第05讲 使用广播信道以太网
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计算机三级《网络技术》基础知识:以太网2015计算机三级《网络技术》基础知识:以太网1.以太网的发展1976年7月,Bob在ALOHA网络的基础上,提出总线型局域网的设计思想,并提出冲突检测、载波侦听与随机后退延迟算法,将这种局域网命名为以太网(Ethernet)。
以太网的核心技术是:介质访问控制方法CDMA/CD.这种方法解决了多结点共享公用总线的问题。
早期以太网的传输介质是同轴电缆,后用双绞线,再后用光纤。
2.以太网的帧结构与工作流程(1)以太网数据发送流程冲突:多个站点同时利用总线发送数据,导致数据接收不正确。
总线网没有控制中心,如果一个站点发送数据帧,以广播方式通过总线发送,每一个站点都能收到数据帧,其它站点也可以同时发送,因此冲突不可避免。
CSMA/CD发送流程可简单概括为:先听后发,边听边发,冲突停止,延迟重发。
实现公共传输介质的控制策略,需要解决的问题是:载波侦听,冲突检测,冲突后的处理方法。
(a)载波侦听结点利用总线发送数据时,首先侦听总线是否空闲,以太网规定发送数据采用曼彻斯特编码。
判断总线是否空闲可以判断总线上是否有电平跳变。
不发生跳变总线空闲。
此时如果有结点已准备好发送数据,可以启动发送。
(b)冲突检测方法载波侦听不能完全消除冲突,原因是数字信号是以一定的速率传输的。
例如:结点A发送数据帧时,离他1000m距离的结点在一定的时间延迟后才能收到数据帧,此时间段内如果B也发送数据,造成冲突。
从物理层上看,冲突时多个信号叠加,导致波形不同于任何结点的波形信号。
解决方案:结点A发送数据前,先发送侦听信号,如果侦听信号在最大距离传输时间2倍时,没有冲突信号出现,结点A肯定取得总线的访问权。
冲突信号的延迟时间=2*D/V。
其中:D是结点到最远结点的距离,V表示信号传输速度,信号往返的时间为延迟时间。
进行冲突检测的方法有两种:比较法和编码违例法。
比较法:将发送信号波形与从总线上接收的信号比较,如果不同说明有冲突。
以太网通信原理以太网通信原理是一种局域网技术,通过电缆连接计算机和其他网址设备,它是一种基于帧的通信方式。
以太网使用CSMA/CD(载波侦听多径访问/碰撞检测)协议来控制访问网络链路。
以太网中的每个设备都具有一个全球唯一的物理地址,称为MAC地址。
以太网使用分组交换技术,将数据分为小块,称为帧,然后通过网络传输。
在以太网通信过程中,计算机发送数据时,将数据分解成帧,并在帧中添加源MAC地址和目标MAC地址,以识别数据发送和接收的设备。
这些帧在网络链路上通过不同设备传输,直到达到目标设备。
目标设备通过匹配帧中的目标MAC地址来接收数据。
在以太网中,当多个设备同时尝试发送数据时,可能会发生碰撞。
为了解决这个问题,以太网使用CSMA/CD协议。
设备在发送数据之前,先监听网络上是否有其他设备正在发送数据。
如果检测到信道空闲,设备开始发送数据。
如果多个设备在同一时间开始发送数据,就会发生碰撞。
当发生碰撞时,设备会发送一个干扰信号,然后等待一个随机时间段后重新发送数据。
以太网通信原理还包括网络拓扑结构的选择。
常见的拓扑结构有总线型、星型和环型。
在总线型拓扑中,所有设备都连接在同一条电缆上。
在星型拓扑中,每个设备都连接到一个中央设备,例如交换机或集线器。
在环型拓扑中,设备通过一个环形电缆相互连接。
除了物理层的连接方式和帧的传输,以太网还支持网络层和传输层协议,如IP协议和TCP/UDP协议。
这些协议帮助实现数据的可靠传输和终端设备之间的通信。
总之,以太网通信原理基于帧的通信方式,使用CSMA/CD协议控制访问网络链路。
它还包括网络拓扑结构的选择和支持网络层和传输层协议。
通过理解以太网通信原理,可以更好地理解和使用局域网技术。
以太网简要教程一、概述通常我们所说的以太网主要是指以下三种不同的局域网技术:以太网/IEEE 802.3—采用同轴电缆作为网络媒体,传输速率达到10Mbps;100Mbps以太网—又称为快速以太网,采用双绞线作为网络媒体,传输速率达到100Mbps;1000Mbps以太网—又称为千兆以太网,采用光缆或双绞线作为网络媒体,传输速率达到1000Mbps(1Gbps)以太网以其高度灵活,相对简单,易于实现的特点,成为当今最重要的一种局域网建网技术。
虽然其它网络技术也曾经被认为可以取代以太网的地位,但是绝大多数的网络管理人员仍然把将以太网作为首选的网络解决方案。
为了使以太网更加完善,解决所面临的各种问题和局限,一些业界主导厂商和标准制定组织不断的对以太网规范做出修订和改进。
也许,有的人会认为以太网的扩展性能相对较差,但是以太网所采用的传输机制仍然是目前网络数据传输的重要基础。
二、以太网工作原理以太网是由Xeros公司开发的一种基带局域网技术,使用同轴电缆作为网络媒体,采用载波多路访问和碰撞检测(CSMA/CD)机制,数据传输速率达到10Mbps。
虽然以太网是由Xeros公司早在70年代最先研制成功,但是如今以太网一词更多的被用来指各种采用CSMA/CD技术的局域网。
以太网被设计用来满足非持续性网络数据传输的需要,而IEEE802.3规范则是基于最初的以太网技术于1980年制定。
以太网版本2.0由Digital Equipment Corporation、Intel、和Xeros三家公司联合开发,与IEEE 802.3规范相互兼容。
太网结构示意图如下:以太网/IEEE 802.3通常使用专门的网络接口卡或通过系统主电路板上的电路实现。
以太网使用收发器与网络媒体进行连接。
收发器可以完成多种物理层功能,其中包括对网络碰撞进行检测。
收发器可以作为独立的设备通过电缆与终端站连接,也可以直接被集成到终端站的网卡当中。