以太网设备(2)讲解

转发器、集线器、⽹桥、交换机、路由器、⽹关区别今天查阅了很多资料，总算是对这些设备有了⼀些基础的认识。

⾸先，我们把这些设别按层分类。

第⼀层（物理层）：转发器、集线器第⼆层（数据链路层）：⽹桥、交换机第三层（⽹络层）：路由器、⽹关在讲解这些设备之前，我们先重温⼀下⼏个术语介质：以太⽹设备连接到⼀个公共介质上，该介质为电⽓信号的传输提供了⼀条路径。

（传输介质：同轴铜电缆、双绞线、光纤）⽹段：我们将单个共享介质称作⼀个以太⽹段。

节点：连接到⽹段的设备称作站点或节点。

帧：节点使⽤称作帧的简短消息进⾏通信。

帧中必须包含源地址和⽬的地址。

⽹络直径：以太⽹⽹络上两台设备之间的最⼤距离。

CSMA/CD:带冲突检测的载波侦听多路访问。

概念转发器：实现电⽓信号的“再⽣”。

⽤于连接多个以太⽹段并且侦听每个⽹段，主要功能是延伸⽹段和改变传输媒体，从⽽实现信息位的转发。

它本⾝不执⾏信号的过滤功能。

集线器：⼀种典型或称为特殊的转发器。

它的作⽤可以简单的理解为将⼀些机器连接起来组成⼀个局域⽹。

⽹桥：可将两个(或更多)⽹段连接在⼀起，与转发器⼀样能够提⾼⽹络直径，但是⽹桥的不同之处在于它还有助于控制⽹络流量。

交换机：为⽹络上的每⼀个节点提供⼀个专⽤⽹段，能分辨出帧中的源MAC地址和⽬的MAC地址。

路由器：⼀种⾼级的⽹络设备，可以将单个⽹络从逻辑上划分为两个单独的⽹络。

尽管以太⽹⼴播可以通过⽹桥到达⽹络上的所有节点，但是它们⽆法通过路由器，因为路由器形成了⽹络的逻辑边界。

⽹关：⼀种复杂的⽹络连接设备，可以⽀持不同协议之间的转换，实现不同协议⽹络之间的互连。

⽹关具有对不兼容的⾼层协议进⾏转换的能⼒，能够实现异构设备之间的通信。

各个设备之间的关系：由于⽹络直径有限，因此转发器可以⽤来延长⽹络直径。

转发器只有两个接⼝，集线器可以看成⼀个多借⼝的转发器。

由于CSMA/CD⽅式，使得⽹段中⼀旦有⼀个站点发送帧，其他站点都会检测⾃⼰是否为⽬的站点，⽹桥利⽤这⼀特性在不同⽹段间转发数据。

以太网工作原理以太网是一种常见的局域网技术，它使用了一种称为CSMA/CD（载波监听多路访问/碰撞检测）的协议来控制数据传输。

在以太网中，数据被分割成帧，然后通过网络传输。

接下来，我们将详细介绍以太网的工作原理。

首先，以太网使用CSMA/CD协议来控制数据传输。

这意味着当一个设备想要发送数据时，它首先会监听网络，确保没有其他设备正在发送数据。

如果网络空闲，设备就会发送数据。

但是，如果多个设备同时发送数据，就会发生碰撞。

当检测到碰撞时，设备会随机等待一段时间，然后重新发送数据。

其次，以太网使用MAC地址来识别设备。

每个以太网设备都有一个唯一的MAC地址，它由48位二进制数组成。

当数据帧被发送到网络上时，它包含了目标设备的MAC地址，以太网设备会根据这个地址来决定是否接收数据。

此外，以太网使用了CSMA/CD协议来控制网络的拓扑结构。

在以太网中，常见的拓扑结构包括总线型、星型和树型。

总线型拓扑中，所有设备都连接到同一条总线上；星型拓扑中，所有设备都连接到一个中央设备上；树型拓扑则是将多个星型拓扑连接在一起。

最后，以太网使用了以太网交换机来提高网络性能。

交换机可以根据MAC地址来转发数据，而不是像集线器一样简单地将数据广播到整个网络上。

这样可以减少网络拥塞，提高数据传输效率。

总之，以太网是一种常见的局域网技术，它使用了CSMA/CD协议来控制数据传输，使用MAC地址来识别设备，使用不同的拓扑结构来搭建网络，同时利用以太网交换机来提高网络性能。

