以太電子版

Ⅰ 乙太網的標准

IEEE組織的IEEE 802.3標准制定了乙太網的技術標准，它規定了包括物理層的連線、電子信號和介質訪問層協議的內容。

乙太網標准即乙太網規定的包括物理層的連線，電信號和介質訪問層協議的內容。該標准規定了匯流排結構網上的載波偵聽多路訪問沖突檢測協議——CSMA/CD協議。

美國施樂公司與Digital公司和Inte|合作，提出了ETHE80乙太網規范，1982年修改為第二版Ethernet V2。Ethernet標准後來成為了802．3標準的基礎，它們都以CSMA/CA為核心協議。

(1)以太電子版擴展閱讀

802．3區域網標准不斷向高速發展，依次推出了100M、1000M甚至10G的乙太網標准。

系列標准如下：

IEEE 802．3：10M乙太網標准；

IEEE 802．3u：100M的快速乙太網標准；

IEEE 802．3ab和IEEE 802．3z：1G比特乙太網標准；

IEEE 802．3ae：10G比特乙太網標准。

IEEE 802．3系列通信標准僅描述了OSl分層模型中的最低兩層協議（物理層和數據鏈路層）由於低層都採用802協議標准，所以他們都是可以互通的。

Ⅱ 乙太網是什麼

乙太網是一種計算機區域網技術。

乙太網是現實世界中最普遍的一種計算機網路。乙太網有兩類：第一類是經典乙太網，第二類是交換式乙太網，使用了一種稱為交換機的設備連接不同的計算機。

IEEE組織的IEEE 802.3標准制定了乙太網的技術標准，它規定了包括物理層的連線、電子信號和介質訪問層協議的內容。乙太網是目前應用最普遍的區域網技術，取代了其他區域網技術如令牌環、FDDI和ARCNET。

(2)以太電子版擴展閱讀：

乙太網的每個版本都有電纜的最大長度限制（即無須放大的長度），這個范圍內的信號可以正常傳播，超過這個范圍信號將無法傳播。為了允許建設更大的網路，可以用中繼器把多條電纜連接起來。中繼器是一個物理層設備，它能接收、放大並在兩個方向上重發信號。

經典乙太網使用1-堅持CSMA/CD演算法，即當站有幀要發送時要偵聽介質，一旦介質變為空閑便立即發送。在它們發送的同時監測信道上是否有沖突。如果有沖突，則立即終止傳輸，並發出一個短沖突加強信號，再等待一段隨機時間後重發。

乙太網的發展很快，從單根長電纜的典型乙太網結構開始演變。單根電纜存在的問題，比如找出斷裂或者松動位置等連接相關的問題，驅使人們開發出一種不同類型的布線模式。在這種模式中，每個站都有一條專用電線連接到一個中央集線器。

快速乙太網（Fast Ethernet）為IEEE在1995年發表的網上標准，能提供達100Mbps的傳輸速度。

新的萬兆乙太網標准包含7種不同類型，分別適用於區域網、城域網和廣域網。目前使用附加標准IEEE 802.3ae，將來會合並進IEEE 802.3標准。

參考資料來源：網路-乙太網

Ⅲ 乙太網是什麼啊

乙太網（Ethernet）是一種計算機區域網技術，是目前應用最普遍的區域網技術，取代了其他區域網標准。

乙太網實現了在網路上向無線系統中的多個節點發送信息的思想。每個節點必須獲取電纜或通道來傳輸信息，包括物理層的連線、電子信號和介質訪問層協議的內容。

乙太網可以通過當前的快速乙太網將最大限度地提高網路速度和效率，以減少沖突，使用集線器進行網路連接和組織。

(3)以太電子版擴展閱讀

乙太網的網路介面類型

SC光纖介面類型。SC光纖介面已在乙太網時代得到應用，介面種類繁多，主要用於區域網交換環境，它在一些高性能乙太網交換機和路由器上提供。

FDDI介面類型。FDDI是乙太網區域網中技術中傳輸速率最高的一種，它具有定時令牌協議的特點，支持多種拓撲結構，傳輸介質為光纖。

RJ-45介面類型。這個介面是最常見的網路設備介面，俗稱「水晶頭」，屬於雙絞線乙太網介面類型，傳輸介質均為雙絞線對。

Ⅳ 如何實現兩個S7-1200 CPU之間的乙太網通信.pdf

S7-1500 CPU 和 S7-1200 CPU 之間可以實現 Modbus/TCP 的通信。在 S7-1500 CPU 和 S7-1200 CPU 中調用 「MB_CLIENT」 和 「MB_SERVER」 指令並參數化。 「MB_CLIENT」 指令把 CPU 的乙太網連接實現為 Modbus/TCP 客戶機通信。使用 「MB_CLIENT」 指令在客戶機和伺服器之間建立連接，發送請求和接收響應，和控制連接斷開。 The 「MB_SERVER」 指令把 CPU 的乙太網連接實現為 Modbus/TCP 伺服器通信。使用 「MB_SERVER」 指令處理 Modbus/TCP 客戶端的連接請求，接收來自 Modbus 的請求並發送響應消息。 在這個例子中，通過兩個Modbus/TCP連接演示了一個Modbus功能。 S7-1500 CPU 的第一個連接作為Modbus TCP 客戶機。S7-1200 CPU 作為 Modbus TCP 伺服器。S7-1200 CPU 的第二個連接作為Modbus TCP 客戶機。The S7-1500 CPU 作為 Modbus TCP 伺服器。 Modbus/TCP 連接是要通過一對功能塊建立的 （MB_CLIENT 和 MB_SERVER）。

Ⅳ 以太以太，不好意思打擾了，我也要樺鬼1－4的TXT電子書，請發郵箱[email protected]，謝謝啦，

不好意思現在才看到~~
您要的書我已經發送，請查看哦~
我是網路的以太~嘿嘿O(∩_∩)O~

Ⅵ 什麼是乙太網為什麼要叫做「以太」網

乙太網簡介：

乙太網(Ethernet)指的是由Xerox公司創建並由Xerox、Intel和DEC公司聯合開發的基帶區域網規范，是當今現有區域網採用的最通用的通信協議標准。乙太網絡使用CSMA/CD（載波監聽多路訪問及沖突檢測）技術，並以10M/S的速率運行在多種類型的電纜上。乙太網與IEEE802.3系列標准相類似。包括標準的乙太網（10Mbit/s)、快速乙太網（100Mbit/s）和10G（10Gbit/s）乙太網。它們都符合IEEE802.3。

