以太网技术与应用PDF电子书下载

第一篇　以太网基本工作原理 3

第1章　以太网技术概述 3

1.1 以太网的发展简史 3

目录 3

1.2　什么是以太网？ 4

1.3 以太网的分类 5

1.4 以太网的组成 6

1.5　以太网的优越性 10

1.5.1　结构简单、成本低廉 10

1.5.2　有良好的兼容性能 11

1.5.3　充分的网络灵活性 11

1.5.4　克服了接入网与干线网之间的瓶颈效应 11

1.6　相关名词解释 12

1.5.5 实现了LAN与MAN、WAN网络的无缝对接 12

第2章　计算机局域网OSI参考模型 15

2.1　局域网的基本概念 15

2.2　一般局域网拓扑结构 15

2.2.1　CSMA/CD总线结构LAN 15

2.2.2　令牌总线结构LAN 16

2.2.3　令牌环路结构LAN 16

2.2.4　星型结构LAN 16

2.2.5 网格结构LAN 16

2.3　开放式系统互连（OSI）参考模型 16

2.3.1　关于开放式系统互连（OSI）参考模型 16

2.3.2　各层互连参考模型的七层功能与关系 17

2.4.2　介质接入控制（MAC）子层 19

2.4　标准局域网分层结构 19

2.4.1 逻辑链路控制（LLC）子层 19

2.5　局域网的互连 20

2.6　相关名词解释 21

第3章 以太网介质接入与流量控制规范 23

3.1 介质接入与流量控制的基本概念 23

3.2　介质接入控制方法 23

3.2.1　在IEEE 802.3标准中规范的CSMA/CD以太网介质接入控制方法 24

3.2.2　在IEEE 802.3x标准中规范的以太网介质接入控制方法 28

3.3 以太网的流量控制 28

3.3.1 反压控制方法 29

3.3.2　采用IEEE 802.3x实现全双工流量控制的方法 29

3.3.3 全双工以太网工作模式下的链路集 30

3.4　相关名词解释 31

第4章　部分ISO/IEC 8802-3和IEEE 802.3以太网物理层性能标准规范简介 33

4.1　规范物理层特性 33

4.2 IEEE 802.3标准关于以太网物理层性能规范 33

4.3 IEEE 802.3u标准关于快速以太网物理层性能规范 34

4.4 IEEE 802.3z/ab标准关于吉比特以太网物理层性能规范 34

4.5 IEEE 802.3ae标准关于10吉比特以太网物理层性能规范 35

4.6　相关名词解释 36

第5章　以太网信号帧结构 38

5.1 数据帧 38

5.1.1　基本帧结构 38

5.1.2　虚拟网采用的一种扩展帧结构 39

5.1.4　突发帧序列 40

5.1.3 吉比特以太网的帧结构 40

5.1.5　IEEE 802.3帧结构 41

5.1.6 10吉比特以太网帧结构 43

5.1.7　帧间间隙 43

5.1.8　碰撞（冲突）与残帧 44

5.2　管理帧 44

5.2.1　基本管理帧 44

5.2.2　暂停帧 46

5.3　相关名词解释 47

第6章　物理层器件 50

6.1　概述 50

6.3.2　STA-PHY端口 51

6.3.1 MAC-PHY端口 51

6.3　物理介质无关接口 51

6.2　物理层器件的结构 51

6.4 电缆传输介质的相关物理层 52

6.4.1　物理编码子层 52

6.4.2　物理介质连接子层 58

6.4.3 物理介质相关子层 60

6.4.4　链路完整性算法 67

6.4.5 自动协商功能 67

6.4.6 电缆传输介质的物理层器件（PHY）小结 69

6.5　光缆传输介质的物理层 70

6.5.1　光缆传输介质的物理编码子层 70

6.5.2 光缆传输介质的物理介质连接子层 70

6.5.3　光缆传输介质的物理介质相关子层 71

6.6　相关名词解释 74

6.5.4　光缆传输介质物理层小结 74

7.1 中继器的分类 76

7.2　中继器的基本功能结构 76

第7章　中继器技术 76

7.3　标准对中继器基本功能的规范 77

7.3.1 收发与数据处理功能 77

7.3.2　载波侦听和发生碰撞统计功能 78

7.3.3　包错误处理 79

