『壹』 計算機網路的常用網路
雖然我們所能看到的區域網主要是以雙絞線為代表傳輸介質的乙太網,那隻不過是我們所看到都基本上是企、事業單位的區域網,在網路發展的早期或在其它各行各業中,因其行業特點所採用的區域網也不一定都是乙太網,在區域網中常見的有:乙太網(Ethernet)、令牌網(Token Ring)、FDDI網、非同步傳輸模式網(ATM)等幾類,下面分別作一些簡要介紹。 (EtherNet)
乙太網最早是由Xerox(施樂)公司創建的,在1980年由DEC、Intel和Xerox三家公司聯合開發為一個標准。乙太網是應用最為廣泛的區域網,包括標准乙太網(10Mbps)、快速乙太網(100Mbps)、千兆乙太網(1000 Mbps)和10G乙太網,它們都符合IEEE802.3系列標准規范。
(1)標准乙太網
最開始乙太網只有10Mbps的吞吐量,它所使用的是CSMA/CD(帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問)的訪問控制方法,通常把這種最早期的10Mbps乙太網稱之為標准乙太網。乙太網主要有兩種傳輸介質,那就是雙絞線和同軸電纜。所有的乙太網都遵循IEEE 802.3標准,下面列出是IEEE 802.3的一些乙太網絡標准,在這些標准中前面的數字表示傳輸速度,單位是「Mbps」,最後的一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「寬頻」。
·10Base-5 使用粗同軸電纜,最大網段長度為500m,基帶傳輸方法;
·10Base-2 使用細同軸電纜,最大網段長度為185m,基帶傳輸方法;
·10Base-T 使用雙絞線電纜,最大網段長度為100m;
·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),最大網段長度為3600m,是一種寬頻傳輸方式;
·10Base-F 使用光纖傳輸介質,傳輸速率為10Mbps;
(2)快速乙太網
(Fast Ethernet)
隨著網路的發展,傳統標準的乙太網技術已難以滿足日益增長的網路數據流量速度需求。在1993年10月以前,對於要求10Mbps以上數據流量的LAN應用,只有光纖分布式數據介面(FDDI)可供選擇,但它是一種價格非常昂貴的、基於100Mpbs光纜的LAN。1993年10月,Grand Junction公司推出了世界上第一台快速乙太網集線器FastSwitch10/100和網路介面卡FastNIC100,快速乙太網技術正式得以應用。隨後Intel、SynOptics、3COM、BayNetworks等公司亦相繼推出自己的快速乙太網裝置。與此同時,IEEE802工程組亦對100Mbps乙太網的各種標准,如100BASE-TX、100BASE-T4、MII、中繼器、全雙工等標准進行了研究。1995年3月IEEE宣布了IEEE802.3u 100BASE-T快速乙太網標准(Fast Ethernet),就這樣開始了快速乙太網的時代。
快速乙太網與原來在100Mbps帶寬下工作的FDDI相比它具有許多的優點,最主要體現在快速乙太網技術可以有效的保障用戶在布線基礎實施上的投資,它支持3、4、5類雙絞線以及光纖的連接,能有效的利用現有的設施。
快速乙太網的不足其實也是乙太網技術的不足,那就是快速乙太網仍是基於載波偵聽多路訪問和沖突檢測(CSMA/CD)技術,當網路負載較重時,會造成效率的降低,當然這可以使用交換技術來彌補。
100Mbps快速乙太網標准又分為:100BASE-TX 、100BASE-FX、100BASE-T4三個子類。
·100BASE-TX:是一種使用5類數據級無屏蔽雙絞線或屏蔽雙絞線的快速乙太網技術。它使用兩對雙絞線,一對用於發送,一對用於接收數據。在傳輸中使用4B/5B編碼方式,信號頻率為125MHz。符合EIA586的5類布線標准和IBM的SPT 1類布線標准。使用同10BASE-T相同的RJ-45連接器。它的最大網段長度為100米。它支持全雙工的數據傳輸。
·100BASE-FX:是一種使用光纜的快速乙太網技術,可使用單模和多模光纖(62.5和125um) 多模光纖連接的最大距離為550米。單模光纖連接的最大距離為3000米。在傳輸中使用4B/5B編碼方式,信號頻率為125MHz。它使用MIC/FDDI連接器、ST連接器或SC連接器。它的最大網段長度為150m、412m、2000m或更長至10公里,這與所使用的光纖類型和工作模式有關,它支持全雙工的數據傳輸。100BASE-FX特別適合於有電氣干擾的環境、較大距離連接、或高保密環境等情況下的適用。
·100BASE-T4:是一種可使用3、4、5類無屏蔽雙絞線或屏蔽雙絞線的快速乙太網技術。它使用4對雙絞線,3對用於傳送數據,1對用於檢測沖突信號。在傳輸中使用8B/6T編碼方式,信號頻率為25MHz,符合EIA586結構化布線標准。它使用與10BASE-T相同的RJ-45連接器,最大網段長度為100米。
(3)千兆乙太網
(GB Ethernet)
隨著乙太網技術的深入應用和發展,企業用戶對網路連接速度的要求越來越高,1995年11月,IEEE802.3工作組委任了一個高速研究組(HigherSpeedStudy Group),研究將快速乙太網速度增至更高。該研究組研究了將快速乙太網速度增至1000Mbps的可行性和方法。1996年6月,IEEE標准委員會批准了千兆位乙太網方案授權申請(Gigabit Ethernet Project Authorization Request)。隨後IEEE802.3工作組成立了802.3z工作委員會。IEEE802.3z委員會的目的是建立千兆位乙太網標准:包括在1000Mbps通信速率的情況下的全雙工和半雙工操作、802.3乙太網幀格式、載波偵聽多路訪問和沖突檢測(CSMA/CD)技術、在一個沖突域中支持一個中繼器(Repeater)、10BASE-T和100BASE-T向下兼容技術千兆位乙太網具有乙太網的易移植、易管理特性。千兆乙太網在處理新應用和新數據類型方面具有靈活性,它是在贏得了巨大成功的10Mbps和100Mbps IEEE802.3乙太網標準的基礎上的延伸,提供了1000Mbps的數據帶寬。這使得千兆位乙太網成為高速、寬頻網路應用的戰略性選擇。
1000Mbps千兆乙太網主要有以下三種技術版本:1000BASE-SX,-LX和-CX版本。1000BASE-SX 系列採用低成本短波的CD(compact disc,光碟激光器) 或者VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser,垂直腔體表面發光激光器)發送器;而1000BASE-LX系列則使用相對昂貴的長波激光器;1000BASE-CX系列則打算在配線間使用短跳線電纜把高性能伺服器和高速外圍設備連接起來。
(4)10G乙太網
10Gbps的乙太網標准已經由IEEE 802.3工作組於2000年正式制定,10G乙太網仍使用與以往10Mbps和100Mbps乙太網相同的形式,它允許直接升級到高速網路。同樣使用IEEE 802.3標準的幀格式、全雙工業務和流量控制方式。在半雙工方式下,10G乙太網使用基本的CSMA/CD訪問方式來解決共享介質的沖突問題。此外,10G乙太網使用由IEEE 802.3小組定義了和乙太網相同的管理對象。總之,10G乙太網仍然是乙太網,只不過更快。但由於10G乙太網技術的復雜性及原來傳輸介質的兼容性問題(只能在光纖上傳輸,與原來企業常用的雙絞線不兼容了),還有這類設備造價太高(一般為2 ̄9萬美元),所以這類乙太網技術還處於研發的初級階段,還沒有得到實質應用。 令牌環網是IBM公司於20世紀70年代發展的,這種網路比較少見。在老式的令牌環網中,數據傳輸速度為4Mbps或16Mbps,新型的快速令牌環網速度可達100Mbps。令牌環網的傳輸方法在物理上採用了星形拓撲結構,但邏輯上仍是環形拓撲結構。結點間採用多站訪問部件(Multistation Access Unit,MAU)連接在一起。MAU是一種專業化集線器,它是用來圍繞工作站計算機的環路進行傳輸。由於數據包看起來像在環中傳輸,所以在工作站和MAU中沒有終結器。
