以太网的简化通信措施与局域网技术

"该资源是计算机网络课件的第三章，主要讲解了数据链路层的相关知识，特别是以太网的通信方式和特点。内容涵盖了点对点信道与广播信道的数据链路层处理，重点讨论了以太网如何通过无连接的方式简化通信，并且不进行数据帧编号和确认机制，以及以太网的拓扑结构、信道利用率、MAC层功能、扩展和高速以太网的发展，包括100BASE-T、吉比特以太网和10吉比特以太网等技术。" 在计算机网络中，数据链路层是负责在两个相邻节点之间传输数据的层，它提供了错误检测和纠正机制，确保数据的可靠传输。以太网作为广泛使用的局域网标准，采取了两种关键措施来简化通信过程： 1. **无连接工作方式**：以太网采用无连接的工作模式，意味着在网络中传输数据帧时，无需预先建立连接。这种方式允许数据快速发送，提高了网络效率，但同时也意味着它不具备流量控制和拥塞避免机制。 2. **不进行数据帧编号和确认**：以太网发送的数据帧不包含序列号，接收端也不会返回确认信息。这是因为局域网中的通信通常发生在短距离内，信道质量相对较好，因此出现错误的概率较低。这种设计降低了通信的复杂性，但也意味着如果发生数据错误，无法通过重传机制来纠正。 在点对点信道中，数据链路层需要解决的三个基本问题是：封装成帧、透明传输和差错检测。而在广播信道如以太网中，数据的发送是面向所有连接的设备，因此需要额外的协议如CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）来管理多个设备对共享信道的访问。以太网的星形拓扑通过集线器连接各个设备，每个设备在发送数据时需监听信道是否空闲，若有冲突则退避重试。 以太网的MAC（介质访问控制）层是数据链路层的一部分，负责地址识别和媒体访问控制。随着技术的发展，以太网经历了多次速度升级，从最初的10Mbps发展到100Mbps的100BASE-T，再到1Gbps的吉比特以太网和10Gbps的10吉比特以太网，提供了更高速度的网络接入。 通过扩展技术，以太网可以跨越更大的物理范围，包括在物理层和数据链路层的扩展，以支持更大的网络规模和更高的性能需求。高速以太网的应用不仅提升了局域网的性能，也为宽带接入提供了可能，促进了各种类型高速局域网接口的开发。 以太网通过其独特的设计和不断的技术革新，成为了现代网络通信中的基础架构，极大地推动了互联网的发展和广泛应用。