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一文读懂Bt种子、磁力链接、直链、p2p这些下载的区别 - 知乎

一文读懂Bt种子、磁力链接、直链、p2p这些下载的区别 - 知乎首发于编程技术切换模式写文章登录/注册一文读懂Bt种子、磁力链接、直链、p2p这些下载的区别咖灵这个人很懒，什么都没写。什么是直链什么是Bt种子什么是磁力什么是p2p它们有什么区别，原理分别是什么我们先说什么是直链直链就是直接从服务器下载数据他是我们日常生活中最最最常见的下载方式我们从应用商店下载软件或者从网页下载各种图片、音乐、视频等可以直接被下载的就是直链比如我们打开网页，想下载一个微信当你点击下载按钮的时候网页就会直接帮你下载这时我们复制它的下载连接粘贴到txt文本上可以看到使用的是http协议那我们在看一下磁力和种子是怎样的我们直接复制它的连接然后粘贴到txt文本上看一下这个链接是什么意思，我们等会在说有人可能会问为什么种子的链接是走http协议的别急，我们直接点击种子下载可以看到只是通过http协议给你一个种子种子的格式为torrent你得自己拿着这个种子通过下载器去下载我这里就以迅雷为例我们把种子拖拽到迅雷上它就会自动识别种子可以看到这部18.21GB的电影就在这里然后我们在点击下载就可以拿到了那什么是P2P呢P2P就是peer to peer的缩写翻译过来可以理解为个人对个人直链把服务器作为中心让用户去下载因为服务器的带宽有限所以下载的人越多每个人所能享受的下载带宽就会分的更少下载速度就越慢而P2P就是“去中心化”不依赖服务器每个人都相当于一台服务器你在下载的同时，也在上传数据因为你下载的数据就是别人所上传给你的你所享受下载的同时也需要服务与别人这就是人人为我，我为人人的精神所以与直链相反下载的人越多，下载的速度就越快那什么是Bt种子和磁力链接呢其实Bt种子和磁力链接的下载方式都是P2P它们的区别只是寻找资源的方式不同之前我们看到磁力链接的地址名字是magnet:?xt=urn:btih:xxxxxxx这样的什么意思呢，磁力链采用的是DHT全称是Distributed Hash Table意思就是分布式哈希表顾名思义就是一种分布式的存储方法它以magnet:?xt=urn:btih：开头后面跟着的就是文件的哈希表生成的特征码你可以把它理解为一个资源的身份证你想要下载某个资源就通过这个身份证去找到它不过这不是一般的身份证这个身份证比较特殊它分成了很多个小块这些小块都有一个唯一的id把这么多小块的id整理成一个数据表格（哈希表）在下载前会将这个表分发给不同的用户每个用户就可以通过这个数据表格进行寻找地址和下载比如举个简单的磁力下载方式的例子用户A想要下载资源《雷神》但是他不知道哪里才有《雷神》所以他就问附近的用户B和用户C知不知道如果B和C也不知道那么用户B和C就会问附近的用户DEFG以此类推，终于最终G知道哪里有资源《雷神》然后就告诉了用户A哪些人电脑上有资源《雷神》然后用户A就跟这些人联系上了并进行了下载而Bt种子的下载方式要简便一点他不用层层像这么多人打听从种子上解析就可以查询到谁会有资源《雷神》这个谁就相当于上面提到的用户G它也叫做追踪服务器然后根据用户G（追踪服务器）提供的信息地址去找那些用户进行下载就可以了所以种子和磁力就是寻找资源的方式不同而已不难发现我们通过p2p下载的资源很多都是些非法资源比如说常见的盗版电影老司机的兰博基尼受版权保护的其他资源等如果直接通过直链下载提供该下载的服务器会被直接封杀和律师函警告bt种子如果查到了追踪服务器也会被封杀掉该追踪服务器不过一般种子比较多，而且也很难被查杀那至于磁力链接嘛~~~~~[表情自行脑部]~~~~那什么p2p下载器最好用呢众所周知，可能国内用迅雷的用户是最多的但是不开会员的话可能下载速度不会如你所意也有很多其它的免费的下载器比迅雷要“干净”、“文明”但是我个人还是用的迅雷因为我试过很多下载器同一个磁力链接迅雷要比其他的下载器快很多而且很多冷门资源其他的下载器都是0kb/s所以我不得不用迅雷如果你是一个不怎么经常需要用到p2p的那么我建议你可以找一些干净的下载器如果你需要经常p2p下载，还是一些比较冷门的资源那么迅雷觉得是最适合的当然前提你得开会员可能有人会问了你刚刚不是说了他们的下载原理吗都是以拥有该资源的用户作为节点拥有该资源的用户越多下载的速度就会越快啊跟下载器有什么关系我之前试了很多个同样的bt磁力链接用迅雷的速度就是要比其他的更快不信你们也可以试一试至于原因，因为迅雷的技术也未对外公开所以我也不百分百保证是因为什么我觉得CSDN上有位博客写的不错所以分享一下，可以参考一下那么有人会说我不想服务给他人了要怎么办有两种办法第一种是删除掉你下载的磁力资源第二种是关闭p2p的下载器没错，比如迅雷，不管你是否在下载只要你打开它你就可以通过任务管理器看到有网速在上传你关闭该程序后马上就会恢复到了0但是怎么说呢，如果占用的带宽特别低不影响使用我还是建议你们大方一点因为我怕哪天轮到我下载的时候世界会突然异常安静~发布于 2022-08-08 19:40下载BT 下载（BitTorrent）磁力链接赞同 21619 条评论分享喜欢收藏申请转载文章被以下专栏收录编

