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以太网 Ethernet：IEEE 802.3 局域网协议

以太网协议属于局域网的范畴，包含于 IEEE 802.3 标准组。在以太网标准中，有两种操作模式：半双工和全双工。半双工模式中，数据是通过共享媒体上载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）协议实现传输过程的。它的主要不足之处在于有效性和距离限制，链路距离受最小帧大小的限制。该限制彻底降低了其高速传输的有效性。因此，引入了载波扩展技术来确保千兆位以太网中512字节的最小帧，从而达到了合理的链路距离要求。

当前关于在光纤和双绞线缆上的运行，有四种传输速率：

10 Mbps：10Base-T 以太网
100 Mbps：快速以太网
1000 Mbps：千兆位以太网 802.3z
10千兆位以太网：IEEE 802.3ae

以太网的总体概况。

以太网系统由三个基本单元组成：
1）物理媒体，用于携带计算机之间的以太网信号
2）媒体访问控制规则，嵌入在每个以太网接口处，从而使得多路计算机对共享以太网信道作出正确判断
3）以太帧，由一组系统用于携带数据的标准比特流构成。
在所有的 IEEE 802协议中，ISO 数据链路层被划分为两个 IEEE 802子层，媒体访问控制 MAC 子层和媒体访问控制 MAC －客户子层。IEEE 803物理层对应于 ISO 物理层。

MAC 子层有两个基本职能：
数据封装，包括传输之前的帧集合和接收中、接收后的帧解析/差错监控。
媒体访问控制，包括帧传输初始化和传输失败恢复。

媒体访问控制 MAC －客户子层可能是以下一种：
逻辑链路控制 LLC，为终端站的协议栈提供以太网 MAC 和上层之间的接口，其中 LLC 由 IEEE 802.2标准定义。
网桥实体，提供 LANs 之间的 LAN-to-LAN 接口，应用于相同的协议（如以太网到以太网）和不同的协议（如以太网到令牌环）之间。网桥实体由 IEEE 802.1 标准定义。

每台装备以太网的英特网上的计算机都能独立运行，而没有中心控制器。连接以太网的所有工作站都接入共享信令系统，又称为媒体。发送数据时，工作站首先要查看信道，如果信道空闲，即可以以太帧或数据包格式传输数据。
每帧传输完毕之后，网络各站必须公平争取下一帧的传输机会。共享信道的访问取决于嵌入每个工作站的以太网接口的媒体访问控制机制。该机制建立在载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）基础上。
随着每个以太帧发送到共享信道上，所有以太网接口关注目标地址。如果帧目标地址与接口地址相匹配，那么该帧就能被全部读取并且被发送到那台计算机的网络软件上。如果发现目标地址与它们本身的地址不匹配时，所有其它网络接口将停止读帧操作。
以太网系统下的信号流控制过程有助于我们掌握系统拓朴结构。以太网的信号拓朴也是一种逻辑拓朴，用来区别媒体电缆的实际物理设计。以太网的逻辑拓朴结构为以太网信号的传送提供了单信道（或总线）。
多路以太网可以链接在一起构成较大的以太网 LAN，通过信号放大器和叫做中继器的定时设备来实现这一过程。通过转发器，特定的多字段以太网系统可以生成“无根分支树”（non-rooted branching tree）。“无根”意味着任意方向上都可以生成链接系统，并不需要特定的根字段。最重要的是，回路中从不连接字段。由于以太网系统在回路路径上不能正确运行，所以系统的每个字段必须具有两个终端。
即使媒体字段以星形模式物理连接中继器的多字段，但是逻辑拓朴结构仍通过以太网单信道传送信号至所有工作站。