1 起源
起源于Xerox公司的一個(gè)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)，該實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)的目的是把幾臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)以3M的速率連接起來。由于該實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)的突出表現(xiàn)，DEC，Intel，Xerox三家公司最終在1980年發(fā)布了第一個(gè)以太網(wǎng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)建議書。
該建議書的核心思想是：在一個(gè)10M帶寬的共享物理介質(zhì)上，把最多1024個(gè)計(jì)算機(jī)和其他數(shù)字設(shè)備進(jìn)行連接，當(dāng)然，這些設(shè)備之間的距離不能太大（最大2.5公里）。
2 發(fā)展
2.1 共享式總線以太網(wǎng)
早期的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)是采用同軸線作為傳輸介質(zhì)，網(wǎng)絡(luò)是一種串聯(lián)式共享總線網(wǎng)絡(luò)如圖 1所示。
網(wǎng)絡(luò)中所有主機(jī)的收發(fā)都依賴于同一套物理介質(zhì)，即共享介質(zhì)。同一時(shí)刻只能有一臺(tái)主機(jī)在發(fā)送，各主機(jī)通過遵循CSMA/CD規(guī)則來保證網(wǎng)絡(luò)的正常通訊。該網(wǎng)絡(luò)模式有一個(gè)致命缺陷那就是：電纜上的設(shè)備是串連的，單點(diǎn)的故障可以導(dǎo)致這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的崩潰。
IEEE的標(biāo)準(zhǔn)為：10Base5，10Base2。
10 →傳輸速度為10Mbps
Base →傳輸信號(hào)調(diào)制方式為基帶調(diào)制
5/2 →傳輸距離為500/200米。
2.2 交換式以太網(wǎng)
80年代末期，非屏蔽雙絞線（UTP）出現(xiàn)，并迅速得到廣泛的應(yīng)用。UTP的巨大優(yōu)勢在于：
邏輯拓?fù)湟琅f是總線的，但物理拓?fù)渥優(yōu)樾切危沟镁W(wǎng)絡(luò)布線變得簡單。
a) 價(jià)格低廉，只有同軸電纜的幾分之一。
b) 制作簡單，成功率高。
c) 收發(fā)使用不同的線纜，為實(shí)現(xiàn)全雙工奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)；
d) 網(wǎng)絡(luò)由共享式總線以太網(wǎng)向交換式以太網(wǎng)轉(zhuǎn)變。
交換式以太網(wǎng)具有以下特點(diǎn)
a) 擴(kuò)展了網(wǎng)絡(luò)帶寬。
b) 分割了網(wǎng)絡(luò)沖突域，使得網(wǎng)絡(luò)沖突被限制在最小的范圍內(nèi)。
c) 交換機(jī)作為更加智能的交換設(shè)備，能夠提供更多用戶所要求的功能：優(yōu)先級(jí)、虛擬網(wǎng)、遠(yuǎn)程檢測……
2.3 以太網(wǎng)發(fā)展歷程
40年以來，以太網(wǎng)速度的迅速提高，從10Mbps向100Mbps、1000Mbps、10000Mbps并到40G/100G。并且技術(shù)的發(fā)展，以太網(wǎng)正從局域網(wǎng)走向廣域網(wǎng)。
以太網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范：
a) IEEE802.3 以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)
b) IEEE802.3u 100BASE-T快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)
c) IEEE802.3z/ab 1000Mb/s千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)
d) IEEE802.3ae 10GE以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)
e) IEEE802.3ba 40G/100G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)
以太網(wǎng)速度的迅速提高
3 以太網(wǎng)基礎(chǔ)
3.1 以太網(wǎng)地位