標准：

IEEE802.3規定了包括物理層的連線、電信號和介質訪問層協議的內容。乙太網是當前應用最普遍的區域網技術，它很大程度上取代了其他區域網標准。如令牌環、FDDI和ARCNET。歷經100M乙太網在上世紀末的飛速發展後，千兆乙太網甚至10G乙太網正在國際組織和領導企業的推動下不斷拓展應用范圍。

常見的802.3應用為：

10M: 10base-T （銅線UTP模式），

100M: 100base-TX （銅線UTP模式），

100base-FX（光纖線），

1000M: 1000base-T（銅線UTP模式）

乙太網具有的一般特徵概述如下：
共享媒體：所有網路設備依次使用同一通信媒體。
廣播域：需要傳輸的幀被發送到所有節點，但只有定址到的節點才會接收到幀。
CSMA/CD：乙太網中利用載波監聽多路訪問/沖突檢測方法（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）以防止 twp 或更多節點同時發送。
MAC 地址：媒體訪問控制層的所有 Ethernet 網路介面卡（NIC）都採用48位網路地址。這種地址全球唯一。

Ethernet 基本網路組成：
共享媒體和電纜：10BaseT（雙絞線），10Base-2（同軸細纜），10Base-5（同軸粗纜）。
轉發器或集線器：集線器或轉發器是用來接收網路設備上的大量乙太網連接的一類設備。通過某個連接的接收雙方獲得的數據被重新使用並發送到傳輸雙方中所有連接設備上，以獲得傳輸型設備。
網橋：網橋屬於第二層設備，負責將網路劃分為獨立的沖突域獲分段，達到能在同一個域/分段中維持廣播及共享的目標。網橋中包括一份涵蓋所有分段和轉發幀的表格，以確保分段內及其周圍的通信行為正常進行。
交換機：交換機，與網橋相同，也屬於第二層設備，且是一種多埠設備。交換機所支持的功能類似於網橋，但它比網橋更具有的優勢是，它可以臨時將任意兩個埠連接在一起。交換機包括一個交換矩陣，通過它可以迅速連接埠或解除埠連接。與集線器不同，交換機只轉發從一個埠到其它連接目標節點且不包含廣播的埠的幀。
乙太網協議：IEEE 802.3標准中提供了以太幀結構。當前乙太網支持光纖和雙絞線媒體支持下的四種傳輸速率：
10 Mbps –10Base-TEthernet（802.3）
100 Mbps – Fast Ethernet（802.3u）
1000 Mbps – Gigabit Ethernet（802.3z)）
10 Gigabit Ethernet – IEEE802.3ae

歷史

乙太網技術的最初進展來自於施樂帕洛阿爾托研究中心的許多先鋒技術項目中的一個。人們通常認為乙太網發明於1973年，當年羅伯特·梅特卡夫(Robert Metcalfe）給他PARC的老闆寫了一篇有關乙太網潛力的備忘錄。但是梅特卡夫本人認為乙太網是之後幾年才出現的。在1976年，梅特卡夫和他的助手David Boggs發表了一篇名為《乙太網：局域計算機網路的分布式包交換技術》的文章。1977年底，梅特卡夫和他的合作者獲得了「具有沖突檢測的多點數據通信系統」的專利。多點傳輸系統被稱為CSMA/CD（帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問），從此標志乙太網的誕生。

1979年，梅特卡夫為了開發個人電腦和區域網離開了施樂，成立了3Com公司。3com對迪吉多，英特爾，和施樂進行游說，希望與他們一起將乙太網標准化、規范化。這個通用的乙太網標准於1980年9月30日出台，當時業界有兩個流行的非公有網路標准令牌環網和ARCNET，在乙太網大潮的沖擊下他們很快萎縮並被取代。而在此過程中，3Com也成了一個國際化的大公司。

乙太網插頭：

梅特卡夫曾經開玩笑說，Jerry Saltzer為3Com的成功作出了貢獻。Saltzer在一篇與他人合著的很有影響力的論文中指出，在理論上令牌環網要比乙太網優越。受到此結論的影響，很多電腦廠商或猶豫不決或決定不把乙太網介面做為機器的標准配置，這樣3com才有機會從銷售乙太網網卡大賺。這種情況也導致了另一種說法「乙太網不適合在理論中研究，只適合在實際中應用」。也許只是句玩笑話，但這說明了這樣一個技術觀點：通常情況下，網路中實際的數據流特性與人們在區域網普及之前的估計不同，而正是因為乙太網簡單的結構才使區域網得以普及。梅特卡夫和Saltzer曾經在麻省理工學院 MAC項目（Project MAC）的同一層樓里工作，當時他正在做自己的哈佛大學畢業論文，在此期間奠定了乙太網技術的理論基礎。

該標準定義了在區域網（LAN）中採用的電纜類型和信號處理方法。乙太網在互聯設備之間以10~100Mbps的速率傳送信息包，雙絞線電纜10 Base T乙太網由於其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成為應用最為廣泛的乙太網技術。直擴的無線乙太網可達11Mbps，許多製造供應商提供的產品都能採用通用的軟體協議進行通信，開放性最好。

標准乙太網：

開始乙太網只有10Mbps的吞吐量，使用的是帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問（CSMA/CD，Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）的訪問控制方法。這種早期的10Mbps乙太網稱之為標准乙太網，乙太網可以使用粗同軸電纜、細同軸電纜、非屏蔽雙絞線、屏蔽雙絞線和光纖等多種傳輸介質進行連接。並且在IEEE802.3標准中，為不同的傳輸介質制定了不同的物理層標准，在這些標准中前面的數字表示傳輸速度，單位是「Mbps」，最後的一個數字表示單段網線長度（基準單位是100m），Base表示「基帶」的意思，Broad代表「寬頻」。

