交换式局域网详解：从以太网到千兆以太网

"本章内容主要围绕组建交换式局域网展开，涵盖了以太网和IEEE802.3标准的介绍，交换机的工作原理，交换式局域网的设计方法，以及如何组建一个100M交换式以太网。" 以太网是局域网最广泛采用的技术之一，起源于美国施乐公司的研发成果。1983年，以太网被定义为IEEE 802.3标准，最初的数据传输速率为10Mbps。随着时间的推移，以太网技术不断发展，经历了快速以太网（100Mbps）、千兆以太网（1000Mbps）直至万兆以太网（10Gbps）的升级。 共享式以太网是早期局域网常见的架构，其中所有节点共享一条通信介质，导致可能出现数据传输冲突。为解决冲突，采用了载波检测多路侦听（CSMA/CD）机制，允许节点在发送数据前检测介质是否空闲，以减少冲突。共享式以太网有两种典型结构：物理上的总线结构和逻辑上的星形结构。 交换式以太网的出现极大地提高了局域网的性能，它通过采用交换机实现数据包的点对点传输，避免了介质的共享，从而消除了冲突，增加了带宽。局域网交换机成为交换式局域网的核心，每个端口都可以同时进行独立的数据传输，极大地提高了网络效率。 快速以太网（Fast Ethernet）是802.3u标准，保留了原有的以太网协议，仅改变了位时间，将100ns缩短至10ns，支持的传输速度提升至100Mbps。快速以太网有多种实现方式，如100Base-T4、100Base-TX等，其中100Base-TX是最常见的一种，使用两对双绞线进行数据传输。 在设计交换式局域网时，需要考虑网络的拓扑结构、交换机的选择、端口配置、VLAN划分等因素，以确保网络的稳定性和高效性。组建100M交换式以太网通常包括选择合适的交换设备、规划网络布局、布线以及配置网络参数等步骤。 通过本章学习，学生将能掌握以太网的基本概念、IEEE 802.3标准的发展历程，理解共享式与交换式以太网的区别，熟悉快速以太网的技术特点，并具备组建100M交换式以太网的实践能力。此外，对于网络管理员和IT专业人员来说，了解这些知识点也是优化和管理现代局域网的基础。