数据链路层之以太网
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什么是计算机网络数据链路层常见的计算机网络数据链路层协议有哪些计算机网络是指通过通信设备和通信线路将分布在不同地点的计算机系统连接起来,实现资源共享和信息传递的技术。
在计算机网络中,数据链路层是网络协议栈中的一个重要组成部分。
它位于物理层和网络层之间,负责将网络的上层数据包(帧)转化为可以在物理介质上传输的比特流,并确保数据的可靠传输。
数据链路层常见的计算机网络数据链路层协议主要有以下几种:1. 以太网(Ethernet)以太网是目前应用最广泛的局域网(LAN)协议之一,它定义了数据传输的格式和传输速率。
以太网使用MAC地址进行寻址,采用CSMA/CD(载波监听多路接入/碰撞检测)的介质访问控制方法,能够实现高效的数据传输和共享。
2. PPP(Point-to-Point Protocol)PPP是一种广泛应用于拨号和宽带接入的数据链路层协议。
它支持点对点的连接,可以在串行链路上建立可靠的数据通信。
PPP提供认证、加密和压缩等功能,使得在广域网环境下实现安全和高效的数据传输成为可能。
3. HDLC(High-Level Data Link Control)HDLC是一种数据链路层协议,常用于广域网和帧中继网络中。
它提供了流量控制、帧同步、确认和差错检测等功能。
HDLC支持透明传输、多点连接和可靠传输,较为灵活。
4. SDLC(Synchronous Data Link Control)SDLC是IBM公司开发的一种数据链路层协议,常用于主机与终端之间的串行通信。
它采用同步传输方式,具有可靠的数据传输和流量控制能力。
5. 环回接口协议(Loopback Interface Protocol)环回接口协议是一种虚拟接口协议,常用于本地主机进行自我测试和诊断。
它允许主机将发送的数据帧重新接收并进行处理,有助于检验本地网络设备是否正常工作。
6. SLIP(Serial Line Internet Protocol)SLIP是一种简单的串行线路网络协议,用于连接串行设备与IP网络。
肆 以太网数据链路层P 目标:了解数据链路层结构。
熟悉各以太网帧格式,CSMA/CD (载波监听多路访问/冲突检测)机制,熟悉PAUSE 帧格式,和流量控制原理了解半双工模式下以太网端口的工作方式。
根据IEEE 的定义,以太网的数据链路层又分为2个子层:逻辑链路控制子层(LLC )和媒体访问控制子层(MAC )。
划分2个子层的原因是:数据链路层实际是与物理层直接相关的,针对不同的物理层需要有与之相配合的数据链路层,例如针对以太网、令牌环需要不同的数据链路层,而这是不符合分层原则的;于是通过划分LLC 和MAC 2个子层,尽量提高链路层的独立性,方便技术实现。
其中MAC 子层与物理层直接相关,以太网的MAC 层和物理层都是在802.3 中定义的,LLC 子层则可以完全独立,在802.2中定义,可适用于以太网、令牌环、WLAN 等各种标准。
ͼ1 以太网数据链路层MAC 子层处理CSMA/CD 算法、数据出错校验、成帧等;LLC 子层定义了一些字段使上次协议能共享数据链路层。
在实际使用中,LLC 子层并非必需的。
1 以太网的帧格式有两种主要的以太网帧类型:由RFC894定义的传统以太网(EthernetII )和802.3定义的以太网; 最常使用的封装格式是RFC 894定义的格式。
下图显示了两种不同形式的封装格式。
图中每个方框下面的数字是它们的字节长度。
EthernetII (RFC894)帧结构如下,该帧包含了5个域(前导码在此不作描应用层传输层网络层链路层物理层逻辑链路控制(LLC )子层MAC 子层述),它们分别是:目的MAC地址、源MAC地址、类型、净荷(PAD)、FCS、 EthernetII(RFC894)帧结构1)目的MAC地址( D A )包含6个字节。
D A标识了帧的目的地站点。
D A可以是单播地址(单个目的地)或组播地址(组目的地)。
