什麼是以太網？
以太網（Ethernet）指的是由Xerox公司創建並由Xerox、Intel和DEC公司聯合開發的基帶局域網規範，是當今現有局域網採用的最通用的通信協議標準。以太網絡使用CSMA/CD（載波監聽多路訪問及衝突檢測）技術，並以10M/S的速率運行在多種類型的電纜上。
以太網分類：
1、標準以太網
2、快速以太網
3、千兆以太網
4、萬兆以太網
以太網工作模式：
以太網卡可以工作在兩種模式下：半雙工和全雙工。
半雙工：半雙工傳輸模式實現以太網載波監聽多路訪問衝突檢測。傳統的共享LAN是在半雙工下工作的，在同一時間只能傳輸單一方向的數據。當兩個方向的數據同時傳輸時，就會產生衝突，這會降低以太網的效率。
全雙工：全雙工傳輸是採用點對點連接，這種安排沒有衝突，因爲它們使用雙絞線中兩個獨立的線路，這等於沒有安裝新的介質就提高了帶寬。例如在上例的車站間又加了一條並行的鐵軌，同時可有兩列火車雙向通行。在全雙工模式下，衝突檢測電路不可用，因此每個全雙工連接只用一個端口，用於點對點連接。標準以太網的傳輸效率可達到50%～60%的帶寬，全雙工在兩個方向上都提供100%的效率。
以太網的工作原理：
以太網採用帶衝突檢測的載波幀聽多路訪問（CSMA/CD）機制。以太網中節點都可以看到在網絡中發送的所有信息，因此，我們說以太網是一種廣播網絡。以太網的工作過程如下：當以太網中的一臺主機要傳輸數據時，它將按如下步驟進行：
1、監聽信道上是否有信號在傳輸。如果有的話，表明信道處於忙狀態，就繼續監聽，直到信道空閒爲止。
2、若沒有監聽到任何信號，就傳輸數據
3、傳輸的時候繼續監聽，如發現衝突則執行退避算法，隨機等待一段時間後，重新執行步驟1（當衝突發生時，涉及衝突的計算機會發送會返回到監聽信道狀態。注意：每臺計算機一次只允許發送一個包，一個擁塞序列，以警告所有的節點）
4、若未發現衝突則發送成功，所有計算機在試圖再一次發送數據之前，必須在最近一次發送後等待9.6微秒（以10Mbps運行）。
千兆以太網的構建：
千兆以太網絡是由千兆交換機、千兆網卡、綜合佈線系統等構成的。千兆交換機構成了網絡的骨幹部分，千兆網卡安插在服務器上，通過佈線系統與交換機相連，千兆交換機下面還可連接許多百兆交換機，百兆交換機連接工作站，這就是所謂的“百兆到桌面”。在有些專業圖形制作、視頻點播應用中，還可能會用到“千兆到桌面”，及用千兆交換機聯到插有千兆網卡的工作站上，滿足了特殊應用下對高帶寬的需求。
千兆以太網RJ45接口連線引腳定義：
10 100base tx rj45接口是常用的以太網接口，支持10兆和100兆自適應的網絡連接速度， 網卡上以及 Hub 上接口的外觀爲 8 芯母插座 （RJ45）：
rg45接口pc端的，網線爲 8 芯公插頭：
rg45接口外觀圖，其實在100兆網絡中實際只應用了4根線來傳輸數據，另4根是備份的。傳輸的信號爲數字信號，雙鉸線最大傳輸100米距離
以太網數據幀格式
以太網數據幀格式由於技術發展的歷史原因有5種格式，歸類整理，以便學習工作使用。
1、Ethernet II 的以太網幀格式(RFC 894 1984)： 以太網Ⅱ Ethernet II RFC 894 1984
幀間隙
每個以太幀之間都要有幀間隙（Interframe Gap），即每發完一個幀後要等待一段時間才能再發另外一個幀，以便讓幀接收者對接收的幀作必要的處理（如調整緩存的指針、更新計數、通知對報文進行處理等）。在以太網標準中規定最小幀間隙是12個字節，其數據爲全1。對於個別的接口，可減少到64(GE)或40比特(10GE)，其他的接口都不應該小於12字節
前導碼 (7B)
以太網標準中規定前導碼爲10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010（二進制），共7字節；
幀開始定界符目 (1B)
幀開始定界符爲10101011，共1字節。
目的MAC (6B)
源MAC (6B)
協議類型
負荷
PAD
FCS
如果PIC卡實際收到的幀間隙、前導碼、幀開始界定符，如果跟協議規定的不一樣，是不是這個數據幀也會被丟棄？答案是，PIC卡在處理幀間隙時，幀間隙一般可以容忍跟協議規定的不一樣（比如不是全1）；但前導碼、幀開始界定符必須符合協議規定的值，否則當做幀間隙處理，也就是幀被丟棄了。
以太網標準中規定如下幀爲無效幀：
a.幀的長度不是整數個字節；
b.用收到的幀檢驗序列FCS（Frame Check Sequence）查出有錯誤；
c.收到的幀的負荷長度不在46~1500字節之間。
對於檢查出的無效幀就簡單的丟棄，以太網不負責重傳丟棄的幀。而這些檢查，是在接口卡上執行的。
8 0 2 . 3標準定義的幀和以太網的幀都有最小長度要求。 8 0 2 . 3規定數據部分必須至少爲3 8字節，而對於以太網，則要求最少要有 4 6字節。（卷一.p16）
Ethernet II以太網幀無LLC子層。
802.3標準的以太網幀格式 (RFC1042 1988)：
協議標準802.3 SNAP
長度：包含他之後除了CRC的部分。
DSAP:0XAA （固定值）
SSAP:0XAA （固定值）
control:全0 （固定值）
type:上層協議類型
Ethernet 802.3 SNAP幀格式： 標準以太網 802.3 RFC 1042 1988
目標MAC 源MAC 總長 0xAA 0xAA 0x03 OUI_ID 類型 數據 FCS
6字節 6字節 2字節 1字節 1字節 1字節 3字節 2字節 38-1492字節 4字節
最小：6+6+2+1+1+1+3+2+38+4 = 64
最大：6+6+2+1+1+1+3+2+1492+4 = 1518
Ethernet V2比IEEE802.3更適合於傳輸大量的數據，但Ethernet V2缺乏數據鏈路層的控制，不利於傳輸需要嚴格傳輸控制的數據，這也正是IEEE802.3的優勢所在，越需要嚴格傳輸控制的應用，越需要用 IEEE802.3或SNAP來封裝，但IEEE802.3也不可避免的帶來數據裝載量的損失，因此該格式的封裝往往用在較少數據量承載但又需要嚴格控制傳輸的應用中。
在實際應用中，我們會發現，大多數應用的以太網數據包是EthernetV2的幀（如HTTP、FTP、SMTP、POP3等應用），而交換機之間的BPDU（橋協議數據單元）數據包則是IEEE802.3的幀，VLANTrunk協議如802.1Q和Cisco的CDP（思科發現協議）等則是採用IEEE802.3 SNAP的幀。如STP對應的幀如下，抓包格式爲IEEE 802.3，LLC中的DSAP=SSAP=0X42普通的TCP報文如下，抓包顯示爲ETHERNET II格式，其實LLC中DSAP=0X06