以太网简介

1. 以太网介绍

以太网（ethernet）是互联网技术的一种，由于它在组网技术中占的比重很高，很多人直接把以太网理解为互联网。

以太网是指遵守IEEE 802.3标准组成的局域网，由IEEE 802.3标准规定的主要是位于参考模型的物理层（PHY）和数据链路层中的媒体接入控制子层（MAC）。

在家庭、企业和学校所组建的PC局域网形式一般也是以太网，其标志是使用水晶头网线来连接（当然还有其他形式）。

IEEE还有其他标准：
IEEE 802.11   --> 无线局域网 wifi
IEEE 802.15   --> 个人域网 bluetooth
IEEE 802.15.4 --> zigbee.

2. 术语缩略

3. 以太网控制器

（1）集成MAC控制器的MCU
PHY层和MAC层的实现是由以太网控制器实现的。部分MCU，只是集成了MAC控制器外设，在芯片外必须再外接一个PHY控制器和以太网变压器即可实现以太网功能。
STM32的MAC控制器外设可以通过IEEE协议规定的MII或者RMII、SMI与PHY芯片进行通信。

（2）外接以太网控制器方案
对于没有集成以太网控制器的MCU，可通过外接以太网控制器芯片（包含MAC和PHY驱动）接入以太网。常见以太网控制器：ENC28J60等。

ENC28J60接口连接图：（SPI通信接口）

4. 为什么在MAC之上还有分层？

为什么要分层：

应用层
传输层
网络层

数据链路层                  
LLC
-----------------------
MAC

PHY层

讲过很多次，分层无非是想让变化的部分和固定的部分分离开来。
从数据链路层中MAC层以上，就是协议栈的软件部分，是固定的，不需要改变。
而MAC和PHY层是针对不同的硬件（作为传输介质），它们的驱动方式是不一样的。这个需要根据具体的芯片，来写不同的驱动。

为什么在MAC之上还有分层？
很显然，把协议栈固定的部分保持不变。

5. TCP/IP协议中各层次的功能

以太网和WIFI，它们的MAC子层和PHY层有较大的区别，但是MAC层之上的LLC层，网络层，传输层和应用层的协议，是基本相同的。这几层协议由软件实现，并对各层进行封装。各层的功能如下：

LLC层：处理传输错误

调节数据流，协调收发数据双方速度，防止发送方发送的太快而接收方丢失数据。主要使用数据链路协议。

网络层：解决数据路径问题（路由转发等）

也称为IP层。LLC层负责把数据从线的一端传输到另一端，但很多时候不同的设备位于不同的网络中（并不是简单的网线的两头）。此时就需要网络层来解决子网路由问题、路径选择问题。在这一层主要有IP协议，ICMP协议。

传输层：解决数据端到端传输问题

由网络层处理好了网络传输路径问题后，端到端的传输路径就建立起来了。传输层就负责处理端到端的通信。在这一层主要有：TCP、UDP协议。

应用层：

经过前面三层的处理，通信完全建立起来了。应用层可以通过调用传输层的接口来编写特定的应用程序。