传统的以太网是采用
CSMA/CD的方式来传输数据，也就是在一个
局域网内只能同时有且仅有一个
客户端发送数据，其他客户端若要发送数据，必须等待一段时间。 典型的模型是：hub+N台电脑
基本介绍
认识Ethernet(以太网)
以太网是一种
局域网通信协议，是当今现有局域网采用的最通用的标准，以太网标准形成于七十年代早期。Ethernet（以太网）是一种传输速率为10Mbps的常用局域网（LAN）标准。在以太网中，所有计算机被连接一条同轴电缆上，采用具有
冲突检测的载波感应多处访问（CSMA/CD）方法，采用竞争机制和总线拓朴结构。基本上，以太网由共享传输媒体，如
双绞线电缆或同轴电缆和
多端口集线器、网桥或
交换机构成。在星型或总线型配置结构中，集线器/交换机/网桥通过电缆使得计算机、打印机和工作站彼此之间相互连接。
以太网具有的一般特征概述如下：
广播域：需要传输的帧被发送到所有
节点，但只有寻址到的节点才会接收到帧。
CSMA/CD：以太网中利用
载波监听多路访问/冲突检测方法（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）以防止 twp 或更多节点同时发送。
MAC 地址：
媒体访问控制层的所有 Ethernet
网络接口卡（NIC）都采用48位
网络地址。这种地址全球唯一。
以太网(Ethernet)指的是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带
局域网规范，是当今现有局域网采用的最通用的
通信协议标准。以太网络使用CSMA/CD(
载波监听多路访问及
冲突检测)技术，并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上。以太网与IEEE802·3系列标准相类似。它不是一种具体的网络，是一种技术规范。
Ethernet （以太网）基本网络组成
共享媒体和电缆：10BaseT（
双绞线），10Base-2（同轴细缆），10Base-5（同轴粗缆）。
转发器或
集线器：集线器或转发器是用来接收网络设备上的大量以太网连接的一类设备。通过某个连接的接收双方获得的数据被重新使用并发送到传输双方中所有连接设备上，以获得传输型设备。
网桥：网桥属于第二层设备，负责将网络划分为独立的
冲突域获分段，达到能在同一个域/分段中维持广播及共享的目标。网桥中包括一份涵盖所有分段和转发帧的表格，以确保分段内及其周围的通信行为正常进行。
交换机：交换机，与网桥相同，也属于第二层设备，且是一种
多端口设备。交换机所支持的功能类似于网桥，但它比网桥更具有的优势是，它可以临时将任意两个端口连接在一起。交换机包括一个交换矩阵，通过它可以迅速连接端口或解除端口连接。与集线器不同，交换机只转发从一个端口到其它连接目标
节点且不包含广播的端口的帧。
以太网协议：IEEE 802.3标准中提供了以太帧结构。当前以太网支持光纤和
双绞线媒体支持下的四种传输速率：
10 Mbps – 10Base-T Ethernet（802.3）
100 Mbps – Fast Ethernet（802.3u）
1000 Mbps – Gigabit Ethernet（802.3z）
10 Gigabit Ethernet – IEEE 802.3ae
发展状况
以太网是当今现有局域网采用的最通用的
通信协议标准。该标准定义了在
局域网（
LAN）中采用的电缆类型和信号处理方法。以太网在互联设备之间以10~100
Mbps的速率传送信息包，甚至1000Mbps以上，
双绞线电缆10 Base T以太网由于其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成为应用最为广泛的
以太网技术。无线以太网可达300Mbps以上，许多制造供应商提供的产品都能采用通用的软件协议进行通信，开放性最好。
