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：
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：
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。
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