请问大师，什么是以太网？
以太网让读者更容易理解，阅读时有所参考。
以太网最早是由施乐公司创立的。1980年，DEC、lntel、Xerox联合开发成为一个标准。以太网是应用最广泛的局域网，包括标准以太网(10Mbit/s)、快速以太网(10mb it/s)和10G以太网(10Gbit/s)。采用CSMA/光盘访问控制方法，均符合IEEE 802。IEEE802.3标准IEEE 802.3规定的内容包括物理层布线、电信号和媒体访问层协议。以太网是目前应用最广泛的局域网技术。它在很大程度上取代了其它局域网标准，如令牌环网、FDDI和ARCNET。继上世纪末100M以太网快速发展之后，在国际组织和领先企业的推动下，千兆以太网乃至10G以太网的应用范围正在不断扩大。802.3常见的应用有:10M: 10base-T(铜UTP模式)100M: 100base-TX(铜UTP模式)100base-FX(光纤线路)1000。
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以太网技术的最初发展来自施乐帕洛阿尔托研究中心的许多开创性技术项目之一。人们通常认为以太网是在1973年发明的，当时罗伯特·梅特卡夫给他的PARC老板写了一份关于以太网潜力的备忘录。但是梅特卡夫自己认为以太网是几年后才出现的。1976年，梅特卡夫和他的助手大卫·博格斯发表了一篇题为《以太网:本地计算机网络中的分布式分组交换技术》的文章。1977年底，梅特卡夫和他的合作者获得了“带冲突检测的多点数据通信系统”的专利，该专利被称为CSMA/CD(带冲突检测的载波侦听多路访问)。从此，它标志着以太网的诞生。65438-0979年，梅特卡夫离开施乐公司，创办3Com公司，开发个人电脑和局域网。3com插头，适用于Digido、英特尔和以太网。
[1]施乐游说他们对以太网进行标准化和规范化。这个通用以太网标准发布于1980年9月30日。当时流行的非公网标准有令牌环网和ARCNET两种，在以太网大潮的冲击下很快萎缩并被取代。在这个过程中，3Com也成为了一家国际公司。梅特卡夫曾开玩笑说，杰里·萨尔茨为3Com的成功做出了贡献。在与其他人合著的一篇颇具影响力的论文中，Saltzer指出令牌环网在理论上优于以太网。受这个结论的影响，很多电脑厂商要么犹豫，要么决定不把以太网接口作为自己机器的标准配置，这样3Com就有机会靠卖以太网卡大赚一笔。这种情况也导致了另一种说法“以太网不适合理论研究，只适合实际应用”。也许这只是一个笑话，但它说明了一个技术要点:通常情况下，网络中实际的数据流特性与局域网普及前人们所估计的是不一样的，而正是由于以太网的简单结构，局域网才得以普及。Metcalfe和Saltzer曾经在麻省理工学院(MIT) MAC项目的同一楼层工作，当时他正在做哈佛大学的毕业论文，期间奠定了以太网技术的理论基础。它不是一个特定的网络，而是一个技术规范。本标准定义了局域网(LAN)中使用的电缆类型和信号处理方法。以太网以10~100Mbps的速率在互联设备之间传输数据包。双绞线10 Base T以太网以其低成本、高可靠性和10Mbps成为应用最广泛的以太网技术。直接扩频无线以太网可以达到11Mbps，多家厂商提供的产品可以使用通用的软件协议相互通信，开放性最好。
编辑本节中以太网的分类和发展。
一.标准以太网
以太网
起初以太网的吞吐量只有10Mbps，采用的是带冲突检测的CSMA/CD(载波侦听多路访问/冲突检测)的访问控制方式。这种早期的10Mbps以太网被称为标准以太网。以太网可以通过多种传输介质连接，如粗同轴电缆、细同轴电缆、非屏蔽双绞线、屏蔽双绞线和光纤。在IEEE 802.3标准中，为不同的传输介质制定了不同的物理层标准。在这些标准中，前面的数字代表传输速度，单位为Mbps，最后一个数字代表单段网线的长度(参考单位为100m)，Base代表基带。10BASE-5采用粗同轴电缆，直径0.4寸，阻抗50ω，也称粗缆以太网，最大段长500m，基带传输方式，总线拓扑；10BASE-5组网的主要硬件设备有:粗同轴电缆、带AUI插座的以太网卡、中继器、收发器、收发器电缆、终结器等。