以太網的工作原理

以太網采用帶檢測的載波幀聽多路訪問（CSMA/CD）機制。以太網中節點都可以看到在網絡中發送的所有信息，因此，我們說以太網是一種廣播網絡。

以太網的工作過程如下：

當以太網中的一臺主機要傳輸數據時，它將按如下步驟進行：

1、信道上是否有信號在傳輸。如果有的話，表明信道處于忙狀態，就繼續，直到信道空閑為止。

2、若沒有到任何信號，就傳輸數據

3、傳輸的時候繼續，如發現則執行退避算法，隨機等待一段時間后，重新執行步驟1（當發生時，涉及的計算機會發送會返回到信道狀態。注意：每臺計算機一次只允許發送一個包，一個擁塞序列，以警告所有的節點）

4、若未發現則發送成功，所有計算機在試圖再一次發送數據之前，必須在近一次發送后等待9.6微秒（以10Mbps運行）。 車載以太網實施及驗證的要求；甘肅以太網測試故障

千兆以太網的優勢是同舊系統的兼容性好，價格相對便宜。在這也是千兆以太網在同ATM的競爭中獲勝的主要原因。當今居于主導地位的局域網技術－以太網。以太網是建立在以太網CSMA/CD機制上的廣播型網絡。的產生是限制以太網性能的重要因素，早期的以太網設備如集線器是物理層設備。不能隔絕擴散，限制了網絡性能的提高。而交換機（網橋）做為一種能隔絕的二層網絡設備，極大的提高了以太網的性能。正逐漸替代集線器成為主流的以太網設備，然而交換機（網橋）對網絡中的廣播數據流量則不做任何限制，這也影響了網絡的性能。通過在交換機上劃分VLAN和采用三層的網絡設備－路由器解決了這一問題。以太網做為一種原理簡單，便于實現同時又價格低廉的局域網技術已經成為業界的主流。而更高性能的快速以太網和千兆以太網的出現更使其成為有前途的網絡技術。四川以太網測試故障10Base-T以太網測試連接圖；

以太網用于運動控制的三個原因

以太網正成為工業應用中日益重要的網絡。就運動控制而言，以太網、現場總線以及其他技術（如組件互連）歷來都是相互競爭的，用以在工業自動化和控制系統中獲得對一些苛刻要求的工作負載的處理權限。運動控制應用要求確定性（保證網絡能夠及時將工作負載傳送至預定的節點），這是確保位置保持所必需的，這進而又將確保驅動器的精確停止、適當的加速/減速以及其他任務。

標準的IEEE 802.3以太網從未達到這方面的要求。即使全雙工交換和隔離域淘汰了過時的CSMA/CD數據鏈路層，但它還是缺乏可預測性。此外，典型堆棧中的TCP/IP的高度復雜性并未針對實時流量的可靠傳送進行優化。因此，現場總線以及帶有基于ASIC的PCI卡的PC控制架構一直是常見的運動控制解決方案。

 以太網交換機原理

以太網交換機，作為我們廣為使用的局域網硬件設備，它的普及程度其實是由于以太網的使用，作為以太網的主流設備，幾乎所有的局域網中都會有這種設備的存在?？纯匆韵碌耐負洌瑫l現，在使用星型拓撲的情況下，以太網中必然會有交換機的存在，因為所有的主機都是使用電纜集中連接到交換機上從而能夠互相連接的：

標準的線纜集中連接設備是“HUB（集線器）”，但是集線器存在著：共享帶寬、端口間等問題，因為大家都知道，標準的以太網是一個“的網絡”，也就是說在一個所謂“域”里面，多只有兩個節點可以互相通訊。而且，雖然集線器有很多端口，但是其內部結構完全是以太網所謂的“總線結構”，也就是說其內部只有一條“線路”來進行通信。如果上圖中的設備是集線器的話，舉個例子來說，假如端口1 和 2 之間的節點正在通信，其它端口是需要等待的。直接造成的現象也就是，比如端口 1和 2 所連接節點之間傳送數據需要 10 分鐘，端口 3 和 4 所在的節點在此同時也開始通過此集線器傳輸數據，互相間，造成大家所需的時間都會變久，時間可能會達到 20 分鐘才能傳送完畢。也就是說集線器上互相通訊的端口越多，越嚴重，傳送數據所需的時間越久。
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共享式以太網

共享式以太網的典型是使用10Base2/10Base5的總線型網絡和以集線器（集線 器）為的星型網絡。在使用集線器的以太網中，集線器將很多以太網設備集中到一臺中心設備上，這些設備都連接到集線器中的同一物理總線結構中。從本質上講，以集線器為的以太網同原先的總線型以太網無根本區別。

集線器的工作原理：

集線器并不處理或檢查其上的通信量，通過將一個端口接收的信號重復分發給其他端口來擴展物理介質。所有連接到集線器的設備共享同一介質，其結果是它們也共享同一域、廣播和帶寬。因此集線器和它所連接的設備組成了一個單一的域。如果一個節點發出一個廣播信息，集線器會將這個廣播傳播給所有同它相連 的節點，因此它也是一個單一的廣播域。
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4、工業以太網交換機的產品分類？

工業以太網交換機可按管理性分為非管理交換機及管理型交換機，主要的區別在對于高級網絡的管理功能及是否支持冗余備份功能，也可按照端口速率及結構來劃分。

5、什么是交換機背板帶寬？

交換機的背板帶寬，是工業交換機接口處理器或接口卡和數據總線間所能吞吐的比較大數據量。背板帶寬標志了交換機總的數據交換能力，單位為Gbps，也叫交換帶寬，一般的交換機的背板帶寬從幾Gbps到上百Gbps不等。一臺交換機的背板帶寬越高，所能處理數據的能力就越強，但同時設計成本也會越高。

6、什么是交換機包轉發率？

交換機的包轉發率標志了交換機轉發數據包能力的大小。單位一般為pps（包每秒），一般交換機的包轉發率在幾十Kpps到幾百Mpps不等。包轉發速率是指工業交換機每秒可以轉發多少百萬個數據包（Mpps），即交換機能同時轉發的數據包的數量。包轉發率以數據包為單位體現了交換機的交換能力。 甘肅以太網測試故障