Data Communication Computer Network 简明教程

以太网是一种广泛部署的局域网技术，该技术由鲍勃·梅特卡夫和 D.R. 博格斯于 1970 年发明。它于 1980 年在 IEEE 802.3 中标准化。

以太网共享介质。使用共享介质的网络数据很容易发生冲突。以太网使用载波侦听多路访问/冲突检测 (CSMA/CD) 技术来检测冲突。当在以太网中发生冲突时，所有主机都会回滚，等待一段时间，然后重新传输数据。

以太网连接器是具有 48 位 MAC 地址的网络接口卡。这有助于其他以太网设备识别以太网中的远程设备并与其通信。

传统的以太网使用 10BASE-T 规范。数字 10 表示 10Mbps 的速度，BASE 表示基带，而 T 表示粗以太网。10BASE-T 以太网提供高达 10Mbps 的传输速度，并使用同轴电缆或带有 RJ-45 连接器的 Cat-5 双绞线同轴电缆。以太网采用星形拓扑结构，线段长度最长为 100 米。所有设备都以星形方式连接到集线器/交换机。

为了满足快速发展的软件和硬件技术的需要，以太网扩展为快速以太网。它可以在 UTP、光纤和无线环境下运行。它可以提供高达 100 Mbps 的速度。此标准在 IEEE 803.2 中使用 Cat-5 双绞线电缆命名为 100BASE-T。对于有线介质，它使用 CSMA/CD 技术在以太网主机之间共享，而对于无线以太网局域网，它使用 CSMA/CA（CA 表示冲突避免）技术。

光纤上的快速以太网在 100BASE-FX 标准下定义，该标准提供高达 100 Mbps 的光纤速度。光纤上的以太网在半双工模式下可以扩展到 100 米，在多模光纤上的全双工模式下可以达到 2000 米。

快速以太网在 1995 年推出后，仅享受了 3 年的高速状态，直到千兆以太网的推出。千兆以太网提供高达 1000 兆位/秒的速度。IEEE802.3ab 使用 Cat-5、Cat-5e 和 Cat-6 电缆对千兆以太网进行了标准化。IEEE802.3ah 定义了光纤上的千兆以太网。

局域网使用以太网，而以太网又使用共享介质。以太网中的共享介质会创建一个单一广播域和一个单一冲突域。将交换机引入以太网已经消除了单一冲突域问题，并且连接到交换机的每个设备都在其单独的冲突域中工作。但即使交换机也不能将网络划分为单独的广播域。

虚拟局域网 (VLAN) 是将单个广播域划分为多个广播域的解决方案。一个 VLAN 中的主机无法与另一个 VLAN 中的主机通信。默认情况下，所有主机都被置于同一 VLAN 中。

在此图中，不同的 VLAN 以不同的颜色代码表示。同一 VLAN 中的主机即使连接到同一交换机上也无法看到或与不同 VLAN 中的其他主机通信。VLAN 是一项第 2 层技术，与以太网密切配合。要路由两个不同 VLAN 之间的包，需要使用第 3 层设备（如路由器）。