「Ethernet 」的 てき 各地 かくち 常用 じょうよう 名稱 めいしょう 中国 ちゅうごく 大陸 たいりく 以太网 臺灣 たいわん 乙 おつ 太 たい 網 もう 路 ろ
以太网 (英語 えいご :Ethernet )是 ぜ 一 いち 种计算机 つくえ 局 きょく 域 いき 网技 わざ 术。IEEE 組織 そしき 的 てき IEEE 802.3标准制定 せいてい 了 りょう 以太网的技 わざ 术标准 なぞらえ ,它规定 てい 了 りょう 包括 ほうかつ 物理 ぶつり 层的 てき 连线、电子信号 しんごう 和 わ 介 かい 质访问控制 せい 的 てき 内容 ないよう 。以太网是目前 もくぜん 应用最 さい 普遍 ふへん 的 てき 局 きょく 域 いき 网技术,取 と 代 だい 了 りょう 其他局 きょく 域 いき 网标准如 じゅんにょ 令 れい 牌 ぱい 环 、FDDI 和 わ ARCNET 。
以太网的标准拓 つぶせ 扑 结构为总线型 がた 拓 つぶせ 扑 ,但 ただし 目前 もくぜん 的 てき 快速 かいそく 以太网(100BASE-T 、1000BASE-T 标准)为了减少冲突,將 はた 能 のう 提 ひさげ 高 だか 的 てき 网络速度 そくど 和 わ 使用 しよう 效率 こうりつ 最大 さいだい 化 か ,使用 しよう 交换机 つくえ (Switch hub)来 らい 进行网络连接和 わ 组织。如此一 いち 來 らい ,以太网的拓 つぶせ 扑结构就成 なり 了 りょう 星 ほし 型 がた ;但 ただし 在 ざい 逻辑上 じょう ,以太网仍然 しか 使用 しよう 总线型 がた 拓 つぶせ 扑和CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection,即 そく 載 の 波多 はた 重 しげる 存 そん 取 と /碰撞偵測)的 てき 总线技 わざ 术。
以太网技术起源 げん 於施 ほどこせ 樂 らく 帕洛阿 おもね 尔托研究 けんきゅう 中心 ちゅうしん 的 まと 先 さき 锋技术项目 め 。人 ひと 们通常 つうじょう 认为以太网发明 あかり 于1973年 ねん ,当年 とうねん 鲍勃.梅 うめ 特 とく 卡夫 (Bob Metcalfe)给他PARC的 てき 老 ろう 板 いた 写 うつし 了 りょう 一篇有关以太网潜力的备忘录。但 ただし 是 ぜ 梅 うめ 特 とく 卡夫本人 ほんにん 认为以太网是之 の 后 きさき 几年才 ざい 出 で 现的。在 ざい 1976年 ねん ,梅 うめ 特 とく 卡夫和 わ 他 た 的 てき 助手 じょしゅ David Boggs 发表了 りょう 一 いち 篇 へん 名 めい 为《以太网:區域 くいき 计算机 つくえ 网络的 てき 分布 ぶんぷ 式 しき 封 ふう 包 つつみ 交换技 わざ 术》的 てき 文章 ぶんしょう 。
1979年 ねん ,梅 うめ 特 とく 卡夫为了开发个人电脑和 わ 局 きょく 域 いき 网 离开了 りょう 施 ほどこせ 乐 (Xerox),成立 せいりつ 了 りょう 3Com 公司 こうし 。3Com对DEC 、英 えい 特 とく 尔和 わ 施 ほどこせ 乐 进行游 ゆう 说,希望 きぼう 与 あずか 他 た 们一起将以太网标准化、规范化 か 。这个通用 つうよう 的 てき 以太网标准 じゅん 于1980年 ねん 9月 がつ 30日 にち 提出 ていしゅつ 。当 とう 时业界 かい 有 ゆう 两个流行 りゅうこう 的 てき 非 ひ 公用 こうよう 网络标准令 れい 牌 ぱい 环网和 わ ARCNET ,在 ざい 以太网浪潮 しお 的 てき 冲击下 か 他 た 们很快 かい 萎 あまどころ 缩并被 ひ 取 と 代 だい 。而在此过程 ほど 中 ちゅう ,3Com也成了 りょう 一个国际化的大公司。
梅 うめ 特 とく 卡夫曾经开玩笑 わらい 说,Jerry Saltzer为3Com的 てき 成功 せいこう 作出 さくしゅつ 了 りょう 贡献。Saltzer在 ざい 一 いち 篇 へん [哪個/哪些?] 与 あずか 他人 たにん 合 あい 著 ちょ 的 てき 很有影 かげ 响力的 てき 论文中指 なかゆび 出 で ,在 ざい 理 り 论上令 れい 牌 ぱい 环网要 よう 比 ひ 以太网优越 こし 。受到此结论的影 かげ 响,很多电脑厂商或 ある 犹豫不 ふ 决或决定不 ふ 把 わ 以太网接口 こう 做为机 つくえ 器 き 的 てき 标准配置 はいち ,这样3Com才 ざい 有 ゆう 机 つくえ 会 かい 从销售以太 ふとし 网网卡 大 だい 赚。这种情 じょう 况也导致了 りょう 另一种说法 ほう “以太网不适合在 ざい 理 り 论中研究 けんきゅう ,只 ただ 适合在 ざい 实际中 ちゅう 应用”。也许只 ただ 是 ぜ 句 く 玩笑话,但 ただし 这说明 あきら 了 りょう 这样一 いち 个技术观点 てん :通常 つうじょう 情 じょう 况下,网络中 ちゅう 实际的 てき 数 すう 据 すえ 流 りゅう 特性 とくせい 与 あずか 人 ひと 们在局 きょく 域 いき 网普及 ふきゅう 之 の 前 まえ 的 てき 估计不同 ふどう ,而正是 ぜ 因 いん 为以太 ふとし 网简单的结构才 ざい 使 し 局 きょく 域 いき 网得以普及 ふきゅう 。梅 うめ 特 とく 卡夫和 わ Saltzer曾经在 ざい 麻 あさ 省 しょう 理工 りこう 学院 がくいん MAC项目 (Project MAC)的 てき 同一 どういつ 层楼工作 こうさく ,当 とう 时他正 ただし 在 ざい 做自己 じこ 的 てき 哈佛大学 だいがく 毕业 论文 ,在 ざい 此期间奠定 てい 了 りょう 以太网技术的理 り 论基础。[來 らい 源 みなもと 請求 せいきゅう ]