发展状况发展
开始以太网只有10Mbps的吞吐量，使用的是CSMA/CD（带有碰撞检测的
载波侦听多路访问）的
访问控制方法，这种早期的10Mbps以太网称之为标准以太网。以太网主要有两种
传输介质 网络传输介质是指在网络中传输信息的载体，常用的传输介质分为有线传输介质和无线传输介质两大类。 （1）有线传输介质是指在两个通信设备之间实现的物理连接部分，它能将信号从一方传输到另一方，有线传输介质主要，那就是
双绞线和光纤。所有的以太网都遵循IEEE 802.3标准，下面列出是IEEE 802.3的一些以太网络标准，在这些标准中前面的数字表示传输速度，单位是“Mbps”，最后的一个数字表示单段
网线长度（基准单位是100m），Base表示“基带”的意思，Broad代表“
带宽”。
10Base－5 使用粗同轴电缆，最大网段长度为500m，基带传输方法；
10Base－2 使用细同轴电缆，最大网段长度为185m，基带传输方法；
10Base－T 使用双绞线电缆，最大网段长度为100m；
1Base－5 使用双绞线电缆，最大网段长度为500m，传输速度为1Mbps；
10Broad－36 使用同轴电缆（RG－59/U CATV），最大网段长度为3600m，是一种宽带传输方式；
10Base－F 使用光纤传输介质，传输速率为10Mbps；
随着网络的发展，传统标准的
以太网技术已难以满足日益增长的
网络数据流量速度需求。在1993年10月以前，对于要求10Mbps以上数据流量的LAN应用，只有
光纤分布式数据接口（FDDI）可供选择，但它是一种价格非常昂贵的、基于100Mpbs光缆的LAN。1993年10月，Grand Junction公司推出了世界上第一台
快速以太网集线器Fastch10/100和网络接口卡FastNIC100，快速以太网技术正式得以应用。随后Intel、SynOptics、3COM、BayNetworks等公司亦相继推出自己的快速以太网装置。与此同时，IEEE802工程组亦对100Mbps以太网的各种标准，如100BASE－TX、100BASE－T4、MII、
中继器、
全双工等标准进行了研究。1995年3月IEEE宣布了IEEE802.3u 100BASE－T快速以太网标准（Fast Ethernet），就这样开始了快速以太网的时代。
快速以太网与原来在100Mbps
带宽下工作的FDDI相比它具有许多的优点，最主要体现在快速以太网技术可以有效的保障用户在布线基础实施上的投资，它支持3、4、5类
双绞线以及光纤的连接，能有效的利用现有的设施。
快速以太网的不足其实也是
以太网技术的不足，那就是快速以太网仍是基于CSMA/CD技术，当网络负载较重时，会造成效率的降低，当然这可以使用交换技术来弥补。 100Mbps快速以太网标准又分为：100BASE－TX 、100BASE－FX、100BASE－T4三个子类。
100BASE－TX：是一种使用5类数据级无
屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术。它使用两对双绞线，一对用于发送，一对用于接收数据。在传输中使用4B/5B
编码方式，信号频率为125MHz。符合EIA586的5类布线标准和IBM的SPT 1类布线标准。使用同10BASE－T相同的RJ－45连接器。它的最大
网段长度为100米。它支持
全双工的数据传输。
100BASE－FX：是一种使用光缆的快速以太网技术，可使用
单模和
多模光纤（62.5和125um） 多模光纤连接的最大距离为550米。
单模光纤连接的最大距离为3000米。在传输中使用4B/5B编码方式，信号频率为125MHz。它使用MIC/FDDI连接器、ST连接器或
SC连接器。它的最大网段长度为150m、412m、2000m或更长至10公里，这与所使用的光纤类型和工作模式有关，它支持全双工的数据传输。100BASE－FX特别适合于有电气干扰的环境、较大距离连接、或高保密环境等情况下的适用。
