以太网（Ethernet）
以太网是一种局域网技术，它由一系列规范组成，使用这种技术组建的局域网都可称为以太网，是当前使用最广泛的局域网技术。
以太网的基本结构
以太网有总线型、环形、树形等结构形态，目前使用最多的是树形结构。
- 核心层：把局域网的各个部分互联起来然后整体接入到外网。一些简单局域网可以没有核心层。
- 汇聚层：把局域网按照楼层、部门等划分成多个子网，并把它们互联起来。
- 接入层：把各种终端设备接入网络。
网络传输介质
网络传输介质分为有线传输介质和无线传输介质两类。以太网是有线网络，使用有线传输介质。
有线传输介质包括同轴电缆、双绞线、光纤。同轴电缆用于早期的总线型和环形网络，目前已经很少使用了。
双绞线
双绞线用于距离较近的设备连接，包括家庭内部、办公室、机房等。
一根双绞线的长度通常不能超过100米。
光纤
光纤用光来传输信号，传输容量大、距离长，多用于远距离连接以及搭建高速网络。
常用以太网标准
局域网的国际标准是由美国电气和电子工程师学会(IEEE)制定的IEEE 802系列标准。
以太网遵循的是IEEE 802.3标准，它有多个子标准。
Ethernet
Ethernet是传统以太网，带宽为10Mbps，遵循的标准是IEEE802.3。常用规格有：
- 10Base-T：10M以太网，使用的线缆是双绞线。
- 10Base-F：10M以太网，使用的线缆是光纤。
这种网络已逐渐淘汰。
FastEthernet
FastEthernet又称快速以太网，带宽为100Mbps，遵循的标准是IEEE802.3u。常用规格有：
- 100Base-TX：10/100M自适应，使用的线缆是5类双绞线。
- 100Base-T4：10/100M自适应，使用的线缆是4类双绞线。
- 100Base-FX：10/100M自适应，使用的线缆是多模光纤。
这种网络常用于网络的接入层。
GigabitEthernet
GigabitEthernet又称千兆位以太网，带宽为1000Mbps，遵循的标准是IEEE802.3ab。常用规格有：
- 1000Base-T：使用的线缆是超5类或6类双绞线。
- 1000Base-SX：使用的线缆是多模光纤。
- 1000Base-LX：使用的线缆是多模或单模光纤。
- 1000Base-ZX：使用的线缆是单模光纤。
这种网络常用于网络的汇聚层或核心层。
10GigabitEthernet
10GigabitEthernet又称万兆位以太网，带宽为10Gbps，遵循的标准是IEEE802.3ae。
万兆位以太网通常使用光纤作为传输介质。
这种网络常用于网络的核心层。
以太网帧结构
以太网以帧为单位传输数据，一帧最短64字节，最长1518字节，每帧携带的数据0~1500字节。
- 前导码：7字节，值为 101010...10，用于与接收端同步。
- 帧首定界符：1字节，值为 10101011，表示帧开始。
- 目的地址：6字节，目的主机的MAC地址。
- 源地址：6字节，源主机的MAC地址。
- 类型：2字节，用来标识上层协议，比如，当类型值为0x0800时，表示帧中封装的是IP数据报。
- 数据+填充：最小46字节，最大1500字节，如果数据长度不足46字节，用填充补足。
- 帧校验（FCS）：4字节，使用循环冗余校验（CRC）生成的校验码。
以太网的帧长度（不含前导码和帧首定界符）最小64字节，最大1518字节。MTU（一帧携带的最大数据长度）为1500字节。如果传输的IP数据报长度超过1500字节，需要对IP数据报进行分片。
MAC地址
MAC地址又称为物理地址，网络设备的每个接口都有一个MAC地址。
MAC地址不是配置在设备上的，它是由设备生产厂家写在设备的BIOS中的，所以设备的MAC地址是固定的，不能修改。
MAC地址由48位二进制数组成，书写时一般用6个字节的十六进制数书写，如：00-90-27-99-11-CC。
网卡的MAC地址可以用 ipconfig/all 命令查看。
以太网的工作方式
以太网采用基带传输技术，可直接传输数字信号，不需要调制解调设备。
在每条线路上一次只能传输一路信号，如果有多个设备试图同时发送信号就会产生“冲突”。
带冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）
当一个节点想要发送数据时，它检测网络是否有其它节点正在传输。
如果信道忙，则等待。
如果信道空闲，则开始传输数据。
在发送数据的过程，节点继续监听有没有产生碰撞。
当节点监听到冲突时，它停止正常发送，转而发送一个拥塞信号，让其它节点都知道出现了冲突。
发送了拥塞信号后，退避一段随机时间，重新尝试发送。