网络设备硬核技术内幕 交换机篇 1 剑宗与气宗——以太网基础篇

数据通信江湖门派众多，其中短兵武功——局域网络，在80年代的上古时期，分为剑宗与气宗。

气宗讲究修炼真气，在气宗看来，真气不可外泄，因此通信网络必须成环。修炼武功之前，先需要具备足够的真气资源，因此，发送数据之前，需先确认接收端拥有足够的缓冲区。气宗的代表IBM等，聚首论剑大会，制定了气宗剑法标准——IEEE 802.5，起名曰：令牌环。

剑宗讲究唯快不破，在剑宗看来，只需要尽力而为即可，弟子(网络中终端)可共用场地(传输线路)修炼(发送数据)。弟子们需要静待无人出剑(载波侦听)时，方可有一人出剑。由于场地有限，只允许一人出剑(半双工)。一人出剑时，其他人均需退避。一旦剑气发生碰撞(数据包碰撞)，则大家均需要退避等待。剑宗由于节约场地(共用传输线路)，容易修炼(成本低廉)，受到普遍欢迎，并被CISCO，3COM，Xerox等业界翘楚共同拥立标准——IEEE 802.3，起名曰：以太网。

进入新世纪以来，气宗在与剑宗的争斗中日渐不支，以太网大有一统江湖之势。2003年，江湖风云突变，华山派横空出世，继承了各江湖派别的优秀基因，迅速成为剑宗代表。此是后话，暂且按下不表……

话说1983年，IEEE 802.3标准初定之时，订立的以太网标准为：

1. 剑身长度(以太网数据包包长)不超过1500字节，不小于60字节；
2. 剑尖(包头)为14字节；
3. 每剑需要有剑柄用以确定剑的合法性(校验码)，长度4字节；
4. 出剑前需要静观一段时间，这段时间和96字节的出剑时间相等；
5. 一旦有弟子出剑，需要先呼喊暗号“AA”七次作为前导码，然后呼喊暗号“AB”作为起始码；

在剑谱上的图示就是：

我们可以看出，在IEEE 802.3以太网标准中，

每两个数据包之间需要等待96bit传输时间的载波侦听时间，然后发送56bit的前导码和8bit的起始码(0xAAAA AAAA AAAA AAAB)。最短数据包为64Byte = 512bit。实际上，最小数据包占用的信道时间是 512+96+64 = 672bit。

随着剑宗发展壮大，修炼武功的弟子越来越多。师父发现，由于同一场地（冲突域）中，同一时间只能有一人出剑(半双工)，修炼效率大大降低。

半双工以太网属于总线结构，各终端虽然可以通过Hub形成物理上的星型组网，但由于Hub仅仅是物理中介设备，无法隔离冲突域，在Hub上的终端数量超过10个，丢包明显增加。

因此，剑宗盟主3COM做出了一个在江湖上掀起腥风血雨的决定——

且看明日分解。