计算机网络主体包含许多网络类型，以太网便是其中重要的一员。同时，以太网（Ethernet）也是一种计算机局域网组网技术，电气与电子工程师协会（IEEE）制定的IEEE802.3给出了以太网的技术标准，以太网是目前应用最广泛的局域网技术。

以太网基于网络上无线电系统多个节点发送信息的想法实现，每个节点必须取得电缆或者信道才能传送信息，有时也叫以太（源于电磁辐射可以通过光以太来传播，后来证明光以太不存在），每一个节点有全球唯一的48位地址（制造商分配给网卡的MAC地址），来保证以太网上所有系统能互相鉴别。

1.以太网标准和分类

IEEE 802.3定义了两个类别的标准，一个是基带，一个是宽带。以太网标准分为10Mbit/s以太网、百兆以太网（快速以太网）、千兆以太网（Gigabit Ethernet）、万兆以太网、十万兆以太网，具体见表2.3。

表2.3以太网标准和分类

2.传输介质和协议

以太网可以采用多种连接介质，包括同轴电缆、双绞线、光纤等。其中同轴电缆作为早期的布线介质已经逐渐被淘汰，双绞线多用在主机到集线器或交换机之间的连接，光纤则主要用于交换机间的级联和交换机到路由之间的连接。

通过传输介质，以太网采用带冲突检测的载波侦听多路访问（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection，CSMA/CD）技术进行数据传输。

CS：载波监听，指在发送数据之前进行线路监听，以确保线路空闲，减少冲突机会。

MA：多址访问，指每个站点发送的数据可以同时被多个站点接收。

CD：冲突检测，指边发送边检测，发现冲突就停止发送，然后延迟一个随机时间后继续发送。检测原理是由于两个站点同时发送信号，经过叠加后，会使线路上的电压波动值超过正常值一倍，据此判断冲突的发生。

CSMA/CD规定了多台计算机共享一个信道的方法，当某台计算机需要发送信息时，必须遵守以下规则：

1）开始：如果线路空闲，则启动传输，否则转到第4）步。(www.daowen.com)

2）发送：如果检测到冲突，继续发送数据直到达到最小报文时间（保证所有其他转发器和终端检测到冲突），再转到第4）步。

3）成功传输：向更高层的网络协议报告发送成功，退出传输模式。

4）线路忙：等待，直到线路空闲。

5）线路进入空闲状态：等待一个随机的时间，转到第1）步，除非超过最大尝试次数。

6）超过最大尝试传输次数：向更高层的网络协议报告发送失败，退出传输模式。

以太网中所有的通信信号都在共用线路上传输，即使信息只是发给其中的一个终端，发送的消息都能被所有其他计算机接收，因此安全性成为以太网最大的弱点，而且CSMA/CD与无线星形网络不兼容，在无线局域网（采用带冲突避免的载波监听多路访问）中实现比较困难。

3.共享式以太网和交换式以太网

共享式以太网的典型代表是使用10Base2/10Base5的总线型网络和以集线器（Hub）为核心的星形网络。在使用集线器的以太网中，集线器将很多以太网设备集中到一台中心设备上，这些设备都连接到集线器中的同一物理总线结构中。从本质上讲，以集线器为核心的以太网同原先的总线型以太网无根本区别。

而交换式以太网是在10Base-T和100Base-TX双绞线基础上发展起来的一种高速网络，它的关键设备就是交换机（Switch），交换机连接的计算机在理论上可以同时发送数据而不存在冲突。交换机能够识别出帧的目的地址，并把帧只发送到目标站点连接的相应端口，相比于共享式以太网将帧发送到全网中的所有站点有本质区别。

共享式以太网因为共享传输介质，因此都是以半双工的方式工作的，而采用双绞线和交换机的交换式以太网能够实现全双工工作，双绞线可以为一个站点发送和接收数据提供单独的线路。如图2.3所示，A、B、C、D直接和交换机相连，构成交换式网段，同一时刻允许多站点间发送数据；而E、F、G通过集线器与交换机相连，构成共享式网段，在同一时刻只允许一个站点通信。

图2.3 共享式和交换式以太网区别