从奴隶社会开始，以太网中第一次出现了阶级的概念：统治阶级和被统治 阶级。被统治阶级通常是生产者（主机），网络中的流量只要由生产者产 生。统治阶级通常指网络中的连接和交换设备（HUB），虽然他们不从事 生产劳动，但却对劳动果实有分配权。 奴隶社会存在如下社会矛盾： ♀ 冲突严重 ♀ 广播泛滥 ♀ 无任何安全性
协议有令牌环（Token Ring）和光纤分布数据接口（FDDI）两种；
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OSI七层模型
7 6 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
提供应用程序间通信 处理数据格式、数据加密等 建立、维护和管理会话 建立主机端到端连接
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4
3 2 1
寻址和路由选择
提供介质访问、链路管理等
比特流传输
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以太网起源和目标
以太网的目标：
简明和成本低
兼容性：对网络层协议的兼容性。
寻址灵活：应该有一种机制来确定网络中的一台计算机、全部计
算机或一组计算机－MAC地址。
公平高速：各个终端应该公平的享有带宽－CSMA/CD，高速－
数据链路层－无连接，尽力传送-“best－effort”
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以太网起源和目标
以太网起源：
起源于Xerox公司的一个实验网，该实验网络的目的是把几台个人
计算机以3M的速率连接起来。由于该实验网络的突出表现，DEC，
Intel，Xerox三家公司最终在1980年发布了第一个以太网协议标准建议 书。 该建议书的核心思想是：在一个10M带宽的共享物理介质上，把最 多1024个计算机和其他数字设备进行连接，当然，这些设备之间的距离 不能太大（最大2.5公里）。
以太网通信的原则： 同一时刻只能有一台主机在发送，但可以有多台主机 同时接收——广播；如果一个以太网报文被完全发送出去 则在链路上肯定不会发生冲突，即理论上不再需要发送第 二次。
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古老的传输介质
10Base5：粗同轴电缆（5代表电缆的字段 长度是500米） 10Base2：细同轴电缆（2代表电缆的字段 长度是200米）
原始社会的主要矛盾
原始社会中没有阶级关系，所有的主机都以平等的地位连接到 同轴电缆上，但如果以太网中主机数目较多，则存在以下严重 问题： ♀ 介质可靠性差 ♀ 冲突严重 ♀ 广播泛滥 ♀ 无任何安全性
其中介质可靠性差是原始社会的主要社会矛盾。
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★ 奴隶社会
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以太网的MAC地址
MAC地址有48位，但它通常被表示为12位的点分十六进制数。 MAC地址举例：00.e0.fc.39.80.34 MAC地址全球唯一，由IEEE对这些地址进行管理和分配。每个地址由两部分 组成，分别是供应商代码和序列号。其中前24位二进制代表该供应商代码。剩下 的24位由厂商自己分配。 例如华为设备的MAC的前24位就是00.e0.fc 如果48位全是1，则表明该地址是广播地址。 如果第8位是1，则表示该地址是组播地址。
在上古时代，人们使用一种称为抽头的设备建立与同轴电缆的连接。须用 特殊的工具在同轴电缆里挖一个小洞，然后将抽头接入。此项工作存在一 定的风险：因为任何疏忽，都有可能使电缆的中心导体与屏蔽层短接，导 致这个网络段的崩溃。同轴电缆的致命缺陷是：电缆上的设备是串连的， 单点的故障可以导致这个网络的崩溃。
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HUB基本特点和面临的问题
HUB的特点：
1、在物理上是星形结构的，逻辑上为总线结构，各网卡采用CSMA/CD技
术对其总线进行访问，扩展共享介质局域网。 2、 HUB根据提供的接口不同，可以分为I类和II类。传统HUB仅支持半双
工，根据型号不同，速率有10M/100M。目前使用最多的是10M半双工的。
0000000 1 10111011 00111010 10111010 10111110 10101000
第8位是1，表示该地址是组播地址
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以太网基本技术－CSMA/CD
CS：载波侦听。
在发送数据之前进行监听，以确保线路空闲，减少冲突的机会。
MA：多址访问。
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以太网社会发展简史
★ ★ ★ ★ ★ ★ 以太网起源（原始社会） HUB出现（奴隶社会） L2出现（封建社会） VLAN出现（资本主义社会） L3出现（社会主义社会） GE/10GE 出现（共产主义社会）
为什么不把R3（路由器）做为一个社会阶段呢？
