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  • 以太网概述

    千次阅读 2018-05-20 22:03:52
    两种以太网:1:经典以太网(3M-10Mbps,不太常用)2:交换式以太网(10M,100M,1G,广泛使用)IEEE以太网命名规则:举例:10Base2/10Base_TX/10Base-F10:表示10兆bps,即速率是10MBase:基带传输,采用线路编码。...

    两种以太网:

    1:经典以太网(3M-10Mbps,不太常用)

    2:交换式以太网(10M,100M,1G,广泛使用)



    IEEE以太网命名规则:

    举例:10Base2/10Base_TX/10Base-F

    10:表示10兆bps,即速率是10M

    Base:基带传输,采用线路编码。

    2:支持的分段长度,单位为百米,此处表示200米传输距离。

    T:铜质非屏蔽双绞线     F:光缆



    10base经典以太网,越来越不能满足人们的需求

    提高负载的方法:

    1 提速到100M   2全双工   3采用交换式网络,集线器替换为交换器。



    100M以太网:IEEE802.3u

    要求:跟10M以太网兼容

    基本思想:保留原有的帧格式、接口和过程规则

    比特时间:100ns-->10ns

    电缆最大长度:2500m-->205m

    编码方式:4B/5B Encoding(4bits数据被编码成5bits信号)


    吉比特以太网(GE):IEEE802.3z

    与现有以太网技术具有很好的兼容性而与FDDI、ATM不兼容

    主要工作在全双工模式,如果在半双工工作,需要使用CSMA/CD技术,可能带来传输距离过短的问题,可以使用帧串、帧扩充等方法解决




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  • 车载以太网概述

    2019-04-24 20:32:01
    车载以太网概述,介绍了车载以太网的历史和SOME/IP协议
  • 3.3.2以太网概述

    2020-09-18 23:41:42
    3.3.2以太网概述 1.概念 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...

    3.3.2以太网概述

    1.概念
        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。
    2.以太网在局域网各种技术中占统治地位
        1.造价低廉(以太网网卡不到100块)
        2.是应用最广泛的局域网技术
        3.比令牌环网、ATM网便宜,简单
        4.满足网络速率的要求,10Mbps-10Gbps
    3.以太网的两个标准
        DIX Ethernet V2:第一个局域网产品(以太网)规约。
        IEEE802.3:IEEE802委员会802.3工作组制定的第一个IEEE的以太网标准
            这两个标准的区别不大,只是在帧的格式上有两个字节的差异
            因此只要满足两个标准中的一个都叫以太网,以太网也叫802.3局域网
    4.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受,不实现可靠传输。
    5.以太网传输介质和拓扑结构的发展
        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
    6.10BASE-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100m
        采用曼彻斯特编码
        采用CSMA/CD介质访问控制
    7.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。
        网络接口板
        网络接口卡NIC(network interface card)
        现在不再使用网卡
        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:每个适配器由全球唯一的二进制地址,前24位代表厂家(有IEEE规定),后24位厂家自己指定。
            常用6个十六进制数表示。
    8.以太网MAC帧
        最常用的MAC帧是以太网V2的格式
    

    在这里插入图片描述

    9.高速以太网
        1.100BASE-T以太网
            支持全双工和半双工
        2.吉比特以太网
            支持全双工和半双工
        3.10吉比特
            只支持全双工
    
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  • 10GbE万兆以太网概述.pdf
  • 很多人将局域网(Local Area Network,LAN)和以太网(Ethernet)混为一谈,这个误解大概是因为和其他局域网技术比较起来,以太网技术使用得是如此...1 以太网概述  1973年,施乐公司(Xerox)开发出了一个设备互

    很多人将局域网(Local Area Network,LAN)和以太网(Ethernet)混为一谈,这个误解大概是因为和其他局域网技术比较起来,以太网技术使用得是如此普遍、发展得是如此地迅速,以至于人们将"以太网"当作了"局域网"的代名词。
    本节将讨论"局域网"和"以太网"二者之间的关系以及相关的一些基础知识。

