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什么是以太网。以太网是以C S M A / C D作为M A C算法的一类L A N。CS:载波侦听。在发送数据之前进行监听,以确保线路空闲,减少冲突的机会。MA:多址访问。每个站点发送的数据,可以同时被多个站点接收。CD:冲突检测。边发送边检测,发现冲突就停止发送,然后延迟一个随机时间之后继续发送。以太网的MAC地址M A C地址有4 8位,但它通常被表示为12位的点分十六进制数,例如:00e0.fc39.8034。M A C地址全球唯一,由 I E EE对这些地址进行管理和分配。每个地址由两部分组成,分别是供应商代码和序列号。其中前2 4位二进制代表该供应商代码。剩下的24位由厂商自己分配。如果48位全是1,则表明该地址是广播地址。如果第8位是1,则表示该地址是组播地址。以太网的帧结构以太网帧结构有5种:Ethernet V1(1980)、Ethernet V2(ARPA,1982)、RAW 802.3(Novell,1983)、IEEE802.3/802.2 LLC(1985)、IEEE802.3/802.2 SNAP(1985)。目前比较常见的为Ethernet V2和IEEE802.3。区分两种帧:根据源地址段后的前两个字节的类型不同。如果值大于 1500(0x05DC),说明是以太网类型字段,EthernetII帧格式。值小于等于 1500,说明是长度字段,IEEE802.3 帧格式。因为类型字段值最小的是 0x0600。而长度最大为 1500。以太网通信的原则:同一时刻只能有一台主机在发送,但可以有多台主机同时接收——广播;如果一个以太网报文被完全发送出去则在链路上肯定不会发生冲突,即理论上不再需要发送第二次。共享式以太网的缺点在共享式以太网中,所有的主机都以平等的地位连接到同轴电缆上,但如果以太网中主机数目较多,则存在以下严重问题:介质可靠性差、冲突严重、广播泛滥、无任何安全性传统以太网连接设备HUB所有的HUB都是半双工的,HUB仅仅改变了以太网的物理拓扑HUB仅仅是物理上的连接设备。由HUB组建以太网HUB对所连接的LAN只做信号的中继,所有的物理设备构成了一个冲突域。由HUB组建以太网,依然是一种共享式以太网。实际上网络中由HUB组建以太网,仍然存在以下缺陷:冲突严重;广播泛滥;无任何安全性。BRIDGE/以太网交换机/L2L2工作模型交换机转发数据帧是基于MAC地址表.而MAC地址表是交换机基于源MAC地址学习得到。常见2层交换机的MAC地址表是由MAC地址和交换机的端口建立的映射关系的。(多播情况下,CAM表项的建立不是通过学习得到的,而是通过IGMP 窥探,CGMP等协议获得的。)二层交换机原理:1.接收网段上的所有数据帧;2.利用接收数据帧中的源MAC地址来建立MAC地址表(源地址自学习),使用地址老化机制进行地址表维护。3.在MAC地址表中查找数据帧中的目的MAC地址,如果找到就将该数据帧发送到相应的端口(不包括源端口),如果找不到,就向所有的端口发送(不包括源端口);4.向所有端口(不包括源端口)转发广播帧和多播帧。三种交换模式:1)直通模式:交换机接收到目的地址即开始转发过程2)储存转发模式:交换机将全部内容接收才开始转发过程3)帧自由模式:交换机接收完数据包的前64字节(一个最短帧长度),然后根据头信息查表转发。全双工简述实现全双工的物质保证:支持全双工的网卡芯片+收发线路完全分离物理介质+点到点的连接(HUB都是半双工的);全双工对以太网技术的影响:最大吞吐量达到双倍速率;从根本上解决了以太网的冲突问题,以太网从此告别CSMA/CD。自动协商:在基于双绞线的以太网上,可以存在许多种不同的运做模式,在速度上有10M,100M不等,在双工模式上有全双工和半双工等,如果对每个接入网络的设备进行配置,则必然是一项很繁重的工作,而且不容易维护。于是,人们提出了自动协商技术来解决这种矛盾。自动协商实现基础:在双绞线链路上,如果没有数据传输,链路并不是一直在空闲,而是不断的互相发送一种频率相对较低的脉冲信号(称为普通链路脉冲,NLP)。任何具有双绞线接口的以太网卡都应该能识别这种信号。需要注意的是,如果再插入一些(一般是16个)更小的脉冲(这些脉冲称为快速链路脉冲,FLP),两端设备应该也能识别。于是,我们可以使用这些快速链路脉冲来进行少量的数据传输,来达到自动协商的目的。编码支持能力:系统加电的时候,检测自动协商标志,如果允许,则从配置寄存器读出支持模式标志,编码后通过空闲脉冲发送出去。发送出去的编码格式称为基页。如果接收到对方的基页,则跟自己发送的基页比较,找出支持能力的交集,选取最优组合运行。(比如自己支持全双工模式和100M的速率,对端也支持该配置,则选择的运行模式就是100M全双工,如果对端
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