概 がい 述 じゅつ [ 编辑 ]
1990年代 ねんだい 的 てき 以太网网卡 或 ある 叫 さけべ NIC(Network Interface Card,以太网适配器 き )。这张卡可以支持 しじ 基 もと 于同 どう 轴电缆的 てき 10BASE2 (BNC连接器 き ,左 ひだり )和 かず 基 はじめ 于双 そう 绞线的 てき 10BASE-T (RJ-45 ,右 みぎ )。
以太网實作 さく 了 りょう 网络上 じょう 无线电系统多个节点 てん 发送信 そうしん 息 いき 的 てき 想 そう 法 ほう ,每 まい 个节点 てん 必须取得 しゅとく 电缆或者 しゃ 信道 のぶみち 才能 さいのう 传送信 そうしん 息 いき ,有 ゆう 时也叫 さけべ 作 づく 以太 (Ether)。这个名字 みょうじ 来 らい 源 げん 于19世 せい 纪的物理 ぶつり 学 がく 家 か 假 かり 设的电磁辐射 媒体 ばいたい ——光 ひかり 以太 。 每 まい 一个节点有全球唯一的48位地 いち 址 し 也就是 ぜ 制 せい 造 づくり 商 しょう 分配 ぶんぱい 给网卡的MAC地 ち 址 し ,以保证以太 ふとし 网上所有 しょゆう 節點 せってん 能 のう 互相鉴别。由 よし 于以太 ふとし 网十 じゅう 分 ふん 普遍 ふへん ,许多制 せい 造 づくり 商 しょう 把 わ 以太网卡直接 ちょくせつ 集成 しゅうせい 进计算机 つくえ 主 ぬし 板 いた 。
以太网通讯具有 ぐゆう 自 じ 相 あい 关性的 てき 特 とく 点 てん ,这对于电信通 どおり 讯工程 ほど 十分 じゅうぶん 重要 じゅうよう 。
CSMA/CD共 ども 享 とおる 介 かい 质以太 ふとし 网 [ 编辑 ]
带冲突检测的载波侦听多 た 路 ろ 访问 (CSMA/CD)技 わざ 术规定 てい 了 りょう 多 た 台 たい 电脑共 ども 享一 きょういち 个通道 どう 的 てき 方法 ほうほう 。这项技 わざ 术最早出 そうしゅつ 现在1960年代 ねんだい 由 ゆかり 夏 なつ 威 たけし 夷 えびす 大学 だいがく 开发的 てき ALOHAnet ,它使用 しよう 无线电波 为载体 たい 。这个方 かた 法要 ほうよう 比 ひ 令 れい 牌 ぱい 环网或 ある 者 もの 主 しゅ 控 ひかえ 制 せい 网简单。当 とう 某 ぼう 台 だい 电脑要 よう 发送信 そうしん 息 いき 时,在 ざい 以下 いか 行動 こうどう 與 あずか 狀態 じょうたい 之 の 間 あいだ 進行 しんこう 轉換 てんかん :
开始 - 如果线路空 そら 闲,则启动传输,否 いや 则跳转到第 だい 4步 ほ 。
发送 - 如果检测到冲突,继续发送数 すう 据 すえ 直 ちょく 到 いた 达到最小 さいしょう 回報 かいほう 时间(min echo receive interval)以確保 かくほ 所有 しょゆう 其他转发器 き 和 わ 终端检测到冲突,而後跳 とべ 轉 うたて 到 いた 第 だい 4步 ほ 。
成功 せいこう 传输 - 向 こう 更 さら 高 だか 层的网络协议报告发送成功 せいこう ,退出 たいしゅつ 传输模 も 式 しき 。
線路 せんろ 繁忙 はんぼう - 持續 じぞく 等 とう 待 まち 直 ちょく 到 いた 线路空 そら 闲。
线路空 そら 闲 - 在 ざい 尚 なお 未 み 達 たち 到 いた 最大 さいだい 尝试次數 じすう 之 の 前 まえ ,每 まい 隔 へだた 一段随机时间转到第1步 ほ 重 おも 新 しん 嘗試。
超 ちょう 过最大 さいだい 尝试传输次数 じすう - 向 こう 更 さら 高 だか 层的网络协议报告发送失 しつ 败,退出 たいしゅつ 传输模 も 式 しき 。
就像在 ざい 没 ぼつ 有 ゆう 主持 しゅうもち 人的 じんてき 座 ざ 谈会中 ちゅう ,所有 しょゆう 的 てき 参加 さんか 者 しゃ 都 と 透過 とうか 一 いち 个共同 きょうどう 的 てき 媒介 ばいかい (空 そら 气)来 らい 相互 そうご 交谈。每 まい 个参加 さんか 者 しゃ 在 ざい 讲话前 まえ ,都 みやこ 礼 あや 貌地等 とう 待 まち 别人把 わ 话讲完 かん 。如果两个客人 きゃくじん 同 どう 时开始 はじめ 讲话,那 な 么他们都停 とま 下 しも 来 らい ,分 ふん 别随机 つくえ 等 とう 待 まち 一段时间再开始讲话。这时,如果两个参加 さんか 者 しゃ 等 とう 待 まち 的 てき 时间不同 ふどう ,冲突就不会 かい 出 で 现。如果传输失 しつ 败超过一 いち 次 じ ,将 はた 延 のべ 遲 おそ 指数 しすう 增 ぞう 长 时间後 ご 再 さい 次 つぎ 嘗試。延 のべ 遲 おそ 的 てき 时间通 どおり 过截斷 せつだん 二 に 進 しん 位 い 指數 しすう 後 ご 移 うつり (truncated binary exponential backoff)演算 えんざん 法 ほう 来 らい 实现。