10BASE-2采用直径为0.2英寸、阻抗为50ω的细同轴电缆，也称为细电缆以太网，最大段长为185m，基带传输方式，总线拓扑结构；10BASE-2组网的主要硬件设备有:细同轴电缆、带BNC插座的以太网卡、中继器、T型连接器、终结器等。10BASE-T采用双绞线，最大网段长度100m，星型拓扑；10BASE-T组网的主要硬件设备包括:3类或5类非屏蔽双绞线、带RJ-45插座的以太网卡、集线器、交换机、RJ-45插头等。1base-5采用双绞线，最大网段长度500m，传输速度1 Mbps；；10Broad-36采用同轴电缆(RG-59/U CATV)，网络最大跨度3600m，最大段长1800m，为宽带传输模式；10BASE-F采用光纤传输介质，传输速率为10Mbps。
第二，快速以太网
以太网协议
随着网络的发展，传统的标准以太网技术已经难以满足日益增长的网络数据传输速度的需求。在1993之前，10月，对于需要10Mbps以上数据流量的局域网应用，只有光纤分布式数据接口(FDDI)可用，但这是基于100 Mbps光缆的非常昂贵的局域网。1993 10，Grand Junction公司推出全球首款快速以太网集线器FAST CH10/100和网络接口卡FastNIC100，快速以太网技术正式应用。随后，Intel、SynOptics、3COM、BayNetworks等公司也推出了自己的快速以太网设备。同时，IEEE802工程组还研究了100Mbps以太网的各种标准，如100 base-TX、100 base-T4、MII、中继器、全双工等标准。1995年3月，IEEE公布了IEEE 802.3U100BASE-T快速以太网标准，由此开始了快速以太网时代。与以前工作在100Mbps带宽的FDDI相比，快速以太网有很多优势。最重要的是，快速以太网技术可以有效保证用户在布线基本实现上的投入。支持3、4、5双绞线和光纤的连接，可以有效利用现有设施。快速以太网的不足实际上是以太网技术的不足，即快速以太网仍然基于CSMA/CD技术。网络负载重的时候会降低效率。当然，这可以通过开关技术来弥补。100Mbps快速以太网标准分为三个子类:100base-TX、100base-FX和100base-T4。100BASE-TX:是一种快速以太网技术，使用5类数据的非屏蔽双绞线或屏蔽双绞线。它使用两对双绞线，一对用于发送数据，另一对用于接收数据。传输采用4b/5b编码方式，信号频率为125MHz。符合EIA586的5类布线标准和IBM的SPT 1的0类布线标准。使用与10base-t相同的rj-45连接器。其最大分段长度为100米。它支持全双工数据传输。100base-FX:是一种使用光缆的快速以太网技术，可以使用单模和多模光纤(62.5和125um)。多模光纤连接的最大距离为550米。单模光纤连接的最大距离为3000米。传输采用4b/5b编码方式，信号频率为125MHz。它使用MIC/FDDI连接器、ST连接器或SC连接器。其最大网段长度为150m、412m、2000m或更长到10 km，与使用的光纤类型和工作模式有关。它支持全双工数据传输。100base-FX特别适用于有电气干扰的环境，长距离连接，或高安全性的环境。100base-T4:是一种快速以太网技术，可以使用3、4、5类非屏蔽双绞线或屏蔽双绞线。100Base-T4使用4对双绞线，其中3对用于以33MHz的频率传输数据，每对都工作在半双工模式。第四对用于CSMA/CD碰撞检测。传输采用8B/6T编码方式，信号频率为25MHz，符合EIA586结构化布线标准。它使用与10BASE-T相同的RJ-45连接器，最大分段长度为100米。
3.千兆以太网