2)源MAC地址( S A )包含6个字节。
以太网功能以太网(Ethernet)是一种常见的局域网传输协议,它是一种基于CSMA/CD协议的数据链路层协议。
以太网在局域网中广泛使用,具有以下功能:1. 可靠的数据传输:以太网使用CSMA/CD协议,能够在传输过程中检测到冲突并进行处理,保证数据的可靠传输。
如果两个节点同时发送数据,就会发生冲突,此时两个节点会等待一段随机的时间后再重新发送数据,以避免冲突。
这种冲突检测和处理机制保证了数据的可靠传输。
2. 高速的数据传输:以太网采用异步传输模式,允许多个节点同时传输数据,大大提高了局域网的传输效率。
以太网支持多种速率,从10Mbps (以太网) 到100 Gbps (以太网) 不等,可以满足不同网络规模和需求。
3. 灵活的网络拓扑结构:以太网可以采用多种拓扑结构,包括总线型、星型、树型等,也可以使用混合结构。
这使得以太网在不同的网络环境中都具有很强的适应性。
4. 简化的网络管理:以太网使用广播方式发送帧,可以使所有节点都能收到信息,简化了网络管理。
管理员可以通过发送广播消息实现网络配置、更新和管理等操作,方便快捷。
5. 节约成本:以太网使用较为常见的网络设备和标准化的接口,所以成本相对较低。
以太网设备和接口的普及程度也很高,便于扩展和维护。
6. 高度兼容性:以太网具有良好的兼容性,可以与其他局域网传输技术相互连接,如无线局域网(Wi-Fi)、光纤以太网等,实现不同网络之间的互联互通。
7. 支持多种网络协议:以太网支持多种网络协议,如IP协议、ARP协议、TCP协议等,可以满足不同应用的需求。
总之,以太网具备可靠的数据传输、高速传输、灵活的拓扑结构、简化的网络管理、节约成本、高度兼容性和多协议支持等功能。
这些功能使得以太网成为局域网中最为常见和广泛应用的传输协议之一。
数据链路层协议数据链路层是OSI模型中的第二层,位于物理层之上,其主要功能是为两个相邻的网络实体提供可靠的数据传输和数据帧的管理。
数据链路层协议定义了数据的封装、传输、检错和重发等机制,以保证数据的可靠传输和顺序交付。
在数据链路层协议中,最常用的协议是以太网协议(Ethernet)。
以太网协议是一种局域网标准,广泛应用于有线网络中。
以太网协议使用MAC地址来唯一标识网络设备,并且通过使用冲突检测机制来实现多个设备之间的数据传输。
数据链路层协议的封装机制通常将网络层IP数据报封装成数据帧,以便于在物理链路上进行传输。
数据帧由数据链路层头部和尾部构成,其中头部包含了源MAC地址和目的MAC地址,用来标识数据帧的发送方和接收方。
头部还包含了一些控制信息,如帧的类型、长度等。
尾部则包含了一种循环冗余校验(CRC)码,用于检测数据在传输过程中是否出错。
在数据链路层中,常见的协议还包括PPP(Point-to-Point Protocol)和HDLC(High-level Data Link Control)。
PPP协议主要用于通过串行线路连接两个网络设备,如拨号上网等。
PPP协议提供了可靠的数据传输和多种认证方式,确保数据的完整性和安全性。
HDLC协议则是一种数据链路层的标准协议,广泛应用于广域网中。
HDLC协议提供了可靠的数据传输和数据帧的流控制机制,能够保证数据的有顺序地传输。
数据链路层协议还提供了一种流控制机制,用于控制数据的发送和接收速率,以防止数据的溢出或丢失。
常见的流控制机制有停止等待协议和滑动窗口协议。
停止等待协议要求发送方在发送一个数据帧后等待接收方的确认帧,然后再发送下一个数据帧。
滑动窗口协议则允许发送方连续发送多个数据帧,但必须等待接收方发回确认帧才能继续发送。
数据链路层协议还具备数据的差错控制机制,以保证数据在传输过程中的完整性。
常见的差错控制技术包括纠错码和检错码。
纠错码能够在数据传输中自动检测和纠正错误,而检错码则只能检测错误但不能纠正错误。
计算机网络数据链路层基础知识介绍数据链路层的功能和常见协议计算机网络是现代社会中必不可少的一部分,它连接了世界各个角落。