·10Base－5 使用直徑為0.4英寸、阻抗為50Ω粗同軸電纜，也稱粗纜乙太網，最大網段長度為500m。基帶傳輸方法，拓撲結構為匯流排型。10Base－5組網主要硬體設備有：粗同軸電纜、帶有AUI插口的乙太網卡、中繼器、收發器、收發器電纜、終結器等。

·10Base－2 使用直徑為0.2英寸、阻抗為50Ω細同軸電纜，也稱細纜乙太網，最大網段長度為185m，基帶傳輸方法，拓撲結構為匯流排型；10Base－2組網主要硬體設備有：細同軸電纜、帶有BNC插口的乙太網卡、中繼器、T型連接器、終結器等。

·10Base－T 使用雙絞線電纜，最大網段長度為100m。拓撲結構為星型；10Base－T組網主要硬體設備有：3類或5類非屏蔽雙絞線、帶有RJ-45插口的乙太網卡、集線器、交換機、RJ-45插頭等。

· 1Base－5 使用雙絞線電纜，最大網段長度為500m，傳輸速度為1Mbps；

·10Broad－36 使用同軸電纜（RG－59/U CATV），網路的最大跨度為3600m，網段長度最大為1800m，是一種寬頻傳輸方式；

·10Base－F 使用光纖傳輸介質，傳輸速率為10Mbps

1．乙太網和IEEE802．3的工作原理
在基於廣播的乙太網中，所有的工作站都可以收到發送到網上的信息幀。每個工作站都要確認該信息幀是不是發送給自己的，一旦確認是發給自己的，就將它發送到高一層的協議層。
在採用CSMA／CD傳輸介質訪問的乙太網中，任何一個CSMA／CDLAN工作站在任何一時刻都可以訪問網路。發送數據前，工作站要偵聽網路是否堵塞，只有檢測到網路空閑時，工作站才能發送數據。
在基於競爭的乙太網中，只要網路空閑，任一工作站均可發送數據。當兩個工作站發現網路空閑而同時發出數據時，就發生沖突。這時，兩個傳送操作都遭到破壞，工作站必須在一定時間後重發，何時重發由延時演算法決定。
2．乙太網和IEEE802．3服務的差別
盡管乙太網與IEEE802．3標准有很多相似之處，但也存在一定的差別。乙太網提供的服務對應於OSI參考模型的第一層和第二層，而IEEE802．3提供的服務對應於OSI參考模型的第一層和第二層的信道訪問部分（即第二層的一部分）。IEEE802．3沒有定義邏輯鏈路控制協議，但定義了幾個不同物理層，而乙太網只定義了一個。
IEEE802．3的每個物理層協議都可以從三方面說明其特徵，這三方面分別是LAN的速度、信號傳輸方式和物理介質類型。

乙太網是在 20 世紀 70 年代研製開發的一種基帶區域網技術，使用同軸電纜作為網路媒體，採用載波多路訪問和沖突檢測（ CSMA/CD ）機制，數據傳輸速率達到10MBPS 。但是如今乙太網更多的被用來指各種採用 CSMA/CD 技術的區域網。乙太網的幀格式與 IP 是一致的，特別適合於傳輸 IP 數據。乙太網由於具有簡單方便、價格低、速度高等。

乙太網這個名字，起源於一個科學假設：聲音是通過空氣傳播的，那麼光呢？在外太空沒有空氣光也可以傳播。於是，有人說光是通過一種叫以太的物質傳播。後來，愛因斯坦證明以太根本就不存在。

乙太網與互聯網的差別：

主要差別：乙太網是一種區域網，只能連接附近的設備，網際網路是廣域網，我們可以通過網際網路連接到美國去得到消息。
兩者都算是用來連接電腦的網路，但是兩者的范圍是不同的。乙太網是局限在一定的距離之內的，我們可以有成千上百個乙太網；但是網際網路呢，是最大的廣域網了，我們只有一個網際網路，所以網際網路又可以說是網路中的網路。
網際網路是一個超大的國際化的系統，它能夠把世界上的各個地方的網路連接起來，私人的，公共的，學術的還是商業的網路或者政府的網路，都可以互相連接，共享資源。形象的來說，網際網路就是我們在打開網頁，發送郵件，在線聽音樂看電影所用的網路，它包括了非常廣泛的信息，現在的我們已經習以為常了。
而乙太網呢，基本上就是只允許本地的幾台電腦互相連接。電腦之間相互傳送消息是有一組技術支持的。一般來說，連接到乙太網上的電腦都在同一棟樓里，或者在周圍附近。但是隨著乙太網網線的發展，乙太網的范圍可以擴展到十公里了。但是因為都是用網線互聯，要想連接到很遠的地方是不現實的。
生活化一點，乙太網就是把你家的電腦，筆記本連接到貓上，然後再通過貓連接到網際網路上去，這樣你才能和國外的朋友Skype。因此，你家的電腦，筆記本和貓就組成了一個乙太網。可以想像，世界上有成千上萬個乙太網。商業上應用乙太網，將他們所有的電腦連接到主伺服器上。
乙太網可以有一個或者幾個管理員。網際網路上可能有一些部分是由管理員的，但是沒有一個可以操控整個網際網路的管理員。
另外一個區別就是安全性。乙太網是比較安全的，因為他是一個封閉的內部網路，外部人員是沒有許可權的。但是網際網路是公開連接的，每個人都可以瀏覽。

下面主要介紹了四種不同格式的乙太網幀格式。

在每種格式的乙太網幀的開始處都有64比特（8位元組）的前導字元，如圖1所示。其中，前7個位元組稱為前同步碼（Preamble），內容是16進制數0xAA，最後1位元組為幀起始標志符0xAB，它標識著乙太網幀的開始。前導字元的作用是使接收節點進行同步並做好接收數據幀的准備。