以太網(wǎng)是一種局域網(wǎng)通信技術(shù)，在OSI七層模型定義于物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，在TCP/IP四層模型中處于網(wǎng)絡(luò)接口層。在網(wǎng)絡(luò)中，。OSI七層模型制定的過于龐大復(fù)雜招致許多批評(píng)，而技術(shù)員自己開發(fā)的TCP/IP四層模型更貼近實(shí)用，獲得了更廣泛的推廣。
3.2 以太網(wǎng)幀組成
由歷史原因，以太網(wǎng)幀格式多達(dá)5種，實(shí)際使用中，今天的大多數(shù)TCP/IP應(yīng)用都是用Ethernet II幀格式（IEEE802.3-1997改回了對(duì)這一格式的兼容），而交換機(jī)之間的BPDU（橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元）數(shù)據(jù)包則是IEEE802.3/LLC的幀，VLAN Trunk協(xié)議如802.1Q和Cisco的CDP（思科發(fā)現(xiàn)協(xié)議）等則是采用IEEE802.3SNAP的幀。
Ethernet V1（1980）
這是最原始的一種格式，是由Xerox PARC提出的3Mbps以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的封裝格式，后來在1980年由DEC，Intel和Xerox標(biāo)準(zhǔn)化形成Ethernet V1標(biāo)準(zhǔn)。
Ethernet V2/Ethernet II (ARPA，1982)
由DEC，Intel和Xerox在1982年公布其標(biāo)準(zhǔn)，主要更改了EthernetV1的電氣特性和物理接口，在幀格式上并無變化；Ethernet V2出現(xiàn)后迅速取代Ethernet V1成為以太網(wǎng)事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)；Ethernet V2幀頭結(jié)構(gòu)為6字節(jié)的目標(biāo)地址+6字節(jié)的源地址+2字節(jié)的協(xié)議類型字段+數(shù)據(jù)，如圖 6所示。
RAW 802.3（Novell，1983）
私有協(xié)議，不僅僅做技術(shù)的人有個(gè)性，技術(shù)公司有時(shí)候也很有個(gè)性，1983年Novell發(fā)布其劃時(shí)代的Netware/86網(wǎng)絡(luò)套件時(shí)采用的私有以太網(wǎng)幀格式，該格式以當(dāng)時(shí)尚未正式發(fā)布的802.3標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)（實(shí)力強(qiáng)，有時(shí)候就是任性）；但是當(dāng)兩年以后IEEE正式發(fā)布802.3標(biāo)準(zhǔn)時(shí)情況發(fā)生了變化，IEEE在802.3幀頭中又加入了802.2 LLC(Logical Link Control)頭，這使得Novell的RAW 802.3格式跟正式的標(biāo)準(zhǔn)互不兼容，該格式中將Ethernet V2格式中的type字段改為length字段，因?yàn)镽AW 802.3幀只支持IPX/SPX一種協(xié)議。
IEEE802.3/802.2 LLC（1985）
這是IEEE 正式的802.3標(biāo)準(zhǔn)，它由Ethernet V2發(fā)展而來。它將Ethernet V2幀頭的協(xié)議類型字段替換為幀長度字段(取值為0000-05dc；十進(jìn)制的1500)，如此一來喪失了與Ethernet V2的兼容性，并且導(dǎo)致只能封裝一種上層服務(wù)，即LLC；并加入802.2 LLC頭用以標(biāo)志上層協(xié)議，LLC頭中包含DSAP，SSAP以及Crontrol字段。
IEEE802.3/802.2 SNAP（1985）
這是IEEE為保證在802.2 LLC上支持更多的上層協(xié)議同時(shí)更好的支持IP協(xié)議而發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)，與802.3/802.2 LLC一樣802.3/802.2 SNAP也帶有LLC頭，但是擴(kuò)展了LLC屬性，新添加了一個(gè)2Bytes的協(xié)議類型域（同時(shí)將SAP的值置為AA），從而使其可以標(biāo)識(shí)更多的上層協(xié)議類型；另外添加了一個(gè)3Bytes的OUI字段用于代表不同的組織，RFC 1042定義了IP在802.2網(wǎng)絡(luò)中的封裝方法和ARP協(xié)議在802.2 SANP中的實(shí)現(xiàn)。
SFD：開始定界符
DSAP：目標(biāo)服務(wù)訪問點(diǎn)
