以太网原理(通俗易懂,图文说明)
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以太网介绍分析 (一)以太网介绍分析以太网 (Ethernet) 是广泛应用于局域网的一种计算机通信技术。
它是由Robert Metcalfe和他的研究团队于1970年代末在美国计算机科学实验室发明的。
与其他局域网技术相比,以太网更加廉价、易于部署和维护,因此被广泛使用。
一、以太网的工作原理以太网利用一种称为CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)的协议来管理网络中的数据传输。
这种协议要求每台计算机在发送数据包之前侦听网络上是否有其他计算机正在发送数据。
如果网络中没有数据包,则计算机可以发送数据包。
如果两个或多个计算机同时开始发送数据包,它们会发生碰撞,并自动停止发送,然后稍微等待一段时间再次发送。
这种反复检测和等待的过程称为CSMA/CD过程。
二、以太网的拓扑结构以太网的拓扑结构包括星型拓扑、总线型拓扑和环型拓扑。
其中,星型拓扑是最为常见的拓扑结构。
它的特点是所有节点都连接到交换机上,交换机起着调度和转发数据的作用。
总线型拓扑的特点是所有节点都连接到同一条总线上,数据包从一个节点传输到另一个节点。
环型拓扑的特点是各节点连接成一个环形,数据包从一个节点传输到相邻的节点,直到到达目的节点。
三、以太网的速率和传输距离以太网的传输速率通常为10Mbps、100 Mbps或1000Mbps。
在实际应用中,越高的传输速率意味着更大的带宽和更高的传输效率。
以太网的传输距离受网线材料和信号衰减等因素影响。
一般而言,100米是以太网正常的传输距离。
四、以太网的优缺点以太网被广泛应用于局域网的原因之一是其优良的性价比。
与其他局域网技术相比,它更加便宜。
此外,它的部署和维护也更加简单。
另一方面,以太网的主要缺点是其速度相对较慢。
与一些现代的局域网技术(如光纤网络)相比,它的速度远远不够快。
总之,以太网是一种被广泛应用于局域网中的计算机通信技术。
简述以太网的工作原理
以太网是一种常用的局域网传输技术,其工作原理基于
CSMA/CD(载波侦听多路访问/碰撞检测)协议。
在以太网中,所有主机通过共享同一条物理传输介质(如电缆)进行通信。
每台主机都被配置为具有唯一的MAC地址(媒体
访问控制地址),用于在网络中识别和定位。
工作原理如下:
1. 媒体访问控制:主机在发送数据之前,首先在物理介质上侦听信道,如果信道闲置,则可以发送数据。
如果检测到信道上有信号,则主机延迟发送,等待信号消失。
这样确保每个主机都可以在不发生碰撞的情况下发送数据。
2. 碰撞检测:如果两台或更多台主机同时发送数据,就会发生碰撞。
主机会继续发送数据,同时侦听信道以检测碰撞。
如果检测到碰撞,则主机发送一个干扰信号以停止发送,并等待一段随机时间后重新发送。
3. 数据帧传输:数据在网络上以数据帧的形式传输。
数据帧由起始定界符、目的MAC地址、源MAC地址、类型/长度字段、有效载荷(数据)和校验字段组成。
每个主机通过读取目的MAC地址来检查接收数据帧的目标是自己还是其他主机。
4. 交换机:以太网中经常使用交换机来增加网络性能和带宽。
交换机具有多个端口,每个端口与一个主机相连。
交换机可以将由一个端口接收到的数据帧仅转发到目标主机的端口,而不
会广播到整个网络。
这样可以有效避免碰撞。
总的来说,以太网的工作原理是通过CSMA/CD协议实现的。
它允许主机在共享物理介质上传输数据,并通过碰撞检测和随机退避机制来处理碰撞。
交换机的使用还可以提高网络性能和可靠性。
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。
以太网的解释以太网(EtherNet)以太网最早由Xerox(施乐)公司创建,在1980年,DEC、lntel和Xerox三家公司联合开发成为一个标准,以太网是应用最为广泛的局域网,包括标准的以太网(10Mbit/s)、快速以太网(100Mbit/s)和10G(10Gbit/s)以太网,采用的是CSMA/CD访问控制法,它们都符合IEEE802.3IEEE 802.3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、FDDI和ARCNET。
历经100M以太网在上世纪末的飞速发展后,目前千兆以太网甚至10G以太网正在国际组织和领导企业的推动下不断拓展应用范围。
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离开了施乐,成立了3Com公司。
