以太网入门：从零开始，掌握以太网基础知识！

以太网作为现代通信技术的基石，其重要性不言而喻。无论是日常网络应用，还是AI对高速大带宽网络的需求，以太网都扮演着不可或缺的角色。本文将从

零开始，带您了解以太网的基础知识，帮助您快速入门。

什么是以太网？

以太网是一种基于异步载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）协议的通信技术。它支持的有效负载大小为46-1500个八位字节，数据速率可达10Mbps、100Mbps、1000Mbps甚至更高。以太网的高数据速率使其几乎能够满足所有有线通信的需求，但通常不适用于低功耗场景。

以太网的工作原理

以太网的核心由IEEE 802.3规范定义，涵盖数据链路层和物理层协议。根据不同的应用需求，以太网可分为以下几种类型：

最大比特率：10Mbps、100Mbps、1000Mbps等。

传输模式：宽带和基带。

物理传输介质：同轴线缆、光纤和非屏蔽双绞线（UTP）等。

这些特性使以太网在不同场景下具有极高的灵活性和适应性。

常见以太网术语解析

为了更好地理解以太网技术，以下是一些常见术语的简要说明：

术语	定义
CRC	循环冗余校验：一种校验和算法，用于计算所有以太网帧的FCS以及对接收数据包进行哈希表过滤的哈希表密钥。
DA	目标地址：以太网帧的目标地址字段，共6个八位字节。
ESD	流结束分隔符：在100 Mbps模式中，通过在FCS之后（帧间隔期间）传输ESD来表示帧结束。
FCS	帧校验序列：以太网帧末尾的4个八位字节字段，其中包含该帧的错误检测校验和。
IP	Internet协议：指IPv4或IPv6。
LAN	局域网或大型区域网络。
MAC	介质访问控制：负责实现以太网规范的介质访问控制功能的模块。
MAC地址	6个八位字节的标识，代表以太网节点的物理地址。每个以太网帧都包含源地址和目标地址， 两者都是MAC地址。
MDI	介质相关接口或管理数据输入。
MDO	管理数据输出。
MDIO	管理数据输入/输出。
MII	介质无关接口：MAC和PHY之间的标准4位接口，用于传输TX和RX帧数据。在10 Mbps模式 下，MII以2.5 MHz运行；在100 Mbps模式下，MII以25 MHz运行。
MIIM	MII管理：用于访问PHY寄存器的MII边带信号集。
OUI	组织唯一标识符：MAC地址的前三个八位字节称为OUI，通常分配给组织或公司。Microchip的OUI为00-04-A3h。
八位字节	在以太网术语中，表示一个8位字节。
数据包缓冲区	存储所有发送和接收数据包（帧）的物理或虚拟存储器。
PHY	实现以太网物理层的模块。
RAM	随机访问存储器（通常为易失性存储器）。
接收缓冲区	数据包缓冲区的逻辑部分，用于存储接收到的数据包。
RX	接收
SA	源地址：以太网帧的源地址字段，共6个八位字节。
SFD	帧起始分隔符：以太网帧中用于标记帧起始的单个八位字节字段。
SPI	串行外设接口。
SSD	流起始分隔符：在100 Mbps以太网中，前导码的第一个八位字节称为SSD，其编码方式与前 导码的其余部分不同。
站地址	站地址是以太网节点的MAC地址。通常将该地址与接收到的以太网帧中的目标地址进行比 较，以确定是否应接收该帧。在发送端，通常将该地址作为以太网帧的源地址发送。
发送缓冲区	数据包缓冲区的逻辑部分，用于存储要发送的数据包。
TX	发送。
RMII	精简的介质无关接口：MII的2位版本。
SMII	串行介质无关接口：MII的1位版本。
NRZI	不归零反相：二进制代码，信号跳变表示逻辑1，无跳变表示逻辑0。

通过掌握这些术语，您可以更轻松地理解以太网的技术细节。

以太网模型与数据封装

以太网的协议栈模型是其核心架构之一。它定义了从物理层到应用层的完整通信流程。在数据传输过程中，以太网帧会按照协议栈的要求进行封装和解封装，确保数据能够准确无误地传递到目标设备。

以太网的模型，如下图示：

以下是以太网协议栈和数据封装的示意图：

总结与展望

通过本文的介绍，您已经对以太网的基础知识有了初步了解。未来，我们将进一步探讨以太网协议栈和数据封装的细节，帮助您深入掌握这一关键技术。

如果您对本文内容有任何建议或想法，欢迎在评论区留言。让我们共同努力，为中国高科技的自主可控贡献一份力量！

加油！ヾ(◍°∇°◍)ﾉﾞ**

登录大大通网站，关注作者，了解更多以太网系列文章！

原文链接：https://www.wpgdadatong.com.cn/reurl/naauqu