乙太網物理層

① 概述乙太網的物理層主要指標及參數意義

物理層是OSI的第一層，它雖然處於最底層，卻是整個開放系統的基礎。物理層為設備之間

的數據通信提供傳輸媒體及互連設備，為數據傳輸提供可靠的環境。

a.媒體和互連設備

物理層的媒體包括架空明線、平衡電纜、光纖、無線信道等。通信用的互連設備指DTE和DCE

間的互連設備。DTE既數據終端設備，又稱物理設備，如計算機、終端等都包括在內。而DCE則

是數據通信設備或電路連接設備，如數據機等。數據傳輸通常是經過DTE——DCE，再經過

DCE——DTE的路徑。互連設備指將DTE、DCE連接起來的裝置，如各種插頭、插座。

LAN中的各種粗、細同軸電纜、T型接、插頭，接收器，發送器,中繼器等都屬物理層的媒體

和連接器。

b.物理層的主要功能

⑴為數據端設備提供傳送數據的通路,數據通路可以是一個物理媒體,也可以是多個物理媒

體連接而成.一次完整的數據傳輸,包括激活物理連接,傳送數據,終止物理連接.所謂激活,就是

不管有多少物理媒體參與,都要在通信的兩個數據終端設備間連接起來,形成一條通路.

⑵ 傳輸數據.物理層要形成適合數據傳輸需要的實體,為數據傳送服務.一是要保證數據能

在其上正確通過，二是要提供足夠的帶寬(帶寬是指每秒鍾內能通過的比特(BIT)數),以減少信

道上的擁塞.傳輸數據的方式能滿足點到點,一點到多點,串列或並行,半雙工或全雙工，同步或

非同步傳輸的需要.

⑶ 完成物理層的一些管理工作.

c.物理層的一些重要標准

物理層的一些標准和協議早在OSI/TC97/C16 分技術委員會成立之前就已制定並在應用了,

OSI也制定了一些標准並採用了一些已有的成果.下面將一些重要的標准列出,以便讀者查閱.

ISO2110:稱為"數據通信----25芯DTE/DCE介面連接器和插針分配".它與EIA(美國電子工業

協會)的"RS-232-C"基本兼容.

ISO2593:稱為"數據通信----34芯DTE/DCE----介面連接器和插針分配".

ISO4092:稱為"數據通信----37芯DTE/DEC----介面連接器和插針分配".與EIARS-449兼容.

CCITT V.24:稱為"數據終端設備(DTE)和數據電路終接設備之間的介面電路定義表".其功

能與EIARS-232-C及RS-449兼容於100序列線上.

② 為什麼各種乙太網都要定義各種物理層結構

1。WLAN物理層是無線信號，乙太網是電纜介質啊 2。鏈路層的協議是不一樣的，WLAN主流是WIFI，協議為802.11a/b/g,乙太網是802.3

③ 乙太網的層次結構

OSI
OSI是Open System Interconnect的縮寫，意為開放式系統互聯。國際標准組織（國際標准化組織）制定了OSI模型。這個模型把網路通信的工作分為7層,分別是物理層,數據鏈路層,網路層,傳輸層,會話層,表示層和應用層。1至4層被認為是低層，這些層與數據移動密切相關。5至7層是高層，包含應用程序級的數據。每一層負責一項具體的工作，然後把數據傳送到下一層。

第一層是物理層（也即OSI模型中的第一層）在課堂上經常是被忽略的。它看起來似乎很簡單。但是，這一層的某些方面有時需要特別留意。物理層實際上就是布線、光纖、網卡和其它用來把兩台網路通信設備連接在一起的東西。甚至一個信鴿也可以被認為是一個1層設備。網路故障的排除經常涉及到1層問題。我們不能忘記用五類線在整個一層樓進行連接的傳奇故事。由於辦公室的椅子經常從電纜線上壓過，導致網路連接出現斷斷續續的情況。遺憾的是，這種故障是很常見的，而且排除這種故障需要耗費很長時間。

