局域网中的以太网

以太网由Xerox、Intel 、DEC几家公司联合研制基带总线局域网规范

以太网使用的是CSMA/CD 介质访问技术

以太网在局域网中占据统治地位,以至于有时候一提到局域网就认为是以太网!!

原因:

  1. 造价便宜(以太网网卡便宜)
  2. 以太网技术也确实比较优秀,使用的比较广泛
  3. 比令牌网、ATM便宜,组网简单
  4. 它的网速比较快,满足我们日常需求(10Mb/s-10Gb/s)

简直就是完美,也难怪不用其他的,全方位吊大

以太网有两个标准:

第一个出来的标准是 DIX Ethernet v2

第二个出来的标准就是 IEEE802.3标准 这两个标准只是帧格式有一点点改动 现在最常用是第1个标准了

导致802.3局域网 = 以太网

以太网提供的是无连接,不可靠服务

无连接:发送方和接收方不会 "握手🤝"

不可靠:①不对发送方的数据帧编号 ②接收方不会回给发送方一个确认③差错帧直接丢弃 ,出现帧差错交给运输层处理

只实现无差错接收,不实现可靠传输 发现帧有问题,就会丢弃、拒收(无差错接收)

可靠传输指发的啥,我就收啥 因此无差错传输 和 可靠传输 对立面

以太网拓扑结构和传输介质的发展

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逻辑上,这三个时期的网络仍然都是总线型拓扑 ,现在使用的都是双绞线+集线器 物理拓扑是星型拓扑 传统的以太网物理拓扑和逻辑拓扑都是总线型

现实中常见的以太网

10Base-T以太网

10 代表传输速率是10Mb/s Base指的是传输的是基带信号 T指的是Twisted 双绞线

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  • 采用曼彻斯特编码
  • 采用的是CSMA/CD 介质访问控制 (所有就会有碰撞)

通信适配器:又叫网络接口卡、网卡、网络接口板

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现在一般网卡不需要再单独买了,都嵌入到主板上了

适配器上面也有存储和处理器

适配器存储里面就有这台机器的Mac地址

Mac地址:每个适配器都会有全球唯一的48位二进制数组成,前24位有IEEE分配给厂家,后24位厂家自己指定 如我的Mac地址 f4:5c:89:93: ab :df

以太网Mac帧格式
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前导码不属于以太网Mac帧,起同步作用

以太网Mac帧就是数据链路层帧

目的地址: 有三种类型 单播类型 具体的目的主机的Mac地址

                                      广播类型   全11111

                                      多播地址

类型 : 指明网络层使用的协议,这样就可以以网络层规定的格式上交网络层

数据部分: 长度可变 46Byte-1500Byte 由于CSMA/CD规定了最小帧长,算下来以太网大概是64字节,减去6+6+2+4=46字节

                1500是最大传输单元规定的

FCS :是CRC循环冗余码的帧检验序列

由于采用曼彻斯特编码,所以只要帧开始定界符,不需要帧结束定界符。因为帧传输结束,信号就不会发生变化,和曼彻斯特编码的差异非常明显,自然而然就知道了在哪里结束

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高速以太网

传输速率大于等于100Mb/s,包括了100Mb/s,1Gb/s,10Gb/s以太网

  • 100baseT以太网 :

    100Mb/s传输基带信号的星型拓扑以太网,使用CSMA/CD 媒介双绞线

    支持全双工 和半双工,可在全双工下工作且没有冲突。全双工下工作没有冲突的关键是这种方式使用设备交换机了。交换机可以隔离冲突域

    [图片上传失败...(image-e6a9a-1625585516039)]

  • G比特以太网

    光纤或者双绞线上 传输1Gb/s信号

    支持全双工或者半双工,全双工下仍然无冲突

  • 10G比特以太网

    在光纤上传输10Gb/s信号

    只支持全双工。没有冲突

数据链路层的功能是加强物理层的传输功能;物理层传输免不了出现问题,数据链路层可以尽量使得逻辑上不会出现错误,进而交给到网络层。

但是还是不能完全达到无差错传输(但是基本就是无差错传输,绝大多数小问题修复还是没问题的),还是会出现帧丢失、帧差错等异常问题。是不可靠传输


数据链路层的可靠传输是解决比特差错等一下比特流量级的小错误,主要使用差错控制;

传输层的可靠传输是解决帧出错,帧丢失等帧量级的大错误,主要是滑动窗口协议保证可靠

有线链路的数据链路层差错控制必须有,可靠交付可以放在数据链路层,也可以只在传输层检测

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