CSMA-CD协议的基本原理
目的在于，总线上要是有很多信息同时流通，所有人走在一起就容易遇到碰撞上的问题
- 共享总线以太网具有天然的广播特性，即使总线上某个站点给另一个站点发送单播帧，表示帧的信号也会沿着总线传播到总线上的其他各站点。
- 当某个站点在总线上发送帧时，总线资源会被该站点独占。此时，如果总线上的其他站点也要在总线发送帧，就会产生信号碰撞。
- 当两个或多个站点同时使用总线发送帧时，就会产生信号碰撞。
为了解决各站点争用总线的问题，共享总线以太网使用了一种专用协议 **CSMA/CD，它是载波监听多址接入/碰撞检测（Carrier Sense Multiple Access Collision Detection）的英文缩写词。
- 载波监听检测到总线空闲，但总线并不一定空闲。
- 使用 CSMA/CD 协议的共享总线以太网上的各站点，只是尽量避免碰撞并在出现碰撞时做出退避后重发的处理，但不能完全避免碰撞。
- 在使用 CSMA/CD 协议时，由于正在发送帧的站点必须 “边发送帧边检测碰撞”，因此站点不可能同时进行发送和接收，也就是不可能进行全双工通信，而只能进行半双工通信（双向交替通信）
CSMA 属于争用型的媒体接入控制协议，连接在同一媒体上的多个站点使用该协议以竞争方式发送数据帧，可能出现冲突（也称为碰撞）。
TDMA、FDMA、CDMA 是常见的物理层信道复用技术，属于静态划分信道，用于多用户共享信道，不会发生冲突。
CDMA
（Code Division Multiplex Access）是码分多址的英文缩写词。 CDMA 的每个用户可以在相同的时间使用相同的频带进行通信
TDMA
（Time Division Multiplex Access）是时分多址的英文缩写词。时分复用的所有用户在不同的时间占用相同的频带。
FDMA
FDMA（Frequency Division Multiplex Access）是频分多址的英文缩写词。频分复用的所有用户同时占用不同的频带资源
共享式以太网的争用期
共享式以太网的最小帧长和最大帧长
共享式以太网的退避算法
共享式以太网的信道利用率
使用集线器的共享式以太网
早期的传统以太网是使用粗同轴电缆的共享总线以太网，后来发展到使用价格相对便宜的细同轴电缆。
当初认为这种连接方法既简单又可靠，因为在那个时代普遍认为有源器件不可靠，而无源的电缆线才是最可靠的。
无源电缆线：是指用于电箱与设备或设备与设备之间的不带电源的控制或信号电缆，平时它不带电压或只有几伏电压，当设备动作时它只通过一个接通或断开的信号电流，以达到传递控制信号的作用。
然而，实践证明这种使用无源电缆线和大量机械接口的总线型以太网并不像人们想象的那么可靠。
- 以太网发展出来了一种使用大规模集成电路来替代总线、并且可靠性非常高的设备，叫作集线器（Hub）
- 站点连接到集线器的传输媒体也转而使用更便宜、更灵活的双绞线电缆
共享总线型以太网和星型拓扑以太网
物理拓扑结构不同，但是本质上是一样的，工作逻辑相同，使用 CSMA/CD 协议共享（争用）网络资源
10BASE-T
物理层拓展以太网
扩展站点与集线器之间的距离
同轴电缆的共享总线以太网，为了扩大距离用的是转发器
双绞线的集线器共享以太网：每个站点到集线器的距离小于 100m，使用光纤调制解调器扩展距离
扩展共享式以太网的覆盖范围和站点数量
如果不同的碰撞域使用不同的数据率，则不同通过集线器将它们连接起来
数据链路层扩展以太网（408不考）
网桥
透明网桥的自学习和转发帧的流程
交换式以太网（全双工）
- 网桥的接口数量很少，通常只有 2~4 个，一般只用来连接不同的网段；以太网交换机解决这个问题，实质上是具有多个接口的网桥，也称之为交换式集线器 (Switching Hub)，或者叫二层交换机
- 与网桥相同，交换机内部的转发表也是通过自学习算法，基于网络中各主机间的通信，自动地逐步建立起来的
- 另外，交换机也使用生成树协议 STP，来产生能够连通全网但不产生环路的通信路径
- 仅使用交换机（而不使用集线器）的以太网就是交换式以太网。
02m13s
网桥可以隔离碰撞域
交换机
共享式以太网与交换式以太网的对比（集线器与交换机的区别）
- 区别 1：工作层次
- 区别 2：转发方式
- 区别 3：传输模式
- 区别 4：带宽影响
- 集线器无论有多少个端口，所有的端口共享一条宽带，同一时刻只能有两个端口传输数据，并且只能工作在半双工模式下。
- 区别 5：使用集线器和交换机连接两个独立的共享式以太网
交换式以太网的网络性能远高于共享式以太网，集线器早已被交换机取代。
广播域与冲突域
- 广播域：广播域是一个逻辑上的计算机组，该组内所有成员都会收到同样的广播信息。
- 冲突域： 在同一个网络内, 如果任意两台计算机在同时通信是会发生冲突, 那么它们所组成的网络就是一个冲突域。
- 所有直接连接在一起的，而且经过以太网总线的节点都可以认为是处在同一个冲突域中。
- 例如 hub 下，所有的终端都是共用一条链路的，所以同一时间甚至能某一个设备发送的数据包来占用这条链路，这就叫冲突域。
- 两者联系
- 冲突域是基于第一层（物理层），而广播域是基于第二层（数据链路层） 。
- 广播域就是说，如果站点发出一个广播信号后能接收到这个信号的范围，就是一个广播域。冲突域是一个站点向另一个站点发出信号，除目的站点外，有多少站点能收到这个信号，这些站点就构成一个冲突域。
- HUB 所有端口都在同一个广播域，冲突域内。
- Switch（二层交换机）所有端口都在同一个广播域内，而每一个端口就是一个冲突域。
- 二层交换可以隔离冲突域（当然路由器也能），路由器可以隔离广播域（划分 vlan 也可以），还可以隔离二层广播风暴。
以太网的MAC帧格式（没有重传机制）
- 物理层添加 8 个字节的前导码 (可以实现时钟同步)
- 接收方可能收到的无效 MAC 帧包括以下几种：
- MAC 帧的长度不是整数个字节
- 通过 MAC 帧的 FCS 字段的值检测出帧有误码
- MAC 帧的长度不在 64~1518 字节之间
接收方收到无效的 MAC 帧时，就简单将其丢弃，**以太网的数据链路层没有重传机制。