最初 さいしょ 的 てき 以太网是采 さい 用 よう 同 どう 轴电缆来 らい 連接 れんせつ 各 かく 个设备的。电脑透過 とうか 一 いち 个叫做附加 ふか 单元接 せっ 口 こう (Attachment Unit Interface,AU えーゆー I)的 てき 收 おさむ 发器连接到 いた 电缆上 じょう 。一條简单网路线对于一个小型网络来说很可靠,而对于大型 がた 网络来 らい 说,某 ぼう 处线路 ろ 的 てき 故障 こしょう 或 ある 某 ぼう 个连接 せっ 器 き 的 てき 故障 こしょう ,都会 とかい 造成 ぞうせい 以太网某个或多 た 个网段 だん 的 てき 不 ふ 稳定。
因 いん 为所有 しょゆう 的 てき 通信 つうしん 信号 しんごう 都 と 在 ざい 共用 きょうよう 线路上 じょう 传输,即 そく 使 つかい 信 しん 息 いき 只 ただ 是 ぜ 想 そう 发给其中的 てき 一 いち 个终端 はし (destination),卻會使用 しよう 廣 こう 播的形式 けいしき ,發送 はっそう 給 きゅう 線 せん 路上 ろじょう 的 てき 所有 しょゆう 電腦 でんのう 。在 ざい 正常 せいじょう 情 じょう 况下,网络接 せっ 口 こう 卡会滤掉不 ふ 是 ぜ 发送给自己 じこ 的 てき 信 しん 息 いき ,接收 せっしゅう 到 いた 目 め 标地址 し 是 ぜ 自己 じこ 的 てき 信 しん 息 いき 时才会 かい 向 こう CPU发出中断 ちゅうだん 请求,除 じょ 非 ひ 网卡处于混 こん 杂模式 しき (Promiscuous mode)。这种“一 いち 个说,大家 たいか 听”的 てき 特 とく 质是共 ども 享 とおる 介 かい 质以太 ふとし 网在安全 あんぜん 上 じょう 的 てき 弱点 じゃくてん ,因 いん 为以太 ふとし 网上的 てき 一个节点可以选择是否监听线路上传输的所有信息。共 きょう 享 とおる 电缆也意味 いみ 着 ぎ 共 ども 享 とおる 带宽,所以 ゆえん 在 ざい 某 ぼう 些情况下以太网的速度 そくど 可能 かのう 会 かい 非常 ひじょう 慢,比 ひ 如电源 げん 故障 こしょう 之 の 后 きさき ,当 とう 所有 しょゆう 的 てき 网络终端都 と 重 おも 新 しん 启动时。
以太网中继器和 わ 集 しゅう 线器 [ 编辑 ]
在 ざい 以太网技术的发展中 ちゅう ,以太网集线器 (Ethernet Hub)的 てき 出 で 现使得 とく 网络更 さら 加 か 可 か 靠 もたれ ,接 せっ 线更加 か 方便 ほうべん 。
因 いん 为信号 ごう 的 てき 衰 おとろえ 减和延 のべ 时,根 ね 据 すえ 不同 ふどう 的 てき 介 かい 质以太 ふとし 网段有 ゆう 距离限 げん 制 せい 。例 れい 如,10BASE5同 どう 轴电缆最长距离500米 まい (1,640英 えい 尺 じゃく )。最大 さいだい 距离可 か 以透過 とうか 以太网中 ちゅう 继器 实现,中 ちゅう 继器可 か 以把电缆中 ちゅう 的 てき 信号 しんごう 放 ひ 大 だい 再 さい 传送到 いた 下 しも 一段 いちだん 。中 ちゅう 继器最多 さいた 连接5个网段 だん ,但 ただし 是 これ 只 ただ 能 のう 有 ゆう 4个设备(即 そく 一个网段最多可以接4个中继器)。这可以减轻因为电缆断裂 きれ 造成 ぞうせい 的 てき 问题:当 とう 一段同轴电缆断开,所有 しょゆう 这个段上 だんじょう 的 てき 设备就无法 ほう 通 どおり 讯,中 ちゅう 继器可 か 以保证其他 た 网段正常 せいじょう 工作 こうさく 。
类似于其他 た 的 てき 高速 こうそく 总线,以太网网段 だん 必须在 ざい 两头以电阻器 き 作 さく 为终端 はし 。对于同 どう 轴电缆,电缆两头的 てき 终端必须接 せっ 上 じょう 被 ひ 称 しょう 作 さく “终端器 き ”的 てき 50欧 おう 姆的 てき 电阻和 わ 散 ち 热器,如果不 ふ 这么做,就会发生类似电缆断 だん 掉的情 じょう 况:总线上 じょう 的 てき AC 信号 しんごう 当 とう 到 いた 达终端 はし 时将被 ひ 反射 はんしゃ ,而不能 ふのう 消散 しょうさん 。被 ひ 反射 はんしゃ 的 てき 信号 しんごう 将 はた 被 ひ 认为是 ぜ 冲突,从而使 し 通信 つうしん 无法继续。中 ちゅう 继器可 か 以将连在其上的 てき 两个网段进行电气隔离,增强 ぞうきょう 和 わ 同 どう 步 ふ 信号 しんごう 。大 だい 多数 たすう 中 ちゅう 继器都 みやこ 有 ゆう 被 ひ 称 しょう 作 さく “自 じ 动隔离”的 てき 功 こう 能 のう ,可 か 以把有 ゆう 太 ふと 多 た 冲突或 ある 是 ぜ 冲突持 じ 续时间太长的网段隔 へだた 离开来 らい ,这样其他的 てき 网段不 ふ 会 かい 受到损坏部分 ぶぶん 的 てき 影 かげ 响。中 ちゅう 继器在 ざい 检测到冲突消失 しょうしつ 后 きさき 可 か 以恢复网段 だん 的 てき 连接。