通过了解以太网的工作原理，我们可以更好地理解局域网的工作方式，从而更好地设计和管理网络。

TAS-WIFI-264_使用说明书_V1.0.2前言感谢使用塔石物联网提供的仔细阅读用户手册，您将领略其完善的功能和简洁的操作方法。

在未声明之前，本公司有权根据技术发展的需要对本手册内容进行修改。

版权声明本手册版权属于塔石物联网，任何人未经我公司书面同意复制、引用或者修改本手册都将承担法律前言 (2)目录 (3)表格索引 (4)图片索引 (4)1、产品概述 (7)1.1接口描述 (7)1.2尺寸描述 (8)4.3.5HTTP4.3.6其他设置版本历史 (48)联系方式 (49)表1:接口说明 (8)表2:基本参数 (9)表3:指示灯说明图24：DHCP服务器界面图25：DHCP/DNS图26：WAN口改为图27：WAN口改为图28：网络-无线界面图29：AP模式SSID图30：AP模式无线密码设置界面图31：无线概况界面搜索热点图32：搜索到的可连接热点图63：HTTP模式配置图图64：其他设置 (45)图65：AT返回错误功能图66：串口缓存功能图67：串口AT回显功能图68：状态上报功能图69：连接服务器超时重启功能图70：远程连接密码图71：多路数据区分1、产品概述TAS-WIFI-264是塔石物联网科技有限公司设备提供一种无线快速联网解决方案。

软件功能完善，覆盖绝大多数常规应用场景。

1.1接口描述图1：模块功能框图序号名称1DC电源座2DC电源端子3网口4指示灯5RELOAD按键6WiFi天线图2：设备尺寸示意图2、产品简介2.1产品特点●支持1路网口，可切换●支持无线AP、STA●硬件看门狗复位●支持Web配置页面●支持静态路由设置、端口转发、黑白名单设置等功能●支持一键恢复出厂设置3、快速入门3.1硬件环境图4：右键网络示意图3)双击Internet协议版本图6：本地连接状态图图7：自动获取IP地址示意图4)上网测试：给设置查看下网络状态。

在电脑的浏览器中输入：图8：路由器登录界面图10：网络诊断页面计划任务：上侧菜单栏选择“系统->计划任务”，默认不启用网络检测，即在计划任务语句前添加。

几种常见的局域网讲解正文：1. 局域网的定义和概念1.1 定义：局域网（Local Area Network，简称LAN）是指在一个相对较小范围内连接多台计算机设备，并通过网络协议进行通信交互的一种计算机网络。

1.2 概念：局域网可以覆盖办公室、学校、家庭等场所，其特点包括高速传输、低延迟以及安全性强。

2. 常见的局域网类型2.1 Ethernet LAN（以太网）- 描述：Ethernet LAN 是最常见且应用广泛的一种局域网技术。

它使用双绞线或光纤作为物理媒介，在数据链路层上实现了可靠而高效率地数据传输。

- 特点：a) 高带宽: 可支持10Mbps至100Gbps不同速度；b) 灵活扩展: 支持星型拓扑结构并能方便添加新节点；c) 易于管理: 使用CSMA/CD碰撞检测技术来处理冲突问题。

2.2 Wi-Fi (无线本地区域网络)- 描述：Wi-Fi 是基于IEEE802标准系列开发出来适用于无线通信环境下的局域网技术。

它使用无线电波作为传输媒介，实现了计算机设备之间的无线连接和通信。

- 特点：a) 便捷性: 用户可以在覆盖范围内自由移动而不受有限物理接口约束；b) 灵活扩展: 可以通过增加访问点来拓展网络覆盖范围；c) 安全性：支持WPA2等安全协议保护数据传输过程中的隐私。

