使用广播信道的以太网

使用广播信道的以太网

传统以太网最初是使用粗同轴电缆，后来演进到使用比较便宜的细同轴电缆，最后发展为使用更便宜和更灵活的双绞线。

这种以太网采用星形拓扑，在星形的中心则增加了一种可靠性非常高的设备，叫做集线器(hub)  

使用集线器的双绞线以太网

集线器特点

• 集线器是使用电子器件来模拟实际电缆线的工作，因此整个系统仍然像一个传统的以太网那样运行。 

• 使用集线器的以太网在逻辑上仍是一个总线网，各工作站使用的还是 CSMA/CD 协议，并共享逻辑上的总线。 

• 集线器很像一个多接口的转发器，工作在物理层。 他的每个接口仅仅简单的转发比特——收到1就发1，收到0就发0，不进行碰撞检测。

以太网的 MAC 层

• 在局域网中，硬件地址又称为物理地址，或 MAC 地址。 

• 802 标准所说的“地址”严格地讲应当是每一个站的“名字”或标识符。 

48 位的 MAC 地址

• EEE 的注册管理机构 RA 负责向厂家分配地址字段的前三个字节(即高位 24 位)。

• 地址字段中的后三个字节(即低位 24 位)由厂家自行指派，称为扩展标识符，必须保证生产出的适配器没有重复地址。

• 一个地址块可以生成224个不同的地址。这种 48 位地址称为 MAC-48，它的通用名称是EUI-48。

• “MAC地址”实际上就是适配器地址或适配器标识符EUI-48。

适配器检查 MAC 地址

适配器从网络上每收到一个 MAC 帧就首先用硬件检查 MAC 帧中的 MAC 地址.

• 如果是发往本站的帧则收下，然后再进行其他的处理。

• 否则就将此帧丢弃，不再进行其他的处理。

“发往本站的帧”包括以下三种帧： 

• 单播(unicast)帧（一对一）

• 广播(broadcast)帧（一对全体）

• 多播(multicast)帧（一对多）

MAC 帧的格式 

常用的以太网MAC帧格式有两种标准 ：

• DIX Ethernet V2 标准

• IEEE 的 802.3 标准

最常用的 MAC 帧是以太网 V2 的格式。

MAC帧的格式

目的地址字段 6 字节

源地址字段 6 字节

类型字段

数据字段

FCS 字段

帧的前面插入的 8 字节

无效的 MAC 帧

• 数据字段的长度与长度字段的值不一致；

• 帧的长度不是整数个字节；

• 用收到的帧检验序列 FCS 查出有差错；

• 数据字段的长度不在 46 ~ 1500 字节之间。

• 有效的 MAC 帧长度为 64 ~ 1518 字节之间。

• 对于检查出的无效 MAC 帧就简单地丢弃。以太网不负责重传丢弃的帧。 

帧间最小间隔

• 帧间最小间隔为 9.6 s，相当于 96 bit 的发送时间。

• 一个站在检测到总线开始空闲后，还要等待 9.6 s 才能再次发送数据。

• 这样做是为了使刚刚收到数据帧的站的接收缓存来得及清理，做好接收下一帧的准备。