Ethernet

以太网不是网络的统称,是一种是先局域网的方式。

1 计算机网络

网络结点分布

  • 局域网(Local Area Network,LAN)是一种在小范围内实现的计算机网络,一般在一个建筑物内,或一个工厂、一个事业单位内部,为单位独有。局域网距离可在十几公里以内,信道传输速率可达1~20Mbps,结构简单,布线容易。

  • 广域网(Wide Area Network,WAN)范围很广,可以分布在一个省内、一个国家或几个国家。广域网信道传输速率较低,一般小于0.1Mbps,结构比较复杂。

  • 城域网(Metropolitan Area Network,MAN)是在一个城市内部组建的计算机信息网络,提供全市的信息服务。
    目前,我国许多城市正在建设城域网。

交换方式

  • 线路交换(Circurt Switching)最早出现在电话系统中,早期的计算机网络就是采用此方式来传输数据的,数字信号经过变换成为模拟信号后才能在线路上传输。

  • 报文交换(Message Switching)是一种数字化网络。当通信开始时,源机发出的一个报文被存储在交换器里,交换器根据报文的目的地址选择合适的路径发送报文,这种方式称做存储-转发方式。

  • 分组交换(Packet Switching)也采用报文传输,但它不是以不定长的报文做传输的基本单位,而是将一个长的报文划分为许多定长的报文分组,以分组作为传输的基本单位。这不仅大大简化了对计算机存储器的管理,而且也加速了信息在网络中的传播速度。由于分组交换优于线路交换和报文交换,具有许多优点,因此它已成为计算机网络的主流。

网络拓扑结构

  • 星型网络
  • 树型网络
  • 总线型网络
  • 环型网络
  • 网状网络

2 概念区分

以太网Ethernet

以太网不是一种具体的网络,是一种技术规范。以太网(Ethernet),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,并以10M/S的速率(仅指标准以太网的速率而已)运行在多种类型的电缆上。以太网与IEEE802.3系列标准相类似。以太网可以说是局域网的一种。局域网之间的通信协议必须是相同的,即局域网内计算机(或计算机网络)只允许使用同一种通信规则进行通信。而

局域网

现阶段成熟的局域网技术有三种:以太网(Ethernet)、令牌环(Token Ring)和光纤分布式数据接口(FDDI),其中以太网技术逐步成为局域网技术的主流。

Internet(因特网)

是一个具体的网络。就跟说你家的网络、他家的网络一样。不是一种技术(以太网技术),也不是一种网络(局域网等,包括很多个网络)。

是广域网的一个。是指一个具体的计算机网络。Internet 是一个专有名词,它是指当前全球最大的、开放的、有众多网络互相连接而成的特定的计算机网络,它采用 TCP/IP 协议族作为通信的规则,其前身是美国的ARPNET。

一般说互联网也指因特网。

3 Ethernet的拓扑结构

以太网拓扑常常是星型拓扑,星型拓扑中心常常是一种可靠性很高的设备,叫做集线器。使用集线器的以太网在逻辑上仍是一个总线网,各工作站使用 CSMA/CD协议,并共享逻辑上的总线。集线器像一个多接口的转发器,工作在物理层。

4 Ethernet的帧格式

数据链路层的MAC帧分为五部分:

  • 目的MAC地址
  • 原MAC地址
  • 类型(网络层使用的协议)
  • 数据(网络层的IP数据报)
  • FCS(帧检验序列)

5 Ethernet扩展

通过光纤连接集线器,可以使以太网在距离上扩展;通过集线器级联,使网络中的计算机增加,但是组建了一个大的冲突域,通信效率降低了。为了优化扩展后的以太网性能,可以使用网桥和交换机设备。

网桥

在交换机还没有出现以前,可以使用网桥来连接两个集线器进行通信。最大的作用是防止了集线器之间的数据传输冲突,将冲突控制在单个集线器范围内,隔离大的冲突域,减少冲突的几率。
网桥工作在数据链路层,它根据MAC帧的目的地址对收到的帧进行转发。
网桥具有过滤帧的功能。当网桥收到一个帧时,并不是向所有的接口转发此帧,而是先检查此帧的目的MAC地址,然后再确定将该帧转发到哪一个接口。

交换机

随着连接的集线器越来越多,网桥慢慢发展演变成交换机。
交换机是现在主流的局域网的交换设备,它有许多接口,直接和计算机相连接。
交换机通过学习构建MAC地址表,并根据MAC地址定向地存储转发数据,避免了广播式的数据发送,具有更高的安全性。

6 MAC地址表

7 链路聚合-端口聚合

端口聚合的需求和应用

交换机与路由器之间的连接:交换机和路由器采用端口聚合可以解决广域网和局域网连接的瓶颈。

端口聚合的实现原理