18新利最新登入以太网的工作原理

网络允许一台计算机发送信息和接收信息。18luck手机登录我们可能并不总是意识到很多次我们在计算机网络访问信息。18luck手机登录当然,互联网计算机网络是最明显的例子,连接世界各地数以百万计的电脑,但规模较小的网络在日常信息访问中发挥作用。18luck手机登录许多公共图书馆已经取代了他们的卡片目录与计算机终端,让顾客搜索图书更方便快捷。机场有大量的屏幕显示信息到达和离开的航班。18luck手机登录许多零售商店功能专业电脑处理pos交易。在这些情况下,网络允许很多不同的设备在多个位置来访问一个共享存储库的数据。

之前进入以太网网络标准的细节,我们必须首先理解一些基本术语和分类描述和区分网络技术,让我们开始吧!

我们可以把网络技术属于两个基本组。局域网(局域网)技术连接许多设备都相对较近,通常在同一座楼里。图书馆终端显示图书信息将连接局域网。18luck手机登录广域网(WAN)技术连接数量较小的设备,可以分开许多公里。例如,如果两个库在城市的两端想分享他们的图书目录信息,他们很可能会利用一个广域网技术,这可能是一个从当地租用专线18luck手机登录电话公司,只是把他们的数据。

相比广域网,局域网是更快和更可靠的,但科技的进步继续模糊的界定。光纤电缆允许局域网技术连接设备数十公里,同时大大提高广域网的速度和可靠性。

1973年,在施乐公司帕洛阿尔托研究中心(俗称帕洛阿尔托研究中心),研究员鲍勃·梅特卡夫设计和测试第一个以太网网络。工作时方法链接施乐Alto”电脑到一个打印机发达的物理方法,梅特卡夫电缆连接设备的以太网以及标准,管理通信电缆。以太网已经成为最受欢迎的和最广泛部署的网络技术。的许多问题涉及以太网是常见的许多网络技术,和了解以太网解决这些问题可以提供一个基础,提高对网络的理解。18新利最新登入

以太网标准已发展到包含新技术作为计算机网络已经成熟,但是今天每个以太网网络操作的机制源于梅特卡夫的原始设计。描述的原始以太网通信了单芯电缆共享的网络上的所有设备。一次设备连接电缆,它有能力与其他任何附加设备。这使得网络扩大,以适应新设备无需任何修改这些设备已经在网络上。

以太网是一种当地的技术,与传统网络操作在一个大楼,连接设备近距离。最多,以太网设备可能只有几百米的电缆,连接地理上分散的位置使它不切实际。现代进步这些距离大大增加,使以太网网络跨越数万公里。

协议

在网络中,术语协议指的是一组规则,这些规则控制通信。协议是计算机语言是人类。因为这篇文章是用英文,理解它,你必须能够读英语。同样,对一个网络上的两台设备成功地沟通,他们必须理解相同的协议。

以太网是一组简单的规则,这些规则控制它的基本操作。为了更好地理解这些规则,重要的是要理解基本的以太网术语。

帧是类似于人类语言的句子。在英语中,我们有规则构建我们的句子:我们知道每个句子必须包含一个主语和一个谓语。的以太网协议指定一组规则构造框架。有明确的框架,最小和最大的长度和一组必需的信息必须出现在框架。18luck手机登录每一帧必须包括,例如,一个目的地址和一个源地址确定接收者和发送者的信息。地址唯一标识的节点,就像一个名称标识一个特定的人。从来没有两个以太网设备应该有相同的地址。

由于信号在以太网介质达到每个连接节点,目的地址是至关重要的识别框架的接收者。

例如,在上面的图中,当计算机B传送到打印机C, A和D电脑仍将接收和检查框。18新利最新登入然而,当一个电台第一次收到一个帧,它检查目的地址帧是否适用于本身。如果不是,车站丢弃帧甚至没有检查其内容。

一个有趣的关于以太网解决的实现广播地址。一帧的目的地址等于广播地址(简单地称为广播,简称)是用于网络上的每个节点,每个节点都将接收和处理这种类型的框架。

首字母缩写CSMA / CD表示载波监听多路访问碰撞检测和描述以太网协议控制节点间的18新利最新登入通信。虽然这个词看起来吓人,如果我们把它分解为其组件的概念,我们将看到它描述规则非常相似的那些人用在礼貌的对话中。为了帮助说明以太网的操作,我们将使用一个类比的餐桌谈话。

让我们代表以太网段作为一个餐桌,让几个人从事礼貌的谈话在餐桌上代表了节点。这个词多路访问封面上面我们已经讨论过的:当一个以太网传输,所有的电台中听到传播,就像当一个人在餐桌上讲话的时候,在场的每个人都能听到他或她。

现在让我们想象一下,你在桌子上,你有什么你想说的。然而,目前,我说。18新利最新登入由于这是一个礼貌的谈话,而不是立即中断,你说会等我讲完之前让你的声明。这是以太网协议中描述的相同的概念载波监听。站传输之前,它会“倾听”来确定另一个站是传播媒介。如果介质是安静的,车站认识到这是一个合适的时间传输。