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以太网（Ethernet） - 知乎

以太网（Ethernet） - 知乎首页知乎知学堂发现等你来答切换模式登录/注册以太网（Ethernet）以太网的标准拓扑结构为总线型拓扑，但目前的快速以太网（100BASE-T、1000BASE-T标准）为了减少冲突，将能提高的网络速度和使用效率最大化，使用交换机（Switch hub）来进行网络连…查看全部内容关注话题管理分享百科讨论精华视频等待回答详细内容以太网（英语：Ethernet）是一种计算机局域网技术。IEEE组织的IEEE 802.3标准制定了以太网的技术标准，它规定了包括物理层的连线、电子信号和介质访问控制的内容。以太网是目前应用最普遍的局域网技术，取代了其他局域网标准如令牌环、FDDI和ARCNET。以太网的标准拓扑结构为总线型拓扑，但目前的快速以太网（100BASE-T、1000BASE-T标准）为了减少冲突，将能提高的网络速度和使用效率最大化，使用交换机（Switch hub）来进行网络连接和组织。如此一来，以太网的拓扑结构就成了星型；但在逻辑上，以太网仍然使用总线型拓扑和CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection，即载波多重访问/碰撞侦测）的总线技术。概述：1990年代的以太网网卡或叫NIC（Network Interface Card，以太网适配器）。这张卡可以支持基于同轴电缆的10BASE2 (BNC连接器，左)和基于双绞线的10BASE-T（RJ-45，右）。以太网实现了网络上无线电系统多个节点发送信息的想法，每个节点必须获取电缆或者信道才能传送信息，有时也叫作以太（Ether）。这个名字来源于19世纪的物理学家假设的电磁辐射媒体——光以太。每一个节点有全球唯一的48位地址也就是制造商分配给网卡的MAC地址，以保证以太网上所有节点能互相鉴别。由于以太网十分普遍，许多制造商把以太网卡直接集成进计算机主板。以太网通讯具有自相关性的特点，这对于电信通讯工程十分重要。CSMA/CD共享介质以太网：带冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）技术规定了多台电脑共享一个通道的方法。这项技术最早出现在1960年代由夏威夷大学开发的ALOHAnet，它使用无线电波为载体。这个方法要比令牌环网或者主控制网简单。当某台电脑要发送信息时，在以下行动与状态之间进行转换：开始 - 如果线路空闲，则启动传输，否则跳转到第4步。发送 - 如果检测到冲突，继续发送数据直到达到最小回报时间（min echo receive interval）以确保所有其他转发器和终端检测到冲突，而后跳转到第4步。成功传输 - 向更高层的网络协议报告发送成功，退出传输模式。线路繁忙 - 持续等待直到线路空闲。线路空闲 - 在尚未达到最大尝试次数之前，每隔一段随机时间转到第1步重新尝试。超过最大尝试传输次数 - 向更高层的网络协议报告发送失败，退出传输模式。就像在没有主持人的座谈会中，所有的参加者都通过一个共同的介质（空气）来相互交谈。每个参加者在讲话前，都礼貌地等待别人把话讲完。如果两个客人同时开始讲话，那么他们都停下来，分别随机等待一段时间再开始讲话。这时，如果两个参加者等待的时间不同，冲突就不会出现。如果传输失败超过一次，将延迟指数增长时间后再次尝试。延迟的时间通过截断二进制指数后移（英语：Exponential_backoff）（truncated binary exponential backoff）算法来实现。最初的以太网是采用同轴电缆来连接各个设备的。电脑通过一个叫做附加单元接口（Attachment Unit Interface，AUI）的收发器连接到电缆上。一条简单网路线对于一个小型网络来说很可靠，而对于大型网络来说，某处线路的故障或某个连接器的故障，都会造成以太网某个或多个网段的不稳定。因为所有的通信信号都在共享线路上传输，即使信息只是想发给其中的一个终端（destination），却会使用广播的形式，发送给线路上的所有电脑。在正常情况下，网络接口卡会滤掉不是发送给自己的信息，接收到目标地址是自己的信息时才会向CPU发出中断请求，除非网卡处于混杂模式（Promiscuous mode）。这种“一个说，大家听”的特质是共享介质以太网在安全上的弱点，因为以太网上的一个节点可以选择是否监听线路上传输的所有信息。共享电缆也意味着共享带宽，所以在某些情况下以太网的速度可能会非常慢，比如电源故障之后，当所有的网络终端都重新启动时。以太网中继器和集线器：在以太网技术的发展中，以太网集线器（Ethernet Hub）的出现使得网络更加可靠，接线更加方便。因为信号的衰减和延时，根据不同的介质以太网段有距离限制。例如，10BASE5同轴电缆最长距离500米（1,640英尺）。最大距离可以通过以太网中继器实现，中继器可以把电缆中的信号放大再传送到下一段。中继器最多连接5个网段，但是只能有4个设备（即一个网段最多可以接4个中继器）。这可以减轻因为电缆断裂造成的问题：当一段同轴电缆断开，所有这个段上的设备就无法通讯，中继器可以保证其他网段正常工作。类似于其他的高速总线，以太网网段必须在两头以电阻器作为终端。对于同轴电缆，电缆两头的终端必须接上被称作“终端器”的50欧姆的电阻和散热器，如果不这么做，就会发生类似电缆断掉的情况：总线上的AC信号当到达终端时将被反射，而不能消散。被反射的信号将被认为是冲突，从而使通信无法继续。中继器可以将连在其上的两个网段进行电气隔离，增强和同步信号。大多数中继器都有被称作“自动隔离”的功能，可以把有太多冲突或是冲突持续时间太长的网段隔离开来，这样其他的网段不会受到损坏部分的影响。中继器在检测到冲突消失后可以恢复网段的连接。随着应用的拓展，人们逐渐发现星型的网络拓扑结构最为有效，于是设备厂商们开始研制有多个端口的中继器。多端口中继器就是众所周知的集线器（Hub）。集线器可以连接到其他的集线器或者同轴网络。第一个集线器被认为是“多端口收发器”或者叫做“fanouts”。最著名的例子是DEC的DELNI，它可以使许多台具有AUI连接器的主机共享一个收发器。集线器也导致了不使用同轴电缆的小型独立以太网网段的出现。像DEC和SynOptics这样的网络设备制造商曾经出售过用于连接许多10BASE-2细同轴线网段的集线器。非屏蔽双绞线（unshielded twisted-pair cables , UTP）最先应用在星型局域网中，之后也在10BASE-T中应用，最后取代了同轴电缆成为以太网的标准。这项改进之后，RJ45电话接口代替了AUI成为电脑和集线器的标准线路，非屏蔽3类双绞线/5类双绞线成为标准载体。集线器的应用使某条电缆或某个设备的故障不会影响到整个网络，提高了以太网的可靠性。双绞线以太网把每一个网段点对点地连起来，这样终端就可以做成一个标准的硬件，解决了以太网的终端问题。采用集线器组网的以太网尽管在物理上是星型结构，但在逻辑上仍然是总线型的，半双工的通信方式采用CSMA/CD的冲突检测方法，集线器对于减少数据包冲突的作用很小。每一个数据包都被发送到集线器的每一个端口，所以带宽和安全问题仍没有解决。集线器的总传输量受到单个连接速度的限制（10或100 Mbit/s），这还是考虑在前同步码、传输间隔、标头、档尾和封装上都是最小花费的情况。当网络负载过重时，冲突也常常会降低传输量。最坏的情况是，当许多用长电缆组成的主机传送很多非常短的帧(frame)时，可能因冲突过多导致网络的负载在仅50%左右程度就满载。为了在冲突严重降低传输量之前尽量提高网络的负载，通常会先做一些设定以避免类似情况发生。桥接和交换：尽管中继器在某些方面分隔了以太网网段，使得电缆断线的故障不会影响到整个网络，但它向所有的以太网设备转发所有的数据。这严重限制了同一个以太网网络上可以相互通信的机器数量。为了减轻这个问题，桥接方法被采用，在工作在物理层的中继器之基础上，桥接工作在数据链路层。通过网桥时，只有格式完整的数据包才能从一个网段进入另一个网段；冲突和数据包错误则都被隔离。通过记录分析网络上设备的MAC地址，网桥可以判断它们都在什么位置，这样它就不会向非目标设备所在的网段传递数据包。像生成树协议这样的控制机制可以协调多个交换机共同工作。早期的网桥要检测每一个数据包，因此当同时处理多个端口的时候，数据转发比Hub（中继器）来得慢。1989年网络公司Kalpana发明了EtherSwitch，第一台以太网交换机。以太网交换机把桥接功能用硬件实现，这样就能保证转发数据速率达到线速。大多数现代以太网用以太网交换机代替Hub。尽管布线方式和Hub以太网相同，但交换式以太网比共享介质以太网有很多明显的优势，例如更大的带宽和更好的异常结果隔离设备。交换网络典型的使用星型拓扑，虽然设备在半双工模式下运作时仍是共享介质的多节点网，但10BASE-T和以后的标准皆为全双工以太网，不再是共享介质系统。交换机启动后，一开始也和Hub一样，转发所有数据到所有端口。接下来，当它记录了每个端口的地址以后，他就只把非广播数据发送给特定的目的端口。因此线速以太网交换可以在任何端口对之间实现，所有端口对之间的通讯互不干扰。因为数据包一般只是发送到他的目的端口，所以交换式以太网上的流量要略微小于共享介质式以太网。然而，交换式以太网仍然是不安全的网络技术，因为它很容易因为ARP欺骗或者MAC满溢而瘫痪，同时网络管理员也可以利用监控功能抓取网络数据包。当只有简单设备（除Hub之外的设备）连接交换机端口时，整个网络可能处于全双工模式。如果一个网段只有2个设备，那么冲突探测也不需要了，两个设备可以随时收发数据。这时总带宽是链路的2倍，虽然双方的带宽相同，但没有发生冲突就意味着几乎能利用到100%的带宽。交换机端口和所连接的设备必须使用相同的双工设置。多数100BASE-TX和1000BASE-T设备支持自动协商特性，即这些设备通过信号来协调要使用的速率和双工设置。然而，如果自动协商功能被关闭或者设备不支持，则双工设置必须通过自动检测进行设置或在交换机端口和设备上都进行手工设置以避免双工错配——这是以太网问题的一种常见原因（设备被设置为半双工会报告迟发冲突，而设备被设为全双工则会报告runt）。