3com 对迪吉多, 英特尔, 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。
梅特卡夫曾经开玩笑说,Jerry Saltzer为3Com的成功作出了贡献。
Saltzer在一篇与他人合著的很有影响力的论文中指出,在理论上令牌环网要比以太网优越。
受到此结论的影响,很多电脑厂商或犹豫不决或决定不把以太网接口做为机器的标准配置,这样3Com才有机会从销售以太网网卡大赚。
以太网(Ethernet)指的是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范。
以太网络使用CSMA/CD(载波监听多路访问及冲突检测技术)技术,并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上。
以太网与IEEE802·3系列标准相类似。
它不是一种具体的网络,是一种技术规范。
以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。
该标准定义了在局域网(LAN)中采用的电缆类型和信号处理方法。
以太网在互联设备之间以10~100Mbps 的速率传送信息包,双绞线电缆10 Base T以太网由于其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成为应用最为广泛的以太网技术。
直扩的无线以太网可达11Mbps,许多制造供应商提供的产品都能采用通用的软件协议进行通信,开放性最好。
快速以太网目前在局域网中占主导地位,是速度为100Mb/s有广播式网络,两者从结构到功能基本相同,只是在速度上具有优势。
以太网的分类和发展一、标准以太网开始以太网只有10Mbps的吞吐量,使用的是CSMA/CD(带有碰撞检测的载波侦听多路访问)的访问控制方法,这种早期的10Mbps以太网称之为标准以太网。
以太网主要有两种传输介质,那就是双绞线和同轴电缆。
所有的以太网都遵循IEEE 802.3标准,下面列出是IEEE 802.3的一些以太网络标准,在这些标准中前面的数字表示传输速度,单位是“Mbps”,最后的一个数字表示单段网线长度(基准单位是100m),Base表示“基带”的意思,Broad代表“带宽”。
·10Base-5 使用粗同轴电缆,最大网段长度为500m,基带传输方法;·10Base-2 使用细同轴电缆,最大网段长度为185m,基带传输方法;·10Base-T 使用双绞线电缆,最大网段长度为100m;· 1Base-5 使用双绞线电缆,最大网段长度为500m,传输速度为1Mbps;·10Broad-36 使用同轴电缆(RG-59/U CATV),最大网段长度为3600m,是一种宽带传输方式;·10Base-F 使用光纤传输介质,传输速率为10Mbps;二、快速以太网随着网络的发展,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。
以太网工作原理
以太网是一种常用的局域网通信技术,它基于CSMA/CD(载
波监听多路访问/冲突检测)的协议来实现多台计算机之间的
数据传输。
在以太网中,通信的数据被分割成称为帧的小块,并通过物理介质传输。
以太网的工作原理如下:
1. 帧的传输:以太网将要传输的数据分割成固定长度的帧。
每个帧包括帧起始符、目的地址、源地址、数据、校验和等字段。
帧的传输是通过物理介质(如双绞线、光纤等)进行的。
2. 帧的发送:发送数据的计算机将数据封装成帧,并通过物理介质发送。
在发送之前,计算机会监听物理介质上的信号,确保没有其他计算机正在发送数据。
3. 帧的接收:接收数据的计算机会监听物理介质上的信号,一旦检测到帧的起始信号,就开始接收数据。
计算机通过解析帧中的目的地址,判断是否是自己需要接收的数据。
4. 冲突检测:如果多台计算机同时发送数据,就会发生冲突。
以太网使用CSMA/CD协议来解决冲突。
当检测到冲突时,发送数据的计算机会停止发送,并根据一定的算法重新发送数据。
5. 重发机制:一旦发生冲突并成功解决,发送数据的计算机会进行重发,确保数据的完整性。
6. 碰撞域和广播域:以太网将网络划分为碰撞域和广播域。
碰撞域指的是一组可以相互影响和冲突的设备,而广播域指的是可以直接通信的设备。
通过交换机等网络设备能够扩展广播域。
总结来说,以太网利用CSMA/CD协议实现多台计算机之间的数据传输。
通过分割成帧、监听信号、冲突检测等机制,确保数据的传输效率和可靠性。