以太网的技术及概述

    以太网( Ethernet)是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。以太网技术有很高的网络安全性、可操作性和实效性，能够满足低成本、高效率、高智能的不同生产场合的需求，为企业建立信息化系统提供了从现场设备层到控制层、管理层等交换以太网结构的网络控制平台。

    1．以太网概述

    以太网是在20世纪70年代研制开发的一种基带局域网技术，使用同轴电缆作为网络公共传输信息通道，以太网最初是由XEROX公司研制而成的，并且在1980年由数据设备公司DEC、INTEL公司和XEROX公司共同使之规范成形。后来它被作为802.3标准为电气与电子工程师协会(IEEE)所采纳。

    以太网的核心思想是使用共享的公共传输信道。

    2．以太网技术

    以太网( Ethemet)指的是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。以太网协议以国际ISO（国际标准组织）标准OSI（开放系统互连）参考模型为基础。

    ISO/OSI通信标准模型有7层组织，分为两类。一类是面向用户的第5～7层，另一类是面向网络的第1～4层。第1～4层描述数据从一个地方传输到另一个地方，而第5～7层给用户提供适当的方式去访问网络系统。

    (1)物理层(PHI)：实现位流在线路上的传送，该层包括物理连网媒介，如电缆连线连接器。物理层的协议产生并检测电压以便发送和接收携带数据的信号。读者在自己的桌面PC机上插入网络接口卡，就建立了计算机联网的基础了，也就是说，读者此时已经提供了一个物理层。尽管物理层不提供纠错服务，但它能够设定数据传输速率并监测数据出错率。

    (2)数据链路层(DLL)：是模型的第二层，它控制网络层与物理层之间的通信。它的主要功能是如何在不可靠的物理线路上进行数据的可靠传递。

    为了保证传输，从网络层接收到的数据被分割成特定的可被物理层传输的帧。帧是用来移动数据的结构包，它不仅包括原始数据，还包括发送方和接收方的网络地址以及纠错和控制信息。其中的地址确定了帧将发送到何处，而纠错和控制信息则确保帧无差错到达。

    数据链路层的功能独立于网络和它的节点和所采用的物理层类型，有一些连接设备，如交换机，由于它们要对帧解码并使用帧信息将数据发送到正确的接收方，所以它们是工作在数据链路层的。

    (3)网络层(NL)：是模型的第三层，其主要功能是将网络地址翻译成对应的物理地址，并决定如何将数据从发送方路由到接收方。

    网络层通过综合考虑发送优先权、网络拥塞程度、服务质量以及可选路由的花费来决定从一个网络中节点A到另一个网络中节点B的最佳路径。由于网络层处理路由，而路由器因为连接网络各段，并智能指导数据传送，属于网络层。在网络中，“路由”是基于编址方案、使用模式以及可达性来指引数据的发送。

    选径、划分子网、流控制、错误校验，通常，路由器都工作在该层。

    以上三层常被称做低三层，是局域网及局域网间通信时主要要关心的东西。

    (4)传输层(TL)：端到端的通信。模型中最重要的一层。传输协议同时进行流量控制或是基于接收方可接收数据的快慢程度规定适当的发送速率。除此之外，传输层按照网络能处理的最大尺寸将较长的数据包进行强制分割。例如，以太网无法接收大于1500B的数据包。发送方节点的传输层将数据分割成较小的数据片，同时对每一数据片安排一序列号，以便数据到达接收方节点的传输层时，能以正确的顺序重组。该过程即被称为排序。

    工作在传输层的一种服务是TCP/IP协议套中的TCP（传输控制协议），另一项传输层服务是IPX/SPX协议集的SPX（序列包交换）。

    (5)会话层(SL)：用于用户的网络连接，负责在网络中的两节点之间建立和维持通信。

    会话层的功能包括建立通信链接、保持会话过程通信链接的畅通、同步两个节点之间的对话和决定通信是否被中断以及通信中断时决定从何处重新发送。

    (6)表示层(PL)：提供多种编码用于应用层的数据转化，是应用程序和网络之间的翻译官。在表示层，数据将按照网络能理解的方案进行格式化。这种格式化也因所使用网络的类型不同而不同。

    表示层管理数据的解密与加密，如系统口令的处理。例如：在Intemet上查询你银行账户，使用的就是一种安全连接。你的账户数据在发送前被加密，在网络的另一端，表示层将对接收到的数据解密。除此之外，表示层协议还对图片和文件格式信息进行解码和编码。

    (7)应用层(AL)：负责对软件提供接口以使程序能使用网络服务。术语“应用层”并不是指运行在网络上的某个特别应用程序，应用层提供的服务包括文件传输、文件管理以及电子邮件的信息处理。

    ISO/OSI的7层模型定义了7个协议层和各层功能及层接口，为制订工业标准提供了依据。