SSAP：源服務(wù)器訪問點(diǎn)
Control：控制信息
3.3 雙絞線傳輸
雙絞線由兩根絕緣銅導(dǎo)線相互纏繞而成。兩根絕緣的銅導(dǎo)線按一定密度互相絞在一起，可降低信號(hào)干擾的程度，每一根導(dǎo)線在傳輸中輻射的電波也會(huì)被另一根線上發(fā)出的電波抵消。把一對(duì)或多對(duì)雙絞線放在一個(gè)絕緣套管中便成了雙絞線電纜，在局域網(wǎng)中常使用4對(duì)雙絞線組成以太網(wǎng)電纜。
實(shí)際應(yīng)用中，我們常使用的網(wǎng)線是非屏蔽雙絞線，絕緣套管中無屏蔽層，該線纜價(jià)格低廉，用途廣泛。該線纜一般采用銅合金制做，也有采用純銅制造，純銅的雙絞線較軟，成本較高。
在一些高要求場合中，我們還使用屏蔽雙絞線，絕緣套管中外層由鋁鉑包裹，以減小輻射，價(jià)格相對(duì)較高。
雙絞線標(biāo)準(zhǔn)
CAT-1/2/3/4：1/2/3/4類雙絞線，目前已淘汰
CAT-5：5類雙絞線，可用于100M以太網(wǎng)傳輸
CAT-5e/6：超5類/6類雙絞線，可用于1,000M以太網(wǎng)傳輸
CAT-6A：超6類雙絞線，可用于10,000M以太網(wǎng)傳輸
CAT-7：7類雙絞線，可用于更高標(biāo)準(zhǔn)（大于等于10,000M）以太網(wǎng)傳輸必須對(duì)雙絞線進(jìn)行屏蔽。
接口類型與線序定義
以太網(wǎng)常見接口類型采用RJ45水晶頭，如圖 8所示。
以太網(wǎng)線纜接口線序包括兩種568B與568A兩種，所以在實(shí)際應(yīng)用中以太網(wǎng)線纜分為直連線纜（兩頭都是568B或568A，常見的都是采用568B）與交叉線纜（一頭是568B另一頭是568A）。以太網(wǎng)線采用8種線色來進(jìn)行區(qū)分，其中橙白、橙為一對(duì)雙絞線，綠白、綠為一對(duì)雙絞線，藍(lán)白、藍(lán)為一對(duì)雙絞線，棕白、棕為一對(duì)雙絞線，在100M以太網(wǎng)中只需要橙白、橙、綠白、綠為兩對(duì)雙絞線。
直連網(wǎng)線，常用于不同種設(shè)備連接，定義如下表 1。
交叉網(wǎng)線，常用于同種設(shè)備連接，如兩臺(tái)計(jì)算機(jī)，定義如下表 2。
在實(shí)際應(yīng)用中，有部分小企業(yè)為了節(jié)省成本，使用一根網(wǎng)線，把以太網(wǎng)以及電話線都通過一根網(wǎng)線來完成。及橙白、橙、綠白、綠為兩對(duì)雙絞線用于傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，在使用藍(lán)白、藍(lán)或者棕白、棕這兩對(duì)雙絞線傳輸電話語音。
在實(shí)際中，我們還會(huì)見到某些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商用兩個(gè)水晶頭制造console線，這類線纜外形與網(wǎng)線一樣，可不能做為網(wǎng)線使用，僅用于管理設(shè)備，這類console線纜采用的是RS232串行通信協(xié)議。
Auto MDI/MDIX雙絞線自適應(yīng)
現(xiàn)在，幾乎大部分廠家都會(huì)對(duì)設(shè)備的以太網(wǎng)口采用雙絞線自適應(yīng)設(shè)計(jì)即自動(dòng)檢測連接到自己接口上的雙絞線類型（直通線或交叉線），并自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
所以，實(shí)際使用過程中，兩臺(tái)同種設(shè)備免去了必須使用交叉線，異構(gòu)設(shè)備必須使用直通線的煩惱。
3.4 光纖概述
是一種利用光在玻璃或塑料制成的纖維中的全反射原理而達(dá)成的光傳導(dǎo)工具。微細(xì)的光纖封裝在塑料護(hù)套中，使得它能夠彎曲而不至于斷裂。
光在光導(dǎo)纖維的傳導(dǎo)損耗比電在電線傳導(dǎo)的損耗低得多，光纖被用作長距離的信息傳遞的介質(zhì)。
光纖分為單模光纖與多模光纖，
單模光纖的幾何尺寸可以與光波長相比擬，即纖芯的幾何尺寸與光信號(hào)波長相差不大時(shí)，一般為5~10um，光纖只允許一種模式在其中傳播，單模光纖具有極寬的帶寬，特別適用于大容量、長距離的光纖通信
多模光纖纖芯的幾何尺寸遠(yuǎn)大于光波波長，一般為50um、62.5um；光信號(hào)是以多個(gè)模式方式進(jìn)行傳播的；多模光纖僅用于較小容量、短距離的光纖傳輸通信
光纜概述
是由多根光纖和塑料保護(hù)套管及塑料外皮構(gòu)成，一般用于戶外鋪設(shè)。
光纖跳線
帶有連接器與保護(hù)層的光纖一般被稱為光纖跳線，一般用于設(shè)備內(nèi)部板卡與設(shè)備插座或者室內(nèi)兩臺(tái)設(shè)備短距離鏈接。
光纖跳線顏色一般分類。
黃色：單模光纖
橙色：多模光纖
光纖跳線連接器分類
