像在许多其他领域一样，Ethernet以太网 已经准备好全面接手 WAN 访问。与传统 TDM 服务相比，以太网 有许多优势。以太网的成本低是最显著的优势。在供应商如此之多和竞争如此激烈的情况下，以太网的价格极有竞争力，且仍在不断下降。对客户来说，接入 以太网的费用往往较低，这是因为现有设备上可能有许多未用的端口。带宽粒度使供应商能够准确地为客户提供其想要的带宽，并能轻松地将带宽向上扩展。例如，运营商能够安装 1 GBps 链路，并将带宽限制到 200 MBps。如果客户需求超过了这种限值，只需进行简单配置就可将限值变为要求值。传统 TDM 电路要求以较大的增量继续购买带宽，并要求配置完全不同的硬件，如从 T1 到 T3，再从 T3 到 OC-3。而 Ethernet 可以扩展到 1 GBps 和更高的速度。此外，以太网的操作也更加简单。离开客户建筑物的 Ethernet 帧能够快速有效地通过整个电信级 Ethernet 网络。

市场
电信级以太网有许多的应用。零售意指服务提供商向终端客户销售以太网服务，这是一种典型的商业模式。传统电信提供商在这个领域占有重要的地位，但他们正在受到新的专业提供商和 MSO 的挑战。跨国客户通常想要单个服务提供商满足其所有通信需求。然而，只有极少数服务提供商在世界各个市场都开展业务，如果这些提供商想要提供端到端服务，就需要承包本地提供商提供以太网服务。服务提供商之间的这种买卖行为称为批发。测试和检修这些应用可能颇具挑战性，因为供应商对整个网络并不怎么了解。

回程链路意指用于与其他通信技术互联的非公共网络。最大的回程链路市场是移动电话。手机基站和中心交换局之间的许多连接都是通过 Ethernet 转接的，预期移动电话市场将获得长足的发展。其他回程链路实例包括 WiFi 和 WiMAX 热点和卫星通信。此外，有些电信级以太网用户并非服务提供商。有些客户租借的只不过是站点之间物理连接的光纤连接，在各个终端安装自己的设备，这样的网络通常是 Ethernet 。这就是众所周知的“暗纤”交易。同样，许多地域性集中的大型机构，如军事基地、市政府和公共设施，都安装有并管理着自己的 Ethernet 网络。有些机构甚至向其他机构售卖 Ethernet 服务。

激活测试
当供应商安装以太网电路时，有许多方法可确保其正常运行。最简单的方法是简单地看下设备指示灯，看看设备指示灯是否点亮。稍好的方法是连接笔记本电脑、PING 路由器或访问网页。这些方法虽能表明链路正在工作，却无法显示链路的真实性能。而且这些功能完全可以用福禄克网络的Linkrunner 链路通轻巧便携的方式解决，支付高额费用来购买高级服务的客户希望购买的产品能够物有所值。并且运营商需要验证电路是否满足与客户签订的所有服务水平协议。

误码率测试（简称 BERT）是一种落后的电信测试方法，能跨链路以最大可能速率发送帧和计算误码率。此值表示客户获得了他们所购买的带宽。最全面测试是 RFC 2544，这是由发明了 Web、电子邮件和其他现代设施的 Internet 工程任务组所开发的规格。RFC 提供了一种测量电路所有关键性能特性的方法。第一个测量的是吞吐量——基本上就是最大帧传输率，Ethernet 吞吐量范围为每秒 2 Mb 到 1 Gb。第二个测量的是损耗——一个端点和另外一个端点之间丢失了多少幅帧。第三个测试的是脉冲——分析电路处理帧速率超过最大规定值的能力。例如，服务提供商提供的 20 Mb 电路能够在短时间内（少于 1 秒）每秒传输 50 Mb。这样，客户无须支持额外的费用来购买他们极少需要的带宽。通话期间，您是否曾经有过对方的声音经过很久才让您听到的经历？那就是第四个参数——延时或延迟。就像延时让人难以谈话一样，延时也让计算机难以通信。 而RFC2544包括现在的国家标准GBT-21671-2008中的以太网验收标准，都可以通过福禄克Onetouch AT系列中的1T-1500-2PK或者1T-3000加上反射器模式如Linkrunner AT（LRAT-2000）来实现。

最后一个参数是抖动，抖动不在 2544 个关键性能参数之列，但却是经常与其他参数一起被测试。抖动表示延迟变化。在现代网络上，帧从一个端点传输到另外一个端点花费的时间可能会有所变化。抖动是上述时间变化的量度。损耗、抖动和延时对多数应用不是很重要。然而，对于数据必须实时到达的应用来说，如通过 IP 传输的语音或视频流，就没有足够的时间来重新传输或重组丢失或延迟的帧。因此，损耗、抖动和延时在可接受的水平上是非常重要的。服务提供商或许不会执行所有这些测试，但如若要提供最全面的电路特性时，就需要执行所有这些测试，而这些Onetouch AT是可以完全满足的。

监控和故障排除
激活测试是一个特例，原因是执行测试期间该链路不能工作。一旦链路连接至客户，只能在链路退出服务等个别情况下才能进行这种测试。同样，有许多方法可以测试链路的服务连接状态。上述 RFC 2544 测试可以用来分析电路，前提是各个终端设备必须采用一种允许客户流量畅通无阻传输的连接方式。另外，执行链路测试不应造成链路负载过重。例如，尝试让链路负荷最高级流量可能会产生客户无法接受的性能数据。要避免出现这种情况，流量需要设为较低的级别。另一个方法就是将测试帧设为较低优先级，这样网络就会首先选择丢弃测试帧。除了本身需要负载（或过载）链路的吞吐量和可能损耗之外，这些方法能够测量所有其他 RFC 2544 参数。