载波监听多路访问给了我们一个好的开始在调节我们的谈话,但有一个场景中,我们仍然需要解决。让我们回到我们的餐桌上的比喻和想象,有一个短暂的间歇的谈话。你和我都有我们想要添加的东西,而且我们都“承运人”基于沉默,所以我们开始在大约相同的时间。在以太网术语中,一个碰撞当我们都说。

在我们的谈话中,我们可以优雅地处理这种情况。我们都听到了其他说我们在说话的同时,我们可以停止给别人一个机会。以太网节点还听中传输时,确保它们是唯一站传输。如果车站听到自己的传播的形式返回,如果一些其他站开始传输自己的消息同时,然后他们知道发生了碰撞。一个以太网段有时被称为一个冲突域段,因为没有两个站可以同时传输而不造成碰撞。站检测碰撞时,停止传播,等待一个随机时间,尝试传输时再次检测上的沉默中。

随机停顿和重试是协议的一个重要组成部分。如果两个电台碰撞时传送一次,那么都将需要再次发送。在下一个适当的机会传播,两站参与之前的碰撞将会准备传输数据。如果在第一个机会他们再次传播,他们很可能会无限期地一次又一次的碰撞。相反,随机延迟,任意两个站点使得它不太可能超过几次碰撞。

一个共享电缆可以作为一个完整的以太网网络的基础,也就是我们上面所讨论的。18新利最新登入然而,有实际规模的限制,在这种情况下我们的以太网网络。一个主要的担忧是共享电缆的长度。

沿着电缆电信号传播非常迅速,但他们削弱旅游,从邻近的电子干扰设备(荧光灯)可以争夺的信号。网络电缆两端必须足够短,设备可以接收对方的信号很明显,用最小的延迟。这个地方距离限制最大(称为两台设备之间的分离网络直径以太网网络上)。此外,因为在CSMA / CD只有一个设备可以在一个给定的时间传输,有实际的数量限制设备可以在一个网络共存。附加太多的设备共享段和争用媒介将会增加。每一个设备可能需要等待一个非常地长时间得到传播的机会。

工程师们已经开发了大量的网络设备,减轻这些困难。许多这些设备并不特定于以太网,但在其他网络技术中扮演角色。

第一个受欢迎的以太网介质是铜同轴电缆被称为“粗电缆网”。的maximum length of a thicknet cable was 500 meters. In large building or campus environments, a 500-meter cable could not always reach every network device. A中继器解决这一问题。

中继器连接多个以太网段,听每一段和重复信号上听到的一段到每隔一段连接到中继器。通过与中继器运行多个电缆和加入他们,你可以显著增加网络直径。

在我们的餐桌上的类比,我们只有几个人在一个表进行对话,所以限制自己一个演讲者在任何给定的时间并不是一个重大障碍沟通。但如果有很多人在餐桌上,只有一个被允许在任何给定的时间说话吗?

在实践中,我们知道,类比等情况下的分解。与更大的群体,是常见的几种不同的对话同时发生。如果只有一个人在一个拥挤的房间里或在一个晚宴在任何时候能够说话,很多人都泄气了等待一个机会说话。对于人类来说,问题是自我纠错:声音只携带到目前为止,和耳朵善于挑选一个特定的对话从周围的噪音。这使得我们更容易在派对上有很多小组在同一个房间里交谈;但是网络电缆携带信号长距离快速高效地,这自然隔离的对话并不发生。

以太网网络面临交通拥堵问题,因为他们增加大小。如果大量站连接到同一段,每个生成的相当数量的交通,许多电台可能试图传播只要有一个机会。在这种情况下,冲突将变得更加频繁,可能开始扼杀成功传输,这可能需要非常大量的时间来完成。减少交通堵塞的一个方法是一个段分割成多个部分,从而创建多个冲突域。这个解决方案创建一个不同的问题,现在这些单独的部分不能够彼此分享信息。18luck手机登录

缓解分割问题,实现以太网网络桥梁。桥连接两个或多个网段,增加网络直径作为中继器,但桥梁也有帮助调节流量。他们可以发送和接收传输就像任何其他节点,但他们不函数一样正常节点。这座桥不产生任何交通的;像一个中继器,它只回声听到从其他站点。(最后一个语句并非完全准确:桥梁做创建一个特殊的以太网帧,让他们交流桥梁,但这超出了本文的范围。)

记得的多个访问和共18新利最新登入享介质以太网意味着每个站线收到的每个传输,是否预期的接收者或不呢?桥梁利用这个特性来中继段之间的交通。在上图中,这座桥连接段1和2。如果传输站A或B,桥也会接收传输段1。18新利最新登入这个交通桥上该如何应对?它可以自动传输帧上段2,像一个中继器,但这不会缓解鼻塞,网络就像一个长段。

这座桥是目标之一减少不必要的交通两段。它通过检查帧的目的地址,然后再决定如何处理它。18新利最新登入如果目的地址是站A或B,然后不需要帧出现在段2。在这种情况下,没有桥梁。我们可以说,这座桥过滤器在框架或下降。如果站的目的地址是C或D,或如果它是广播地址,然后桥将传输,或向前段2帧。通过转发包的桥允许任何图中的四个设备进行交流。此外,通过过滤数据包在适当的时候,这座桥使站一个传输站B同时C站传输站D,同时允许两个对话发生!