而数据链路层作为网络通信的重要一层,承担着数据传输的任务。
本文将介绍数据链路层的功能以及常见的协议。
一、数据链路层的功能数据链路层是网络体系结构中的第二层,位于物理层之上。
其主要功能是将物理层提供的比特流组成有意义的数据帧,并通过物理媒介进行传输。
具体来说,数据链路层的主要功能有以下几个方面:1. 封装成帧:数据链路层将从网络层接收到的数据报封装成数据帧。
数据帧是数据链路层传输的基本单位,它包括了数据以及控制信息。
2. 帧定界:为了在物理媒介上正确传输数据帧,数据链路层在帧的开始和结束位置加入特定的定界标记,以进行同步。
3. 数据链路的访问控制:当多个网络设备共享同一个物理媒介时,数据链路层需要解决帧冲突和访问冲突的问题。
常见的访问控制方式有载波监听多路访问(CSMA)和令牌传递。
4. 差错检测与纠正:数据链路层使用CRC(循环冗余校验)等技术进行差错检测,以及ARQ(自动重传请求)等技术进行差错纠正。
5. 流量控制:数据链路层通过发送方和接收方之间的协商来控制数据的传输速率,避免数据丢失或混乱。
二、常见的数据链路层协议1. 以太网(Ethernet):以太网是目前应用最广泛的有线局域网技术。
它使用CSMA/CD访问控制方式,支持最大传输速率为10 Gbps。
以太网采用MAC(媒体访问控制)地址进行寻址。
2. PPP(Point-to-Point Protocol):PPP是一种用于串联两个节点的数据链路层协议。
它支持多种物理媒介,可以在异构网络中使用。
PPP提供了认证、加密和压缩等功能。
3. HDLC(High-Level Data Link Control):HDLC是一种面向比特同步的数据链路层协议。
它采用标志字节进行帧定界,并支持差错检测和流量控制。
HDLC常用于广域网中的数据链路层传输。
以太网综述1、前言计算机网络分为两类:采用点到点连接的网络和采用广播信道的网络。
在所有广播网络中,关键的问题是:当信道的使用产生竞争时,如何分配信道的使用权。
用来决定广播信道中信道分配的协议属于数据链路层的子层,称作介质访问控制MAC(medium access control)子层。
由于几乎所有的局域网都以多路复用信道作为通信的基础,而广域网中除卫星网以外,都采用点到点连接,所以MAC子层在局域网中尤其重要。
介质访问子层的中心论题是相互竞争的用户之间如何分配一个单独的广播信道。
其分配方法有静态分配和动态分配两种。
而所有传统的信道静态分配方法均不能有效地处理通信的突发性,所以我们必须采用信道动态分配。
在各种多路访问协议中,本文只介绍与以太网密切相关的几种载波侦听协议。
2、载波侦听多路访问协议(carrier sense multiple access protocol)在局域网中,站点可以检测到其他站点在干什么,从而相应地调整自己的动作。
网络站点侦听载波是否存在(即有无传输)并相应动作的协议,被称为载波侦听协议(carrier sense protocol)。
下面介绍几种带冲突检测的载波侦听多路访问CSMA/CD(carrier sense multiple access with collision detection)协议。
CSMA/CD协议是对ALOHA协议(一种基于地面无线广播通信而创建、适用于无协调关系的多用户竞争单信道使用权的系统)的改进,它保证在侦听到信道忙时无新站开始发送;站点检测到冲突就取消传送,以太网就是它的一个版本。
2.1、1-持续CSMA当一个站点要传送数据时,它首先侦听信道,看是否有其他站点正在传送。
如果信道正忙,它就持续等待直到当它侦听到信道空闲时,便将数据送出。
若发生冲突,站点就等待一个随机长的时间,然后重新开始。
此协议被称为1-持续CSMA,是因为站点一旦发现信道空闲,其发送数据的概率为1。
