zoukankan      html  css  js  c++  java
  • 006 Ethernet(以太网)详解(一)

    一、以太网

    以太网是一种计算机局域网技术。IEEE组织的IEEE 802.3标准制定了以太网的技术标准,它规定了包括物理层的连线、电子信号和介质访问层协议的内容。
    以太网有两类:第一类是经典以太网,第二类是交换式以太网,使用了一种称为交换机的设备连接不同的计算机。经典以太网是以太网的原始形式,运行速度从3~10 Mbps不等;而交换式以太网正是广泛应用的以太网,可运行在100、1000和10000Mbps那样的高速率,分别以快速以太网、千兆以太网和万兆以太网的形式呈现。 
    以太网的标准拓扑结构为总线型拓扑,但目前的快速以太网(100BASE-T1000BASE-T标准)为了减少冲突,将能提高的网络速度和使用效率最大化,使用交换机来进行网络连接和组织。如此一来,以太网的拓扑结构就成了星型;但在逻辑上,以太网仍然使用总线型拓扑和CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection,即载波多重访问/碰撞侦测)的总线技术。
     
    扩展以太网是指遵守 IEEE 802.3 标准组成的局域网,由 IEEE 802.3 标准规定的主要是位于参考模型的物理层(PHY)和数据链路层中的介质访问控制子层(MAC)
    在家庭、企业和学校所组建的 PC 局域网形式一般也是以太网,其标志是使用水晶头网线来连接(当然还有其它形式)
    IEEE 还有其它局域网标准,如 IEEE 802.11 是无线局域网,俗称 Wi-FiIEEE802.15 是个人域网,即蓝牙技术,其中的 802.15.4 标准则是 ZigBee 技术。 
     

    二、以太网帧格式

    图8‑12以太网帧格式

    表8‑5以太网帧格式说明

    类别

    字节数

    说明

    前导码(Preamble)

    8

    连续 7 个 8’h55 加 1 个 8’hd5,表示一个帧的开始,用于双方设备数据的同步;

    目的 MAC 地址

    6

    存放目的设备的物理地址,即 MAC 地址

    源 MAC 地址

    6

    存放发送端设备的物理地址

    类型

    2

    用于指定协议类型:

    0800: IP 协议;

    0806: ARP 协议;

    8035: RARP 协议;

    数据

    46~1500

    最少 46 字节,不足需要补全 46  字节,例如 IP 协议层就包含在数据

    部分,包括其 IP 头及数据。

    FCS(帧尾)

    4

    称为帧校验序列,采用 32 位 CRC 校验,对目的 MAC 地址字段到数据字段进行校验。

    三、以太网接口

    以太网接口电路主要由MAC(Media Access Control)控制器和物理层接口PHY(Physical Layer,PHY)两大部分构成。如下图所示

    但是,在实际的设计中,以上三部分并不一定独立分开的。 由于,PHY整合了大量模拟硬件,而MAC是典型的全数字器件。考虑到芯片面积及模拟/数字混合架构的原因,通常,将MAC集成进微控制器而将PHY留在片外。更灵活、密度更高的芯片技术已经可以实现MAC和PHY的单芯片整合。可分为下列几种类型:
     
    1)CPU集成MAC与PHY。目前来说并不多见
    2)CPU集成MAC,PHY采用独立芯片。比较常见
    3)CPU不集成MAC与PHY,MAC与PHY采用集成芯片。比较常见

    下图是网络接口内部结构图,虚框表示CPU,MAC集成在CPU中,PHY芯片通过MII接口与CPU上的MAC连接。

    MAC及PHY工作在OSI七层模型的数据链路层和物理层。具体如下
    IEEE802.3标准文档下载地址:https://ieeexplore.ieee.org/browse/standards/get-program/page/。它分为很多个section。
     
    第一部分是10Mb/s以太网(其中有关于MAC的规范),第二部分是100BASE-T 100Mb/s基带网络介绍,第三部分是1000 Mb/s基带网络介绍,第四部分是10 Gb/s基带网络介绍。但是,并不是说每部分都是独立的。

    四、参考资料

    2、https://mp.weixin.qq.com/s/EJOdYYI8l7TCD2l1bdy3MA
  • 相关阅读:
    linux下创建和删除软、硬链接
    linux教程:[4]配置Tomcat开机启动
    Linux下Tomcat的启动、关闭、杀死进程
    Linux下Tomcat的安装配置
    Linux安装JDK详细步骤
    每天一个linux命令(30): chown命令
    linux系统修改系统时间与时区
    linux下tar.gz、tar、bz2、zip等解压缩、压缩命令小结
    linux下解压命令大全
    Scoped CSS规范草案
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/linford/p/15272881.html
Copyright © 2011-2022 走看看