上文内容：总线局域网以及冲突的解决方法
1.以太网的起源
1.1起源
60年代末期，夏威夷大学Norman Abramson等研制ALOHA无线网络系统,实现Oahu岛上的主机和其它岛及船上的读卡机和终端通信；
出境信道+地址：主机到终端；
入境信道-终端到主机；200-1500毫微秒未收应答,随机重发；
70年提出ALOHA模型，争用性协议成果获IEEE Kobayashi奖。
72年Xerox公司研制第一台PC（ALTO），Metcalfe等人阅读Abramson论文，思想用于ALTO互连，形成ALTO ALOHA网络，
73年5月22日，正式运行，命名Ethernet；
77年底，Metcalfe等人获“具有冲突检测的多点数据通信系统”专利；
79年，DEC（技术力量）、Intel（硅片）和Xerox（专利）公司共建产业标准；
80年9月，DIX V1.0—以太网：数据链路层和物理层规范；
82年，DIX V2.0—以太网标准；
凡低二层遵循DIX规范的网络的都可称为以太网。
80年，IEEE成立802委员会研究LAN国际标准；
81年6月，成立802.3分委会，研究基于DIX成果的国际标准；
82年12月，802.3草案标准；83年802.3标准。
1.2DIX规范
DIX V2.0—以太网：数据链路层和物理层规范。
描述方法：速率，传输技术，最大段长； 相关标准：10Base5和10Base2。
基本指标：
10Base5：粗缆，10Mbps，基带，单段线缆<500米，5段，DIX接口；
10Base2：细缆，10Mbps，基带，单段线缆<200米，5段，BNC接口；
设计时的基本长度换算公式：1米细缆＝3米粗缆
2.以太网参考模型
封装/拆封：组帧，包括增加/移去帧中控制信息；
链路管理：包括侦听、冲突强化和重发调度；
编码/解码：曼彻斯特编码；
信道访问：侦听、检测冲突和发/收位信号。
帧格式
F（帧起始符）：10101010 * 7 + 10101011（同步用） DA/SA（源/宿地址）—网卡地址；
L/T（数据长度/帧类型）：高层定义，包括Ack；
Data（数据）：高层数据，用户满足长度要求；
FCS（帧校验）：CRC。
整个帧长（含起始符）为72—1526字节。
工作过程（接收）
（类似802.3标准）
差异： 增加了确认帧（ACK帧）和等待ACK帧（9.6us），超时重发；
利用ACK帧来保证传输的有效性。
定义了帧间间隔（不能连续发数据，需等待一个时间间隔,保证ACK帧传输）。
工作过程（发送）
3.以太网的变迁
3.1最初的以太网
最初的以太网是将许多计算机都连接到一根总线上。认为这样的连接方法既简单又可靠，因为总线上没有有源器件。
基于总线的以太网的特点
采用CSMA/CD工作模式，共享总线；
重负载时，碰撞增多，性能下降；
协议简单，控制方便；
用户多，造价低；
接入结点时，需割开线缆，易引起碰线导致整个网络瘫痪；
不利于故障查找、搬迁和布线。
改进：采用双绞线代替同轴电缆。
3.2以太网的变迁（一）—基于集线器（HUB）的以太网
促进因素：80年代初，光缆实验成果（要求星型结构）；
星型结构网的应用（IBM令牌环，Intel StarLAN）；
87年8月，SynOptics的基于UTP电话线的以太网产品问世；
同期，HP的多端口中继器方案得到支持；
90年秋，10Base-T（802.3i）公布。
指导思想：总线凝聚为一点（集线器），结点通过双绞线接入；
双绞线的接法（RJ45接口类似电话插头）
3.3以太网的变迁（二）—交换以太网
集线器的应用使网络性能改进可集中于“一点”；
80年代末，系列智能型多端口集线器问世；
90年，Kalpana公司推出EtherSwitch产品； 共享式集线器向独享端口的交换器发展。
将一个端口的输入交换到指定的另一端口，独享端口的带宽。
1、直通（cut-through) 工作原理：前14个字节收到后，得知目的地址，直接送往目的地端口， 优点：延迟小（14个字节），交换速度快。
缺点：无法检测出冲突帧（14字节）和出错帧。
2、存储转发（Store—Forward） 工作原理：全部帧接收到后，检查出错帧，如无错才送往目的地端口。
优点：可以检查出冲突帧和出错帧，使转发的帧为有效帧。
缺点：延迟较大（整个帧），交换速度较慢。
3、自适应（直通/存储转发） 工作原理：交换机根据网络的状况自动更换数据交换方式。
当网络性能好时，单位时间内出错的帧的概率 < 某个阈值，采用“直通”的交换方式；
当网络性能差时，单位时间内出错的帧的概率 > 某个阈值，采用“存储转发”的交换方式；
特点：可以提高交换机的数据交换速率。
3.4以太网的变迁（三）—全双工以太网
一般情况下，交换机端口和网卡都是以半双工的工作方式，数据MAC帧的发送和接受不是同时进行的。
93年，Kalpana公司再次率先推出改进产品—全双工交换器。
全双工方式： 交换器的端口和网卡都可以同时进行MAC帧的发送和接受交换器的端口可以由用户自己设置，10Mbps的端口如果设置成全双工的方式，理论上可达20Mbps的端口速率。
要求：交换器/网卡，交换器/交换器都必须支持全双工工作。
