Distortion测试基本流程•测试准备：连接DUT、夹具、示波器探头、信号发生器探头•测试执行：控制器上电➔唤醒DUT➔PHY配置➔操作示波器软件（如下图7）➔获得测试数据和报告图7 测试软件类别二：基于网络分析仪测试内容•Check MDI Return Loss•Check MDI Mode Conversion Loss测试基本流程•测试准备：连接DUT、夹具、网分探头及定制模块•测试执行：校准➔控制器上电➔唤醒DUT➔PHY配置➔操作网络分析软件➔获得测试报告测试结果上述测试内容的结果参考如下图8~13：图8 Transmitter outpout droop图9 Transmitter Timing Jitter in MASTER Mode And Transmit Clock Frequency图10 Transmitter Power Spectral Density And Peak Differential Output Voltage图11 Transmitter Distortion图12：两种线束的MDI Return Loss图13：两种线束的MDI Mode Conversion Loss。
实用文档
实验一以太网组网
一、实验目的
1、正确识别双绞线的类型、类别和标记。
2、掌握两种网线（直通线和双绞线）的制作技术和简单测试方法。
3、熟悉网络实验室的物理布局和网状拓扑结构，认识交换机、路由器、防火墙
等网络设备。
二、实验内容
1、剪取适当长度的UTP，观察UTP绝缘外套上的标志，然后制作一根直通线或
交叉线。
2、使用网络电缆测试仪对制作的网线进行测试，观察结果。
3、仔细观察网络实验室的物理布局，认识各种网络设备。
三、实验设备
制作网线是需要的设备：适当长度的UTP网线1条，RJ-45连接头2个，AMP 压线钳1把，简单电缆测试仪1个，剥线刀1个。
四、实验原理
RJ-45接线方式规定如下：
568B：白橙-橙-白绿-蓝-白蓝-绿-白棕-棕
直通线是指线缆两端遵守相同的线序标准，直通线通常用于不同类型的网络设备之间。
如PC-交换机，交换机-路由器。
交叉线是指双绞线两端的发送线与接收线交叉相连，要求双绞线两端连线一定要进行交叉。
在制作交叉线时，一端为T568A线序标准，而另一端为T568B。
交叉线序用于同一种类型的网络设备之间的连接。
五、实验总结
1、在用剥先刀剥线时，最好是把线伸进去2cm。
2、在把排好序的线往RJ-45接头中塞时，把线剪到1cm,再往进塞。
3、在用简单电缆测试仪测试网线是否做好连通时，看指示灯是否从1亮到8。
如果是，则表示网线连通了。
以太网实验报告篇一：以太网实验报告x电信学院嵌入式系统设计实验报告实验名称USB接口及以太网接口实验专业班级电信102 姓名学号指导教师x一、实验任务1、U盘扇区的读写。
2、以太网简易通信。
3、TFT彩屏使用与简单GUI。
二、实验原理CH375芯片的TXD引脚接地, 从而使其工作于并口模式。
CH375芯片的8位双向数据总线直接与MCU数据口相连,RD#和WR#分别连接到单片机的读选通输出引脚和写选通输出引脚。
片选信号CS#、中断引脚INT#以及地址输入线A0分别与MCU任意分配的引脚相连。
当CS#为低电平时,选通CH375芯片；CH375向MCU请求中断时,将INT#引脚电平拉低，这个时候可以读取中断状态，读到的数据可以判断当前芯片或是工作处于什么状态，也可以分析错误原因，在调试的时候使用，可以编写两版程序，一版用于调试，一版用于实际应用；当A0引脚为高电平时,选择CH375的命令端口,可以写入命令,为低电平时选择数据端口, 可以读写数据，具体操作时序详见数据手册。
实验箱上配有一块寸的TFT触摸彩屏模块，内置TFT专用控制器ILI9325、电阻式触摸屏控制器XPT2046、总线驱动芯片74HC245、电源管理芯片，还有一个SD卡槽。
这个模块实际上就是把一块寸TFT触摸彩屏、控制器、电源管理芯片、电平转化芯片和SD卡槽等器件集成在了一起，并留出了信号和电源的物理接口。
三、实验步骤1、打开IAR FOR ARM建立新工程，并进行命名、保存。
