独占带宽提升:以太网交换机的优化与高速以太网技术

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本资源主要探讨了计算机网络技术中的数据链路层,特别是针对独占传输媒体带宽的概念。在传统的共享式以太网中,如10 Mb/s的以太网,当多个用户共享同一介质时,平均带宽会按用户数量进行分配,导致每个用户实际占用的带宽极其有限。然而,引入以太网交换机后,情况发生了改变。交换机通过每个接口提供独占的10 Mb/s带宽,使得每个用户的通信不会受到其他用户的干扰,显著提升了网络性能。 在数据链路层的3.1节中,重点讨论了点对点信道,如PPP(Point-to-Point Protocol),其特点是通过一对一的通信方式,解决了数据在没有冲突的环境下高效传输的问题。PPP帧格式包含必要的控制信息,确保数据可靠传输。另一方面,3.3节则介绍了广播信道,例如局域网中常见的以太网,它支持一对多的通信,但需要CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)协议来管理多个主机的数据发送,以避免冲突。 在以太网部分,3.4.1提到使用集线器的星形拓扑结构中,虽然广播信道提高了效率,但信道利用率并不高,因为所有设备都试图同时发送和接收数据。而MAC(Media Access Control)层的作用就在于解决这个问题,通过介质访问控制来实现有序的数据传输。 为了提高网络速度,3.5和3.6章节详细讨论了扩展以太网和高速以太网技术,如100BASE-T、吉比特以太网直至10吉比特和100吉比特以太网,这些都是在物理层和数据链路层进行的升级,旨在提供更高的带宽,满足宽带接入的需求。 本资源深入剖析了数据链路层在计算机网络中的核心作用,从共享式以太网的局限性到以太网交换机带来的带宽提升,以及各种数据链路协议和技术的实现细节,为理解网络性能优化提供了坚实的基础。