Ethernet/802.3网络的关键要素:载波侦听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)CSMA/CD仅用于集线器中常用的半双工通信。全双工交换机不使用CSMA/CD。载波侦听:在CSMA/CD接入方法中,要发送报文的所有网络设备必须在发送之前进行侦听。如检测到信号则等待,如果没有则发送,在发送过程中设备仍会继续侦听LAN中的流量或冲突。多路访问:如果设备之间的距离造成一台设备的信号延时,也就是说,另一台设备无法检测到信号,则另一台设备可能也会开始发送。报文将在介质中传播,直到相互碰头。此时,双方的信号就会混合,报文被损坏,从而形成冲突。冲突检测:当设备处于侦听模式下,它可以检测到共享介质中何时发生冲突,因为所有设备均可检测到信号振幅的增长高于正常水平。堵塞信号和随机回退:检测到冲突之后,发送设备将发出堵塞信号。堵塞信号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。以太网通信交换LAN网络中的通信以三种方式进行:单播、广播和组播:单播:就是只有一个发送方和一个接收方。广播:就是只有一个发送方,但是所有连接的设备都能收到。组播:就是发送方发送的数据只有感兴趣的设备才会收到。以太网帧:前导码和帧首定界符字段:“前导码”(7个字节)和“帧首定界符(SFD)”(1个字节)字段用于实现发送设备与接收设备之间的同步。帧的这前8个字节用于引起接收节点的注意。前几个字节的实质作用是告诉接收方准备接收新帧。目的MAC地址字段:字段(6个字节)是目标接收方的标识符。源MAC地址字段:字段(6个字节)标识帧的源NIC或接口。长度/类型字段:字段(2个字节)定义帧的数据字段的确切长度。此字段后来被用作帧校验序列(FCS)的一部分,用来确认是否正确收到报文。此处只能输入帧长度或帧类型。如果该字段用于指定类型,则“类型”字段将说明采用哪个协议。当节点收到帧,并且“帧/类型”字段指定的是类型时,节点可确定存在的高层协议。如果大于等于十六进制值0x0600或十进制值1536,则是表示协议。如果小于十六进制值0x0600,则表示的是数据的长度。数据和填充位字段:字段(46到1500个字节)包含来自更高层的封装数据,这些数据是通用第3层PDU或者更常见的IPv4数据包。如果帧长度不足64个字节那么将使用填充到64个字节。帧校验序列字段:FCS字段(4个字节)检测帧中的错误,它使用的是循环冗余校验(CRC)。MAC地址:以太网MAC地址是一种表示为12个十六进制数字,MAC地址是由组织唯一标识符(OUI)加上厂商分配号构成的。OUI是MAC地址的前半部分。其长度为24位,标识网卡的制造商。在OUI内,有2个位仅在目的地址中使用时才有意义,它们是:广播位或组播位:此位指示接收接口,帧的目的地是LAN网段中的所有最终工作站或一组最终工作站。厂商分配号MAC地址中的厂商分配部分为24位长,并唯一标识以太网硬件。它可以是BIA,也可以根据本地位所示通过软件修改。双工设置:用于以太网通信的双工设置有两种:半双工和全双工:半双工:即代表性的设备就是对讲机。使用CSMA/CD。全双工:仅限于点对点的通信,冲突检测电路关闭。但需要双方都支持全双工。交换机端口设置:CiscoCatalyst交换机有三种设置:lauto选项设置双工模式自动协商。启用自动协商时,两个端口通过通信来决定最佳操作模式。lfull选项设置全双工模式。lhalf选项设置半双工模式。对于快速以太网和10/100/1000端口,默认为auto。对于100BASE-FX端口,默认为full。当10/100/1000端口设置为10Mb/s或100Mb/s时,它们可在半双工或全双工模式下工作,而当设置为1,000Mb/s时,它们只能以全双工模式工作。auto-MDIX:使用此功能后,你的线路无论是交叉线还是直连线都可以通信。现在的交换机默认都开启了此功能。MAC寻址和交换机MAC地址表:MAC寻址的过程:是当A要和B通信时,A发送数据包要经过交换机,交换机会提取A数据包的目的MAC地址,然后在交换机的MAC地址表中查找,如果能够找到则转发,如果未能找到则向除接收端口以外的所有端口转发。(如果有回应则将MAC地址和端口的对应关系加到MAC地址表中,这就是交换机的MAC地址学习过程)交换机的MAC地址表:就是用来存储MAC地址和端口的对应表,交换机就是用此表来判断将数据帧送出相应的接口。(当两台连接的主机需要相互通信时,交换机使用交换表来建立端口之间的连接。该电路将一直保留至会话终止。)