第2層是數據鏈路層

運行乙太網等協議。請記住，我們要使這個問題簡單一些。第2層中最重要的是你應該理解網橋是什麼。交換機可以看成網橋，人們現在都這樣稱呼它。網橋都在2層工作，僅關注乙太網上的MAC地址。如果你在談論有關MAC地址、交換機或者網卡和驅動程序，你就是在第2層的范疇。集線器屬於第1層的領域，因為它們只是電子設備，沒有2層的知識。第2層的相關問題在本網路講座中有自己的一部分，因此現在先不詳細討論這個問題的細節。現在只需要知道第2層把數據幀轉換成二進制位供1層處理就可以了。

第3層是網路層

在計算機網路中進行通信的兩個計算機之間可能會經過很多個數據鏈路，也可能還要經過很多通信子網。網路層的任務就是選擇合適的網間路由和交換結點， 確保數據及時傳送。網路層將數據鏈路層提供的幀組成數據包，包中封裝有網路層包頭，其中含有邏輯地址信息- -源站點和目的站點地址的網路地址。

如果你在談論一個IP地址，那麼你是在處理第3層的問題，這是「數據包」問題，而不是第2層的「幀」。IP是第3層問題的一部分，此外還有一些路由協議和地址解析協議（ARP）。有關路由的一切事情都在第3層處理。地址解析和路由是3層的重要目的。

第4層是處理信息的傳輸層。第4層的數據單元也稱作數據包（packets）。但是，當你談論TCP等具體的協議時又有特殊的叫法，TCP的數據單元稱為段（segments）而UDP協議的數據單元稱為「數據報（datagrams）」。這個層負責獲取全部信息，因此，它必須跟蹤數據單元碎片、亂序到達的數據包和其它在傳輸過程中可能發生的危險。理解第4層的另一種方法是，第4層提供端對端的通信管理。像TCP等一些協議非常善於保證通信的可靠性。有些協議並不在乎一些數據包是否丟失，UDP協議就是一個主要例子。

第5層是會話層

這一層也可以稱為會晤層或對話層，在會話層及以上的高層次中，數據傳送的單位不再另外命名，統稱為報文。會話層不參與具體的傳輸，它提供包括訪問驗證和會話管理在內的建立和維護應用之間通信的機制。如伺服器驗證用戶登錄便是由會話層完成的。

第6層是表示層

這一層主要解決擁護信息的語法表示問題。它將欲交換的數據從適合於某一用戶的抽象語法，轉換為適合於OSI系統內部使用的傳送語法。即提供格式化的表示和轉換數據服務。數據的壓縮和解壓縮， 加密和解密等工作都由表示層負責。

第7層是「一切」。第7層也稱作「應用層」，是專門用於應用程序的。應用層確定進程之間通信的性質以滿足用戶需要以及提供網路與用戶應用軟體之間的介面服務如果你的程序需要一種具體格式的數據，你可以發明一些你希望能夠把數據發送到目的地的格式，並且創建一個第7層協議。SMTP、DNS和FTP都是7層協議。

學習OSI模型中最重要的事情是它實際代表什麼意思。

假如你是一個網路上的操作系統。在1層和2層工作的網卡將通知你什麼時候有數據到達。驅動程序處理2層幀的出口，通過它你可以得到一個發亮和閃光的3層數據包（希望是如此）。作為操作系統，你將調用一些常用的應用程序處理3層數據。如果這個數據是從下面發上來的，你知道那是發給你的數據包，或者那是一個廣播數據包（除非你同時也是一個路由器，不過，暫時不用擔心這個問題）。如果你決定保留這個數據包，你將打開它，並且取出4層數據包。如果它是TCP協議，這個TCP子系統將被調用並打開這個數據包，然後把這個7層數據發送給在目標埠等待的應用程序。這個過程就結束了。

當要對網路上的其它計算機做出回應的時候，每一件事情都以相反的順序發生。7層應用程序將把數據發送給TCP協議的執行者。然後，TCP協議在這些數據中加入額外的文件頭。在這個方向上，數據每前進一步體積都要大一些。TCP協議在IP協議中加入一個合法的TCP欄位。然後，IP協議把這個數據包交給乙太網。乙太網再把這個數據作為一個乙太網幀發送給驅動程序。然後，這個數據通過了這個網路。這條線路中的路由器將部分地分解這個數據包以獲得3層文件頭，以便確定這個數據包應該發送到哪裡。如果這個數據包的目的地是本地乙太網子網，這個操作系統將代替路由器為計算機進行地址解析，並且把數據直接發送給主機。