有时排除故障需要监控链路上的实际客户流量。有许多方法可以完成这些测试。首选两个端口的测试器，该测试器可“在线”连接链路。尽管这需要断开链路，但有时断开链路是不可行的。次选一种可以安装到链路，且链路需要监控时随时可以连接的接头。购买接头需要支付额外的费用，但只是测试器成本的极小一部分。第三种方法就是让网络设备告知您正在发生的一切。具有 SNMP 功能的测试仪能够与网络与交换机和路由器通信，向操作员显示交换机和路由器检测到的信息。尽管这样做无法对在线或接头连接进行深度分析，但操作非常简单、无需断开连接和无需安装，而且各处网络都可以实现这一目标。网络的综合解决方案可以由深圳连讯提供福禄克Optiview XG来完成。

光纤网络以其固有的高可靠性、安全性及高带宽特性成为在企业网领域中解决目前与未来高带宽需求的最终解决方案。

目前影响企业网或者局域网（LAN）设计的主要因素是所有组件的总体成本，包括：光纤布线、硬件、收发器和交换设备等。尽管多模光纤无法达到单模光纤的传输距离，但与它配合使用的收发器与连接器件的成本却较单模情况低很多。所以当我们比较单、多模光纤方案的性价比时，很明显多模光纤的方案是针对企业网最灵活最具性价比的解决方案。

多模光纤的几何特性简化了熔接与连接

单、多模光纤的几何尺寸特性与光纤芯结构差异非常大，这导致它们的光学特性的差异也十分显著，从而有各自不同的网络应用。

图1描述了单多模光纤的几何尺寸，多模光纤的纤芯面积是单模的30倍。多模光纤的大芯径明显的优点是可以保证较低的连接损耗，使光纤对光纤或者光纤对收发器连接时的损耗较低，非常适合企业网与局域网的应用情况。

图1：单多模光纤芯几何尺寸对比

多模光纤方案允许使用低成本高性能的收发器

图2表明，在网络总体成本中光收发器是除交换设备以外最昂贵的部分。交换设备是与光纤类型无关的部分，因此收发器成本成为影响方案总体成本的主要因素。

图2：网络组件相对成本 。收发器是与光纤类型相关组件成本结构中最昂贵的部分 .

企业网中使用的光收发器有多种类型，从低成本的LED，为多模光纤应用优化的850nm的垂直腔表面发射激光器（VCSELs），到1300nm的Fabry-Perot (FP)及原本为单模光纤应用设计的分布式反馈激光器等（DFB）。不是所有的收发器都可以支持所有类型的光纤，因此光纤－收发器组合对组网成本与网络性能有很大的影响，具体可参见表1。

表1：光收发器特性

DFB与FP激光器比LED与VCSEL要相对贵很多，但是它们可以提供较高的注入功率及高汇聚度的光束，允许将高功率的光束高效地耦合到细小的单模光纤芯。LED与VCSEL则为短距离应用提供相对便宜的解决方案。其中VCSEL拥有较大的有效区域(~15 ?m)可以将束光有效地耦合到多模光纤较大的纤芯中去。而LED则只能提供较低的能量，但因其数值孔径很大，光斑直径也很大，可以覆盖住多模光纤的整个端面，因此也比较适合多模光纤应用。因此，为了得益于VCSEL与LED的低成本，必须配合使用多模光纤，才能获得最佳的光耦合效率。而近年来LED因其自身的带宽限制在企业网中的应用不断降低，而更高性能的850nm的VCSEL激光器已经成为企业网应用的主流收发器选择

10 Gb以太网的相对系统成本

图3显示了使用850nm VCSEL与多模光纤方案的成本比使用1300nm激光器与单模或者多模光纤中的任何一种配合的方案成本低很多。

·?使用OM3多模光纤方案包括可以支持万兆 传输300米激光器优化多模光纤(比如康宁InfiniCor? SX+光纤) 与10GBASE-SR 850 nm VCSEL激光器。

·??OM3+的方案提供激光器优化多模光纤(比如康宁InfiniCor? eSX+光纤)比OM3标准更高的性能，在10GBASE-SR 850 nm VCSELs激光器的情况下可以支持万兆传输550米的距离。

·?单模光纤的方案使用单模光纤连接器硬件与跳线，配合10GBASE-LR 1310 nm FP激光收发器。

图3：不同方案成本对比：使用850nm VCSEL配合多模光纤对比使用1310nm激光器配合多模或者单模光纤；两种方案都包括24芯光缆300米链路，24路互连设备，跳线与IEEE 802.3ae收发器

尽管因生产成本不同导致多模光纤价格比单模光纤贵很多，图3清楚地表明由于收发器成本主导整个系统成本，较便宜的850nm VCSEL配合多模光纤的方案可以大大降低企业网组网成本。多模光纤方案的成本优势还在于在选择正确的光纤类型与收发器类型后可以满足目前与未来一段时间内不断增长的数据传输需求。较老同时也较便宜的普通多模光纤(OM1或者OM2)支持万兆传输的情况有以下几种：在850nm窗口只能传输非常短距离；在1300nm窗口配合昂贵的1300nm DFB；配合附加的电子设备(10GBASE-LX4或10GBASE-LRM)传输。而激光器优化的OM3多模光纤，比如康宁公司的InfiniCor? SX+系列光纤可以支持万兆传输最大到550米以上。此外，在正在酝酿的100Gb/s以太网传输标准中OM3光纤是唯一被选中的光纤传输方案，即届时OM1或者OM2光纤将无法提供性价比良好的解决方案。多模光纤方案的低成本还体现在因其较大的芯径与其配合的接头、熔接等等要求也相应较低，从而使方案总体成本进一步降低。

