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1、张建忠徐敬东编著机械工业出版社出版ISBN：9787111305194第2章以太网原理与组网技术以太网（Ethernet）目前最具影响力的局域网：几乎占有了有线局域网整个市场。发明者：BobMetcalfe和DavidBoggs（Xerox公司PARC研究中心）标准：IEEE802委员会负责审议和制定覆盖层次：ISO/OSI参考模型的物理层和数据链路层分类：共享式以太网和交换式以太网共享式以太网结点通过相应的网络接口适配器直接连接到作为公共传输介质的总线上，信息的传输采用“共享介质”方式拓扑构型：总线型和星型数据传输方式：
2、半双工数据传输单位：数据帧介质控制访问方法：解决共享介质网络中多结点同时发送产生的“冲突”问题（Ethernet采用CSMA/CD）以太网帧结构（1）前导码和帧前定界符：保证接收电路在目的地址字段到达前达到稳定状态前导码：56位的10101010…101010序列帧前定界符：8位的10101011序列目的地址与源地址：接收结点和发送结点的硬件地址硬件地址--MAC地址--物理地址--以太网地址由48位组成（例如：52-54-ab-31-ac-c6）IEEE注册管理委员会负责分配单播地址（第1位为“0”）、多播地址（第1位为
3、“1”）和广播地址（48位全“1”）以太网帧结构（2）长度/类型：数据字段的长度或上层协议类型长度：小于0800H类型：大于或等于0800H数据：用于携带上层传下来的数据最长1500字节，最短46字节不足46字节的需要填充帧校验码：验证帧的正确性32位CRC校验G(X)=X32+X26+X23+X22+X16+X12+X11+X10+X8+X7+X5+X4+X3+X+1CSMA/CD—发送流程先听后发边听边发冲突停止延迟重发冲突后的随机延迟截断式二进制指数退避算法：τ=r×αr在{0,1,2,...,2k-1}中随机选取k
4、=min(n,10)α：冲突窗口重发次数越大，后退延迟可选择的范围越大，选择到较长延迟的可能性越大第1次冲突后：n=1，k=min(n,10)=1，r在{0,1}中选择第2次冲突后：n=2，k=min(n,10)=2，r在{0,1,2,3}中选择第3次冲突后：n=3，k=min(n,10)=3，r在{0,1,2,3,4,5,6,7}中选择10次冲突后：k=10，后退延迟最大为（210-1）×αCSMA/CD—接收流程地址匹配单播地址广播地址组播地址抛弃冲突（信号畸变、短帧）地址不匹配冲突窗口与帧最小长度（1）帧太短，有可能
5、造成有些结点检测不到冲突发送信号传遍整个共享信道需要一定的时间冲突窗口与帧最小长度（2）冲突窗口：从发送一帧开始到检测到冲突发生所需的最长时间冲突窗口与帧最小长度（3）最小帧长度、最大覆盖范围与网络传输速率的关系传输速率v固定：覆盖范围Lmax增大要求最小帧长度lmin相应地增大最小帧长度lmin固定：传输速率v提高要求覆盖范围Lmax相应地减小以太网的最小帧长度：512位（64字节）10Mbps网络→100Mbps网络→1Gbps网络以太网传输介质同轴电缆、非屏蔽双绞线、屏蔽双绞线、光缆同轴电缆分类：粗同轴电缆（直径1c
6、m，特征阻抗50Ω）、细同轴电缆（直径0.5cm，特征阻抗50Ω）优点：较优的频率和抗干扰特性，传输距离远。技术成熟缺点：电缆硬、折曲困难、重量重同轴电缆不适合用于楼宇内的结构化布线非屏蔽双绞线优点：尺寸小（直径0.43cm）、重量轻、容易弯曲、连接牢固、价格便宜、容易安装和维护缺点：抗干扰性较差，带宽较窄，传输距离短分类：6类线、5类线、4类线和3类线等10Mbps网：3类以上线100Mbps、1Gbps网：5类以上线非屏蔽双绞线适合于楼宇内部的结构化布线屏蔽双绞线优点：抗干扰的能力强，尺寸和重量与UTP相当缺点：安装不
7、合适会引入外界干扰光缆优点：抗干扰能力强、传输速率高、传输损耗低、传输距离远缺点：价格相对较高，安装比较困难分类：单模光纤、多模光纤单模光纤的传输质量比多模光纤好以太网的相关标准10Gbps以太网不支持共享介质方式组网所需器件和设备以太网集线器网络接口卡电缆（如非屏蔽双绞线等）10/100Mbps以太网集线器功能：以太网的集中连接点放大接收到的信号通过网络传播信号不具有的功能过滤路经检测或交换不同速率的集线器级联10/100Mbps网络接口卡实现计算机与局域网传输介质之间的物理连接和电信号匹配，接收和执行计算机送来的各种控
8、制命令，完成物理层功能按照使用的介质访问控制方法，实现共享网络的介质访问控制、信息帧的发送与接收、差错校验等数据链路层的基本功能提供数据缓存能力，实现无盘工作站的复位和引导分类10Mbps网卡100Mbps网卡10/100Mbps网卡等10/100M以太网中的非屏蔽双绞线颜色与线号的对应关系以太网卡的收