随 ずい 着 ぎ 应用的 てき 拓 つぶせ 展 てん ,人 にん 们逐渐发现星型 がた 的 てき 网络拓 つぶせ 扑结构最为有效 ゆうこう ,于是设备厂商们开始 はじめ 研 とぎ 制 せい 有 ゆう 多 た 个端口 こう 的中 てきちゅう 继器。多端 たたん 口中 くちじゅう 继器就是众所周知 しゅうち 的 てき 集 しゅう 线器(Hub)。集 あつまり 线器可 か 以连接 せっ 到 いた 其他的 てき 集 しゅう 线器或 ある 者 もの 同 どう 轴网络。
第 だい 一个集线器被认为是“多端 たたん 口 こう 收 おさむ 发器”或 ある 者 もの 叫 さけべ 做“fanouts”。最 さい 著名 ちょめい 的 てき 例 れい 子 こ 是 ぜ DEC的 てき DELNI ,它可以使许多台 だい 具有 ぐゆう AUI连接器 き 的 てき 主 しゅ 机 つくえ 共用 きょうよう 一 いち 个收发器。集 あつまり 线器也导致了不 ふ 使用 しよう 同 どう 轴电缆的小型 こがた 独立 どくりつ 以太网网段 だん 的 てき 出 で 现。
像 ぞう DEC和 わ SynOptics 这样的 てき 网络设备制 せい 造 づくり 商 しょう 曾经出 で 售过用 よう 于连接 せっ 许多10BASE-2 细同轴线网段的 てき 集 しゅう 线器。
非 ひ 屏 へい 蔽双绞线 (unshielded twisted-pair cables , UTP)最 さい 先 さき 应用在 ざい 星 ほし 型 がた 局 きょく 域 いき 网中,之 これ 后 きさき 也在10BASE-T 中 ちゅう 应用,最後 さいご 取 と 代 だい 了 りょう 同 どう 轴电缆成为以太 ふとし 网的标准。这项改 あらため 进之后 きさき ,RJ45 电话接 せっ 口 こう 代替 だいたい 了 りょう AUI成 なり 为电脑和集 しゅう 线器的 てき 标准線路 せんろ ,非 ひ 屏 へい 蔽3类双绞线/5类双绞线成 なり 为标准 じゅん 载体。集 あつまり 线器的 てき 应用使 し 某 ぼう 条 じょう 电缆或 ある 某 ぼう 个设备的故障 こしょう 不 ふ 会 かい 影 かげ 响到整 せい 个网络,提 ひさげ 高 だか 了 りょう 以太网的可 か 靠 もたれ 性 せい 。双 そう 绞线以太网把每 ごと 一个网段点对点地连起来,这样终端就可以做成 なり 一个标准的硬件,解 かい 决了以太网的终端问题。
采 さい 用 よう 集 しゅう 线器组网的 てき 以太网尽管 かん 在 ざい 物理 ぶつり 上 じょう 是 ぜ 星 ほし 型 がた 结构,但 ただし 在 ざい 逻辑上 じょう 仍然是 ぜ 总线型 がた 的 てき ,半双 はんそう 工 こう 的 てき 通信 つうしん 方式 ほうしき 采 さい 用 よう CSMA/CD的 てき 冲突检测方法 ほうほう ,集 しゅう 线器对于减少封 ふう 包 つつみ 冲突的 てき 作用 さよう 很小。每 まい 一个数据包都被发送到集线器的每一个端口,所以 ゆえん 带宽和 わ 安全 あんぜん 问题仍没有 ゆう 解 かい 决。集 あつまり 线器的 てき 总傳輸量受到单个连接速度 そくど 的 てき 限 きり 制 せい (10或 ある 100 Mbit/s),这还是 ぜ 考 こう 虑在前 ぜん 同 どう 步 ふ 码、傳 つて 輸間隔 かんかく 、檔頭、檔尾和 わ 封 ふう 裝 そう 上 うえ 都 と 是 ぜ 最小 さいしょう 花 はな 費 ひ 的 てき 情 じょう 况。当 とう 网络负载过重时,冲突也常常会 じょうかい 降 くだ 低 てい 傳 つて 輸量。最 さい 坏的情 じょう 况是,当 とう 许多用 よう 长电缆组成 なり 的 てき 主 しゅ 机 つくえ 传送很多非常 ひじょう 短 たん 的 てき 帧(frame)时,可能 かのう 因 いん 衝突 しょうとつ 過多 かた 導 しるべ 致网络的负载在 ざい 仅50%左右 さゆう 程度 ていど 就滿載 まんさい 。为了在 ざい 冲突严重降 くだ 低 てい 傳 つて 輸量之 の 前 ぜん 尽 つき 量 りょう 提 ひさげ 高 だか 网络的 てき 负载,通常 つうじょう 会 かい 先 さき 做一些设定以避免類似情況發生。
桥接和 わ 交换 [ 编辑 ]
尽 つき 管 かん 中 ちゅう 继器在 ざい 某 ぼう 些方面 ほうめん 分 ぶん 隔 へだた 了 りょう 以太网网段 だん ,使 つかい 得 とく 电缆断 だん 线的故障 こしょう 不 ふ 会 かい 影 かげ 响到整 せい 个网络,但 ただし 它向所有 しょゆう 的 てき 以太网设备转发所有 しょゆう 的 てき 数 すう 据 すえ 。这严重 じゅう 限 きり 制 せい 了 りょう 同 どう 一个以太网网络上可以相互通信的机器数量。为了减轻这个问题,桥接方法 ほうほう 被 ひ 采 さい 用 よう ,在 ざい 工作 こうさく 在 ざい 物理 ぶつり 层的中 ちゅう 继器之 の 基 もと 础上,桥接工作 こうさく 在 ざい 数 すう 据 すえ 链路层。透過 とうか 橋 はし 接 せっ 器 き 时,只 ただ 有 ゆう 格式 かくしき 完 かん 整 せい 的 てき 数 すう 据 すえ 包 つつみ 才能 さいのう 从一个网段进入另一个网段;冲突和 わ 数 すう 据 すえ 包 つつみ 错误则都被 ひ 隔 へだた 离。透過 とうか 记录分析 ぶんせき 网络上 じょう 设备的 てき MAC地 ち 址 し ,网桥可 か 以判断 はんだん 它们都 と 在 ざい 什么位置 いち ,这样它就不 ふ 会 かい 向 こう 非 ひ 目 め 标设备所在 しょざい 的 てき 网段传递数 すう 据 すえ 包 つつみ 。像 ぞう 生成 せいせい 树协议 这样的 てき 控 ひかえ 制 せい 机 つくえ 制 せい 可 か 以协调多个交换机共同 きょうどう 工作 こうさく 。
