安全基础--4--共享式以太网

1、以太网技术发展

Ethernet的核心技术是随机争用型介质访问控制方法，即带有冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）方法。目前Ethernet是应用最广泛的局域网技术。

2、以太网工作流程

1、Ethernet数据发送流程

CSMA/CD的工作过程：

CSMA/CD的工作过程可以形象地比喻成很多人在一间黑屋子中举行讨论会。参加会议的人都只能听到其他人的声音，每个人在说话前必须先倾听，只有等会场安静下来后，他才能够发言。在发言前倾听以确定是否已有人在发言的动作称为“载波侦听”；在会场安静的情况下，每人都有平等机会讲话称为“多路访问”；如果有两人或两人以上同时说话，大家就无法听清其中任何一人的发言，这种情况称为“冲突”。发言人在发言过程中要及时发现是否发生冲突，这个动作称为“冲突检测”。如果发言人发现冲突已经发生，这时他需要停止讲话，然后随机后退延迟，再次重复上述过程，直至讲话成功。如果失败的次数太多，他也许就放弃这次发言的想法。

CSMA/CD的发送流程可以简单概括为四点：先听后发，边听边发，冲突停止，延迟重发。

2、Ethernet接收流程

如果一个结点成功利用总线发送数据，则其他结点都应处于接收状态。所有结点只要不发送数据，就应处于接收状态。

3、Ethernet帧结构

Ethernet帧结构图：

Ethernet帧结构由以下6个部分组成：

1、前导码与帧前定界符字段
前导码由56位（7B）的10101010-101010比特序列组成。帧前定界符是8位（1B）的10101011。

2、目的地址和源地址字段
目的地址与源地址分别表示帧的接收结点地址与发送结点的硬件地址。

3、类型字段
类型字段表示网络层使用的协议类型。

4、数据字段
数据字段是高层待发送的数据部分。数据字段的最小长度为46B，如果帧的数据字段值小于46B，应该将它填充至46B，填充字符是任意的，不计入长度字段值中。

5、帧校验字段
帧校验字段釆用32位的CRC校验。CRC校验的范围包括：目的地址、源地址、长度、数据等字段。

4、Ethernet实现方法

Ethernet实现方法：

Ethernet收发器实现结点与同轴电缆的电信号连接，完成数据发送与接收、冲突检测功能。收发器电缆完成收发器与网卡的信号连接。同时，收发器又可以方便地起到结点故障隔离的作用。如果结点计算机出现故障，收发器可以将结点与总线隔离。

5、Ethernet物理地址

局域网的物理地址是一个重要的概念。按照48位的Ethernet物理地址编码方法，可分配的Ethernet物理地址应该有2^47（2的47次方）个，这个数量可以保证全球所有Ethernet物理地址的需求。

Ethernet物理地址的十六进制与二进制表示方法：