许多较低层级的交换机没有手工进行速率和双工设置的能力，因此端口总是会尝试进行自动协商。当启用了自动协商但不成功时（例如其他设备不支持），自动协商会将端口设置为半双工。速率是可以自动感测的，因此将一个10BASE-T设备连接到一个启用了自动协商的10/100交换端口上时将可以成功地创建一个半双工的10BASE-T连接。但是将一个配置为全双工100Mb工作的设备连接到一个配置为自动协商的交换端口时（反之亦然）则会导致双工错配。即使电缆两端都设置成自动速率和双工模式协商，错误猜测还是经常发生而退到10Mbps模式。因此，如果性能差于预期，应该查看一下是否有计算机设置成10Mbps模式了，如果已知另一端配置为100Mbit，则可以手动强制设置成正确模式。.当两个节点试图用超过电缆最高支持数据速率（例如在3类线上使用100Mbps或者3类/5类线使用1000Mbps）通信时就会发生问题。不像ADSL或者传统的拨号Modem通过详细的方法检测链路的最高支持数据速率，以太网节点只是简单的选择两端支持的最高速率而不管中间线路，因此如果速率过高就会导致链路失效。解决方案为强制通讯端降低到电缆支持的速率。以太网类型：除了以上提到的不同帧类型以外，各类以太网的差别仅在速率和配线。因此，同样的网络协议栈软件可以在大多数以太网上执行。以下的章节简要综述了不同的正式以太网类型。除了这些正式的标准以外，许多厂商因为一些特殊的原因，例如为了支持更长距离的光纤传输，而制定了一些专用的标准。很多以太网卡和交换设备都支持多速率，设备之间通过自动协商设置最佳的连接速度和双工方式。如果协商失败，多速率设备就会探测另一方使用的速率但是默认为半双工方式。10/100以太网端口支持10BASE-T和100BASE-TX。10/100/1000支持10BASE-T、100BASE-TX和1000BASE-T。部分以太网类型局域网（英语：Local Area Network，简称LAN）是连接住宅、学校、实验室、大学校园或办公大楼等有限区域内计算机的计算机网络。相比之下，广域网（WAN）不仅覆盖较大的地理距离，而且还通常涉及固接专线和对于互联网的链接。相比来说互联网则更为广阔，是连接全球商业和个人电脑的系统。在历经使用了链式局域网（英语：ARCNET）、令牌环与AppleTalk技术后，以太网和Wi-Fi（无线网络连接）是现今局域网最常用的两项技术。机理：局域网（Local Area Network, LAN），又称内网。指覆盖局部区域（如办公室或楼层）的计算机网络。按照网络覆盖的区域（距离）不同，其他的网络类型还包括个人网、城域网、广域网等。早期的局域网网络技术都是各不同厂家所专有，互不兼容。后来，电机电子工程师学会推动了局域网技术的标准化，由此产生了IEEE 802系列标准。这使得在建设局域网时可以选用不同厂家的设备，并能保证其兼容性。这一系列标准覆盖了双绞线、同轴电缆、光纤和无线等多种传输介质和组网方式，并包括网络测试和管理的内容。随着新技术的不断出现，这一系列标准仍在不断的更新变化之中。以太网（IEEE 802.3标准）是最常用的局域网组网方式。以太网使用双绞线作为传输介质。在没有中继的情况下，最远可以覆盖200米的范围。最普及的以太网类型数据传输速率为100Mb/s，更新的标准则支持1000Mb/s和10Gb/s的速率。其他主要的局域网类型有令牌环和FDDI（光纤分布数字接口，IEEE 802.8）。令牌环网络采用同轴电缆作为传输介质，具有更好的抗干扰性；但是网络结构不能很容易的改变。FDDI采用光纤传输，网络带宽大，适于用作连接多个局域网的骨干网。近两年来，随着802.11标准的制定，无线局域网的应用大为普及。这一标准采用2.4GHz 和5.8GHz 的频段，数据传输速度最高可以达到300Mbps和866Mbps。局域网标准定义了传输介质、编码和介质访问等底层（一二层）功能。要使数据通过复杂的网络结构传输到达目的地，还需要具有寻址、路由和流量控制等功能的网络协议的支持。TCP/IP（传输控制协议/互联网络协议）是最普遍使用的局域网网络协议。它也是互联网所使用的网络协议。其他常用的局域网协议包括，IPX、AppleTalk等。在无线 LAN 中，用户可以在覆盖区域内不受限制地移动。无线网络因其易于安装而在住宅和小型企业中流行起来。大多数无线局域网都使用 Wi-Fi，因为它内置于智能手机、平板电脑和笔记本电脑中。客人通常可以通过热点服务上网。网络拨接互联网（英语：Internet）是指20世纪末期兴起电脑网络与电脑网络之间所串连成的庞大网络系统。这些网络以一些标准的网络协议相连。它是由从地方到全球范围内几百万个私人、学术界、企业和政府的网络所构成，通过电子、无线和光纤网络技术等等一系列广泛的技术联系在一起。互联网承载范围广泛的信息资源和服务，比方说相互关系的超文本文件，还有万维网（WWW）的应用、电子邮件、通话，以及文件共享服务。互联网的起源可以追溯到1960年代美国联邦政府委托进行的一项研究，目的是创建容错与电脑网络的通信。互联网的前身ARPANET最初在1980年代作为区域学术和军事网络连接的骨干。1980年代，NSFNET（英语：NSFNET）成为新的骨干而得到资助，以及其他商业化扩展得到了私人资助，这导致了全世界网络技术的快速发展，以及许多不同网络的合并结成更大的网络。到1990年代初，商业网络和企业之间的连接标志着向现代互联网的过渡。尽管互联网在1980年代只被学术界广泛使用，但商业化的服务和技术，令其极快的融入了现代每个人的生活。互联网并不等同万维网，互联网是指凡是能彼此通信的设备组成的网络就叫互联网，指利用TCP/IP通讯协定所创建的各种网络，是国际上最大的互联网，也称“国际互联网”。万维网是一个由许多互相链接的超文本组成的系统，通过互联网访问。在此定义下，万维网是互联网的一项服务。不过多数民众并不区分两者，常常混用。连接技术：任何需要使用互联网的计算机必须通过某种方式与互联网进行连接。互联网接入技术的发展非常迅速，带宽由最初的14.4Kbps发展到目前的100Mbps甚至1Gbps带宽，接入方式也由过去单一的电话拨号方式，发展成现在多样的有线和无线接入方式，接入终端也开始朝向移动设备发展。并且更新更快的接入方式仍在继续地被研究和开发。架构：最顶层的是一些应用层协议，这些协议定义了一些用于通用应用的数据报结构，包括FTP及HTTP等。中间层是UDP协议和TCP协议，它们用于控制数据流的传输。UDP是一种不可靠的数据流传输协议，仅为网络层和应用层之间提供简单的接口。而TCP协议则具有高的可靠性，通过为数据报加入额外信息，并提供重发机制，它能够保证数据不丢包、没有冗余包以及保证数据包的顺序。对于一些需要高可靠性的应用，可以选择TCP协议；而相反，对于性能优先考虑的应用如流媒体等，则可以选择UDP协议。最底层的是互联网协议，是用于报文交换网络的一种面向数据的协议，这一协议定义了数据包在网际传送时的格式。目前使用最多的是IPv4版本，这一版本中用32位定义IP地址，尽管地址总数达到43亿，但是仍然不能满足现今全球网络飞速发展的需求，因此IPv6版本应运而生。在IPv6版本中，IP地址共有128位，“几乎可以为地球上每一粒沙子分配一个IPv6地址”。IPv6目前并没有普及，许多互联网服务提供商并不支持IPv6协议的连接。但是，可以预见，将来在IPv6的帮助下，任何家用电器都有可能连入互联网。互联网承载着众多应用程序和服务，包括万维网、社交媒体、电子邮件、移动应用程序、多人电子游戏、互联网通话、文件分享和流媒体服务等。提供这些服务的大多数服务器托管于数据中心，并且通过高性能的内容分发网络访问。万维网（英语：World Wide Web）亦作WWW、Web、全球广域网，是一个透过互联网访问的，由许多互相链接的超文本组成的信息系统。英国科学家蒂姆·伯纳斯-李于1989年发明了万维网。1990年他在瑞士CERN的工作期间编写了第一个网页浏览器。网页浏览器于1991年1月向其他研究机构发行，并于同年8月向公众开放。罗伯特·卡里奥设计的Web图标万维网是信息时代发展的核心，也是数十亿人在互联网上进行交互的主要工具。网页主要是文本文件格式化和超文本置标语言（HTML）。除了格式化文字之外，网页还可能包含图片、视频、声音和软件组件，这些组件会在用户的网页浏览器中呈现为多媒体内容的连贯页面。万维网并不等同互联网，万维网只是互联网所能提供的服务其中之一，是靠着互联网运行的一项服务。参考文献： Wendell Odom. CCENT/CCNA ICND1 100-105 Official Cert Guide. Cisco Press. 2016: 43页. ISBN 978-1-58720-580-4.Internet协议观念与实现ISBN 9577177069Internet协议观念与实现ISBN 9577177069IEEE 802.3-2008 Section 3 Table 38-2 p.109IEEE 802.3-2008 Section 3 Table 38-6 p.111网络化生存，乔岗，中国城市出版社，1997年，ISBN 978-7-5074-0930-7Richard J. Smith, Mark Gibbs, Paul McFedries 著，毛伟、张文涛译，Internet漫游指南，人民邮电出版社，1998年. ISBN 978-7-115-06663-3世界是平的，汤马斯·佛里曼著，2005年出版. ISBN 978-986-80180-9-9内容采用CC BY-SA 3.0授权。浏览量2690 万讨论量9728 帮助中心知乎隐私保护指引申请开通机构号联系我们举报中心涉未成年举报网络谣言举报涉企侵权举报更多关于知乎下载知乎知乎招聘知乎指南知乎协议更多京 ICP 证 110745 号 · 京 ICP 备 13052560 号 - 1 · 京公网安备 11010802020088 号 · 京网文[2022]2674-081 号 · 药品医疗器械网络信息服务备案（京）网药械信息备字（2022）第00334号 · 广播电视节目制作经营许可证:（京）字第06591号 · 服务热线：400-919-0001 · Investor Relations · © 2024 知乎北京智者天下科技有限公司版权所有 · 违法和不良信息举报：010-82716601 · 举报邮箱：jubao@zhihu.

