[VIP第1年] 指数:3
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。以太网是目前应用普遍的局域网技术，取代了其他局域网技术如令牌环、FDDI和ARCNET。
以太网是现实世界中普遍的一种计算机网络。以太网有两类：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。
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以太网帧的概述：
以太网的帧是数据链路层的封装，网络层的数据包被加上帧头和帧尾成为可以被数据链路层识别的数据帧（成帧）。虽然帧头和帧尾所用的字节数是固定不变的，但依被封装的数据包大小的不同，以太网的长度也在变化，其范围是64～1518字节（不算8字节的前导字）。
/域
（Collision）：在以太网中，当两个数据帧同时被发到物理传输介质上，并完全或部分重叠时，就发生了数据。当发生时，物理网段上的数据都不再有效。
域：在同一个域中的每一个节点都能收到所有被发送的帧。
影响产生的因素：是影响以太网性能的重要因素，由于的存在使得传统的以太网在负载超过40%时，效率将明显下降。产生的原因有很多，如同一域中节点的数量越多，产生的可能性就越大。此外，诸如数据分组的长度（以太网的比较大帧长度为1518字节）、网络的直径等因素也会影响的产生。因此，当以太网的规模增大时，就必须采取措施来控制的扩散。通常的办法是使用网桥和交换机将网络分段，将一个大的域划分为若干小域。
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高速以太网
快速以太网：快速以太网（FastEthernet）也就是我们常说的百兆以太网，它在保持帧格式、MAC（介质存取控制）机制和MTU（比较大传送单元）质量的前提下，其速率比10Base－T的以太网增加了10倍。二者之间的相似性使得10Base－T以太网现有的应用程序和网络管理工具能够在快速以太网上使用。快速以太网是基于扩充的IEEE802.3标准。
千兆以太网：
千兆位以太网是一种新型高速局域网，它可以提供1Gbps的通信带宽，采用和传统10M、100M以太网同样的CSMA/CD协议、帧格式和帧长，因此可以实现在原有低速以太网基础上平滑、连续性的网络升级。只用于PointtoPoint，连接介质以光纤为主，比较大传输距离已达到70km，可用于MAN的建设。
由于千兆以太网采用了与传统以太网、快速以太网完全兼容的技术规范，因此千兆以太网除了继承传统以太局域网的优点外，还具有升级平滑、实施容易、性价比高和易管理等优点。
千兆以太网技术适用于大中规模（几百至上千台电脑的网络）的园区网主干，从而实现千兆主干、百兆交换（或共享）到桌面的主流网络应用模式。
小知识：千兆以太网的优势是同旧系统的兼容性好，价格相对便宜。在这也是千兆以太网在同ATM的竞争中获胜的主要原因。
快速以太网
100Base-TX
物理介质采用5类以上双绞线
网段长度多100米100Base-FX
物理介质采用单模光纤，网段长度可达10公里
物理介质采用多模光纤，网段长度多2000米快速以太网由IEEE802.3u标准定义
快速以太网由IEEE802.3u标准定义，基本与标准以太网相同，但速度比标准以太网快十倍。快速以太网的速度是通过提高时钟频率和使用不同的编码方式获得的。其传输方案常用的便是100Base-T，100Base-T又包括100Base-TX和100Base-T4，100Base-T4是一种3类双绞线方案，不支持全双工，目前使用的都是100Base-TX，此方案需使用5类以上双绞线，时钟信号处理速率高达125MHz。
100Base-FX使用一对多模或者单模光纤，使用多模光纤的时候，计算机到集线器之间的距离比较大可到两公里，使用单模光纤时比较大可达十公里。
快速以太网还提供全双工通信，总带宽达到200Mbps。全双工快速以太网在使用光纤或某些双绞线介质的点对点链路有效，因为每个带宽为100Mbps的信道都需要的线来支持。
快速以太网有自动协商的功能，能够自动适应电缆两端比较高可用的通信速率，能方便的与10M以太网连接通信。
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以太网交换机原理
以太网交换机，作为我们广为使用的局域网硬件设备，它的普及程度其实是由于以太网的使用，作为以太网的主流设备，几乎所有的局域网中都会有这种设备的存在。看看以下的拓扑，会发现，在使用星型拓扑的情况下，以太网中必然会有交换机的存在，因为所有的主机都是使用电缆集中连接到交换机上从而能够互相连接的：
标准的线缆集中连接设备是“HUB（集线器）”，但是集线器存在着：共享带宽、端口间等问题，因为大家都知道，标准的以太网是一个“的网络”，也就是说在一个所谓“域”里面，多只有两个节点可以互相通讯。而且，虽然集线器有很多端口，但是其内部结构完全是以太网所谓的“总线结构”，也就是说其内部只有一条“线路”来进行通信。如果上图中的设备是集线器的话，举个例子来说，假如端口1 和 2 之间的节点正在通信，其它端口是需要等待的。直接造成的现象也就是，比如端口 1和 2 所连接节点之间传送数据需要 10 分钟，端口 3 和 4 所在的节点在此同时也开始通过此集线器传输数据，互相间，造成大家所需的时间都会变久，时间可能会达到 20 分钟才能传送完毕。也就是说集线器上互相通讯的端口越多，越严重，传送数据所需的时间越久。
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资源共享能力强
随着Internet/ Intranet的发展，以太网已渗透到各个角落，网络上的用户已解除了资源地理位置上的束缚，在联入互联网的任何一台计算机上就能浏览工业控制现场的数据，实现“控管一体化”，这是其他任何一种现场总线都无法比拟的。
可持续发展潜力大
以太网的引入将为控制系统的后续发展提供可能性，用户在技术升级方面无需独自的研究投入，对于这一点，任何现有的现场总线技术都是无法比拟的。同时，机器人技术、智能技术的发展都要求通信网络具有更高的带宽和性能，通信协议有更高的灵活性，这些要求以太网都能很好地满足。 重庆以太网测试调试
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