价格低廉，只有同轴电缆的几分之一 制作简单，成功率高 收发使用不同的线缆，为实现全双工奠定了物 质基础 逻辑拓扑依旧是总线的，但物理拓扑变为星形， 使单段线缆的故障不会影响到这个网络。
10BASE-T:采用电话双绞线的IEEE 802.3 10Mb/s物理层规格
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共享介质的灵魂－CSMA/CD（带碰撞检测的载波监听多路访问）原理：
1、终端设备不停的检测共享线路的状态，只有在空闲的时候才发送数据， 如果线路不空闲则一直等待。 2、发送过程中，若其他设备也同时发送数据，则其发送 的数据必然产生 碰撞，导致线路上的信号不稳定，终端设备检测到这种不稳定之后， 马上停止发送自己的数据，然后再发送一连串干扰脉冲，然后等待一段 时间之后再进行发送。 缺点：带宽窄，冲突检测机制，传输时间必须大于延迟时间导致物理长度 限制－51.2us的冲突检测窗口，1位在2500m，加上四个中继器的往返时间。 帧长最小字 节数64，刚好512位。
提供应用程序间通信 处理数据格式、数据加密等 建立、维护和管理会话 建立主机端到端连接
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寻址和路由选择
提供介质访问、链路管理等
比特流传输
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数据链路层－概述
IEEE802.2/3，对数据链路层的定义，分为LLC（逻辑链路控制）
子层和MAC（介质访问控制）子层。对于以太网标准，数据链路层 仅指MAC子层。 广义上，MAC子层协议根据对介质访问方式的不同，可以分为 确定性的（轮流）和非确定性的（先到先服务FCFS）。确定性MAC
每个站点发送的数据，可以同时被多个站点接收。 CD：冲突检测。 边发送边检测，发现冲突就停止发送，然后延迟一个随机时间之后继续 发送。
冲突的检测： 由于两个站点同时发送信号，经过叠加后，会使线路上电压的摆动值 超过正常值一倍。据此可判断冲突的产生。
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以太网基本技术－CSMA/CD
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以太网基本技术－自协商
自协商的基础：一种底层的以太网机制。
16ms
每个大脉冲插入16小脉冲
……
使用1ms的脉冲来携带自动协商信息。
文档密级：内部公开 华为码支持能力：
运行速率 双工模式 流量控制 …...
系统建立链路连接时候，首先检 测自动协商标志，如果允许，则从 配置寄存器读出支持模式标志，编 码后通过空闲脉冲发送出去。发送
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★ 原始社会
以太网起源 1、以太网起源和目标 2、以太网基本技术－CSMA/CD 3、以太网基本技术－物理介质（同轴电缆）
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概述
一、OSI七层模型 编程思想，对等层通信，各层技术独立，各层设备独立
二、计算机网络的发展/广域网和局域网协议
HUB设备工作模型：
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 链路层 物理层 物理层 物理层 应用层 表示层 会话层 传输层
HUB
网络层 链路层 物理层
仅仅是物理上的连接设备
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HUB工作原理
HUB设备工作原理：
1
2
3
4
5
OUT IN
OUT
OUT
OUT
所有的HUB都是半双工的 HUB仅仅改变了以太网的物理拓扑
1、 1960’s – 1970’s，大型机阶段-简单连接 2、 1970’s – 1980’s，客户服务器阶段-基于网络的连接-LAN
3、 1980’s – 至今，网络阶段-网络互接-WAN/MAN/LAN
在第二和第三阶段中，必须有一种技术来把本地的许多计算机 连接起来。这种技术就是所谓的局域网技术。 三、以太网的地位 属于局域网的范畴，定义的是物理层和数据链路层。
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最小帧长与最大传输距离
最大传输距离：通常由线路质量、信号衰减程度等因素决定。 最小帧长（64字节）：由最大传输距离和冲突检测机制共同决定。 规定最小帧长是为了避免这种情况发生：某站点已经将一个数据包的最后一个 BIT发送完毕，但这个报文的第一个BIT还没有传送到距离很远的一个站点。 而站点认为线路空闲而发送数据，导致冲突。
以太网基本技术－全双工以太网
全双工以太网： 1990年，基于双绞线介质的10BAST-T以太网，这是以太网历史上
一次最重要的革命。
提高灵活性和降低了成本，而且引入全双工模式。 全双工的出现，加大了带宽利用率，使走出了CSMA/CD的模式。
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