第3章 高速以太网

　　高速以太网是当前最流行、并广泛使用的局域网，包括100Mbps和1000Mbps局域网。

　　3.1 概述

　　高速以太网是在10BASET和10BASEFL（光纤链路）技术基础上发展起来的100Mbps传输速率的以太网，现广泛使用100BASETX和10BASEFX，它们的拓扑结构与10BASET和10BASEFL相同，并向下兼容。

　　10/100Mbps自适应局域网保证了从10Mbps向100Mbps平稳过渡。

　　3.2 高速以太网体系结构与分类

　　1.体系结构

　　MII：媒体独立接口

　　2.四种不同的100Mbps以太网物理层结构（P.35）

　　3.3 高速以太网系统的组成

　　1.网卡与集线器的连接

　　（1）若网卡上内置收发机，则用RJ—45连接器连接；

　　（2）若网卡上外置收发机，则在网卡上配置一个40芯MII连接器。

　　以上对双绞线和光缆均一样。安装在站中的网卡也是一样的。

　　2.媒体

　　注意：

　　（1）网卡或者外置收发器上必须配置9芯连接器，这和10Mbps以太网不同。

　　（2）屏蔽双绞线的阻抗为150Ω。

　　（3）在全双工情况下：

　　单摸光缆段可达40Km；

　　多摸光缆段可达2Km；

　　3.线器

　　（1）分类

　　按结构划分：共享型和交换型；

　　按媒体划分：双绞线和光缆；

　　按设备划分：单台非扩展型、叠堆型和厢体型。

　　3.4 高速以太网组网技术

　　3.4.1 高速以太网系统的跨距

　　1.速以太网碰撞时间槽（St）

　　St=2S/0.7C+2tPHY

　　考虑中继器的时延tr，并考虑中继器的个数为N，则有：

　　St=2S/0.7C+2N tr +2tPHY

　　所以：S=0.35（L/R-2N tr -2tPHY ）

　　注意，L没有变，但R比10Mbps大了10倍。所以S小了许多。

　　2.跨距

　　跨距实际上反映了一个碰撞域，具体值见P.39.

　　3.4.2 自动协商与10M/100Mbps自适应功能

　　1.自动协商功能

　　（1）在使用双绞线的环境中，网卡和集线器的端口RJ—45可支持多种工作模式，如：100Mbps的 T2、Tx，也支持双工方式。

　　（2）屏蔽双绞线及光缆不支持自动协商功能；

　　（3）在加电后，首先在端口上进行自动协商，协商结果，获得双方拥有的最佳工作模式。

　　（4）发送快速链路脉冲（FLP），一旦协商成功，就不再发快速链路脉冲（FLP）。

　　（5）10M/100Mbps自适应功能

　　分几种情况进行分析：

　　（1）原有的10BASET具有自动协商功能，得到协商结果。

　　（2）原有的10BASET不具有自动协商功能，由于在以往的10BASET系统中，媒体链路正常工作时，

　　始终存在正常链路脉冲（NLP），以检测链路的完整性。因此可以适应。

　　（3）如果老的10BASET中使用3类UTP媒体，在新系统中则不能正常使用。

　　（4）在自动协商后，各端口的速率可能不同。

　　注意两种不正常的情况：

　　（1）如果是3类屏蔽线，在10Mbps时正常，在100Mbps就可能不正常；

　　（2）如果集线器各端口上的速率不同，那么必须解决传输率不一致的问题，否则，系统不能正常运行。

　　3.4.3 高速以太网与10BASET/FL组网性能比较

　　10BASET/FL100BASETX/FX

　　IEEE标准802.3i/j802.3u

　　拓扑结构星型星型

　　传输率10Mbps100Mbps

　　媒体3、4、5类UTP、MMF5类UTP、STP、SMF、MMF

　　最长媒体段UTP：100m；MMF：2KmUTP、STP：100m；MMF：2Km；SMF：40Km

　　编码：曼彻斯特码4B/5BNRZI

　　帧结构符合DIX802.3标准符合DIX、802.3标准

　　CSMA/CD同上同上

　　碰撞槽时间51.2μs（512bit）5.12μs（512bit）

　　碰撞域范围UTP：500m（四个中继器）2个中继器：UTP、STP：205m；MMF：228m；

　　UTP+MMF：216m；无中继器：UTP：100m；MMF：412m，

　　3.4.4 高速以太网典型组网方案

　　S——交换机

　　3.5 千兆位以太网体系结构与分类

　　3.5.1 千兆位以太网体系结构和功能模块

　　1.体系结构

　　2.功能模块

　　PHY层中包括了：

　　（1）编码/译码；

　　（2）收发器；

　　包括长波光纤激光传输器；波长：1270nm~1355nm

　　短波光纤激光传输器；波长：770nm~860nm

　　铜缆收发器。

　　（3）媒体。

　　3.5.2 千兆位以太网按PHY层分类

　　1.1000BASEX类

　　（1）1000BASECX

　　1000BASECX是一种短距离屏蔽铜缆，最长距离为25m.

　　连接器为9芯。但只用了四芯，1、5、6、9

　　该缆的特性阻抗为150Ω。

　　（2）1000BASELX

　　使用长波激光，可驱动单模光纤，也可驱动多模光纤

　　对于多模：最长距离为550m；

　　对于单摸：全双工模式下，最长距离为3Km.

　　（3）1

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