phy，mac和交换芯片之间有什么区别

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什么是MAC？

首先让我们谈谈以太网卡的MAC芯片的功能. 以太网数据链路层实际上包含一个MAC（媒体访问控制）子层和一个LLC（逻辑链路控制）子层. 以太网卡MAC芯片的功能不仅是实现MAC子层和LLC子层的功能，而且还提供符合规范的PCI接口，以实现与主机的数据交换.

MAC从PCI总线接收IP数据包（或其他网络层协议数据包），将其拆分并重新打包为最大1518Byte和最小64Byte的帧. 该帧在数据包中包含目标MAC地址，其自身的源MAC地址和协议类型（例如，IP数据包的类型由80表示）. 最后，有一个DWORD（4字节）CRC码.

但是目标的MAC地址从何而来？这涉及ARP协议（网络层和数据链路层之间的协议）. 首次发送某个目的IP地址的数据时，将首先发送ARP数据包. MAC的目标地址是广播地址. 它说: “谁是IP地址xxx.xxx.xxx.xxx的所有者？”由于它是一个广播数据包，因此该LAN上的所有主机都已收到此ARP请求. 接收请求的主机将此IP地址与其自己的IP地址进行比较. 如果不相同，则忽略它并发送ARP响应数据包（如果相同）. 收到此ARP请求数据包后，该IP地址上的主机在ARP响应中说: “我是该IP地址的所有者”. 该数据包包括他的MAC地址. 稍后将确定该IP地址的帧的目标MAC地址. （其他协议，例如IPX / SPX也具有相应的协议来完成这些操作. ）

IP地址和MAC地址之间的关联存储在主机系统中，称为ARP表，并由驱动程序和操作系统完成. 在Microsoft系统中，可以使用arp -a命令查看ARP表. 当接收到数据帧时也是如此. CRC完成后，如果没有CRC验证错误，则删除帧头，并通过标准借口将数据包取出并传递给驱动程序和上层协议inn. 应用.

还有一些控制帧，例如，流控制帧还要求MAC直接识别并执行相应的动作.

以太网MAC芯片的一端连接到计算机PCI总线，另一端连接到PHY芯片. 以太网的物理层包括MII / GMII（媒体独立接口）子层，PCS（物理编码子层），PMA（物理媒体附件）子层，PMD（与物理媒体相关）子层和MDI子层. PHY芯片是实现物理层的重要功能器件之一，并实现了先前物理层的所有子层的功能.

3. 网络传输过程

当PHY发送数据时phy芯片 工作原理，它从MAC接收数据（对于PHY，没有帧的概念，因为它是不考虑地址的数据，数据仍然是CRC），并且每4位增加1bit的检错码，然后将并行数据转换为串行流数据，然后根据物理层的编码规则（10Based-T NRZ编码或100based-T Manchester编码）对数据进行编码，然后将其翻转转换为模拟信号以发送数据. 出去. （注意: 不容易理解网络上的数据是数字数据还是模拟数据. 我将在最后讨论）

接收数据的过程相反.

PHY的另一个重要功能是实现CSMA / CD的某些功能. 它可以检测网络上是否有数据. 如果传输中有数据，它将等待. 一旦网络空闲，它将等待随机时间并发送数据. 如果两个网卡碰巧同时发送数据，则肯定会引起冲突. 此时，冲突检测机制可以检测到冲突，然后等待随机时间以重新发送数据.

这个随机时间非常特殊，不是一个常数. 在不同时间计算出的随机时间是不同的，并且存在多种算法以较低的发生概率来处理同一两个主机之间的第二次发生. 冲突.

许多网民在访问Internt宽带时都喜欢使用坚固的抓线卡. 这是因为不同的PHY冲突计算方法的设计不同，这使得某些网卡“可以利用”. 但是，线路争夺仅用于广播域网络，对于点对点访问方法（如交换网络和ADSL）连接到中心局设备并没有多大意义. 而且“抢线”只是相对而言，不会有质的变化.

4. 关于网络之间的冲突

现在，交换机的普及使交换网络更加普及. 32313133353236313313303231363533e4b893e5b19e31333335343430减少了冲突域网络的数量，大大增加了网络带宽. 但是，如果使用HUB或共享带宽访问Internet，则它仍然属于冲突域网络，并且存在冲突. 交换机和集线器之间的最大区别是: 一个是构建点对点网络的LAN交换设备，一个是构建冲突域网络的LAN互连设备.

我们的PHY还提供了与对等设备连接的重要功能，并通过LED灯显示了我们当前的连接状态和工作状态，供我们了解. 当我们将网卡连接到网卡时，PHY连续发送的脉冲信号会检测到另一端有设备. 它们通过标准的“语言”进行通信，彼此协商，并确定连接速度，双工模式以及是否使用流控制.

通常，协商的结果是两个设备可以同时支持的最大速度和最佳双工模式. 这种技术称为“自动协商”或“ NWAY”，它们表示自动协商的一件事.

5. PHY的输出部分

现在让我们了解PHY输出. 当CMOS处理芯片工作时，生成的信号电平始终大于0V（这取决于芯片处理和设计要求），但是发送到100米或更长时间的此类信号将具有较大的直流失重. 如果将外部网络直接连接到芯片phy芯片 工作原理，则电磁感应（雷声）和静电很容易损坏芯片.

此外，设备接地方法也不同. 不同的电网环境会导致两侧的0V电平不一致，从而使信号从A传输到B. 由于A设备的0V电平与B点的0V电平不同，因此会流过大电流从高电位设备到低电位设备. 我们如何解决这个问题？

出现了Transformer（隔离变压器）设备. 它通过差分模式耦合线圈耦合对PHY发送的差分信号进行滤波，以增强信号，并通过电磁场的转换耦合到连接网络电缆的另一端. 这样，不仅网线和PHY之间没有物理连接，而且信号得以传输，信号的DC分量被切断，数据也可以在具有不同0V电平的设备中传输.

隔离变压器本身旨在承受2KV至3KV的电压. 它还起到防雷感应的作用（我个人认为此处不宜使用防雷）. 一些朋友的网络设备在雷暴天气很容易被烧坏，这主要是由于PCB设计不合理造成的，而且大多数人烧毁了设备的接口. 几乎没有芯片被烧掉，也就是说，隔离变压器起着保护作用.

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