乙太網的由來

乙太網源於夏威夷大學在 1960 年代後期所架構的 ALOHA 寬廣區域網絡。在 1972 年， Robert Metcalfe 與 David Boggs 在 Xerox Palo Alto 研究中心 (PARC) 以 ALOHA 為基礎，設計了一種纜線配線與訊號控制的方法，並將之發表為最早版本的乙太網。

此版本的傳輸速度為 2.94M bps ，成功地使用了約 1 公里長的纜線，連接了百餘台的電腦。後來， Xerox 與 Intel 、迪吉多等電腦廠家合作制定了一個 10M bps 的乙太網標準；這個標準與 OSI 模型的物理層和數據鏈結層具有相同的功能，同時也是 IEEE 802.3 規格的基礎。這個標準一直延用至今，並成為現今電腦與系統之間連接與共享纜線的規格。

乙太網的基帶 (Baseband) 架構使用匯流排布局，通常以 10Mbps 或 100Mbps 的速度傳送資料，並且依靠 CSMA / CD 在主要的纜線節區內控制交通流量 (Traffic) 。乙太網使用被動式 (Passive) 的傳輸介質，它的電力是由電腦所提供，因此除非傳輸介質被切斷或是刻意終結 (Terminated) ，否則都能正常運作。

乙太網的特點

乙太網 數據包 不同於其他網路所使用的 數據包 ，乙太網傳送資料的單位是框 (Frame) ，它的長度界於 64 與 1518 位元組之間，而每一個框內至少包含 18 個位元的框架數據，所以實際數據長度為46 到 1500 個位元組之間。

10Mbps 乙太網布局有四種，分別為 10BaseT 、 10Base2 、 10Base5 與 10BaseFL 。

10BaseT 是在 1990 年由 IEEE 委員會以雙扭線乙太網的 802.3 規格所發表的規程。典型的 10BaseT (10Mbps) 基頻、雙扭電纜線一般是使用無屏蔽雙扭線 (UTP) ，但也可使用屏蔽雙扭線 (STP) 來進行連線。

10BaseT 網絡多半是星形布局，而內部是以匯流排布局。 10BaseT 網絡集線器的功能就像多路中繼站 (Multipart Repeater) ，一般被放置在配線箱內，供來自電腦的纜線連接。每部電腦都使用各自的纜線連結到集線器的埠上；纜線中有兩對電線，分別用來接收與傳送資料。

10BaseT 區段長度的最大限為 100 公尺 (328 呎 ) ，最短的纜線長度為 2.5 公尺 ( 大約 8 呎 ) ；而中繼站 (Repeaters) 可延伸區段長度。在 10BaseT 的網絡中，最多可以連接 1024 部電腦。與傳統乙太匯流排網絡不同的是，若要變更 10BaseT 的網絡，只要在配接面板 (Patch Panel) 上改變插線位置，不會影響其他的裝置。

10BaseT 的特點摘要

10Base2 的特色是能在基頻線路上以 10Mbps 的速度傳輸，並將信號傳送約 2*100 公尺的距離 ( 實際距離是 185 公尺 ) 。所以在 IEEE802.3 規格中被歸類為 10Base2 。

10Base2 網絡使用細質同軸電纜 (Thin coaxial cable ，又稱 Thinnet) ；最小的纜線間距為 0.5 公尺 (20 吋 ) ，最大的節區長度 (Segment length) 為 185 公尺；若使用中繼站來接合數個乙太網節區，能將網絡的總長度延伸到 925 公尺。而在每個節區中，最多可接合 30 部電腦。

•  BNC 筒型接 (BNC Barrel Connections)

BNC 筒型接頭可連結兩段細質同軸電纜，增加纜線的長度，但會降低纜線上傳輸信號的品質

•  BNC 型接頭 (BNC Connectors)

BNC 型接頭直接接到網絡卡上； 按 IEEE 的規定，不可在匯流排 T 型接頭與電腦間使用收發器纜線 (Transceiver cable)

•  BNC 終端電阻 (BNC T erminators)

5-4-3 - 規則

5-4-3 - 規則是指在 10Base2 網絡中，最多能結合由 4 個中繼站 所連接的 5 個節區，但在連接電腦時，只能使用其中 3 個節區；不能提供連結的 2 個節區，稱為內部中繼站鏈結 (Inter-repeater Links) 。

10Base2 的特點摘要

10Base5 的 IEEE 規格為 10Mbps 、基頻、長度 500 公尺的節區 (5 個 100 公尺 ) ； 也稱為標準乙太網 (Standard Ethernet) ，佈線時使用厚質同軸電纜 (Thick coaxial cable ， 又稱 Thicknet) ； 10Base5 通常使用匯流排 布局 ，每個 主 幹節區 (Backbone Segment) 最 多 能支援 100 個節點 ( 工作迴、 中繼站 、等等 ) 。 電腦和中繼站透過收發器纜線 (Transceiver Cable) 來連接到主幹節區的主纜線。

10Base5 主要為大型部門或整個建築物提供骨幹之用。 10Base5 纜線節區連接的最小距離是 2.5 公尺 ( 大約 8 呎，不包括收發器纜線長度；計算傳輸長度時，是由 10Base5 纜線節區自身的端點到端點，不包含其它週邊的長度，如收發器等 ) 。