2.3 Token Ring（令牌环）- 描述：Token Ring 是一种基于光纤或双绞线构建起来形成逻辑上闭合回路结构并采用“令牌”进行控制许可权交换方式工作的局域网技术。

- 特点：a）公平分享带宽资源;b）稳定可靠, 具备高容错能力;c）对节点数量要求较少;3. 局域网配置与管理3.1 IP地址分配- 静态IP地址分配方法:a) 手动指定每个主机所需IP地址、子网掩码、默认网关等参数；b) 使用DHCP服务器提供预先定义好的IP池，并将其租借给客户端设备。

3.2 网络拓扑结构- 星型拓扑：所有设备都连接到一个中央集线器或交换机上；- 总线型拓扑：所有设备通过一根共享的传输介质进行通信；- 环形拓扑: 设备按环状布置，每个节点只与相邻两台计算机直接连接。

实验十SDH 设备硬件总体介绍一、实验目的通过对 SDH 传输设备实物的讲解，让学生对OPTIX SDH 设备具体硬件有个大致的了解。

二、实验器材1、 OPTIX 155/622H(METRO1000)设备2套。

2、 OPTIX 155/622(METRO2050)设备1套。

3、维护用终端若干台。

三、实验内容说明对实物和终端分组进行现场讲解。

四、实验步骤系统硬件介绍：1、本实验平台为华为公司最新一代SDH 光传输设备，采用多ADM 技术，根据不同的配置需求，可以同时提供E1 、64K 语音、 10M/100M 、 34M/45M等多种接口，满足现代通信网对复杂组网的需求。

根据实际需要和配置，目前提供E1、64K 语音、 10M/100M 三种接口。

2、实验终端通过局域网（LAN）采用SEVER/CLIENT方式和光传输网元通讯，并完成对网元业务的设置、数据修改、监视等来达到用户管理的目的。

3、本实验平台提供传输设备为OPTIX 155/622和OPTIX 155/622Ｈ，传输速率为STM-1（即 155M ）。

（一）、 OPTIX 155/622 （ METRO2050 ）设备介绍OPTIX155/622 网元外形如 ( 图一 ) 所示：OptiX 155/622设备由机柜、子架、风机盒以及若干可选插入式电路板等构成，可灵活配置为终端复用器（TM）、分插复用器（ADM）、再生中继器（ REG）。

系统可配置为S TM-1单系统或双系统、STM-4单系统或双系统、两者的混合系统，并可实现由 STM-1向 STM-4的在线升级，又可以通过调整配置以满足网络灵活逐级扩容的需求。

本传输实验平台采用三套OPTIX 166/622 SDH 光传输设备，因每个传输设备（也简称网元）硬件配置基本都一样，所以只需介绍其中一个即可。

图一下面就 OPTIX155/622 硬件构成做具体介绍：1.1 电源盒电源盒的外观及内部电路板的位置如( 图二 ) 所示：电源盒安装于OptiX 155/622机柜的顶部。

以太⽹介绍及其线缆概述---⽹络基础篇（2）什么是以太⽹？1. 以太⽹是⼀种局域⽹的技术规范，⽽不是⼀种具体⽹络2. 定义物理层特性3. 定义数据链路层特性4. 定义信号传输模式5. 定义双⼯模式局域⽹分类令牌环/令牌总线⽹络（Token Ring） 没有QoS机制，服务得不到保障FDDI（Fiber Distributed Data Interface ） 改善令牌环的缺点 最⼤100M，仅仅⽀持光纤和5类线，难以移植以太⽹ 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、物理层标准 物理层标准规定了信号、连接器和电缆要求。