    1 以太网概述
        1973年,施乐公司(Xerox)开发出了一个设备互连技术并将这项技术命名为"以太网(Ethernet)"。Ethernet采用了总线竞争式的介质访问方法(起源于夏威夷大学在60年代研制的ALOHA网络),它的问世是局城网发展史上的一个重要里程碑。 
        1979年,Xerox与DEC、Intel共同起草了一份10 Mbps以太网物理层和数据链路层的规范,称为DIX(Digital、Intel、Xerox)规范-DIX 1.0。
        1980年2月(美国)电气电子工程师学会(IEEE)成立了专门负责制定局域网络标准的IEEE 802委员会。该委员会开始研究一系列局域网(LAN)和城域网(MAN)标准,这些标准统称为IEEE 802标准。其中,IEEE 802.3对于基于总线型的局域网进行了规定(实际上IEEE 802.3标准的制定过程中参考、借鉴了很多已经实现的以太网技术)。
        1982年,DIX修改并发布了自己的以太网新标准:DIX 2.0。
        1983年,Novell根据初步形成的IEEE 802.3规范发布了Novell专用的以太网帧格式,常被称为802.3 原始帧格式(802.3 raw)。
        1984-1985年,IEEE 802委员会公布了五项标准IEEE 802.1~IEEE 802.5。其中,公布了两种802.3帧格式,即802.3 SAP和802.3 SNAP。
        后来,IEEE 802标准被国际标准化组织ISO修订并作为国际标准,称为ISO 8802。
    2 以太网技术概述
    尽管局域网的各种标准在内容上有不少区别,但是,其主要的技术实现方法是相近的。
    2.1 Ethernet地址  
        
    为了标识以太网上的每台主机,需要给每台主机上的网络适配器(网络接口卡)分配一个唯一的通信地址,即Ethernet地址或称为网卡的物理地址、MAC地址。
        IEEE负责为网络适配器制造厂商分配Ethernet地址块,各厂商为自己生产的每块网络适配器分配一个唯一的Ethernet地址。因为在每块网络适配器出厂时,其Ethernet地址就已被烧录到网络适配器中。所以,有时我们也将此地址称为烧录地址(Burned-In- Address,BIA)。
        Ethernet地址长度为48比特,共6个字节,如图1所示。其中,前3字节为IEEE分配给厂商的厂商代码,后3字节为网络适配器编号。

                              图1  Ethernet地址
    2.2 CSMA/CD
       在ISO的OSI参考模型中,数据链路层的功能相对简单。它只负责将数据从一个节点可靠地传输到相邻节点。但在局域网中,多个节点共享传输介质,必须有某种机制来决定下一个时刻,哪个设备占用传输介质传送数据。因此,局域网的数据链路层要有介质访问控制的功能。为此,一般将数据链路层又划分成两个子层:
    逻辑链路控制LLC(Logic Line Control)子层
    ●介质访问控制MAC(Media Access Control)子层

     

                             图2  LLC和MAC子层  
    如图2所示。其中,LLC子层负责向其上层提供服务;MAC子层的主要功能包括数据帧的封装/卸装,帧的寻址和识别,帧的接收与发送,链路的管理,帧的差错控制等。MAC子层的存在屏蔽了不同物理链路种类的差异性。在MAC子层的诸多功能中,非常重要的一项功能是仲裁介质的使用权,即规定站点何时可以使用通信介质。  
    实际上,局域网技术中是采用具有冲突检测的载波侦听多路访问(Carrier Sense Multiple Access /

    Collision Detection,CSMA/CD)这种介质访问方法的。  
    在这种介质访问方法中规定:在发送数据之前,一个节点必须首先侦听网线上的载波,如果在9.6微

    秒的时间之内没有检测到载波(说明通信介质空闲),节点才可以发送一帧数据。  
    如果两个节点同时检测到介质空闲并同时发送出一帧数据,则会导致数据帧的冲突,双方的数据帧均被破坏。一方面,检测到冲突的节点会发送"冲突增强"信号 (32比特的"1")通知介质上的每个节点发生了冲突。另一方面,发生冲突的节点在再次发送自己的数据帧之前会各自等待一段随机的时间。随着以太网上节点数量的增加,冲突的数量也随之增加,而整个网段的有效带宽将随之减少。  
    在后面的章节中,我们将学习如何利用网桥、交换机等设备将一个网段划分成多个独立的冲突域,进而增加每个网段的可用带宽。
    3 以太网帧格式
    目前,有四种不同格式的以太网帧在使用,它们分别是:
    ●Ethernet II
    即DIX 2.0:Xerox与DEC、Intel在1982年制定的以太网标准帧格式。Cisco名称为:ARPA
    ●Ethernet 802.3 raw
    :Novell在1983年公布的专用以太网标准帧格式。Cisco名称为:Novell-Ether
    ●Ethernet 802.3 SAP
    :IEEE在1985年公布的Ethernet 802.3的SAP版本以太网帧格式。Cisco名称为:SAP
    ●Ethernet 802.3 SNAP
    :IEEE在1985年公布的Ethernet 802.3的SNAP版本以太网帧格式。Cisco名称为:SNAP
        
    在每种格式的以太网帧的开始处都有64比特(8字节)的前导字符,如图3所示。其中,前7个字节称为前同步码(Preamble),内容是16进制数 0xAA,最后1字节为帧起始标志符0xAB,它标识着以太网帧的开始。前导字符的作用是使接收节点进行同步并做好接收数据帧的准备。