2、在新工程上右击选择options设置选项，在General Options中的divice 项选择NXP公司的LPC2148处理器；在output中的Output Converter项的输出类型选择为Intel型；在Linker中的linker configuration fiel项选择事前复制的*icf 文件；在Debugger的Driver中选择J-Link 在download选项中将verify download和use flash loader两个选项打勾，点击OK 完成设置。
以太⽹帧格式分析实验报告IP,⽽MAC地址就是伪造的,则当A接收到伪造的ARP应答后,就会更新本地的ARP缓存,这样在A瞧来B 的IP地址没有变,⽽它的MAC地址已经不就是原来那个了。
由于局域⽹的⽹络流通不就是根据IP地址进⾏,⽽就是按照MAC地址进⾏传输。
所以,那个伪造出来的MAC地址在A上被改变成⼀个不存在的MAC 地址,这样就会造成⽹络不通,导致A不能Ping通B！这就就是⼀个简单的ARP欺骗。
【实验体会】这次实验最⼤的感触就是体会到了⽹络通信过程的趣味性。
在做ping同学IP的实验时,我发现抓到的包之间有紧密的联系,相互的应答过程很像实际⽣活中⼈们之间的对话。
尤其就是ARP帧,为了获得对⽅的MAC地址,乐此不疲地在⽹络中⼴播“谁有IP为XXX的主机？”,如果运⽓好,会收到⽹桥中某个路由器发来的回复“我知道,XXX的MAC地址就是YYY！”。
另外,通过ping同学主机的实验,以及对实验过程中问题的分析,使我对之前模糊不清的⼀些概念有了全⾯的认识,如交换机、路由器的区别与功能,局域⽹各层次的传输顺序与规则等。
还有⼀点就就是,Wireshark不就是万能的,也会有错误、不全⾯的地⽅,这时更考验我们的理论分析与实践论证能⼒。
成绩优良中及格不及格教师签名: ⽇期:【实验作业】1 观察并分析通常的以太⽹帧1、1 以太⽹帧格式⽬前主要有两种格式的以太⽹帧:Ethernet II(DIX 2、0)与IEEE 802、3。
我们接触过的IP、ARP、EAP 与QICQ协议使⽤Ethernet II帧结构,⽽STP协议则使⽤IEEE 802、3帧结构。
Ethernet II就是由Xerox与DEC、Intel(DIX)在1982年制定的以太⽹标准帧格式,后来被定义在RFC894中。
IEEE 802、3就是IEEE 802委员会在1985年公布的以太⽹标准封装结构(可以瞧出⼆者时间相差不多,竞争激烈),RFC1042规定了该标准(但终究⼆者都写进了IAB管理的RFC⽂档中)。
以太网帧格式分析实验报告【摘要】本实验主要对以太网帧格式进行了详细分析和实验验证。
首先，我们了解了以太网帧的基本概念和结构，并学习了以太网帧在网络中的传输过程。
然后，我们通过Wireshark工具对以太网帧进行捕获和分析，并对实验结果进行了解读。
最后，我们总结了实验过程中遇到的问题和经验教训，并对以太网帧格式进行了简要评价。
【关键词】以太网帧格式，Wireshark，捕获，分析一、引言以太网是目前最常用的局域网传输技术，而以太网帧则是以太网传输过程中的基本单位。
以太网帧格式的正确理解对于网络工程师来说非常重要。
本实验的目的是通过对以太网帧格式的分析和实验验证，加深对以太网帧的理解和应用能力。
二、以太网帧结构以太网帧是由头部（header）、数据（data）和尾部（trailer）三部分组成的。
头部包含了目的MAC地址、源MAC地址、帧类型等信息；数据部分是要传输的数据内容；尾部则包括了帧校验序列等信息。
三、以太网帧的传输过程以太网帧的传输是通过物理层和数据链路层进行的。
当数据从网络层传输到数据链路层时，会被封装成以太网帧的格式。
然后，以太网帧通过物理层的传输介质（如电缆）进行传输。
接收端收到以太网帧后，会解析帧头部来获取目的MAC地址，并将帧传输到上层。
四、Wireshark工具的使用Wireshark是一个常用的网络抓包工具，可以捕获网络中的数据包，并对数据包进行分析。
在本实验中，我们使用Wireshark来捕获和分析以太网帧。
五、实验步骤与结果1. 打开Wireshark并选择网络接口；2. 开始启动网络通信，在Wireshark中捕获数据包；3.分析捕获到的数据包，查看其中的以太网帧信息，如目的MAC地址、源MAC地址、帧类型等。