低的收发器与连接成本还使多模光纤方案日后的升级维护成本比单模光纤方案低，这在网络整个生命周期中将其运行维护成本的巨大优势也显现出来。

多模光纤具有非常宽的传输速率范围：从10 Mb/s到10 Gb/s甚至更高

网络重复布线的成本是极端昂贵的，应该尽量避免以降低运行成本。尽管万兆10 Gb/s系统已经商用，今天仍有许多用户在部署仅支持10 Mb/s与100 Mb/s的系统而又要求日后能方便便宜地升级到10Gb/s带宽。为了避免重复布线的成本，在部署新的系统时必须考虑未来一段时间的系统带宽冗余度。

单模光纤传输所需的标准1310nm FP和DFB激光收发器因其固有的特性只能支持最低1000Mb/s的传输速率，而与此相反，适合多模光纤传输的850nm VCSEL收发器可以支持从10 Mb/s到10 Gb/s的传输速率范围。因此多模光纤与850nm VCSEL的方案可以提供最低的成本与最大的系统升级灵活性。OM3多模光纤不仅支持10Gb/s，一旦2009年前后新的100GbE标准颁布它还具备支持更高带宽的能力（通过多模光纤与收发器的阵列形式）。

总结

在对价格非常敏感的企业网应用领域，通过配合低成本高性能、高系统带宽范围（10 Mb/s到10 Gb/s）的VCSEL或LED，多模光纤特别是OM3多模光纤方案将为您提供最低的初期投入成本与运营周期成本。

多模光纤拥有30年的性能可靠度保证，已经被企业网与局域网业界广泛接受与支持的标准化产品。

　　1979年，梅特卡夫为了开发个人电脑和局域网离开了施乐，成立了3Com公司。3com对迪吉多, 英特尔, 和施乐进行游说，希望与他们一起将以太网标准化、规范化。这个通用的以太网标准于1980年9月30日出台。当时业界有两个流行的非公有网络标准令牌环网和ARCNET，在以太网大潮的冲击下他们很快萎缩并被取代。而在此过程中，3Com也成了一个国际化的大公司。　　梅特卡夫曾经开玩笑说，Jerry Saltzer为3Com的成功作出了贡献。Saltzer在一篇与他人合著的很有影响力的论文中指出，在理论上令牌环网要比以太网优越。受到此结论的影响，很多电脑厂商或犹豫不决或决定不把以太网接口做为机器的标准配置，这样3Com才有机会从销售以太网网卡大赚。这种情况也导致了另一种说法“以太网不适合在理论中研究，只适合在实际中应用”。也许只是句玩笑话，但这说明了这样一个技术观点：通常情况下，网络中实际的数据流特性与人们在局域网普及之前的估计不同，而正是因为以太网简单的结构才使局域网得以普及。梅特卡夫和Saltzer曾经在麻省理工学院 MAC项目(Project MAC)的同一层楼里工作，当时他正在做自己的哈佛大学毕业论文，在此期间奠定了以太网技术的理论基础。

　　以太网(Ethernet)。指的是由Xerox公司创建并由Xerox,Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范。以太网络使用CSMA/CD(载波监听多路访问及冲突检测技术)技术，并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上。以太网与IEEE802·3系列标准相类似。

?　　它不是一种具体的网络，是一种技术规范。 　　以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。该标准定义了在局域网（LAN）中采用的电缆类型和信号处理方法。以太网在互联设备之间以10~100Mbps的速率传送信息包，双绞线电缆10 Base T以太网由于其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成为应用最为广泛的以太网技术。直扩的无线以太网可达11Mbps，许多制造供应商提供的产品都能采用通用的软件协议进行通信，开放性最好。

以太网的分类和发展

　　一、标准以太网

　　开始以太网只有10Mbps的吞吐量，使用的是CSMA／CD（带有碰撞检测的载波侦听多路访问）的访问控制方法，这种早期的10Mbps以太网称之为标准以太网。以太网主要有两种传输介质，那就是双绞线和同轴电缆。所有的以太网都遵循IEEE 802.3标准，下面列出是IEEE 802.3的一些以太网络标准，在这些标准中前面的数字表示传输速度，单位是“Mbps”，最后的一个数字表示单段网线长度（基准单位是100m），Base表示“基带”的意思，Broad代表“带宽”。

?　　·10Base－5 使用粗同轴电缆，最大网段长度为500m，基带传输方法； 　　????????? ·10Base－2 使用细同轴电缆，最大网段长度为185m，基带传输方法；
??????????·10Base－T 使用双绞线电缆，最大网段长度为100m；
? 　 · 1Base－5 使用双绞线电缆，最大网段长度为500m，传输速度为1Mbps； 　　????????? ·10Broad－36 使用同轴电缆（RG－59／U CATV），最大网段长度为3600m，是一种宽带传输方式；
　　·10Base－F 使用光纤传输介质，传输速率为10Mbps；

