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，那么你對以太網(wǎng)了解多少呢?以下是由學習啦小編整理關(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)合開發(fā)的基帶局域網(wǎng)規(guī)范，是當今現(xiàn)有局域網(wǎng)采用的最通用的通信協(xié)議標準。以太網(wǎng)絡(luò)使用CSMA/CD(載波監(jiān)聽多路訪問及沖突檢測)技術(shù)，并以10M/S的速率運行在多種類型的電纜上。以太網(wǎng)與IEEE802.3系列標準相類似。
包括標準的以太網(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)的拓撲結(jié)構(gòu)
總線型
所需的電纜較少、價格便宜、管理成本高，不易隔離故障點、采用共享的訪問機制，易造成網(wǎng)絡(luò)擁塞。早期以太網(wǎng)多使用總線型的拓撲結(jié)構(gòu)，采用同軸纜作為傳輸介質(zhì)，連接簡單，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為核心的星型網(wǎng)絡(luò)所代替。
星型
管理方便、容易擴展、需要專用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點、需要更多的網(wǎng)線、對核心設(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)作為核心節(jié)點，通過雙絞線將局域網(wǎng)中的各臺主機連接到核心節(jié)點上，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，星型拓撲可以通過級聯(lián)的方式很方便的將網(wǎng)絡(luò)擴展到很大的規(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)采用帶沖突檢測的載波幀聽多路訪問(CSMA/CD)機制。以太網(wǎng)中節(jié)點都可以看到在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送的所有信息，因此，我們說以太網(wǎng)是一種廣播網(wǎng)絡(luò)。
以太網(wǎng)的工作過程如下：
當以太網(wǎng)中的一臺主機要傳輸數(shù)據(jù)時，它將按如下步驟進行：
1、監(jiān)聽信道上是否有信號在傳輸。如果有的話，表明信道處于忙狀態(tài)，就繼續(xù)監(jiān)聽，直到信道空閑為止。
2、若沒有監(jiān)聽到任何信號，就傳輸數(shù)據(jù)
3、傳輸?shù)臅r候繼續(xù)監(jiān)聽，如發(fā)現(xiàn)沖突則執(zhí)行退避算法，隨機等待一段時間后，重新執(zhí)行步驟1(當沖突發(fā)生時，涉及沖突的計算機會發(fā)送會返回到監(jiān)聽信道狀態(tài)。
注意：每臺計算機一次只允許發(fā)送一個包，一個擁塞序列，以警告所有的節(jié)點)
4、若未發(fā)現(xiàn)沖突則發(fā)送成功，所有計算機在試圖再一次發(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運行)。
為什么叫以太網(wǎng)
以太網(wǎng)這個名字，起源于一個科學假設(shè)：聲音是通過空氣傳播的，那么光呢?在外太空沒有空氣光也可以傳播。于是，有人說光是通過一種叫以太的物質(zhì)傳播。后來，愛因斯坦證明以太根本就不存在。
大家知道，聲音是通過空氣傳播的，那么光是通過什么傳播的呢?
在牛頓運動定律中，物體的運動是相對的。比如，地鐵車廂里面的人看見您在車廂里原地踏步走，而位于車廂外面的人卻看見你以120公里每小時的速度前進。
但光的運動并不是這樣，您無論以什么物體作為參照物，它的運動速度始終都是299 792 458 米 / 秒。這個問題困惑了很多科學家，難道牛頓定律失靈了?一個來自瑞士專利局的職員，名叫愛因斯坦的人在1905年發(fā)表了篇論文，文中提到，無論觀察者以何種速度運動，相對于他們而言，光的速度是恒久不變的，相對論便由此誕生了。
這簡單的理念有一些非凡的結(jié)論。可能最著名者莫過于質(zhì)量和能量的等價，用愛因斯坦的方程來表達就是E=mc^2(E是能量，m是質(zhì)量，c是光速)，以及沒有任何東西能運動得比光還快的定律。由于能量和質(zhì)量的等價，物體由于它的運動所具的能量應(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。這個效應(yīng)只有當物體以接近于光速的速度運動時才有實際的意義。例如，以10%光速運動的物體的質(zhì)量只比原先增加了0.5%，而以90%光速運動的物體，其質(zhì)量變得比正常質(zhì)量的2倍還多。當一個物體接近光速時，它的質(zhì)量上升得越來越快，它需要越來越多的能量才能進一步加速上去。實際上它永遠不可能達到光速，因為那時質(zhì)量會變成無限大，而由質(zhì)量能量等價原理，這就需要無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)，因為光速是永遠恒定不變的，為其找個運動參照物是個笑話。有鑒于此，以太網(wǎng)的命名也就是一個笑話。但以太網(wǎng)并不會消失，它正隨著人們追求高速度而不斷的進行蛻變。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，沖突會使網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率越來越低。后來，交換機的出現(xiàn)使全雙工以太網(wǎng)得到了更好的實現(xiàn)。未來，以太網(wǎng)會披上光的外衣，飛的更快。
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