第6章 以太网接入技术要点

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。

目前以太网接入方式主要方式随着互联网的不断发展，网络接入已经成为现代人生活中不可或缺的一部分。

而以太网作为一种广泛应用的局域网技术，其接入方式也在不断演变和发展。

目前，以太网接入方式主要包括有线接入和无线接入两种主要方式。

一、有线接入方式有线接入方式是指利用物理线缆将用户设备与网络互连，实现用户对以太网的接入。

这种接入方式在传输速度和稳定性方面具有明显优势，主要包括以下几种方式：1.以太网直连：即通过网线将用户设备（如电脑、路由器等）直接连接到宽带接入设备（如光猫、交换机等）上。

这种方式的优点是连接简单、稳定性好，适用于需要稳定网络连接或带宽要求较高的场景。

2.局域网接入：在大型企业、学校或公共场所，往往会采用局域网的方式实现网络接入。

用户设备通过物理线缆连接到局域网交换机或路由器，再由交换机或路由器接入到以太网上。

这种方式可以实现多个设备共享公共网络资源，适用于大型组织或公共场所的网络接入需求。

3.电力线通信：电力线通信是指利用家庭电力线路传输网络信号，实现网络接入。

通过将网络信号转化为电力信号，用户可以通过插入电力线通信适配器将电力信号传输到各个接入点，进而实现网络连接。

这种方式的优点是方便快捷，免去了布线的繁琐过程。

二、无线接入方式无线接入方式是指通过无线技术实现用户对以太网的接入。

相对于有线接入方式，无线接入方式更加灵活便捷，用户可以在覆盖范围内自由移动。

以下是目前常见的无线接入方式：1.Wi-Fi接入：Wi-Fi是指利用无线通信技术实现局域网的技术标准，可以通过无线路由器或无线接入设备将互联网信号传输到用户设备上。

用户只需在覆盖范围内连接到相关的Wi-Fi网络，即可实现无线接入。

这种方式的优点是便捷灵活，适用于移动设备、无线传感器等需要频繁移动的场景。

2.移动网络接入：移动网络接入是指利用移动通信技术实现网络接入，如4G、5G等。

用户通过使用移动终端设备，如手机、平板电脑等，连接到移动网络基站，通过移动网络提供的数据传输服务实现网络接入。

千兆以太⽹（6）：以太⽹接⼝详细介绍（转）原⽂作者：o倚楼听风⾬o------------------------------------------------------------------------------------------------- MII (Media Independent Interface(介质⽆关接⼝)或称为媒体独⽴接⼝，它是IEEE-802.3定义的以太⽹⾏业标准。

它包括⼀个数据接⼝和⼀个MAC和PHY之间的管理接⼝。

“媒体独⽴”表明在不对MAC硬件重新设计或替换的情况下，任何类型的PHY设备都可以正常⼯作。

MII接⼝的类型有很多，常⽤的有MII、RMII、SMII、SSMII、SSSMII、GMII、RGMII、SGMII，下⾯对它们进⾏⼀⼀介绍。

⼀、MII MII接⼝共有 16 根线，说明如下：⼆、RMII RMII 即 Reduced MII，是MII的简化板，连线数量由MII的16根减少为8根，说明如下： 在100Mbps速率时，TX/RX每个时钟周期采样⼀个数据；在10Mbps速率时，TX/RX每隔10个周期采样⼀个数据，因⽽TX/RX数据需要在数据线上保留10个周期，相当于⼀个数据发送10次。

当PHY层芯⽚收到有效的载波信号后，CRS_DV信号变为有效，此时如果FIFO中还没有数据，则它会发送出全0的数据给MAC，然后当FIFO中填⼊有效的数据帧，数据帧的开头是“101010—”交叉的前导码，当数据中出现“01”的⽐特时，代表正式数据传输开始，MAC芯⽚检测到这⼀变化，从⽽开始接收数据。

当外部载波信号消失后，CRS_DV会变为⽆效，但如果FIFO中还有数据要发送时，CRS_DV在下⼀周期⼜会变为有效，然后再⽆效再有效，直到FIFO中数据发送完为⽌。