?　　二、快速以太网

　　随着网络的发展，传统标准的以太网技术已难以满足日益增长的网络数据流量速度需求。在1993年10月以前，对于要求10Mbps以上数据流量的LAN应用，只有光纤分布式数据接口（FDDI）可供选择，但它是一种价格非常昂贵的、基于100Mpbs光缆的LAN。1993年10月，Grand Junction公司推出了世界上第一台快速以太网集线器Fastch10／100和网络接口卡FastNIC100，快速以太网技术正式得以应用。随后Intel、SynOptics、3COM、BayNetworks等公司亦相继推出自己的快速以太网装置。与此同时，IEEE802工程组亦对100Mbps以太网的各种标准，如100BASE－TX、100BASE－T4、MII、中继器、全双工等标准进行了研究。1995年3月IEEE宣布了IEEE802.3u 100BASE－T快速以太网标准（Fast Ethernet），就这样开始了快速以太网的时代。　　快速以太网与原来在100Mbps带宽下工作的FDDI相比它具有许多的优点，最主要体现在快速以太网技术可以有效的保障用户在布线基础实施上的投资，它支持3、4、5类双绞线以及光纤的连接，能有效的利用现有的设施。 快速以太网的不足其实也是以太网技术的不足，那就是快速以太网仍是基于CSMA／CD技术，当网络负载较重时，会造成效率的降低，当然这可以使用交换技术来弥补。 100Mbps快速以太网标准又分为：100BASE－TX 、100BASE－FX、100BASE－T4三个子类。
　　· 100BASE－TX：是一种使用5类数据级无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术。它使用两对双绞线，一对用于发送，一对用于接收数据。在传输中使用4B／5B编码方式，信号频率为125MHz。符合EIA586的5类布线标准和IBM的SPT 1类布线标准。使用同10BASE－T相同的RJ－45连接器。它的最大网段长度为100米。它支持全双工的数据传输。
　　· 100BASE－FX：是一种使用光缆的快速以太网技术，可使用单模和多模光纤（62.5和125um） 多模光纤连接的最大距离为550米。单模光纤连接的最大距离为3000米。在传输中使用4B／5B编码方式，信号频率为125MHz。它使用MIC／FDDI连接器、ST连接器或SC连接器。它的最大网段长度为150m、412m、2000m或更长至10公里，这与所使用的光纤类型和工作模式有关，它支持全双工的数据传输。100BASE－FX特别适合于有电气干扰的环境、较大距离连接、或高保密环境等情况下的适用。
　　· 100BASE－T4：是一种可使用3、4、5类无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术。100Base-T4使用4对双绞线，其中的三对用于在33MHz的频率上传输数据，每一对均工作于半双工模式。第四对用于CSMA/CD冲突检测。在传输中使用8B／6T编码方式，信号频率为25MHz，符合EIA586结构化布线标准。它使用与10BASE－T相同的RJ－45连接器，最大网段长度为100米。