④ 誰能說一下，乙太網的物理層信號到底是什麼

二層交換網應用廣泛採用IEEE 802.3標准太網（Ethernet）目前全世界區域網90%採用太網技術組網隨著太網技術發展該技術已經進入接入網城域網領域本講筆者提太網交換技術存虛電路新觀點

1 太網類
太網特點數據終端共享傳輸匯流排太網按其匯流排傳輸速率劃10 Mbit/s太網、100 Mbit/s太網、1 000 Mbit/s（吉比特）太網及10 Gbit/s太網等；太網按其匯流排傳輸介質劃同軸電纜太網、雙絞線太網及光纖（模、單模）太網

2 載波偵聽路訪問/沖突檢測（CSMA/CD）協議
共享式太網核思想主機共享公共傳輸通道電通信採用、頻或碼等使用戶終端共享公共傳輸通道數據通信數據突發性若佔用固定隙、頻段或信道進行數據通信造資源浪費

若主機共享公共傳輸通道（匯流排）採取任何措施必產碰撞與沖突CSMA/CD協議解決主機爭用公共傳輸通道制定

（1） 載波偵聽路訪問（CSMA）

每太網幀（MAC幀）均源主機宿主機物理址（MAC址）網某台主機要發送MAC幀應先監聽信道信道空閑則發送；發現信道載波（指基帶信號）則發送等信道空閑立即發送或延遲隨機間再發送減少碰撞數

（2） 碰撞檢測（CD）

於碰撞檢測般情況匯流排信號擺超值即認發沖突種檢測容易錯信號線路傳播存衰耗兩主機相距遠另台主機信號達已經弱與本主機發送信號疊加達沖突檢測幅度錯IEEE 802?郾3標准限制線纜度目前應用較沖突檢測主機發送器數據發送線纜該主機接收機數據接收與發送數據相比判別否致若致則沖突發；若致則表示沖突發

3 MAC幀格式
每幀7位元組前導碼始前導碼1010交替碼其作用使目主機接收器鍾與源主機發送器鍾同步緊接著幀始界符位元組10101011用於指示幀始

幀包括兩址：目址源址目址高位0則表示普通址；1則表示組址址高位用於區局部址全局址局部址由局部網路管理者配離局部網該址毫意義全局址由IEEE統配保證全世界沒兩主機具相同全局址允許約7×1013全局址全局址用於全球性MAC幀定址

數據域度給數據域存少位元組數據其值0～1 500數據域度0合太短幀傳送程能產問題其原：主機檢測沖突便停止發送部數據已經發送線纜目主機卻簡單區確幀垃圾幀IEEE規定：確度必須於64位元組於64位元組必須用填充欄位填充幀度

4 太網互聯
根據OSI 7層模型太網低3層高3層互聯實現互聯網元設備繼器、集線器、網橋、路由器、交換機網關

4.1 繼器

繼器工作OSI 7層模型物理層數字脈沖信號經定距離傳輸產衰耗波形失真接收端引起誤碼繼器作用再（均衡放、整形）通網路傳輸數據信號擴展區域網范圍

繼器工作物理層高層協議完全透明用繼器相聯兩網路鏈路層言相於網路繼器僅起擴展距離作用能提供隔離擴展效帶寬作用

4.2 集線器（Hub）

集線器像星型結構埠轉發器每埠都具發送與接收數據能力某埠收連該埠主機發數據轉發至其埠數據轉發前每埠都進行再、整形並重新定

集線器互相串聯形級星型結構相隔遠兩主機受傳輸延限制能串聯幾級連接主機數匯流排負載重沖突頻頻發導致網路利用率降

與繼器集線器工作OSI 7層模型物理層能提供隔離作用相於埠繼器

4.3 網橋

網橋工作OSI 7層模型鏈路層（MAC層）太網幀通網橋網橋檢查該幀源目MAC址兩址別屬於同網路則網橋該MAC幀轉發另網路反轉發所網橋具濾與轉發MAC幀功能能起網路間隔離作用共享型網路言網路間隔離意味著提高網路效帶寬