在接收过程中如果出现⽆效的载波信号或者⽆效的数据编码，则RX_ER会变为有效，表⽰物理层芯⽚接收出错。

接入技术业务培训材料一、接入技术的基本概念1. 接入技术的定义：接入技术是指将用户终端设备与通信网络连接起来，使用户能够正常使用网络服务的技术。

2. 接入技术的重要性：接入技术是信息技术的基础，决定了用户能够使用的网络速度、稳定性和安全性。

3. 接入技术的分类：接入技术根据传输介质可以分为有线接入技术和无线接入技术；根据接入方式可以分为固定接入技术和移动接入技术。

二、常见的接入技术1. 有线接入技术1) DSL技术：DSL（数字用户线）技术是一种利用普通的电话线实现高速数据传输的技术。

它可以同时传输电话和网络数据，是家庭宽带接入的主要方式之一。

2) 光纤接入技术：光纤接入技术是通过光纤传输数据的接入技术，具有传输速度快、带宽大等优点，适用于大型企业、学校等需要高速互联网接入的场所。

3) 以太网接入技术：以太网接入技术是指使用以太网协议进行数据传输的接入技术。

它具有成本低、传输距离远等优点，广泛应用于家庭和小型企业的网络接入。

2. 无线接入技术1) Wi-Fi技术：Wi-Fi（无线局域网）技术是一种基于无线电波传输数据的接入技术。

它可以提供无线的互联网接入，广泛应用于公共场所、家庭和企业网络中。

2) 4G/5G技术：4G/5G技术是一种基于移动通信网络的接入技术，可以提供高速、稳定的移动互联网接入。

它适用于移动设备如手机、平板电脑等的网络接入。

三、接入技术的发展趋势1. 集成化发展：未来的接入技术将趋向于集成化，不同的接入技术将会融合在一起，提供多种接入方式供用户选择，以满足不同需求。

2. 高速化发展：随着网络应用的不断增多，用户对网络速度的要求也越来越高。

未来的接入技术将会不断提升传输速度，满足用户对高速网络的需求。

3. 无线化发展：未来的接入技术将会趋向于无线化，通过无线通信技术实现终端设备与网络的连接，提供更灵活、便捷的网络接入方式。

4. 安全化发展：网络安全问题日益凸显，未来的接入技术将注重提供更加安全可靠的网络接入方式，以保护用户的隐私和数据安全。

接入网技术Chapter 5第5章 EPON技术目录/Contents Array5.1 EPON的系统结构5.2 EPON的工作原理5.3 EPON的关键技术5.4 EPON的网络应用本章教学说明∙ 重点介绍EPON系统结构的组成、各组成部分功能及无源光器件∙ 简要介绍EPON的工作原理和关键技术∙ 概括介绍EPON网络的应用本章内容∙ EPON的系统结构∙ EPON的工作原理∙ EPON的关键技术∙ EPON的网络应用本章重点、难点∙ EPON的系统构成和各部分的功能∙ 分光器的种类及应用∙ 光分配网的构成∙ EPON的工作原理∙ 逻辑链路标识∙ 多点控制协议∙ 测距技术∙ 动态带宽分配∙ EPON网络的应用本章目的和要求∙ 掌握EPON的系统构成∙ 理解分光器的种类及应用∙ 理解EPON的工作原理∙ 理解EPON的关键技术∙ 理解EPON的网络应用本章实做要求及教学情境∙ 考察OLT、ONU和分光器产品，认识产品型号、类别及应用场合∙ 考察光交接箱、分纤盒、信息插座、综合信息箱等无源光器件，认识器件实物和应用场合∙ 调查所在小区的接入方式，了解EPON的应用场景、应用模式及相应的网络构成本章学时数：10学时5.1 EPON的系统结构5.1.1 结构组成EPON技术采用点到多点的用户网络拓扑结构及无源光纤传输方式，在以太网上提供数据、语音和视频等全业务接入。

EPON系统由光线路终端（Optical Line Terminal，OLT）、光配线网（Optical Distribution Network，ODN）和光网络单元（Optical Network Unit，ONU）组成，为单纤双向系统，系统结构如图5-1所示。