7.4　碰撞域的拓扑结构 79

7.4.1 中继器的拓扑结构 79

7.4.2　碰撞域的拓扑规则 81

7.5　相关名词解释 83

8.2　网络工作站 85

8.3　服务器 85

第8章 网络节点简介 85

8.1 概述 85

8.3.1　文件服务器 86

8.3.2　打印服务器 86

8.3.3　通用服务器 86

8.4　网络节点的基本结构 86

8.5　计算机软件 87

8.5.1　应用软件 87

8.5.2　计算机操作系统 88

8.5.3 网络协议 88

8.6　网络接口 89

8.7 网络节点间通过中继器实现通信 89

8.5.4 网络接口的驱动程序 89

8.8　相关名词解释 90

第9章 以太网交换技术 92

9.1 网桥的基本概念 92

9.1.1 网段内数据帧的传输 92

9.1.2 网段间数据帧的传输 93

9.1.3 数据帧在多节点间的传输 93

9.1.4　节点MAC地址表 94

9.1.5 网桥的功能框图 95

9.2　交换机与网桥的关系 96

9.3 以太网交换机的几种工作模式 97

9.3.1　快捷交换技术 97

9.3.3　存储转发交换技术 98

9.3.2　准快捷交换技术 98

9.3.4　混合型交换技术 99

9.4　交换机的一般功能框图 100

9.4.1　交换机端口功能块 100

9.4.2　交换控制功能块 101

9.4.3　交换功能块 101

9.4.4　存储器区域功能块 101

9.5　交换机的性能参数 102

9.5.1 转发率和转发等待时间 102

9.5.2　交换机的一般性能参数 102

9.6　相关名词解释 103

10.1.1 路由器与网桥的比较 106

第10章　路由器技术 106

10.1　路由器与网桥、交换机的同异 106

10.1.2　路由器与交换机的比较 107

10.2　路由器的分类 107

10.3　路由器的基本配置 108

10.3.1　接口配置 108

10.3.2　路由器支持的协议 109

10.3.3　处理器的配置 109

10.4　路由器的结构 110

10.4.1　单处理器总线型 110

10.4.2　多处理器总线型 110

10.4.3　多处理器并行交换型 110

10.5.3　多媒体业务的介入 111

10.5.4　光路由器的开发 111

10.5　发展中的路由器 111

10.5.2　工作速率不断提高 111

10.5.1　结构迅速更新 111

10.6 以太网设备功能的比较 112

10.7　相关名词解释 112

第11章　以太网介质变换技术 114

11.1 概述 114

11.2　工作特点 114

11.3　主要技术参数 116

11.3.1 以太网接口参数 116

11.3.4 安全与可靠性要求 117

11.4 工作原理 117

11.3.2 电接口要求 117

11.3.3　光接口要求 117

11.4.1 简单双绞线对／光缆以太网介质变换器 118

11.4.2　功能齐全的物理层介质变换器 120

11.5 以太网10/100Mbit/s速率介质变换器工作原理 121

11.6 以太网介质变换器的应用实例 122

11.7　相关名词解释 123

本篇参考文献 124

第二篇　以太网相关设备 129

第12章　以太网介质接入控制器 129

12.1　ST201型快速以太网控制器 129

12.1.1　主要特点 129

12.1.3　功能框图 130

12.1.2　一般说明 130

12.1.4　功能说明 131

12.2　FEM型快速以太网介质接入控制器 133

12.2.1　FEM型控制器发送机 133

12.2.2　FEM型控制器接收机 135

12.3　PE-GMACO型吉比特以太网介质控制器 135

12.3.1　主要特点 136

12.3.2　功能框图 136

12.3.3　框图说明 136

12.4　相关名词解释 137

第13章 中继器设备 139

13.1 中继器设备的一般结构 139

13.1.1　可层叠式中继器设备 139

13.2　中继器设备的共同特征 140