通过实验，我们成功捕获了多个以太网帧，并对其进行了分析。
我们发现，捕获到的以太网帧中的帧头部包含了各种重要信息，如源MAC地址、目的MAC地址、帧类型等。
这些信息对于实现正确的数据传输非常重要。
1 车载以太网车载以太网是用于连接车内电子单元，并可以连接远程控制单元的新型车载总线，在单对非屏蔽双绞线上可实现 100Mbit/s 甚至1Gbit/s 的数据传输速率，同时满足汽车行业高可靠性、低电磁辐射、低功耗、带宽分配、低延迟以及同步实时性等方面要求。
未来智能网联汽车能够实现在道路上驰骋的移动办公室与移动信息娱乐中心，将成为“人-车-路-云”的新型交通驾驶模式[1]，需要大量的传感器与高速可靠地的网络主干来支持，例如：高级驾驶员辅助系统ADAS 可以提高驾驶安全性并减轻驾驶员驾驶负担，需要360度全身环境感知来做出相应的判断，这需要当前的交通状况，天气，温度，湿度，限速等等信息，然后规划路线，车速，能量分配及行车路线等，这些信息的交互都是发生在ECU 层面的，依靠着以太网的物理层来进行信号转换与传输如图1所示，必须保证信号的完整性。
2 车载以太网物理层车载以太网协议是一组多个不同层次上的协议簇（如图1），但通常被认为是一个4层协议系统：应用层、传输层、网络层、数据链路层。
4层结构对应于OSI 参考模型，并且提供了各种协议框架下形成的协议簇及高层应用程序，例如：UTP、TCP、SOME/IP 及DoIP 等。
参照OSI 模型，物理层在车载以太网的最底层，用BroadR-Reach 提供的标准以太网的MAC 层接口与上层数据链路层连接，能够通过与其他以太网类型相同的方式运行高层协议和软件。
使用单对非屏蔽双绞线与下端ECU 连接，支持全双工通信，同一条链路上的两个节点能够同时发送和接收数据[2]。
100Mb/s 数据流经过物理层，可以转换成66Mbaud/s 的三元信号，可使100Mb/s 的数据率能够在较低的频率范围内实现，而较低的信号带宽可以改善回波损耗，并符合汽车电磁辐射的标准要求。
3 物理编码层与物理介质连接层车载以太网物理层分为两部分如图2所示，PCS(phy sical coding sublayer)物理编码层与PMA (physical medium attachment)物理介质连接层。
以太网物理层信号测试与分析1 物理层信号特点以太网对应OSI七层模型的数据链路层和物理层，对应数据链路层的部分又分为逻辑链路控制子层(LLC)和介质访问控制子层(MAC)。
MAC与物理层连接的接口称作介质无关接口（MII）。
物理层与实际物理介质之间的接口称作介质相关接口（MDI）。
在物理层中，又可以分为物理编码子层（PCS）、物理介质连接子层（PMA）、物理介质相关子层（PMD）。
根据介质传输数据率的不同，以太网电接口可分为10Base-T，100Base-Tx和1000Base-T三种，分别对应10Mbps，100Mbps和1000Mbps三种速率级别。
不仅是速率的差异，同时由于采用了不同的物理层编码规则而导致对应的测试和分析方案也全然不同，各有各的章法。
下面先就这三种类型以太网的物理层编码规则做一分析。
1、1 10Base-T 编码方法10M以太网物理层信号传输使用曼彻斯特编码方法，即“0”=由“+”跳变到“-”，“1”=由“-”跳变到“+”,因为不论是”0”或是”1”,都有跳变,所以总体来说,信号是DC平衡的, 并且接收端很容易就能从信号的跳变周期中恢复时钟进而恢复出数据逻辑。
图1 曼彻斯特编码规则1、2100Base-Tx 编码方法100Base-TX又称为快速以太网，因为通常100Base-TX的PMD是使用CAT5线传输，按TIA/EIA-586-A定义只能达到100MHz，而当PCS层将4Bit编译成5Bit时，使100Mb/s数据流变成125Mb/s数据流，所以100Base-TX同时采用了MLT-3（三电平编码）的信道编码方法，目的是使MDI的5bit输出的速率降低了。
MLT-3定义只有数据是“1”时，数据信号状态才跳变，“0”则保持状态不变，以减低信号跳变的频率，从而减低信号的频率。