图5-1 EPON系统的结构光线路终端设备（OLT）是EPON系统局端处理设备，是系统核心组成部分。

通常OLT位于中心局内，有时也可以通过光纤拉远设置在靠近用户的位置。

光网络单元（ONU）是EPON系统中靠近用户侧的终端处理设备。

以太网接口设计技巧1. 满足吞吐量需求：根据实际使用环境和网络负载，选择合适的以太网接口速率和带宽，确保能够满足吞吐量需求。

常见的以太网接口速率包括10Mbps、100Mbps、1Gbps、10Gbps等。

如果需求较高，可以考虑使用双绞线接口、光纤接口或高速以太网接口。

2.网络协议支持：以太网接口设计要考虑支持的网络协议，如IP协议、TCP协议、UDP协议等。

确保以太网接口能够兼容常用的网络协议，并能够进行数据包的正确解析和处理，以保证数据的完整性和可靠性。

3.抗干扰能力：以太网接口设计时要考虑抗干扰能力，避免外部信号对数据传输造成干扰。

可以采用屏蔽接口、差分信号传输和滤波电路等技术手段，提高以太网接口的抗干扰能力。

4.自适应速率：为了适应不同的网络环境和负载需求，以太网接口设计中可以加入自适应速率的功能。

即根据实际网络负载和带宽情况，动态调整以太网接口的速率和带宽，提高网络性能和资源利用率。

5.容错设计：以太网接口设计时要考虑容错能力，避免因单点故障导致整个网络中断。

可以采用网络冗余、链路聚合和设备备份等技术手段，提高以太网接口的容错能力。

6. QoS支持：为了保证网络中关键应用的性能，以太网接口设计中可以支持QoS（Quality of Service）服务。

通过对不同类型的数据包进行优先级处理和调度，保证关键应用的带宽和延迟需求。

7. DMA技术：采用DMA（Direct Memory Access）技术可以提高以太网接口的数据传输效率。

通过直接访问主存储器，减少CPU的参与，加快数据传输速度，并释放CPU资源用于其他计算任务。

8.简化驱动程序：以太网接口设计时要考虑简化驱动程序的开发和维护工作。

可以提供易用的API和标准接口，帮助开发人员快速开发和集成以太网接口驱动程序。

9.功耗优化：以太网接口设计中可以考虑功耗优化，减少不必要的能源消耗。

可以采用低功耗模式、动态功耗管理和智能唤醒等技术手段，降低以太网接口的功耗，延长电池寿命。

以太网技术的使用教程随着科技的发展，以太网技术已经成为现代社会中最常见的网络通信方式之一。

无论是家庭、企业还是学校，几乎每个地方都离不开以太网。

在本文中，我们将探讨以太网技术的基本原理和使用教程，帮助读者更好地了解和应用这一技术。

一、以太网的基本原理以太网是一种局域网技术，它通过使用双绞线或光纤等传输介质，将计算机、服务器、打印机等设备连接起来，实现数据的传输和共享。

以太网采用的是分组交换的方式，将数据拆分成小的数据包，然后通过网络交换机进行传输。

这种方式能够提高网络的传输效率和可靠性。

二、以太网的硬件设备要使用以太网，我们首先需要准备一些硬件设备。

首先是网络交换机，它是连接各个设备的核心设备。

根据网络规模和需求，我们可以选择不同端口数量和速度的交换机。

其次是网线，它是连接设备和交换机的媒介。

常见的网线有Cat5、Cat6等不同规格，根据需要选择合适的网线。

最后是计算机、服务器和其他设备，它们是网络的终端设备，通过网线与交换机相连。

三、以太网的配置和连接在使用以太网之前，我们需要进行一些配置和连接。

首先，将交换机与电源连接，并连接上网线。

然后，将网线的一端插入交换机的端口，另一端插入计算机或其他设备的网口。

确保网线插入牢固，不松动。

接下来，打开计算机或设备的网络设置，选择以太网连接，并通过动态IP或静态IP方式进行配置。

配置完成后，我们就可以开始使用以太网进行数据传输和共享了。

四、以太网的应用以太网技术广泛应用于各个领域。

在家庭中，我们可以通过以太网连接多台计算机，实现文件共享和互联网访问。

在企业中，以太网连接了各个部门的计算机和服务器，实现了内部数据的快速传输和共享。

在学校中，以太网连接了教室、实验室和图书馆等地的计算机，方便师生进行教学和学习。

五、以太网的扩展和升级随着科技的不断进步，以太网技术也在不断发展。

目前，最常见的以太网标准是10/100/1000Mbps，即千兆以太网。

但随着网络需求的增加，千兆以太网已经无法满足高带宽的要求。

《接入网技术》课程教学大纲课程中文名称：接入网技术课程英文名称：Access Network Technology课程类别：专业课，任选课程编号: 0XXXXXXX5课程归属单位：XXXX学院修订时间：20XX年12月一、课程的性质、任务１、课程的性质、目标和任务接入网是通信网络（包括电信网络与IP网络）的重要组成部分。