圖5 Ethernet 802. 3 SNAP幀格式

Ethernet 802. 3 SNAP類型乙太網幀格式和Ethernet 802. 3 SAP類型乙太網幀格式的主要區別在於：

• 2個位元組的DSAP和SSAP欄位內容被固定下來，其值為16進制數0xAA。

• 1個位元組的"控制"欄位內容被固定下來，其值為16進制數0x03。

• 增加了SNAP欄位，由下面兩項組成：

• 新增了3個位元組的組織唯一標識符（Organizationally Unique Identifier，OUI ID）欄位，其值通常等於MAC地址的前3位元組，即網路適配器廠商代碼。

• 2個位元組的「類型」欄位用來標識乙太網幀所攜帶的上層數據類型。

太網可以採用多種連接介質，包括同軸纜、雙絞線和光纖等。其中雙絞線多用於從主機到集線器或交換機的連接，而光纖則主要用於交換機間的級聯和交換機到路由器間的點到點鏈路上。同軸纜作為早期的主要連接介質已經逐漸趨於淘汰。

注意區分雙絞線中的直通線和交叉線兩種連線方法.

以下連接應使用直通電纜：

交換機到路由器乙太網埠

計算機到交換機

計算機到集線器

交叉電纜用於直接連接 LAN 中的下列設備：

交換機到交換機

交換機到集線器

集線器到集線器

路由器到路由器的乙太網埠連接

計算機到計算機

計算機到路由器的乙太網埠

CSMA/CD共享介質乙太網

帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問 (CSMA/CD)[2]技術規定了多台電腦共享一個通道的方法。這項技術最早出現在1960年代由夏威夷大學開發的ALOHAnet，它使用無線電波為載體。這個方法要比令牌環網或者主控制網要簡單。當某台電腦要發送信息時，必須遵守以下規則：

• 開始:如果線路空閑，則啟動傳輸，否則轉到第4步。

• 發送:如果檢測到沖突，繼續發送數據直到達到最小報文時間 （保證所有其他轉發器和終端檢測到沖突），再轉到第4步。

• 成功傳輸:向更高層的網路協議報告發送成功，退出傳輸模式。

• 線路忙:等待，直到線路空閑線路進入空閑狀態- 等待一個隨機的時間，轉到第1步，除非超過最大嘗試次數。

• 超過最大嘗試傳輸次數:向更高層的網路協議報告發送失敗，退出傳輸模式。

就像在沒有主持人的座談會中，所有的參加者都通過一個共同的媒介（空氣）來相互交談。每個參加者在講話前，都禮貌地等待別人把話講完。如果兩個客人同時開始講話，那麼他們都停下來，分別隨機等待一段時間再開始講話。這時，如果兩個參加者等待的時間不同，沖突就不會出現。如果傳輸失敗超過一次，將採用退避指數增長時間的方法（退避的時間通過截斷二進制指數退避演算法（truncated binary exponential backoff）來實現）。

最初的乙太網是採用同軸電纜來連接各個設備的。電腦通過一個叫做附加單元介面（Attachment Unit Interface，AUI）的收發器連接到電纜上。一根簡單網線對於一個小型網路來說還是很可靠的，對於大型網路來說，某處線路的故障或某個連接器的故障，都會造成乙太網某個或多個網段的不穩定。

因為所有的通信信號都在共用線路上傳輸，即使信息只是發給其中的一個終端（destination），某台電腦發送的消息都將被所有其他電腦接收。在正常情況下，網路介面卡會濾掉不是發送給自己的信息，接收目標地址是自己的信息時才會向CPU發出中斷請求，除非網卡處於混雜模式（Promiscuous mode）。這種「一個說，大家聽」的特質是共享介質乙太網在安全上的弱點，因為乙太網上的一個節點可以選擇是否監聽線路上傳輸的所有信息。共享電纜也意味著共享帶寬，所以在某些情況下乙太網的速度可能會非常慢，比如電源故障之後，當所有的網路終端都重新啟動時。

乙太網這個名字，起源於一個科學假設：聲音是通過空氣傳播的，那麼光呢？在外太空沒有空氣光也可以傳播。於是，有人說光是通過一種叫以太的物質傳播。後來，愛因斯坦證明以太根本就不存在。

大家知道，聲音是通過空氣傳播的，那麼光是通過什麼傳播的呢？

在牛頓運動定律中，物體的運動是相對的。比如，地鐵車廂裡面的人看見您在車廂里原地踏步走，而位於車廂外面的人卻看見你以120公里每小時的速度前進。

但光的運動並不是這樣，您無論以什麼物體作為參照物，它的運動速度始終都是299 792 458 米 / 秒。這個問題困惑了很多科學家，難道牛頓定律失靈了？一個來自瑞士專利局的職員，名叫愛因斯坦的人在1905年發表了篇論文，文中提到，無論觀察者以何種速度運動，相對於他們而言，光的速度是恆久不變的，相對論便由此誕生了。

這簡單的理念有一些非凡的結論。可能最著名者莫過於質量和能量的等價，用愛因斯坦的方程來表達就是E=mc^2（E是能量，m是質量，c是光速），以及沒有任何東西能運動得比光還快的定律。由於能量和質量的等價，物體由於它的運動所具的能量應該加到它的質量上面去。換言之，要加速它將變得更為困難。這個效應只有當物體以接近於光速的速度運動時才有實際的意義。例如，以10%光速運動的物體的質量只比原先增加了0.5%，而以90%光速運動的物體，其質量變得比正常質量的2倍還多。當一個物體接近光速時，它的質量上升得越來越快，它需要越來越多的能量才能進一步加速上去。實際上它永遠不可能達到光速，因為那時質量會變成無限大，而由質量能量等價原理，這就需要無限大的能量才能做到。

由此我們可以看出，世界上根本就不存在以太這種物質，因為光速是永遠恆定不變的，為其找個運動參照物是個笑話。有鑒於此，乙太網的命名也就是一個笑話。但乙太網並不會消失，它正隨著人們追求高速度而不斷的進行蛻變。以前，只要數據鏈路層遵從CSMA/CD協議通信，那麼它就可以被稱為乙太網，但隨著接入共享網路設備的增加，沖突會使網路的傳輸效率越來越低。後來，交換機的出現使全雙工乙太網得到了更好的實現。未來，乙太網會披上光的外衣，飛的更快。