3.5以太网的变迁（四）—快速以太网（100Mbps）
92年起，开始研究更高速的以太网，Grand、Intel、Cabletron等成立“快速以太网联盟（FEA）”，促进标准：802.3u。
100 Base-TX：传输编码为4b/5b，2对5类双绞线，100米
100 Base-FX：传输编码为4b/5b，光纤，10/2公里（单模/多模）
100 Base-T4：3电平编码，4对3类双绞线，3对线同时传输。
原理：3电平3对线可有27个状态，表示4位数据（类似4b/5b）；3类线具有25MHz的性能；可使总传输速率达100Mbps。
10/100Mbps自适应——增加自动速度感应功能
结点要求10/100Mbps自适应网卡支持。
原理：交换器发送高速链路脉冲（FLP），结点检测FLP，协商和确定可支持的最高交换速度，并进行模式调整： 支持100Base-T，或者仍以10Base-T模式工作。
实践表明：使用10/100Mbps自适应，其性能并未有大的改善，
原因：交换器/结点不停地检测和模式改变，反而影响速度。
3.6以太网的变迁（五）—千兆位以太网
95年末，开始研究Gbps以太网， 标准：803.3z
重点：如何体现冲突检测特性；
方案：帧结联、载波扩展，增加最短帧的长度。
传输距离：
1000Base-Cx，铜线，25英尺
1000Base-Sx，多模光纤，短波（850nm），<300m
1000Base-Lx, 多模光纤，长波（1300nm），<550m
1000Base-T， 双绞线
应用：主干网和服务器
例如：交换机—交换机， 交换机—服务器（需要1000Mbps网卡）
千兆以太网传输媒介规范
（1）1000Base -LX： （长波）基于长波(1300nm)的单模光缆标准时，使用8B/10B编码解码方式，最大传输距离为5000米。基于长波(1300nm)的多模光纤时，传输距离可达550米；
（2）1000Base -SX：基于短波（780nm）的多模光纤时，使用8B/10B编码解码方式，使用50微米或62.5微米多模光缆，最大传输距离为300米到500米。
(3)1000Base -CX：基于平衡、屏蔽的铜缆（150欧姆），使用8B/10B编码解码方式，最大传输距离为25米，它可以用于机房的互连。
(4) 1000Base -T： 基于非屏蔽双绞线传输介质，采用一种4B/5B编码，使用1000BASE-T 铜物理层（Copper PHY）编码解码方式， 传输距离为100米。
1000Base-T是专门为在五类双绞线上传送数据而设计的。
1Gbps的传送速率可以等效地看作在四对双绞线上，每对的传送速率为250Mbps (250Mbps×4=1Gbps)。
千兆以太网的优势
1000Base-T标准允许将千兆位以太网在5类、超5类、6类UTP双绞线上的传输距离扩展到100米，从而使建筑楼宇内布线的大部分采用5类UTP双绞线，保障了用户先前对以太网、快速以太网的投资。 对于网络管理人员来说，也不需要再接受新的培训，凭借已经掌握的以太网网络知识，完全可以对千兆以太网进行管理和维护。
千兆以太网的优势表现在：
（1）低价位的高带宽，可与以太网、快速以太网平滑互联；
（2）利用以太网知识即可管理、监视和维护千兆以太网；
（3）千兆以太网是组建核心骨干网的技术。千兆以太网的应用越来越广，千兆以太网交换机作为企业网/校园网的主干设备。向城域网（MAN）扩展，在广域网（WAN）上将散布在整个城市的大楼或校园连接在一起。
3.7以太网的变迁（六）—万兆位以太网
1999年3月，开始讨论10G(万兆）以太网；
2000年1月，802.3ae分委会开始工作，计划02年春出标准；
2000年7月，3Com、Cisco、Extreme、Intel等10公司成立10G以太网联盟(10GEA)，研究10G以太网产品。
2002年7月公布IEEE 802.3ae。
特点：保留以太网帧格式，以及帧长度规定，可和现有系统过渡。
方案：仅支持全双工通信；
光纤传输：（波长：850 nm, 1310 nm, 1550 nm）；
传输距离：
多模光纤：100米和300米；
单模光纤：2公里、10公里和40公里。
编码：64b/66b编码，速率可达10.3G； 8b/10b编码，则4线并行，
4 *3.125G = 12.5G；
应用对象：主干网。
万兆以太网光纤解决方案不论从网络设备成本、安装成本还是维护成本各个方面都远远高于采用双绞线传输万兆的解决方案。
2006 年6月IEEE批准公布了802.3an-2006标准(10GBase-T)。该标准文件描述了利用铜双绞线物理层（PHY）传输的10Gbps以太网设备，支持万兆以太网在双绞线上传输。
双绞线10GBase-T: 在超6类或7类UTP的每对线缆上双向传输2.5Gbps，4对线对共计传输10G。 6类UTP系统传输10G： 55米
超6类或7类UTP系统上传输：100米。
64b/65b数据编码 采用PAM16(16级脉冲调幅技术)及“128-DSQ”的组合编码方式，对线全双工方式传输，支持10Gbps
万兆以太网三个标准的应用场合