100BASE－T4：是一种可使用3、4、5类无屏蔽
双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术。100Base-T4使用4对双绞线，其中的三对用于在33MHz的频率上传输数据，每一对均工作于
半双工模式。第四对用于CSMA/CD
冲突检测。在传输中使用8B/6T
编码方式，
信号频率为25MHz，符合EIA586结构化布线标准。它使用与10BASE－T相同的RJ－45连接器，最大网段长度为100米。
千兆以太网技术作为最新的
高速以太网技术，给用户带来了提高核心网络的有效解决方案，这种解决方案的最大优点是继承了传统以太技术价格便宜的优点。 千兆技术仍然是以太技术，它采用了与10M以太网相同的帧格式、帧结构、
网络协议、全/半双工工作方式、流控模式以及布线系统。由于该技术不改变传统以太网的桌面应用、操作系统，因此可与10M或100M的以太网很好地配合工作。升级到
千兆以太网不必改变网络应用程序、网管部件和
网络操作系统，能够最大程度地投资保护。 为了能够侦测到64Bytes资料框的碰撞，
Gigabit Ethernet所支持的距离更短。Gigabit Ethernet 支持的网络类型，如下表所示：
1000Base－CX Copper
STP 25m
1000Base－T Copper Cat 5 UTP 100m
1000Base－SX Multi-mode Fiber 500m
1000Base－LX Single-mode Fiber 3000m
千兆
以太网技术有两个标准：IEEE802.3z和IEEE802.3ab。IEEE802.3z制定了光纤和短程铜线连接方案的标准。IEEE802.3ab制定了五类
双绞线上较长距离连接方案的标准。
1. IEEE802.3z
IEEE802.3z工作组负责制定光纤（
单模或多模）和同轴电缆的
全双工链路标准。IEEE802.3z定义了基于光纤和短距离铜缆的1000Base-X，采用8B/10B编码技术，信道传输速度为1.25Gbit/s，去耦后实现1000Mbit/s传输速度。 IEEE802.3z具有下列
千兆以太网标准：
1000Base-SX 只支持
多模光纤，可以采用直径为62.5um或50um的多模光纤，工作波长为770-860nm，传输距离为220-550m。
1000Base-LX 多模光纤：可以采用直径为62.5um或50um的多模光纤，工作波长范围为1270-1355nm，传输距离为550m。
单模光纤：可以支持直径为9um或10um的单模光纤，工作波长范围为1270-1355nm，传输距离为5km左右。
1000Base-CX 采用150欧屏蔽
双绞线（STP），传输距离为25m。
2. IEEE802.3ab
IEEE802.3ab工作组负责制定基于UTP的
半双工链路的
千兆以太网标准，产生IEEE802.3ab标准及协议。IEEE802.3ab定义基于5类UTP的1000Base-T标准，其目的是在5类UTP上以1000Mbit/s速率传输100m。 IEEE802.3ab标准的意义主要有两点：
(1) 保护用户在5类UTP布线系统上的投资。
(2) 1000Base-T是100Base-T自然扩展，与10Base-T、100Base-T完全兼容。不过，在5类UTP上达到1000Mbit/s的传输速率需要解决5类UTP的串扰和衰减问题，因此，使IEEE802.3ab
工作组的开发任务要比IEEE802.3z复杂些
万兆以太网规范包含在 IEEE 802.3 标准的补充标准 IEEE 802.3ae 中，它扩展了 IEEE 802.3 协议和 MAC 规范使其支持 10Gb/s 的传输速率。除此之外，通过 WAN 界面子层（