早期 そうき 的 てき 网桥要 よう 检测每 ごと 一 いち 个数据 すえ 包 つつめ ,因 いん 此當同 どう 时处理 り 多 た 个端口 こう 的 てき 时候,数 すう 据 すえ 转发比 ひ Hub(中 ちゅう 继器)來 らい 得 とく 慢。1989年 ねん 网络公司 こうし Kalpana 发明了 りょう EtherSwitch,第 だい 一台以太网交换机。以太网交换机把 わ 桥接功 こう 能 のう 用 よう 硬 かた 件 けん 实现,这样就能保 ほ 证转发数据 すえ 速 そく 率 りつ 达到线速。
大 だい 多数 たすう 现代以太网用以太网交换机 代替 だいたい Hub。尽 つき 管 かん 布 ぬの 线方式 しき 和 わ Hub以太网相同 どう ,但 ただし 交换式 しき 以太网比共 ども 享 とおる 介 かい 质以太 ふとし 网有很多明 あかり 显的优势,例 れい 如更大 だい 的 てき 带宽和 わ 更 さら 好 このみ 的 てき 异常结果隔 へだた 离设备。交换网络典型 てんけい 的 てき 使用 しよう 星 ほし 型 がた 拓 つぶせ 扑 ,雖然设备在 ざい 半双 はんそう 工 こう 模 も 式 しき 下 か 運 うん 作 さく 時 じ 仍是共 ども 享 とおる 介 かい 质的多 た 節点 せってん 网,但 ただし 10BASE-T 和 かず 以后的 てき 标准皆 みな 為 ため 全 ぜん 双 そう 工 こう 以太网,不 ふ 再 さい 是 ぜ 共 ども 享 とおる 介 かい 质系统。
交换机 つくえ 啟 けい 動 どう 后 きさき ,一 いち 開始 かいし 也和Hub一 いち 樣 よう ,转发所有 しょゆう 数 すう 据 すえ 到 いた 所有 しょゆう 端 はし 口 こう 。接 せっ 下 か 来 らい ,当 とう 它記錄 ろく 了 りょう 每 まい 个端口 こう 的 てき 地 ち 址 し 以后,他 た 就只把 わ 非 ひ 广播数 すう 据 すえ 发送给特定 とくてい 的 てき 目的 もくてき 端 はし 口 こう 。因 よし 此线速 そく 以太网交换可以在任 ざいにん 何 なん 端 はし 口 こう 对之间实现,所有 しょゆう 端 はし 口 こう 对之间的通 どおり 讯互不 ふ 干 ひ 扰。
因 いん 为数据 すえ 包 つつみ 一般只是发送到他的目的端口,所以 ゆえん 交换式 しき 以太网上的 てき 流量 りゅうりょう 要略 ようりゃく 微小 びしょう 于共享 とおる 介 かい 质式以太网。然 しか 而,交换式 しき 以太网仍然 しか 是 ぜ 不安 ふあん 全的 ぜんてき 网络技 わざ 术,因 いん 为它很容易 ようい 因 いん 为ARP欺骗 或 ある 者 もの MAC满溢 而瘫痪,同 どう 时网络管理 かんり 员也可 か 以利用 りよう 监控功 こう 能 のう 抓 つめ 取 ど 网络数 すう 据 すえ 包 つつみ 。
当 とう 只 ただ 有 ゆう 简单设备(除 じょ Hub之 の 外的 がいてき 设备)連接 れんせつ 交换机 つくえ 端 はし 口 こう 時 じ ,整 せい 个网络可能 かのう 處 しょ 於全双 そう 工 こう 模 も 式 しき 。如果一个网段只有2个设备,那 な 么冲突探测也不 ふ 需要 じゅよう 了 りょう ,两个设备可 か 以随时收发数据 すえ 。這時总带宽是鏈路的 てき 2倍 ばい ,雖然雙方 そうほう 的 てき 頻 しき 寬 ひろし 相 しょう 同 どう ,但 ただし 没 ぼっ 有 ゆう 发生冲突就意味 いみ 着 ぎ 几乎能 のう 利用 りよう 到 いた 100%的 てき 带宽。
交换机 つくえ 端 はし 口和 くちわ 所 しょ 连接的 てき 设备必须使用 しよう 相 しょう 同 どう 的 てき 双 そう 工 こう 设置。多数 たすう 100BASE-TX 和 わ 1000BASE-T 设备支持 しじ 自 じ 动协商 しょう 特性 とくせい ,即 そく 这些设备透過 とうか 信号 しんごう 来 らい 协调要 よう 使用 しよう 的 てき 速 そく 率 りつ 和 わ 双 そう 工 こう 设置。然 しか 而,如果自 じ 动协商 しょう 功 こう 能 のう 被 ひ 關 せき 閉或者 しゃ 设备不 ふ 支持 しじ ,则双工 こう 设置必须透過 とうか 自 じ 动检测进行 ぎょう 设置或 ある 在 ざい 交换机 つくえ 端 はし 口和 くちわ 设备上 うえ 都 と 进行手工 しゅこう 设置以避免 めん 双 そう 工 こう 错配——这是以太网问题的一 いち 种常见原因 いん (设备被 ひ 设置为半双 そう 工 こう 会 かい 报告迟发冲突 ,而设备被设为全 ぜん 双 そう 工 こう 则会报告runt)。许多較低層 ていそう 級 きゅう 的 てき 交换机 つくえ 没 ぼつ 有 ゆう 手工 しゅこう 进行速 そく 率 りつ 和 わ 双 そう 工 こう 设置的 てき 能力 のうりょく ,因 いん 此端口 こう 总是会 かい 尝试进行自 じ 动协商 しょう 。当 とう 启用了 りょう 自 じ 动协商 しょう 但 ただし 不 ふ 成功 せいこう 时(例 れい 如其他 た 设备不 ふ 支持 しじ ),自 じ 动协商会 しょうかい 将 はた 端 はし 口 こう 设置为半双 はんそう 工 こう 。速 そく 率 りつ 是 ぜ 可 か 以自动感测的,因 いん 此将一 いち 个10BASE-T设备连接到 いた 一个启用了自动协商的10/100交换端 はし 口上 こうじょう 时将可 か 以成功 せいこう 地 ち 建立 こんりゅう 一个半双工的10BASE-T连接。但 ただし 是 ぜ 将 しょう 一个配置为全双工100Mb工作 こうさく 的 てき 设备连接到 いた 一个配置为自动协商的交换端口时(反 はん 之 の 亦 また 然 しか )则会导致双 そう 工 こう 错配。
