以太网介绍

以太网介绍

以太网MAC地址

以太网地址用来识别一个以太网上的某个单独的设备或一组设备，这个地址又叫做物理地址或者MAC地址。

MAC采用十六进制数表示，共六个字节（48位）。IEEE规定MAC地址第一个字段的最低位为I/G位。I/G位标志这个地址是单播地址还是组播地址。而广播地址就是FFFF.FFFF.FFFF。注意：以太网卡有过滤功能，网卡只把发送给自己的帧接收，解封装后交给上层处理，而不是发给自己的帧会丢弃。不过，有些网卡可以设置为混杂模式，也就是可以接收任意帧，而不考虑这帧是不是发给自己的。这类网卡经常用于一些网络协议分析工具中

以太网帧结构

以太网帧的格式包含的字段有前同步码、帧开始界定符、目的地址、源地址、数据类型、数据及帧校验序列）等。目的地址和源地址都是MAC地址，表示发出数据帧的源设备和要到达的设备。表示上层交给IP还是IPX，最后是一个帧校验序列，用来检查数据帧在传输过程中是不是出现了查错，发现查错后，直接丢弃该帧，可以由高层协议发起重传。

以太帧的帧长度为64-1518字节。以太网定义的V2帧结构和IEEE 802.3定义的帧结构是不同的，主要在于IEEE 802.3类型字段修改为长度字段

以太网传输介质

双绞线：为了保证最佳的兼容性，普遍采用EIA／TIA 568B标准来制作网线。

568B：白橙| 橙| 白绿| 蓝| 白蓝| 绿| 白棕| 棕

其中其实真正通信的只有四芯，1-2-3-6。

直线（直通线）：两端同时采用一个标准。用于不同类设备之间（就是DTE-DCE）互连。DTE 类设备：PC、路由器、交换机uplink口、HUB级联口

DCE 类设备：交换机普通口、HUB普通口。（DTE和DCE的区别是DCE主动与DTE协调时钟频率，DTE会根据协调的时钟频率工作）

反线（交叉线）：一端采用568A，一端采用568B，用于同类设备之间互连（PC-PC，交换机-交换机）

光纤：

多模光纤：很多不同角度的入射的光线在一条光纤中传输。适合用于近距离传输，一般约束在550M。

单模光纤：如光纤的直径减小到只有一个光的波长，使光纤一直向前传播，而不会产生多次反射，这样的光纤就成为单模光纤。单模光纤传输距离数十公里而不必要采用中继器。

高速以太网

百兆以太网、千兆以太网的传输介质标准需要记忆。

100M以太网的新标准还规定了以下三种不同的物理层标准。

100BASE-TX支持2对5类UTP或2对1类STP。1对5类非屏蔽双绞线或1对1类屏蔽双绞线就可以发送，而另1对双绞线可以用于接收，因此100BASE-TX是一个全双工系统，每个节点都可以同时以100Mbps的速率发送与接收。

100BASE-T4支持4对3类UTP，其中有3对用于数据传输，1对用于冲突检测。100BASE-T4是快速以太网的早期实现。它需要四对铜质双绞线，但这些双绞线只需要是3类而不是TX 所要求的5类。

100BASE-FX支持2芯的多模或单模光纤。100BASE-FX主要是用做高速主干网，从节点到集线器（HUB）的距离可以达到2km，是一种全双工系统。

100BASE-T2：随着数字信号处理技术和集成电路技术的发展，只用2对3类UTP线就可以传送100Mbps的数据，因而针对100Base-T4不能实现全双工的缺点，IEEE开始制定100Base-T2标准。

1000 Base-T标准使用的是5类非屏蔽双绞线，双绞线长度可以达到100m。

1000Base-X是基于光纤通道的物理层，使用的媒体有三种：

1000 Base-CX标准使用的是屏蔽双绞线，双绞线长度可以达到25m；

1000 Base-LX标准使用的是波长为1300nm的单模光纤，光纤长度可以达到3 000m；1000 Base-SX标准使用的是波长为850nm的多模光纤，光纤长度可以达到300～550m。其中前三项标准是IEEE 802.3z，而1000 Base-T的标准是IEEE 802.3ab。

万兆以太网只工作在全双工方式。

冲突域和广播域

连接同一冲突域的设备有Hub或者其他进行简单复制信号的设备。

像Hub，交换机等这些第一，第二层设备连接的节点被认为都是在同一个广播域。

交换机交换模式

以太网交换机是利用“端口／MAC地址映射表”进行数据交换的，交换机的“地址学习”是通过读取帧的源地址并记录帧进入交换机的端口号进行的。

根据交换机的帧转发方式，交换机可以分为3类：直接交换方式、存储转发交换方式、无碎片转发方式。

链路聚合

以太通道又叫做链路聚合技术，聚合链路也能叫做Eth-trunk链路。

链路聚合的作用：根据需要灵活的增加网络设备之间的带宽；增加网络设备之间连接的可靠性；节约成本。

两台交换机之间形成以太网通道可以静态绑定聚合也可以用协议自动协商（LACP和PAgP）。WLAN

无线AP通常可以分为胖AP（Fat AP）和瘦AP（Fit AP）两类。

胖AP一般还同时具有数据加密、拨号、QOS、用户认证、网络管理、DHCP等多方面功能。胖AP一般应用于小型的无线网络建设无需AC的配合。

瘦AP仅保留无线接入的部分，瘦AP作为无线局域网的一个部件，是不能独立工作的，必须配合AC的管理才能成为一个完整的系统。一般应用于中大型的无线网络建设。

无线AP往往还具有通过交换机POE模块对其供电。

无线局域网标准：

IEEE 802.11工作在2.4GHz情况下定义了14个信道，每个信道的频带宽度是22MHz。为了最

大限度利用频带资源，可以使用（1、6、11），（2、7、12），（3、8、13），（4、9、14）这4组互不干扰的信道来进行无线覆盖。一般情况下就是用1、6、11这3个信道的组合。

无线局域网采用CSMA/CA协议解决信道争用问题。

无线局域网认证技术包括MAC地址认证、802.1X认证、PSK认证、Portal认证等手段。注意区别。

无线加密：三种方式WEP、WPA、WPA2。

其中WPA2采用了AES加密算法，安全性最高。

综合布线系统

结构化布线系统分为六个子系统：工作区子系统、水平布线子系统、干线子系统、设备间子系统、管理子系统、建筑群子系统。

网络性能参数

时延：时延是指一个报文或分组从一个网络的一端传送到另一个端所需要的时间。它包括了发送时延，传播时延，处理时延，排队时延。一般，发送时延与传播时延是我们主要考虑的。

发送时延：主机或路由器发送数据帧所需要的时间，也就是从发送数据的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。发送时延也称为传输时延。发送时延= 数据帧长度（b）/ 信道带宽（b/s）。

传播时延：电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间。传播时延= 信道长度（m）/ 电磁波在信道上的传播速率（m/s）。