    图3  以太网帧前导字符

    除此之外,不同格式的以太网帧的各字段定义都不相同,彼此也不兼容。
    3.1 Ethernet II帧格式  
    如图4所示,是Ethernet II类型以太网帧格式。

               

    图4  Ethernet II帧格式
    Ethernet II类型以太网帧的最小长度为64字节(6+6+2+46+4),最大长度为1518字节(6+6+2+1500+4)。其中前12字节分别标识出发送数据帧的源节点MAC地址和接收数据帧的目标节点MAC地址。  
    接下来的2个字节标识出以太网帧所携带的上层数据类型,如16进制数0x0800代表IP协议数据,16进制数0x809B代表AppleTalk协议数据,16进制数0x8138代表Novell类型协议数据等。
    在不定长的数据字段后是4个字节的帧校验序列(Frame Check Sequence,FCS),采用32位CRC循环冗余校验对从"目标MAC地址"字段到"数据"字段的数据进行校验。
    3.2 Ethernet 802.3 raw帧格式
      如图5所示,是Ethernet 802.3 raw类型以太网帧格式。

                  图5  Ethernet 802.3 raw帧格式  
    在Ethernet 802.3 raw类型以太网帧中,原来Ethernet II类型以太网帧中的类型字段被"总长度"

    字段所取代,它指明其后数据域的长度,其取值范围为:46-1500
    接下来的2个字节是固定不变的16进制数0xFFFF,它标识此帧为Novell以太类型数据帧
    3.3 Ethernet 802.3 SAP帧格式 
    如图6所示,是Ethernet 802. 3 SAP类型以太网帧格式。

            图6  Ethernet 802.3 SAP帧格式
       从图中可以看出,在Ethernet 802.3 SAP帧中,将原Ethernet 802.3 raw帧中2个字节的0xFFFF变为各1个字节的DSAP和SSAP,同时增加了1个字节的"控制"字段,构成了802.2逻辑链路控制(LLC)的首部。LLC提供了无连接(LLC类型1)和面向连接(LLC类型2)的网络服务。LLC1是应用于以太网中,而LLC2应用在IBM SNA网络环境中。
        新增的802.2 LLC首部包括两个服务访问点:源服务访问点(SSAP)和目标服务访问点(DSAP)。它们用于标识以太网帧所携带的上层数据类型,如16进制数 0x06代表IP协议数据,16进制数0xE0代表Novell类型协议数据,16进制数0xF0代表IBM NetBIOS类型协议数据等。
        至于1个字节的"控制"字段,则基本不使用(一般被设为0x03,指明采用无连接服务的802.2无编号数据格式)。
    3.4 Ethernet 802.3 SNAP帧格式
    如图7所示,是Ethernet 802.3 SNAP类型以太网帧格式。

            图7  Ethernet 802. 3 SNAP帧格式

    Ethernet 802.3 SNAP类型以太网帧格式和Ethernet 802.3 SAP类型以太网帧格式的主要区别在于:
    ●2个字节的DSAP和SSAP字段内容被固定下来,其值为16进制数0xAA。
    ●1个字节的"控制"字段内容被固定下来,其值为16进制数0x03
    增加了SNAP字段,由下面两项组成:
    ◆新增了3个字节的组织唯一标识符(Organizationally Unique Identifier,OUI ID)字段,其值通常等于MAC地址的前3字节,即网络适配器厂商代码。
    ◆2
    个字节的"类型"字段用来标识以太网帧所携带的上层数据类型。
    4 IEEE 802标准系列
    随着时间的推移,除了最早的10Base2、10Base5、10BaseT,IEEE 802还推出了一系列其他局域网标准。下面,我们简单介绍其中一些较为常用的以太网标准。
    4.1 100BaseT  
    1995
    年6月,传输速率为100Mbps的以太网由IEEE 802.3u标准所定义。即我们通常所说的快速以太网(Fast Ethernet)。
    根据所用传输介质不同,还定义了以下三种不同的物理层标准:
    ●100Base-TX:使用2对UTP 5类线或STP,其中一对用于发送,另一对用于接收。
    ●100Base-F
    :使用2对光纤,其中一对用于发送,另一对用于接收。
    ●100Base-T4:使用4对UTP 3类线或5类线,它使用3对线同时传送数据,1对线用作冲突检测的接收信道。