在這種網路中,有一種專門的幀稱為「令牌」,在環路上持續地傳輸來確定一個結點何時可以發送包。令牌為24位長,有3個8位的域,分別是首定界符(Start Delimiter,SD)、訪問控制(Access Control,AC)和終定界符(End Delimiter,ED)。首定界符是一種與眾不同的信號模式,作為一種非數據信號表現出來,用途是防止它被解釋成其它東西。這種獨特的8位組合只能被識別為幀首標識符(SOF)。由於乙太網技術發展迅速,令牌網存在固有缺點,令牌在整個計算機區域網已不多見,原來提供令牌網設備的廠商多數也退出了市場,所以在區域網市場中令牌網可以說是「昨日黃花」了。 (Fiber Distributed Data Interface)
FDDI的英文全稱為「Fiber Distributed Data Interface」,中文名為「光纖分布式數據介面」,它是於80年代中期發展起來一項區域網技術,它提供的高速數據通信能力要高於當時的乙太網(10Mbps)和令牌網(4或16Mbps)的能力。FDDI標准由ANSI X3T9.5標准委員會制訂,為繁忙網路上的高容量輸入輸出提供了一種訪問方法。FDDI技術同IBM的Tokenring技術相似,並具有LAN和Tokenring所缺乏的管理、控制和可靠性措施,FDDI支持長達2KM的多模光纖。FDDI網路的主要缺點是價格同前面所介紹的「快速乙太網」相比貴許多,且因為它只支持光纜和5類電纜,所以使用環境受到限制、從乙太網升級更是面臨大量移植問題。
當數據以100Mbps的速度輸入輸出時,在當時FDDI與10Mbps的乙太網和令牌環網相比性能有相當大的改進。但是隨著快速乙太網和千兆乙太網技術的發展,用FDDI的人就越來越少了。因為FDDI使用的通信介質是光纖,這一點它比快速乙太網及100Mbps令牌網傳輸介質要貴許多,然而FDDI最常見的應用只是提供對網路伺服器的快速訪問,所以在FDDI技術並沒有得到充分的認可和廣泛的應用。
FDDI的訪問方法與令牌環網的訪問方法類似,在網路通信中均採用「令牌」傳遞。它與標準的令牌環又有所不同,主要在於FDDI使用定時的令牌訪問方法。FDDI令牌沿網路環路從一個結點向另一個結點移動,如果某結點不需要傳輸數據,FDDI將獲取令牌並將其發送到下一個結點中。如果處理令牌的結點需要傳輸,那麼在指定的稱為「目標令牌循環時間」(Target Token Rotation Time,TTRT)的時間內,它可以按照用戶的需求來發送盡可能多的幀。因為FDDI採用的是定時的令牌方法,所以在給定時間中,來自多個結點的多個幀可能都在網路上,以為用戶提供高容量的通信。
FDDI可以發送兩種類型的包:同步的和非同步的。同步通信用於要求連續進行且對時間敏感的傳輸(如音頻、視頻和多媒體通信);非同步通信用於不要求連續脈沖串的普通的數據傳輸。在給定的網路中,TTRT等於某結點同步傳輸需要的總時間加上最大的幀在網路上沿環路進行傳輸的時間。FDDI使用兩條環路,所以當其中一條出現故障時,數據可以從另一條環路上到達目的地。連接到FDDI的結點主要有兩類,即A類和B類。A類結點與兩個環路都有連接,由網路設備如集線器等組成,並具備重新配置環路結構以在網路崩潰時使用單個環路的能力;B類結點通過A類結點的設備連接在FDDI網路上,B類結點包括伺服器或工作站等。 ATM的英文全稱為「asynchronous transfer mode」,中文名為「非同步傳輸模式」,它的開發始於70年代後期。ATM是一種較新型的單元交換技術,同乙太網、令牌環網、FDDI網路等使用可變長度包技術不同,ATM使用53位元組固定長度的單元進行交換。它是一種交換技術,它沒有共享介質或包傳遞帶來的延時,非常適合音頻和視頻數據的傳輸。ATM主要具有以下優點:
1.ATM使用相同的數據單元,可實現廣域網和區域網的無縫連接。
2.ATM支持VLAN(虛擬區域網)功能,可以對網路進行靈活的管理和配置。
3.ATM具有不同的速率,分別為25、51、155、622Mbps,從而為不同的應用提供不同的速率。
ATM是採用「信元交換」來替代「包交換」進行實驗,發現信元交換的速度是非常快的。信元交換將一個簡短的指示器稱為虛擬通道標識符,並將其放在TDM時間片的開始。這使得設備能夠將它的比特流非同步地放在一個ATM通信通道上,使得通信變得能夠預知且持續的,這樣就為時間敏感的通信提供了一個預QoS,這種方式主要用在視頻和音頻上。通信可以預知的另一個原因是ATM採用的是固定的信元尺寸。ATM通道是虛擬的電路,並且MAN傳輸速度能夠達到10Gbps。 (Wireless Local Area Network;WLAN)
無線區域網是目前最新,也是最為熱門的一種區域網,特別是自Intel推出首款自帶無線網路模塊的迅馳筆記本處理器以來。無線區域網與傳統的區域網主要不同之處就是傳輸介質不同,傳統區域網都是通過有形的傳輸介質進行連接的,如同軸電纜、雙絞線和光纖等,而無線區域網則是採用空氣作為傳輸介質的。正因為它擺脫了有形傳輸介質的束縛,所以這種區域網的最大特點就是自由,只要在網路的覆蓋范圍內,可以在任何一個地方與伺服器及其它工作站連接,而不需要重新鋪設電纜。這一特點非常適合那些移動辦公一簇,有時在機場、賓館、酒店等(通常把這些地方稱為「熱點」),只要無線網路能夠覆蓋到,它都可以隨時隨地連接上無線網路,甚至Internet。
無線區域網所採用的是802.11系列標准,它也是由IEEE 802標准委員會制定的。這一系列主要有4個標准,分別為:802.11b(ISM 2.4GHz)、802.11a(5GHz)、802.11g(ISM 2.4GHz) 和802.11z,前三個標准都是針對傳輸速度進行的改進,最開始推出的是802.11b,它的傳輸速度為11MB/s,因為它的連接速度比較低,隨後推出了802.11a標准,它的連接速度可達54MB/s。但由於兩者不互相兼容,致使一些早已購買802.11b標準的無線網路設備在新的802.11a網路中不能用,所以在正式推出了兼容802.11b與802.11a兩種標準的802.11g,這樣原有的802.11b和802.11a兩種標準的設備都可以在同一網路中使用。802.11z是一種專門為了加強無線區域網安全的標准。因為無線區域網的「無線」特點,致使任何進入此網路覆蓋區的用戶都可以輕松以臨時用戶身份進入網路,給網路帶來了極大的不安全因素(常見的安全漏洞有:SSID廣播、數據以明文傳輸及未採取任何認證或加密措施等)。為此802.11z標准專門就無線網路的安全性方面作了明確規定,加強了用戶身份認證制度,並對傳輸的數據進行加密。所使用的方法/演算法有:WEP(RC4-128預共享密鑰,WPA/WPA2(802.11 RADIUS集中式身份認證,使用TKIP與/或AES加密演算法)與WPA(預共享密鑰)
『貳』 乙太網分為哪幾類
乙太網的分類
一、標准乙太網
最開始乙太網只有10Mbps的吞吐量,它所使用的是CSMA/CD(帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問)的訪問控制方法,通常把這種最早期的10Mbps乙太網稱之為標准乙太網。乙太網主要有兩種傳輸介質,那就是雙絞線和同軸電纜。所有的乙太網都遵循IEEE 802.3標准,下面列出是IEEE 802.3的一些乙太網絡標准,在這些標准中前面的數字表示傳輸速度,單位是「Mbps」,最後的一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「帶寬」。
·10Base-5 使用粗同軸電纜,最大網段長度為500m,基帶傳輸方法;
·10Base-2 使用細同軸電纜,最大網段長度為185m,基帶傳輸方法;
·10Base-T 使用雙絞線電纜,最大網段長度為100m;
·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),最大網段長度為3600m,是一種寬頻傳輸方式;
·10Base-F 使用光纖傳輸介質,傳輸速率為10Mbps;
二、快速乙太網(Fast Ethernet)
