很多人将局域网(Local Area Network,LAN)和以太网(Ethernet)混为一谈,这个误解大概是因为和其他局域网技术比较起来,以太网技术使用得是如此普遍、发展得是如此地迅速,以至于人们将"以太网"当作了"局域网"的代名词。
本节将讨论"局域网"和"以太网"二者之间的关系以及相关的一些基础知识。
1 以太网概述 1973年,施乐公司(Xerox)开发出了一个设备互连技术并将这项技术命名为"以太网(Ethernet)"。Ethernet采用了总线竞争式的介质访问方法(起源于夏威夷大学在60年代研制的ALOHA网络),它的问世是局城网发展史上的一个重要里程碑。
1979年,Xerox与DEC、Intel共同起草了一份10 Mbps以太网物理层和数据链路层的规范,称为DIX(Digital、Intel、Xerox)规范-DIX 1.0。
1980年2月(美国)电气电子工程师学会(IEEE)成立了专门负责制定局域网络标准的IEEE 802委员会。该委员会开始研究一系列局域网(LAN)和城域网(MAN)标准,这些标准统称为IEEE 802标准。其中,IEEE 802.3对于基于总线型的局域网进行了规定(实际上IEEE 802.3标准的制定过程中参考、借鉴了很多已经实现的以太网技术)。
1982年,DIX修改并发布了自己的以太网新标准:DIX 2.0。
1983年,Novell根据初步形成的IEEE 802.3规范发布了Novell专用的以太网帧格式,常被称为802.3 原始帧格式(802.3 raw)。
1984-1985年,IEEE 802委员会公布了五项标准IEEE 802.1~IEEE 802.5。其中,公布了两种802.3帧格式,即802.3 SAP和802.3 SNAP。
后来,IEEE 802标准被国际标准化组织ISO修订并作为国际标准,称为ISO 8802。
2 以太网技术概述 尽管局域网的各种标准在内容上有不少区别,但是,其主要的技术实现方法是相近的。
2.1 Ethernet地址 为了标识以太网上的每台主机,需要给每台主机上的网络适配器(网络接口卡)分配一个唯一的通信地址,即Ethernet地址或称为网卡的物理地址、MAC地址。
IEEE负责为网络适配器制造厂商分配Ethernet地址块,各厂商为自己生产的每块网络适配器分配一个唯一的Ethernet地址。因为在每块网络适配器出厂时,其Ethernet地址就已被烧录到网络适配器中。所以,有时我们也将此地址称为烧录地址(Burned-In-Address,BIA)。
Ethernet地址长度为48比特,共6个字节,如图1所示。其中,前3字节为IEEE分配给厂商的厂商代码,后3字节为网络适配器编号。
图1 Ethernet地址 2.2 CSMA/CD 在ISO的OSI参考模型中,数据链路层的功能相对简单。它只负责将数据从一个节点可靠地传输到相邻节点。但在局域网中,多个节点共享传输介质,必须有某种机制来决定下一个时刻,哪个设备占用传输介质传送数据。因此,局域网的数据链路层要有介质访问控制的功能。为此,一般将数据链路层又划分成两个子层:
●逻辑链路控制LLC(Logic Line Control)子层
●介质访问控制MAC(Media Access Control)子层
图2 LLC和MAC子层