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- 50G QSFP28 DAC

- 50G QSFP28 Breakout DAC

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- 50G DSFP Breakout DAC

100G DAC AOC

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- 100G QSFP28 AOC

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关于 RJ45 电缆您需要了解的一切：连接器、接口和以太网

2023 年 9 月 28 日

RJ45 电缆和连接器是互联世界的无名英雄，可实现跨庞大网络的无缝通信和数据传输。本指南旨在揭开 RJ45 电缆的神秘面纱，探索从其结构和连接器类型到其在以太网接口中的作用的所有内容。无论您是网络新手还是需要复习的 IT 老手，以下都是您需要了解的有关 RJ45 电缆的信息。

内容

隐藏

什么是 RJ45 电缆？

RJ45连接器

2.1

RJ45 连接器概述

2.2

RJ45 连接器引脚分配和颜色代码

2.3

RJ45 连接器类型

2.3.1

标准 RJ45 连接器

2.3.2

屏蔽 RJ45 连接器

RJ45 电缆类型

3.1

RJ45 电缆概述

3.2

Cat5e 与 Cat6 电缆

3.2.1

超五类电缆

3.2.2

六类电缆

3.3

屏蔽电缆与非屏蔽电缆

3.3.1

屏蔽线

3.3.2

非屏蔽电缆

RJ45接口

4.1

什么是 RJ45 接口？

4.2

以太网连接中的 RJ45 接口

4.3

常见的RJ45接口：8P8C和RJ11

RJ45电缆的应用

5.1

使用 RJ45 电缆进行以太网连接

5.2

RJ45电缆的其他应用

结论

常见问题解答（FAQ）

7.1

问：什么是 RJ45 电缆？

7.2

问：RJ45 和以太网有什么区别？

7.3

问：RJ45 电缆的颜色代码是什么？

7.4

问：RJ45 电缆有哪些不同的应用？

7.5

问：RJ45和RJ11有什么区别？

7.6

问：跳线和以太网电缆有什么区别？

7.7

问：六类和七类以太网电缆有什么区别？

7.8

问：什么是RJ45端口？

7.9

问：哪里可以买到 RJ45 电缆？

7.10

问：RJ45 电缆可以支持的最大距离是多少？

以太网（Ethernet） - 知乎

以太网（Ethernet） - 知乎首页知乎知学堂发现等你来答切换模式登录/注册以太网（Ethernet）以太网的标准拓扑结构为总线型拓扑，但目前的快速以太网（100BASE-T、1000BASE-T标准）为了减少冲突，将能提高的网络速度和使用效率最大化，使用交换机（Switch hub）来进行网络连…查看全部内容关注话题管理分享百科讨论精华视频等待回答切换为时间排序奔驰的STAR3电子电气架构（下）——以太网和供电朱玉龙汽车行业等 7 个话题下的优秀答主[图片] 传统汽车企业在Domain架构下，把CAN网络替换成以太网骨干网，是围绕远程信息系统和自动辅助驾驶系统两大块内容，并且在整车不断增加的软件数量，这些按照原有的设计，对主干网络的通信带宽的需求不断增长。借助汽车以太网，面向服务的通信概念正在进入车辆网络（SOME/IP、C/S 通信），这是汽车软件往功能扩展和灵活性增加的必要的路径。 [图片] ▲图 1. 奔驰STAR 3 上的车载以太网网络拓扑 [图片] Part 1 STAR 3的里面的汽车以太网面向信…阅读全文赞同 111 条评论分享收藏为什么以太网比CAN网络传输速率快，但是时延反而是CAN更低（CAN的实时性好个人理解就是时延低）？Wi-Fi研习者Wi-Fi话题下的优秀答主MAC的因素影响挺大的。CAN的竞争过程是一个具有优先级的固定时隙的分布式仲裁过程。强调几个特点，分布式，固定时隙，优先级。分布式意味着CAN和Ethernet有一定程度是类似的，也就是都可以不需要中心控制，可以自己判定自己是否能发，而其他具有中心控制的典型是TDMA。固定时隙是MAC竞争过程的时候，CAN是固定几个时隙做仲裁的（也就是CAN ID部分），在时隙结束时，就可以得出胜利者，并进行发送。竞争时间是确定性的。而Etherne…阅读全文赞同 372 条评论分享收藏喜欢车载以太网如何做故障诊断？jasonj333上海小鹏汽车科技有限公司嵌入式软件测试资深工程师UDS诊断作为汽车ECU里的一个服务功能，位于应用层，它的实现需要有网络的支撑，我们把基于CAN总线实现的UDS诊断称为DoCAN，基于Ethernet实现的UDS诊断称为DoIP ”DoIPDoIP“Diagnostic communication over Internet Protocol，我们把通过以太网协议，承载UDS数据，实现诊断通信的这种方式称为DoIP ”DoIP的好处有哪些呢？ “相比DoCAN中CAN网络的封闭性，DoIP由于Ethernet的互联互通，可以实现车与车、车与人的远距离诊断通信 ”…阅读全文赞同 212 条评论分享收藏喜欢如何在家庭布设万兆局域网？什么值得买已认证账号前言本文10000余字，150余图。共分为7节，阅读需要25分钟。没有耐心看完的可以根据文章前的目录菜单，然后选择感兴趣的章节标题自行进行跳转阅读。前言——说些目录啥的电磁炮杂谈——仅仅是晒单有啥意思，笔主唠叨些东西，含大量干货，不感兴趣者可随意跳过购买历程——购买前进行了一番电商平台比价，进行选择的过程，可酌情跳过外观展示——喜（sang）闻（xin）乐（bing）见（kuang）的开箱图赏搭建过程——插入！启动！装…阅读全文赞同 25232 条评论分享收藏喜欢为什么以太网mtu值被设定为1500?外太空的金山通信小白一枚，在学习中分享知识，还望多多指点什么是MTU？为什么MTU值普遍都是1500？什么是MTUMaximum Transmission Unit，缩写MTU，中文名是：最大传输单元。这是哪一层网络的概念？从下面这个表格中可以看到，在7层网络协议中，MTU是数据链路层的概念。MTU限制的是数据链路层的payload，也就是上层协议的大小，例如IP，ICMP等。 [图片] MTU有什么用？举一个最简单的场景，你在家用自己的笔记本上网，用的是路由器，路由器连接电信网络，然后访问了 http://www.baidu.com ，从你…阅读全文赞同 1309 条评论分享收藏喜欢以太网和互联网是相同的概念吗？华为云开发者联盟已认证账号以太网是现实世界中最普遍的一种计算机网络，作为一种计算机局域网技术，它和互联网有什么区别与联系呢？我们现在来一起分别探讨与深入研究一下它们各自的定义与它们之间的区别！一. 什么是以太网？以太网(Ethernet)指的是由 Xerox公司创建并由Xerox、Intel和 DEC公司联合开发的基带局域网规范，通用的以太网标准于1980年9月30日出台，是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准（是局域网的一种）。以太网是一种计算机局域…阅读全文赞同 12添加评论分享收藏喜欢如何开发FPGA的以太网接口？青山破岩没过英语六级的码农不是好电工！没有人提到主要看指标吗？如果你的项目要求只是要求以太网连接，速度在100Mbps以下的话，建议你用 Qsys 搭Nios软核，Altera有现成的例程，直接编译一下就能用，这是最快的方法。如果你的项目要求速度要求100Mbps以上，但只是单点对单点通信，不需要利用以太网的组网功能，纯粹是把千兆网当成高速串口用的话。那么需要熟读 Triple Speed Ethernet 这个IP核的手册，至少全文读一遍，然后针对性的再读第二遍，然后你会发现固定IP…阅读全文赞同 11930 条评论分享收藏喜欢如何在家庭布设万兆局域网？厦门陈奕迅器材党，老法师。大家好。我家是万兆光电混合万兆网络。我来回答。 (看这个提问下面个别回答，纯是在晒自家豪华或者复杂配置，却没有给大家任何有用的可实施的建议，我实在看不下去了。) 