以太网连接方式解析-网络工程与设计

2023-11-25 理论教育版权反馈

【摘要】：图3-15是分别采用粗缆、细缆和双绞线的3种总线局域网（以太网）的组网方式。细缆以太网上的每个结点通过T型连接器与网络进行连接，它水平方向的两个插头用于连接两段细缆，与之垂直的插口与网络接口适配器上的BNC连接器相连。粗缆以太网和细缆以太网致命的缺点就是若总线上某个电缆接头处发生短路或开路等故障时，则整个网络停止工作。

1.网卡的作用

计算机通过网络接口卡NIC（Network Interface Card）与外界的局域网连接。不同的局域网技术有自己特殊的网卡，相互之间不能通用。网卡工作在数据链路层，网卡的功能像一种I/O设备，并不需要CPU就能处理帧的传输与接收的所有细节，实现数据帧的封装与解封，发送数据时，网卡将上层交下来的数据加上首部和尾部，封装成为以太网的帧；接收数据时，网卡将下层传来的以太网帧去掉首部和尾部，然后交上一层。在数据链路管理上，网卡实现CSMA/CD协议。网卡使用中断机制来通知CPU。

2.以太网的连接

根据以太网使用的传输媒体的不同，以太网有不同的连接方式和不同的物理层。图3-14给出几种常见传输媒体的物理层，即10BASE5（粗缆以太网）、10BASE2（细缆以太网）、10BASE-T（双绞线以太网）、10BASE-F（光缆以太网）。这里“BASE”表示基带信号，BASE前面的数字“10”表示数据率为10Mbit/s，BASE后面的数字5或2表示每一段电缆的长度为500m或200m（实际上是185m）。“T”代表双绞线，“F”代表光纤。

图3-14 以太网的四种不同的物理层

目前最广泛使用的传输媒体是双绞线。图3-15是分别采用粗缆、细缆和双绞线的3种总线局域网（以太网）的组网方式。

图3-15 采用粗缆、细缆和双绞线的总线局域网（以太网）的组网方式

a）10BASE5 b）10BASE2 c）10BASE-T

粗缆以太网是最早使用的以太网，计算机通过收发器电缆和收发器连到总线上。收发器的功能是：(www.chuimin.cn)

1）从计算机经收发器电缆得到数据向同轴电缆发送，或反向过来，从同轴电缆接收数据经收发器电缆送给计算机。

2）检测在同轴电缆上发生的数据帧的冲突。

3）在同轴电缆和电缆接口的电子设备之间进行电气隔离。

4）当收发器或所连接的计算机出故障时，保护同轴电缆不受其影响。

收发器电缆用于连接结点和外部收发器，通常称为AUI电缆。粗缆以太网数据传输速率为10Mbit/s，因为信号沿同轴电缆（总线）传播时要产生衰减，所以要限制同轴电缆的最大长度，粗缆以太网规定同轴电缆的最大长度为500m。

粗缆以太网的优点是具有较高的可靠性和较强的网络抗干扰能力，具有较大的地理覆盖范围。缺点是网络安装、维护和扩展比较困难，造价高。

细缆以太网上的每个结点通过T型连接器与网络进行连接，它水平方向的两个插头用于连接两段细缆，与之垂直的插口与网络接口适配器上的BNC连接器相连。细缆以太网与粗缆以太网一样具有很强的网络抗干扰能力，但比粗缆以太网容易安装，造价也低。细缆以太网的缺点是网络维护和扩展比较困难，电缆系统的断点较多，影响网络系统的可靠性。

粗缆以太网和细缆以太网致命的缺点就是若总线上某个电缆接头处发生短路或开路等故障时，则整个网络停止工作。为了便于维护局域网，人们提出以太网能否像电话网那样，使用星形网拓扑结构，不使用电缆而使用无屏蔽双绞线。这样，1990年IEEE制订出星形网10BASE-T的标准。在双绞线以太网中的中心，增加了一种非常可靠的设备叫集线器（Hub）。

集线器工作在OSI模型的物理层，相当于多端口转发器，一个集线器有许多个端口，8个、16个等，每个端口采用RJ-45插座，集线器的每个端口都是具有发送和接收数据的功能。注意，使用集线器的局域网，在物理上是一个星形网，但在逻辑上仍是一个总线网，因为各工作站仍然共享逻辑总线，也就是某一时间段，只有一对工作站可交换数据。而交换式集线器（Switches Hub）可同时有二对以上工作站交换数据。

以太网连接方式解析-网络工程与设计

相关推荐