WIS：WAN interface sublayer），10千兆位以太网也能被调整为较低的传输速率，如 9.584640 Gb/s （OC-192），这就允许10千兆位以太网设备与同步
光纤网络（SONET）
STS -192c 传输格式相兼容。
10GBASE-SR 和 10GBASE-SW 主要支持短波（850 nm）
多模光纤（MMF），光纤距离为 2m 到 300 m 。
10GBASE-SR 主要支持“暗光纤”（dark fiber），暗光纤是指没有光传播并且不与任何设备连接的光纤。
10GBASE-SW 主要用于连接 SONET 设备，它应用于远程数据通信。
10GBASE-LR 和 10GBASE-LW 主要支持长波（1310nm）
单模光纤（SMF），光纤距离为 2m 到 10km （约32808英尺）。
10GBASE-LW 主要用来连接 SONET 设备时，
10GBASE-LR 则用来支持“暗光纤”（dark fiber）。
10GBASE-ER 和 10GBASE-EW 主要支持超长波（1550nm）单模光纤（SMF），光纤距离为 2m 到 40km （约131233英尺）。
10GBASE-EW 主要用来连接 SONET 设备，
10GBASE-ER 则用来支持“暗光纤”（dark fiber）。
10GBASE-LX4 采用波分复用技术，在单对光缆上以四倍光波长发送信号。系统运行在 1310nm 的多模或
单模暗光纤方式下。该系统的设计目标是针对于 2m 到 300 m 的
多模光纤模式或 2m 到 10km 的
单模光纤模式。
简史
1972年，罗伯特·梅特卡夫(Robert Metcalfe)和施乐公司帕洛阿尔托研究中心(Xerox PARC)的同事们研制出了世界上第一套实验型的以太网系统，用来实现Xerox Alto（一种具有
图形用户界面的个人工作站）之间的互连，这种实验型的以太网用于Alto工作站、服务器以及
激光打印机之间的互连，其
数据传输率达到了2.94Mbps。
梅特卡夫发明的这套实验型的网络当时被称为Alto Aloha网。1973年，梅特卡夫将其命名为以太网，并指出这一系统除了支持Alto
工作站外，还可以支持任何类型的计算机，而且整个网络结构已经超越了Aloha系统。他选择“以太”（ether）这一名词作为描述这一网络的特征：物理介质（比如电缆）将比特流传输到各个站点，就像古老的“以太理论”（luminiferous ether）所阐述的那样，古代的“以太理论”认为“以太”通过电磁波充满了整个空间。就这样，以太网诞生了。
最初的以太网是一种实验型的同轴电缆网，
冲突检测采用CSMA/CD 。该网络的成功，引起了大家的关注。1980年，三家公司（数字设备公司、Intel公司、
施乐公司）联合研发了10M以太网1.0规范。最初的IEEE802.3即基于该规范，并且与该规范非常相似。802.3工作组于1983年通过了草案，并于1985年出版了官方标准ANSI/IEEE Std 802.3-1985。从此以后，随着技术的发展，该标准进行了大量的补充与更新，以支持更多的
传输介质和更高的传输速率等。
1979年，梅特卡夫成立了3Com公司，并生产出第一个可用的网络设备：以太网卡（NIC）， 它是允许从
主机到IBM终端和PC机等不同设备相互之间实现无缝通信的第一款产品，使企业能够以无缝方式共享和打印文件，从而增强工作效率，提高企业范围的通信能力。
相关协议
以太网是Xerox公司发明的基带LAN标准。它采用带
冲突检测的
载波监听多路访问协议（CSMA/CD），速率为10Mbps，
传输介质为同轴电缆。以太网是在20世纪70年代为解决网络中零散的和偶然的堵塞而开发的，而IEEE802．3标准是在最初的
以太网技术基础上于1980年开发成功的。现在，以太网一词泛指所有采用CSMA/CD协议的
局域网。以太网2．0版由数字设备公司、Intel公司和Xerox公司联合开发，它与IEEE802．3兼容。