图2 MLT-3编码规则100Base-Tx的MAC层在数据帧与帧之间，会插入IDEL帧（IDEL=11111），告诉网上所连接的终端，链路在闲置但正常的工作状态中（按CSMA/CD，DTE数据终端机会检测链路是否空闲，才会发送数据）。
事实上链路绝大部分时间，以IDEL“11111”为主，5Bit IDLE “11111”若每个“1”都跳变的话，MDI信号的频率将会是125MHz，但是经过MLT-3编码后，原来的125MHz变成31.25MHz的信号，使频率变成原来的1/4。
FCC要求以太网不能产生过大的EMI，因为链路绝大部分时间是传输IDEL，MLT-3编码会使频率集中在31.25MHz范围，因此，在MLT-3编码前，PCS层会对数据流进行伪随机的Scrambling扰码，使“11111”分散，同时将能量与频谱扩散。
1、31000Base-T 以太网编码方法1000Base-T在物理层使用5电平4D-PAM编码，每个电平表示5符号-2,-1,0,1,2中的一个符号，每个符号代表2比特信息(其中4电平中每个电平代表2比特位,分别表示00，01，10，11，还有一个电平表示前向纠错码FEC)，这比二电平编码提高了带宽利用率，并能把波特率和所需信号带宽减为原来的一半（125Mbps）。
但多电平编码需要用多位A/D，D/A转换，采用更高的传输信噪比和更好的接收均衡性能。
五个符号与电平的映射关系为:-2->-1, -1->-0.5, 0->0, 1->0.5, 2->1。
图3 4D-PAM编码规则1000Base-T采用了UTP里所有的4对线，并且同时收发，在全双工的模式下，加上使用4D-PMA5编码方法实现1000MB/s的数据传输率。
每对线的数据率为100Mb/s，经8b/10b编码后变为125Mb/s。
每个Baud波特码元代表两个比特的信息，4对线的总带宽为• 125Mb/s x2 x4=1000Mb/s所以，尽管是千兆速率，但实际上对示波器的带宽要求只需能高保真采集125MHz信号即可，原因就是每对线上实际传输率是125Mbps。
2 测试参数说明负责制定以太网标准化规范的是IEEE学会下属的802.3委员会，该规范的一部分内容就是标准测试流程，包括需要分析的参数集、测试工具的使用、结果如何判定等，目的是保证世界上各个不同厂家生产的以太网产品能满足“互操作性”。
三种速率以太网物理层由于编码方法不同，自然而然也就有完全不同的测试规程。
下面逐一解释标准测试集中各参数的具体含义。
2、1 10 Base-T测试项目1 DOV Mask and Voltage Test（差分输出电压的模板以及电压测试）• DOV Mask MAU Ext for external MAU testing ( MAC 模块与PHY模块分离情况下的差分输出电压模板测试）• DOV Mask MAU Ext Inv for external MAU testing of the negative-going pulses ( MAC 模块与PHY模块分离情况下的差分输出电压负脉冲模板测试）• DOV Mask MAU for internal MAU testing ( MAC 模块与PHY模块集成情况下的差分输出电压负脉冲模板测试）• DOV Mask MAU Inv for internal MAU testing of the negative-going pulses( MAC 模块与PHY模块集成情况下的差分输出电压负脉冲模板测试）2 Link Test Pulse Mask (链接脉冲测试)• Link Test Pulse head Mask （链接脉冲帧头模板测试）• Link Test Pulse tail Mask （链接脉冲帧尾模板测试）3 TP_IDL Mask Test （空闲信号模板测试）• TP_IDL Head Mask(空闲信号帧头模板测试）• TP_IDL Tail Mask (空闲信号帧尾模板测试）4 Output Timing Jitter (输出抖动测试)• Output Timing Jitter 8 BT （触发点后8 bit的抖动测试）• Output Timing Jitter 8 BT （触发点后8.5 bit的抖动测试）2、2 100Base-Tx测试项目1 Mask Test (眼图/模板测试）2 Jitter（抖动测试）3 Duty cycle distortion （占空比失真）4 Amplitude, Symmetry, and Overshoot（信号幅度，对称性，以及过冲测试）5 Rise and Fall Time（信号上升，下降时间测试）3 1000Base-Tx测试项目测试模式1：模板测试、峰值电压测试、衰落测试模式1信号是由+2，然后接着127个0，-2，然后接着127个0，+1，然后接着127个0，-1，然后接着127个0，接着是128个+2，128个-2，128个+2，128个-2，最后是1024个0。
