15、以太网(Ethernet)

前面的几节内容,我们详细学习了数据链路层的三个最基本的服务,也就是学习了数据链路层是怎么接受物理层的服务的,同时又是怎么样为网络层服务的。我们这一节,将要学习以太网的知识,包括它的概念、组成与分类。

首先需要阐明的是,以太网只是局域网的一种组网技术,并不是一种新产生的网络类型。局域网包括有:以太网、令牌环网、FDDI等多种组网技术,以太网只是其中一种,而且是最主流、使用最广泛的一种。

我们可能经常会看到或者听到“以太网就是局域网”这种说法,这种说法既是正确的又是不正确的。原因是:以太网只是局域网的一种组网技术,从概念上来说以太网不等同于局域网,而是包含在局域网里面,但是,随着以太网技术的蓬勃发展,实在是使用的太广泛了,几乎在局域网领域取得了垄断的地位,所以把以太网和局域网这两个概念等同起来的说法,也有一定的道理


以太网的两个标准

以太网是早在1975年被美国的Xerox公司开发出来的,当时它的速率很低,后来,Xerox公司、DEC公司、英特尔公司三家联合提出了以太网的第一个标准DIX Ethernet V1,再后来经过更新、修改,发展成了第二个版本DIX Ethernet V2。

有了DIX Ethernet V2,在这个基础上,由IEEE组织下属的IEEE802委员会又制定了IEEE802.3的以太网标准。

所以,广为人知的以太网的两个标准就是:DIX Ethernet V2、IEEE802.3。这两个标准,有些差别,但是差别很小,只在帧结构的某一个字段上有些细微差别。

我们在这里讲到了IEEE802委员会,它是专门制定局域网和城域网标准的机构,这个机构不仅在网络领域中有着重要的地位,而且在各类考试中也是一个必须要了解的重点,下面我们简单列出几个比较重要的IEEE802的标准。

IEEE802几个重要的标准:

IEEE802.1:局域网体系结构、寻址、网络互联。

IEEE802.2:逻辑链路控制子层(LLC)的定义。关于LLC,我们下面要进行介绍

IEEE802.3:以太网及物理层技术规范

IEEE802.4:令牌总线网及物理层技术规范。

IEEE802.5:令牌环网及物理层技术规范。

IEEE802.11:无线局域网(WLAN)及物理层技术规范

IEEE802.15:蓝牙技术的无线个人网(WPAN)技术规范

比较重要的就是以上这些,除此之外还有很多,但是不重要。当然并不是说它们的作用不重要,而是说在我们的学习中和考试中,不作为重点知识。

下面,我们详细讲述一下,上面提到的LLC是怎么回事。

LLC的概念就是IEEE802委员会提出来的,当时IEEE802制定了很多局域网标准,比如上面提到的以太网、令牌总线网、令牌环网的。为了使数据链路层能更好的适应多种局域网标准,它就把数据链路层划分成了两个子层,一个是逻辑链路控制层(LLC),一个是媒体访问控制层(MAC)

这样划分之后,MAC子层负责与接入传输媒体有关的工作,也就是负责和物理层联系,LLC子层负责链路的控制,和网络层联系。逻辑图如下图所示:

15、以太网(Ethernet)_第1张图片

但是现在,我们只需要简单了解一下有LLC子层的概念即可,不需要深究它的工作细节。因为,经过这么多年,在局域网领域的竞争中以及TCP/IP体系使用的是DIX Ethernet V2的以太网标准,而IEEE802.3的以太网标准已经渐渐被淘汰,自然LLC也就被淘汰了。


高速以太网

上面我们介绍的IEEE802.3标准,它的速率是10Mbps,我们通常把这种叫做“传统以太网”。随着技术日新月异的发展,以太网的速率也要提升,后来就产生了高速的以太网(百兆、千兆、万兆)。

首先,我们先讲百兆以太网,速率是100Mbps,又被称为“快速以太网”。虽然现在看起来也不是很快,但是在刚开发出来的当时,这个速率已经算是很快的了。百兆以太网,它的标准是IEEE802.3u,这个要记住,既是网络常识也是考试一个考点。

百兆以太网的物理层标准如下图:

15、以太网(Ethernet)_第2张图片

 我们拿100BASE-TX举个例子说明一下,100就指的是速率是百兆,BASE是指基带传输,TX说明了传输介质的规格。这个规格不是随便表示的,T代表的是双绞线,因为双绞线英文“Twist”,F代表光纤,因为光纤英文“Fiber”

然后是,千兆以太网,也叫吉比特以太网,因为在网络中1Gbit就等于1000M嘛,千兆以太网的标准有两个,一个是IEEE802.3z,一个是IEEE802.3ab

15、以太网(Ethernet)_第3张图片

 其中,1000BASE-X系列属于IEEE802.3z标准,1000BASE-T系列属于IEEE802.3ab标准

最后,万兆以太网,简单了解即可,不做重点知识点,万兆以太网的标准也有很多,比如IEEE802.3ae、IEEE802.3an、IEEE802.3ak等,并且万兆以太网在传输媒体上多用光纤进行传输。

关于以太网基础的知识,我们就了解到这里。下一节,我们将学习以太网的一个超级重点和难点,叫做CSMA/CD协议。


参考教材:谢希仁《计算机网络》第七版 

你可能感兴趣的:(计算机网络(TCP/IP原理),tcp/ip,自动驾驶)