创建好了的包是如何进入互联网的
副标题：阅读《网络是怎么连接的（户根勤）》读书笔记5
网线中的信号衰减情况
- 信号从网卡出口到达集线器，会出现衰减、失真、噪声、能量损失等，严重时产生通信错误
- 局域网的网线使用双绞线，可以抑制噪声，使得网线周围或内部的电磁波在网线中产生的的干扰电流
集线器和交换机
- 集线器将信号发往所有线路
- 以太网的基本架构就是将包发到所有的设备，设备根据接收方的MAC地址来判断应该接收哪些包
- 交换机按照地址表进行转发：当接收到包时，会将对应的端口号和发送方MAC地址写入表中，这样就可以根据地址判断出该设备连接在哪个端口上了
| MAC地址 | 端口 | 控制信息 |
|---|---|---|
| 00-60-97-A-43-3C | 2 | … |
| 00-00-C0-18-AE-FD | 7 | … |
MAC地址表
交换机中MAC地址表的维护
- 收到包时，将发送方MAC地址以及其输入端口的号码写入MAC地址表中
- 删除记录，是为了防止设备移动时产生问题，将笔记本电脑从办公室移到会议室，记录会过时，所以地址表的记录在一段时间不使用后会自动删除，只要笔记本电脑连接到会议室的交换机，交换机就会根据笔记本电脑发出的包来更新它的地址表
- 过时记录删除前，交换机仍有可能将包转发到老的端口，通信就会发生错误，情况尽管罕见，但仍可能发生，只要重启交换机，地址表就会被清空，并更新正确的信息，然后网络又可以正常工作了
（网线->接收端口）信号通过双绞线到达网线接口传入时，进入PHY模块的接收部分
- PHY模块将网线中的信号转换为通用格式，然后传递给MAC模块。MAC模块将信号转换为数字信息，然后经过FCS校验错误，无误则存放入缓存区。
- 放入缓存区后，要查询一下这个包的接收方MAC地址是否已经在MAC地址表中有记录了，若有，查到端口号，通过交换电路将包发送到该端口
交换电路工作方式
如图，每个交叉点都有一个交换开关，交换开关由电子控制
（发送端口->网线）半双工模式下发送部分
- 发送前确认，接收线路中没有信号过来
- 发送时，对接收信号进行监控，如果检测到，说明出现信号碰撞，这时需要发送阻塞信号停止网络中所有的发送操作，等待一段时间之后尝试重新发送
特殊操作
交换机查询地址后发现，记录中的目标端口和这个包的源端口是同一个端口：
- A发出包，集线器广播到B和交换机，交换机接入端口和目标端口是同一个（设为P），从P又会到达集线器，集线器再次发包到B和交换机。此时交换机会重复得到同一个包。因此，当交换机发现一个包要发回到原端口时，就会直接丢弃这个包。
地址表找不到指定的MAC地址。可能是该地址设备尚未向该交换机发过包，又或者地址表中记录删除了。所以此时交换机无法判断应该把包发给哪个端口，只能把包发给除源端口外的所有端口。
全双工模式
- 使用双绞线，发送和接收的信号线是各自独立的
- 交换机端口、网卡的PHY和MAC模块，其内部发送和接收电路也是各自独立的，信号也不会发生碰撞，因此只要不适用集线器，就可以避免信号碰撞
- 全双工模式下，以太网规范有所修改，不需要进行碰撞处理机制，因此速度快，性能高
自动协商
- 全双工和半双工模式可以进行自动切换
- 相互连接的双方探测对方是否支持全双工模式，并自动切换成相应的工作模式，甚至探测对方的传输速率并进行自动切换
间歇脉冲
- 在以太网中，当没有数据在传输时，网络中会填充一种被称为连续脉冲的脉冲信号。因为一直有信号，从而能够检测对方是否在正常工作，或者说网线有没有正常连接
- 以太网设备的网络接口周围有一个绿色的LEC指示灯，如果绿灯亮，说明PHY模块以及网线连接正常
- 脉冲信号还承载着自动协商的功能
完成全书 381页