物理层-信号信号（差分曼彻斯特编码）标准使不同设备能够实现互相操作。

物理层-连接器连接器分两种： 1. RJ-45连接器（插孔） 2. 光纤连接器物理层-电缆 电缆标准使不同公司制作的电缆和⽹卡能够协调⼯作。

物理介质的类型1、铜介质：（类型包括）　－同轴电缆 －双绞线 - ⾮屏蔽双绞线 - 屏蔽双绞线同轴电缆• 同轴电缆 细缆：50Ω，传输数字信号，使⽤BNC接头连接到⽹卡 粗缆：75Ω，传输模拟信号，需要使⽤转换器转化成AUI接头⾮屏蔽双绞线UTP电缆UTP 电缆的特点UTP 电缆类型 －以太⽹直通电缆 －以太⽹交叉电缆 －反转电缆线序标准： 568A ⽩绿、绿、⽩橙、兰、⽩兰、橙、⽩棕、棕 568B ⽩橙、橙、⽩绿、兰、⽩兰、绿、⽩棕、棕有效线缆长度100⽶屏蔽双绞线 (STP) 电缆2、光纤介质：光纤中⼼是光传播的玻璃芯： – 芯外⾯包围着⼀层折射率⽐芯低的玻璃封套，以使光纤保持在芯内。

– 再外⾯的是⼀层薄的塑料外套，⽤来保护封套。

光纤分为单模光纤和多模光纤：光纤提供全双⼯通信，每个⽅向使⽤⼀根专⽤光缆。

光纤连接器⽹络传输介质标准数据链路层的功能数据链路层通常拆分成两个⼦层：上⼦层和下⼦层。

－逻辑链路控制 －介质访问控制数据链路层-创建帧数据链路层帧格式：数据链路层设备-⽹络适配器（Adapter）⽹络适配器（⽹卡） ⽹络适配器属于数据链路层设备MAC地址 每个⽹卡芯⽚都会烧录⼀个全球唯⼀的MAC地址⽹卡速率 10、100、1000M⾃适应双⼯模式 ⽀持全双⼯、半双⼯、⾃适应数据链路层设备-交换机每个接⼝都有⾃⼰的冲突域所有的接⼝都在同⼀个⼴播域思科⽹络设计三层接⼊层：把每个终端都连接在⼀起。

以太网控制芯片讲解及应用通常采用的计算机网络体系结构是一个5层结构的模型，分别是物理层（PHY）、数据链路层（MAC）、网络层（IP）、传输层（Transport）以及应用层（Application）。

传统的以太网控制器将PHY和MAC整合到同一个芯片中，然后通过软件方式实现IP层及以上协议。

例如，ENC28J60就是一款内置物理层（PHY）及数据链路层（MAC）的以太网控制芯片，要实现单片机与网络的互联必须使用软件实现TCP/IP协议栈。

对于芯片厂商来说，必须提供基本的通信协议，如TCP、UDP等的软件代码；对于用户来说，则必须掌握一定的以太网技术及各种协议的知识，需要花费较多的学习时间才能掌握。

一个完整系统的实现一般需要耗费很多时间。

尤其对于低端的8位单片机来说，TCP/IP协议栈的软件实现方法会给MCU带来过重的负载，有可能无法完成数据通信功能。

韩国WIZnet公司生产的以太网控制芯片W5200整合了5层结构中的前4层，即物理层、数据链路层、网络层和传输层，并在内部利用硬件实现了TCP/IP协议栈。

开发者无需专业的网络知识，使用W5200如同控制外部存储器一样简单，为用户提供了最简单的网络接入方法。

全硬件TCP/IP 协议栈完全独立于主控芯片，可以降低主芯片负载且无需移植繁琐的TCP/IP协议栈，便于产品实现网络化更新。

W5200特点以太网控制芯片W5200具有以下特点：⑴W5200支持硬件TCP/IP协议，包括TCP、UDP、ICMP、IPv4、ARP、IGMP、PPPoE和以太网的PHY和MAC层，TCP/IP协议的硬件实现，使得应用协议的实现更简单容易。

⑵支持8个独立的SOCKET同时工作，可同时工作在不同的工作模式。

⑶支持低功耗模式，并支持网络唤醒，最大程度地减少功率消耗和发热。

⑷支持高速SPI接口（SPI MODE 0,3），SPI的时钟最高可达到80MHz，极大地提高了网络通信的护具传输速率。

ethtool详解(二)ethtool详解1. 介绍•ethtool 是一个用于配置和显示以太网设备的Linux命令行工具。

•它可以通过查询和修改网络接口的驱动程序和硬件参数，提供了一种简单和方便的方式来管理网络接口。

2. 安装•ethtool 可以通过在终端中运行以下命令来安装：sudo apt install ethtool3. 基本用法•显示以太网设备的配置信息：ethtool eth0•显示某个网卡的驱动程序信息：ethtool -i eth0•显示流量控制设置：ethtool -a eth0•设置某个网卡的速率：ethtool -s eth0 speed 10004. 常用选项•-i：显示驱动程序信息。