隨著網路的發展,傳統標準的乙太網技術已難以滿足日益增長的網路數據流量速度需求。在1993年10月以前,對於要求10Mbps以上數據流量的LAN應用,只有光纖分布式數據介面(FDDI)可供選擇,但它是一種價格非常昂貴的、基於100Mpbs光纜的LAN。1993年10月,Grand Junction公司推出了世界上第一台快速乙太網集線器Fastch10/100和網路介面卡FastNIC100,快速乙太網技術正式得以應用。隨後Intel、SynOptics、3COM、BayNetworks等公司亦相繼推出自己的快速乙太網裝置。與此同時,IEEE802工程組亦對100Mbps乙太網的各種標准,如100BASE-TX、100BASE-T4、MII、中繼器、全雙工等標准進行了研究。1995年3月IEEE宣布了IEEE802.3u 100BASE-T快速乙太網標准(Fast Ethernet),就這樣開始了快速乙太網的時代。
快速乙太網與原來在100Mbps帶寬下工作的FDDI相比它具有許多的優點,最主要體現在快速乙太網技術可以有效的保障用戶在布線基礎實施上的投資,它支持3、4、5類雙絞線以及光纖的連接,能有效的利用現有的設施。
快速乙太網的不足其實也是乙太網技術的不足,那就是快速乙太網仍是基於載波偵聽多路訪問和沖突檢測(CSMA/CD)技術,當網路負載較重時,會造成效率的降低,當然這可以使用交換技術來彌補。
100Mbps快速乙太網標准又分為:100BASE-TX 、100BASE-FX、100BASE-T4三個子類。
·100BASE-TX:是一種使用5類數據級無屏蔽雙絞線或屏蔽雙絞線的快速乙太網技術。它使用兩對雙絞線,一對用於發送,一對用於接收數據。在傳輸中使用4B/5B編碼方式,信號頻率為125MHz。符合EIA586的5類布線標准和IBM的SPT 1類布線標准。使用同10BASE-T相同的RJ-45連接器。它的最大網段長度為100米。它支持全雙工的數據傳輸。
·100BASE-FX:是一種使用光纜的快速乙太網技術,可使用單模和多模光纖(62.5和125um) 多模光纖連接的最大距離為550米。單模光纖連接的最大距離為3000米。在傳輸中使用4B/5B編碼方式,信號頻率為125MHz。它使用MIC/FDDI連接器、ST連接器或SC連接器。它的最大網段長度為150m、412m、2000m或更長至10公里,這與所使用的光纖類型和工作模式有關,它支持全雙工的數據傳輸。100BASE-FX特別適合於有電氣干擾的環境、較大距離連接、或高保密環境等情況下的適用。
·100BASE-T4:是一種可使用3、4、5類無屏蔽雙絞線或屏蔽雙絞線的快速乙太網技術。它使用4對雙絞線,3對用於傳送數據,1對用於檢測沖突信號。在傳輸中使用8B/6T編碼方式,信號頻率為25MHz,符合EIA586結構化布線標准。它使用與10BASE-T相同的RJ-45連接器,最大網段長度為100米。
三、千兆乙太網
千兆乙太網技術作為最新的高速乙太網技術,給用戶帶來了提高核心網路的有效解決方案,這種解決方案的最大優點是繼承了傳統以太技術價格便宜的優點。
千兆技術仍然是以太技術,它採用了與10M乙太網相同的幀格式、幀結構、網路協議、全/半雙工工作方式、流控模式以及布線系統。由於該技術不改變傳統乙太網的桌面應用、操作系統,因此可與10M或100M的乙太網很好地配合工作。升級到千兆乙太網不必改變網路應用程序、網管部件和網路操作系統,能夠最大程度地投資保護,因此該技術的市場前景十分看好。
為了能夠偵測到64Bytes資料框的碰撞,Gigabit Ethernet所支持的距離更短。Gigabit Ethernet 支持的網路類型,如下表所示:
傳輸介質 距離
1000BaseCX Copper STP 25m
1000BaseT Copper Cat 5 UTP 100m
1000BaseSX Multi-mode Fiber 500m
1000BaseLX Single-mode Fiber 3000m
千兆乙太網技術有兩個標准:IEEE802.3z和IEEE802.3ab。IEEE802.3z制定了光纖和短程銅線連接方案的標准,目前已完成了標准制定工作。IEEE802.3ab制定了五類雙絞線上較長距離連接方案的標准。
1. IEEE802.3z
IEEE802.3z工作組負責制定光纖(單模或多模)和同軸電纜的全雙工鏈路標准。IEEE802.3z定義了基於光纖和短距離銅纜的1000Base-X,採用8B/10B編碼技術,信道傳輸速度為1.25Gbit/s,去耦後實現1000Mbit/s傳輸速度。 IEEE802.3z具有下列千兆乙太網標准:
(1) 1000Base-SX
1000Base-SX只支持多模光纖,可以採用直徑為62.5um或50um的多模光纖,工作波長為770-860nm,傳輸距離為220-550m。
(2) 1000Base-LX 2
*多模光纖
1000Base-LX可以採用直徑為62.5um或50um的多模光纖,工作波長范圍為1270-1355nm,傳輸距離為550m。
*單模光纖
1000Base-LX可以支持直徑為9um或10um的單模光纖,工作波長范圍為1270-1355nm,傳輸距離為5km左右。
(3) 1000Base-CX採用150歐屏蔽雙絞線(STP),傳輸距離為25m。
2. IEEE802.3ab IEEE802.3ab工作組負責制定基於UTP的半雙工鏈路的千兆乙太網標准,產生IEEE802.3ab標准及協議。IEEE802.3ab定義基於5類UTP的1000Base-T標准,其目的是在5類UTP上以1000Mbit/s速率傳輸100m。
IEEE802.3ab標準的意義主要有以下兩點:
(1) 保護用戶在5類UTP布線系統上的投資。
(2) 1000Base-T是100Base-T自然擴展,與10Base-T、100Base-T完全兼容。不過,在5類UTP上達到1000Mbit/s的傳輸速率需要解決5類UTP的串擾和衰減問題,因此,使得IEEE802.3ab工作組的開發任務要比IEEE802.3z復雜些。
『叄』 計算機網路的分類怎樣的
依據網路的規模和所跨的地域,可以將計算機網路劃分為區域網、城域網和廣域網。
區域網,一般是指網路的規模相對較小,通信線路不長,覆蓋面的直徑一般為幾百米,至多幾千米。整個網路通常安裝在一個建築物內,或一個單位的大院里。城域網是指一個城市范圍的計算機網路,而廣域網則是指更大范圍的網路,可以大到一個國家,甚至整個地球。
雖然區域網、城域網和廣域網這些詞是著眼於所跨地域的,但是人們更多地是從網路組建技術上去區分它們。一般認為,用區域網技術組建的網路是區域網,而用廣域網技術組建的網路是廣域網。自然,城域網是用城域網技術組建的,但單獨提城域網技術比較少見。這些技術的差別主要是在於所用通信線路及其通信協議上。
在區域網出現之前的計算機網路中,計算機之間的連接主要使用電信部門提供的電話線路。電話線路本來是用來傳輸講話聲音這種模擬信號的,為了能夠傳輸數字,必須在線路兩端各加一台專門的設備——數據機。由於線路和當時技術條件的限制,數據機的傳輸速率比較低,很長時間維持在每秒600比特到9600比特的速率上,電話線上近幾年才達到每秒33.6K比特(1k=1000)和每秒56K比特。概括地講,廣域網的特點是傳輸距離長、傳輸速率低、技術復雜、計算機設備規模大、建網成本高等。
區域網的產生和普及,得益於個人計算機的出現和它的迅速發展。當時,PC機的能力很小,開始時尚沒用硬碟,即使有硬碟,容量也很小,如幾M、10M、20M個位元組;一般也不配列印機;只使用簡單的操作系統,如DOS。如果能有一種簡單的方法將幾台PC機連在一起,使大家能夠共享昂貴的磁碟和列印機,那再好不過了。區域網較好地滿足了這個需要。每台PC機配一塊網卡,使用一根電纜和一些收發器就能把幾個辦公室里的PC機聯成一個網路了,再裝上簡單的網路軟體就可以使用了。由於使用專門的纜線,傳輸距離又短,因而能獲得較高的速率,如乙太網早先的速率是每秒10M比特,後來達到每秒100M比特,現在已有每秒10億比特了。按照國際標准,區域網有乙太網、令牌環網、令牌匯流排網等幾種。由於乙太網技術簡單、安裝方便,而且技術革新快,現在乙太網已經成為主流,幾乎佔領了所有的市場。區域網的特點正好與廣域網相反:傳輸距離短、傳輸速率高、技術簡單、計算機設備規模比較小、建網成本低等。
