以太網(wǎng)是什么意思有什么工作原理
以太網(wǎng)是什么意思有什么工作原理
以太網(wǎng)在互聯(lián)設(shè)備之間以10~100Mbps的速率傳送信息包，那么你對(duì)以太網(wǎng)了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于什么是以太網(wǎng)的內(nèi)容，希望大家喜歡!
以太網(wǎng)的概念
以太網(wǎng)(Ethernet)指的是由Xerox公司創(chuàng)建并由Xerox、Intel和DEC公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的基帶局域網(wǎng)規(guī)范，是當(dāng)今現(xiàn)有局域網(wǎng)采用的最通用的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。以太網(wǎng)絡(luò)使用CSMA/CD(載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)及沖突檢測(cè))技術(shù)，并以10M/S的速率運(yùn)行在多種類型的電纜上。以太網(wǎng)與IEEE802.3系列標(biāo)準(zhǔn)相類似。
包括標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)(10Mbit/s)、快速以太網(wǎng)(100Mbit/s)和10G(10Gbit/s)以太網(wǎng)。它們都符合IEEE802.3。
以太網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
總線型
所需的電纜較少、價(jià)格便宜、管理成本高，不易隔離故障點(diǎn)、采用共享的訪問(wèn)機(jī)制，易造成網(wǎng)絡(luò)擁塞。早期以太網(wǎng)多使用總線型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用同軸纜作為傳輸介質(zhì)，連接簡(jiǎn)單，通常在小規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)中不需要專用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，但由于它存在的固有缺陷，已經(jīng)逐漸被以集線器和交換機(jī)為核心的星型網(wǎng)絡(luò)所代替。
星型
管理方便、容易擴(kuò)展、需要專用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點(diǎn)、需要更多的網(wǎng)線、對(duì)核心設(shè)備的可靠性要求高。采用專用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(如集線器或交換機(jī))作為核心節(jié)點(diǎn)，通過(guò)雙絞線將局域網(wǎng)中的各臺(tái)主機(jī)連接到核心節(jié)點(diǎn)上，這就形成了星型結(jié)構(gòu)。星型網(wǎng)絡(luò)雖然需要的線纜比總線型多，但布線和連接器比總線型的要便宜。此外，星型拓?fù)淇梢酝ㄟ^(guò)級(jí)聯(lián)的方式很方便的將網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到很大的規(guī)模，因此得到了廣泛的應(yīng)用，被絕大部分的以太網(wǎng)所采用。
以太網(wǎng)的工作原理
以太網(wǎng)采用帶沖突檢測(cè)的載波幀聽(tīng)多路訪問(wèn)(CSMA/CD)機(jī)制。以太網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)都可以看到在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送的所有信息，因此，我們說(shuō)以太網(wǎng)是一種廣播網(wǎng)絡(luò)。
以太網(wǎng)的工作過(guò)程如下：
當(dāng)以太網(wǎng)中的一臺(tái)主機(jī)要傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，它將按如下步驟進(jìn)行：
1、監(jiān)聽(tīng)信道上是否有信號(hào)在傳輸。如果有的話，表明信道處于忙狀態(tài)，就繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)，直到信道空閑為止。
2、若沒(méi)有監(jiān)聽(tīng)到任何信號(hào)，就傳輸數(shù)據(jù)
3、傳輸?shù)臅r(shí)候繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)，如發(fā)現(xiàn)沖突則執(zhí)行退避算法，隨機(jī)等待一段時(shí)間后，重新執(zhí)行步驟1(當(dāng)沖突發(fā)生時(shí)，涉及沖突的計(jì)算機(jī)會(huì)發(fā)送會(huì)返回到監(jiān)聽(tīng)信道狀態(tài)。
注意：每臺(tái)計(jì)算機(jī)一次只允許發(fā)送一個(gè)包，一個(gè)擁塞序列，以警告所有的節(jié)點(diǎn))
4、若未發(fā)現(xiàn)沖突則發(fā)送成功，所有計(jì)算機(jī)在試圖再一次發(fā)送數(shù)據(jù)之前，必須在最近一次發(fā)送后等待9.6微秒(以10Mbps運(yùn)行)。
為什么叫以太網(wǎng)
以太網(wǎng)這個(gè)名字，起源于一個(gè)科學(xué)假設(shè)：聲音是通過(guò)空氣傳播的，那么光呢?在外太空沒(méi)有空氣光也可以傳播。于是，有人說(shuō)光是通過(guò)一種叫以太的物質(zhì)傳播。后來(lái)，愛(ài)因斯坦證明以太根本就不存在。
大家知道，聲音是通過(guò)空氣傳播的，那么光是通過(guò)什么傳播的呢?
