Ethernet & IEEE 802.3 802.X 802.1ag-MEP

ISO/IEC 7498标准，它定义了网络互联的7层框架，也就是开放式系统互连参考模型(OSI模型)。

交换机好比是邻近的街道，而路由器则是街道的交汇点。 (交换机第二层，即数据链路层，也有四层，七层交换机; 路由器工作在第三层)。

详见( http://www.he.edu.cn/learn/wlxy/netlan/index.html )

交叉网线和直连网线

　　一、直连线互连

　　网线的两端均按 T568B 接 ,用于连接主机和设备，即DTE与DCE，如

　　1. 电　脑←—→ADSL 猫

　　2. ADSL猫←—→ADSL 路由器的 WAN 口

　　3. 电　脑←—→ADSL 路由器的 LAN 口

　　4. 电　脑←—→集线器或交换机

　　二、交叉互连

　　网线的一端按 T568B 接，另一端按 T568A 接，用于连接主机与主机，或者设备与设备，如

　　1. 电　脑←—→电　脑，即对等网连接

　　2. 集线器←—→集线器

　　3. 交换机←—→交换机

RJ45是各种不同接头的一种类型（例如：RJ11也是接头的一种类型，不过它是电话上用的）；RJ45头根据线的排序不同分为两种，一种是白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕；另一种是白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、白棕、棕；因此使用RJ45接头的线也有两种即：（12345678对应12345678）、交叉线（12345678对应36145278）两种。

媒体和互连设备

通信用的互连设备指DTE和DCE间的互连设备。DTE既数据终端设备，又称物理设备，如计算机、终端等都包括在内。而DCE则是数据通信设备或电路连接设备，如调制解调器等。数据传输通常是经过DTE──DCE，再经过DCE──DTE的路径。互连设备指将DTE、DCE连接起来的装置，如各种插头、插座。　 LAN中的各种粗、细同轴电缆、T型接、插头，接收器，发送器,中继器等都属物理层的媒体和连接器。

物理层的主要功能
　　⑴为数据端设备提供传送数据的通路,数据通路可以是一个物理媒体,也可以是多个物理媒体连接而成.一次完整的数据传输,包括激活物理连接,传送数据,终止物理连接.所谓激活,就是不管有多少物理媒体参与,都要在通信的两个数据终端设备间连接起来,形成一条通路.
　　⑵ 传输数据.物理层要形成适合数据传输需要的实体,为数据传送服务.一是要保证数据能在其上正确通过，二是要提供足够的带宽(带宽是指每秒钟内能通过的比特(BIT)数),以减少信道上的拥塞.传输数据的方式能满足点到点,一点到多点,串行或并行,半双工或全双工，同步或异步传输的需要.
　　⑶ 完成物理层的一些管理工作.

物理层要为终端设备间的数据通信提供传输媒体及其连接.媒体是长期的,连接是有生存期的.在连接生存期内,收发两端可以进行不等的一次或多次数据通信.每次通信都要经过建立通信联络和拆除通信联络两过程.这种建立起来的数据收发关系就叫作数据链路. 独立的链路产品中最常见的当属网卡,网桥也是链路产品. 数据链路层将本质上不可靠的传输媒体变成可靠的传输通路提供给网络层。

⑴链路层的主要功能
　　 链路层是为网络层提供数据传送服务的,这种服务要依靠本层具备的功能来实现。链路层应具备如下功能:
　　　 ① 链路连接的建立,拆除,分离.
　　　 ② 帧定界和帧同步.链路层的数据传输单元是帧,协议不同,帧的长短和界面也有差别,但无论如何必须对帧进行定界.
　　　 ③ 顺序控制,指对帧的收发顺序的控制.
　　　 ④ 差错检测和恢复。还有链路标识,流量控制等等.差错检测多用方阵码校验和循环码校验来检测信道上数据的误码,而帧丢失等用序号检测.各种错误              的恢复则常靠反馈重发技术来完成.

网络层的产生也是网络发展的结果.在联机系统和线路交换的环境中，网络层的功能没有太大意义.

⑴网络层主要功能
　　 网络层为建立网络连接和为上层提供服务,应具备以下主要功能.
　　　 ① 路由选择和中继.   　　　 ② 激活,终止网络连接.
　　　 ③ 在一条数据链路上复用多条网络连接,多采取分时复用技术.
　　　 ④ 差错检测与恢复.   　　　 ⑤ 排序,流量控制.
　　　 ⑥ 服务选择.            　　　 ⑦ 网络管理.

传输层是两台计算机经过网络进行数据通信时,第一个端到端的层次，因为它是源端到目的端对数据传送进行控制从低到高的最后一层.

ISO/IEC 15802  ---- MAC子层定义

__________________
Network                              3rd layer
__________________
Logical Link Control
   -----------------               2th layer
Medium Access Control

___________________
Physica                                 1st layer

在IEEE Std 802.1ag-2007中的相关定义：

 

3.5 Down MEP

 A MEP residing in a Bridge that receives CFM PDUs from, and transmits them towards,

the direction of the LAN.

3.43 Up MEP: 

A MEP residing in a Bridge that transmits CFM PDUs towards, and receives them from, the

direction of the Bridge Relay Entity.

 

Down MEP和Up MEP的主要区别在于收发CFM PDU的方向不同，DOWN MEP的方向是LAN，UP MEP的方向是Bridge Relay Entity，这个Bridge Relay Entity可以简单认为就是交换机，也就是说，Down MEP是直接从LAN上收发PDU，并终结在该端口，但是UP MEP是从别的端口获得的PDU经过交换机转发到该端口并终结在该端口。

 

Up MEP 和 Down MEP在不同的地方也有其他的叫法，比如外向和内向MEP:

上图是UP MEP，向Relay Entity发送报文，也叫内向MEP.

