以太网支持的传输媒体从最初的同轴电缆发展到双绞线和光缆。星型拓扑的出现使以太网技术上了一个新的台阶，获得迅速发展。从共享型以太网发展到交换型以太网，并出现了全双工以太网技术，致使整个以太网系统的带宽成十倍、百倍地增长，并保持足够的系统覆盖范围。以太网以其高性能、低价格、使用方便的特点继续发展。本文讨论10Mbit/s以太网技术，并对交换式以太网、快速以太网、千兆以太网加以简单介绍。

一、以太网的介质访问控制方式

       以太网与前面讲过的交换式数据网有着很大差别。它的核心思想是利用共享的公共传输媒体。常规的共享媒体只以半双工的模式工作，网络在同一时刻要么发送数据，要么接收数据，但不能同时发送和接收。直至1997年，全双工以太网才诞生。

       以太网的媒体访问控制方式是以太网的核心技术，它决定了以太网的主要网络性质。

       在公共总线或树型拓扑结构的局域网上，通常使用带碰撞检测的载波侦听多路访问技术(CSMA/CD)。CSMA/CD又可称为随机访问或争用媒体技术，它讨论网络上多个站点如何共享一个广播型的公共传输媒体，即解决“下一个该轮到谁往媒体上发送帧”的问题。对网络上任何站来说，不存在预知的或由调度来安排的发送时间，每一站的发送都是随机发生的。因为不存在用任何控制来确定该轮到哪一站发送，所以网上所有站都在时间上对媒体进行争用。

       想利用CSMA/CD传输信息的工作站。首先要监听媒体，以确定是否有其他的站正在传播。如果媒体空闲，该工作站则可以传播。在同一时刻，两个或多个工作站都欲传输信息的情况是极有可能发生的。如果这种情况发生，将会引起冲突，双方传输的数据将变得杂乱不清，导致不能成功地接收。因此必须制定一个处理过程，以解决要发送信息的工作站当发现媒体忙时应怎样工作，以及当发生冲突时应怎样解决的问题。其规则是：

       •  如果媒体空闲，则传输；

       •  如果媒体忙，一直监听直到信道空闲，马上传输；

       •  如果在传输中检测到冲突，立即取消传输；

       •  冲突后，等待一段随机时间，然后再试图传输(重复第一步)。

二、以太网的协议结构和网络系统组成

1.协议结构

       以太网的网络体系结构是以局域网的IEEE802参考模型为基础的。IEEE802参考模型与OSI的区别是：它用带地址的帧来传送数据，不存在中间交换，所以不要求路由选择,这样就不需要网络层了；在局域网中只保留了物理层和数据链路层，数据链路层分成2个子层，即媒体接入控制子层(MAC)和逻辑链路控制子层(LLC),如图9所示。

       MAC子层负责媒体访问控制，以太网采用竞争方式，对于突发式业务，竞争技术是合适的。LLC子层负责没有中间交换节点的两个站之间的数据帧的传输。它不同于传统的链路层，即它还必须支持链路的多路访问特性；它可利用MAC子层来摆脱链路访问中的某些细节；它必须提供某些属于第3层的功能。所以LLC子层不但要有差错、流量控制，还需有复用、提供无连接的服务或面向连接的服务等功能。

       在这里需要解释一下以太网的寻址问题。先考虑交换数据的要求，一般地说，通信涉及3个因素：进程、主机和网络。进程是进行通信的基本实体。从一个进程到另一个进程的数据传送过程是：首先将数据加给驻留该进程的主机，然后再送给另一个进程。这个概念暗示至少需要两级寻址。

       •  MAC地址：标识局域网上的一个站地址，即计算机硬件地址；

图9   IEEE802 参考模型与OSI的比较

       •  LLC地址：标识一个LLC用户，即进程在某一主机中的地址，也就是LLC子层上的服务访问点（SAP）。

       这里MAC地址与网络上的物理连接点有关。LLC子层的SAP则与一个站内的特定用户有关。在某些情况下，SAP对应于一个主机进程，另一种情况.集中器的每个端口对应于唯一的SPA。

2.以太网系统组成

       以太网系统通常由集线器、网卡以及双绞线组成，如图10所示。

图10    以太网系统结构图