在牛頓運(yùn)動(dòng)定律中，物體的運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的。比如，地鐵車(chē)廂里面的人看見(jiàn)您在車(chē)廂里原地踏步走，而位于車(chē)廂外面的人卻看見(jiàn)你以120公里每小時(shí)的速度前進(jìn)。
但光的運(yùn)動(dòng)并不是這樣，您無(wú)論以什么物體作為參照物，它的運(yùn)動(dòng)速度始終都是299 792 458 米 / 秒。這個(gè)問(wèn)題困惑了很多科學(xué)家，難道牛頓定律失靈了?一個(gè)來(lái)自瑞士專利局的職員，名叫愛(ài)因斯坦的人在1905年發(fā)表了篇論文，文中提到，無(wú)論觀察者以何種速度運(yùn)動(dòng)，相對(duì)于他們而言，光的速度是恒久不變的，相對(duì)論便由此誕生了。
這簡(jiǎn)單的理念有一些非凡的結(jié)論。可能最著名者莫過(guò)于質(zhì)量和能量的等價(jià)，用愛(ài)因斯坦的方程來(lái)表達(dá)就是E=mc^2(E是能量，m是質(zhì)量，c是光速)，以及沒(méi)有任何東西能運(yùn)動(dòng)得比光還快的定律。由于能量和質(zhì)量的等價(jià)，物體由于它的運(yùn)動(dòng)所具的能量應(yīng)該加到它的質(zhì)量上面去。換言之，要加速它將變得更為困難。這個(gè)效應(yīng)只有當(dāng)物體以接近于光速的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)才有實(shí)際的意義。例如，以10%光速運(yùn)動(dòng)的物體的質(zhì)量只比原先增加了0.5%，而以90%光速運(yùn)動(dòng)的物體，其質(zhì)量變得比正常質(zhì)量的2倍還多。當(dāng)一個(gè)物體接近光速時(shí)，它的質(zhì)量上升得越來(lái)越快，它需要越來(lái)越多的能量才能進(jìn)一步加速上去。實(shí)際上它永遠(yuǎn)不可能達(dá)到光速，因?yàn)槟菚r(shí)質(zhì)量會(huì)變成無(wú)限大，而由質(zhì)量能量等價(jià)原理，這就需要無(wú)限大的能量才能做到。
由此我們可以看出，世界上根本就不存在以太這種物質(zhì)，因?yàn)楣馑偈怯肋h(yuǎn)恒定不變的，為其找個(gè)運(yùn)動(dòng)參照物是個(gè)笑話。有鑒于此，以太網(wǎng)的命名也就是一個(gè)笑話。但以太網(wǎng)并不會(huì)消失，它正隨著人們追求高速度而不斷的進(jìn)行蛻變。以前，只要數(shù)據(jù)鏈路層遵從CSMA/CD協(xié)議通信，那么它就可以被稱為以太網(wǎng)，但隨著接入共享網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的增加，沖突會(huì)使網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率越來(lái)越低。后來(lái)，交換機(jī)的出現(xiàn)使全雙工以太網(wǎng)得到了更好的實(shí)現(xiàn)。未來(lái)，以太網(wǎng)會(huì)披上光的外衣，飛的更快。
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