網橋簡單形式連接兩區域網兩埠網橋區域網互聯降低網路效帶寬採用埠網橋或太網交換機採用些工作鏈路層設備聯網存缺點：

（1） 埠網橋或太網交換機簡單路由表某埠收數據包若設備根據其目址找應輸埠即所埠廣播包網路較易引起廣播風暴；

（2） 埠網橋或太網交換機鏈路層協議轉換功能能做同協議網路互聯例太網與X.25、FR、N-ISDNATM等網路互聯

4.4 路由器

路由器存放龐復雜路由表並能根據網路拓撲、負荷改變及維護該路由表路由器找某埠輸入數據包應輸埠即刪除該包路由器廢除廣播機制所抑制廣播風暴

4.5 網關

網關工作OSI 7層模型高3層即層、表示層應用層網關用於兩完全同網路互聯其特點具高層協議轉換功能網關典型應用IP電網關IP電網關復用64 kbit/s編碼音No?郾7共路信令轉換IP包送入Internet進行傳輸使PSTNInternet兩完全同網路互聯互通

5 太網交換機
5.1 太網交換機基本原理

型網路提高網路效率需要網路鏈路層進行段提高網路效帶寬於型網路利用網橋網路進行段；於型網路往往採用太網交換機網路進行段即利用太網交換機共享型太網割若干網段段網路稱交換型太網交換型太網工作每網段主機介質爭用仍採用CSMA/CD機制聯接各網段交換機則採用路由機制若某共享型太網帶寬M共帶N台主機則每台主機平均帶寬M/N若該網內引入台8埠太網交換機該網割8網段則每網段帶寬仍M總帶寬則拓寬至8M

目前型太網引入台交換機級聯工作式處用戶級交換機般做1埠接1台主機則該主機享用所連接埠全部帶寬需競爭網路資源

太網引入交換機網路段否能使網路容量限擴答案否定太網交換機MAC幀定址採用廣播式網路太易引起廣播風暴需要路由器網路網路層進行段路由器計算機網割若干網縮其底層太網廣播域抑制廣播風暴

5.2 太網交換機路由式

該交換機某埠接收MAC幀交換機首要任務根據該MAC幀目址尋找輸埠向該輸埠轉發MAC幀

通情況太網交換機存張路由表該表根據所接收MAC幀目址每MAC幀選擇輸埠

（1） 固定路由

固定路由指交換機張工配置路由表表標明各埠及其所應目址固定路由雖失種路由式網路規模則配置路由表變項繁重工作再加交換機所處網路經變更網路配置或增刪主機網路管理員難使路由表及更新適應拓撲結構變化

（2） 自習路由

實際應用通通自習建立張態路由表自適應網路拓撲結構變化該態路由表工建立路由表基礎通自習程斷修改

所謂自習即根據達每埠MAC幀源址建立或刷新路由表假設交換機X埠收MAC幀檢查該MAC幀源址A址則說明凡目址A址MAC幀應該通X埠轉發X埠收源址A址MAC幀交換機控制部檢查路由表若路由表目址項A址則X埠應目址項增加A址內容；若表目址項A址其應埠Y埠則需修改路由表

由見太網交換機利用廣播幀自習建立路由表旦配置路由表續太幀根據目MAC址（未使用標記）路由表選擇路由形條源主機目 主機虛電路

⑤ 乙太網物理層協議100BASE-T,表示其傳輸速率為什麼,傳輸介質為,物理上採用什麼形連接

適 用 於 基 帶 局 域 網(LAN) 的 以 太 網 標 准， 采 用 雙 絞 線 纜， 速 度 為100Mbps。100BaseT 標 准 包 括100BaseT4( 4 對 中 檔 到 高 檔 雙 絞 線 纜) 和100BaseTX( 兩 對 高 檔 雙 絞 線 纜)。100Base-T 也 稱 為 快 速 以 太 網。\

100Mbps，Baseband，雙絞線對。簡而言之，100Base-T是一種以100Mbps速率工作的區域網（LAN）標准，它通常被稱為快速乙太網，並使用UTP（非屏蔽雙絞線）銅質電纜。快速乙太網有三種基本的實現方式：100Base-FX、100Base-T、和100Base-T4。每一種規范除了介面電路外都是相同的，介面電路決定了它們使用哪種類型的電纜。為了實現時鍾/數據恢復（CDR）功能，100Base-T使用4B/5B曼徹斯特編碼機制。