近幾年,隨著計算機技術、通信技術和計算機網路技術的迅速發展,微機、區域網和廣域網的性能都大大提高。特別是使用光纜後,傳輸速率可以達到每秒幾十億至幾萬億比特了。今後的計算機網路將是區域網和廣域網的互聯,兩者的界限將會越來越模糊。
『肆』 兩種乙太網分別是什麼
題目不完整,太難解答了,乙太網分類有很多種,根據速度主要有 10Mbps、100Mbps 和 1000Mbps 三種。
1)從物理介質,可分為電口、光口乙太網
2)從幀結構分,也主要有兩種:
a、Ethernet V2幀頭結構為6bytes的源地址+6bytes的目標地址+2Bytes的協議類型欄位+數據。
b、802.3它將Ethernet V2幀頭的協議類型欄位替換為幀長度欄位(取值為0000-05dc;十進制的1500);
猜測你說的應該是幀結構的分類。
不一定準確,供參考。
『伍』 什麼是乙太網為什麼要叫做「以太」網
乙太網簡介:
乙太網(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區域網規范,是當今現有區域網採用的最通用的通信協議標准。乙太網絡使用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。乙太網與IEEE802.3系列標准相類似。包括標準的乙太網(10Mbit/s)、快速乙太網(100Mbit/s)和10G(10Gbit/s)乙太網。它們都符合IEEE802.3。
標准:
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。乙太網是當前應用最普遍的區域網技術,它很大程度上取代了其他區域網標准。如令牌環、FDDI和ARCNET。歷經100M乙太網在上世紀末的飛速發展後,千兆乙太網甚至10G乙太網正在國際組織和領導企業的推動下不斷拓展應用范圍。
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)
乙太網具有的一般特徵概述如下:
共享媒體:所有網路設備依次使用同一通信媒體。
廣播域:需要傳輸的幀被發送到所有節點,但只有定址到的節點才會接收到幀。
CSMA/CD:乙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 網路介面卡(NIC)都採用48位網路地址。這種地址全球唯一。
Ethernet 基本網路組成:
共享媒體和電纜: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路設備上的大量乙太網連接的一類設備。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,負責將網路劃分為獨立的沖突域獲分段,達到能在同一個域/分段中維持廣播及共享的目標。網橋中包括一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,且是一種多埠設備。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埠連接在一起。交換機包括一個交換矩陣,通過它可以迅速連接埠或解除埠連接。與集線器不同,交換機只轉發從一個埠到其它連接目標節點且不包含廣播的埠的幀。
乙太網協議:IEEE 802.3標准中提供了以太幀結構。當前乙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-TEthernet(802.3)
100 Mbps – Fast Ethernet(802.3u)
1000 Mbps – Gigabit Ethernet(802.3z))
10 Gigabit Ethernet – IEEE802.3ae
歷史
乙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一個。人們通常認為乙太網發明於1973年,當年羅伯特·梅特卡夫(Robert Metcalfe)給他PARC的老闆寫了一篇有關乙太網潛力的備忘錄。但是梅特卡夫本人認為乙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發表了一篇名為《乙太網:局域計算機網路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),從此標志乙太網的誕生。
1979年,梅特卡夫為了開發個人電腦和區域網離開了施樂,成立了3Com公司。3com對迪吉多,英特爾,和施樂進行游說,希望與他們一起將乙太網標准化、規范化。這個通用的乙太網標准於1980年9月30日出台,當時業界有兩個流行的非公有網路標准令牌環網和ARCNET,在乙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也成了一個國際化的大公司。
乙太網插頭:
梅特卡夫曾經開玩笑說,Jerry Saltzer為3Com的成功作出了貢獻。Saltzer在一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乙太網優越。受到此結論的影響,很多電腦廠商或猶豫不決或決定不把乙太網介面做為機器的標准配置,這樣3com才有機會從銷售乙太網網卡大賺。這種情況也導致了另一種說法「乙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,但這說明了這樣一個技術觀點:通常情況下,網路中實際的數據流特性與人們在區域網普及之前的估計不同,而正是因為乙太網簡單的結構才使區域網得以普及。梅特卡夫和Saltzer曾經在麻省理工學院 MAC項目(Project MAC)的同一層樓里工作,當時他正在做自己的哈佛大學畢業論文,在此期間奠定了乙太網技術的理論基礎。
該標準定義了在區域網(LAN)中採用的電纜類型和信號處理方法。乙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乙太網由於其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成為應用最為廣泛的乙太網技術。直擴的無線乙太網可達11Mbps,許多製造供應商提供的產品都能採用通用的軟體協議進行通信,開放性最好。
標准乙太網:
開始乙太網只有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乙太網稱之為標准乙太網,乙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IEEE802.3標准中,為不同的傳輸介質制定了不同的物理層標准,在這些標准中前面的數字表示傳輸速度,單位是「Mbps」,最後的一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「寬頻」。
·10Base-5 使用直徑為0.4英寸、阻抗為50Ω粗同軸電纜,也稱粗纜乙太網,最大網段長度為500m。基帶傳輸方法,拓撲結構為匯流排型。10Base-5組網主要硬體設備有:粗同軸電纜、帶有AUI插口的乙太網卡、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,也稱細纜乙太網,最大網段長度為185m,基帶傳輸方法,拓撲結構為匯流排型;10Base-2組網主要硬體設備有:細同軸電纜、帶有BNC插口的乙太網卡、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組網主要硬體設備有:3類或5類非屏蔽雙絞線、帶有RJ-45插口的乙太網卡、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),網路的最大跨度為3600m,網段長度最大為1800m,是一種寬頻傳輸方式;
·10Base-F 使用光纖傳輸介質,傳輸速率為10Mbps
1.乙太網和IEEE802.3的工作原理