 

上图是Down MEP, 向网络方向发送PDU

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以太网（Ethernet）是一种计算机局域网组网技术。IEEE制定的IEEE 802.3标准给出了以太网的技术标准。它很大程度上取代了其他局域网标准，如令牌环网（token ring）、FDDI和ARCNET。

以太网仍然使用总线型拓扑和CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection即带冲突检测的载波监听多路访问）的总线争用技术.

载波监听多路访问CSMA的技术，也称做先听后说LBT(Listen Before Talk）。

在CSMA中，由于通道的传播延迟，当两个站点监听到总线上没有存在信号而发送帧时，仍会发生冲突。由于CSMA算法没有冲突检测功能，即使冲突己发生，仍然要将已破坏的帧发送完，使总线的利用率降低。改进方案是使站点在传输时间继续监听媒体，一旦检测到冲突，就立即停止发送，并向总线上发一串短的阻塞报文(Jam),通知总线上各站冲突己发生，可以提高总线的利用率。这就称作载波监听多路访问/冲突检测协议（CSMA/CD），这种协议己广泛应用于以太网和IEEE802.3标准中。

CSMA/CD 载波侦听多路访问／碰撞检测（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection，CSMA/CD)，此方案应用于以太网(DIX Ethernet V2)标准，IEEE 802.3标准。

工作原理

CSMA/CD是一种分布式介质访问控制协议，网中的各个站（节点）都能独立地决定数据帧的发送与接收。每个站在发送数据帧之前，首先要进行载波监听，只有介质空闲时，才允许发送帧。这时，如果两个以上的站同时监听到介质空闲并发送帧，则会产生冲突现象，这时发送的帧都成为无效帧，发送随即宣告失败。每个站必须有能力随时检测冲突是否发生，一旦发生冲突，则应停止发送，以免介质带宽因传送无效帧而被白白浪费，然后随机延时一段时间后，再重新争用介质，重发送帧。CSMA/CD协议简单、可靠，其网络系统（如Ethernet）被广泛使用。

CSMA/CA 载波侦听多路访问／碰撞避免（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance，CSMA/CA）

此方案应用于 无线局域网的IEEE 802.11标准。

从逻辑上可以划分为两大部分：数据链路层的媒体访问控制子层（MAC）和物理层。

为了使数据链路层能更好地适应多种局域网标准，802 委员会就将局域网的数据链路层拆成两个子层： 
　　逻辑链路控制 LLC (Logical Link Control)子层 
　　媒体接入控制 MAC (Medium Access Control)子层。

介质访问控制（Media Access Control，缩写：MAC）子层，是局域网中数据链路层的下层部分，提供寻址及媒体访问的控制方式，MAC子层作为逻辑链路控制子层及物理层之间沟通的媒介，提供了一种寻址的方法，称为实体地址或MAC地址。MAC地址是唯一的，每张网卡的MAC地址都不一样，因此可以在一子网中传送数据包到特定的目的设备。此处的子网是指没有路由器的实体网络（例如以太网）。

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IEEE 802.3标准并不是完全独立的，在IEEE 802系列标准中有一些标准曾经是802.3标准的强大的竞争者，例如802.4标准描述的Token Bus和802.5标准描述的Token Ring，这些局域网今天已经消失了。在IEEE Std 802标准文档的一幅图中，可以看到IEEE 802.3标准所处的位置。

与IEEE 802 有关的其它网络协议： 
IEEE 802.1—概述、体系结构和网络互连，以及网络管理和性能测量。 
IEEE 802.2—逻辑链路控制LLC。最高层协议与任何一种局域网MAC子层的接口。 
IEEE 802.3—CSMA/CD网络，定义CSMA/CD总线网的MAC子层和物理层的规范。 
IEEE 802.4—令牌总线网。定义令牌传递总线网的MAC子层和物理层的规范。   ---令牌网的标准
IEEE 802.5—令牌环形网。定义令牌传递环形网的MAC子层和物理层的规范。 
IEEE 802.6—城域网。 
IEEE 802.7—宽带技术。 
IEEE 802.8—光纤技术。 
IEEE 802.9—综合话音数据局域网。 
IEEE 802.10—可互操作的局域网的安全。 
IEEE 802.11—无线局域网。 
IEEE 802.12—优先高速局域网(100Mb/s)。 
IEEE 802.13—有线电视(Cable-TV)。

IEEE802.4是令牌总线访问方法和物理层协议。 令牌总线拓扑结构的例子有“ARCNET”

工业界人士（General Motor等）在研究802标准的过程中建议了一种MAP（Manufacturing Automation Protocol）协议，得到IEEE采纳，成为IEEE 802.4标准。这种网络汲取了总线网和令牌环网的优点，是工业自动化中的重要网络技术。

令牌总线局域网是一种传送延迟时间可以确定的系统。 
令牌绕网一周的时间上限值 <=nT秒。 在令牌总线局域网中，必须有一个有效的MAC子层协议来管理网络的令牌。因而令牌总线局域网的MAC子层协议非常复杂 。

1802.4与802.3的物理层完全不兼容。 
令牌：一种特殊的帧，只有得到令牌的节点才能发送帧。IEEE 802.4使用令牌，从而避免了多个节点同时访问总线引起的帧碰撞。

特点。 
1、物理上是总线网，逻辑上是令牌网 
2、物理层：传输媒体为75W宽带同轴电缆，数据速率为1Mb/s、5Mb/s或10Mb/s； 
3、传输机制为以太网和令牌环的结合： 
  ●物理传输采用广播方式； 
  ●介质访问控制采用令牌方式。