?　　三、千兆以太网

　　千兆以太网技术作为最新的高速以太网技术，给用户带来了提高核心网络的有效解决方案，这种解决方案的最大优点是继承了传统以太技术价格便宜的优点。 千兆技术仍然是以太技术，它采用了与10M以太网相同的帧格式、帧结构、网络协议、全/半双工工作方式、流控模式以及布线系统。由于该技术不改变传统以太网的桌面应用、操作系统，因此可与10M或100M的以太网很好地配合工作。升级到千兆以太网不必改变网络应用程序、网管部件和网络操作系统，能够最大程度地投资保护。 为了能够侦测到64Bytes资料框的碰撞，Gigabit Ethernet所支持的距离更短。Gigabit Ethernet 支持的网络类型，如下表所示： 　　传输介质 距离 　　1000Base－CX Copper STP 25m 　　1000Base－T Copper Cat 5 UTP 100m 　　1000Base－SX Multi-mode Fiber 500m 　　1000Base－LX Single-mode Fiber 3000m 　　千兆以太网技术有两个标准：IEEE802.3z和IEEE802.3ab。IEEE802.3z制定了光纤和短程铜线连接方案的标准。IEEE802.3ab制定了五类双绞线上较长距离连接方案的标准。
　　1. IEEE802.3z 　　IEEE802.3z工作组负责制定光纤（单模或多模）和同轴电缆的全双工链路标准。IEEE802.3z定义了基于光纤和短距离铜缆的1000Base-X，采用8B/10B编码技术，信道传输速度为1.25Gbit/s，去耦后实现1000Mbit/s传输速度。 IEEE802.3z具有下列千兆以太网标准：
　　· 1000Base-SX 只支持多模光纤，可以采用直径为62.5um或50um的多模光纤，工作波长为770-860nm，传输距离为220-550m。
　　· 1000Base-LX 多模光纤：可以采用直径为62.5um或50um的多模光纤，工作波长范围为1270-1355nm，传输距离为550m。 　　单模光纤：可以支持直径为9um或10um的单模光纤，工作波长范围为1270-1355nm，传输距离为5km左右。 　　· 1000Base-CX 采用150欧屏蔽双绞线（STP），传输距离为25m。 　　2. IEEE802.3ab 　　IEEE802.3ab工作组负责制定基于UTP的半双工链路的千兆以太网标准，产生IEEE802.3ab标准及协议。IEEE802.3ab定义基于5类UTP的1000Base-T标准，其目的是在5类UTP上以1000Mbit/s速率传输100m。 IEEE802.3ab标准的意义主要有两点： 　　(1) 保护用户在5类UTP布线系统上的投资。 　　(2) 1000Base-T是100Base-T自然扩展，与10Base-T、100Base-T完全兼容。不过，在5类UTP上达到1000Mbit/s的传输速率需要解决5类UTP的串扰和衰减问题，因此，使IEEE802.3ab工作组的开发任务要比IEEE802.3z复杂些　　四、万兆以太网　　　万兆以太网规范包含在 IEEE 802.3 标准的补充标准 IEEE 802.3ae 中，它扩展了 IEEE 802.3 协议和 MAC 规范使其支持 10Gb/s 的传输速率。除此之外，通过 WAN 界面子层（WIS：WAN interface sublayer），10千兆位以太网也能被调整为较低的传输速率，如 9.584640 Gb/s （OC-192），这就允许10千兆位以太网设备与同步光纤网络（SONET） STS -192c 传输格式相兼容。
　　· 10GBASE-SR 和 10GBASE-SW 主要支持短波（850 nm）多模光纤（MMF），光纤距离为 2m 到 300 m 。　　10GBASE-SR 主要支持“暗光纤”（dark fiber），暗光纤是指没有光传播并且不与任何设备连接的光纤。　　10GBASE-SW 主要用于连接 SONET 设备，它应用于远程数据通信。
　　· 10GBASE-LR 和 10GBASE-LW 主要支持长波（1310nm）单模光纤（SMF），光纤距离为 2m 到 10km （约32808英尺）。　　10GBASE-LW 主要用来连接 SONET 设备时，　　10GBASE-LR 则用来支持“暗光纤”（dark fiber）。
　　· 10GBASE-ER 和 10GBASE-EW 主要支持超长波（1550nm）单模光纤（SMF），光纤距离为 2m 到 40km （约131233英尺）。　　10GBASE-EW 主要用来连接 SONET 设备，　　10GBASE-ER 则用来支持“暗光纤”（dark fiber）。
　　· 10GBASE-LX4 采用波分复用技术，在单对光缆上以四倍光波长发送信号。系统运行在 1310nm 的多模或单模暗光纤方式下。该系统的设计目标是针对于 2m 到 300 m 的多模光纤模式或 2m 到 10km 的单模光纤模式。 　　△ 以太网的连接 [编辑本段]拓扑结构　　总线型：所需的电缆较少、价格便宜、管理成本高，不易隔离故障点、采用共享的访问机制，易造成网络拥塞。早期以太网多使用总线型的拓扑结构，采用同轴缆作为传输介质，连接简单，通常在小规模的网络中不需要专用的网络设备，但由于它存在的固有缺陷，已经逐渐被以集线器和交换机为核心的星型网络所代替。 　　星型：管理方便、容易扩展、需要专用的网络设备作为网络的核心节点、需要更多的网线、对核心设的可靠性要求高。采用专用的网络设备（如集线器或交换机）作为核心节点，通过双绞线将局域网中的各台主机连接到核心节点上，这就形成了星型结构。星型网络虽然需要的线缆比总线型多，但布线和连接器比总线型的要便宜。此外，星型拓扑可以通过级联的方式很方便的将网络扩展到很大的规模，因此得到了广泛的应用，被绝大部分的以太网所采用。?
传输介质　　以太网可以采用多种连接介质，包括同轴缆、双绞线和光纤等。其中双绞线多用于从主机到集线器或交换机的连接，而光纤则主要用于交换机间的级联和交换机到路由器间的点到点链路上。同轴缆作为早期的主要连接介质已经逐渐趋于淘汰。

