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以太網(Ethernet)指的是由 Xerox公司創建并由Xerox、Intel和 DEC公司聯合開發的基帶局域網規范,通用的以太網標準于1980年9月30日出臺,是當今現有局域網采用的最通用的通信協議標準。 以太網絡使用CSMA/CD( 載波監聽多路訪問及 沖突檢測)技術,并以10M/S的速率運行在多種類型的電纜上。以太網與 IEEE802.3系列標準相類似。包括標準的以太網(10Mbit/s)、快速以太網(100Mbit/s)和10G(10Gbit/s)以太網。它們都符合IEEE 802.3。

中文全稱:以太網

英文全稱:ethernet

標準以太

以太網以太網開始以太網只有10Mbps的 吞吐量,使用的是帶有 沖突檢測的 載波偵聽多路訪問( CSMA/CD,Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)的訪問控制方法。這種早期的10Mbps以太網稱之為標準以太網,以太網可以使用粗 同軸電纜、細同軸電纜、 非屏蔽雙絞線、屏蔽雙絞線和光纖等多種 傳輸介質進行連接。并且在 IEEE 802.3標準中,為不同的 傳輸介質制定了不同的 物理層標準,在這些標準中前面的數字表示傳輸速度,單位是“Mbps”,最后的一個數字表示單段 網線長度(基準單位是100m),Base表示“基帶”的意思,Broad代表“ 寬帶”。

·10Base-5 使用直徑為0.4英寸、阻抗為50Ω粗 同軸電纜,也稱粗纜以太網,最大 網段長度為500m。基帶傳輸方法, 拓撲結構為總線型。10Base-5組網主要硬件設備有:粗 同軸電纜、帶有AUI插口的以太網卡、 中繼器、收發器、收發器電纜、 終結器等。

·10Base-2 使用直徑為0.2英寸、 阻抗為50Ω細 同軸電纜,也稱細纜以太網,最大 網段長度為185m,基帶傳輸方法, 拓撲結構為總線型;10Base-2組網主要硬件設備有:細同軸電纜、帶有BNC插口的以太網卡、 中繼器、T型連接器、 終結器等。

·10Base-T 使用雙絞線電纜,最大網段長度為100m。 拓撲結構為星型;10Base-T組網主要硬件設備有:3類或5類 非屏蔽雙絞線、帶有RJ-45插口的以太網卡、 集線器、 交換機、 RJ-45插頭等。

· 1Base-5 使用雙絞線電纜,最大 網段長度為500m,傳輸速度為1Mbps;

·10Broad-36 使用 同軸電纜(RG-59/U CATV),網絡的最大跨度為3600m,網段長度最大為1800m,是一種寬帶傳輸方式;

·10Base-F 使用光纖傳輸介質,傳輸速率為10Mbps。

快速以太

 以太網隨著 網絡的發展,傳統標準的 以太網技術已難以滿足日益增長的 網絡數據流量速度需求。在1993年10月以前,對于要求10Mbps以上數據流量的LAN應用,只有 光纖分布式數據接口(FDDI)可供選擇,但它是一種價格非常昂貴的、基于100Mbps光纜的LAN。 1993年10月,Grand Junction公司推出了世界上第一臺快速以太網 集線器Fastch10/100和 網絡接口卡FastNIC100,快速 以太網技術正式得以應用。隨后Intel、SynOptics、3COM、BayNetworks等公司亦相繼推出自己的快速以太網裝置。與此同時,IEEE802工程組亦對100Mbps以太網的各種標準,如100BASE-TX、100BASE-T4、MⅡ、 中繼器、全雙工等標準進行了研究。1995年3月IEEE宣布了IEEE802.3u 100BASE-T快速以太網標準(Fast Ethernet),就這樣開始了快速以太網的時代。

快速以太網與原來在100Mbps帶寬下工作的FDDI相比它具有許多的優點,最主要體現在快速 以太網技術可以有效的保障用戶在布線基礎實施上的投資,它支持3、4、5類雙絞線以及光纖的連接,能有效的利用現有的設施??焖僖蕴W的不足其實也是 以太網技術的不足,那就是快速以太網仍是基于CSMA/CD技術,當網絡負載較重時,會造成效率的降低,當然這可以使用 交換技術來彌補。100Mbps快速以太網標準又分為:100BASE-TX 、100BASE-FX、100BASE-T4三個子類。

· 100BASE-TX:是一種使用5類數據級無屏蔽雙絞線或屏蔽雙絞線的快速 以太網技術。它使用兩對雙絞線,一對用于發送,一對用于接收數據。在傳輸中使用4B/5B 編碼方式, 信號頻率為125MHz。符合EIA586的5類布線標準和IBM的SPT 1類布線標準。使用同10BASE-T相同的RJ-45連接器。它的最大網段長度為100米。它支持全雙工的數據傳輸。

· 100BASE-FX:是一種使用光纜的快速 以太網技術,可使用單模多模光纖(62.5和125um)。 多模光纖連接的最大距離為550米。 單模光纖連接的最大距離為3000米。在傳輸中使用4B/5B編碼方式,信號頻率為125MHz。它使用MIC/FDDI連接器、ST連接器或SC連接器。它的最大網段長度為150m、412m、2000m或更長至10公里,這與所使用的光纖類型和工作模式有關,它支持全雙工的數據傳輸。100BASE-FX特別適合于有電氣干擾的環境、較大距離連接、或高保密環境等情況下的適用。