千兆以太网技术作为最新的高速以太网技术，给用户带来了一种改善核心网络的有效解决方案。这种方案最大的优点是继承了传统以太网技术价格低廉的优势。千兆技术仍然是以太网技术，采用与10M以太网相同的帧格式、帧结构、网络协议、全/半双工工作模式、流量控制模式和布线系统。由于该技术不改变传统以太网的桌面应用和操作系统，因此可以很好地与10M或100M以太网配合使用。升级到千兆以太网不需要改变网络应用、网络管理组件和网络操作系统，可以最大程度保护投资。此外，IEEE标准将支持最大距离为550米的多模光纤、最大距离为70公里的单模光纤和最大距离为100米的铜轴电缆。千兆以太网填补了802.3以太网/快速以太网标准的空白。为了检测64字节帧的冲突，千兆以太网支持更短的距离。千兆以太网支持的网络类型，如下表:传输介质距离1000base-CX铜缆STP 25m1000base-T铜缆Cat 5 UTP 100m 1000ba se-SX多模光纤500m10。00Base-LX单模光纤3000m千兆以太网技术有IEEE802.3z和IEEE802.3ab两个标准，IEEE802.3z建立了光纤和短距离铜线连接方案的标准。IEEE802.3ab在五种类型的双绞线上建立了长距离连接方案的标准。1.IEEE 802.3 z IEEE 802.3 z工作组负责制定光纤(单模或多模)和同轴电缆的全双工链路标准。IEEE802.3z定义了基于光纤和短距离铜缆的100ba se-X，采用8B/10B编码技术，信道传输速度为1.25Gbit/s，解耦后传输速度为1000bit/s..IEEE802.3z有以下千兆以太网标准:1000BASE-SX仅支持多模光纤，直径62.5um或50um的多模光纤均可，工作波长770-860nm，传输距离220-550m。1000base-LX单模光纤:可支持直径为9um或10um的单模光纤，工作波长范围为1270-1355nm，传输距离约为5km。1000base-CX采用150欧姆屏蔽双绞线(STP)，传输距离25米。2.IEEE802.3ab IEEE 802.3 ab工作组负责为基于UTP的半双工链路制定千兆以太网标准，并生成IEEE 802.3 ab标准和协议。IEEE802.3ab定义了基于5类UTP的1000Base-T标准，其目的是在5类UTP上以1000Mbit/s的速率传输100m。IEEE802.3ab标准的意义主要有两点:(1)保护用户对五类UTP布线系统的投资。(2) 1000Base-T是100Base-T的自然扩展，与100Base-T和100base-t完全兼容..然而，要在5类UTP上实现1000Mbit/s的传输速率，需要解决5类UTP的串扰和衰减问题，因此IEEE802.3ab工作组的开发任务比IEEE802.3z更复杂
第四，万兆以太网
10千兆以太网规范包含在IEEE 802.3ae中，IEEE 802.3 AE是IEEE 802.3的补充标准，扩展了IEEE 802.3协议和MAC规范，支持10Gb/s的传输速率..此外，通过WAN接口子层(WIS)，10千兆以太网还可以调整到更低的传输速率，例如9.584640 Gb/s (OC-192)，这允许10千兆以太网设备与同步光网络STS-662进行通信。10Gbase-SR和10GBASE-SW主要支持短波(850 nm)多模光纤(MMF)，光纤距离为2m到300 m，10GBASE-SR主要支持“暗光纤”，暗光纤是指没有光传播，不与任何设备连接的光纤。10GBASE-SW主要用于连接SONET设备，应用于远程数据通信。10Gbase-LR和10GBASE-LW主要支持长波(1310nm)单模光纤(SMF)，光纤距离为2m至10km(约32808英尺)。当10GBASE-LW主要用于连接SONET设备时，10GBASE-LR用于支持“暗光纤”。10Gbase-ER和10GBASE-EW主要支持超长波(1550nm)单模光纤(SMF)，光纤距离2m到40km(约131233英尺)。10GBASE-EW主要用于连接SONET设备，10GBASE-ER用于支持“暗光纤”。10Gbase-LX4采用波分复用技术，在一对光缆上以四倍于光波长传输信号。系统运行在1310nm多模或单模暗光纤模式下。系统的设计目标是针对2米到300米的多模光纤模式或2米到10公里的单模光纤模式。