以太网浏览次数:3232次  最近更新:2017-11-16 16:33:57

以太网(Ethernet)指的是由 Xerox公司创建并由Xerox、Intel和 DEC公司联合开发的基带局域网规范,通用的以太网标准于1980年9月30日出台,是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。 以太网络使用CSMA/CD( 载波监听多路访问及 冲突检测)技术,并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上。以太网与 IEEE802.3系列标准相类似。包括标准的以太网(10Mbit/s)、快速以太网(100Mbit/s)和10G(10Gbit/s)以太网。它们都符合IEEE 802.3。

中文全称:以太网

英文全称:ethernet

标准以太

以太网以太网开始以太网只有10Mbps的 吞吐量,使用的是带有 冲突检测的 载波侦听多路访问( CSMA/CD,Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)的访问控制方法。这种早期的10Mbps以太网称之为标准以太网,以太网可以使用粗 同轴电缆、细同轴电缆、 非屏蔽双绞线屏蔽双绞线和光纤等多种 传输介质进行连接。并且在 IEEE 802.3标准中,为不同的 传输介质制定了不同的 物理层标准,在这些标准中前面的数字表示传输速度,单位是“Mbps”,最后的一个数字表示单段 网线长度(基准单位是100m),Base表示“基带”的意思,Broad代表“ 宽带”。

·10Base-5 使用直径为0.4英寸、阻抗为50Ω粗 同轴电缆,也称粗缆以太网,最大 网段长度为500m。基带传输方法, 拓扑结构为总线型。10Base-5组网主要硬件设备有:粗 同轴电缆、带有AUI插口的以太网卡、 中继器收发器、收发器电缆、 终结器等。

·10Base-2 使用直径为0.2英寸、 阻抗为50Ω细 同轴电缆,也称细缆以太网,最大 网段长度为185m,基带传输方法, 拓扑结构为总线型;10Base-2组网主要硬件设备有:细同轴电缆、带有BNC插口的以太网卡、 中继器、T型连接器、 终结器等。

·10Base-T 使用双绞线电缆,最大网段长度为100m。 拓扑结构为星型;10Base-T组网主要硬件设备有:3类或5类 非屏蔽双绞线、带有RJ-45插口的以太网卡、 集线器交换机RJ-45插头等。

· 1Base-5 使用双绞线电缆,最大 网段长度为500m,传输速度为1Mbps;

·10Broad-36 使用 同轴电缆(RG-59/U CATV),网络的最大跨度为3600m,网段长度最大为1800m,是一种宽带传输方式;

·10Base-F 使用光纤传输介质,传输速率为10Mbps。

快速以太

 以太网随着 网络的发展,传统标准的 以太网技术已难以满足日益增长的 网络数据流量速度需求。在1993年10月以前,对于要求10Mbps以上数据流量的LAN应用,只有 光纤分布式数据接口(FDDI)可供选择,但它是一种价格非常昂贵的、基于100Mbps光缆的LAN。 1993年10月,Grand Junction公司推出了世界上第一台快速以太网 集线器Fastch10/100和 网络接口卡FastNIC100,快速 以太网技术正式得以应用。随后Intel、SynOptics、3COM、BayNetworks等公司亦相继推出自己的快速以太网装置。与此同时,IEEE802工程组亦对100Mbps以太网的各种标准,如100BASE-TX、100BASE-T4、MⅡ、 中继器、全双工等标准进行了研究。1995年3月IEEE宣布了IEEE802.3u 100BASE-T快速以太网标准(Fast Ethernet),就这样开始了快速以太网的时代。

快速以太网与原来在100Mbps带宽下工作的FDDI相比它具有许多的优点,最主要体现在快速 以太网技术可以有效的保障用户在布线基础实施上的投资,它支持3、4、5类双绞线以及光纤的连接,能有效的利用现有的设施。快速以太网的不足其实也是 以太网技术的不足,那就是快速以太网仍是基于CSMA/CD技术,当网络负载较重时,会造成效率的降低,当然这可以使用 交换技术来弥补。100Mbps快速以太网标准又分为:100BASE-TX 、100BASE-FX、100BASE-T4三个子类。

· 100BASE-TX:是一种使用5类数据级无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速 以太网技术。它使用两对双绞线,一对用于发送,一对用于接收数据。在传输中使用4B/5B 编码方式信号频率为125MHz。符合EIA586的5类布线标准和IBM的SPT 1类布线标准。使用同10BASE-T相同的RJ-45连接器。它的最大网段长度为100米。它支持全双工的数据传输。

· 100BASE-FX:是一种使用光缆的快速 以太网技术,可使用单模多模光纤(62.5和125um)。 多模光纤连接的最大距离为550米。 单模光纤连接的最大距离为3000米。在传输中使用4B/5B编码方式,信号频率为125MHz。它使用MIC/FDDI连接器、ST连接器或SC连接器。它的最大网段长度为150m、412m、2000m或更长至10公里,这与所使用的光纤类型和工作模式有关,它支持全双工的数据传输。100BASE-FX特别适合于有电气干扰的环境、较大距离连接、或高保密环境等情况下的适用。

