第三章 数据链路层 3.4使用广播信道的以太网

集线器：集线器的英文称为“Hub”。“Hub”是“中心”的意思，集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。它工作于OSI(开放系统互联参考模型)参考模型第一层，即“物理层”。集线器与网卡、网线等传输介质一样，属于局域网中的基础设备，采用CSMA/CD（一种检测协议）介质访问控制机制

特点：

1.表面上看，使用集线器的局域网在物理上是一个星型网，但在逻辑上仍是一个总线网，各站共享逻辑上的总线，使用的还是CSMA/CD协议（更准确说，是与其相连的个主机采用CSMA/CD协议，）。

2.有多个接口（废话。。。否则怎么连城星型）

3.工作在物理层，仅仅简单地转发比特，收到1发1，收到0发0，无碰撞检测。

4.转发比特前，会对其进行再生整形。         

以太网发展：粗同轴电缆->细同轴电缆->双绞线，并增加集线器，采用星型拓扑。

1990年IEEE 制定出星型以太网10BASE-T的标准802.3i。10->10Mb/s的数据率，BASE->连接线上的信号是基带信号，T->双绞线。

正是由于10BASE-T双绞线以太网的出现，是局域网发展史上的一个非常重要的里程碑，它为以太网在局域网中的统治地位奠定了基础。

RJ-45插头：网线的插头

双绞线：网线里面一对对的线

RJ-11插头：电话线的插头

以太网的MAC层

1.MAC层的硬件地址（硬件地址，物理地址，MAC地址）

这个地址会用在MAC帧中。

MAC地址其实在适配器的ROM中，如果电脑的适配器坏掉了，换了一个新的适配器，那么这台电脑的MAC地址自然就改变了。否则的话，是不会变的。

MAC地址共有48位，相对于地址，其实它的意思更接近于主机的“名字”，之所以称为地址，就是因为48位太长，不像一个名字而更像是地址。

共6字节，前三字节由IEEE的注册管理机构RA分配给厂家（需购买），后三位厂家自行指派。

当路由器通过适配器连接到局域网时，适配器上的硬件地址，就用来标识路由器的某个接口。路由器同时连接到两个网络，就需要两个适配器和两个硬件地址。

适配器有过滤功能：从网络上收到一个MAC帧就先用硬件检查MAC帧中的目的地址。确定收下还是丢弃，而不浪费主机CPU和内存资源。

发往“本站”的帧分为三种：

单播帧

广播帧

多播帧

适配器还可以设置（通过编程）为一种特殊的工作方式，混杂方式：工作在该方式的适配器只要听到有帧在以太网上传输就都悄悄接收下来，而不管这些帧发送往哪里。这样做实际上是“窃听”其他站点的通信而不中断其他站点的通信。网络上的黑客常利用这种方法非法获取网上用户的口令。因此，一个以太网上的用户，并不愿意这个网络上，有工作在混杂方式的适配器。

但是这种方式同时可以帮助管理人员监视和分析网络上的流量。有一种很有用的网络工具叫做嗅探器（sniffer）就使用了设置为混杂方式的网络适配器。

2.MAC帧格式

已经说到现在用的以太网协议是DIX Ethernet V2标准，假定上图中使用的网络层协议为IP协议

如图所示MAC帧分为5段

1.目的地址

2.源地址

3.类型：指的是网络层协议类型

             0x8137:Novell IPX

             0x0800:IP

4.数据字段：最小长度规定为46是因为，CSMA/CD规定以太网上传输的帧最小长度为64字节，MAC帧前三段加最后一段为18个字节，故数据段为46个字节

5.帧检验序列FCS（使用CRC检验）

几点注意：

1.如何确定帧尾：以太网采用曼彻斯特编码，发送方适配器发送完数据后，不再有电压的变化，故易确定帧尾，再去掉四个字节的FCS即可

2.当数据小于46字节时，要在数据位填充，那么上层如何知道填充了多少呢。若网络层使用IP协议，则IP数据报的首部有长度字段，故可确定填充位数。

3.由图所示，实际传输时，要在帧首再加八个字节：用于发送双发实现位同步

4.为了使刚刚收到的数据帧的站的接收缓存来得及处理，做好接收下一帧的准备，以太网还规定了帧间最小间隔为9.6us,也就是说MAC帧之间要有间隔，故以太网不需要帧结束定界符