| 词条 | 共享式以太网 |
| 释义 | 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。 以太网的连接拓扑结构:总线型：所需的电缆较少、价格便宜、管理成本高，不易隔离故障点、采用共享的 访问机制，易造成网络拥塞。早期以太网多使用总线型的拓扑结构，采用同轴缆作 为传输介质，连接简单，通常在小规模的网络中不需要专用的网络设备，但由于它 存在的固有缺陷，已经逐渐被以集线器和交换机为核心的星型网络所代替。 星型：管理方便、容易扩展、需要专用的网络设备作为网络的核心节点、需要更多 的网线、对核心设的可靠性要求高。采用专用的网络设备（如集线器或交换机）作 为核心节点，通过双绞线将局域网中的各台主机连接到核心节点上，这就形成了星 型结构。星型网络虽然需要的线缆比总线型多，但布线和连接器比总线型的要便宜 。此外，星型拓扑可以通过级联的方式很方便的将网络扩展到很大的规模，因此得 到了广泛的应用，被绝大部分的以太网所采用。 传输介质：以太网可以采用多种连接介质，包括同轴缆、双绞线和光纤等。其中双绞线多用于 从主机到集线器或交换机的连接，而光纤则主要用于交换机间的级联和交换机到路 由器间的点到点链路上。同轴缆作为早期的主要连接介质已经逐渐趋于淘汰。 接口的工作模式：以太网卡可以工作在两种模式下：半双工和全双工。 半双工：半双工传输模式实现以太网载波监听多路访问冲突检测。传统的共享LAN是 在半双工下工作的，在同一时间只能传输单一方向的数据。当两个方向的数据同时 传输时，就会产生冲突，这会降低以太网的效率。 全双工：全双工传输是采用点对点连接，这种安排没有冲突，因为它们使用双绞线 中两个独立的线路，这等于没有安装新的介质就提高了带宽。例如在上例的车站间 又加了一条并行的铁轨，同时可有两列火车双向通行。在双全工模式下，冲突检测 电路不可用，因此每个双全工连接只用一个端口，用于点对点连接。标准以太网的 传输效率可达到50%～60%的带宽，双全工在两个方向上都提供100%的效率。 以太网的工作原理以太网采用带冲突检测的载波帧听多路访问（CSMA/CD）机制。以太网中节点都可以看到在网络中发送的所有信息，因此，我们说以太网是一种广播网络。以太网的工作过程如下： 当以太网中的一台主机要传输数据时，它将按如下步骤进行： 1、帧听信道上收否有信号在传输。如果有的话，表明信道处于忙状态，就继续帧听 ，直到信道空闲为止。 2、若没有帧听到任何信号，就传输数据 3、传输的时候继续帧听，如发现冲突则执行退避算法，随机等待一段时间后，重新 执行步骤1（当冲突发生时，涉及冲突的计算机会发送一个拥塞序列，以警告所有的 节点） 4、若未发现冲突则发送成功，计算机会返回到帧听信道状态。 注意：每台计算机一次只允许发送一个包，所有计算机在试图再一次发送数据之前 ，必须在最近一次发送后等待9.6微秒（以10Mbps运行）。 帧结构以太网帧的概述： 以太网的帧是数据链路层的封装，网络层的数据包被加上帧头和帧尾成为可以被数 据链路层识别的数据帧（成帧）。虽然帧头和帧尾所用的字节数是固定不变的，但 依被封装的数据包大小的不同，以太网的长度也在变化，其范围是64～1518字节（ 不算8字节的前导字）。 冲突/冲突域冲突（Collision）：在以太网中，当两个数据帧同时被发到物理传输介质上，并完 全或部分重叠时，就发生了数据冲突。当冲突发生时，物理网段上的数据都不再有 效。 冲突域：在同一个冲突域中的每一个节点都能收到所有被发送的帧。 影响冲突产生的因素：冲突是影响以太网性能的重要因素，由于冲突的存在使得传 统的以太网在负载超过40%时，效率将明显下降。产生冲突的原因有很多，如同一 冲突域中节点的数量越多，产生冲突的可能性就越大。此外，诸如数据分组的长度 （以太网的最大帧长度为1518字节）、网络的直径等因素也会影响冲突的产生。因 此，当以太网的规模增大时，就必须采取措施来控制冲突的扩散。通常的办法是使 用网桥和交换机将网络分段，将一个大的冲突域划分为若干小冲突域。 广播/广播域广播：在网络传输中，向所有连通的节点发送消息称为广播。 广播域：网络中能接收任何一设备发出的广播帧的所有设备的集合。 广播和广播域的区别：广播网络指网络中所有的节点都可以收到传输的数据帧，不 管该帧是否是发给这些节点。非目的节点的主机虽然收到该数据帧但不做处理。 广播是指由广播帧构成的数据流量，这些广播帧以广播地址（地址的每一位都为“ 1”）为目的地址，告之网络中所有的计算机接收此帧并处理它。 共享式以太网共享式以太网的典型代表是使用10Base2/10Base5的总线型网络和以集线器（集线 器）为核心的星型网络。在使用集线器的以太网中，集线器将很多以太网设备集中 到一台中心设备上，这些设备都连接到集线器中的同一物理总线结构中。从本质上 讲，以集线器为核心的以太网同原先的总线型以太网无根本区别。 集线器的工作原理集线器并不处理或检查其上的通信量，仅通过将一个端口接收的信号重复分发给其 他端口来扩展物理介质。所有连接到集线器的设备共享同一介质，其结果是它们也 共享同一冲突域、广播和带宽。因此集线器和它所连接的设备组成了一个单一的冲 突域。如果一个节点发出一个广播信息，集线器会将这个广播传播给所有同它相连 的节点，因此它也是一个单一的广播域。 集线器的工作特点集线器多用于小规模的以太网，由于集线器一般使用外接电源（有源），对其接收 的信号有放大处理。在某些场合，集线器也被称为“多端口中继器”。 集线器同中继器一样都是工作在物理层的网络设备。 共享式以太网存在的弊端：由于所有的节点都接在同一冲突域中，不管一个帧从哪 里来或到哪里去，所有的节点都能接受到这个帧。随着节点的增加，大量的冲突将 导致网络性能急剧下降。而且集线器同时只能传输一个数据帧，这意味着集线器所 有端口都要共享同一带宽。 以太网采媒体访问技术综述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。 一般特征概述Ethernet 基本网络组成以太网协议IEEE 802.3标准中提供了以太帧结构。当前以太网支持光纤和双绞线媒体支持下的四种传输速率： 10 Mbps – 10Base-T Ethernet（802.3） 100 Mbps – Fast Ethernet（802.3u） 1000 Mbps – Gigabit Ethernet（802.3z)） 10 Gigabit Ethernet – IEEE 802.3ae 以太网简史以太网和IEEE802.3 |
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