8.以太网是什么？

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以太网是现有局域网最常用的通信协议标准，其网络结构通常为星型结构。

在网络中，计算机使用传输介质（例如网线）进行连接，网络数据通过传输介质进行传输来完成整个通信。

以太网是目前最为广泛的局域网技术，下面具体讲解网络设备之间连接和数据传输的方法，以及以太网中的两个网络设备进行连接的方法。

以太网拓扑结构

计算机网络的拓扑结构是引用拓扑学中研究与大小、形状无关的点、线关系的方法。它把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点，把传输介质抽象为一条线，而由点和线组成的几何图形就是计算机网络的拓扑结构。

以太网结构主要分为总线型和星型两种。

• 总线型：是指所有计算机通过一条同轴电缆进行连接。
• 星型：是指所有计算机都连接到一个中央网络设备上（如交换机）。

以太网传输介质

不论是总线型还是星型，计算机和通信设备之间进行数据传输都需要有传输介质。以太网采用了多种连接介质，如同轴缆、双绞线和光纤等，其中：

• 双绞线多用于从主机到集线器或交换机的连接；
• 光纤则主要用于交换机间的级联和交换机到路由器间的点到点链路上；
• 同轴缆作为早期的主要连接介质，现在已经逐渐被淘汰。

以太网工作机制

有了传输介质以后，以太网中的数据就可以借助传输介质进行传输了。以太网采用附加冲突检测的载波帧听多路访问（CSMA/CD）机制，以太网中所有节点都可以看到在网络中发送的所有信息。因此，以太网是一种广播网络。

以太网需要判断计算机何时可以把数据发送到访问介质。通过使用 CSMA/CD，所有计算机都可以监视传输介质的状态，在传输之前等待线路空闲。如果两台计算机尝试同时发送数据，就会发生冲突，计算机会停止发送，等待一个随机的时间间隔，然后再次尝试发送。

当以太网中的一台主机要传输数据时，工作过程如下：

• 监听信道上是否有信号在传输。如果有，表示信道处于忙状态，则继续帧听，直到信道空闲为止。
• 若没有监听到任何信号，就传输数据。
• 传输数据的时候继续监听。如果发现冲突，则执行退避算法。随机等待一段时间后，重新执行步骤（1）。当冲突发生时，涉及冲突的计算机会返回监听信道状态。若未发现冲突，则表示发送成功。

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