在基於廣播的乙太網中,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,一旦確認是發給自己的,就將它發送到高一層的協議層。
在採用CSMA/CD傳輸介質訪問的乙太網中,任何一個CSMA/CDLAN工作站在任何一時刻都可以訪問網路。發送數據前,工作站要偵聽網路是否堵塞,只有檢測到網路空閑時,工作站才能發送數據。
在基於競爭的乙太網中,只要網路空閑,任一工作站均可發送數據。當兩個工作站發現網路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,工作站必須在一定時間後重發,何時重發由延時演算法決定。
2.乙太網和IEEE802.3服務的差別
盡管乙太網與IEEE802.3標准有很多相似之處,但也存在一定的差別。乙太網提供的服務對應於OSI參考模型的第一層和第二層,而IEEE802.3提供的服務對應於OSI參考模型的第一層和第二層的信道訪問部分(即第二層的一部分)。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,而乙太網只定義了一個。
IEEE802.3的每個物理層協議都可以從三方面說明其特徵,這三方面分別是LAN的速度、信號傳輸方式和物理介質類型。
乙太網是在 20 世紀 70 年代研製開發的一種基帶區域網技術,使用同軸電纜作為網路媒體,採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 。但是如今乙太網更多的被用來指各種採用 CSMA/CD 技術的區域網。乙太網的幀格式與 IP 是一致的,特別適合於傳輸 IP 數據。乙太網由於具有簡單方便、價格低、速度高等。
乙太網這個名字,起源於一個科學假設:聲音是通過空氣傳播的,那麼光呢?在外太空沒有空氣光也可以傳播。於是,有人說光是通過一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。
乙太網與互聯網的差別:
主要差別:乙太網是一種區域網,只能連接附近的設備,網際網路是廣域網,我們可以通過網際網路連接到美國去得到消息。
兩者都算是用來連接電腦的網路,但是兩者的范圍是不同的。乙太網是局限在一定的距離之內的,我們可以有成千上百個乙太網;但是網際網路呢,是最大的廣域網了,我們只有一個網際網路,所以網際網路又可以說是網路中的網路。
網際網路是一個超大的國際化的系統,它能夠把世界上的各個地方的網路連接起來,私人的,公共的,學術的還是商業的網路或者政府的網路,都可以互相連接,共享資源。形象的來說,網際網路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路,它包括了非常廣泛的信息,現在的我們已經習以為常了。
而乙太網呢,基本上就是只允許本地的幾台電腦互相連接。電腦之間相互傳送消息是有一組技術支持的。一般來說,連接到乙太網上的電腦都在同一棟樓里,或者在周圍附近。但是隨著乙太網網線的發展,乙太網的范圍可以擴展到十公里了。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。
生活化一點,乙太網就是把你家的電腦,筆記本連接到貓上,然後再通過貓連接到網際網路上去,這樣你才能和國外的朋友Skype。因此,你家的電腦,筆記本和貓就組成了一個乙太網。可以想像,世界上有成千上萬個乙太網。商業上應用乙太網,將他們所有的電腦連接到主伺服器上。
乙太網可以有一個或者幾個管理員。網際網路上可能有一些部分是由管理員的,但是沒有一個可以操控整個網際網路的管理員。
另外一個區別就是安全性。乙太網是比較安全的,因為他是一個封閉的內部網路,外部人員是沒有許可權的。但是網際網路是公開連接的,每個人都可以瀏覽。
下面主要介紹了四種不同格式的乙太網幀格式。
在每種格式的乙太網幀的開始處都有64比特(8位元組)的前導字元,如圖1所示。其中,前7個位元組稱為前同步碼(Preamble),內容是16進制數0xAA,最後1位元組為幀起始標志符0xAB,它標識著乙太網幀的開始。前導字元的作用是使接收節點進行同步並做好接收數據幀的准備。
圖5 Ethernet 802. 3 SNAP幀格式
Ethernet 802. 3 SNAP類型乙太網幀格式和Ethernet 802. 3 SAP類型乙太網幀格式的主要區別在於:
2個位元組的DSAP和SSAP欄位內容被固定下來,其值為16進制數0xAA。
1個位元組的"控制"欄位內容被固定下來,其值為16進制數0x03。
增加了SNAP欄位,由下面兩項組成:
新增了3個位元組的組織唯一標識符(Organizationally Unique Identifier,OUI ID)欄位,其值通常等於MAC地址的前3位元組,即網路適配器廠商代碼。
2個位元組的「類型」欄位用來標識乙太網幀所攜帶的上層數據類型。
太網可以採用多種連接介質,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。
注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:
交換機到路由器乙太網埠
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
路由器到路由器的乙太網埠連接
計算機到計算機
計算機到路由器的乙太網埠
CSMA/CD共享介質乙太網
帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問 (CSMA/CD)[2]技術規定了多台電腦共享一個通道的方法。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。當某台電腦要發送信息時,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:向更高層的網路協議報告發送成功,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- 等待一個隨機的時間,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:向更高層的網路協議報告發送失敗,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一個共同的媒介(空氣)來相互交談。每個參加者在講話前,都禮貌地等待別人把話講完。如果兩個客人同時開始講話,那麼他們都停下來,分別隨機等待一段時間再開始講話。這時,如果兩個參加者等待的時間不同,沖突就不會出現。如果傳輸失敗超過一次,將採用退避指數增長時間的方法(退避的時間通過截斷二進制指數退避演算法(truncated binary exponential backoff)來實現)。
最初的乙太網是採用同軸電纜來連接各個設備的。電腦通過一個叫做附加單元介面(Attachment Unit Interface,AUI)的收發器連接到電纜上。一根簡單網線對於一個小型網路來說還是很可靠的,對於大型網路來說,某處線路的故障或某個連接器的故障,都會造成乙太網某個或多個網段的不穩定。
因為所有的通信信號都在共用線路上傳輸,即使信息只是發給其中的一個終端(destination),某台電腦發送的消息都將被所有其他電腦接收。在正常情況下,網路介面卡會濾掉不是發送給自己的信息,接收目標地址是自己的信息時才會向CPU發出中斷請求,除非網卡處於混雜模式(Promiscuous mode)。這種「一個說,大家聽」的特質是共享介質乙太網在安全上的弱點,因為乙太網上的一個節點可以選擇是否監聽線路上傳輸的所有信息。共享電纜也意味著共享帶寬,所以在某些情況下乙太網的速度可能會非常慢,比如電源故障之後,當所有的網路終端都重新啟動時。
乙太網這個名字,起源於一個科學假設:聲音是通過空氣傳播的,那麼光呢?在外太空沒有空氣光也可以傳播。於是,有人說光是通過一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。
大家知道,聲音是通過空氣傳播的,那麼光是通過什麼傳播的呢?