接口的工作模式

　　以太网卡可以工作在两种模式下：半双工和全双工。
　　半双工：半双工传输模式实现以太网载波监听多路访问冲突检测。传统的共享LAN是在半双工下工作的，在同一时间只能传输单一方向的数据。当两个方向的数据同时传输时，就会产生冲突，这会降低以太网的效率。
　　全双工：全双工传输是采用点对点连接，这种安排没有冲突，因为它们使用双绞线中两个独立的线路，这等于没有安装新的介质就提高了带宽。例如在上例的车站间又加了一条并行的铁轨，同时可有两列火车双向通行。在双全工模式下，冲突检测电路不可用，因此每个双全工连接只用一个端口，用于点对点连接。标准以太网的传输效率可达到50％～60％的带宽，双全工在两个方向上都提供100％的效率。
　　△ 以太网的工作原理 　　以太网采用带冲突检测的载波帧听多路访问（CSMA/CD）机制。以太网中节点都可以看到在网络中发送的所有信息，因此，我们说以太网是一种广播网络。　　以太网的工作过程如下： 　　当以太网中的一台主机要传输数据时，它将按如下步骤进行： 　　1、帧听信道上收否有信号在传输。如果有的话，表明信道处于忙状态，就继续帧听，直到信道空闲为止。 　　2、若没有帧听到任何信号，就传输数据 　　3、传输的时候继续帧听，如发现冲突则执行退避算法，随机等待一段时间后，重新执行步骤1（当冲突发生时，涉及冲突的计算机会发送会返回到帧听信道状态。 　　注意：每台计算机一次只允许发送一个包，一个拥塞序列，以警告所有的节点） 　　4、若未发现冲突则发送成功，计算机所有计算机在试图再一次发送数据之前，必须在最近一次发送后等待9.6微秒（以10Mbps运行）。
　　△ 帧结构 　　以太网帧的概述： 　　以太网的帧是数据链路层的封装，网络层的数据包被加上帧头和帧尾成为可以被数据链路层识别的数据帧（成帧）。虽然帧头和帧尾所用的字节数是固定不变的，但依被封装的数据包大小的不同，以太网的长度也在变化，其范围是64～1518字节（不算8字节的前导字）。
　　△ 冲突/冲突域 　　冲突（Collision）：在以太网中，当两个数据帧同时被发到物理传输介质上，并完全或部分重叠时，就发生了数据冲突。当冲突发生时，物理网段上的数据都不再有效。 　　冲突域：在同一个冲突域中的每一个节点都能收到所有被发送的帧。 　　影响冲突产生的因素：冲突是影响以太网性能的重要因素，由于冲突的存在使得传统的以太网在负载超过40％时，效率将明显下降。产生冲突的原因有很多，如同一冲突域中节点的数量越多，产生冲突的可能性就越大。此外，诸如数据分组的长度（以太网的最大帧长度为1518字节）、网络的直径等因素也会影响冲突的产生。因此，当以太网的规模增大时，就必须采取措施来控制冲突的扩散。通常的办法是使用网桥和交换机将网络分段，将一个大的冲突域划分为若干小冲突域。
　　△ 广播/广播域 　　广播：在网络传输中，向所有连通的节点发送消息称为广播。 　　广播域：网络中能接收任何一设备发出的广播帧的所有设备的集合。 　　广播和广播域的区别：广播网络指网络中所有的节点都可以收到传输的数据帧，不管该帧是否是发给这些节点。非目的节点的主机虽然收到该数据帧但不做处理。 　　广播是指由广播帧构成的数据流量，这些广播帧以广播地址（地址的每一位都为“1”）为目的地址，告之网络中所有的计算机接收此帧并处理它。
　　△ 共享式以太网 　　共享式以太网的典型代表是使用10Base2/10Base5的总线型网络和以集线器（集线 器）为核心的星型网络。在使用集线器的以太网中，集线器将很多以太网设备集中到一台中心设备上，这些设备都连接到集线器中的同一物理总线结构中。从本质上讲，以集线器为核心的以太网同原先的总线型以太网无根本区别。 　　集线器的工作原理： 　　集线器并不处理或检查其上的通信量，仅通过将一个端口接收的信号重复分发给其他端口来扩展物理介质。所有连接到集线器的设备共享同一介质，其结果是它们也共享同一冲突域、广播和带宽。因此集线器和它所连接的设备组成了一个单一的冲突域。如果一个节点发出一个广播信息，集线器会将这个广播传播给所有同它相连 的节点，因此它也是一个单一的广播域。 　　集线器的工作特点： 　　集线器多用于小规模的以太网，由于集线器一般使用外接电源（有源），对其接收的信号有放大处理。在某些场合，集线器也被称为“多端口中继器”。 　　集线器同中继器一样都是工作在物理层的网络设备。 　　共享式以太网存在的弊端：由于所有的节点都接在同一冲突域中，不管一个帧从哪里来或到哪里去，所有的节点都能接受到这个帧。随着节点的增加，大量的冲突将导致网络性能急剧下降。而且集线器同时只能传输一个数据帧，这意味着集线器所 有端口都要共享同一带宽。
　　△ 交换式以太网 　　交换式结构： 　　在交换式以太网中，交换机根据收到的数据帧中的MAC地址决定数据帧应发向交换机的哪个端口。因为端口间的帧传输彼此屏蔽，因此节点就不担心自己发送的帧在通过交换机时是否会与其他节点发送的帧产生冲突。 　　为什么要用交换式网络替代共享式网络： 　　·减少冲突：交换机将冲突隔绝在每一个端口（每个端口都是一个冲突域），避免了冲突的扩散。 　　·提升带宽：接入交换机的每个节点都可以使用全部的带宽，而不是各个节点共享带宽。
　　△ 以太网交换机 　　交换机的工作原理： 　　·交换机根据收到数据帧中的源MAC地址建立该地址同交换机端口的映射，并将其写入MAC地址表中。 　　·交换机将数据帧中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表进行比较，以决定由哪个端口进行转发。
　　·如数据帧中的目的MAC地址不在MAC地址表中，则向所有端口转发。这一过程称之为泛洪（flood）。
　　·广播帧和组播帧向所有的端口转发。
　　交换机的三个主要功能：
　　·学习：以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址，并将地址同相应的端口映射起来存放在交换机缓存中的MAC地址表中。
　　·转发/过滤：当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时，它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口（如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口）。
　　·消除回路：当交换机包括一个冗余回路时，以太网交换机通过生成树协议避免回路的产生，同时允许存在后备路径。