即 そく 使 つかい 电缆两端都 と 设置成 なり 自 じ 动速率 りつ 和 わ 双 そう 工 こう 模 も 式 しき 协商,错误猜测还是经常发生而退到 いた 10Mbps模 も 式 しき 。因 よし 此,如果性能 せいのう 差 さ 于预期 き ,应该查看一下是否有计算机设置成10Mbps模 も 式 しき 了 りょう ,如果已 やめ 知 ち 另一端 はし 配置 はいち 为100Mbit,则可以手动强制 きょうせい 设置成 なり 正 せい 确模式 しき 。
当 とう 两个节点试图用 よう 超 ちょう 过电缆最高 だか 支持 しじ 数 すう 据 すえ 速 そく 率 りつ (例 れい 如在3类线上 じょう 使用 しよう 100Mbps或 ある 者 もの 3类/5类线使用 しよう 1000Mbps)通信 つうしん 时就会 かい 发生问题。不 ふ 像 ぞう ADSL或 ある 者 もの 传统的 てき 拨号Modem透過 とうか 详细的 てき 方法 ほうほう 检测鏈路的 てき 最高 さいこう 支持 しじ 数 すう 据 すえ 速 そく 率 りつ ,以太网节点 てん 只 ただ 是 ぜ 简单的 てき 选择两端支持 しじ 的 てき 最高 さいこう 速 そく 率 りつ 而不管 かん 中 ちゅう 间线路 ろ ,因 いん 此如果 はて 速 そく 率 りつ 过高就会导致鏈路失效 しっこう 。解 かい 决方案 あん 為 ため 强制 きょうせい 通 どおり 讯端降 くだ 低 てい 到 いた 电缆支持 しじ 的 てき 速 そく 率 りつ 。
除 じょ 了 りょう 以上 いじょう 提 ひっさげ 到 いた 的 てき 不同 ふどう 帧类型 がた 以外 いがい ,各 かく 类以太 ふとし 网的差 さ 别仅在 ざい 速 そく 率 りつ 和 わ 配 はい 线。因 よし 此,同 どう 样的网络协议栈 软件 可 か 以在大 だい 多数 たすう 以太网上执行。
以下 いか 的 てき 章 あきら 节简要 よう 综述了 りょう 不同 ふどう 的 てき 正式 せいしき 以太网类型 がた 。除 じょ 了 りょう 这些正式 せいしき 的 てき 标准以外 いがい ,许多厂商因 いん 为一些特殊的原因,例 れい 如为了 りょう 支持 しじ 更 さら 长距离的光 ひかり 纤 传输,而制定 せいてい 了 りょう 一些专用的标准。
很多以太网卡和 わ 交换设备都 と 支持 しじ 多 た 速 そく 率 りつ ,设备之 の 间透過 とうか 自 じ 动协商 しょう 设置最 さい 佳 けい 的 てき 连接速度 そくど 和 わ 双 そう 工 こう 方式 ほうしき 。如果协商失 しつ 败,多 た 速 そく 率 りつ 设备就会探 さがせ 测另一方使用的速率但是默认为半双工方式。10/100以太网端口 こう 支持 しじ 10BASE-T 和 わ 100BASE-TX 。10/100/1000支持 しじ 10BASE-T、100BASE-TX和 わ 1000BASE-T。
部分 ぶぶん 以太网类型 がた [1]
速度 そくど
常用 じょうよう 名称 めいしょう
非 ひ 正式 せいしき 的 てき IEEE标准名称 めいしょう
正式 せいしき 的 てき IEEE标准名称 めいしょう
线缆类型
最大 さいだい 传输距离
10Mbps
以太网
10BASE-T
802.3
双 そう 绞线
100m
100Mbps
快速 かいそく 以太网
100BASE-T
802.3u
双 そう 绞线
100m
1Gbps
吉 よし 比 ひ 特 とく 以太网
1000BASE-LX
802.3z
光 ひかり 纤
5000m
1Gbps
吉 よし 比 ひ 特 とく 以太网
1000BASE-T
802.3ab
双 そう 绞线
100m
10Gbps
10吉 きち 比 ひ 特 とく 以太网
10GBASE-T
802.3an
双 そう 绞线
100m
早期 そうき 的 てき 以太网[ 编辑 ]
施 ほどこせ 乐以太 ふとし 网 (Xerox Ethernet,又 また 稱 たたえ 「全 ぜん 錄 ろく 乙 おつ 太 たい 網 もう 」)──是 ぜ 乙 おつ 太 たい 網 もう 的 てき 雛 ひな 型 がた 。最初 さいしょ 的 てき 2.94Mbit/s以太网僅在 ざい 全 ぜん 錄 ろく 公司 こうし 裡 うら 內部使用 しよう 。而在1982年 ねん ,Xerox 與 あずか DEC 及Intel 組成 そせい DIX聯盟 れんめい ,並 なみ 共同 きょうどう 發表 はっぴょう 了 りょう Ethernet Version 2(EV2)的 てき 規格 きかく ,並 なみ 將 はた 它投入 とうにゅう 商 しょう 場 じょう 市場 いちば ,且被普遍 ふへん 使用 しよう 。而EV2的 てき 網 もう 絡 からま 就是目前 もくぜん 受IEEE 承認 しょうにん 的 てき 10BASE5 。[2]