三、数据链路层内容摘要:数据链路层协议有很多,但有三个基本问题是共同的:封装成帧、透明传输、差错检测数据链路层主要分两种:点对点信道:使⽤PPP协议⼴播信道:使⽤CSMA/CD协议使⽤⼴播信道的数据链路层——局域⽹使⽤⼴播信道的以太⽹——以太⽹在局域⽹⾥占有绝对优势,⼏乎成了局域⽹的同义词适配器、转发器、集线器、⽹桥、以太⽹交换机点对点和⼴播信道的结合——使⽤以太⽹进⾏宽带接⼊需要先知道的⼀些名词和概念:链路:两点之间的物理线路(可以是有线也可以是⽆线)数据链路:链路+协议⽹络适配器:通过其中的软件和硬件来实现数据链路上的协议。
⼀般的适配器都包括了物理层和数据链路层的功能路由器在转发分组时使⽤的协议栈只有下⾯三层。
(不⼀定,当路由器之间交换路由信息时,根据所使⽤的路由协议的不同,也可能需要使⽤运输层协议,见4.5节)数据链路层的三个基本问题封装成帧发送端对IP数据报添加⾸部和尾部,封装成帧⾸部+尾部的作⽤就是帧定界,指明从哪到哪是⼀个完整的帧。
接收端根据帧定界符丢弃不完整帧帧的构成:⾸部+尾部+IP数据报(帧的数据部分)各种数据链路层协议都对帧的⾸部和帧的尾部格式有明确的规定,还都规定了各⾃的最⼤传送单元 MTU(帧数据部分的最⼤长度)透明传输透明表⽰⼀个实际存在的事物看起来却好像不存在⼀样(例如玻璃)ASCLL码7位编码,⼀共128个不同的编码,可打印的95个,不可打印的33个SOH(00000001)和EOT(00000100)是帧的⾸尾定界符,都占有8bit,⽽ASCLL码7bit。
当帧是⽤⽂本⽂件(ASCLL码)组成的时候,不管从键盘上输⼊什么字符,都会通过这个数据链路层,仿佛是透明的⼀样。
但是图像⽂件等不保证不会出现SOH和EOT所以可能会出现阻碍(数据传输错误),解决办法是加转义字符ESC(00011011),这种⽅法称为“字节填充”或“字符填充”差错检测传输差错:①帧丢失②帧重复③帧失序⽐特差错:现实通信链路中,⽐特在传输时会出现,0变1,1变0。
计算机网络中的数据链路层协议数据链路层是计算机网络中的一层,位于物理层之上,负责将网络层的数据报进行划分和封装,将封装后的数据经过物理介质传输到目标设备。
数据链路层的核心任务是确保可靠地传输数据,并解决物理层传输中的差错和丢失问题。
为了实现这一点,计算机网络中设计了多种数据链路层协议。
1. 以太网协议(Ethernet Protocol)以太网协议是最常用的局域网技术之一,也是数据链路层中最常见的协议。
以太网协议使用MAC地址来标识设备,采用帧格式将数据分为数据部分和控制部分,控制部分包括目标MAC地址和源MAC地址等信息,以实现数据的传输。
以太网协议支持多种传输速率,例如10 Mbps、100 Mbps和1 Gbps等,是现代局域网的基础。
2. PPP协议(Point-to-Point Protocol)PPP协议是一种在串行点对点连接中使用的数据链路层协议。
它广泛应用于拨号连接和通过电话线传输数据的网络,如电话调制解调器连接互联网。
PPP协议使用同步和异步传输方式,支持认证和压缩等功能,提供了可靠的数据传输和错误检测机制,使得数据链路层能够在不可靠的物理介质上实现可靠的传输。
3. HDLC协议(High-Level Data Link Control)HDLC协议是一种基于字节的数据链路层协议,用于在广域网中传输数据。
HDLC协议提供了可靠的连接和流量控制机制,并支持差错检测和纠正功能,以确保数据的完整性和正确性。
此外,HDLC协议还可以在数据帧中增加地址和控制信息,以实现多路复用和多点通信。
4. SLIP协议(Serial Line Internet Protocol)SLIP协议是一种在串行线路上传输IP数据报的简单协议。
它将IP数据报直接封装在串行连接上,并使用特定的字符作为开始和结束标志。
SLIP协议缺乏差错检测和纠正机制,仅提供了最基本的功能,因此在现代网络中很少使用。
以上所述的数据链路层协议只是众多协议中的一部分,每种协议都有其特定的应用场景和优势。
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。
以太网的介绍以太网,属网络低层协议,通常在OSI模型的物理层和数据链路层操作。
接下来小编为大家整理了以太网的介绍,希望对你有帮助哦!以太网(Ethernet)是一种计算机局域网组网技术。
