以太網簡介：
以太網(Ethernet)指的是由Xerox公司創建並由Xerox、Intel和DEC公司聯合開發的基帶局域網規範，是當今現有局域網采用的最通用的通信協議標準。以太網絡使用CSMA/CD（載波監聽多路訪問及沖突檢測）技術，並以10M/S的速率運行在多種類型的電纜上。以太網與IEEE802.3系列標準相類似。包括標準的以太網（10Mbit/s)、快速以太網（100Mbit/s）和10G（10Gbit/s）以太網。它們都符合IEEE802.3。
標準：
IEEE802.3規定了包括物理層的連線、電信號和介質訪問層協議的內容。以太網是當前應用最普遍的局域網技術，它很大程度上取代了其他局域網標準。如令牌環、FDDI和ARCNET。歷經100M以太網在上世紀末的飛速發展後，千兆以太網甚至10G以太網正在國際組織和領導企業的推動下不斷拓展應用範圍。
常見的802.3應用為：
10M: 10base-T （銅線UTP模式），
100M: 100base-TX （銅線UTP模式），
100base-FX（光纖線），
1000M: 1000base-T（銅線UTP模式）
以太網具有的壹般特征概述如下：
***享媒體：所有網絡設備依次使用同壹通信媒體。?
廣播域：需要傳輸的幀被發送到所有節點，但只有尋址到的節點才會接收到幀。?
CSMA/CD：以太網中利用載波監聽多路訪問/沖突檢測方法（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）以防止 twp 或更多節點同時發送。?
MAC 地址：媒體訪問控制層的所有 Ethernet 網絡接口卡（NIC）都采用48位網絡地址。這種地址全球唯壹。?
Ethernet 基本網絡組成：
***享媒體和電纜：10BaseT（雙絞線），10Base-2（同軸細纜），10Base-5（同軸粗纜）。?
轉發器或集線器：集線器或轉發器是用來接收網絡設備上的大量以太網連接的壹類設備。通過某個連接的接收雙方獲得的數據被重新使用並發送到傳輸雙方中所有連接設備上，以獲得傳輸型設備。?
網橋：網橋屬於第二層設備，負責將網絡劃分為獨立的沖突域獲分段，達到能在同壹個域/分段中維持廣播及***享的目標。網橋中包括壹份涵蓋所有分段和轉發幀的表格，以確保分段內及其周圍的通信行為正常進行。?
交換機：交換機，與網橋相同，也屬於第二層設備，且是壹種多端口設備。交換機所支持的功能類似於網橋，但它比網橋更具有的優勢是，它可以臨時將任意兩個端口連接在壹起。交換機包括壹個交換矩陣，通過它可以迅速連接端口或解除端口連接。與集線器不同，交換機只轉發從壹個端口到其它連接目標節點且不包含廣播的端口的幀。?
