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以太网

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以太网(英语:Ethernet)是一种计算机局域网技术。

结构

以太网的标准拓扑结构为总线型拓扑,但目前的快速以太网(100BASE-T、1000BASE-T标准)为了减少冲突,将能提高的网络速度和使用效率最大化,使用交换机(Switch hub)来进行网络连接和组织。如此一来,以太网的拓扑结构就成了星型;但在逻辑上,以太网仍然使用总线型拓扑和CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection,即载波多重访问/碰撞侦测)的总线技术。

概述

以太网实现了网络上无线电系统多个节点发送信息的想法,每个节点必须获取电缆或者信道的才能传送信息,有时也叫作以太(Ether)。 每一个节点有全球唯一的48位MAC地址也就是制造商分配给网卡的MAC地址,以保证以太网上所有节点能互相鉴别。由于以太网十分普遍,许多制造商把以太网卡直接集成进计算机主板。

CSMA/CD共享介质以太网

解决:多台电脑共享一个通道

带冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD)技术规定了多台电脑共享一个通道的方法。这项技术最早出现在1960年代由夏威夷大学开发的ALOHAnet,它使用无线电波为载体。这个方法要比令牌环网或者主控制网简单。
How:
当某台电脑要发送信息时,在以下行动与状态之间进行转换:
* 开始 - 如果线路空闲,则启动传输,否则跳转到第4步。
* 发送 - 如果检测到冲突,继续发送数据直到达到最小回报时间(min echo receive interval)以确保所有其他转发器和终端检测到冲突,而后跳转到第4步。
* 成功传输 - 向更高层的网络协议报告发送成功,退出传输模式。
* 线路繁忙 - 持续等待直到线路空闲。
* 线路空闲 - 在尚未达到最大尝试次数之前,每隔一段随机时间转到第1步重新尝试。
* 超过最大尝试传输次数 - 向更高层的网络协议报告发送失败,退出传输模式。

就像在没有主持人的座谈会中,所有的参加者都透过一个共同的媒介(空气)来相互交谈。每个参加者在讲话前,都礼貌地等待别人把话讲完。如果两个客人同时开始讲话,那么他们都停下来,分别随机等待一段时间再开始讲话。这时,如果两个参加者等待的时间不同,冲突就不会出现。如果传输失败超过一次,将延迟指数增长时间后再次尝试。延迟的时间透过 截断二进制指数后移(truncated binary exponential backoff)算法来实现。

因为所有的通信信号都在共用线路上传输,即使信息只是想发给其中的一个终端(destination),却会使用广播的形式,发送给线路上的所有电脑。在正常情况下,网络接口卡会滤掉不是发送给自己的信息,接收到目标地址是自己的信息时才会向CPU发出中断请求,除非网卡处于混杂模式(Promiscuous mode)。这种“一个说,大家听”的特质是共享介质以太网在安全上的弱点,因为以太网上的一个节点可以选择是否监听线路上传输的所有信息。共享电缆也意味着共享带宽,所以在某些情况下以太网的速度可能会非常慢,比如电源故障之后,当所有的网络终端都重新启动时。

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转载自blog.csdn.net/i540113104/article/details/81268380