IEEE制定的IEEE 802.3标准给出了以太网的技术标准。
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,如令牌环网、FDDI 和ARCNET。
以太网的标准拓扑结构为总线型拓扑,但目前的快速以太网(100BASE-T、1000BASE-T标准)为了最大程度的减少冲突,最大程度的提高网络速度和使用效率,使用交换机(Switch)来进行网络连接和组织,这样,以太网的拓扑结构就成了星型,但在逻辑上,以太网仍然使用总线型拓扑和CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Derect 即带冲突检测的载波监听多路访问) 的总线争用技术。
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(Xerox PARC)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(Robert Metcalfe)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(LANs)离开了施乐,成立了3Com公司。
3com对DEC, Intel, 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(token ring)和ARCNET,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。
资料编码产品名称使用对象产品版本编写部门资料版本以太网标准和物理层、数据链路层专题拟制:日期:审核:日期:审核:日期:批准:日期:华为技术有限公司版权所有侵权必究修订记录目录1以太网标准 (5)1.1以太网标准 (5)1.2IEEE标准 (5)1.3物理层 (8)1.3.1以太网接口类型 (8)1.3.2电口 (8)1.3.3光口 (11)1.4FE自协商 (12)1.4.1自协商技术的功能规范 (13)1.4.2自协商技术中的信息编码 (14)1.4.3自协商功能的寄存器控制 (16)1.4.4GE自协商 (18)1.5物理层芯片和MAC层芯片接口简介 (19)1.5.1MII (19)1.5.2MDIO管理寄存器 (20)1.5.3RMII (20)1.5.4SMII (21)1.5.5SS-SMII (21)1.5.6GMII (22)1.5.7TBI (22)2以太网数据链路层 (23)2.1以太网的帧格式 (23)2.2以太网的MAC地址 (25)2.3CSMA/CD算法 (26)2.3.1CSMA/CD发送过程 (27)2.3.2CSMA/CD如何接收 (28)2.4半双工以太网的限制 (31)2.5以太网流量控制 (34)2.5.1反压(Backpressure) (34)2.5.2PAUSE 流控 (34)关键词:以太网物理层数据链路局域网城域网协议标准祯结构摘要:本文详细地阐述了以太网的标准,以太网在各个传输层面的具体结构和工作方式以及控制方式。
缩略语清单:无。
参考资料清单无。
以太网标准和物理层、数据链路层专题1 以太网标准1.1 以太网标准局域网(LAN)技术用于连接距离较近的计算机,如在单个建筑或类似校园的集中建筑中。
城市区域网(MAN)是基于10-100Km的大范围距离设计的,因此需要增强其可靠性。
但随着通信的发展,从技术上看,局域网和城域网有融合贯通的趋势。
1.2 IEEE标准IEEE是电气和电子工程师协会(Institute of Electrical and ElectronicsEngineers)的简称,IEEE组织主要负责有关电子和电气产品的各种标准的制定。
数据链路层协议数据链路层是OSI模型中的第二层,它负责在物理介质上传输数据帧,并提供错误检测和纠正的功能。
数据链路层协议是在数据链路层上运行的协议,它定义了数据的传输格式、帧的结构、帧的传输方式等规范。