在牛頓運動定律中,物體的運動是相對的。比如,地鐵車廂裡面的人看見您在車廂里原地踏步走,而位於車廂外面的人卻看見你以120公里每小時的速度前進。
但光的運動並不是這樣,您無論以什麼物體作為參照物,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年發表了篇論文,文中提到,無論觀察者以何種速度運動,相對於他們而言,光的速度是恆久不變的,相對論便由此誕生了。
這簡單的理念有一些非凡的結論。可能最著名者莫過於質量和能量的等價,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。由於能量和質量的等價,物體由於它的運動所具的能量應該加到它的質量上面去。換言之,要加速它將變得更為困難。這個效應只有當物體以接近於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量只比原先增加了0.5%,而以90%光速運動的物體,其質量變得比正常質量的2倍還多。當一個物體接近光速時,它的質量上升得越來越快,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,因為那時質量會變成無限大,而由質量能量等價原理,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,因為光速是永遠恆定不變的,為其找個運動參照物是個笑話。有鑒於此,乙太網的命名也就是一個笑話。但乙太網並不會消失,它正隨著人們追求高速度而不斷的進行蛻變。以前,只要數據鏈路層遵從CSMA/CD協議通信,那麼它就可以被稱為乙太網,但隨著接入共享網路設備的增加,沖突會使網路的傳輸效率越來越低。後來,交換機的出現使全雙工乙太網得到了更好的實現。未來,乙太網會披上光的外衣,飛的更快。
網路體系結構
ethernet採用無源的介質,按廣播方式傳播信息。它規定了物理層和數據鏈路層協議,規定了物理層和數據鏈路層的介面以及數據鏈路層與更高層的介面。
⑴物理層
物理層規定了Ethernet的基本物理屬性,如數據編碼、時標、電頻等。
⑵數據鏈路層
數據鏈路層的主要功能是完成幀發送和幀接收,包括負責對用戶數據進行幀的組裝與分解,隨時監測物理層的信息監測標志,了解信道的忙閑情況,實現數據鏈路的收發管理。
『陸』 計算機網路分為哪兩類
就是用物理鏈路將各個孤立的工作站或主機相連在一起,組成數據鏈路,從而達到資源共享和通信的目的。
按網路的地理位置分類
1.區域網(LAN)
2.城域網(MAN)
3.廣域網(WAN)
『柒』 乙太網有哪些不同的類型
乙太網
乙太網是當今現有區域網採用的最通用的通信協議標准,組建於七十年代早期。Ethernet(乙太網)是一種傳輸速率為10Mbps的常用區域網(LAN)標准。在乙太網中,所有計算機被連接一條同軸電纜上,採用具有沖突檢測的載波感應多處訪問(CSMA/CD)方法,採用競爭機制和匯流排拓樸結構。基本上,乙太網由共享傳輸媒體,如雙絞線電纜或同軸電纜和多埠集線器、網橋或交換機構成。在星型或匯流排型配置結構中,集線器/交換機/網橋通過電纜使得計算機、列印機和工作站彼此之間相互連接。
乙太網具有的一般特徵概述如下:
共享媒體:所有網路設備依次使用同一通信媒體。
廣播域:需要傳輸的幀被發送到所有節點,但只有定址到的節點才會接收到幀。
CSMA/CD:乙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 網路介面卡(NIC)都採用48位網路地址。這種地址全球唯一。
Ethernet 基本網路組成:
共享媒體和電纜: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路設備上的大量乙太網連接的一類設備。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,負責將網路劃分為獨立的沖突域獲分段,達到能在同一個域/分段中維持廣播及共享的目標。網橋中包括一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,且是一種多埠設備。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埠連接在一起。交換機包括一個交換矩陣,通過它可以迅速連接埠或解除埠連接。與集線器不同,交換機只轉發從一個埠到其它連接目標節點且不包含廣播的埠的幀。
乙太網協議:IEEE 802.3標准中提供了以太幀結構。當前乙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
乙太網簡史:
1972年,羅伯特•梅特卡夫(Robert Metcalfe)和施樂公司帕洛阿爾托研究中心(Xerox PARC)的同事們研製出了世界上第一套實驗型的乙太網系統,用來實現Xerox Alto(一種具有圖形用戶界面的個人工作站)之間的互連,這種實驗型的乙太網用於Alto工作站、伺服器以及激光列印機之間的互連,其數據傳輸率達到了2.94Mbps。
梅特卡夫發明的這套實驗型的網路當時被稱為Alto Aloha網。1973年,梅特卡夫將其命名為乙太網,並指出這一系統除了支持Alto工作站外,還可以支持任何類型的計算機,而且整個網路結構已經超越了Aloha系統。他選擇「以太」(ether)這一名詞作為描述這一網路的特徵:物理介質(比如電纜)將比特流傳輸到各個站點,就像古老的「以太理論」(luminiferous ether)所闡述的那樣,古代的「以太理論」認為「以太」通過電磁波充滿了整個空間。就這樣,乙太網誕生了。
最初的乙太網事一種實驗型的同軸電纜網,沖突檢測採用CSMA/CD 。該網路的成功,引起了大家的關注。1980年,三家公司(數字設備公司、Intel公司、施樂公司)聯合研發了10M乙太網1.0規范。最初的IEEE802.3即基於該規范,並且與該規范非常相似。802.3工作組於1983年通過了草案,並於1985年出版了官方標准ANSI/IEEE Std 802.3-1985。從此以後,隨著技術的發展,該標准進行了大量的補充與更新,以支持更多的傳輸介質和更高的傳輸速率等。
1979年,梅特卡夫成立了3Com公司,並生產出第一個可用的網路設備:乙太網卡(NIC), 它是允許從主機到IBM終端和PC機等不同設備相互之間實現無縫通信的第一款產品,使企業能夠以無縫方式共享和列印文件,從而增強工作效率,提高企業范圍的通信能力。
