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第二章 實驗平台與模擬環境

2.3 乙太網路(Ethernet)協定

乙太網路(Ethernet)源自於 Xerox 公司的區域網路系統,一開始速度只有 2.49Mbps,僅在 Xerox 公司內部使用,隨後由 DEC、Intel 和 Xerox 三家公司共 同參與標準之改進與擴展,並且發表了 Ethernet Version 2(EV2)規格,將網路頻 寬提升到 10Mbps,之後由 IEEE 根據 EV2 的內容,在 1983 年通過了 802.3 CSMA/CD 規格,從此成為使用最廣泛的區域網路標準之一。

乙太網路使用 CSMA/CD(載波感應多重存取及衝突偵測)方式來存取介質上

12 10Mbps,最長傳輸距離為 100 公尺。除了 10BASE-T 之外,還有 10BASE5(粗纜 乙太網路)和 10BASE2(細纜乙太網路),上述兩種均使用匯流排傳輸方式做連

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代。

2.3.1 TCP/IP 通訊協定

TCP/IP 主要是用來連結網路上的電腦主機,作為網路傳輸資料的標準協定,

是一套完整的通訊協定,他的名稱來自於其中兩個最重要的協定:傳輸控制協定 (transmission control protocol,TCP)及網際網路協定(internet protocol, IP),除了這 兩種協定外,TCP/IP 還包含了其他協定,但最重要的就是 TCP 和 IP 兩種協定。

TCP/IP 是一種階層式的協定,這裡所謂的階層式是指每一個較高的協定是 由一個或多個較低分層協定所支援。這裡主要介紹網路層的網際網路協定(IP)和 傳輸層的傳輸控制層協定(TCP)。

(a) 網際網路協定(IP)

IP 是 TCP/IP 使用的傳輸機制,是一種非可靠性、非預接式的資料封包 協定,只提供盡量傳送的服務。所謂盡量傳送是指 IP 沒有提供錯誤檢查或 追蹤,IP 假設他的底層是不可靠的而盡力將資料傳送到目的地,但不保證 是否傳到目的地。IP 以資料封包方式傳遞,而各個資料封包分別傳送,資 料封包在傳輸過程可以經過不同的路徑,可以不按順序到達,也可以被重 複,當資料封包達目的時,也沒有方法將資料封包調整回原來的順序。然 而 IP 的限制不應被視為缺點,IP 提供骨幹傳輸的功能,且讓使用者自由加 入所需要的功能,因而獲得較高的效率。

(b) 傳輸控制協定(TCP)

TCP 提供完整的傳輸服務給所需的應用程式,在應用層與網路層之間 提供應用程式和網路運作的中介服務。TCP 在傳輸層中提供了流量控制和 錯誤控制的機制,TCP 使用滑動窗口(sliding window)的協定來做流量控制,

使用回應封包、計時(time-out)、重送的機制來做錯誤控制。

TCP 為應用程式提供連線的機制,應用程式能夠以資料流方式傳送訊

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息給傳輸層,在傳送端的傳輸層負責與接收者建立一個連線後,將資料拆 成可傳送的單元並給予序號,再將傳送單元一個一個傳送出去。接收端的 傳輸層等待這些資料的到來,然後加以檢查,並將沒有錯誤的資料以資料 流的方式傳給接收端的應用程式,等全部資料完成後,TCP 要關掉剛剛使 用的連線。TCP 是一種連線導向,具可靠的傳輸協定。TCP 把 IP 的服務加 入連接導向及可靠性這兩種特點。