接入网技术，特别是IP接入网技术的蓬勃发展与普遍应用是当前通信网络发展与建设的重点，在全球广受重视。

该课程是通信工程专业的一门专业选修课程。

2、课程基本要求通过这门课程的学习，了解接入网的基本概念、系统结构、技术与标准发展、应用特色网络管理的基本概念及其相关的基础理论和技术；熟悉和掌握接入网的背景与体系结构，包括总体标准ITU-T G.902与ITU-T Y.1231；宽带有线接入技术，包括以太网接入、光纤接入、电话铜线接入、HFC接入等技术；宽带无线接入技术，包括WLAN、WMAN、WWAN等多种无线接入技术；用户接入管理系统，包括管理体系、管理协议、管理应用。

3、课程适用专业与学时、学分适用专业：通信工程及相关专业。

授课学时：总学时32学分：24、先修课程现代交换原理和通信网技术、计算机网络。

5、推荐教材及主要教学参考用书推荐教材：《接入网技术》，雷维礼等，清华大学出版社，2006年推荐参考书：《用户接入网技术与工程》，王延尧等，人民邮电出版社，2007年《接入网技术》，张中荃等，人民邮电出版社，2003年《接入网技术》，薛永毅，机械工业出版社，2005年6、教学方法教学方式：以课堂讲授为主。

考核方式：期末总成绩=期末考试成绩*70%+课堂成绩*30*二、理论教学内容和要求1、内容和要求第1章网络演进1．基本内容：什么是接入网、竞争激烈的接入网、接入网发展简史、迎接接入网的大发展。

2．基本要求：要求了解接入网发展简史；重点掌握接入网的基本概念和基本技术。

3．教学重点与难点：重点：入网的基本概念和基本技术4．具体教学内容和学时要求：2学时（1）什么是接入网、竞争激烈的接入网 1学时（2）接入网发展简史、迎接接入网的大发展 1学时第2章接入网体系结构1．基本内容：引言、电信接入网总体标准、IP接入网总体标准、接入网的功能模型、宽带接入技术、用户接入管理。

以太网的技术1以太网的发展以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准，组建于七十年代早期。

Ethernet（以太网）是一种传输速率为10Mbps的常用局域网(LAN）标准。

在以太网中,所有计算机被连接一条同轴电缆上，采用具有冲突检测的载波感应多处访问(CSMA/CD）方法，采用竞争机制和总线拓朴结构。

基本上，以太网由共享传输媒体，如双绞线电缆或同轴电缆和多端口集线器、网桥或交换机构成。

在星型或总线型配置结构中，集线器/交换机/网桥通过电缆使得计算机、打印机和工作站彼此之间相互连接。

由于其简单、成本低、可扩展性强、与IP网能够很好地结合等特点，以太网技术的应用正从企业内部网络向公用电信网领域迈进。

以太网接入是指将以太网技术与综合布线相结合,作为公用电信网的接入网，直接向用户提供基于IP的多种业务的传送通道。

以太网技术的实质是一种二层的媒质访问控制技术，可以在五类线上传送，也可以与其它接入媒质相结合，形成多种宽带接入技术.以太网与电话铜缆上的VDSL相结合，形成EoVDSL技术;与无源光网络相结合，产生EPON技术；在无线环境中，发展为WLAN技术.以太网技术作为数据链路层的一种简单、高效的技术，以其为核心，与其它物理层技术相结合，形成以太网技术接入体系。

EoVDSL方式结合了以太网技术和VDSL技术的特点,与ADSL和（五类线上的）以太网技术相比，具有一定的潜在优势.WLAN技术的应用不断推广,EPON技术的研究开发正取得积极进展。

随着上述“可运营、可管理”相关关键技术问题的逐步解决，以太网技术接入体系将在宽带接入领域得到更加广泛的应用。

同时，以太网技术的应用正在向城域网领域扩展。

IEEE802．17RPR技术在保持以太网原有优点的基础上,引入或增强了自愈保护、优先级和公平算法、OAM等功能，是以太网技术的重要创新。

对以太网传送的支持，成为新一代SDH设备(MSTP）的主要特征。

10G以太网技术的迅速发展，推动了以太网技术在城域网范围内的广泛应用，WAN接口（10Gbase－W)的引入为其向骨干网领域扩展提供了可能.随着网络的发展,传统标准的以太网技术已难以满足日益增长的网络数据流量速度需求。