开关是现代桥梁,同行的功能与但提供专门的部门对于网络上的每个节点(本文稍后将详细介绍交换机)。

桥梁可以减少拥堵,允许同时多个对话发生在不同的领域,但它们在分段流量限制。

桥梁的一个重要特征是它们向前以太网广播到所有连接部分。这种行为是必要的,如以太网广播注定是网络上的每个节点,但它可以为桥接网络,过大造成问题。当大量的电台播放一个桥接网络,交通拥堵可以一样糟糕,如果所有这些设备都是在一个段。

路由器是先进的网络组件,可以将一个网络划分为两个逻辑上独立的网络。虽然以太网广播跨桥梁在搜索网络上的每个节点,他们不交叉路由器,因为路由器网络形式逻辑边界。

路由器操作基于协议是独立于特定的网络技术,如以太网或令牌环(稍后我们将讨论令牌环)。这使路由器可以轻松地互连各种网络技术,本地和广泛的地区,导致了他们的广泛部署在世界各地的连接设备,作为全球网络的一部分。

看到18新利最新登入路由器的工作原理这种技术的详细讨论。

现代以太网实现通常看起来一点也不像历史同行。长跑的同轴电缆附件提供多个站在遗留以太网,现代以太网使用双绞线布线或光纤站在一个连接径向模式。遗留以太网传输数据在10位每秒(Mbps),现代网络可以在100甚至1000 Mbps的!

也许最引人注目的发展在当代是使用以太网网络交换式以太网。交换网络取代遗留的共享介质以太网每个站的专用段。这些片段连接到一个开关,它就像一个以太网桥,但可以连接许多这样的单站段。今天一些交换机能够支持数以百计的专门领域。以来唯一的设备部分是开关和端站,开关之前拿起每一个传输到另一个节点。然后开关将帧转发到相应的部分,就像一座桥,但由于任何段只包含一个节点,框架只达到预期的接收者。这使得许多对话同时发生在一个交换网络。(见18新利最新登入局域网交换机的工作原理了解更多关于交换技术)。

以太网引起切换到另一个进程中,全双工以太网。全双工是一种数据通信术语,是指能够同时发送和接收数据。

传统以太网是半双工,这意味着信息可以只在一个方向移动。18luck手机登录在完全交换网络,节点只与开关和从来没有直接相互通信。交换网络采用双绞线或光纤电缆,两者都使用单独的导线来发送和接收数据。在这种类型的环境中,以太可以放弃碰撞检测过程和传输,因为他们是唯一潜在的设备可以访问中。这允许终端站传输开关的开关同时传输,实现无碰撞环境。

你可能听说过这个词802.3用在的地方或结合以太网。“以太网”最初指的是由数字网络实现标准化,英特尔和施乐。(因此,它也被称为迪克斯标准。)

1980年2月,电气和电子工程师,协会或IEEE(读作“我三E”),创造了一个委员会来规范网络技术。IEEE题为802工作组,其形成的年和月的名字命名的。小组委员会802年工作小组分别解决网络的不同方面。IEEE区分每个小组委员会通过编号802。X, X为每个小组代表一个惟一的编号。802.3集团标准化操作的CSMA / CD的功能与迪克斯以太网网络。

以太网和802.3略有不同的术语和数据格式的框架,但在很多方面是相同的。今天,这个词以太网一般指迪克斯以太网实现和IEEE 802.3标准。

最常见的局域网选择以太网是由IBM开发的一种网络技术令牌环。在以太网依赖于随机传输差距调节访问介质,令牌环实现了一个严格的,有序的访问方法。令牌环网络中节点安排逻辑环,如下所示。18新利最新登入节点转发帧在环在一个方向上,删除一个框架时圈戒指一次。

令牌环网节点不寻找一个载波信号或监听碰撞;令牌帧的存在提供了保证车站可以传输数据帧而不用担心另一个站打断。因为站只传输一个数据帧之前传递令牌,环上的每个车站将转向以确定性和公平的方式进行沟通。令牌环网络通常传输数据在4或16 Mbps。

光纤分布式数据接口(FDDI)是另一个令牌传送技术,运营着一对光纤环,每个环传递令牌在相反的方向。FDDI网络提供100 Mbps的传输速度,最初使他们非常流行的高速网络。随着100 mbps以太网的出现,更便宜和更容易管理,FDDI在人气已经减弱。

最后一个网络技术,值得一提的是异步传输模式或自动取款机。ATM网络之间的界限模糊的地方和广域网络,能够将许多不同的设备高可靠性和高速度,甚至整个国家。ATM网络是适合不仅携带数据,但语音和视频流量,使他们多才多艺的和可扩展的。在自动取款机没有获得承认,迅速最初预测,它仍然是一个坚实的未来的网络技术。

以太网的人气持续增长。近30年的行业验收标准是众所周知的和容易理解,这使得配置和故障诊断变得更加容易。其他技术先进,以太网已经发展保持同步,增加速度和功能。

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