网工基础知识—

网工基础知识——以太网

1972年Bob Metcalfe“以太网之父”被Xerox雇佣为网络专家，Bob Metcalfe 来到Xerox公司的Palo Alto研究中心（PARC）的第一个任务是把Palo Alto的计算机连接到ARPANET（Internet的前身）上。1972年底Bob Metcalfe以ALOHA系统（一种无线电网络系统）为基础设计了一个网络并命名为ALTO ALOHA网络，该网络于1973年更名为以太网（Ethernet）,这就是最初的以太网实验原型，该网络传输介质为粗同轴电缆，速率为2.94Mbps。1977年年底Bob Metcalfe和他的3位合作者获得了“具有冲突检测的多点数据通信系统”的专利，多点传输系统被称为CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection，载波侦听多路访问/冲突检测）系统。从此以太网正式诞生。

1979年DEC（Digital Equipment Corporation）、Intel公司与Xerox公司联盟（简称DIX联盟），促进了以太网的标准化。1982年，DIX联盟发布了以太网的第二个版本，即Ethernet II。20世纪90年代伴随着多端口网桥的出现，共享式以太网逐渐向LAN交换机发展。1993年，全双工以太网技术突破，优点明显可同时发送和接收数据，速率翻一番。1995年，迎来快速以太网发展黄金时代。

1998年，IEEE发布了IEEE 802.3z，这是1000Mbps的以太网标准。2002年，10Gbps以太网标准IEEE 802.3ae正式发布。与1000Mbps以太网相比10Gbps仅支持全双工，传输介质只能是光纤，当下以太网已经被广泛应用。

1.2.2冲突域

冲突域指在物理网络中一台设备传输数据时，该物理网段上的其他所有设备都必须进行侦听而不能传输数据，如果同一个物理网段中的多个设备同时传输数据，将发生信号冲突导致数据无法正常传递。冲突域中的典型拓扑结构是总线型结构，所有的信号都在一条总线上发送，就好比日常生活中的单行道，所有汽车都在上面跑，会造成交通拥堵。数据冲突如图1-4所示

图1-4 冲突域

1.2.3广播域

广播域就是将多台设备放到一个组中形成广播域，在同一个广播域中的任何一台设备发送的广播帧，其他设备都会收到。就好比在一个大教室里，老师在台上讲课，所有学生都能听到，而非本班级的学生是听不到的；这是因为“班级”概念隔离了广播域。广播域中典型设备是交换机，它能实现冲突域划分，每个接口是一个冲突域，但是交换机整体还是一个广播域。

1.2.4 CSMA/CD协议

CSMA/CD协议是一种在冲突域中避免数据信号冲突的协议，当主机想通过网络传输数据时，因为对网络线路会进行监视侦听，首先检查线路上是否有信号在传输。如果没有信号在传输则该主机开始传输数据，并在传输的过程中继续监视侦听，如发现其他信号，传输数据的主机立即发送一个拥塞信号，其他主机检测到拥塞信号后会执行退避算法并启动一个定时器，该定时器有效期内不传输任何数据。综上所述可以总结为“随时侦听、闲则转发、忙则等待”

CSMA/CD协议的工作原理如图1-5所示。