分几个部分需求方案和预算实施细节前言acwifi 群里有个有钱小伙，买了一个华硕 AX89X，有两个万兆口，想用起来。我当时解答了他，于是他去京东买了一个全新的万兆网卡插到电脑上。然后我帮助他把网络调通了。然后他转给我66元当做辛苦费。他问我：我现…阅读全文赞同 13916 条评论分享收藏喜欢为什么10Mbit/s以太网取51.2us为争用期长度？怎么计算的得来的？弈心计算机网络话题下的优秀答主10/100M以太网帧的最小长度为64bytes（1000M为512bytes）。以太网之所以要规定帧的最小长度是为了让数据传送方在半双工场景下能够保证碰撞检测（参考CSMA/CD)。端到端往返时间（也就是争用期） = 数据大小 / 带宽，这里数据大小取10/100M以太网帧的最小长度64byte，将它乘以8转换成bit，然后除以带宽10Mb/s（10^7bps），也就是： 8*64bits/10^7bps =51.2us，也就是提问人问到的争用期长度。既然谈到了争用期，这里再补充说一点…阅读全文赞同 305 条评论分享收藏喜欢与传统以太网协议相比，车载以太网协议有哪些特点？优势是什么？Wi-Fi研习者Wi-Fi话题下的优秀答主两者还是有不少区别的，商业标准或者商业协议设计很多都是要紧密贴合场景需求的，或者说底层肯定有需求。所以首先要理解一个大前提，就是车载网络的约束和传统计算机网络的区别。车载以太网场景的限制这个约束体现在空间上 [图片] 好比上图，是一个比较小型数据中心，不是那么规整的线缆连接。线缆很多，比较杂乱。如果是数据中心这样比较开阔的空间的话，实际上还是比较好部署，起码约束没那么多。但是如果是车载网络的话，这么复杂的…阅读全文赞同 322 条评论分享收藏喜欢以太网是什么鬼？Karminski-牙医码农 | homelab级垃圾佬 | 前掘金技术总监In late 1972, Metcalfe and his Xerox PARC colleagues developed the first experimental Ethernet system to interconnect the Xerox Alto, a personal workstation with a graphical user interface. The experimental Ethernet was used to link Altos to one another, and to servers and laser printers. The signal clock for the experimental Ethernet interface was derived from the Alto's system clock, which res…阅读全文赞同 198 条评论分享收藏喜欢如何在家庭布设万兆局域网？ideaee本号不卖，开价百万以下的别来烦我不知道你要这万兆局域网的目的是什么，这可满满的都是钱啊。不光中间的线要好一点，关键在于远程终端都得有万兆口才行。现在大多数电脑都还只有千兆网口，很多时候你弄了这个根本没用。或者硬盘读写速度不够的话也没用。聊几个最近加入购物车却一直没败的东西吧。首先是QNAP自家的万兆交换机 [图片] 有8口的和12口的两个版本，8口的三千多，家里电脑数量不多的话用8口的就行了，但是如果电脑数量多的话最好用这个12口的，同时支持光…阅读全文赞同 9839 条评论分享收藏喜欢打开网络共享中的文件是不是等于下载回本地后打开？xc198一个多领域爱好者 B站xc1984759471看得出来，有很多人压根就不理解我下面说的意思。我只是说打开网络文件的效果和打开本地磁盘上的文件效果是一样的，我什么时候说网络存储不加载到本地的事了？任何一个文件，无论是存储在哪里，cpu要想运行某个程序，打开某个文件，首先就要加载进内存，这是毋庸置疑的。对于网络存储，更是如此，但是网络存储的文件就一定是必须得先缓存到本地磁盘上再加载进内存？难道就不能通过软件手段直接加载进内存的缓冲区？更何况我已经…阅读全文赞同 1910 条评论分享收藏喜欢为什么以太网比CAN网络传输速率快，但是时延反而是CAN更低（CAN的实时性好个人理解就是时延低）？Polelink上海北汇信息已认证账号以太网的概念是1973年提出的，使用CSMA/CD（载波监听多路访问和冲突检测）技术，通常使用双绞线（UTP线缆）进行组网。包含标准以太网（10Mbit/s）、快速以太网（100Mbit/s）、千兆网（1Gbit/s）和10G以太网（10Gbit/s）。它们符合IEEE802.3。 [图片] 以太网采用串行方式传输数据，但是带宽由多个设备共享，这也是以太网的优势所在。但是所有的发送端没有基于时间的流量控制，采用尽力而为（BestEffort）的转发机制，即这些发送端永远只…阅读全文赞同 261 条评论分享收藏喜欢如何理解SOME/IP的面向服务？菠萝菠萝蜜计算机科学对带宽的不断增长需求已经迫使汽车行业超越了CAN、FlexRay甚至MOST等传统通信方式。我们谈论的是诸如信息娱乐、高级驾驶辅助系统（ADAS）、高度自动驾驶以及OTA升级等应用。所有这些新型汽车解决方案都需要快速的数据传输速度，达到100 Mbps。此外，从现有的基于信号的通信（如CAN、LIN）向基于服务的通信的范式转变是可以带来巨大变革的。以太网出现了，考虑到ECU在车内外的不断变化的通信需求，它成为了最佳选择。作为业内广…阅读全文赞同 21 条评论分享收藏喜欢以太网与互联网有什么区别？xin yu主要差别：以太网是一种局域网，只能连接附近的设备，因特网是广域网，我们可以通过因特网连接到美国去得到消息。两者都算是用来连接电脑的网络，但是两者的范围是不同的。以太网是局限在一定的距离之内的，我们可以有成千上百个以太网；但是因特网呢，是最大的广域网了，我们只有一个因特网，所以因特网又可以说是网络中的网络。因特网是一个超大的国际化的系统，它能够把世界上的各个地方的网络连接起来，私人的，公共的，学…阅读全文赞同 18615 条评论分享收藏喜欢什么是局域网?什么是以太网?它们的关系是什么？Virtrue某数通厂弱鸡SE比喻一下一个小区就是个局域网，一个城市里由一个个小区构成，就构成了城域网，城与城连接起来就构成了一个非常大和远的网，可以叫广域网，全世界的连在一起的就是互联网然后小区里需要修路，城市连接各小区公共服务设施也需要修路路有石子路，沥青路，水泥路，铁路（介质不同，如双绞线，光纤，电话线等）也有不同的宽度规格和道路类型和允许跑的车的种类比如X车道，X级公路，高速公路，地铁，高铁等（不同的链路协议，如以…阅读全文赞同 14412 条评论分享收藏喜欢车载以太网和PC端以太网的联系和区别？Defry首席吹逼系统和软件攻城狮针对车载以太网，我专栏里有相关文章，感兴趣可详细看下： Vehicle攻城狮我简单列几条联系和区别，首先在标准和线束上：消费用以太网的标准主要采用10BASE-2、10/100BASE-TX和1000BASE-T，其中 1000BASE-T是使用RJ45接口，需要四对双绞线共8根线进行数据传输，而10/100BASE-TX则是只使用四对双绞线其中的两对共4根线进行数据传输，如下是100BASE-TX的示意图（使用了两对双绞线）。在很早之前的10BASE-2则是同轴电缆进行数据传输…阅读全文赞同 39添加评论分享收藏喜欢车载以太网诊断协议—DoIp心向大海奇瑞新能源汽车股份有限公司软件工程师阅读全文赞同 4添加评论分享收藏喜欢举报浏览量2690 万讨论量9728 帮助中心知乎隐私保护指引申请开通机构号联系我们举报中心涉未成年举报网络谣言举报涉企侵权举报更多关于知乎下载知乎知乎招聘知乎指南知乎协议更多京 ICP 证 110745 号 · 京 ICP 备 13052560 号 - 1 · 京公网安备 11010802020088 号 · 京网文[2022]2674-081 号 · 药品医疗器械网络信息服务备案（京）网药械信息备字（2022）第00334号 · 广播电视节目制作经营许可证:（京）字第06591号 · 服务热线：400-919-0001 · Investor Relations · © 2024 知乎北京智者天下科技有限公司版权所有 · 违法和不良信息举报：010-82716601 · 举报邮箱：jubao@zhihu.

