以太网是什么？

标准以太网，也被称为 10BASE-T 以太网，是最早广泛应用的以太网技术。它采用了 IEEE 802.3 标准，利用双绞线、同轴电缆或光纤作为传输介质进行数据传输。标准以太网的最大传输速率为 10Mbps，这在当时已经足以满足大多数网络应用的需求。在使用双绞线或同轴电缆时，标准以太网的最大有效传输距离约为 100 米左右。而如果采用光纤作为传输介质，其最大有效传输距离则可以达到 2000 米以上，从而满足更远距离的网络覆盖需求。

随着网络应用的不断发展和需求的持续增长，标准以太网的 10Mbps 传输速率已经无法满足日益增长的网络流量需求。为此，IEEE 在 1995 年推出了 802.3u 标准，定义了快速以太网（100BASE-T）技术。快速以太网的最大传输速率为 100Mbps，比标准以太网提高了 10 倍。快速以太网主要采用双绞线或光纤作为传输介质。在使用双绞线时，其最大有效传输距离约为 100 米左右，与标准以太网相同。而如果采用光纤作为传输介质，快速以太网的最大有效传输距离则可达 2000 米，满足更远距离的网络覆盖需求。

随着互联网的高速发展和多媒体应用的普及，网络带宽需求持续增长。为了满足这一需求，IEEE 在 1999 年推出了 802.3ab 和 802.3z 标准，定义了千兆以太网（1000BASE-T 或 1000BASE-LX）技术。千兆以太网的最大传输速率高达 1Gbps，比快速以太网提高了 10 倍。千兆以太网可以使用双绞线或光纤作为传输介质。在使用双绞线时，其最大有效传输距离约为 100 米左右，与标准以太网和快速以太网相同。而如果采用光纤作为传输介质，千兆以太网的最大有效传输距离则可达 3000 米左右，进一步扩展了网络覆盖范围。

为了满足日益增长的网络带宽需求，IEEE 在 2006 年推出了 802.3an 标准，定义了万兆以太网（10GBASE-T）技术。万兆以太网的最大传输速率高达 10Gbps，比千兆以太网提高了 10 倍。万兆以太网主要采用光纤作为传输介质，其最大有效传输距离可达 40 千米，大大扩展了网络覆盖范围。由于万兆以太网的高带宽和远距离传输能力，它被广泛应用于数据中心、互联网服务提供商、企业园区网等场景，满足了高带宽、远距离传输的网络需求。

以太网的物理层管理物理连接和数字信号在网络上的传输。物理层包括多种布线和信号传输方式，以太网技术不断发展以支持更高的比特率、更多节点以及更长的链路距离，同时保持了很大程度的向后兼容性。数据传输速率已从最初的 2.94 Mbit/s 提高到最新的 400 Gbit/s，并且正在开发高达 1.6 Tbit/s 的速率。

数据链路层管理数据帧、流量控制以及物理层上的数据传输错误控制。以太网就是数据链路层的一个标准，通常被划分为媒体访问控制（MAC）层和逻辑链路控制（LLC）层。

网络层负责网络上的路由、转发和寻址等概念。在互联网上广泛使用的主要网络层协议是 IPv4 和 IPv6。

传输层确保数据包按正确顺序到达，无丢失或错误，或者在需要时可以无缝恢复。以太网是一种广泛应用的网络技术，涵盖了从物理层到传输层的多个层面。

以太网技术不断发展，支持更高的带宽。最初的共享同轴电缆已被以太网中继器或交换机连接的点对点物理链路所取代。这消除了冲突域，并使链路的总带宽加倍，允许该段上的两个设备使用链路的全部带宽。

以太网采用了改进的介质访问控制方法，提高了网络性能。交换式以太网能够很好地隔离设备，轻松混合不同速度的设备，并消除了非交换式以太网固有的链路限制。这些优势使交换式以太网成为主导网络技术。

以太网网桥和交换机还克服了两个主机之间的总段数限制，并允许混合不同速度，这对于逐步部署更快的以太网变体至关重要。这使得以太网在很大程度上取代了令牌环、FDDI 和 ARCNET 等竞争有线局域网技术。

以太网还能够支持不同的物理介质，如双绞线、光纤等，提高了灵活性和适用性。这种灵活性使得以太网能够广泛应用于各种环境和场景。