乙太網和IEEE802.3:
乙太網是Xerox公司發明的基帶LAN標准。它採用帶沖突檢測的載波監聽多路訪問協議(CSMA/CD),速率為10Mbps,傳輸介質為同軸電纜。乙太網是在20世紀70年代為解決網路中零散的和偶然的堵塞而開發的,而IEEE802.3標準是在最初的乙太網技術基礎上於1980年開發成功的。現在,乙太網一詞泛指所有採用CSMA/CD協議的區域網。乙太網2.0版由數字設備公司、Intel公司和Xerox公司聯合開發,它與IEEE802.3兼容。
乙太網和IEEE802.3通常由介面卡(網卡)或主電路板上的電路實現。乙太網電纜協議規定用收發器將電纜連到網路物理設備上。收發器執行物理層的大部分功能,其中包括沖突檢測及收發器電纜將收發器連接到工作站上。
IEEE802.3提供了多種電纜規范,10Base5就是其中的一種,它與乙太網最為接近。在這一規范中,連接電纜稱作連接單元介面(AUI),網路連接設備稱為介質訪問單元(MAU)而不再是收發器。
1.乙太網和IEEE802.3的工作原理
在基於廣播的乙太網中,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,一旦確認是發給自己的,就將它發送到高一層的協議層。
在採用CSMA/CD傳輸介質訪問的乙太網中,任何一個CSMA/CDLAN工作站在任何一時刻都可以訪問網路。發送數據前,工作站要偵聽網路是否堵塞,只有檢測到網路空閑時,工作站才能發送數據。
在基於競爭的乙太網中,只要網路空閑,任一工作站均可發送數據。當兩個工作站發現網路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,工作站必須在一定時間後重發,何時重發由延時演算法決定。
2.乙太網和IEEE802.3服務的差別
盡管乙太網與IEEE802.3標准有很多相似之處,但也存在一定的差別。乙太網提供的服務對應於OSI參考模型的第一層和第二層,而IEEE802.3提供的服務對應於OSI參考模型的第一層和第二層的信道訪問部分(即第二層的一部分)。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,而乙太網只定義了一個。
IEEE802.3的每個物理層協議都可以從三方面說明其特徵,這三方面分別是LAN的速度、信號傳輸方式和物理介質類型。
『捌』 計算機網路的分類有哪些
依據網路的規模和所跨的地域,可以將計算機網路劃分為區域網、城域網和廣域網。
區域網,一般是指網路的規模相對較小,通信線路不長,覆蓋面的直徑一般為幾百米,至多幾千米。整個網路通常安裝在一個建築物內,或一個單位的大院里。城域網是指一個城市范圍的計算機網路,而廣域網則是指更大范圍的網路,可以大到一個國家,甚至整個世界。
雖然區域網、城域網和廣域網這些詞是著眼於所跨地域的,但是人們更多的是從網路組建技術上去區分它們。一般認為,用區域網技術組建的網路是區域網,而用廣域網技術組建的網路是廣域網。自然,城域網是用城域網技術組建的,但單獨提出城域網技術的比較少見。這些技術的差別主要是在於所用通信線路及其通信協議上。
在區域網出現之前的計算機網路中,計算機之間的連接主要使用電信部門提供的電話線路。電話線路本來是用來傳輸講話聲音這種模擬信號的,為了能夠傳輸數字,必須在線路兩端各加一台專門的設備——數據機。由於線路和當時技術條件的限制,數據機的傳輸速率比較低,很長時間維持在每秒600比特到9600比特的速率上,電話線上近幾年才達到每秒33?6K比特(1k=1000)和每秒56K比特。概括地講,廣域網的特點是傳輸距離長、傳輸速率低、技術復雜、計算機設備規模大、建網成本高等。
區域網的產生和普及,得益於個人計算機的出現和它的迅速發展。當時,PC機的能力很小,開始時尚沒用硬碟,即使有硬碟,容量也很小,如幾M、10M、20M個位元組;一般也不配列印機;只使用簡單的操作系統,如DOS。如果能有一種簡單的方法將幾台PC機連在一起,使大家能夠共享昂貴的磁碟和列印機,那再好不過了。區域網較好地滿足了這個需要。每台PC機配一塊網卡,使用一根電纜和一些收發器就能把幾個辦公室里的PC機聯成一個網路了,再裝上簡單的網路軟體就可以使用了。由於使用專門的纜線,傳輸距離又短,因而能獲得較高的速率,如乙太網早先的速率是每秒10M比特,後來達到每秒100M比特,現在已有每秒10億比特了。按照國際標准,區域網有乙太網、令牌環網、令牌匯流排網等幾種。由於乙太網技術簡單、安裝方便,而且技術革新快,現在乙太網已經成為主流,幾乎佔領了所有的市場。區域網的特點正好與廣域網相反:傳輸距離短、傳輸速率高、技術簡單、計算機設備規模比較小、建網成本低等。
近幾年,隨著計算機技術、通信技術和計算機網路技術的迅速發展,微機、區域網和廣域網的性能都大大提高。特別是使用光纜後,傳輸速率可以達到每秒幾十億至幾萬億比特了。今後的計算機網路將是區域網和廣域網的互聯,兩者的界限將會越來越模糊。網路通訊協議TCP/IP是Transmission Control Protocol/Internet Protocol的簡寫,中文譯名為傳輸控制協議/網際協議,又叫網路通訊協議,這個協議是Internet最基本的協議、Internet國際互聯網路的基礎。簡單地說,就是由網路層的IP協議和傳輸層的TCP協議組成的。
IP協議的英文名直譯就是網際協議。從這個名稱我們就可以知道IP協議的重要性。在現實生活中,我們進行貨物運輸時都是把貨物包裝成一個個的紙箱或者是集裝箱之後才進行運輸,在網路世界中各種信息也是通過類似的方式進行傳輸的。IP協議規定了數據傳輸時的基本單元和格式。如果比作貨物運輸,IP協議規定了貨物打包時的包裝箱尺寸和包裝的程序。除了這些以外,IP協議還定義了數據包的遞交辦法和路由選擇。同樣用貨物運輸作比喻,IP協議規定了貨物的運輸方法和運輸路線。
在IP協議中,它定義的傳輸是單向的,也就是說發出去的貨物對方有沒有收到我們是不知道的。這怎麼辦呢?由TCP協議來解決。TCP協議提供了可靠的面向對象的數據流傳輸服務的規則和約定。簡單地說,在TCP模式中,對方發一個數據包給你,你要發一個確認數據包給對方。通過這種確認來提供可靠性。通俗而言,TCP負責發現傳輸的問題,一有問題就發出信號,要求重新傳輸,直到所有數據安全正確地傳輸到目的地。而IP是給網際網路的每一台電腦規定一個地址。