以太网（Ethernet）相关基础知识-CSDN博客

以太网（Ethernet）相关基础知识

无名大学生

已于 2022-05-17 21:11:58 修改

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于 2022-05-17 16:21:41 首次发布

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最近正好在学习以太网，感觉非常有用，进行一个总结，欢迎指正。

如今，以太网已在现实中大量使用，低廉的价格和较快的速度都是它从许多网络中存活下来的因素。学校/公司中大多用得都是以太网。

以太网电缆（Ethernet Cabling）

曼彻斯特编码（Manchester encoding）

以太网MAC子层协议（The Ethernet MAC Sublayer Protocol）

交换式以太网（Switched Ethernet）

本地网络互联（Local Internetworking）

以太网电缆（Ethernet Cabling）

从上到下，分别是粗同轴电缆、细同轴电缆、双绞线、光纤

术语10base5的含义是：它使用基带信号运行在10Mbps的速率上，并且所支持的分段长度可以达到500米。第一个数字是以Mbps为单位的速度值，然后紧跟着单词“Base”标明了它使用基带传输。最后，如果介质是同轴电缆，则它的长度被附在“Base”之后，以100m为单位(四舍五入)。

只用基带传输，意为如果把网线拆开直接用电压表测量就是方波

（在数字通信中，基带传输和频带传输相对应，可以不经过调制解调而直接传送数字基带信号。注意区分基带信号和基波。）

10Base-T就是平时常用的双绞线网线，都有一条电缆连接到一个中心集线器（hub）上，通过中心集线器，所有的站被连接到一起，就好像它们都被焊接到一起一样。

第四种以太网电缆是10Base-F，它采用了光纤这种连接方式。这种连接方式由于连接器和终结器的成本较高所以非常昂贵，但是它有极好的抗噪声能力，适用于楼与楼之间的连接，或者用于远距离隔开的集线器之间的连接，其长度即使到上千米也是允许的。

在一个建筑物内进行布线的几种方案：（电缆拓扑结构图）

最常用的是树形，如图C。

每段电缆的长度都有最大值限制，为了构建更大的网络，多跟电缆可以通过中继站（repeater）连接起来。中继站是一个物理层设备，用于放大信号，因为传输过程中会减弱信号。

hub可以有repeater的功能。

曼彻斯特编码（Manchester encoding）

以太网使用曼彻斯特编码

可保证时钟同步，让接收方在没有外部时钟参考的情况下，可以确定每一位的起始、结束位置。但是曼彻斯特编码的一个缺点是，它所要求的带宽是直接二进制编码的两倍，所以脉冲是位宽度的一半。

以太网MAC子层协议（The Ethernet MAC Sublayer Protocol）

以太网协议规定每一帧之间有一段停顿时间，每一帧以前导域开头，CRC校验和结尾。发送帧的时候，应该是由高低电平组成，而停顿时间电平直接为0。这个framing和一般网络不同。

首先是8字节的 Preamble（前导域），每个字节包含了比特模式10101010（除了最后一个字节的最后2位为11），这最后一个字节称为802.3的帧起始定界符（Start of Frame，SOF）。这个位模式经过曼彻斯特编码后，可以便于接收方和发送方的时钟同步。

header包含Destination and Source Addresses and a Type field

trailer是CRC校验和

目标地址和源地址都是6字节的MAC地址（物理地址）

每个计算机会有一个unique MAC 地址（网卡的地址），具有全球唯一性。

tpye（类型）字段，它用于告知接收方应该如何处理这一帧。在同一台计算机上，有可能同时有多个网络层协议在使用，所以当一个以太网帧到达时，内核必须知道应该将此帧交给哪一个网络层协议，类型域指定了应该将此帧交给哪个进程。

数据字段，最多可以1500字节，应为收发器需要足够的内存（RAM）来存放一个帧。一帧包含的最少数据部分也有规定，和数据传输速度有关系，主要原因在于以太网中发送出现冲突时，如下图所示。

如果一个站尝试传送一个非常短的帧，虽然冲突发生了，但是在冲突噪声回到发送方（2）之前，传送任务已经完成了。这样的话，发送方就以为这帧已经成功发送出去。所以，所有的帧至少需要 2 的时间才能完成发送（一来一回所以是 2 ），一般是64字节。

CSMA/CD with Binary Exponential Backoff（二进制指数后退）：

2的时间称为Slot time（时槽），在第一次冲突发生后，每个站等待0或1个时槽之后再重新发送。如果选择了相同时间，即发生第二次冲突，每个站随机选择0，1，2，3，然后再等待这么多个时槽再发送。以此类推，在0到之间随机选择一个数，并等待这么多个时槽。到达10次冲突之后，随机数的选择区间固定在最大值为1023上，以后不再增加。在16次冲突后，控制器放弃并给计算机送回失败报告。

以太网效率：

网络带宽指的是链路上每秒所能传送的比特数，强调的是最大能达到的速率。单位是Mbit/s Gbit/s ，无论无线有线，比如百兆以太网的带宽是100Mbps。

可见，增加网络带宽或远距离传输，将使信道效率降低。在高带宽或广域网条件下，以太网可能不是合适的。

交换式以太网（Switched Ethernet）

由前文的分析可以看出，连到同一个以太网的主机数量将很大程度上影响是否发生冲突，因此我们可以把所有主机切成小的groups，每个group的主机数量少，这样冲突概率小。因而引入交换式以太网（Switched Ethernet），这种系统的核心是交换机（switch）。相当于一个交换机管很多主机，交换机也会有复杂的协议。

这里要说下 hub（集线器）和 switch（交换机）的区别,他们的形式看上去一样，就是把多跟线汇成一根线，但是有很大区别。hub是将线与线物理上连接在一起，网上有卖那种usb扩展坞，也是hub，它是一种物理层设备，hub中连接的不同主机（D、E）是不能同时发信息的。而switch连线的线路是并行的，可以做到互不干涉，不同主机可以同时发信息（A、B、C），它是数据链路层设备，交换机实现的是全双工。

要注意图上看上去是一根线，其实内部是两根线，一个发一个收。

可以是hub或者switch连到另一个switch的端口。

不管有线无线，都会先到Switch，最后通过Router（路由器）来连接到广域网。也可以不连接到广域网，举例校园网或者飞机场的wifi，他会有一个登陆网页，你可以登录这个网页，但却不能使用百度这种软件，原因在于这个登陆网页是局域网。只有想连接到广域网才会收费。

本地网络互联（Local Internetworking）

局域网的互联通过网桥或者路由器实现，网桥和交换机互相替代，现在不太用网桥了。

举例，连到同一个交换机不同端口的两台主机想要通信，已知帧格式中包含了源地址和目标地址（均为MAC地址），但对于交换机而言，还需要知道MAC地址和端口的对应关系，所以引入MAC地址表。