以太網協議：IEEE 802.3標準中提供了以太幀結構。當前以太網支持光纖和雙絞線媒體支持下的四種傳輸速率：
10 Mbps _?10Base-T?Ethernet（802.3）?
100 Mbps _ Fast Ethernet（802.3u）?
1000 Mbps _ Gigabit Ethernet（802.3z)）?
10 Gigabit Ethernet _ IEEE?802.3ae
歷史
以太網技術的最初進展來自於施樂帕洛阿爾托研究中心的許多先鋒技術項目中的壹個。人們通常認為以太網發明於1973年，當年羅伯特·梅特卡夫(Robert Metcalfe）給他PARC的老板寫了壹篇有關以太網潛力的備忘錄。但是梅特卡夫本人認為以太網是之後幾年才出現的。在1976年，梅特卡夫和他的助手David Boggs發表了壹篇名為《以太網：局域計算機網絡的分布式包交換技術》的文章。1977年底，梅特卡夫和他的合作者獲得了“具有沖突檢測的多點數據通信系統”的專利。多點傳輸系統被稱為CSMA/CD（帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問），從此標誌以太網的誕生。
1979年，梅特卡夫為了開發個人電腦和局域網離開了施樂，成立了3Com公司。3com對迪吉多，英特爾，和施樂進行遊說，希望與他們壹起將以太網標準化、規範化。這個通用的以太網標準於1980年9月30日出臺，當時業界有兩個流行的非公有網絡標準令牌環網和ARCNET，在以太網大潮的沖擊下他們很快萎縮並被取代。而在此過程中，3Com也成了壹個國際化的大公司。
以太網插頭：
梅特卡夫曾經開玩笑說，Jerry Saltzer為3Com的成功作出了貢獻。Saltzer在壹篇與他人合著的很有影響力的論文中指出，在理論上令牌環網要比以太網優越。受到此結論的影響，很多電腦廠商或猶豫不決或決定不把以太網接口做為機器的標準配置，這樣3com才有機會從銷售以太網網卡大賺。這種情況也導致了另壹種說法“以太網不適合在理論中研究，只適合在實際中應用”。也許只是句玩笑話，但這說明了這樣壹個技術觀點：通常情況下，網絡中實際的數據流特性與人們在局域網普及之前的估計不同，而正是因為以太網簡單的結構才使局域網得以普及。梅特卡夫和Saltzer曾經在麻省理工學院 MAC項目（Project MAC）的同壹層樓裏工作，當時他正在做自己的哈佛大學畢業論文，在此期間奠定了以太網技術的理論基礎。
該標準定義了在局域網（LAN）中采用的電纜類型和信號處理方法。以太網在互聯設備之間以10~100Mbps的速率傳送信息包，雙絞線電纜10 Base T以太網由於其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成為應用最為廣泛的以太網技術。直擴的無線以太網可達11Mbps，許多制造供應商提供的產品都能采用通用的軟件協議進行通信，開放性最好。
標準以太網：
開始以太網只有10Mbps的吞吐量，使用的是帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問（CSMA/CD，Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）的訪問控制方法。這種早期的10Mbps以太網稱之為標準以太網，以太網可以使用粗同軸電纜、細同軸電纜、非屏蔽雙絞線、屏蔽雙絞線和光纖等多種傳輸介質進行連接。並且在IEEE?802.3標準中，為不同的傳輸介質制定了不同的物理層標準，在這些標準中前面的數字表示傳輸速度，單位是“Mbps”，最後的壹個數字表示單段網線長度（基準單位是100m），Base表示“基帶”的意思，Broad代表“寬帶”。
·10Base－5 使用直徑為0.4英寸、阻抗為50Ω粗同軸電纜，也稱粗纜以太網，最大網段長度為500m。基帶傳輸方法，拓撲結構為總線型。10Base－5組網主要硬件設備有：粗同軸電纜、帶有AUI插口的以太網卡、中繼器、收發器、收發器電纜、終結器等。
·10Base－2 使用直徑為0.2英寸、阻抗為50Ω細同軸電纜，也稱細纜以太網，最大網段長度為185m，基帶傳輸方法，拓撲結構為總線型；10Base－2組網主要硬件設備有：細同軸電纜、帶有BNC插口的以太網卡、中繼器、T型連接器、終結器等。
·10Base－T 使用雙絞線電纜，最大網段長度為100m。拓撲結構為星型；10Base－T組網主要硬件設備有：3類或5類非屏蔽雙絞線、帶有RJ-45插口的以太網卡、集線器、交換機、RJ-45插頭等。
· 1Base－5 使用雙絞線電纜，最大網段長度為500m，傳輸速度為1Mbps；
