计算机网络 --- 局域网中的以太网

以太网概述

以太网是应用最广泛的局域网，包括标准以太网（10Mbps），快速以太网（1000Mbps），千兆以太网（1000Mbps）和10G以太网，他们都符合IEEE802.3系列标准规范。逻辑拓扑总线型，物理拓扑是星型和拓展星型。使用CSMA/CD。

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总线局域网规范，是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。以太网络使用CSMA/CD（载波监听多路访问及冲突检测）技术。

以太网在局域网各种技术中占统治性地位。

优势：

造价低廉（以太网网卡不到100块）
是应用最广泛的局域网技术
比令牌网，ATM网便宜，简单
满足网络速率要求：10Mb/s ~ 10Gb/s

以太网的两个标准

DIX Ethernet V2

第一个局域网产品（以太网）规约。

IEEE 802.3

IEEE 802委员会802.3工作组制定的第一个IEEE的以太网标准。（帧格式有一些改动）

以太网提供无连接，不可靠的服务

无连接

发送方和接收方之间无“握手过程”。

不可靠

不对发送方的数据帧编号，接收方不向发送方进行确认，差错帧直接丢弃，差错纠正由高层负责。

以太网只实现无差错接收，不实现可靠传输。

以太网传输介质与拓扑结构的发展

传输介质

粗同轴电缆细同轴电缆双绞线 + 集线器

物理拓扑

总线型星型

使用集线器的以太网在逻辑上仍是一个总线网，各站共享逻辑上的总线，使用的还是CSMA/CD协议。

以太网拓扑：逻辑上总线型，物理上星型。

常见以太网 --- 10BASE-T以太网

10BASE-T是传送基带信号的双绞线以太网，T表示采用双绞线，现10BASE-T采用的是无屏蔽双绞线（UTP），传输速率是10Mb/s。

物理上采用星型拓扑，逻辑上总线型，每段双绞线最长为100m。

采用曼彻斯特编码。

采用CSMA/CD介质访问控制。

常见以太网 --- 高速以太网

速率 >= 100Mb/s的以太网称为高速以太网。

高速以太网 --- 100BASE-T以太网

在双绞线上传送100Mb/s基带信号的星型拓扑以太网，仍使用IEEE802.3的CSMA/CD协议。

支持全双工和半双工，可在全双工方式下工作而无冲突。

高速以太网 --- 吉比特以太网

在光纤或双绞线上传送1Gb/s信号。

支持全双工和半双工，可在全双工方式下工作而无冲突。

高速以太网 --- 10吉比特

10吉比特以太网在光纤上传送10Gb/s信号

适配器与MAC地址

计算机与外界有局域网的连接是通过通信适配器的。组件有网络接口板，网络接口卡NIC（network interface card）。现在不再使用单独网卡。适配器上装有处理器和存储器（包括RAM和ROM）。ROM上有计算机硬件地址MAC地址。在局域网中，硬件地址又称为物理地址，或MAC地址（实际上是标识符）。

MAC地址：

每个适配器有一个全球唯一的48位二进制地址，前24位代表厂家（由IEEE规定），后24位厂家自己指定。常用6个十六进制数表示，如02-60-8c-e4-b1-21。