網路體系結構

ethernet採用無源的介質，按廣播方式傳播信息。它規定了物理層和數據鏈路層協議，規定了物理層和數據鏈路層的介面以及數據鏈路層與更高層的介面。

⑴物理層

物理層規定了Ethernet的基本物理屬性，如數據編碼、時標、電頻等。

⑵數據鏈路層

數據鏈路層的主要功能是完成幀發送和幀接收，包括負責對用戶數據進行幀的組裝與分解，隨時監測物理層的信息監測標志，了解信道的忙閑情況，實現數據鏈路的收發管理。

Ⅶ 什麼是乙太網

乙太網（Ethernet）是一種計算機區域網組網技術。IEEE制定的IEEE 802.3標准給出了乙太網的技術標准。它規定了包括物理層的連線、電信號和介質訪問層協議的內容。乙太網是當前應用最普遍的區域網技術。它很大程度上取代了其他區域網標准，如令牌環網（token ring）、FDDI和ARCNET。
乙太網的標准拓撲結構為匯流排型拓撲，但目前的快速乙太網（100BASE-T、1000BASE-T標准）為了最大程度的減少沖突，最大程度的提高網路速度和使用效率，使用交換機（Switch hub）來進行網路連接和組織，這樣，乙太網的拓撲結構就成了星型，但在邏輯上，乙太網仍然使用匯流排型拓撲和CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect 即帶沖突檢測的載波監聽多路訪問）的匯流排爭用技術。
目錄 [隱藏]
1 歷史
2 概述
3 CSMA/CD共享介質乙太網
4 乙太網中繼器和集線器
5 橋接和交換
6 乙太網類型
6.1 早期的乙太網
6.2 10Mbps乙太網
6.3 100Mbps乙太網（快速乙太網）
6.4 1Gbps乙太網
6.5 萬兆乙太網
6.6 十萬兆乙太網
7 參考文獻
8 參看
9 外部鏈接
[編輯]歷史

乙太網技術的最初進展來自於施樂帕洛阿爾托研究中心的許多先鋒技術項目中的一個。人們通常認為乙太網發明於1973年，當年鮑勃.梅特卡夫(Bob Metcalfe)給他PARC的老闆寫了一篇有關乙太網潛力的備忘錄。但是梅特卡夫本人認為乙太網是之後幾年才出現的。在1976年，梅特卡夫和他的助手David Boggs發表了一篇名為《乙太網：區域計算機網路的分布式包交換技術》的文章。
網路協議
應用層
DHCP · DNS · FTP · Gopher · HTTP · IMAP4 · IRC · NNTP · XMPP · POP3 · SIP · SMTP · SNMP · SSH · TELNET · RPC · RTCP · RTP ·RTSP · SDP · SOAP · GTP · STUN · NTP · SSDP · BGP · RIP · 更多
傳輸層
TCP · UDP · TLS · DCCP · SCTP ·

RSVP · PPTP · OSPF · 更多
網路層
IP (IPv4 · IPv6) · ARP · RARP · ICMP · ICMPv6 · IGMP ·

IS-IS · IPsec · 更多
數據鏈路層
Wi-Fi(IEEE 802.11) · WiMAX(IEEE 802.16) ·

ATM · DTM · 令牌環 · 乙太網路 · FDDI · 幀中繼 · GPRS · EVDO · HSPA · HDLC · PPP · L2TP · ISDN ·STP · 更多
物理層
乙太網路 · 數據機 · 電力線通信(PLC) · SONET/SDH · G.709 · 光導纖維 · 同軸電纜 · 雙絞線 · 更多
本模板：查看 • 討論 • 編輯 • 歷史
1979年，梅特卡夫為了開發個人電腦和區域網離開了施樂(Xerox)，成立了3Com公司。3Com對DEC、英特爾和施樂進行游說，希望與他們一起將乙太網標准化、規范化。這個通用的乙太網標准於1980年9月30日出台。當時業界有兩個流行的非公有網路標准令牌環網和ARCNET，在乙太網大潮的沖擊下他們很快萎縮並被取代。而在此過程中，3Com也成了一個國際化的大公司。
梅特卡夫曾經開玩笑說，Jerry Saltzer為3Com的成功作出了貢獻。Saltzer在一篇與他人合著的很有影響力的論文中指出，在理論上令牌環網要比乙太網優越。受到此結論的影響，很多電腦廠商或猶豫不決或決定不把乙太網介面做為機器的標准配置，這樣3Com才有機會從銷售乙太網網卡大賺。這種情況也導致了另一種說法「乙太網不適合在理論中研究，只適合在實際中應用」。也許只是句玩笑話，但這說明了這樣一個技術觀點：通常情況下，網路中實際的數據流特性與人們在區域網普及之前的估計不同，而正是因為乙太網簡單的結構才使區域網得以普及。梅特卡夫和Saltzer曾經在麻省理工學院 MAC項目(Project MAC)的同一層樓里工作，當時他正在做自己的哈佛大學畢業論文，在此期間奠定了乙太網技術的理論基礎。
[編輯]概述

1990年代的乙太網網卡或叫NIC（Network Interface Card，乙太網適配器）。這張卡可以支持基於同軸電纜的10BASE2 (BNC連接器, 左)和基於雙絞線的10BASE-T(RJ-45, 右)。
乙太網基於網路上無線電系統多個節點發送信息的想法實現，每個節點必須取得電纜或者信道的才能傳送信息，有時也叫作以太（Ether）。(這個名字來源於19世紀的物理學家假設的電磁輻射媒體-光以太。後來的研究證明光以太不存在。) 每一個節點有全球唯一的48位地址也就是製造商分配給網卡的MAC地址,以保證乙太網上所有系統能互相鑒別。由於乙太網十分普遍，許多製造商把乙太網卡直接集成進計算機主板.
已經發現乙太網通訊具有自相關性的特點,這對於電信通訊工程十分重要的。
[編輯]CSMA/CD共享介質乙太網

帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問 (CSMA/CD)技術規定了多台電腦共享一個信道的方法。這項技術最早出現在1960年代由夏威夷大學開發的ALOHAnet，它使用無線電波為載體。這個方法要比令牌環網或者主控制網要簡單。當某台電腦要發送信息時，必須遵守以下規則:
開始 - 如果線路空閑，則啟動傳輸，否則轉到第4步
發送 - 如果檢測到沖突,繼續發送數據直到達到最小報文時間 (保證所有其他轉發器和終端檢測到沖突)，再轉到第4步.
成功傳輸 - 向更高層的網路協議報告發送成功，退出傳輸模式。
線路忙 - 等待，直到線路空閑
線路進入空閑狀態 - 等待一個隨機的時間，轉到第1步，除非超過最大嘗試次數
超過最大嘗試傳輸次數 - 向更高層的網路協議報告發送失敗，退出傳輸模式
就像在沒有主持人的座談會中，所有的參加者都通過一個共同的媒介（空氣）來相互交談。每個參加者在講話前，都禮貌地等待別人把話講完。如果兩個客人同時開始講話，那麼他們都停下來，分別隨機等待一段時間再開始講話。這時，如果兩個參加者等待的時間不同，沖突就不會出現。如果傳輸失敗超過一次，將採用退避指數增長時間的方法（退避的時間通過截斷二進制指數退避演算法(truncated binary exponential backoff)來實現）。
最初的乙太網是採用同軸電纜來連接各個設備的。電腦通過一個叫做附加單元介面（Attachment Unit Interface，AUI）的收發器連接到電纜上。一根簡單網線對於一個小型網路來說還是很可靠的，對於大型網路來說，某處線路的故障或某個連接器的故障，都會造成乙太網某個或多個網段的不穩定。
因為所有的通信信號都在共用線路上傳輸，即使信息只是發給其中的一個終端（destination），某台電腦發送的消息都將被所有其他電腦接收。在正常情況下，網路介面卡會濾掉不是發送給自己的信息，接收目標地址是自己的信息時才會向CPU發出中斷請求，除非網卡處於混雜模式（Promiscuous mode）。這種「一個說，大家聽」的特質是共享介質乙太網在安全上的弱點，因為乙太網上的一個節點可以選擇是否監聽線路上傳輸的所有信息。共享電纜也意味著共享帶寬，所以在某些情況下乙太網的速度可能會非常慢，比如電源故障之後，當所有的網路終端都重新啟動時。
[編輯]乙太網中繼器和集線器

在乙太網技術的發展中，乙太網集線器(Ethernet Hub)的出現使得網路更加可靠，接線更加方便。
因為信號的衰減和延時，根據不同的介質乙太網段有距離限制。例如，10BASE5同軸電纜最長距離500米 (1,640 英尺)。最大距離可以通過乙太網中繼器實現，中繼器可以把電纜中的信號放大再傳送到下一段。中繼器最多連接5個網段，但是只能有4個設備（即一個網段最多可以接4個中繼器）。這可以減輕因為電纜斷裂造成的問題：當一段同軸電纜斷開，所有這個段上的設備就無法通訊，中繼器可以保證其他網段正常工作。
類似於其他的高速匯流排，乙太網網段必須在兩頭以電阻器作為終端。對於同軸電纜，電纜兩頭的終端必須接上被稱作「終端器」的50歐姆的電阻和散熱器，and affixed to a male M or BNC connector.如果不這么做，就會發生類似電纜斷掉的情況：匯流排上的AC 信號當到達終端時將被反射，而不能消散。被反射的信號將被認為是沖突，從而使通信無法繼續。中繼器可以將連在其上的兩個網段進行電氣隔離，增強和同步信號。大多數中繼器都有被稱作「自動隔離」的功能，可以把有太多沖突或是沖突持續時間太長的網段隔離開來，這樣其他的網段不會受到損壞部分的影響。中繼器在檢測到沖突消失後可以恢復網段的連接。
隨著應用的拓展，人們逐漸發現星型的網路拓撲結構最為有效，於是設備廠商們開始研製有多個埠的中繼器。多埠中繼器就是眾所周知的集線器(Hub)。集線器可以連接到其他的集線器或者同軸網路。
第一個集線器被認為是「多埠收發器」或者叫做「fanouts」。最著名的例子是DEC的DELNI，它可以使許多台具有AUI連接器的主機共用一個收發器。集線器也導致了不使用同軸電纜的小型獨立乙太網網段的出現。
像DEC和SynOptics這樣的網路設備製造商曾經出售過用於連接許多10BASE-2細同軸線網段的集線器。
非屏蔽雙絞線(unshielded twisted-pair cables , UTP)最先應用在星型區域網中,之後在10BASE-T中也得到應用，並最終代替了同軸電纜成為乙太網的標准。這項改進之後，RJ45電話介面代替了 AUI 成為電腦和集線器的標准界口，非屏蔽3類雙絞線/5類雙絞線成為標准載體。集線器的應用使某條電纜或某個設備的故障不會影響到整個網路，提高了乙太網的可靠性。雙絞線乙太網把每一個網段點對點地連起來，這樣終端就可以做成一個標準的硬體，解決了乙太網的終端問題。
採用集線器組網的乙太網盡管在物理上是星型結構，但在邏輯上仍然是匯流排型的，半雙工的通信方式採用CSMA/CD的沖突檢測方法，集線器對於減少包沖突的作用很小。每一個數據包都被發送到集線器的每一個埠，所以帶寬和安全問題仍沒有解決。集線器的總吞吐量受到單個連接速度的限制(10或100 Mbit/s)，這還是考慮在前同步碼、幀間隔、頭部、尾部和打包上花銷最少的情況。當網路負載過重時，沖突也常常會降低總吞吐量。最壞的情況是，當許多用長電纜組網的主機傳送很多非常短的幀時，網路的負載僅達到50%就會因為沖突而降低集線器的吞吐量。為了在沖突嚴重降低吞吐量之前盡量提高網路的負載，通常會進行一些設置工作。
[編輯]橋接和交換