•-a：显示流量控制设置。

•-s：配置网卡的参数。

•-p：发送一个以太网测试包以测试链路状态。

•-S：显示以太网设备的统计信息。

5. 进阶用法查看支持的特性•使用以下命令来查看网卡所支持的特性：ethtool --show-features eth0更改网卡速率•使用以下命令将网卡速率更改为100Mbps：ethtool -s eth0 speed 100更改网卡双工模式•使用以下命令将网卡设置为全双工模式：ethtool -s eth0 duplex full开启或关闭自动协商•使用以下命令来开启自动协商：ethtool -s eth0 autoneg on•使用以下命令来关闭自动协商：ethtool -s eth0 autoneg off6. 注意事项•ethtool 命令需要以root权限运行，所以在运行命令时需要使用sudo。

•使用 ethtool 命令时，请确保你知道你在做什么，错误的设置可能会导致网络连接断开或不稳定。

7. 总结•ethtool 是一个非常强大的用于配置和显示以太网设备的命令行工具。

•通过使用 ethtool，你可以方便地查询和修改网络接口的驱动程序和硬件参数。

⽹络接⼝EthernetV2协议（以太⽹第⼆版协议）⼀种总线型局域⽹--以太⽹从采⽤的介质访问控制⽅法⾓度来看，局域⽹可以分为共享介质局域⽹与交换式局域⽹两种。

⽬前被普遍采⽤并形成国际标准的介质访问控制⽅法主要有以下三种：带有冲突检测的载波侦听多路访问（CMSA/CD）⽅法、令牌总线（Token Bus）⽅法与令牌环（Token Ring）⽅法。

以太⽹（Ethernet）是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和公司联合开发的基带规范，是当今现有局域⽹采⽤的最通⽤的标准。

它是⼀种总线型局域⽹，使⽤CSMA/CD技术，并以10M/S的速率运⾏在多种类型的电缆上。

局域⽹在结构上分为总线型、环形和星形三种拓扑结构。

上图给出了实际的总线型局域⽹的计算机连接情况和总线型拓扑结构。

它的优点是：结构简单，实现容易，易于扩展，可靠性较好。

介质访问控制⽅法采⽤的是“共享介质”⽅式。

总线型局域⽹拓扑结构通常包含以下特点：☆所有结点都通过⽹卡直接连接到⼀条作为公共传输介质的总线上。

☆总线通常采⽤双绞线或同轴电缆作为传输介质。

☆所有结点都可以通过总线发送或接收数据，但⼀段时间内只允许⼀个结点通过总线发送数据。

当⼀个结点通过总线传输介质以“⼴播”⽅式发送数据时，其他的结点只能以“收听”⽅式接收数据。

☆总线作为公共传输介质为多个结点共享，可能出现同⼀时刻有两个或两个以上结点通过总线发送数据的情况，因此会出现“冲突”导致传输失败。

CSMA/CD协议CSMA/CD是⼀种争⽤型的协议，应⽤在OSI的第⼆层，提供了寻址和媒体存取的控制⽅式，使得不同设备或⽹络上的节点可以在多点的⽹络上通信⽽不相互冲突。

