IEEE 802.3 和以太网
以太网是一组主要用于局域网 (LAN)的技术和协议。它最早于 1980 年代由 IEEE 802.3 标准制定。IEEE 802.3 定义了有线以太网的物理层和介质访问控制 (MAC) 子层,以及数据链路层。以太网分为两类:经典以太网和交换式以太网。
经典以太网是以太网的原始形式,提供 3 到 10 Mbps 的数据速率。其变体通常称为 10BASE-X。其中,10 是最大吞吐量,即 10 Mbps,BASE 表示使用基带传输,而 X 是所用介质的类型。在当前的通信场景中,大多数经典以太网变体已过时。
交换式以太网使用交换机连接到局域网中的工作站。它取代了经典以太网中使用的中继器,并允许充分利用带宽。
IEEE 802.3 常用版本
IEEE 802.3 协议有多个版本。最流行的版本包括 -
IEEE 802.3:这是为 10BASE-5 制定的原始标准。它使用粗同轴电缆,可以通过钻入电缆的核心来进行连接。其中,10 是最大吞吐量,即 10 Mbps,BASE 表示使用基带传输,而 5 指的是最大段长度为 500 米。
IEEE 802.3a:它为细同轴电缆 (10BASE-2) 制定了标准,这是一种更细的变体,其中同轴电缆的段通过 BNC 连接器连接。2 指的是最大段长度约为 200 米(精确地说是 185 米)。
IEEE 802.3i:它为双绞线 (10BASE-T) 制定了标准,该标准使用非屏蔽双绞线 (UTP) 铜线作为物理层介质。IEEE 802.3u 为 100BASE-TX、100BASE-T4 和 100BASE-FX 提供了进一步的变体。
IEEE 802.3i:它为光纤以太网 (10BASE-F) 制定了标准,该标准使用光纤作为传输介质。
经典以太网和 IEEE 802.3 的帧格式
经典以太网帧的主要字段包括 -
前同步码:它是起始字段,提供传输的警报和定时脉冲。在经典以太网中,它是一个 8 字节字段,而在 IEEE 802.3 中,它为 7 字节。
帧起始定界符:它是 IEEE 802.3 帧中的 1 字节字段,包含交替的 1 和 0 模式,以两个 1 结束。
目标地址:它是 6 字节字段,包含目标站点的物理地址。
源地址:它是 6 字节字段,包含发送站点的物理地址。
长度:它是 7 字节字段,存储数据字段中的字节数。
数据:这是一个可变大小的字段,承载来自上层的数据。数据字段的最大大小为 1500 字节。
填充:这被添加到数据中,以将其长度达到 46 字节的最低要求。