计算机三级知识点以太网思维导图

查看详情

本思维导图主要总结计算机计算机三级网络技术知识点以太网

树图思维导图提供计算机三级知识点以太网思维导图在线思维导图免费制作，点击“编辑”按钮，可对计算机三级知识点以太网思维导图进行在线思维导图编辑，本思维导图属于思维导图模板主题，文件编号是：39449220dc68865122eb65d36c11c914

思维导图考研考证计算机考试网络技术以太网

举报/反馈

思维导图大纲

计算机三级知识点以太网思维导图模板大纲

1.以太网的发展

1976年7月，Bob在ALOHA网络的基础上，提出总线型局域网的设计思想，并提出冲突检测、载波侦听与随机后退延迟算法，将这种局域网命名为以太网(Ethernet)。

以太网的核心技术是：

介质访问控制方法CDMA/CD.这种方法解决了多结点共享公用总线的问题。

早期以太网的传输介质是同轴电缆，后用双绞线，再后用光纤。

2.以太网的帧结构与工作流程

(1)以太网数据发送流程

冲突：

多个站点同时利用总线发送数据，导致数据接收不正确。

总线网没有控制中心，如果一个站点发送数据帧，以广播方式通过总线发送，每一个站点都能收到数据帧，其它站点也可以同时发送，因此冲突不可避免。

CSMA/CD发送流程可简单概括为：

先听后发，边听边发，冲突停止，延迟重发。

实现公共传输介质的控制策略，需要解决的问题是：

载波侦听，冲突检测，冲突后的处理方法。

(a)载波侦听

结点利用总线发送数据时，首先侦听总线是否空闲，以太网规定发送数据采用曼彻斯特编码。

判断总线是否空闲可以判断总线上是否有电平跳变。

不发生跳变总线空闲。此时如果有结点已准备好发送数据，可以启动发送。

(b)冲突检测方法

载波侦听不能完全消除冲突，原因是数字信号是以一定的速率传输的。

例如：

结点A发送数据帧时，离他1000m距离的结点在一定的时间延迟后才能收到数据帧，此时间段内如果B也发送数据，造成冲突。从物理层上看，冲突时多个信号叠加，导致波形不同于任何结点的波形信号。

解决方案：

结点A发送数据前，先发送侦听信号，如果侦听信号在最大距离传输时间2倍时，没有冲突信号出现，结点A肯定取得总线的访问权。

冲突信号的延迟时间=2*D/V。其中：D是结点到最远结点的距离，V表示信号传输速度，信号往返的时间为延迟时间。

进行冲突检测的方法有两种：

比较法：

将发送信号波形与从总线上接收的信号比较，如果不同说明有冲突。

违例编码法：

检查总线上的波形是否符合曼彻斯特编码规则，不符合说明有冲突。

(c)冲突解决方案

发现冲突，停止发送如果发送数据的过程中检测出冲突，为解决信道争用冲突，发送结点停止发送，随机延迟后重发的流程。

随机延迟后重发的第一步：发送冲突加强信号，目的是延续冲突的持续时间，使得网络中的所有结点都能检测出冲突的存在，并立即丢弃冲突帧，提高信道利用率。

随机延迟重发。以太网协议规定每帧的最大重发次数不得超过16次，若超过则认为线路故障。为公平解决信道争用问题，需要确定后退延迟算法。典型的CSMA/CD采用二进制指数退避算法，退避延迟时间计算为：t=2k×R×a 。其中：a是冲突窗口大小，R是随机数，k为冲突次数，定义k的最大值，一旦k是最大值时是最后一次发送。每次的延迟时间都会根据公式求出。

以太网中任何结点都需要通过CSMA/CD方法争取总线使用权，从准备发送到成功发送时间不确定。因此又称为随机争用介质访问控制方法。简单易实现。

(2)以太网帧结构

前导码(7B)与帧前定界符字段：

用于接收同步阶段。

目的地址与源地址(6B)：

分别表示帧的接收节点地址与发送节点的硬件地址。

类型字段：

表示网络层使用的协议类型。

数据字段(46B—15000B)：

是高层待发送的数据部分。

帧校验字段：

采用32位的循环冗余校验。