以太网和IEEE802．3通常由接口卡（网卡）或主电路板上的电路实现。以太网电缆协议规定用收发器将电缆连到网络物理设备上。收发器执行
物理层的大部分功能，其中包括
冲突检测及收发器电缆将收发器连接到工作站上。
IEEE802．3提供了多种电缆规范，10Base5就是其中的一种，它与以太网最为接近。在这一规范中，连接电缆称作连接单元接口（AUI），
网络连接设备称为介质访问单元（MAU）而不再是收发器。
以太网和IEEE802．3的工作原理
在基于广播的以太网中，所有的
工作站都可以收到发送到网上的
信息帧。每个工作站都要确认该信息帧是不是发送给自己的，一旦确认是发给自己的，就将它发送到高一层的协议层。
在采用CSMA/CD传输介质访问的以太网中，任何一个CSMA/CDLAN工作站在任何一时刻都可以访问网络。发送数据前，工作站要侦听网络是否堵塞，只有检测到网络空闲时，工作站才能发送数据。
在基于竞争的以太网中，只要网络空闲，任一工作站均可发送数据。当两个工作站发现网络空闲而同时发出数据时，就发生冲突。这时，两个传送操作都遭到破坏，工作站必须在一定时间后重发，何时重发由延时算法决定。
以太网和IEEE802．3服务的差别
尽管以太网与IEEE802．3标准有很多相似之处，但也存在一定的差别。以太网提供的服务对应于
OSI参考模型的第一层和第二层，而IEEE802．3提供的服务对应于OSI参考模型的第一层和第二层的信道访问部分（即第二层的一部分）。IEEE802．3没有定义逻辑
链路控制协议，但定义了几个不同
物理层，而以太网只定义了一个。
IEEE802．3的每个物理层协议都可以从三方面说明其特征，这三方面分别是LAN的速度、信号传输方式和物理介质类型。
主要生产商
以太网的发展伴随着以太网卡的发展，技术发展了采用产品，产品有进一步推进技术发展。
生产以太网卡主要有
英特尔Inter、 瑞昱Realtek、博通BCM等等。
英特尔
Intel
英特尔网卡对IT业人士来说可谓家喻户晓。提起英特尔网卡大家都有许多话要说，而议论最多的就是英特尔网卡的系列和型号，我们在这里简单地归纳一下英特尔当今主流网卡的系列和型号，在三分钟内教你成为英特尔网卡专家。
英特尔网卡对IT业人士来说可谓家喻户晓。提起英特尔网卡大家都有许多话要说，而议论最多的就是英特尔网卡的系列和型号，我们在这里简单地归纳一下英特尔当今主流网卡的系列和型号，在三分钟内教你成为英特尔网卡专家。 认识英特尔网卡
最新英特尔网卡提都供对
PCI-Express总线的支持，PCI-E已经广泛应用在服务器、工作站和台式机中，并成为事实上的计算机
总线标准，使用PCI-Express网卡，PCI-Express接口提供网络专用的输入/输出（I/O）带宽，可有效提升千兆位以太网性能。英特尔PROSet管理工具专为Microsoft系统设计，可实现快速、全面的访问和管理。同时英特尔网卡非常注意环境保护，多数都采用了无铅技术，可在全球市场范围内使用。
英特尔网卡分为二大类，
服务器网卡和台式机网卡。服务器网卡用光纤和铜线作传输介质，而台式机网卡只用铜线作传输介质。服务器网卡传播速度最高达到10Gbps，也就是万兆网卡，而台式机网卡只达到1000Mbps，也就是
千兆网卡。服务器网卡多用
PCI-E或
PCI-X接口插槽，而台式机网卡多用PCI-E和
PCI接口的插槽，这主要是保障老设备的兼容性。服务器网卡可有单口，双口，四口，而台式机网卡多为单口。
英特尔网卡和系列
除了这些基本的特征外，我们就介绍一下人们最关心的英特尔网卡系列和型号。
英特尔10GBbps万兆网卡分3个型号：IntelPRO/10GbECX4
服务器网卡，使用CA4铜导线传输，最远传输15米。IntelPRO/10GbESR光纤服务器网卡，使用LC
多模光纤，最远传输300米。IntelPRO/10GbELR光纤服务器网卡，使用SC