?　　交换机的工作特性：
　　·交换机的每一个端口所连接的网段都是一个独立的冲突域。
　　·交换机所连接的设备仍然在同一个广播域内，也就是说，交换机不隔绝广播（唯一的例外是在配有VLAN的环境中）。
　　·交换机依据帧头的信息进行转发，因此说交换机是工作在数据链路层的网络设备
　　△ 交换机的分类： 　　依照交换机处理帧的不同的操作模式，主要可分为两类。 　　存储转发：交换机在转发之前必须接收整个帧，并进行检错，如无错误再将这一帧发向目的地址。帧通过交换机的转发时延随帧长度的不同而变化。 　　直通式：交换机只要检查到帧头中所包含的目的地址就立即转发该帧，而无需等待帧全部的被接收，也不进行错误校验。由于以太网帧头的长度总是固定的，因此帧通过交换机的转发时延也保持不变。 　　注意： 　　直通式的转发速度大大快于存储转发模式，但可靠性要差一些，因为可能转发冲突 帧或带CRC错误的帧。 　　△ 生成树协议 　　消除回路： 　　在由交换机构成的交换网络中通常设计有冗余链路和设备。这种设计的目的是防止一个点的失败导致整个网络功能的丢失。虽然冗余设计可能消除的单点失败问题，但也导致了交换回路的产生，它会导致以下问题。
　　·广播风暴
　　·同一帧的多份拷贝
　　·不稳定的MAC地址表
　　因此，在交换网络中必须有一个机制来阻止回路，而生成树协议（Spanning Tree Protocol）的作用正在于此。 　　生成树的工作原理： 　　生成树协议的国际标准是IEEE802.1b。运行生成树算法的网桥/交换机在规定的间隔（默认2秒）内通过网桥协议数据单元（BPDU）的组播帧与其他交换机交换配置信息，其工作的过程如下：
　　·通过比较网桥优先级选取根网桥（给定广播域内只有一个根网桥）。
　　·其余的非根网桥只有一个通向根交换机的端口称为根端口。
　　·每个网段只有一个转发端口。
　　·根交换机所有的连接端口均为转发端口。

?　　注意：生成树协议在交换机上一般是默认开启的，不经人工干预即可正常工作。但这种自动生成的方案可能导致数据传输的路径并非最优化。因此，可以通过人工设置网桥优先级的方法影响生成树的生成结果。

?　　生成树的状态：
　　运行生成树协议的交换机上的端口，总是处于下面四个状态中的一个。在正常操作 期间，端口处于转发或阻塞状态。当设备识别网络拓扑结构变化时，交换机自动进行状态转换，在这期间端口暂时处于监听和学习状态。
　　阻塞：所有端口以阻塞状态启动以防止回路。由生成树确定哪个端口转换到转发状态，处于阻塞状态的端口不转发数据但可接受BPDU。
　　监听：不转发，检测BPDU，（临时状态）。
　　学习：不转发，学习MAC地址表（临时状态）。
　　转发：端口能转送和接受数据。
　　小知识：实际上，在真正使用交换机时还可能出现一种特殊的端口状态－Disable状态。这是由于端口故障或由于错误的交换机配置而导致数据冲突造成的死锁状态。如果并非是端口故障的原因，我们可以通过交换机重启来解决这一问题。 　　生成树的重计算： 　　当网络的拓扑结构发生改变时，生成树协议重新计算，以生成新的生成树结构。当所有交换机的端口状态变为转发或阻塞时，意味着重新计算完毕。这种状态称为会聚（Convergence）。
　　注意：在网络拓扑结构改变期间，设备直到生成树会聚才能进行通信，这可能会对 某些应用产生影响，因此一般认为可以使生成树运行良好的交换网络，不应该超过七层。此外可以通过一些特殊的交换机技术加快会聚的时间。
　　△ 网桥

网桥概述： 　　依据帧地址进行转发的二层网络设备，可将数个局域网网段连接在一起。网桥可连接相同介质的网段也可访问不同介质的网段。网桥的主要作用是分割和减少冲突。它的工作原理同交换机类似，也是通过MAC地址表进行转发。因此，网桥同交换机没有本质的区别。在某些情况下，我们可以认为网桥就是交换机。
　　△ 路由器的简单介绍

　　什么是路由器： 　　路由器是使用一种或者更多度量因素的网络设备，它决定网络通信能够通过的最佳路径。路由器依据网络层信息将数据包从一个网络前向转发到另一个网络。 　　路由器的功能： 　　·隔绝广播，划分广播域 　　·通过路由选择算法决定最优路径 　　·转发基于三层目的地址的数据包 　　·其他功能
　　△ 虚拟局域网VLAN

　　网桥/交换机的本质和功能是通过将网络分割成多个冲突域提供增强的网络服务，然而网桥/交换机仍是一个广播域，一个广播数据包可被网桥/交换机转发至全网。虽然OSI模型的第三层的路由器提供了广播域分段，但交换机也提供了一种称为VLAN的广播域分段方法。 　　什么是VLAN： 　　一个VLAN是跨越多个物理LAN网段的逻辑广播域，人们设计VLAN来为工作站提供独立的广播域，这些工作站是依据其功能、项目组或应用而不顾其用户的物理位置而逻辑分段的。 　　一个VLAN＝一个广播域＝逻辑网段

?　　VLAN的优点和安装特性：
　　VLAN的优点：
　　·安全性。一个VLAN里的广播帧不会扩散到其他VLAN中。
　　·网络分段。将物理网段按需要划分成几个逻辑网段
　　·灵活性。可将交换端口和连接用户逻辑的分成利益团体，例如以同一部门的工作人员，项目小组等多种用户组来分段。
　　典型VLAN的安装特性：
　　·每一个逻辑网段像一个独立物理网段
　　·VLAN能跨越多个交换机
　　·由主干（Trunk）为多个VLAN运载通信量
　　VLAN如何操作：
　　·配置在交换机上的每一个VLAN都能执行地址学习、转发/过滤和消除回路机制，就像一个独立的物理网桥一样。VLAN可能包括几个端口
　　·交换机通过将数据转发到与发起端口同一VLAN的目的端口实现VLAN。 　　·通常一个端口只运载它所属VLAN的通信量。
　　VLAN的成员模式： 　　静态：分配给VLAN的端口由管理员静态（人工）配置。 　　动态：动态VLAN可基于MAC地址、IP地址等识别其成员资格。当使用MAC地址时，通常的方式是用VLAN成员资格策略服务器（VMPS）支持动态VLAN。VMPS包括一个映射MAC地址到VLAN分配的数据库。当一个帧到达动态端口时，交换机根据帧的源地址查询VMPS，获取相应的VLAN分配。 　　注意：虽然VLAN是在交换机上划分的，但交换机是二层网络设备，单一的有交换机构成的网络无法进行VLAN间通信的，解决这一问题的方法是使用三层的网络设备-路由器。路由器可以转发不同VLAN间的数据包，就像它连接了几个真实的物理网段一样。这时我们称之为VLAN间路由。

