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以太网的工作原理

以太网采用带检测的载波帧听多路访问（CSMA/CD）机制。以太网中节点都可以看到在网络中发送的所有信息，因此，我们说以太网是一种广播网络。

以太网的工作过程如下：

当以太网中的一台主机要传输数据时，它将按如下步骤进行：

1、信道上是否有信号在传输。如果有的话，表明信道处于忙状态，就继续，直到信道空闲为止。

2、若没有到任何信号，就传输数据

3、传输的时候继续，如发现则执行退避算法，随机等待一段时间后，重新执行步骤1（当发生时，涉及的计算机会发送会返回到信道状态。注意：每台计算机一次只允许发送一个包，一个拥塞序列，以警告所有的节点）

4、若未发现则发送成功，所有计算机在试图再一次发送数据之前，必须在近一次发送后等待9.6微秒（以10Mbps运行）。 10G以太网接口及测试方法；上海以太网测试维保

Jason Goerges在发表于2010年Machine Design的一篇文章中解释道：“基于EtherCAT的分布式处理器架构具备宽带宽、同步性和物理灵活性，可与集中式控制的功能相媲美并兼具分布式网络的优势”。3 “事实上，一些采用这种方式的处理器可以控制多达64个高度协调的轴（包括位置、速度和电流环以及换向），采样速率和更新速率为20 kHz。

面向IIoT的长期可行性

以太网自作为一种局域网技术问世以来，已经过一系列发展。鉴于传统现场总线组件目前的制造规模较小，而PCI正面临逐渐成为过时的工业标准架构的风险，以太网经过不断发展，现已完全有能力为以IP为的工业物联网提供服务。 山东以太网测试DDR测试10Base-T以太网测试连接图；

以太网交换机工作原理工作原理：

以太网交换机工作于OSI网络参考模型的第二层（即数据链路层），是一种基于MAC（MediaAccessControl，介质访问控制）地址识别、完成以太网数据帧转发的网络设备。

交换机上用于链接计算机或其他设备的插口称作端口。计算机借助网卡通过网线连接到交换机的端口上。网卡、交换机和路由器的每个端口都具有一个MAC地址，由设备生产厂商固化在设备的EPROM中。MAC由IEEE负责分配，每个MAC地址都是全球***的。MAC地址是长度为48位的二进制，前24位由设备生产厂商标识符，后24位由生产厂商自行分配的序列号。

交换机在端口上接受计算机发送过来的数据帧，根据帧头的目的MAC地址查找MAC地址表然后将该数据帧从对应端口上转发出去，从而实现数据交换。

交换机的工作过程可以概括为“学习、记忆、接收、查表、转发”等几个方面：通过“学习”可以了解到每个端口上所连接设备的MAC地址；将MAC地址与端口编号的对应关系“记忆”在内存中，生产MAC地址表；从一个端口“接收”到数据帧后，在MAC地址表中“查找”与帧头中目的MAC地址相对应的端口编号，然后，将数据帧从查到的端口上“转发”出去。交换机分割域，每个端口成一个域。每个端口如果有大量数据发送，则端口会先将收到的等待发送的数据存储到寄存器中，在轮到发送时再发送出去。工业以太网是什么意思 工业以太网和普通以太网区别；

由于在这些接口上，数据的速率真正达到了10Gbps左右，因此对于测试的带宽要求更高。虽然SFP+的规范中对于测试设备的带宽要求在12GHz以上，但是考虑到示波器的频响方式不同，以及现代的芯片比标准制定时都有更陡的边沿，使用实时示波器进行测量时建议使用20GHz以上的带宽。图7.30是用实时示波器进行SFP+接口测试的例子。

为了提高数据速率，IEEE还在10G以太网的接口标准上提出了用4路10G信号传输40G以太网信号的标准，比如40GBase-KR4、40GBase-SR4、40GBase-LR4、40GBase-ER4、40GBase-CR4,如果采用光纤进行传输时可能采用的是QSFP+(QuadSmallForm-factorPluggable)的光模块接口。QSFP+的光模块电接口一侧采用的标准和技术与相应的10G以太网接口类似，而40GBase-KR4也是用4对10Gbps的差分线同时传输实现40Gbps的传输速率。因此这些40G以太网的标准对于测试仪表的带宽要求也与对应的10G接口要求类似，只不过要测试的端口数更多。对于采用了光口作为以太网信号传输的接口，如果还想进行光口的眼图、抖动、消光比、光功率、波长等的测试，需要借助相应的光采样示波器、光功率计等完成，可以参考后面关于光信号测试的章节 100Base-Tx的信号波形和信号模板；山东以太网测试DDR测试

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