TCP/IP協議並不完全符合OSI的七層參考模型。傳統的開放式系統互聯參考模型,是一種通信協議的七層抽象的參考模型,其中每一層執行某一特定任務。該模型的目的是使各種硬體在相同的層次上相互通信。這七層是:物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。而TCP/IP通訊協議採用了4層的層級結構,每一層都呼叫它的下一層所提供的網路來完成自己的需求。這4層分別為:
應用層:應用程序間溝通的層,如簡單電子郵件傳輸(SMTP)、文件傳輸協議(FTP)、網路遠程訪問協議(Telnet)等。
傳輸層:在此層中,它提供了節點間的數據傳送,應用程序之間的通信服務,主要功能是數據格式化、數據確認和丟失重傳等。如傳輸控制協議(TCP)、用戶數據包協議(UDP)等,TCP和UDP給數據包加入傳輸數據並把它傳輸到下一層中,這一層負責傳送數據,並且確定數據已被送達並接收。
互連網路層:負責提供基本的數據封包傳送功能,讓每一塊數據包都能夠到達目的主機(但不檢查是否被正確接收),如網際協議(IP)。
網路介面層(主機-網路層):接收IP數據報並進行傳輸,從網路上接收物理幀,抽取IP數據報轉交給下一層,對實際的網路媒體的管理,定義如何使用實際網路(如Ethernet、Serial Line等)來傳送數據。
『玖』 計算機網路結構分幾種哪幾種
計算機網路的分類方式有很多種,可以按地理范圍、拓撲結構、傳輸速率和傳輸介質等分類。
⑴按地理范圍分類
①區域網LAN(Local Area Network)
區域網地理范圍一般幾百米到10km之內,屬於小范圍內的連網。如一個建築物內、一個學校內、一個工廠的廠區內等。區域網的組建簡單、靈活,使用方便。
②城域網MAN(Metropolitan Area Network)
城域網地理范圍可從幾十公里到上百公里,可覆蓋一個城市或地區,是一種中等形式的網路。
③廣域網WAN(Wide Area Network)
廣域網地理范圍一般在幾千公里左右,屬於大范圍連網。如幾個城市,一個或幾個國家,是網路系統中的最大型的網路,能實現大范圍的資源共享,如國際性的Internet網路。
⑵按傳輸速率分類
網路的傳輸速率有快有慢,傳輸速率快的稱高速網,傳輸速率慢的稱低速網。傳輸速率的單位是b/s(每秒比特數,英文縮寫為bps)。一般將傳輸速率在Kb/s—Mb/s范圍的網路稱低速網,在Mb/s—Gb/s范圍的網稱高速網。也可以將Kb/s網稱低速網,將Mb/s網稱中速網,將Gb/s網稱高速網。
網路的傳輸速率與網路的帶寬有直接關系。帶寬是指傳輸信道的寬度,帶寬的單位是Hz(赫茲)。按照傳輸信道的寬度可分為窄帶網和寬頻網。一般將KHz—MHz帶寬的網稱為窄帶網,將MHz—GHz的網稱為寬頻網,也可以將kHz帶寬的網稱窄帶網,將MHz帶寬的網稱中帶網,將GHz帶寬的網稱寬頻網。通常情況下,高速網就是寬頻網,低速網就是窄帶網。
⑶按傳輸介質分類
傳輸介質是指數據傳輸系統中發送裝置和接受裝置間的物理媒體,按其物理形態可以劃分為有線和無線兩大類。
①有線網
傳輸介質採用有線介質連接的網路稱為有線網,常用的有線傳輸介質有雙絞線、同軸電纜和光導纖維。
●雙絞線是由兩根絕緣金屬線互相纏繞而成,這樣的一對線作為一條通信線路,由四對雙絞線構成雙絞線電纜。雙絞線點到點的通信距離一般不能超過100m。目前,計算機網路上使用的雙絞線按其傳輸速率分為三類線、五類線、六類線、七類線,傳輸速率在10Mbps到600Mbps之間,雙絞線電纜的連接器一般為RJ-45。
●同軸電纜由內、外兩個導體組成,內導體可以由單股或多股線組成,外導體一般由金屬編織網組成。內、外導體之間有絕緣材料,其阻抗為50Ω。同軸電纜分為粗纜和細纜,粗纜用DB-15連接器,細纜用BNC和T連接器。
●光纜由兩層折射率不同的材料組成。內層是具有高折射率的玻璃單根纖維體組成,外層包一層折射率較低的材料。光纜的傳輸形式分為單模傳輸和多模傳輸,單模傳輸性能優於多模傳輸。所以,光纜分為單模光纜和多模光纜,單模光纜傳送距離為幾十公里,多模光纜為幾公里。光纜的傳輸速率可達到每秒幾百兆位。光纜用ST或SC連接器。光纜的優點是不會受到電磁的干擾,傳輸的距離也比電纜遠,傳輸速率高。光纜的安裝和維護比較困難,需要專用的設備。
②無線網
採用無線介質連接的網路稱為無線網。目前無線網主要採用三種技術:微波通信,紅外線通信和激光通信。這三種技術都是以大氣為介質的。其中微波通信用途最廣,目前的衛星網就是一種特殊形式的微波通信,它利用地球同步衛星作中繼站來轉發微波信號,一個同步衛星可以覆蓋地球的三分之一以上表面,三個同步衛星就可以覆蓋地球上全部通信區域。
⑷按拓撲結構分類
計算機網路的物理連接形式叫做網路的物理拓撲結構。連接在網路上的計算機、大容量的外存、高速列印機等設備均可看作是網路上的一個節點,也稱為工作站。計算機網路中常用的拓撲結構有匯流排型、星型、環型等。
①匯流排拓撲結構
匯流排拓撲結構是一種共享通路的物理結構。這種結構中匯流排具有信息的雙向傳輸功能,普遍用於區域網的連接,匯流排一般採用同軸電纜或雙絞線。
匯流排拓撲結構的優點是:安裝容易,擴充或刪除一個節點很容易,不需停止網路的正常工作,節點的故障不會殃及系統。由於各個節點共用一個匯流排作為數據通路,信道的利用率高。但匯流排結構也有其缺點:由於信道共享,連接的節點不宜過多,並且匯流排自身的故障可以導致系統的崩潰。
②星型拓撲結構
星型拓撲結構是一種以中央節點為中心,把若干外圍節點連接起來的輻射式互聯結構。這種結構適用於區域網,特別是近年來連接的區域網大都採用這種連接方式。這種連接方式以雙絞線或同軸電纜作連接線路。
星型拓撲結構的特點是:安裝容易,結構簡單,費用低,通常以集線器(Hub)作為中央節點,便於維護和管理。中央節點的正常運行對網路系統來說是至關重要的。
③環型拓撲結構
環型拓撲結構是將網路節點連接成閉合結構。信號順著一個方向從一台設備傳到另一台設備,每一台設備都配有一個收發器,信息在每台設備上的延時時間是固定的。
這種結構特別適用於實時控制的區域網系統。
環型拓撲結構的特點是:安裝容易,費用較低,電纜故障容易查找和排除。有些網路系統為了提高通信效率和可靠性,採用了雙環結構,即在原有的單環上再套一個環,使每個節點都具有兩個接收通道。環型網路的弱點是,當節點發生故障時,整個網路就不能正常工作。
④樹型拓撲結構
樹型拓撲結構就像一棵「根」朝上的樹,與匯流排拓撲結構相比,主要區別在於匯流排拓撲結構中沒有「根」。這種拓撲結構的網路一般採用同軸電纜,用於軍事單位、政府部門等上、下界限相當嚴格和層次分明的部門。
樹型拓撲結構的特點:優點是容易擴展、故障也容易分離處理,缺點是整個網路對根的依賴性很大,一旦網路的根發生故障,整個系統就不能正常工作。