?　　△ 高速以太网
　　快速以太网： 　　快速以太网（Fast Ethernet）也就是我们常说的百兆以太网，它在保持帧格式、MAC（介质存取控制）机制和MTU（最大传送单元）质量的前提下，其速率比10Base－T的以太网增加了10倍。二者之间的相似性使得10Base－T以太网现有的应用程序和网络管理工具能够在快速以太网上使用。快速以太网是基于扩充的IEEE802.3标准。
　　千兆以太网：
　　千兆位以太网是一种新型高速局域网，它可以提供1Gbps的通信带宽，采用和传统10M、100M以太网同样的CSMA/CD协议、帧格式和帧长，因此可以实现在原有低速以太网基础上平滑、连续性的网络升级。只用于Point to Point，连接介质以光纤为主，最大传输距离已达到70km，可用于MAN的建设。 　　由于千兆以太网采用了与传统以太网、快速以太网完全兼容的技术规范，因此千兆以太网除了继承传统以太局域网的优点外，还具有升级平滑、实施容易、性价比高和易管理等优点。
　　千兆以太网技术适用于大中规模（几百至上千台电脑的网络）的园区网主干，从而实现千兆主干、百兆交换（或共享）到桌面的主流网络应用模式。
　　小知识： 　　千兆以太网的优势是同旧系统的兼容性好，价格相对便宜。在这也是千兆以太网在同ATM的竞争中获胜的主要原因。

?　　△ 小结： 　　当今居于主导地位的局域网技术－以太网。以太网是建立在CSMA/CD机制上的广播型网络。冲突的产生是限制以太网性能的重要因素，早期的以太网设备如集线器是物理层设备，不能隔绝冲突扩散，限制了网络性能的提高。而交换机（网桥）做为一种能隔绝冲突的二层网络设备，极大的提高了以太网的性能。正逐渐替代集线器成为主流的以太网设备。然而交换机（网桥）对网络中的广播数据流量则不做任何限制，这也影响了网络的性能。通过在交换机上划分VLAN和采用三层的网络设备－路由器解决了这一问题。以太网做为一种原理简单，便于实现同时又价格低廉的局域网技术已经成为业界的主流。而更高性能的快速以太网和千兆以太网的出现更使其成为最有前途的网络技术。 　　为什么叫以太网？　　以太网这个名字，起源于一个科学假设：声音是通过空气传播的，那么光呢？在外太空没有空气光也可以传播。于是，有人说光是通过一
种叫以太的物质传播。后来，爱因斯坦证明以太根本就不存在。　　大家知道，声音是通过空气传播的，那么光是通过什么传播的呢？　　在牛顿运动定律中，物体的运动是相对的。比如，地铁车厢里面的人看见您在车厢里原地踏步走，而位于车厢外面的人却看见你以120公里每小时的速度前进。　　但光的运动并不是这样，您无论以什么物体作为参照物，它的运动速度始终都是299 792 458 米 / 秒。这个问题困惑了很多科学家，难道牛顿定律失灵了？一个来自瑞士专利局的职员，名叫爱因斯坦的人在1905年发表了篇论文，文中提到，无论观察者以何种速度运动，相对于他们而言，光的速度是恒久不变的，相对论便由此诞生了。　　这简单的理念有一些非凡的结论。可能最著名者莫过于质量和能量的等价，用爱因斯坦的方程来表达就是E＝mc＾2（E是能量，m是质量，c是光速），以及没有任何东西能运动得比光还快的定律。由于能量和质量的等价，物体由于它的运动所具的能量应该加到它的质量上面去。换言之，要加速它将变得更为困难。这个效应只有当物体以接近于光速的速度运动时才有实际的意义。例如，以10％光速运动的物体的质量只比原先增加了0.5％，而以90％光速运动的物体，其质量变得比正常质量的2倍还多。当一个物体接近光速时，它的质量上升得越来越快，它需要越来越多的能量才能进一步加速上去。实际上它永远不可能达到光速，因为那时质量会变成无限大，而由质量能量等价原理，这就需要无限大的能量才能做到。　　由此我们可以看出，世界上根本就不存在以太这种物质，因为光速是永远恒定不变的，为其找个运动参照物是个笑话。有鉴于此，以太网的命名也就是一个笑话。但以太网并不会消失，它正随着人们追求高速度而不断的进行蜕变。以前，只要数据链路层遵从CSMA/CD协议通信，那么它就可以被称为以太网，但随着接入共享网络设备的增加，冲突会使网络的传输效率越来越低。后来，交换机的出现使全双工以太网得到了更好的实现。未来，以太网会披上光的外衣，飞的更快。

而我们公司销售福禄克测试仪，如Fluke DTX-1800，dtx-1200，es2-lan等等都是以太网的好工具。