10BROAD36 ──已 やめ 经过时。一个早期的支持长距离以太网的标准。它在同 どう 轴电缆上使用 しよう ,以一种类似 に 线缆调制解 かい 调器 系 けい 统的宽带调制技 わざ 术。
1BASE5 ──也稱為 ため 星 ほし 型 がた 局 きょく 域 いき 网 ,速 はや 率 りつ 是 ぜ 1Mbit/s。在 ざい 商 しょう 业上很失败,但 ただし 同時 どうじ 也是双 そう 绞线的 てき 第 だい 一 いち 次 じ 使用 しよう 。
10Mbps乙 おつ 太 たい 網 もう [ 编辑 ]
10BASE-T電纜 でんらん
10BASE5 (又 また 稱 たたえ 粗 そ 纜 ともづな (Thick Ethernet)或 ある 黃色 おうしょく 電纜 でんらん )──最早 もはや 實現 じつげん 10 Mbit/s以太網 もう 。早期 そうき IEEE標準 ひょうじゅん ,使用 しよう 單 たん 根 ね RG-11同軸 どうじく 電纜 でんらん ,最大 さいだい 距離 きょり 為 ため 500米 べい ,並 なみ 最多 さいた 可 か 以連接 れんせつ 100台 だい 電腦 でんのう 的 てき 收 おさむ 發 はつ 器 き ,而纜線 せん 兩端 りょうたん 必須 ひっす 接 せっ 上 じょう 50歐 おう 姆的 てき 終端 しゅうたん 電 でん 阻 。接收 せっしゅう 端 はし 透過 とうか 所謂 いわゆる 的 てき 「插入 そうにゅう 式 しき 分 ぶん 接頭 せっとう 」插入 そうにゅう 電纜 でんらん 的 てき 內芯和 わ 屏 へい 蔽層。在 ざい 電纜 でんらん 終結 しゅうけつ 處 しょ 使用 しよう N型 がた 連接 れんせつ 器 き 。儘管由 よし 於早期 き 的 てき 大量 たいりょう 布設 ふせつ ,到 いた 現在 げんざい 還 かえ 有 ゆう 一 いち 些系統 けいとう 在 ざい 使用 しよう ,這一標準 ひょうじゅん 實際 じっさい 上 じょう 被 ひ 10BASE2取 と 代 だい 。
10BASE2 (又 また 稱 たたえ 細 ぼそ 纜 ともづな (Thin Ethernet)或 ある 模擬 もぎ 網 もう 路 ろ )── 10BASE5後 ご 的 てき 產品 さんぴん ,使用 しよう RG-58同軸 どうじく 電纜 でんらん ,最長 さいちょう 轉 てん 輸距離 きょり 約 やく 200米 まい (實際 じっさい 為 ため 185米 まい ),僅能連接 れんせつ 30台 だい 計算 けいさん 機 き ,計算 けいさん 機 き 使用 しよう T型 がた 適 てき 配 はい 器 き 連接 れんせつ 到 いた 帶 おび 有 ゆう BNC連接 れんせつ 器 き 的 てき 網 あみ 卡 ,而線路 ろ 兩頭 りょうとう 需要 じゅよう 50歐 おう 姆的終結 しゅうけつ 器 き 。雖然在 ざい 能力 のうりょく 、規格 きかく 上 じょう 不 ふ 及10BASE5,但 ただし 是 ぜ 因 いん 為 ため 其線材 ざい 較細、佈線方便 ほうべん 、成本 なりもと 也便宜 べんぎ ,所以 ゆえん 得 え 到 いた 更 さら 廣 こう 泛的使用 しよう ,淘汰 とうた 了 りょう 10BASE5。由 よし 於雙 そう 絞 しぼ 線 せん 的 てき 普及 ふきゅう ,它也被 ひ 各 かく 式 しき 的 てき 雙 そう 絞 しぼ 線 せん 網 もう 絡 からま 取 ど 代 だい 。
StarLAN ──第 だい 一 いち 個 こ 雙 そう 絞 しぼ 線 せん 上 うえ 實現 じつげん 的 てき 以太網 もう 路 ろ 標準 ひょうじゅん 10 Mbit/s。後發 こうはつ 展 てん 成 なり 10BASE-T。
10BASE-T ──使用 しよう 3類 るい 雙 そう 絞 しぼ 線 せん 、4類 るい 雙 そう 絞 しぼ 線 せん 、5類 るい 雙 そう 絞 しぼ 線 せん 的 てき 4根 ね 線 せん (兩 りょう 對 たい 雙 そう 絞 しぼ 線 せん )100米 まい 。以太網 もう 集線 しゅうせん 器 き 或 ある 以太網 もう 交換 こうかん 機 き 位 くらい 於中間 あいだ 連接 れんせつ 所有 しょゆう 節點 せってん 。
FOIRL ──光 ひかり 纖中繼 ちゅうけい 器 き 鏈路。光 ひかり 纖以太 たい 網 もう 路 ろ 原始 げんし 版本 はんぽん 。
10BASE-F ── 10Mbps以太網 もう 光 こう 纖標準 じゅん 通稱 つうしょう ,2公里 くり 。只 ただ 有 ゆう 10BASE-FL應用 おうよう 比較 ひかく 廣 こう 泛。
10BASE-FL ── FOIRL標準 ひょうじゅん 一 いち 種 しゅ 升 ます 級 きゅう 。
10BASE-FB ──用 よう 於連接 れんせつ 多 た 個 こ Hub或 ある 者 もの 交換 こうかん 機 き 的 てき 骨幹 こっかん 網 もう 技術 ぎじゅつ ,已 やめ 廢棄 はいき 。
10BASE-FP ──無 む 中繼 ちゅうけい 被 ひ 動 どう 星 ほし 型 がた 網 もう ,沒 ぼつ 有 ゆう 實際 じっさい 應用 おうよう 的 てき 案 あん 例 れい 。