MAC表不是一开始就有的，而是通过Backward Learning（逆向学习法）得到，一开始是空表。交换机收到信息后，先存下来，然后解析报文（只能解析这层的头和尾，比如以太头），可以看到源地址和目标地址，当MAC表中找不到对应关系，就采取群发（Flooding），除了源地址对应端口，其余所有端口都会收到信息然后检查目标MAC地址与自己地址是否匹配，不匹配则discard。可以看出以太网本质是广播式（broadcast）的。与此同时，交换机把源地址对应端口信息登记在MAC表中，这样自己学习得到完整的MAC表格。

举例，一开始B1、B2空表，A想发到E，A->B->B1->C->B2，由于B2空表，所以群发，F、G、H、D、E都会收到，F、G、H、D发现不是发给自己的于是将信息抛弃。

这样不断学习下来，最后得到的MAC表，我们将左边的端口看作为port 1，那么B1的port 1对应A、B两台主机的MAC地址，B2的port 1对应A、B、C三台主机的MAC地址。

为了提高可靠性，有些站点在LAN间并行使用多个网桥，这就引入了回路。在未知目的MAC地址对应端口时，它会导致一直群发，不断循环下去，导致局域网无法工作，称为广播风暴（broadcast storm）。用生成树（spanning tree）可以解决广播风暴问题。

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以太网相关

03-16

以太网通路实现，设计两条用于10BASE-T 和 100BASE-TX 的发送通路，使其成为支持 10M/100M 传输速率 PHY芯片的重要组成部分。

接口协议（四）：以太网（Ethernet）学习（一）：协议

基础知识——以太网（Ethernet ）-CSDN博客

基础知识——以太网（Ethernet ）

季秊爱桃楸

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于 2023-07-14 14:40:43 首次发布

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以太网中的MAC

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以太网定时

帧间隙和回退

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以太网物理层概述

10 和和 100 Mbps 以太网

1000 Mbps 以太网

以太网—— 未来选择

集线器和交换机

传统以太网—— 使用集线器

以太网 ——使用交换机

交换机—— 选择性转发

地址解析协议 (ARP)

ARP 过程 – 将IP映射到MAC地址

ARP 过程—— 目的主机在本地网络外

ARP 过程 – 删除地址映射

ARP 广播 – 问题

以太网概述

以太网——标准和实施

1980 年，Digital Equipment Corporation、Intel 和 Xerox (DIX) 协会发布了第一个以太网标准。 1985 年，本地和城域网的电气电子工程师协会 (IEEE) 标准委员会发布了 LAN 标准。以太网在 OSI 模型的下两层，也就是数据链路层和物理层上运行。

以太网—— 第1层和第2层

以太网在第 1 层上涉及信号、在介质中传输的比特流、将信号放到介质上的物理组件以及各种拓扑，它在设备之间的通信中扮演主要角色。

数据链路子层极大地促进了技术兼容性和计算机通信。

（1）MAC 子层负责将要用于传送信息的物理组件，并且准备通过介质传输的数据。（2）逻辑链路控制 (LLC) 子层保持通信过程所用物理设备的相对独立性。

逻辑链路控制——连接到上层

对于以太网，IEEE 802.2 标准规范 LLC 子层的功能，而 802.3 标准规范 MAC 子层和物理层的功能。

LLC 子层获取网络协议数据（通常是IPv4 数据包）并加入控制信息，帮助将数据包传送到目的节点。

第 2 层通过 LLC 与上层通信。

逻辑链路控制（LLC）

1.建立与上层的连接

2.将网络层数据包封装成帧

3.标识网络层协议

4.保持物理设备的相对独立性

MAC——获取到介质的数据

介质访问控制 (MAC) 是数据链路层以太网子层的下半层，由硬件（NIC）实现以太网 MAC 子层主要有两项职责（1）数据封装（2）介质访问控制

数据封装：帧定界、编址、错误检测

介质访问控制：对于将帧放入介质中和从介质中取下帧实施控制、介质恢复

以太网的物理实现

以太网的成功离不开以下因素：（1）维护的简便性（2）整合新技术的功能（3）可靠性（4）安装和升级成本在当今的网络中，以太网使用UTP 铜缆和光缆通过集线器和交换机等中间设备连接网络设备。

以太网——通过LAN的通信

以太网历史

以太网技术基础最早起步于 1970 年，是在一个叫做 Alohanet 的计划中提出来的。以太网第一个版本融入了一种称为载波侦听多路访问/ 冲突检测 (CSMA/CD) 的介质访问方法。 CSMA/CD 负责管理多台设备通过一个共享物理介质通信时产生的问题。

以太网的早期版本使用同轴电缆在总线拓扑中连接计算机。粗缆 (10BASE5) 细缆 (10BASE2) 最初的同轴粗缆和同轴细缆等物理介质被早期的 UTP 类电缆所取代。物理拓扑也改为使用集线器的星型拓扑。

以太网冲突管理

（1）传统的以太网---半双工基于共享的介质，每次只有一个站点能够成功发送。随着更多的设备加入以太网，帧的冲突量大幅增加。

（2）当前的以太网---全双工交换机可以隔离每个端口，只将帧发送到正确的目的地（如果目的地已知），而不是发送每个帧到每台设备，数据的流动因而得到了有效的控制。

发展到 1Gbps 及以上速度

一些设计和安装都很优秀的现代网络，其设备和电缆可能只需要略加升级，便能以更高的速度运行。这种功能具有降低网络总拥有成本的优点。

在以太网中使用光缆后，电缆连接距离大幅延长，使 LAN 与 WAN 之间的差异没那么明显了。以太网最初局限于单一建筑物中的 LAN 电缆系统，后来扩展到建筑物之间，而现在可以覆盖一个城市，称之为城域网 (MAN)。

以太网帧

帧——封装数据包

以太网帧结构向第 3 层 PDU 添加帧头和帧尾来封装所发送的报文。以太网帧有两种样式：IEEE 802.3（原始）和修订后的 IEEE 802.3(Ethernet)。

“前导码”（7 个字节）和“帧首定界符 (SFD)”（1 个字节）字段用于同步发送设备与接收设备。

“目的 MAC 地址”字段（6 个字节）是预定接收方的标识符。

“源 MAC 地址”字段（6 个字节）标识帧的源网卡或接口。

“长度/类型”字段（2 个字节）定义帧的数据字段的准确长度。

“数据”和“填充位”字段（46 - 1500 个字节）包含来自较高层次的封装数据（一般是第 3 层 PDU 或更常见的 IPv4 数据包）。

“帧校验序列 (FCS)”字段（4 个字节）用于检测帧中的错误。它使用循环冗余校验(CRC)。发送设备在帧的 FCS 字段中包含 CRC 的结果。

以太网MAC 地址

为协助确定以太网中的源地址和目的地址，创建了称为介质访问控制 (MAC) 地址的唯一标识符。 MAC 编址作为第 2 层 PDU 的一部分添加上去。以太网 MAC 地址是一种表示为 12 个十六进制数字的 48 位二进制值。

IEEE 要求厂商遵守两条简单的规定：分配给网卡或其它以太网设备的所有 MAC 地址都必须使用厂商分配的 OUI 作为前 3个字节。 OUI 相同的所有 MAC 地址的最后 3 个字节必须是唯一的值（厂商代码或序列号）。 MAC 地址通常称为烧录地址 (BIA)，因为它被烧录到网卡的 ROM（只读存储器）中。

十六进制计数和编址

十六进制 ("Hex") 是以 16 为基数的计数系统使用数字 0 到 9 和字母 A 到 F。十六进制通常以 0x 前导的文本值（如 0x73）或 16 为下标的值表示。

十六进制用于表示以太网 MAC 地址和 IP V6 地址。. 你已经在 Wireshark 的 Packets Byte（数据包字节）窗格见过十六进制，在那里十六进制用于表示帧和数据包中的二进制值。

另一个编址层

OSI 数据链路层（第 2 层）物理编址，是作为以太网 MAC 地址实现的，用于通过本地介质传输帧。 IPv4 地址等网络层（第 3 层）地址普遍存在的源和目的端都理解的逻辑编址。.