· 100BASE-T4:是一种可使用3、4、5类无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术。100Base-T4使用4对双绞线,其中的三对用于在33MHz的频率上传输数据,每一对均工作于 半双工模式。第四对用于CSMA/CD 冲突检测。在传输中使用8B/6T 编码方式, 信号频率为25MHz,符合EIA586结构化布线标准。它使用与10BASE-T相同的RJ-45连接器,最大网段长度为100米。

 

千兆以太

千兆以太网技术作为最新的 高速以太网技术,给用户带来了提高核心网络的有效解决方案,这种解决方案的最大优点是继承了传统以太技术价格便宜的优点。千兆技术仍然是以太技术,它采用了与10M以太网相同的帧格式、帧结构、 网络协议、全/半双工工作方式、 流控模式以及布线系统。由于该技术不改变 传统以太网的桌面应用、操作系统,因此可与10M或100M的以太网很好地配合工作。升级到 千兆以太网不必改变网络应用程序、网管部件和网络操作系统,能够最大程度地保护投资。此外,IEEE标准将支持最大距离为550米的 多模光纤、最大距离为70千米的 单模光纤和最大距离为100米的 同轴电缆。 千兆以太网填补了 802.3以太网/快速以太网标准的不足。

为了能够侦测到64Bytes资料框的 碰撞, 千兆以太网(Gigabit Ethernet)所支持的距离更短。Gigabit Ethernet 支持的 网络类型,如下表所示:

传输介质 距离

1000Base-CX Copper STP 25m

1000Base-T Copper Cat 5 UTP 100m

1000Base-SX Multi-mode Fiber 500m

1000Base-LX Single-mode Fiber 3000m

千兆以太网技术有两个标准:IEEE 802.3z和IEEE 802.3ab。IEEE 802.3z制定了光纤和短程铜线连接方案的标准。IEEE 802.3ab制定了 五类双绞线上较长距离连接方案的标准。

⒈ IEEE 802.3z

IEEE 802.3z工作组负责制定光纤(单模或多模)和 同轴电缆的全双工链路标准。IEEE 802.3z定义了基于光纤和短距离铜缆的1000Base-X,采用8B/10B编码技术,信道传输速度为1.25Gbit/s,去耦后实现1000Mbit/s传输速度。IEEE 802.3z具有下列 千兆以太网标准:

· 1000Base-SX 只支持 多模光纤,可以采用直径为62.5um或50um的多模光纤,工作波长为770-860nm,传输距离为220-550m。

· 1000Base-LX 单模光纤:可以支持直径为9um或10um的单模光纤,工作波长范围为1270-1355nm,传输距离为5km左右。

· 1000Base-CX 采用150欧屏蔽双绞线(STP),传输距离为25m。

⒉ IEEE802.3ab

IEEE 802.3ab工作组负责制定基于UTP的半双工链路的 千兆以太网标准,产生IEEE 802.3ab标准及协议。IEEE 802.3ab定义基于5类UTP的1000Base-T标准,其目的是在5类UTP上以1000Mbit/s速率传输100m。IEEE802.3ab标准的意义主要有两点:

⑴ 保护用户在5类UTP布线系统上的投资。

⑵ 1000Base-T是100Base-T自然扩展,与10Base-T、100Base-T完全兼容。不过,在5类UTP上达到1000Mbit/s的 传输速率需要解决5类UTP的串扰和衰减问题,因此,使IEEE802.3ab 工作组的开发任务要比IEEE802.3z复杂些。

万兆以太

万兆以太网规范包含在 IEEE 802.3 标准的补充标准 IEEE 802.3ae 中,它扩展了 IEEE 802.3 协议和 MAC 规范,使其支持 10Gb/s 的 传输速率。除此之外,通过 WAN 界面子层(WIS:WAN interface sublayer),10千兆位以太网也能被调整为较低的 传输速率,如 9.584640 Gb/s (OC-192),这就允许10千兆位以太网设备与同步 光纤网络SONET) STS -192c 传输格式相兼容。

· 10GBASE-SR 和 10GBASE-SW 主要支持短波(850 nm) 多模光纤(MMF),光纤距离为 2m 到 300 m。

10GBASE-SR 主要支持“暗光纤”(dark fiber),暗光纤是指没有光传播并且不与任何设备连接的光纤。

10GBASE-SW 主要用于连接 SONET 设备,它应用于远程数据通信。

· 10GBASE-LR 和 10GBASE-LW 主要支持长波(1310nm) 单模光纤(SMF),光纤距离为 2m 到 10km (约32808英尺)。

10GBASE-LW 主要用来连接 SONET 设备时,

10GBASE-LR 则用来支持“暗光纤”(dark fiber)。

· 10GBASE-ER 和 10GBASE-EW 主要支持超长波(1550nm) 单模光纤(SMF),光纤距离为 2m 到 40km (约131233英尺)。

10GBASE-EW 主要用来连接 SONET 设备,

10GBASE-ER 则用来支持“暗光纤”(dark fiber)。

· 10GBASE-LX4 采用波分复用技术,在单对光缆上以四倍光波长发送信号。系统运行在 1310nm 的多模或单模暗光纤方式下。该系统的设计目标是针对于 2m 到 300 m 的 多模光纤模式或 2m 到 10km 的 单模光纤模式。


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