验证的目的是：♣接口有否驱动足够的能量将信号传送100米距离。
♣上升时间是否足够快得以实现快速的数据交换♣接口有否发射过多的EMI，♣超过FCC Class A的要求♣信号是否对称，♣即A与B，♣ C与D是否对称图4 模式1各点示意图4 对测试模式1信号的F点500nS后的G点以及H点500nS后的J点，测量他们的电压验证插入磁损耗是否过大。
规范要求，G点的幅度需要大于73.1% F点的幅度，同样J点的幅度需要大于73.1%H点的幅度。
5 测试模式2：主模式抖动6 测试模式3：从模式抖动7 测试模式4：波形失真测试、共模输出电压3、测试配置3、1 示波器的选择·10/100M 以太网电口测试要求示波器带宽高于400MHz，支持型号有力科WaveRunnerXi-A，WavePro7Zi，WaveMaster8Zi。
·1000M 以太网电口测试每路数据线传输速率是125Mbps；示波器主机带宽至少为 1GHz；支持型号包括 WaveRunner 104Xi-A,204Xi-A；WavePro7Zi，WaveMaster8 Zi。
3、2 测试夹具测试夹具的主要功能是将双绞线信号转换成示波器能够直接识别的探头或通道信号。
力科为测试工程师提供的新型以太网测试夹具TF-ENET-B,具有优势特性包括：·同时支持10/100/1000Mbps三种以太网速率级别·免探头设计，只需使用SMA线缆，降低费用，操作便利·高信号质量转发，支持全部以太网测试项目图5 无需探头的TF-ENET-B测试夹具3、3 测试激励生成802.3标准委员会规定，完全测试以太网必须DUT(被测设备)发出专门的测试报文，物理层PHY芯片内部都有测试寄存器。
底层驱动设计工程师通过编程置位此寄存器，PHY芯片就会向UTP线路上发出特定的测试序列报文。
有些厂商，比如Intel和Realtek公司提供高层应用软件，允许测试人员能够直接操作以Intel(或RealTek)以太网芯片为核心处理单元的网卡，并驱动该网卡发送特定测试序列报文到双绞线，示波器采集这种测试序列并加以后处理与分析！4. 力科以太网物理层测试方案力科的以太网物理层信号测试和分析解决方案包括全系列带宽的数字示波器、串行数据分析仪、测试夹具和功能强大、易于使用的QualiPHY软件包，其具有的优势特性包括：4.1、用户可定制测量项目完整的一致性测试包含十几个甚至几十个项目，但不是每次测试都要遍历全部项目。
图6 100Base-Tx测试项目定制窗口QualiPHY软件支持用户可定制化测试项目，可以选择单个或多个项目分别测试，从而大大提高了灵活性。
图5描述的是100Base-T测试项目定制窗口。
4.2、自动化测试根据选择好的测试项目，QualiPHY随即展开一系列自动化测试过程：自动设置示波器工作参数包括采样率、存储深度、采集时间、纵轴刻度、触发电平等；自动定义测量参数；自动调用第三方软件如Matlab对波形运算，自动分析波形和测量结果，自动输出分析结果，整个测试过程完全是自动化的，无需任何人工干预。
在测试过程中会同步显示测试状态和过程提示。
4.3、图表化提示QualiPHY软件的用户界面设计非常人性化和直观实用，它会以图表化的方式显示出一致性测试的每个环节中测试夹具、示波器主机和DUT三者之间的拓扑关系，使用者无需记忆，就能正确设置测试环境。
下图7清晰显示了100Base-T测试中的夹具、DUT和示波器连接关系。
图7 100Base-T测试连接示意图4.4、自动分析测量数据示波器采集波形并按规程测量参数后，QualiPHY软件会自动将其与标准值做对比，并输出此参数通过或失败的结论。