·10Broad－36 使用同軸電纜（RG－59/U CATV），網絡的最大跨度為3600m，網段長度最大為1800m，是壹種寬帶傳輸方式；
·10Base－F 使用光纖傳輸介質，傳輸速率為10Mbps
1．以太網和IEEE802．3的工作原理
在基於廣播的以太網中，所有的工作站都可以收到發送到網上的信息幀。每個工作站都要確認該信息幀是不是發送給自己的，壹旦確認是發給自己的，就將它發送到高壹層的協議層。
在采用CSMA／CD傳輸介質訪問的以太網中，任何壹個CSMA／CDLAN工作站在任何壹時刻都可以訪問網絡。發送數據前，工作站要偵聽網絡是否堵塞，只有檢測到網絡空閑時，工作站才能發送數據。
在基於競爭的以太網中，只要網絡空閑，任壹工作站均可發送數據。當兩個工作站發現網絡空閑而同時發出數據時，就發生沖突。這時，兩個傳送操作都遭到破壞，工作站必須在壹定時間後重發，何時重發由延時算法決定。
2．以太網和IEEE802．3服務的差別
盡管以太網與IEEE802．3標準有很多相似之處，但也存在壹定的差別。以太網提供的服務對應於OSI參考模型的第壹層和第二層，而IEEE802．3提供的服務對應於OSI參考模型的第壹層和第二層的信道訪問部分（即第二層的壹部分）。IEEE802．3沒有定義邏輯鏈路控制協議，但定義了幾個不同物理層，而以太網只定義了壹個。
IEEE802．3的每個物理層協議都可以從三方面說明其特征，這三方面分別是LAN的速度、信號傳輸方式和物理介質類型。
以太網是在 20 世紀 70 年代研制開發的壹種基帶局域網技術，使用同軸電纜作為網絡媒體，采用載波多路訪問和沖突檢測（ CSMA/CD ）機制，數據傳輸速率達到10MBPS 。但是如今以太網更多的被用來指各種采用 CSMA/CD 技術的局域網。以太網的幀格式與 IP 是壹致的，特別適合於傳輸 IP 數據。以太網由於具有簡單方便、價格低、速度高等。
以太網這個名字，起源於壹個科學假設：聲音是通過空氣傳播的，那麽光呢？在外太空沒有空氣光也可以傳播。於是，有人說光是通過壹種叫以太的物質傳播。後來，愛因斯坦證明以太根本就不存在。
以太網與互聯網的差別：
主要差別：以太網是壹種局域網，只能連接附近的設備，因特網是廣域網，我們可以通過因特網連接到美國去得到消息。
兩者都算是用來連接電腦的網絡，但是兩者的範圍是不同的。以太網是局限在壹定的距離之內的，我們可以有成千上百個以太網；但是因特網呢，是最大的廣域網了，我們只有壹個因特網，所以因特網又可以說是網絡中的網絡。
因特網是壹個超大的國際化的系統，它能夠把世界上的各個地方的網絡連接起來，私人的，公***的，學術的還是商業的網絡或者政府的網絡，都可以互相連接，***享資源。形象的來說，因特網就是我們在打開網頁，發送郵件，在線聽音樂看電影所用的網絡，它包括了非常廣泛的信息，現在的我們已經習以為常了。
而以太網呢，基本上就是只允許本地的幾臺電腦互相連接。電腦之間相互傳送消息是有壹組技術支持的。壹般來說，連接到以太網上的電腦都在同壹棟樓裏，或者在周圍附近。但是隨著以太網網線的發展，以太網的範圍可以擴展到十公裏了。但是因為都是用網線互聯，要想連接到很遠的地方是不現實的。
生活化壹點，以太網就是把妳家的電腦，筆記本連接到貓上，然後再通過貓連接到因特網上去，這樣妳才能和國外的朋友Skype。因此，妳家的電腦，筆記本和貓就組成了壹個以太網。可以想象，世界上有成千上萬個以太網。商業上應用以太網，將他們所有的電腦連接到主服務器上。
以太網可以有壹個或者幾個管理員。因特網上可能有壹些部分是由管理員的，但是沒有壹個可以操控整個因特網的管理員。
另外壹個區別就是安全性。以太網是比較安全的，因為他是壹個封閉的內部網絡，外部人員是沒有權限的。但是因特網是公開連接的，每個人都可以瀏覽。
下面主要介紹了四種不同格式的以太網幀格式。
在每種格式的以太網幀的開始處都有64比特（8字節）的前導字符，如圖1所示。其中，前7個字節稱為前同步碼（Preamble），內容是16進制數0xAA，最後1字節為幀起始標誌符0xAB，它標識著以太網幀的開始。前導字符的作用是使接收節點進行同步並做好接收數據幀的準備。
圖1 以太網幀前導字符
除此之外，不同格式的以太網幀的各字段定義都不相同，彼此也不兼容。下面分別介紹下各自的幀格式。
Ethernet II
即DIX 2.0：Xerox與DEC、Intel在1982年制定的以太網標準幀格式，如圖2所示。
圖2 Ethernet 802.3 raw幀格式
Ethernet II類型以太網幀的最小長度為64字節（6+6+2+46+4），最大長度為1518字節（6+6+2+1500+4）。其中前12字節分別標識出發送數據幀的源節點MAC地址和接收數據幀的目標節點MAC地址。（註：ISL封裝後可達1548字節，802.1Q封裝後可達1522字節）。