13.1.2　基于底盘式中继器设备 140

13.3 中继器硬件系统设备组成 141

13.4　DP83850C型中继器接口控制器 142

13.4.1　接口概述 142

13.4.2　接口特点 143

13.5　DP83856B型100Mbit/s中继器数据库芯片 144

13.5.1　一般描述 144

13.5.2　主要特点 145

13.5.3 系统工作框图 145

13.6　DP83840A型10/100Mbit/s以太网物理层器件 146

13.6.1　一般描述 146

13.6.2　主要特点 147

13.6.3 系统工作框图 147

13.7.1 一般描述 148

13.7　DP83223型双绞线对高速网络收发器芯片 148

13.7.2　主要特点 149

13.7.3　系统连接框图 149

13.8　相关名词解释 149

第14章 网络接口控制器 151

14.1 概述 151

14.2　网络接口控制器（网卡）的分类 151

14.2.1　服务器网卡 151

14.2.2　工作站点网卡 152

14.3　网络接口控制器（网卡）的硬件组成 153

14.4　网络接口控制器（网卡）的软件 153

14.5 网络接口控制器（网卡）与操作系统环境 154

14.6　网络接口控制器（网卡）总线结构与传输模式 154

14.6.1 外设部件互连（PCI）总线标准 154

14.6.3　总线的几种传输模式 155

14.6.2　工业标准结构总线标准ISA和扩充的工业标准结构总线标准EISA 155

14.7　网络接口控制器（网卡）相关芯片及其实际构成实例 156

14.7.1 ML6692型带MII的100Base-TX PHY芯片 156

14.7.2　ML6696型100Base-X光纤物理层芯片 158

14.7.3 DP83815型10/100Mbit/s集成PCI总线以太网MAC和PHY芯片 159

14.8　相关名词解释 161

第15章　交换机 162

15.1　RJ-017型网桥芯片 162

15.1.1　RJ-017型网桥芯片的特点 162

15.1.2　概述 162

15.1.3　RJ-017型网桥芯片的应用实例 163

15.2　RTL8308B型芯片 164

15.2.1　主要特点 164

15.2.2　一般描述 165

15.2.3　RTL8308B型芯片框图 166

15.2.4　RTL8308B型芯片的应用 166

15.3　MTD505型5端口10/100Mbit/s以太网交换机芯片 167

15.3.1　芯片特点 167

15.3.2　一般描述 167

15.3.3　MTD505型芯片功能框图与在系统中的应用 167

15.4　IP178型8端口交换机芯片 168

15.4.1 芯片特点 168

15.4.2 一般概况 169

15.4.3　IP178型芯片功能框图 170

15.4.4　IP178型芯片功能描述 170

15.5　相关名词解释 172

16.1.2　光电器件的选择 174

16.1.1　方案的考虑 174

第16章 以太网介质变换器设备 174

16.1 在以太网介质变换器的制造与调试中应考虑的几个问题 174

16.1.3 印制电路板设计中应考虑的问题 176

16.1.4 以太网介质变换器的组装与检测 177

16.1.5 以太网介质变换器的整机产品测试 178

16.2　Micro Liner公司的ML6651型快速以太网介质变换器芯片 180

16.2.1 概况 180

16.2.2　框图 180

16.2.3　ML6651型快速以太网介质变换器芯片的应用 181

16.3 IP113型10/100Base-TX/FX变换器芯片 181

16.3.1　概述 181

16.3.2　特点 182

16.3.3 功能框图 182

16.4　相关名词解释 183

16.3.4 IP113芯片的应用 183

本篇参考文献 184

第三篇　以太网网络建设与管理 189

第17章　以太网的传输介质 189

17.1 电缆 189

17.1.1 电缆的传输特性 189

17.1.2 电缆传输介质的分类 190

