以太网结构框架的学习

计算机网络体系结构

这个就是经典书籍，《计算机网络》的内容

Linux系统对网络设备驱动

定义了4个层次，这4个层次为网络协议接口层、网络设备接口层、提供实际功能的设备驱动功能层和网络设备与媒介层。

数据链路层：以太网协议

网络层主要使用协议：网际协议（IP）、互联网组管理协议（IGMP）、互联网控制报文协议（ICMP）

传输层：传输控制协议（TCP）、用户数据报协议（UDP）

应用层：ftp，ssh，telnet

以太网结构框架如下

以太网电路的基本构成

上图中DMA集成在CPU

而CPU,MAC,PHY并不是集成在同一个芯片内

由于PHY包含大量模拟器件，而MAC是典型的数字电路

考虑到芯片面积及模拟/数字混合架构的原因

将MAC集成进CPU而将PHY留在片外，这种结构是最常见的。

什么是MAC？

MAC(Media Access Control) 即媒体访问控制层协议。MAC由硬件控制器及MAC通信协议构成。该协议位于OSI七层协议中数据链路层的下半部分，主要负责控制与连接物理层的物理介质。MAC硬件框图如下图所示：

MAC的分类

简单记忆：R精简 G千兆 S串行

335x系列的MAC 控制器支持 MII/RMII/RGMII 协议；

什么是PHY？

PHY是物理接口收发器，它实现物理层

PHY（Physical Layer）是IEEE802.3中定义的一个标准模块，STA（Station Management Entity，管理实体，一般为MAC或CPU）通过MIIM（MII Manage Interface）对PHY的行为、状态进行管理和控制，而具体管理和控制动作是通过读写PHY内部的寄存器实现的

335x系列目前phy芯片支持AR8031和LAN8720A，2014年之前资料还支持DP83848，最近由于缺货，换成国产的phy芯片YT8521S

什么是MDIO？

MDIO（Management Data Input/Output）,对G比特以太网而言，串行通信总线称为管理数据输入输出 (MDIO)。

用途
MDIO是一种简单的双线串行接口，将管理器件(如MAC控制器、微处理器)与具备管理功能的收发器(如多端口吉比特以太网收发器或 10GbE XAUI收发器)相连接，从而控制收发器并从收发器收集状态信息。

通俗来讲，cpu通过MDIO来管理phy芯片的
MDIO是一个PHY的管理接口，用来读/写PHY的寄存器，以控制PHY的行为或获取PHY的状态，MDC为MDIO提供时钟。

Linux的mdio主要是为了管理PHY芯片寄存器的，它会进行创建PHY设备及一些初始化工作。

以太网信号最终是通过RJ45接头接入网络的。

用于以太网网卡、路由器以太网接口等的DTE（数据终端设备）类型
用于交换机等的DCE（数字通信设备）类型。
当两个类型一样的设备使用RJ45接口连接通信时，必须使用交叉线连接
直通线用于异种网络设备之间的互连