以太網是一種局域網技術，用于在局域網中獲得計算機間的數(shù)據通訊。它是目前應用最廣泛的有線局域網技術之一，提供可靠、高速的數(shù)據傳輸方式，廣泛用于企業(yè)、高校、家中等場所的數(shù)據連接。

1.以太網的基本概念

定義：以太網是一種基于CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection，局域網技術帶有沖突檢測載波監(jiān)管多路訪問)，選用特定物理層和數(shù)據鏈路層協(xié)議進行通信。

物理介質：以太網能通過雙絞線、光纖等各種不同的物理介質聯(lián)接，其中最常見的是雙絞線聯(lián)接。

數(shù)據幀格式：以太網數(shù)據幀格式通常包括前導碼、目的地址、源地址、種類/長短字段、數(shù)據字段和幀校正序列，包含數(shù)據庫和終點信息。

2.以太網通信協(xié)議

IEEE 802.3標準：根據IEEEEE的以太網通信協(xié)議 802.3系列標準包含物理層和數(shù)據鏈路層的規(guī)范，定義了以太網工作原理和數(shù)據傳輸方式。

協(xié)議種類:依據數(shù)據幀里的種類/長短字段，以太網能夠支持不同的網絡協(xié)議，常見的有IPv4、IPv6、ARP(地址剖析協(xié)議)、ICMP(Internet控制信息協(xié)議)等。

速率:以太網速度一般以Mbps(兆位每秒)為依據，包括傳統(tǒng)的10Mbps、100Mbps與更高速的千兆以太網（Gigabit Ethernet）和萬兆以太網(10) Gigabit Ethernet）等。

協(xié)議棧:在TCP/IP協(xié)議棧中，以太網一般處在物理層和數(shù)據鏈路層，負責將數(shù)據幀從一個節(jié)點傳送到另一個節(jié)點，為IP協(xié)議提供可靠的傳送數(shù)據服務。

3.常見的以太網通信協(xié)議

Ethernet II(以太網II)：它是最常見的以太網幀格式之一，又被稱為DIX幀格式。運用16個字段來標識高層協(xié)議，如IPv4、IPv6等。常見于以太網局域網，適用廣播和多播。

IEEE 802.3：是以太網規(guī)范化協(xié)議，定義了物理層和數(shù)據鏈路層的規(guī)范。它包括了以太網物理規(guī)范，如10BASE-T、100BASE-TX、1000BASE-T等。拓展數(shù)據鏈路層，包含幀格式、地址剖析協(xié)議等內容。

IEEE 802.1Q（VLAN）：它是一種虛似局域網（VLAN）該標準用于將獨立的物理局域網劃分成多個邏輯局域網。在以太網幀中加入VLAN標志符，進行數(shù)據的虛擬隔離和管理。

IEEE 802.3af（PoE）：它是一種供電以太網（PoE）該標準用以依據以太網電纜向網絡設備提供電力。不需要額外電源線的網絡設備（如IP攝像頭、VOIP電話等）完全可以在以太網交換機上獲得電力。

IEEE 802.3ad（Link Aggregation）：它是一種鏈路聚合協(xié)議，將多個物理連接捆縛成邏輯連接，以提升帶寬和冗余性。根據同時使用多個以太網端口，能提高網絡帶寬，完成負載平衡和故障轉移。

Ethernet Powerlink：它是一種及時工業(yè)以太網通訊開放標準協(xié)議。適用于對實用性能和穩(wěn)定性要求高的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)。

EtherCAT：它是一種用于工業(yè)控制自動化以太網通信協(xié)議，具備低延遲、高應用性和強大的同歩水準。適用機器人控制、運動控制等高性能實時控制的工業(yè)主要用途。