17.2　光缆 193

17.2.1　光纤的传输特性 194

17.2.2　多模光纤 195

17.2.3　单模光纤 195

17.3.2　AUI型连接器 197

17.3 以太网电气连接器 197

17.3.1　RJ-45型连接器 197

17.3.3　MII型连接器 198

17.4　光无源器件 199

17.4.1　光纤连接器 199

17.4.2　光纤耦合器 200

17.4.3　光波分复用器 200

17.5　相关名词解释 201

第18章 以太网网络组成及其主要性能 203

18.1 网络的一般性能参数 203

18.1.1 网络采用的技术与标准 203

18.1.2　网络的拓扑结构与规模 203

18.1.3 网络的划分 204

18.1.4　网络采用的设备和传输介质 206

18.1.5　网络采用的介质接入方式和流量控制技术 206

18.1.6 网络采用的供电方式 207

18.2　网络的主要传输性能参数 208

18.2.1 网络的最大效率和最大吞吐量 208

18.2.2　网络的可利用率 210

18.2.3 网络拥塞与丢包率 211

18.3　用户要求网络传输的信息量与网络性能的关系 212

18.4　网络的安全性和可靠性 212

18.4.1 网络的安全性能 212

18.4.2　网络的可靠性能 213

18.5.1　管理网络的基本要求 214

18.5.2　管理网络的基本组成 214

18.5　网络的管理 214

18.6　以太网的供电系统 215

18.6.1 以太网供电系统分类 215

18.6.2　IEEE 802.3af新标准 217

18.7　相关名词解释 222

第19章　以太网的网络管理系统 224

19.1　网络管理的基本概念 224

19.1.1　管理标准接口 224

19.1.2 网络管理使用的SNMP 225

19.1.3　管理数据库 226

19.2　网络管理协议 227

19.2.1 一般概况 227

19.2.2　SNMPv1版本 228

19.2.3　SNMPv2版本 232

19.2.4　SNMP的管理与安全性 235

19.2.5　SNMPv3版本 236

19.3　管理信息库 237

19.3.1　MIB-II管理信息库 237

19.3.2　RMON MIB管理信息库 239

19.4　相关名词解释 243

第20章　以太网与城域网（MAN）、广域网（WAN）和干线网之间的连接 246

20.1　概述 246

20.2　基于PDH网络的以太网 247

20.2.1　PDH体制物理层概况 247

20.2.2　基于PDH网络的以太网的基本工作原理 249

20.2.3　实现以太网帧信号在PDH网络上传输的芯片 251

20.3.1　链路层适配协议 254

20.3 以太网帧信号在同步体制／波分复用干线网上的传输 254

20.3.2　基于SDH/WDM的以太网MAC帧的协议构架 255

20.3.3　SDH/WDM协议构架物理层 256

20.3.4　封装 262

20.3.5　基于SDH/WDM的吉比特以太网功能单元 267

20.3.6　使用LAPS/GFP协议实现Ethernet over SDH/SONET的芯片 268

20.4　相关名词解释 269

第21章　10吉比特以太网技术与应用 272

21.1 绪言 272

21.2　10吉比特（10GbE）以太网标准 272

21.2.1 10吉比特以太网IEEE 802.3ae标准概述 273

21.2.2　10吉比特以太网连接单元接口 274

21.2.4　物理层 276

21.2.3　物理介质相关子层 276

21.2.5　局域网物理层和广域网物理层 277

21.2.6　10吉比特以太网帧结构 280

21.2.7　网络的监控与管理 281

21.3　10吉比特以太网网络构件 282

21.3.1 10吉比特以太网对于光缆与光源的要求 282

21.3.2　10吉比特以太网对于光收发模块设计中应考虑的几个问题 283

21.3.3 10吉比特以太网光收发模块原理框图 285