常见的数据链路层协议有以太网协议、PPP协议、HDLC协议等。
以太网协议是一种最常见的数据链路层协议,它定义了数据帧的格式和传输方式。
以太网帧由目的地址、源地址、类型/长度字段、数据字段和校验字段组成。
以太网使用CSMA/CD(载波监听多路访问/碰撞检测)技术来解决多个设备同时发送数据时可能发生的碰撞问题。
以太网协议支持多种传输介质,包括双绞线、光纤和无线等。
PPP(点对点协议)是一种用于在两个节点之间建立连接的数据链路层协议。
PPP协议支持多种网络协议的封装,包括IP、IPX、AppleTalk等。
PPP协议的帧格式包括起始标志、地址字段、控制字段、协议字段、数据字段和校验字段。
PPP协议可以通过串行线路、ISDN、DSL等传输介质进行数据传输。
HDLC(高级数据链路控制)协议是一种数据链路层协议,它广泛应用于WAN(广域网)中。
HDLC协议定义了帧的格式、传输方式和错误检测机制。
HDLC帧由起始标志、地址字段、控制字段、信息字段、校验序列和结束序列组成。
HDLC协议支持全双工和半双工传输方式,可以在同步和异步传输介质上运行。
除了以上提到的协议,数据链路层还有许多其他协议,如CSMA/CA(载波监听多路访问/碰撞避免)、ATM(异步传输模式)、FDDI(光纤分布式数据接口)等。
这些协议在不同的网络环境中发挥着重要的作用,为数据的可靠传输提供了保障。
数据链路层协议在网络通信中起着至关重要的作用。
它们定义了数据帧的格式和传输方式,保证了数据在物理介质上的可靠传输。
在实际的网络环境中,不同的协议可以根据网络的需求和特点进行选择和应用。
在设计和部署网络时,需要充分考虑数据链路层协议的选择和配置,以确保网络的稳定和高效运行。
以太网采用的通信协议以太网是一种常见的局域网技术,它使用了特定的通信协议来实现计算机之间的数据传输。
这篇文章将介绍以太网采用的通信协议及其特点。
一、以太网的通信协议简介以太网使用的主要通信协议是以太网协议,也称作IEEE 802.3标准。
这个协议定义了在以太网中数据传输的规则和格式,确保了网络中各个设备之间的通信顺畅。
二、以太网协议分层结构以太网协议基于OSI参考模型将其分为不同的层次,包括物理层、数据链路层、网络层和传输层。
每个层次都负责不同的功能,协同工作以实现数据的可靠传输。
1.物理层物理层是以太网的最底层,它定义了电缆、连接器和传输介质等硬件设备的标准和规范,包括了如何进行电信号编码、传输距离和速率的限制等。
2.数据链路层数据链路层负责将物理层提供的传输信道抽象为逻辑上的数据帧。
它定义了帧的结构、地址的格式和寻址方法、帧的传输和接收机制等。
数据链路层还负责检测和处理错误,确保数据的可靠传输。
3.网络层网络层处理数据的路由和转发,将数据包从源设备传输到目的设备。
它使用IP协议进行寻址和路由选择,确保数据在网络中正确地到达目的地。
4.传输层传输层负责对数据进行分段或组装,并提供端到端的可靠传输。
它使用TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)等协议,确保数据的有序性和完整性。
三、以太网协议的特点以太网协议具有以下几个特点,使其成为广泛应用于局域网的通信协议:1.简单易用:以太网协议的规范相对简单,使用起来非常方便。
它只需要简单的硬件和基本的软件支持,就可以实现设备之间的连接和通信。
2.高性能:以太网提供了高带宽和低延迟的数据传输能力。
随着技术的发展,以太网的速度越来越快,从最初的10 Mbps到现在的多Gbps。
3.灵活可扩展:以太网可以根据需要进行扩展和升级。
它可以支持不同的传输介质和拓扑结构,适应不同规模和需求的网络。
4.广泛应用:以太网已经成为最常用的局域网技术,几乎所有的计算机和网络设备都支持以太网。
以太网工作原理
以太网是一种常用的局域网技术,用于在计算机之间传输数据。
它的工作原理基于一系列标准和协议,涉及物理层、数据链路层和网络层。
物理层是以太网中最底层的一层,它定义了电缆、连接器和信号传输规范。