接下來的2個字節標識出以太網幀所攜帶的上層數據類型，如16進制數0x0800代表IP協議數據，16進制數0x809B代表AppleTalk協議數據，16進制數0x8138代表Novell類型協議數據等。
在不定長的數據字段後是4個字節的幀校驗序列（Frame Check Sequence，FCS），采用32位CRC循環冗余校驗對從"目標MAC地址"字段到"數據"字段的數據進行校驗。
Ethernet 802.3 raw
Novell在1983年公布的專用以太網標準幀格式，如圖3所示。
圖3 Ethernet 802.3 raw幀格式
在Ethernet 802.3 raw類型以太網幀中，原來Ethernet II類型以太網幀中的類型字段被“總長度”字段所取代，它指明其後數據域的長度，其取值範圍為：46~1500。
接下來的2個字節是固定不變的16進制數0xFFFF，它標識此幀為Novell以太類型數據幀。
Ethernet 802.3 SAP
IEEE在1985年公布的Ethernet 802.3的SAP版本以太網幀格式，如圖4所示。
圖4 Ethernet 802. 3 SAP幀格式
從圖4中可以看出，在Ethernet 802.3 SAP幀中，將原Ethernet 802.3 raw幀中2個字節的0xFFFF變為各1個字節的DSAP和SSAP，同時增加了1個字節的"控制"字段，構成了802.2邏輯鏈路控制（LLC）的首部。LLC提供了無連接（LLC類型1）和面向連接（LLC類型2）的網絡服務。LLC1是應用於以太網中，而LLC2應用在IBM SNA網絡環境中。
新增的802.2 LLC首部包括兩個服務訪問點：源服務訪問點（SSAP）和目標服務訪問點（DSAP）。它們用於標識以太網幀所攜帶的上層數據類型，如16進制數0x06代表IP協議數據，16進制數0xE0代表Novell類型協議數據，16進制數0xF0代表IBM NetBIOS類型協議數據等。
至於1個字節的"控制"字段，則基本不使用（壹般被設為0x03，指明采用無連接服務的802.2無編號數據格式）。
Ethernet 802.3 SNAP
IEEE在1985年公布的Ethernet 802.3的SNAP版本以太網幀格式，如圖5所示。
圖5 Ethernet 802. 3 SNAP幀格式
Ethernet 802. 3 SNAP類型以太網幀格式和Ethernet 802. 3 SAP類型以太網幀格式的主要區別在於：
2個字節的DSAP和SSAP字段內容被固定下來，其值為16進制數0xAA。
1個字節的"控制"字段內容被固定下來，其值為16進制數0x03。
增加了SNAP字段，由下面兩項組成：
新增了3個字節的組織唯壹標識符（Organizationally Unique Identifier，OUI ID）字段，其值通常等於MAC地址的前3字節，即網絡適配器廠商代碼。
2個字節的“類型”字段用來標識以太網幀所攜帶的上層數據類型。
太網可以采用多種連接介質，包括同軸纜、雙絞線和光纖等。其中雙絞線多用於從主機到集線器或交換機的連接，而光纖則主要用於交換機間的級聯和交換機到路由器間的點到點鏈路上。同軸纜作為早期的主要連接介質已經逐漸趨於淘汰。
註意區分雙絞線中的直通線和交叉線兩種連線方法.
以下連接應使用直通電纜：
交換機到路由器以太網端口
計算機到交換機
計算機到集線器
交叉電纜用於直接連接 LAN 中的下列設備：
交換機到交換機
交換機到集線器
集線器到集線器
路由器到路由器的以太網端口連接
計算機到計算機
計算機到路由器的以太網端口
CSMA/CD***享介質以太網
帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問 (CSMA/CD)?[2]技術規定了多臺電腦***享壹個通道的方法。這項技術最早出現在1960年代由夏威夷大學開發的ALOHAnet，它使用無線電波為載體。這個方法要比令牌環網或者主控制網要簡單。當某臺電腦要發送信息時，必須遵守以下規則：
開始:?如果線路空閑，則啟動傳輸，否則轉到第4步。
發送:?如果檢測到沖突，繼續發送數據直到達到最小報文時間 （保證所有其他轉發器和終端檢測到沖突），再轉到第4步。
成功傳輸:?向更高層的網絡協議報告發送成功，退出傳輸模式。
線路忙:?等待，直到線路空閑?線路進入空閑狀態- 等待壹個隨機的時間，轉到第1步，除非超過最大嘗試次數。
超過最大嘗試傳輸次數:?向更高層的網絡協議報告發送失敗，退出傳輸模式。
就像在沒有主持人的座談會中，所有的參加者都通過壹個