单模光纤，最大传输距离10公里。Intel万兆网卡为高性能服务器提供最快速的连接，可以在存储集群与电子邮件、数据库与备用服务器、CAD/CAM
节点、数据建模与科学模拟、财务预测、视频编辑与数字成像、网络骨干连接等领域中使用。
英特尔1000Mbps光纤
千兆网卡大体分6个型号：IntelPRO/1000PF双端口服务器网卡，
PCI-E接口，传输距离275米；IntelPRO/1000PF服务器网卡，PCI-E接口，传播距离275米、IntelPRO/1000MF双端口
服务器网卡，
PCI-X总线，传播距离275米；IntelPRO/1000MF服务器网卡、IntelPRO/1000MF服务器网卡（LX），PCI-X总线，可用不同光纤，传播距离550米或10千米；IntelPRO/1000XF服务器网卡，最大传输距离550米。
英特尔1000Mbps铜线
千兆网卡大体分5个型号：Intel PRO/1000PT双端口服务器网卡，
PCI-E接口，传播距离100米；IntelPRO/1000PT服务器网卡，PCI-E接口，传播距离100米；IntelPRO/1000MT四端口服务器网卡、IntelPRO/1000MT双端口服务器网卡、IntelPRO/1000MT服务器网卡，均为
PCI-X接口，传播距离也是100米。
英特尔台式机网卡分为10/100/1000Mbps自适应铜线网卡和10/100Mbps自适应铜线网卡两类，均为单口卡。其中千兆自适应网卡IntelPRO/1000PT为
PCI-E接口，IntelPRO/1000GT为PCI接口。百兆自适应网卡IntelPRO/100S、IntelPRO/100M，均为PCI接口。
英特尔网卡覆盖了从百兆/千兆/万兆，从台式机到服务器，从百元到上万元的挑选范围，给代理商带来了丰富的产品线，给IT用户提供了多样的选择空间。英特尔宝通代理特意提醒，上面例举的型号只是现在比较流行的型号，而英特尔也会不断地推陈出新，英特尔网卡的命名也是有章可循的，大家在这个体系上稍加注意，就很容易那些新的英特尔分辨了。
瑞昱
Realtek
瑞昱半导体成立于1987年，位于台湾「硅谷」的新竹科学园区，凭借当年几位年轻工程师的热情与毅力，走过艰辛的草创时期到今日具世界领导地位的专业IC设计公司，瑞昱半导体劈荆斩棘，展现旺盛的企图心与卓越的竞争力，开发出广受全球市场肯定与欢迎的高性能、高品质与高经济效益的IC解决方案。瑞昱半导体自成立以来一直保持稳定的成长，归功于瑞昱对产品/技术研发与创新的执着与努力，同时也归因于瑞昱的优良传统。
2007年 瑞昱RTL8111C-GR PCIe 超高速以太网络控制单芯片荣获96年
科学工业园区优良厂商创新产品奖
瑞昱RTL8111C-GR PCIe 超高速以太网络控制单芯片荣获 2007『Best Choice』台湾最佳外销信息产品奖
2001年 瑞昱的多功能型高速以太网络单芯片控制器获EDN Asia杂志评选为年度最佳零组件设计
2000年 瑞昱的四端口高速以太网络收发器获国科会新竹科学区管理局创新技术研发奖助
1997年 (1997年9月) 瑞昱股票挂牌上柜 瑞昱的高速以太网络单芯片控制器获台北国际计算机展的最佳零组件奖与最佳产品奖 瑞昱的高速以太网络单芯片控制器获颁经济部工业局新产品开发奖 1995~2004 年 (1995年9月)获ISO9001国际品质认证 瑞昱以研发投入与绩效六度获颁国科会新竹科学园区管理局的研发投入奖 1993~2004 年 瑞昱的口袋型以太
网络控制器、窗口加速器、
时序产生器、电话来方辨识器、高速以太网络单芯片控制器、IEEE 1394实体层芯片、内嵌内存之八端口
交换器控制芯片、超高速以太网络单芯片控制器、全CMOS
USB 2.0双频三模无线
局域网络芯片组皆获国科会新竹科学区管理局的创新产品奖 1987年 (10月) 瑞昱半导体(股)创立
博通
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