· 100BASE-T4:是一種可使用3、4、5類無屏蔽雙絞線或屏蔽雙絞線的快速以太網技術。100Base-T4使用4對雙絞線,其中的三對用于在33MHz的頻率上傳輸數據,每一對均工作于 半雙工模式。第四對用于CSMA/CD 沖突檢測。在傳輸中使用8B/6T 編碼方式, 信號頻率為25MHz,符合EIA586結構化布線標準。它使用與10BASE-T相同的RJ-45連接器,最大網段長度為100米。

 

千兆以太

千兆以太網技術作為最新的 高速以太網技術,給用戶帶來了提高核心網絡的有效解決方案,這種解決方案的最大優點是繼承了傳統以太技術價格便宜的優點。千兆技術仍然是以太技術,它采用了與10M以太網相同的幀格式、幀結構、 網絡協議、全/半雙工工作方式、 流控模式以及布線系統。由于該技術不改變 傳統以太網的桌面應用、操作系統,因此可與10M或100M的以太網很好地配合工作。升級到 千兆以太網不必改變網絡應用程序、網管部件和網絡操作系統,能夠最大程度地保護投資。此外,IEEE標準將支持最大距離為550米的 多模光纖、最大距離為70千米的 單模光纖和最大距離為100米的 同軸電纜。 千兆以太網填補了 802.3以太網/快速以太網標準的不足。

為了能夠偵測到64Bytes資料框的 碰撞, 千兆以太網(Gigabit Ethernet)所支持的距離更短。Gigabit Ethernet 支持的 網絡類型,如下表所示:

傳輸介質 距離

1000Base-CX Copper STP 25m

1000Base-T Copper Cat 5 UTP 100m

1000Base-SX Multi-mode Fiber 500m

1000Base-LX Single-mode Fiber 3000m

千兆以太網技術有兩個標準:IEEE 802.3z和IEEE 802.3ab。IEEE 802.3z制定了光纖和短程銅線連接方案的標準。IEEE 802.3ab制定了 五類雙絞線上較長距離連接方案的標準。

⒈ IEEE 802.3z

IEEE 802.3z工作組負責制定光纖(單?;蚨嗄#┖?同軸電纜的全雙工鏈路標準。IEEE 802.3z定義了基于光纖和短距離銅纜的1000Base-X,采用8B/10B編碼技術,信道傳輸速度為1.25Gbit/s,去耦后實現1000Mbit/s傳輸速度。IEEE 802.3z具有下列 千兆以太網標準:

· 1000Base-SX 只支持 多模光纖,可以采用直徑為62.5um或50um的多模光纖,工作波長為770-860nm,傳輸距離為220-550m。

· 1000Base-LX 單模光纖:可以支持直徑為9um或10um的單模光纖,工作波長范圍為1270-1355nm,傳輸距離為5km左右。

· 1000Base-CX 采用150歐屏蔽雙絞線(STP),傳輸距離為25m。

⒉ IEEE802.3ab

IEEE 802.3ab工作組負責制定基于UTP的半雙工鏈路的 千兆以太網標準,產生IEEE 802.3ab標準及協議。IEEE 802.3ab定義基于5類UTP的1000Base-T標準,其目的是在5類UTP上以1000Mbit/s速率傳輸100m。IEEE802.3ab標準的意義主要有兩點:

⑴ 保護用戶在5類UTP布線系統上的投資。

⑵ 1000Base-T是100Base-T自然擴展,與10Base-T、100Base-T完全兼容。不過,在5類UTP上達到1000Mbit/s的 傳輸速率需要解決5類UTP的串擾和衰減問題,因此,使IEEE802.3ab 工作組的開發任務要比IEEE802.3z復雜些。

萬兆以太

萬兆以太網規范包含在 IEEE 802.3 標準的補充標準 IEEE 802.3ae 中,它擴展了 IEEE 802.3 協議和 MAC 規范,使其支持 10Gb/s 的 傳輸速率。除此之外,通過 WAN 界面子層(WIS:WAN interface sublayer),10千兆位以太網也能被調整為較低的 傳輸速率,如 9.584640 Gb/s (OC-192),這就允許10千兆位以太網設備與同步 光纖網絡SONET) STS -192c 傳輸格式相兼容。

· 10GBASE-SR 和 10GBASE-SW 主要支持短波(850 nm) 多模光纖(MMF),光纖距離為 2m 到 300 m。

10GBASE-SR 主要支持“暗光纖”(dark fiber),暗光纖是指沒有光傳播并且不與任何設備連接的光纖。

10GBASE-SW 主要用于連接 SONET 設備,它應用于遠程數據通信。

· 10GBASE-LR 和 10GBASE-LW 主要支持長波(1310nm) 單模光纖(SMF),光纖距離為 2m 到 10km (約32808英尺)。

10GBASE-LW 主要用來連接 SONET 設備時,

10GBASE-LR 則用來支持“暗光纖”(dark fiber)。

· 10GBASE-ER 和 10GBASE-EW 主要支持超長波(1550nm) 單模光纖(SMF),光纖距離為 2m 到 40km (約131233英尺)。

10GBASE-EW 主要用來連接 SONET 設備,

10GBASE-ER 則用來支持“暗光纖”(dark fiber)。

· 10GBASE-LX4 采用波分復用技術,在單對光纜上以四倍光波長發送信號。系統運行在 1310nm 的多?;騿文0倒饫w方式下。該系統的設計目標是針對于 2m 到 300 m 的 多模光纖模式或 2m 到 10km 的 單模光纖模式。


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