以太网单播、组播和广播

在以太网中，第 2 层单播、组播和广播通信会使用不同的 MAC 地址。单播 MAC 地址是帧从一台发送设备发送到一台目的设备时使用的唯一地址。

发送广播时，数据包以主机部分全部为一 (1) 的地址作为目的 IP 地址。这种地址计数法表示本地网络（广播域）中的所有主机都将接收和处理该数据包。许多网络协议，如动态主机配臵协议 (DHCP) 和地址解析协议 (ARP) 等，都使用广播。

组播地址允许源设备向一组设备发送数据包。属于某一组播组的设备都被分配了该组播组 IP 地址。组播地址的范围为 224.0.0.0到 239.255.255.255。

以太网MAC

以太网中的MAC

以太网使用载波侦听多路访问/冲突检测 (CSMA/CD) 来检测和处理冲突，并管理通信的恢复。设备可以确定能够发送的时间。当设备检测到没有其它计算机在传送帧或载波信号时，就会发送其要发送的内容。

CSMA/CD – 过程

载波侦听---在 CSMA/CD 访问方法中，要发送报文的所有网络设备在发送之前必须侦听。多路访问---如果设备之间的距离导致一台设备的信号延时，则另一台设备可能没有检测到信号，从而也开始发送。冲突检测---当设备处于侦听模式时，可以检测共享介质中发生的冲突。堵塞信号和随机回退---发送设备检测到冲突之后，将发出堵塞信号。这种堵塞信号用于通知其它设备发生了冲突，以便它们调用回退算法。回退算法将使所有设备在随机时间内停止发送，以让冲突消除。

载波侦听多路访问/冲突检测 (CSMA/CD)

1.在传输之前侦听——监控介质中是否有流量

2.在传输之前侦听——检测到载波信号

3.等待指定的时间——信号通过。稍后重试

4.在传输之前侦听——监控介质中是否有流量

5.未检测到载波信号——计算机传输

6.在传输之前侦听——监控介质中是否有流量

7.未检测到载波信号——计算机传输

8.发送冲突

9.发出堵塞信号

10.回退定时器——稍后重试

如图所示，集线器互连成一个称为“扩展星型”的物理拓扑。扩展星型可以极大地扩展冲突域。通过一台集线器或一系列直接相连的集线器访问公共介质的相连设备称为冲突域。冲突域也称为网段。集线器和中继器因此会影响冲突域大小的增长。

以太网定时

发送的电信号需要一定的时间（延时）传播（传送）到电缆。信号路径中的每台集线器或中继器在将比特从一个端口转发到下一个端口时，都会增加延时时间。这种累加的延时将会增大冲突发生的机率，因为侦听节点可能会在集线器或中继器处理报文时跳变成发送信号。

吞吐量速度为 10 Mbps 及以下的以太网通信是异步通信。这种环境下的异步通信意味着，每台接收设备将使用 8 个字节的定时信息来使接收电路与传入的数据同步，然后丢弃这 8 个字节。吞吐量为 100 Mbps 及更高的以太网通信是同步通信。这种环境下的同步通信表示不需要定时信息。但是，由于兼容性的原因“前导码”和“帧首定界符 (SFD)”字段仍然存在。

不管介质速度如何，将比特发送到介质并在介质上侦听到它都需要一定的时间。这段时间称为比特时间。实际计算的碰撞槽时间刚好比在冲突域的最远两点之间发送所需的理论时间长，与另一个时间最近的发送发生冲突，然后让冲突碎片返回发送站点而被检测到。

帧间隙和回退

以太网标准要求两个非冲突帧之间有最小的间隙。这样，介质在发送上一个帧后将获得稳定的时间，设备也获得了处理帧的时间。此时间称为帧间隙，其长度是从一个帧的 FCS 字段最后一位到下一个帧的“前导码”第一位。

只要一检测到冲突，发送设备就会发送一个 32 位“堵塞”信号以强调该冲突。这可确保 LAN 中的所有设备都能检测到冲突。

回退定时：冲突发生后，所有设备都让电缆变成空闲（各自等待一个完整的帧间隙），发送有冲突的设备必须再等待一段时间，然后才可以重新发送冲突的帧，这段等待时间会逐渐增长。

以太网物理层

以太网物理层概述

以太网遵守 IEEE 802.3 标准。目前为通过光缆和双绞线电缆的运行定义了四种数据速率：（1）10 Mbps - 10Base-T 以太网（2）100 Mbps - 快速以太网（3）1000 Mbps - 千兆以太网（4）10 Gbps - 万兆以太网

10 和和 100 Mbps 以太网

主要的 10 Mbps 以太网包括：（1）使用同轴粗缆的 10BASE5 （2）使用同轴细缆的 10BASE2 （3）使用 3 类/5 类非屏蔽双绞线电缆的 10BASE-T

100 Mbps 以太网也称为快速以太网，可以使用双绞线铜缆或光纤介质来实现。最常见的 100 Mbps 以太网有：（1）使用 5 类或更高规格 UTP 电缆的 100BASE-TX （2）使用光缆的 100BASE-FX

1000 Mbps 以太网

千兆以太网标准的开发产生了 UTP 铜缆、单模光缆和多模光缆的规格。 1000BASE-T 以太网使用全部四对 5 类或更高规格的 UTP 电缆提供全双工发送。

与 UTP 相比，光纤千兆以太网 - 1000BASE-SX 和 1000BASE-LX 有以下优势：无杂信、体积小，并且无需中继的距离远，带宽高。

以太网—— 未来选择

IEEE 802.3ae 标准经过改编，纳入了 10 Gbps - 通过光缆进行的全双工发送。万兆以太网 (10GbE) 在不断发展，不仅用于 LAN，而且用于 WAN 和 MAN。千兆以太网现已得到广泛采用，万兆产品也在不断增加，但 IEEE 和万兆以太网联盟仍未继续研究 40、100 甚至 160-Gbps 的标准。

集线器和交换机

传统以太网—— 使用集线器

传统以太网使用集线器来连接 LAN 网段中的节点。集线器不执行任何类型的通信过滤，而是将所有比特转发到其连接的每台设备。

以太网 ——使用交换机

交换机可以将 LAN 细分为多个单独的冲突域，其每个端口都代表一个单独的冲突域，为该端口连接的节点提供完全的介质带宽。

在所有节点直接连接到交换机的 LAN 中，网络的吞吐量大幅增加。这种增加主要缘于三个原因：（1）每个端口有专用的带宽（2）没有冲突的环境（3）全双工操作

交换机—— 选择性转发

以太网交换机选择性地将个别帧从接收端口转发到连接目的节点的端口。交换机维护着一个表，称为MAC 表。该表将目的 MAC 地址与用于连接节点的端口进行比对。

以太网 LAN 交换机采用五种基本操作来实现其用途：获取、过期、泛洪、选择性转发、过滤

地址解析协议 (ARP)

ARP 过程 – 将IP映射到MAC地址

ARP 协议具有两项基本功能：（1）将 IPv4 地址解析为 MAC 地址；（2）维护映射的缓存

具体的ARP转发过程可以看我之前的文章《网络基础知识之ARP协议》

ARP 过程—— 目的主机在本地网络外

如果目的 IPv4 主机不在本地网络上，则源节点需要将帧传送到作为网关的路由器接口，或用于到达该目的地的下一跳。

源节点将使用网关的 MAC 地址作为帧（其中含有发往其它网络上主机的 IPv4 数据包）的目的地址。

使用 ARP 代理时，就好像路由器接口是具有 ARP 请求所请求的 IPv4 地址的主机一样。另一种使用代理 ARP 的情况是：主机认为它已经直接连接到目的主机所在的逻辑网络。如果主机配臵了错误的掩码，通常会发生这种情况。还有一种使用代理 ARP 的情况是主机没有配臵默认网关。代理 ARP 可以帮助网络中的设备到达远程子网，而无需配臵路由或默认网关。

ARP 过程 – 删除地址映射

对于每台设备，ARP 缓存定时器将会删除在指定时间内未使用的 ARP 条目。具体时间取决于设备及其操作系统。

ARP 广播 – 问题

介质开销安全性－－ARP 欺骗/ ARP 毒化

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