21.3.4　10吉比特以太网介质接入控制器 290

21.4　10吉比特以太网技术的优越性 291

21.5　10吉比特以太网技术的应用 293

21.5.1 10吉比特以太网技术在局域网中的应用 293

21.5.2 10吉比特以太网技术在城域网中的应用 294

21.5.3 10吉比特以太网技术在存储域网中的应用 296

21.5.4　10吉比特以太网技术在广域网中的应用 297

21.6　结束语 298

21.7　相关名词解释 299

第22章　无线以太网技术与应用 300

22.1 无线以太网的发展概况 300

22.2　无线以太网链路层与物理层的安排 302

22.2.1　局域网与开放系统互连（OSI）参考模型 302

22.2.2 无线以太网的数据链路层 303

22.2.3　物理层特性 304

22.3　无线以太网MAC帧结构 305

22.4　无线以太网网元设备 306

22.4.1 无线以太网网络接口卡 307

22.4.2　无线接入点（AP）设备 310

22.4.3　无线以太网网桥 313

22.5　无线以太网拓扑结构 316

22.5.1　结构化接入网络 316

22.5.2　对等网络 318

22.5.3 中继网络 319

22.6　无线以太网网络性能 321

22.6.1　工作频段 321

22.6.2　无线接口 321

22.6.3　传输数据速率和最大吞吐量 323

22.6.4　介质接入方式 324

22.6.5　扫描类型 325

22.6.6 网络的最大网径 326

22.6.7 网络的安全保密性 326

22.6.8　网络的服务质量 329

22.6.9　抗干扰和抗衰落性能 330

22.6.10　网络的供电系统 330

22.7　网络的管理 330

22.7.1　管理网络的基本要求 330

22.7.2 电源管理 332

22.8　无线以太网的标准概要 333

22.8.1 IEEE 802.11标准系列 333

22.8.2　IEEE 802.11的最初标准 334

22.8.3　IEEE 802.11a标准简介 335

22.8.4　IEEE 802.11b标准简介 336

22.8.5　IEEE 802.11g标准简介 337

22.8.6　HiperLAN2标准简介 338

22.8.7　IrDA标准简介 339

22.9　无线以太网兼容性联盟公布的Wi-Fi认证部分公司产品 340

22.10　结束语 344

22.11 相关名词解释 346

第23章 以太网与因特网、SDH/WDM网络的连接 350

23.1　序言 350

23.2　PoS技术与EoS技术的比较 351

23.2.1　EoS技术要点 351

23.2.2　PoS技术要点 352

23.2.3　PoS和EoS协议栈的比较 353

23.3 PoS技术 354

23.3.1 PoS对应的物理层 354

23.3.2 PoS的成帧过程 361

23.3.4 PoS的同步与扰码 363

23.3.3 PoS的带宽利用率 363

23.3.5 PoS连接网络的有效性与可靠性能 364

23.3.6 PoS连接网络的管理性能 368

23.3.7 PoS的应用 368

23.4 PPP协议 369

23.4.1 PPP要点 370

23.4.2 链路层帧结构 370

23.4.3 物理层接口标准 371

23.4.4 实现点到点链路通信的过程 372

23.5 结束语 373

23.6 相关名词解释 374

24.1 以太网工程设计 377

24.1.1 序言 377

第24章 以太网工程设计与施工 377

24.1.2 以太网工程总体设计步骤 378

24.1.3 以太网工程设计要求 383

24.2　以太网工程施工 394

24.2.1　机房设备的安装 394

24.2.2　光缆的敷设 396

24.2.3　楼内子网络的安装 399

24.3 以太网工程的调试与验收 402

24.3.1 以太网工程的调试 402

24.3.2 以太网工程的验收 406

24.4　相关名词解释 407

本篇参考文献 409

附录　英汉以太网相关缩略语对照 414