盡管中繼器在某些方面隔離了乙太網網段，電纜斷線的故障不會影響到整個網路，但它向所有的乙太網設備轉發所有的數據。這嚴重限制了同一個乙太網網路上可以相互通信的機器數量。為了減輕這個問題，橋接方法被採用，在工作在物理層的中繼器之基礎上，橋接工作在數據鏈路層。通過網橋時，只有格式完整的數據包才能從一個網段進入另一個網段；沖突和數據包錯誤則都被隔離。通過記錄分析網路上設備的MAC地址，網橋可以判斷它們都在什麼位置，這樣它就不會向非目標設備所在的網段傳遞數據包。象生成樹協議這樣的控制機制可以協調多個交換機共同工作。
早期的網橋要檢測每一個數據包，這樣，特別是同時處理多個埠的時候，數據轉發相對Hub（中繼器）來說要慢。1989年網路公司Kalpana發明了EtherSwitch，第一台乙太網交換機。乙太網交換機把橋接功能用硬體實現，這樣就能保證轉發數據速率達到線速。
大多數現代乙太網用乙太網交換機代替Hub。盡管布線同Hub乙太網是一樣的，但是交換式乙太網比共享介質乙太網有很多明顯的優勢，例如更大的帶寬和更好的結局隔離異常設備。交換網路典型的使用星型拓撲, 盡管設備工作在半雙工模式是仍然是共享介質的多結點網。10BASE-T和以後的標準是全雙工乙太網，不再是共享介質系統。
交換機加電後，首先也像Hub那樣工作，轉發所有數據到所有埠。接下來，當它學習到每個埠的地址以後，他就只把非廣播數據發送給特定的目的埠。這樣，線速乙太網交換就可以在任何埠對之間實現，所有埠對之間的通訊互不幹擾。
因為數據包一般只是發送到他的目的埠，所以交換式乙太網上的流量要略微小於共享介質式乙太網。盡管如此，交換式乙太網依然是不安全的網路技術，因為它還很容易因為ARP欺騙或者MAC滿溢而癱瘓，同時網路管理員也可以利用監控功能抓取網路數據包。
當只有簡單設備(除Hub之外的設備)接入交換機埠，那麼整個網路可能工作在全雙工方式。如果一個網段只有2個設備，那麼沖突探測也不需要了，兩個設備可以隨時收發數據。總的帶寬就是鏈路的2倍(盡管帶寬每個方向上是一樣的)，但是沒有沖突發生就意味著允許幾乎100%的使用鏈路帶寬。
交換機埠和所連接的設備必須使用相同的雙工設置。多數100BASE-TX和1000BASE-T設備支持自動協商特性，即這些設備通過信號來協調要使用的速率和雙工設置。然而，如果自動協商被禁用或者設備不支持，則雙工設置必須通過自動檢測進行設置或在交換機埠和設備上都進行手工設置以避免雙工錯配——這是乙太網問題的一種常見原因(設備被設置為半雙工會報告遲發沖突，而設備被設為全雙工則會報告runt)。許多低端交換機沒有手工進行速率和雙工設置的能力，因此埠總是會嘗試進行自動協商。當啟用了自動協商但不成功時(例如其他設備不支持)，自動協商會將埠設置為半雙工。速率是可以自動感測的，因此將一個10BASE-T設備連接到一個啟用了自動協商的10/100交換埠上時將可以成功地建立一個半雙工的10BASE-T連接。但是將一個配置為全雙工100Mb工作的設備連接到一個配置為自動協商的交換埠時(反之亦然)則會導致雙工錯配。
即使電纜兩端都設置成自動速率和雙工模式協商，錯誤猜測還是經常發生而退到10Mbps模式。因此，如果性能差於預期，應該查看一下是否有計算機設置成10Mbps模式了，如果已知另一端配置為100Mbit，則可以手動強制設置成正確模式。.
當兩個節點試圖用超過電纜最高支持數據速率（例如在3類線上使用100Mbps或者3類/5類線使用1000Mbps）通信時就會發生問題。不像ADSL或者傳統的撥號Modem通過詳細的方法檢測鏈路的最高支持數據速率，乙太網節點只是簡單的選擇兩端支持的最高速率而不管中間線路。因此如果過高的速率導致電纜不可靠就會導致鏈路失效。解決方案只有強制通訊端降低到電纜支持的速率。
[編輯]乙太網類型

除了以上提到的不同幀類型以外，各類乙太網的差別僅僅在於速率和配線。因此，總的來說，同樣的網路協議棧軟體可以運行在大多數乙太網上。
以下的章節簡要綜述了不同的正式的乙太網類型。除了這些正式的標准以外，許多廠商因為一些特殊的原因，比如為了支持更長距離的光纖傳輸，而制定了一些專用的標准。
很多乙太網卡和交換設備都支持多速率，設備之間通過自動協商設置最佳的連接速度和雙工方式。如果協商失敗,多速率設備就會探測另一方使用的速率但是默認為半雙工方式。10/100乙太網埠支持10BASE-T和100BASE-TX。10/100/1000支持10BASE-T,100BASE-TX,和1000BASE-T。
[編輯]早期的乙太網
參見：兆比特乙太網
施樂乙太網（Xerox Ethernet，又稱「全錄乙太網」） ── 是乙太網絡的雛型。最初的2.94Mbit/s乙太網，並僅在全錄公司里內部使用。而在1982年，Xerox與DEC及Intel組成DIX聯盟，並共同發表了Ethernet Version 2（EV2）的規格，並將它投放在商場市場，而且被普遍使用。而EV2的網路就是目前受IEEE承認的10BASE5。[1]
10BROAD36 ── 已經過時。一個早期的支持長距離乙太網的標准。它運行在同軸電纜上，使用了一種類似於線纜數據機系統的寬頻調制技術。
1BASE5 ── 也稱為星型區域網，速率是1Mbit/s。在商業上很失敗。雙絞線 的第一次使用就用在這里。
[編輯]10Mbps乙太網

