以太网的传输介质.docx

以太网的传输介质以太网可以采用多种连接介质, 包括同轴缆、双绞线和光纤等。其中双绞线多用于从主机到集线器或交换机的连接,而光纤则主要用于交换机间的级联和交换机到路由器间的点到点链路上。同轴缆作为早期的主要连接介质已经逐渐趋于淘汰。注意区分双绞线中的直通线和交叉线两种连线方法以下连接应使用直通电缆:交换机到路由器以太网端口计算机到交换机计算机到集线器交叉电缆用于直接连接 LAN中的下列设备:交换机到交换机交换机到集线器集线器到集线器路由器到路由器的以太网端口连接计算机到计算机计算机到路由器的以太网端口CSMA/CD共享介质以太网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。,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要简单。 当某台电脑要发送信息时,必须遵守以下规则:开始:如果线路空闲,则启动传输,否则转到第 4步。发送:如果检测到冲突,继续发送数据直到达到最小报文时间 (保证所有其他转发器和终端检测到冲突),再转到第 4步。线路忙:等待,直到线路成功传输:向更高层的网络协议报告发送成功,退出传输模式。空闲线路进入空闲状态-等待一个随机的时间,转到第 1步,除非超过最大尝试次数。 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,所有的参加者都通过一个共同的媒介(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,将采用退避指数增长时间的方法(退避的时间通过截断二进制指数退避算法(truncatedbinaryexponentialbackoff )来实现)。最初的以太网是采用同轴电缆来连接各个设备的。电脑通过一个叫做附加单元接口(AttachmentUnitInterface,AUI)的收发器连接到电缆上。一根简单网线对于一个小型网络来说还是很可靠的,对于大型网络来说,某处线路的故障或某个连接器的故障, 都会造成以太网某个或多个网段的不稳定。因为所有的通信信号都在共用线路上传输,即使信息只是发给其中的一个终端(destination),某台电脑发送的消息都将被所有其他电脑接收。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(Promiscuousmode)。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。接口的工作模式以太网卡可以工作在两种模式下:半双工和全双工。半双工:半双工传输模式实现以太网载波监听多路访问冲突检测。传统的共享 LAN是在半双工下工作的,在同一时间只能传输单一方向的数据。 当两个方向的数据同时传输时, 就会产生冲突,这会降低以太网的效率。全双工:全双工传输是采用点对点连接, 这种安排没有冲突,因为它们使用双绞线中两个独立的线路,这等于没有安装新的介质就提高了带宽。 例如在上例的车站间又加了一条并行的铁轨,同时可有两列火车双向通行。 在全双工模式下,冲突检测电路不可用,因此每个全双工连接只用一个端口,用于点对点连接。标准以太网的传输效率可达到 50%〜60%的带宽,全双工在两个方向上都提供100%的效率。以太网的工作原理以太网采用带冲突检测的载波帧听多路访问( CSMA/CD)机制。以太网中节点都可以看到在网络中发送的所有信息,因此,我们说以太网是一种广播网络。以太网的工作过程如下:当以太网中的一台主机要传输数据时,它将按如下步骤进行:1、 监听信道上是否有信号在传输。如果有的话,表明信道处于忙状态,就继续监听,直到信道空闲为止。2、 若没有监听到任何信号,就传输数据3、 传输的时候继续监听,如发现冲突则执行退避算法,随机等待一段时间后,重新执行步骤1(当冲突发生时,涉及冲突的计算机会发送会返回到监听信道状态。注意:每台计算机一次只允许发送一个包,一个拥塞序列,以警告所有的节点)4、 若未发现冲突则发送成功,所有计算机在试图再一次发送数据之前,(以10Mbps运行)。帧结构以太网帧的概述:以太网的帧是数据链路层的封装, 网络层的数据包被加上帧头和帧尾成为可以被数据链路层识别的数据帧(成帧)。虽然帧头和帧尾所用的字节数是固定不变的,但依被封装的数据包大小的不同,以太网的长度也在变化,其范围是 64〜1518字节(不算8字节的前导字)。冲突/冲突域