网络工程师必备知识-局域网：以太网技术与标准

一、CSMA/CD协议

1、对总线型、星型和树型拓扑访问控制协议是CSMA/CD(CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetection，载波侦听多路访问/冲突检测)。

2、CSMA基本原理：发送数据之前，先监听信道上是否有人在发送。若有，说明信道正忙，否则说明信道是空闲的，然后根据预定的策略决定：

•（1）若信道空闲，是否立即发送。

•（2）若信道忙，是否继续监听。

•如果连续发生16次碰撞后，认为网络繁忙或故障，不再尝试发送。

二、二进制指数后退算法

二进制指数退避算法工作原理如下：

•（1）检测到冲突后，马上停止发送数据，并等待随机时间再发送数据。

•（2）等待的随机时间=2τ*Random[0,1，…2k-1]，其中2τ是基本退避时间，可以看作固定值，Random表示随机函数，k=min[重传次数，10]。如果重传12次后，k=min[12，10]=10，那么可能等待的时间是2τ*Random[0，1023]，一共有1024种可能。

•每次站点等待的时间都是随机数，故后一次退避时间不一定比前一次长。重传次数越多，退避窗口（即Random取值）越大，从而降低冲突概率。

•如果连续发生16次碰撞后，认为网络繁忙或故障，不再尝试发送。

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网工2022年5月第64题

网规2021年11月第24题

三、以太网帧结构

1、前面7+1字节用于时钟同步，不算入帧长。

2、数据46-1500字节，不够至少填充到46字节。

3、校验位4字节，CRC循环冗余校验32位。

•最小帧长64字节：6+6+2+46+4=64。

•最大帧长1518字节：6+6+2+1500+4=1518。

文封装

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网工2017年11月第21题

网工2018年11月第23题

网工2020年5月第24题

网规2018年11月第59题

网规2022年11月第50题

四、高速以太网

高速以太网物理介质命名规范：传输速率Mbps信号方式最大传输距离（百米）或介质类型

1、快速以太网

快速以太网的物理层规范如下表所示。其中，多模光纤的芯线直径为62.5μm，包层直径为125μm：单模光纤的芯线直径为8μm,包层直径也是125μm。（传输介质使用2对还是4对，采用屏蔽线还是非屏蔽线。UTP为非屏蔽双绞线，STP为屏蔽双绞线）

快速以太网物理层规范

屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线实物对比

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网工2018年5月第61题

网工2020年11月第63题

2、千兆以太网

1000Mbps以太网的传输速率更快，作为主干网提供无阻塞的数据传输服务。1996年3月，IEEE成立了802.3z工作组，开始制定1000Mbps以太网标准。后来又成立了有100多家公司参加的千兆以太网联盟（GigabitEthernetAlliance,GEA)，支持工作组的各项活动。

（1）千兆以太网两个标准802.3z和802.3ab（1000BASE-T），千兆需要4对双绞线，达到100米传输。

（2）1000BASE-LX标准可以使用单模和多模光纤传输。

（3）千兆以太网编码方法：4B/5B或8B/9B。

千兆以太网标准

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网工2019年11月第13题

网工2021年5月第62-63题

网工2022年11月第64题

网规2020年11月第18题

3、万兆以太网

2002年6月，标准发布，支持l0Gbps的传输速率，相应的标准如下表所示。

（1）万兆以太网标准：，支持10G速率，可用光纤或者双绞线传输。

（2）万兆以太网基本应用于点到点线路，不再共享带宽，没有冲突检测，载波监听和多路访问技术也不再重要。万兆以太网和万兆以太网采用与传统以太网同样的帧结构。

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网工2021年5月第16题

网工2021年11月第12题

网规2022年11月第19题

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