10Base5 纜線的使用距離與容錯性皆較 10Base2 纜線佳，佈線所需的元件包括：

•  收發器 (Transceivers)
讓電腦與主要區域網絡纜線間能夠通訊，通常置於纜線的吸收支點 (Vampire taps) 位置。

•  收發器纜線 (Transceiver Cable/ Drop cable )
將收發器連結到網絡卡。

•  DK 或 AUI 接頭
收發器纜線上的接頭。

•  N–系列接頭
包含 N – 系列筒型接頭，以及 N- 系列終端電阻 (Terminators) 。

Thicknet 組成單元的工作方式與 Thinnet 組成單元相同。

Thicknet 的 5-4-3 規則

Thicknet 與 Thinnet 相同，都是依據 IEEE 802.3 的 5-4-3 規格。

10BASE5 的特點摘要

Thicknet 與 Thinnet 的整合

Thicknet 的纜線的銅蕊較粗、能將 信 號傳送 較 Thinnet 更遠的地方 ； 所以在大型網路的環境裡，常會結合使用 Thinnet 與 Thicknet ； 以 Thicknet 當 主 幹，負責長距離傳輸 ； 而 Thinnet 則用在分支節區 (Branch segment) 。

10BaseFL 的節區最長距離是 2000 公尺，是由 IEEE 委員會所發表長距離的光纖纜線規格 (10Mbps 、基頻 ) 。

100Mbps IEEE 標準

目前乙太網標準早已打破傳統乙太網 10Mbps 的限制 ； 現今 有兩 種可符合高需求的乙太網路標準 ，分別為 100Base VG-AnyLAN 乙太網與 100BaseX 乙太網 ( 或稱快速乙太網路「 Fast Ethernet 」 ) 。

快速乙太網和 100Base VG-AnyLAN 的速度大約都是標準乙太網的 5 到 10 倍。它們同時相容於現存 10BaseT 的纜線系統，這表示可以使用隨插即用的方式來為現存的 10BaseT 裝置做升級。

100VG (Voice Grade) AnyLAN 是結合了乙太網與權標環網絡 (Token ring Network) 元件的網絡整合技術。早期由惠普公司開發，目前正由 IEEE802.12 委員會來予以改良與增添功能。 802.12 規格是傳送 802.321 太網路框架與 802.5 權標環 數據包的標準，又稱作 100VG-AnyLAN 、 100BaseVG 、 VG 或 AnyLAN ，它的特色包括：

•  最小資料速率為 100M bps

•  能使用第 3 、 4 與 5 類的雙 扭 線，架構重疊式星 形布局 (Cascaded S tar Topology)

•  具有要求優先權功能，允許兩種 ( 高、低 ) 優先權層級

•  能在集線器內過濾地址框架

•  同時支援權標環數據包與乙太網框

100VG-AnyLAN 網絡是一個星形布局網 絡 ，網絡中的電腦都連結到集線器上；若網絡需要擴充，可增加子集線器 (Child Hub) ；並將所有的子集線器連接到中央集線器 (Central Hub) ，並使用此父子 (Parent & Child) 關係來管理所有集線器的傳輸。

這兩種 100M bps 網絡的纜線連接長度，都不能超過 250 公尺 。若網絡要延伸與擴充時，則需要特別的設備，所以 100BaseT 在施工時，需要比 10BaseT 更多的線路合。

又稱為快速乙太網，使用星形匯流排與 UTP 第 5 類纜線；存取則使用 CSMA / CD 標準，將纜線全部接到一個集線器上是標準乙太網的加強版。 100BaseX 使用三種媒體規格：

•  100BaseT4 (4 對第 3 、 4 與 5 類的 UTP)

•  100BaseTX (2 對第 5 類 UTP 或 STP)

• 100BaseFX (2 股光纖纜線 )

下表說明了這些介質中英文名詞的代表意義 :

執行效能考量點

乙太網能使用許多通訊協定，例如 TCP/IP ， TCP/IP 是 UNIX 環境所使用的主要協定，這個特點讓乙太網成為科學界與學術單位的寵兒。

使用橋接器或是路由器，可分割與連接乙太網的節區。節區分割可以減少每個節區內電腦數量，將網絡的交通流量降低，提升節區效能。

1000BaseT 乙太網為 Gigabit Ethernet 網絡，稱為『超高速 Ethernet 』， 1000BaseX (LX, SX, CX) 為 IEEE 802.3z 標準，而 1000BaseT 為 IEEE 802.3ab 標準。

1000BaseT 乙太網一般傳輸速率為 1000 Mbps ，以 IEEE 802.3 CSMA/CD 訊框作為傳送，以 Cat-5 UTP 、 STP 、光纖傳輸為媒介，網絡容錯性高。與 10BaseT 一樣，會以 Hub 或 Switch 作為佈線骨幹。一般適合作為多媒體傳送。速度雖然快，但有其缺點，例如包括不提供優先等級服務，頻寬使用不保證公平及高負載時頻寬使用率會降低。