以太网接口基础概念

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(1) 最常用的以太网协议是 IEEE802.3 标准。


(2) 传输编码:曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码。
  • 曼彻斯特编码:每位中间有一个电平跳变,从高到低的跳变表示“0”,从低到高的跳变表示为“1”。
  • 差分曼彻斯特编码:每位中间有一个电平跳变,利用每个码元开始时有无跳变来表示“0”或“1”,有跳变为“0”,无跳变为“1”.

(3) 相比之下,曼彻斯特编码编码简单,差分曼彻斯特编码提供更好的噪声抑制性能


(4) 以太网数据传输特点:
  • 所有数据位的传输由低位开始,传输位流时用曼彻斯特编码。
  • 以太网是基于冲突检测的总线复用方法,由硬件自动执行。
  • 传输的数据长度,目的地址DA + 源地址 SA + 类型字段 TYPE + 数据段 DATA + 填充位 PAD,最小为 60B,最大为 1514B。
  • 通常以太网卡可以接收 3 种地址的数据:广播地址、多播地址(组播地址)、自己的地址。
  • 任何两个网卡的物理地址都不一样,是世界上唯一的,网卡地址由专门机构分配。


(5) 嵌入式以太网接口有两种实现方法:
  • 嵌入式处理器+网卡芯片(例如:RTL8019AS、CS8900, DM9000等)
  • 带有以太网接口的处理器。


(6)  TCP/IP 是一个分层协议,分为:物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。每层实现一个明确的功能,对应一个或几个传输协议,每层相对于它的下层都作为一个独立的数据包来实现。每层上的协议如下:

  • 应用层:BSD 套接字。
  • 传输层:TCP、UDP。
  • 网络层:IP、ARP、ICMP、IGMP
  • 数据链路层:IEEE802.3 Ethernet MAC
  • 物理层:二进制比特流。


(7) ARP(地址解析协议 Address Resolution Protocol)
  • 网络层用32位的地址来标识不同的主机(即IP地址),而链路层使用48位的物理地址(MAC)来标识不同的以太网或令牌网接口。
  • ARP 功能:实现从 IP 地址到对应物理地址的转换。


(8) ICMP(网络控制报文协议 Internet Control Message Protocol
  • IP 层用它来与其他主机或路由器交换错误报文和其他重要控制信息。
  • ICMP 报文是在 IP 数据包内被传输的。
  • 网络诊断工具 ping 和 raceroute 其实就是 ICMP 协议。


(9)IP(网际协议)
  • IP 工作在网络层,是 TCP/IP  协议族中最为核心的协议。
  • 所有的T CP、UDP、ICMP 及 IGMP 数据都以 IP 数据包格式传输。
  • TTL(生存时间字段):指定了IP 数据包的生存时间(数据包可以经过的路由器数)。
  • IP 提供不可靠、无连接的数据包传送服务,高效、灵活。

不可靠它不能保证数据包能成功到达目的地,任何要求的可靠性必须由上层来提供(如TCP)。如果发生某种错误,IP 有一个简单的错误处理算法--丢弃该数据包,然后发送 ICMP 消息报给信源端。
无连接IP 不维护任何关于后续数据包的状态信息。每个数据包的处理都是相互独立的。IP 数据包可以不按顺序接收.


(10) TCP(传输控制协议)

       TCP 协议是一个面向连接的可靠的传输层协议,它为两台主机提供高可靠性的端到端数据通信。


(11) UDP(用户数据包协议)
       UDP 协议是一种无连接不可靠的传输层协议,它不保证数据包能到达目的地,可靠性有应用层来提供。UDP 协议开销少,和 TCP 相比更适合于应用在低端的嵌入式领域中。


(12) 端口:TCP 和 UDP 采用 16 位端口号来识别上层的用户,即应用层协议,例如 FTP 服务的 TCP

端口号都是21,Telnet 服务的TCP 端口号都是23,TFTP 服务的UDP 端口号都是69。

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你可能感兴趣的:(硬件,总线协议,TCP/IP及通信技术)