它的⼯作原理是: 发送数据前先侦听信道是否空闲，若空闲，则⽴即发送数据。

若信道忙碌，则等待⼀段时间⾄信道中的信息传输结束后再发送数据；若在上⼀段信息发送结束后，同时有两个或两个以上的节点都提出发送请求，则判定为冲突。

若侦听到冲突，则⽴即停⽌发送数据，等待⼀段随机时间，再重新尝试。

以太网教案教案标题：以太网教学目标：1. 了解以太网的基本原理和组成部分。

2. 掌握以太网的传输速率以及常见的协议。

3. 掌握以太网的布线方式和常用的网络设备。

4. 能够配置和管理一个简单的以太网。

教学内容：1. 以太网的概念和基本原理。

2. 以太网的组成部分：网线、网卡、集线器、交换机等。

3. 以太网的传输速率和常用的协议：10Mbps、100Mbps、1000Mbps（千兆以太网）、TCP/IP、UDP等。

4. 以太网的布线方式：直通线、交叉线、光纤等。

5. 常用的以太网网络设备：集线器、交换机、路由器等。

6. 以太网的配置和管理：IP地址分配、子网掩码设置、网关配置等。

教学步骤：1. 导入：通过引导学生回忆日常生活中使用到的网络设备和接入方式，引发学生对以太网的兴趣。

2. 展示和讲解以太网的基本原理和组成部分，引导学生理解以太网的工作原理。

3. 分组讨论，学生根据所学内容，分析并总结以太网的传输速率和常用协议。

4. 演示以太网的布线方式和常见的网络设备，引导学生了解不同布线方式的优缺点。

5. 小组合作练习，要求学生配置和管理一个简单的以太网，包括IP地址分配、子网掩码设置、网关配置等。

6. 展示和总结学生的实际操作，让学生评价自己的配置和管理结果，并回答相关问题。

7. 拓展延伸：介绍以太网的发展历程和最新技术，展示以太网在各个领域的应用。

教学方法：1. 演示法：通过展示和讲解以太网的基本原理和组成部分，引导学生主动参与学习。

2. 合作学习：小组讨论、小组合作练习，促进学生之间的互动和合作，帮助学生深入理解所学内容。

3. 实践操作：通过配置和管理一个简单的以太网，让学生运用所学知识，提高实践操作能力。

教学评估：1. 通过小组讨论和合作练习，观察学生的表现和发言，评估学生对以太网的理解程度。

2. 监督、指导和评价学生的配置和管理操作，评估学生对以太网的实际应用能力。

3. 设计和布置相关的作业，通过书面作业等方式，评估学生对以太网的掌握程度。

路由器基础知识详细讲解路由器是计算机网络中的关键设备之一，它在互联网世界中起到了连接和传输数据的重要作用。

本文将详细讲解路由器的基础知识，包括路由器的定义、原理、类型以及配置等内容。

一、路由器的定义路由器是一种网络设备，用于在不同网络之间传输数据。

它能够根据网络地址的不同将数据包从一个网络发送到另一个网络，实现网络之间的连接和数据传输。

二、路由器的原理1. 数据传输原理：路由器通过查找路由表确定数据包的下一跳路径，利用该路径将数据包从源网络传输到目标网络。

它使用路由协议获取路由表，并根据路由表中的信息选择最佳路径。

2. 分组交换原理：路由器采用分组交换技术来传输数据。

将大数据包分割成较小的数据包，并利用分组交换技术将这些数据包按照一定的顺序发送到目标网络。

分组交换技术能够更高效地利用网络带宽，提高数据传输速度。

三、路由器的类型1. 边界路由器：边界路由器用于连接外部网络和内部网络之间的边界。

它具有防火墙功能，能够保护内部网络的安全，防止不受信任的外部网络对内部网络进行攻击。

2. 核心路由器：核心路由器用于连接多个边界路由器，构成一个大型网络的核心。

它具有处理大量数据流量的能力，能够高效地传输数据。

3. 接入路由器：接入路由器用于连接用户设备和本地网络。

它具有提供网络接入的功能，为用户设备提供网络连接。

四、路由器的配置1. 路由器IP地址的配置：路由器需要配置一个IP地址，作为其在网络中唯一的标识。

通过设置IP地址，我们可以管理和远程访问路由器。

2. 路由器接口的配置：路由器的接口是与其他设备连接的物理接口，如以太网口、串口等。

我们需要配置这些接口的参数，包括速率、双工模式等。

3. 路由器路由表的配置：路由表是路由器用于选择下一跳路径的重要依据。

我们需要配置路由表，包括添加、删除、修改路由表项等操作，以实现数据包的正确传输。

4. 路由器访问控制列表（ACL）的配置：ACL用于控制数据包的传输，包括允许或拒绝某些数据包通过路由器。