⑥ 乙太網採用的物理層編碼方式

數據率是10Mb/s,BASE表示電纜上的信號是基帶信號,採用曼徹斯特編碼顯然這種協議的效率是很低的編碼效率是:50%乙太網採用的物理層編碼方式

⑦ 千兆乙太網的物理層編碼格式

盡管在以上9種千兆乙太網中有些並不是IEEE發布的，但總體上來說，它們的體系結構與IEEE發布的千兆乙太網規范類似，所以在此僅以IEEE發布的千兆乙太網標准為例介紹其體系結構。
與本章前面介紹的10M/b、100M/b一樣，千兆乙太網的整個體系結構差別主要體現在於物理層和MAC子層，LLC子層基本上都是保持了一致。從體系結構上來看，與100M/b區別於10M/b相比，僅從結構上看，1000M/b與100M/b的區別並不是很大（兩種結構的對比如圖5-16所示）。
物理層上的主要區別表現在RS子層和PCS子層的介面發生了改變：由100M/b網路中的介質無關介面（MII）擴展為千兆介質無關介面（GMII）。GMII的發送和接收數據寬度由原來的MII的半位元組擴展到一個位元組。使用125MHz的時鍾頻率，可以實現1000Mb/s的傳輸速率。另外與MII、AUI不同，GMII不支持連接器和電纜，只是內置作為IC和IC之間的介面。其他各子層的功能參見上節介紹的快速乙太網標准中的物理層結構。
但是在物理層的PCS子層中，卻與100M/b乙太網中的PCS子層有所區別，而且1000Base-X子系列中的三個標准與1000Base-T物理層中的PCS子層都不一樣，前者採用的是8B/10B編碼方式，後者採用的是PAM-5編碼方式，而100Base-TX採用的是4B/5B編碼方式。

⑧ CCNA為什麼說乙太網是在數據鏈路層和物理層定義的

首先，在最基本的你需要了解分層
分層是所有網路傳送的基本概念，而所有的運輸都會以這種概念來傳輸。
而乙太網就是其中一個，不過乙太網只負責管理數據和物理層
IEEE是一個叫Electrical
and
Electronics
Engineers
（電子工程師）的國際協會，負責規定電子產品的標准規格。與網路傳輸有關的都歸類在802里，你經常看到的WiFi
802.11
也是其中一個
你可以理解為分層是一個7層樓的大廈，而乙太網是1-3層的工作人員，而IEEE是工作人員的僱主，802是他們的部門

⑨ 乙太網物理層怎麼時鍾同步

物理層同步乙太網的網路結構

1、 一級(全國)基準時鍾(PRC)位置

一個典型的同步乙太網結構中，在圖4所示的三個位置之一具有PRC。

用戶數據欄位剩下的空位裝填充數據。

2.3 限制同步乙太網的抖動和漂移

在廣域網環境中，限制同步乙太網產生的抖動和漂移的方案需要滿足抖動和漂移的網路容限。

同步以太交換中的同步功能取決於內嵌時鍾的性能特性。

當該時鍾同步到另一個類似的同步乙太網時鍾或更高質量的時鍾時，該時鍾應確保出現適當的網路操作。為了與現存同步網的一致，內嵌時鍾必須基於G．813SEC(SDH設備時鍾)。當這樣的同步乙太網與G812SSU(同步供給單元)或SASE(獨立型同步設備)連接再連接到G．811PRC時，用這樣的網路時鍾將能保證同步互聯，同時也允許現存TDM網與新的分組網之間同步互聯。需要指出的是，這些方案不影響現存IEEE802．3的任何特性如頻率容差等。

在傳統SDH同步網中，規定了不同等級的同步時鍾，G．811可以認為是一級PRC，G，812可以認為是二級或三級的時鍾BITS，G813就是SEC，也是網路中最低的時鍾等級。在同步乙太網中，也開始考慮組織一個像SDH一樣的同步鏈路。於是就出現了一個新概念：乙太網設備時鍾(EEC)，G．8262就是定義EEC的一個規范。在同步時鍾層次中，SEC和EEC是同等級別，也可以互聯互通。