IEEE802.3协议简介
IEEE802.3协议简介
IEEE802.3 局域网协议
IEEE 802.3 局域网协议 ( Ethernet LAN protocols as defined in IEEE 802.3 suite )
简介
512 字节，从而 达到了合理的链路距离要求。
传输速率
当前定义 在光纤和双绞线上的传输速率有 四种：
10 Mbps － 10Base-T 以太网 100 Mbps － 快速以太网
1000 Mbps － 千兆位以太 网（ 802.3z ） 10 千兆位以太网 － IEEE 802.3ae
本文我们 主要讨论以太网的总体概况 。有关快速以太网、千兆位
以太网以及万兆
位以太网的具
体内容将在其它文档中另作介绍
。
基本组成
以太网系 统由三个基本单元组成：
物理介质 ，用于传输计算机之间的以太网 信号；
介质访问 控制规则，嵌入在每个以太 网接口处，从而使得计算机
可以公平的使用
共享以太网信
道；
以太帧， 由一组标准比特位构成，用于传 输数据。
在所有 IEEE 802 协议中， ISO 数据链路层被划分为两 个 IEEE 802 子层，
介质访问控制
（ MAC ）子层 和 MAC －
客户端子层。 IEEE 802.3 物理层对应于
SO 物 理层。
MAC 子层有两个基本 职能：
数据封装 ，包括传输之前的帧组合和接收 中、接收后的帧解析
/ 差错检测。
介质访问 控制，包括帧传输初始化和传输
失败恢复。
介质访问 控制（ MAC ） － 客户端子层可能是以下一种 ：
逻辑链路 控制（ LLC ），提供终端协议栈的以太 网 MAC 和 上层之间的接口，其 中 LLC 由 IEEE
802.2 标准定义。
以太网协 议是由一组 IEEE 802.3 标准定义的局域网协 议集。在以太网标准中 ， 享介质上采用载 式：半双工和全双工。半双工模式中，数据是通过在共
问 /冲突检测（ CSMA/CD ）协议实现传输的。它的主要 和距离限
制 ，链路距离受最小 MAC 帧大小的 限制。 该限制极大的降 的有效性 。因此， 引入
了 载波扩展技术来确保千兆位以太
有两种操作模 波监听多路访
网中 MAC
缺点在于有效性 低了其高速传输 帧的最小长度为
网桥实体，提供 LANs 之间的 LAN-to-LAN 接口，可以使用同种协 议(如以太
协议结构
10/100 Mbps 以太网中的基本 IEEE 802.3 MAC 数据格式如下 ： 7 1 6 6 2 46-1500 bytes 4 bytes
Pre SFD DA SA Length Type Data unit + pad FCS
Preamble ( Pre )
— 7字节。Pre 字段中1和0交互使用，接收站通过该字段
知道导入帧， 并且该字段提供了同步化接收物 理层帧接收部分和导入比特流 的方法。
Start-of-Frame Delimiter ( SFD )— 1 字节。字段中 1 和 0 交互使用，结尾是
两个连续的 1 ，表示下一位是利用目的地址的 重复使用字节的重复使用位。
Destination Address (DA )— 6 字节。 DA 字段用于识别需要接收帧的站。 Source Addresse
s ( SA )— 6 字节。 SA 字段用于识别发送帧的站。
Length/Type — 2 字节。如果是采用可选格 式组成帧结构时，该字段既表 示包 含在帧数据字 段中的
MAC 客户机数据大小，也表示帧类 型 ID 。
Data — 是一组 n (46=< n =<1500 )字节的任意值序列。帧总 值最小为 64 字 节。 Frame Check Sequenee ( FCS ) — 4字节。该序列包括
32位的循环冗余校
网到以太网) 标准定义。
和不同的协议(如以太网到令牌
环)之间。网桥实体由
IEEE 802.1
以太网上 的每台计算机都能独立运行
工作站都接入 果信道空闲，
每帧传输 共享信令系统，又称为介质 即可以以太帧或数据包格式传输
，不存在中心控制器。连接 。要
发送数据时，工作站首先 数据。 到以太网的所有
监听信道，如
访问取决于嵌 完毕之后，各工作站必须公 平争取下一帧的传输机会。对于共享信道的 入到每个工作
站的以太网接口的
介质访问控制机制。
该机制建立在载波
监听多路访问
当以太帧 址与接口地址 /冲突检测( CSMA/CD )基础上。 发送到共享信道后，所有以 太网
接口查看它的目标地址 相匹配，那么该帧就能 被全部读取并且被发送到那台计
。如果帧目标地 算机的网络软件
上。如果发现
信号如何 帧目标地址与它们本身的地址不 匹配时，则停止帧读取操作。 段有助于我们掌握系统拓朴结 构。以太
通过组成以太网系统的各个介质
网的信号拓朴 朴结构提供了
多个以太 和重新计时的
是一种逻辑拓朴，用来区别 介质电缆的实际物理布局。以太网的逻辑拓 一条单一信道(或总
线)用于传 网段可以链接在一起构成一个较 叫做中继器的设备实现。通过中
送以太网信号到所有工作站。
支树”( non-rooted branching tree )一样扩展 以生成链接段
大的以太网，这通过一种能够放大信号 继器，多段以太网系统可以像 “无根分 。“无根”意味着系
统在 任意方向上都可 每个段必须具
即使介质 结构仍就是通
8023的含意，且没有特定的根段。最重 要的是，各段的连接不能形成 环路。系统的 有两个终端，这是由于以太网系 统在环路路径上不能正确运行 段以星形模式物理连接，且 过以太网单信道传送信号至所有
许多段都接在中继器上，但 是它的逻辑拓朴 工作站。
验( CRC )值，由发送MAC 方生成，通过接收MAC 方进行计算得出以校验被破坏的帧。
包含千兆位载波扩展的MAC 帧：
1000 Base-X 最小帧大小为416 字节；1000 Base-T 最小帧大小为520 字节。通过扩展字段可以满足长度小于最小值的帧需求。
7 1 6 6 2 46=< n =<1500 4 bytes Variable
Pre SFD DA SA Length Type Data unit + pad FCS Ext
IEEE802.3 、IEEE802.4 、IEEE802.5 三种局域网的区别？
IEEE802 ．3 是载波侦听多路访问局域网的标准。同时需要理解总线网的特点，
即它进行媒体访问无优先权，信息的发送是通过竞争进行的；结构简单，媒体介入方
便，价格便宜；但节点之间的最大距离有限制；信息负载少，数据吞吐量较高，延时
短；反之，冲突的增加，数据吞吐量下降，网络延时增加；实时性差；采用点到点或广播式通信。通过这些特点，大家可以对局域网的性能有所了解，同时对于10BASE
5、10BASE2 、10BASE —T 三种以太网从长度、连接数、接口等方面做到心中有数，
从而为局域网组网选择提供依据。
IEEE802 ．4 是令牌网的标准。应当注意的是它的 4 种优先级，使用的传输介质
和它的特点，从它的特点我们可以清晰的看出该标准采用无冲突媒体访问方式；结构从物理上讲是总线网，而逻辑上是环形网，连接简单；信息载荷与总线网在信息载荷
方面的特点正好相反；传输延迟固定。
IEEE802.5 标准,定义了令牌环(Token Ring) 介质访问控制子层与物理层规范主要表现为：
1.单令牌协议；
2.优先级位；
3.监控站；
4. 预约指示器；
IEEE802.5 标准定义了25 种截止访问控制桢,用以完成环维护功能。

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