以太网组网

以太网在20世纪70年代发展起来,现已成为应用最广泛的局域网之一。以太网在商业上的成功和相关网络技术的爆炸性增长使以太网成为工业用户的一个有吸引力的选择。最简单的局域网由三个基本元素组成:通常称为节点的设备(计算机和外围设备)、网络接口和网络接口。

作者:保罗·瓦克 二一年一月一日

以太网在20世纪70年代发展起来,现已成为应用最广泛的局域网之一。以太网在商业上的成功和相关网络技术的爆炸性增长使以太网成为工业用户的一个有吸引力的选择。

最简单的局域网由三个基本元素组成:通常称为节点的设备(计算机和外围设备),用于将节点连接到网络的网络接口卡(nic),以及连接组成局域网的设备的介质(电线或电缆)。局域网还需要网络软件,包括微软Windows 95/98/NT/2000、苹果Mac OS和Unix变体等操作系统。

媒体是最基本的

选择合适的媒体(或电缆)是必不可少的起点。有四种类型的介质:用于10BASE5网络的粗同轴电缆(同轴电缆),用于10BASE2的细同轴电缆,用于10BASE-T和100BASE-TX的无屏蔽双绞线(UTP),以及用于10BASE-FL和100BASE-FX网络的光纤电缆。

粗同轴电缆是以太网最初的布线方案。它很快就被更便宜、更容易使用的薄同轴电缆所取代。最流行的布线方案(10BASE-T, 100BASE-TX)使用UTP电缆。这种电缆类似于电话电缆,并有各种等级,每一个更高的等级提供更好的性能。Level 5(或CAT5)通常用于10BASE-T和100BASE-TX网络。在存在环境危害(雷电)、电缆运行时间长、电磁干扰等问题的安装中,可以使用光纤电缆。

以太网(10BASE2, 10BASE5, 10BASE-T, 10BASE-FL)的传输速度为10mb / s (Mbps)。快速以太网(100base - tx, 100BASE-FX)将速度提高到100Mbps。新兴的千兆以太网以1Gbps (1000 Mbps)的速度运行。

网络的物理排列被称为网络拓扑。以太网支持两种基本配置:总线和星型。

总线拓扑由串联的节点组成。这种配置通常会使网络的更改变得困难,电缆的断裂通常会导致整个段无法操作。这种拓扑的例子包括10BASE2和10BASE5。10BASE-T和100BASE-TX使用星型拓扑,其中UTP电缆在带有集线器或交换机的中心位置终止。它的主要优势是可靠性——连接节点的点到点电缆的断裂只影响该节点。它还允许更容易的网络扩展,因为可以在不中断网络的情况下添加节点。

协议允许通信

网络协议定义了网络中节点如何相互识别、节点间发送数据的格式以及处理丢失或损坏数据的程序。协议与物理网络是分开的,因此可以在网络中同时存在多种协议。近年来,TCP/IP已经成为最受欢迎的协议,因为它是Internet的基础,并且可以在大多数操作系统上使用。

集线器、交换机和路由器用于加入网段。集线器是这些设备中最简单的一种,其工作原理是将一个端口接收到的信号放大,并将其广播到其他端口。交换机通过切换节点之间的连接来扩展集线器的功能,将“共享网络”减少到只有两个节点。切换是自动的,因此任何两个节点之间都有充分的可用带宽。

另一种提高网络效率的方法是限制网段之间的流量。路由器可以在逻辑上划分网络,这样只有去往特定节点的流量才能在网段之间通过。

以太网实现

网络类型 速度 拓扑结构 媒体 每段节点数 每段距离
10 base2 10 Mbps的 公共汽车 薄同轴电缆(RG-58AU) 30. 185米(606英尺)
10 base5 10 Mbps的 公共汽车 厚哄 One hundred. 500米(1640英尺)
10 base - t 10 Mbps的 明星 无屏蔽双绞线(UTP) - CAT3或更好 2 100米(328英尺)
10 base-fl 10 Mbps的 明星 光纤 2 2000米(6,561英尺)
100年base-tx 100 Mbps 明星 无屏蔽双绞线(UTP) - CAT5或更好 2 100米(328英尺)
100年base-fx 100 Mbps 明星 光纤 2 2000米(6,561英尺)
作者信息
保罗·瓦克(Paul Wacker)是Lantronix公司的自动化营销经理。