      以上三种不同的标准中,因为100Base-TX 与10BaseT兼容,所以使用得更广泛。
    4.2 1000BaseT 
    1996
    年3月成立的IEEE 802.3z工作组,专门负责千兆位以太网的研究,98年制定了相应标准。
    千兆以太网的物理层协议包括1000Base-SX,1000Base-LX,1000Base-CX和1000Base-T等标准。
    ●1000Base-SX:使用芯径为50μm或62.5μm,工作波长为850nm或1300nm的多模光纤,采用8B/10B编码方式,传输距离分别为260m和525m,适用于同一建筑物中同一层的短距离主干网。
    ●1000Base-LX:使用芯径为9μm、50μm或62.5μm,工作波长为1300nm的多模、单模光纤,采用8B/10B编码方式,传输距离分别为550m和3km~10km,主要用于校园主干网。
    ●1000Base-CX:使用150欧姆平衡屏蔽双绞线(STP),采用8B/10B编码方式,传输速率为1.25Gbps,传输距离为25m,主要用于集群设备的连接,如一个交换机房内的设备互连。
    ●1000Base-T:使用4对5类非平衡屏蔽双绞线(UTP),传输距离为100m,主要用于结构化布线中同一层建筑中的设备通信,从而可以利用以太网或快速以太网已铺设的 UTP电缆。
    4.3 万兆以太网  
    2000
    年3月,IEEE专门成立了IEEE 802.3ae特别工作组,负责制定10G以太网,即万兆以太网标准。
    2002年7月,万兆以太网标准最终发布。万兆标准内容包括10GBase-X、10GBase-R和10GBase-W三种类型。万兆以太网标准不仅 将以太网的带宽提高到10Gbps(在使用万兆以太网信道的情况下可以达到40Gbps甚至更高的速率),同时也将通信距离提高到数十公里甚至上百公里。

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  • 百兆和千兆网线的交叉接法区别 一端为:1橙白、2橙,3绿白、4蓝,5蓝白、6绿,7棕白、8棕(568B) 另一端:1绿白、2绿,3橙白、4棕白、5棕,6橙,7蓝,8蓝白(不是568A) 车载以太网和工业以太网区别 目前车内常见...

    千兆网线和百兆网线区别

    1、所谓的百兆网线其实就是 五类线 和超五类线 ,而千兆网线主要是指六类线 和超六类线 ,另外还有古老的十兆网线也就是指 四类线 和 三类线 等。

    2、在使用上,其实千兆网线和百兆网线是没什么区别的,千兆网线完全兼容百兆网络。

    3、百兆网线的线芯是8芯,但上传和下载只用到了其中的4根,而千兆网线需要完全用到8根。

    4、另外在线芯的排布上,千兆网线的线芯中间有个十字形的塑料架,用来把四组8芯的线分开,这个百兆网线是没有的,

    5、所有的网线在外皮上都有种类标识,CAT5 CAT5E 分别代表了 五类线 和 超五类线;CAT6 CAT6A 则代表了 六类线 和 超六类线 。

    网线外皮一般都会印有CAT5、CAT5 E、CAT6、CAT7和CAT8等字样,对应的网线类型是五类线、超五类线、六类线、七类线和八类线。

    其中,五类线是百兆网线,超五类线、六类线是千兆网线,七类线是万兆网线,八类线是十万兆网线。六类网线在里面结构上增加了十字骨架,主要是为了减少线对间的串扰。

    在百兆网络中,网线在传输网络信号的过程中,只运用到橙白--1,橙—2,绿白--3,绿--6,这4条线芯。

    在千兆网络中,网线在传输网络信号时,是一定要运用到8条线芯的也就是四条芯只能实现千兆网络接收数据或者发送数据,这两者不能同时进行。在传输千兆网络的时候,也要选用千兆路由器(8个插口都有触片)。

     

     

    六类网线的水晶头是错层排列,就是分两排,上面四根,下面四根.超五类网线水晶头是直线排列。

    百兆和千兆网线的交叉接法区别

    一端为:1橙白、2橙,3绿白、4蓝,5蓝白、6绿,7棕白、8棕(568B)

    另一端:1绿白、2绿,3橙白、4棕白、5棕,6橙,7蓝,8蓝白(不是568A)

    车载以太网和工业以太网区别

    目前车内常见的总线包括LIN(车身领域)、CAN、PSI5(主要是气囊)、CAN-FD(高速CAN)、MOST(大众汽车的信息娱乐系统)、Flexray(德系豪华车的底盘系统与辅助驾驶系统)、FPDLINK(360全景系统)。

    标准以太网的数据链路层采用CSMA/CD,所以无法保证确定时间内的数据传输,TSN的数据链路层采用基于抢占式优先级和时间隙的机制,能够保证传输的确定性时间延迟,还能保证低抖动,这是最主要的区别。

    车载以太网主要采用基于一对双绞线进行数据传输的100BASE-T1或1000BASE-T1标准,而我们电脑则使用RJ45接口采用基于4对双绞线进行数据传输的1000BASE-TX标准。

     

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