10BASE-T電纜
參見：十兆乙太網
10BASE5（又稱粗纜（Thick Ethernet）或黃色電纜）── 最早實現10 Mbit/s乙太網。 早期IEEE標准，使用單根RG-11同軸電纜，最大距離為500米，並最多可以連接100台電腦的收發器，而纜線兩端必須接上50歐姆的終端電阻。接收端通過所謂的「插入式分接頭」插入電纜的內芯和屏蔽層。在電纜終結處使用N型連接器。盡管由於早期的大量布設，到現在還有一些系統在使用，這一標准實際已經丟棄，被10BASE2所淘汰。
10BASE2（又稱細纜（Thin Ethernet）或模擬網路）── 10BASE5後的產品，使用RG-58同軸電纜，最長轉輸距離約200米（實際為185米），僅能連接30台計算機，計算機使用T型適配器連接到帶有BNC連接器的網卡，而線路兩頭需要50歐姆的終結器。雖然在能力、規格上不及10BASE5，但是因為其線材較細，方便布線、成本也便宜，所以得到更廣泛的使用，淘汰了10BASE5。由於雙絞線的普及，它也被各式的雙絞線網路取代。
StarLAN ── 第一個雙絞線上實現的乙太網標准10 Mbit/s。後發展成10BASE-T。
10BASE-T ── 使用3類雙絞線，4類雙絞線，5類雙絞線的4根線（兩對雙絞線）100米。乙太網集線器或乙太網交換機位於中間連接所有節點。
FOIRL ── 光纖中繼器鏈路。光纖乙太網原始版本。
10BASE-F ── 10Mbps乙太網光纖標准通稱，2千米。只有10BASE-FL應用比較廣泛。
10BASE-FL ── FOIRL標准一種升級。
10BASE-FB ── 用於連接多個Hub或者交換機的骨幹網技術，已廢棄。
10BASE-FP ── 無中繼被動星型網，從未得到應用。
[編輯]100Mbps乙太網（快速乙太網）
參見：100Mbps乙太網
快速乙太網（Fast Ethernet）為IEEE在1995年發表的網路標准，能提供達100Mbps的傳輸速度。[2]
100BASE-T -- 下面三個100 Mbit/s 雙絞線標准通稱，最遠100米。
100BASE-TX -- 類似於星型結構的10BASE-T。使用2對電纜，但是需要5類電纜以達到100Mbit/s.
100BASE-T4 -- 使用3類電纜，使用所有4對線，半雙工。由於5類線普及，已經廢棄。
100BASE-T2 -- 無產品。使用3類電纜。支持全雙工使用2對線，功能等效100BASE-TX，但支持舊電纜。
100BASE-FX -- 使用多模光纖，最遠支持400米，半雙工連接 (保證沖突檢測)，2km全雙工。
100VG AnyLAN -- 只有惠普支持, VG最早出現在市場上。需要4對三類電纜。也有人懷疑VG不是乙太網。
[編輯]1Gbps乙太網
參見：1Gbps乙太網

1000BASE-SX的光信號與電氣信號轉換器
1000BASE-T -- 1 Gbit/s 介質超五類雙絞線或6類雙絞線。
1000BASE-SX -- 1 Gbit/s 多模光纖(小於500M)。
1000BASE-LX -- 1 Gbit/s 多模光纖(小於2KM)。
1000BASE-LX10 -- 1 Gbit/s 單模光纖(小於10KM)。長距離方案
1000BASE-LHX --1 Gbit/s 單模光纖(10KM至40KM)。長距離方案
1000BASE-ZX --1 Gbit/s 單模光纖(40KM至70KM)。長距離方案
1000BASE-CX -- 銅纜上達到1Gbps的短距離(小於25 m)方案。早於1000BASE-T，已廢棄。
[編輯]萬兆乙太網
參見：10吉比特乙太網路
新的萬兆乙太網標准包含7種不同的節制類型適用於區域網、城域網和廣域網。當前使用附加標准IEEE 802.3ae用以說明，將來會合並進IEEE 802.3標准。
10GBASE-CX4 -- 短距離銅纜方案用於InfiniBand 4x連接器和CX4電纜，最大長度15米。
10GBASE-SR -- 用於短距離多模光纖，根據電纜類型能達到26-82米，使用新型2GHz多模光纖可以達到300米。
10GBASE-LX4 -- 使用波分復用支持多模光纖240－300米，單模光纖超過10公里。
10GBASE-LR 和10GBASE-ER -- 通過單模光纖分別支持10公里和40公里
10GBASE-SW、10GBASE-LW、10GBASE-EW。用於廣域網PHY, OC-192 / STM-64 同步光纖網/SDH設備。物理層分別對應10GBASE-SR, 10GBASE-LR和10GBASE-ER，因此使用相同光纖支持距離也一致。(無廣域網PHY標准)
10GBASE-T -- 使用屏蔽或非屏蔽雙絞線，使用CAT-6A類線至少支持100米傳輸。CAT-6類線也在較短的距離上支持10GBASE-T。
[編輯]十萬兆乙太網
參見：100G乙太網
新的40G/100G 乙太網標准在2010年中制定完成，包含若干種不同的節制類型。當前使用附加標准IEEE 802.3ba用以說明。
40GBASE-KR4 -- 背板方案，最少距離1米。
40GBASE-CR4 / 100GBASE-CR10 -- 短距離銅纜方案，最大長度大約7米。
40GBASE-SR4 / 100GBASE-SR10 -- 用於短距離多模光纖，長度至少在100米以上。
40GBASE-LR4 / 100GBASE-LR10 -- 使用單模光纖,距離超過10公里。
100GBASE-ER4 -- 使用單模光纖,距離超過40公里。

Ⅷ 如何實現兩個s7-1200cpu之間的乙太網通信.pdf

S7-1500 CPU 和 S7-1200 CPU 之間可以實現 Modbus/TCP 的通信。在 S7-1500 CPU 和 S7-1200 CPU 中調用 「MB_CLIENT」 和 「MB_SERVER」 指令並參數化。 「MB_CLIENT」 指令把 CPU 的乙太網連接實現為 Modbus/TCP 客戶機通信。