100Mbps以太网(快速 かいそく 以太网) [ 编辑 ]
快速 かいそく 以太网(Fast Ethernet)為 ため IEEE在 ざい 1995年 ねん 發表 はっぴょう 的 てき 網 もう 路 ろ 標準 ひょうじゅん ,能 のう 提供 ていきょう 達 たち 100Mbps的 てき 傳 つて 輸速度 ど 。[2]
100BASE-T -- 下面 かめん 三 さん 个100 Mbit/s双 そう 绞线标准通称 つうしょう ,最 さい 远100米 まい 。
100BASE-TX -- 类似于星型 がた 结构的 てき 10BASE-T。使用 しよう 2对电缆,但 ただし 是 ぜ 需要 じゅよう 5类电缆以达到100Mbit/s。
100BASE-T4 -- 使用 しよう 3类电缆,使用 しよう 所有 しょゆう 4对线,半双 はんそう 工 こう 。由 よし 于5类线普及 ふきゅう ,已 やめ 废弃。
100BASE-T2 -- 无产品 ひん 。使用 しよう 3类电缆。支持 しじ 全 ぜん 双 そう 工 こう 使用 しよう 2对线,功 こう 能 のう 等 とう 效 こう 100BASE-TX,但 ただし 支持 しじ 旧 きゅう 电缆。
100BASE-FX -- 使用 しよう 多 た 模 も 光 こう 纤,最 さい 远支持 しじ 400米 めーとる ,半双 はんそう 工 こう 连接 (保 ほ 证冲突检测),2km全 ぜん 双 そう 工 こう 。
100VG AnyLAN -- 只 ただ 有 ゆう 惠 めぐみ 普 ひろし 支持 しじ ,VG最 さい 早出 そうしゅつ 现在市 し 场上。需要 じゅよう 4对三 さん 类电缆。也有 やゆう 人 じん 怀疑VG不 ふ 是 ぜ 以太网。
苹果 りんご 的 てき 千兆以太网络接口
1Gbps以太网 [ 编辑 ]
1000BASE-SX的 てき 光 ひかり 信號 しんごう 與 あずか 電氣 でんき 信號 しんごう 轉換 てんかん 器 き
10Gbps以太网 [ 编辑 ]
新 しん 的 てき 万 まん 兆以太网标准包含7种不同 どう 类型,分別 ふんべつ 适用于局域 いき 网、城 しろ 域 いき 网和广域网。目前 もくぜん 使用 しよう 附加 ふか 标准IEEE 802.3ae ,将来 しょうらい 会合 かいごう 并进IEEE 802.3 标准。
10GBASE-CX4 -- 短 たん 距离铜缆方案 ほうあん 用 よう 于InfiniBand 4x连接器 き 和 わ CX4电缆,最大 さいだい 长度15米 まい 。
10GBASE-SR -- 用 よう 于短距离多 た 模 も 光 こう 纤,根 ね 据 すえ 电缆类型能 のう 达到26-82米 めーとる ,使用 しよう 新型 しんがた 2GHz多 た 模 も 光 こう 纤可以达到300米 まい 。
10GBASE-LX4 -- 使用 しよう 波分 はぶ 复用支持 しじ 多 た 模 も 光 こう 纤240-300米 めーとる ,单模光 こう 纤超过10公里 くり 。
10GBASE-LR和 わ 10GBASE-ER -- 透過 とうか 单模光 こう 纤分别支持 しじ 10公里 くり 和 わ 40公里 くり
10GBASE-SW、10GBASE-LW、10GBASE-EW。用 よう 于广域 いき 网PHY、OC-192 / STM-64 同 どう 步 ふ 光 こう 纤网 /SDH 设备。物理 ぶつり 层分别对应10GBASE-SR、10GBASE-LR和 わ 10GBASE-ER,因 いん 此使用 しよう 相 しょう 同 どう 光 ひかり 纤支持 しじ 距离也一致 いっち 。(无广域 いき 网PHY标准)
10GBASE-T -- 使用 しよう 屏 へい 蔽或非 ひ 屏 へい 蔽双绞线,使用 しよう CAT-6A类线至 いたり 少 しょう 支持 しじ 100米 めーとる 传输。CAT-6类线也在较短的 てき 距离上 じょう 支持 しじ 10GBASE-T。
100Gbps以太网 [ 编辑 ]
新 しん 的 てき 40G/100G以太网标准 なぞらえ 在 ざい 2010年 ねん 中 ちゅう 制定 せいてい 完成 かんせい ,包含 ほうがん 若干 じゃっかん 种不同 ふどう 的 てき 节制类型。目前 もくぜん 使用 しよう 附加 ふか 标准IEEE 802.3ba 。
40GBASE-KR4 -- 背 せ 板 ばん 方案 ほうあん ,最少 さいしょう 距离1米 まい 。
40GBASE-CR4 / 100GBASE-CR10 -- 短 たん 距离铜缆方案 ほうあん ,最大 さいだい 长度大 だい 约7米 まい 。
40GBASE-SR4 / 100GBASE-SR10 -- 用 よう 于短距离多 た 模 も 光 こう 纤,长度至 いたり 少 しょう 在 ざい 100米 めーとる 以上 いじょう 。
40GBASE-LR4 / 100GBASE-LR10 -- 使用 しよう 单模光 こう 纤,距离超 ちょう 过10公里 くり 。
100GBASE-ER4 -- 使用 しよう 单模光 こう 纤,距离超 ちょう 过40公里 くり 。
参考 さんこう 文献 ぶんけん [ 编辑 ]
参 まいり 見 み [ 编辑 ]
外部 がいぶ 链接[ 编辑 ]
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