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社区首页 >问答首页 >由于节点对Tx和Rx使用不同的电路,那么以太网冲突究竟是如何在电缆中发生的呢?

由于节点对Tx和Rx使用不同的电路,那么以太网冲突究竟是如何在电缆中发生的呢?
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Network Engineering用户
提问于 2019-03-09 16:38:18
回答 5查看 9.8K关注 0票数 15

我试图了解在以太网中是如何发生冲突的,特别是当双工失配存在或在传统以太网网络上两个节点同时传输时。

每个人都解释了高层的碰撞(两个帧在发送时发生碰撞,另一个被接收时发生冲突)。然而,下图显示Rx和Tx有不同的电路。如何发生碰撞,因为有专门的电路发送和接收帧?

编辑:也许标签“集线器MDI”引起了一些混淆,我的问题的要点。我不是在问集线器的功能是如何引起碰撞的。我的重点是两个具有MDI或MDI接口的节点之间的通信(集线器和交换机有MDI接口)。在这两种情况中的任何一种情况下,当两个节点具有双工失配时,如何在它们之间发生碰撞,而在双工失配中,Rx和Tx仍然有它们的专用电路?

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回答 5

Network Engineering用户

回答已采纳

发布于 2019-03-10 01:49:00

要理解这一点,您需要了解历史背景。

以太网最初使用共享同轴电缆。一次只有一个设备可以成功地在此上传输。如果两个设备同时发送,则被认为是一次碰撞。

然后,中继器出现了,以扩大距离和增加节点的数量。中继器将检测到哪个端口正在传输,然后它会在其他端口上重复该信号。为了保持碰撞检测的正常工作,中继器必须具有一定的功能来确保所有节点都检测到了冲突。第一个中继器只有两个端口,但后来中继器可以有多个端口,这些端口被称为集线器,特别是与双绞线一起使用时。中继器是相当愚蠢的设备,它们会再生电信号,但不会更多。

然后10BASE-T出现了,正如您注意到的那样,它为每个方向都提供了专用的数据通道。尽管如此,它仍然需要适应现有的模式,因此,默认情况下,它是在一个“半双工”模式,它模拟同轴电缆。这些信号实际上并没有在线路上碰撞,但收发器的作用就像--如果它们真的发生了,那么中继器将采取与以前相同的步骤,以确保在整个网络中都能看到这一点。

双绞线以太网也可以支持“全双工”模式。在这种模式下,所有与冲突相关的硬件都被禁用,并且两端可以在任何时候进行传输。然而,这种模式带来了一些重大的负面影响。

  • 它与中继器集线器不兼容。没有碰撞检测机制,集线器将无法同时处理两个设备的传输。
  • 连接的两端都要为相同的双工模式设置,如果它们不是,那么坏的事情就会发生。

这些问题意味着在实践中,10BASE-T系统几乎总是以半双工方式工作.

对于100 100BASE,情况有了很大的改善。以太网交换机(技术上快速的多端口网桥)的价格下降到可以消除哑巴中继器集线器的地步。自动协商允许网卡建立全双工连接,而不会出现错误的手动配置.如果你把两个100BASE-TXNIC和一个交叉电缆连接在一起,或者把一个100BASE-TXNIC连接到一个交换机上,并且不采取措施手动覆盖一些事情,他们几乎肯定会协商全双工模式。

1000 but的理论上有一个半双工模式,一些NIC声称支持,并且有一个千兆位多端口中继器的规范,但我从未见过任何人出售过一个。在实践中,千兆位链路几乎肯定会以全双工模式运行。

更快的速度完全放弃了半双工模式。

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Network Engineering用户

发布于 2019-03-09 18:19:43

集线器实际上只是一个电源电缆,它将在一个接口上接收到的每一个信号重复到所有其他接口。如果两个设备同时发送到集线器接口的接收端,集线器同时将两个信号重复到所有其他集线器接口的发送,并且接收到的两个信号在其他接口的传输时都会发生碰撞,因此您会发生冲突,其中所有其他接口都有垃圾信号,因为它同时是两个信号。同时发送并听到另一个信号的主机将意识到,一次发送的信号不止一个,它们将确定存在冲突。

想想看,每个集线器接口的接收连接到每一个其他接口的传输。在集线器内部,发送和接收是连接的,即使它们在接口上是分开的。

与此形成对比的是交换机,其中每个链路都终止在交换机接口上,而交换机没有连接在一起的接口。相反,交换机具有逻辑(通常嵌入在硬件中),以确定在哪个接口上发送帧,并避免交换机内部的冲突。

开关是一座高密度的桥.最初的桥接器就像有多个接口的个人电脑。如果一台具有多个接口的PC在多个接口上同时接收到帧,那么它就不会发生冲突。

编辑:

你的评论让我相信你仍然不理解我上面写的关于集线器的内容。

当使用UTP和集线器时,检测冲突的方式是发送设备在发送时听到另一个信号。如果使用UTP的设备被配置为半双工,那么当它在发送时听到信号时,它就会认为存在冲突。

当您有双工不匹配时,配置为全双工的设备将在从配置为半双工的设备接收时愉快地发送。另一方面,配置为半双工的设备在发送并从配置为全双工的设备听到该信号时会认为存在冲突。这将导致所有类型的问题,因为配置为半双工的设备将停止发送帧(导致一个That ),并且它将发送配置为全双工的设备不期望的干扰信号。然后,配置为全双工的设备将停止发送其帧。

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Network Engineering用户

发布于 2019-03-09 18:36:38

问得好。

在全双工中,有一个专用通道,用于从“左到右”的通信量,以及从“右到左”流量的专用通道:

因此,在全双工中,碰撞是不可能的--即使两个NIC同时传输。

然而,在半双工中,任何一个方向的通信都意味着只能使用线路,一次只能使用一个方向。因此,在物理上,仍然有专用的通道,逻辑上,如果一个NIC在传输时接收到了什么,它就会将其记录为冲突。比特/信号实际上不会在线路上“碰撞”--当NIC同时接收和发送时,碰撞计数器就会增加。

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页面原文内容由Network Engineering提供。腾讯云小微IT领域专用引擎提供翻译支持
原文链接:

https://networkengineering.stackexchange.com/questions/57521

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