通常使用双绞线作为传输介质,其中包括Cat 5、Cat 6等类型。
数据通过基带信号传输,即将1和0表示为不
同的电压。
此外,以太网还支持光纤和无线传输方式。
数据链路层负责将数据划分为各种数据帧,并在物理介质上进行传输。
每个数据帧包括目标地址、源地址和数据部分。
以太网使用MAC地址来标识设备,以确定数据帧的目标设备。
当
数据帧从一个设备传输到另一个设备时,它们会通过交换机进行传输,交换机会根据MAC地址来转发数据帧。
网络层负责将数据帧从源设备发送到目标设备。
它使用IP地
址标识设备,并通过路由器进行数据传输。
路由器根据目标
IP地址将数据帧发送到下一个网络。
当设备连接到以太网时,会通过一系列握手和配置过程进行识别和连接。
首先,设备会向局域网发送广播消息,以了解网络中的其他设备。
然后,设备会获取动态主机配置协议(DHCP)服务器分配的IP地址、子网掩码和默认网关。
一旦设备配置
完成,它就可以通过以太网与其他设备进行通信。
总结而言,以太网的工作原理涉及物理层、数据链路层和网络
层的协作。
它使用MAC地址在数据链路层进行设备识别和数据传输,使用IP地址和路由器在网络层进行数据路由。
这种基于标准和协议的工作方式使得以太网成为一种高效可靠的局域网技术。
以太网的标准以太网是一种局域网技术,它使用了一种称为CSMA/CD(载波监听多点接入/碰撞检测)的协议来控制数据的传输。
以太网的标准是由IEEE(电气和电子工程师协会)制定的,它定义了以太网的物理层和数据链路层的规范,以及数据帧的格式和传输速率等。
本文将介绍以太网的标准,包括以太网的物理层标准、数据链路层标准和数据帧格式等内容。
以太网的物理层标准包括了电缆、连接器和传输介质等规范。
最常用的以太网物理层标准是IEEE 802.3标准,它定义了几种不同的传输介质和速率。
常见的以太网传输介质包括双绞线、光纤和同轴电缆等,而常见的连接器包括RJ-45和光纤连接器等。
此外,IEEE 802.3标准还定义了以太网的传输速率,包括10 Mbps、100 Mbps、1 Gbps、10 Gbps等不同的速率。
在数据链路层,以太网的标准定义了MAC(媒体访问控制)地址的格式和规范。
MAC地址是一个48位的地址,通常用十六进制表示,它唯一地标识了网络中的每个设备。
以太网的标准还定义了数据帧的格式,包括前导码、目的地址、源地址、类型字段、数据字段和校验序列等部分。
此外,以太网的标准还规定了最大传输距离、最大数据帧长度和最小帧间隔等参数。
除了IEEE 802.3标准外,还有一些其他的以太网标准,如IEEE 802.11标准用于无线局域网,IEEE 802.15标准用于蓝牙和ZigBee等无线个人局域网。
这些标准在物理层和数据链路层上有所不同,但都遵循了CSMA/CD协议和数据帧格式的基本原则。
总的来说,以太网的标准是网络通信的基础,它规定了网络设备之间的通信方式和数据传输的规范,保证了网络的稳定和可靠性。
随着技术的发展,以太网的标准也在不断更新和完善,以适应新的应用和需求。
因此,了解和遵循以太网的标准对于网络工程师和系统管理员来说是非常重要的。
数据链路层涉及的技术标准
数据链路层涉及的技术标准包括以太网(Ethernet)、IEEE 802.3、IEEE 802.11、IEEE 802.15、IEEE 802.16等。
其中以太网是最为主导地位的局域网组网技术,其发展历程包括20世纪70年代由Xerox公司联合Intel和DEC公司开发,传输速率从最初的3Mb/s发展到目前的10Gbps。
以太网的标准可以追溯到IEEE 802.3标准,而以太网的帧结构则包括目的MAC地址(DMAC)、源MAC地址(SMAC)、类型字段、数据字段和循环冗余校验字段(FCS)。
在以太网的MAC地址中,前24位代表供应商代码,由IEEE管理和分配,剩下的24位序列号则由厂商自己分配。
以太网的帧发送方式包括单播、广播和组播,其中广播方式会在局域网上的所有主机之间发送数据帧,而组播方式则只会将数据帧发送给需要接收的目标主机。