千兆以太網(wǎng)高速局域網(wǎng)：速率達(dá)到或超過(guò)100Mbps的局域網(wǎng)

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯千兆以太網(wǎng)高速局域網(wǎng)：速率達(dá)到或超過(guò)100Mbps的局域網(wǎng) 一、100BASE-T技術(shù) 100BASE-T(快速以太網(wǎng)Fast Ethernet)：是使用10BASE-T的CSMA/CD媒體訪問(wèn)掌握方法在雙絞線上傳送100Mbps基帶信號(hào)的星形拓?fù)湟蕴W(wǎng)。100BASE-T網(wǎng)卡有很強(qiáng)的自適應(yīng)性：能夠自動(dòng)識(shí)別10Mbps和100Mbps，全部在10BASE-T上的應(yīng)用軟件和網(wǎng)絡(luò)軟件都可保持不變。IEEE于1995年正式通過(guò)了100BASE-T快速以太網(wǎng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),即802.3u標(biāo)準(zhǔn),作為對(duì)現(xiàn)行的802.3標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充。新標(biāo)準(zhǔn)不僅在最大程度上保持了802.3標(biāo)準(zhǔn)的

2、完整性，而且保留了核心以太網(wǎng)的細(xì)節(jié)規(guī)范，但同時(shí)也對(duì)原以太網(wǎng)的某些規(guī)定作了肯定的改動(dòng)！例如：100BASE-T采納常規(guī)10BASE-T的CSMA/CD媒體訪問(wèn)掌握方法，但其性能是10BASE-T的10倍，而價(jià)格僅為其一半；100BASE-T與10BASE-T相比除了幀間隔縮短到原來(lái)的1/10外（從原來(lái)的9.6s 改為現(xiàn)在的0.96s），兩者的幀格式及參數(shù)完全相同；當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)的速率提高時(shí)，100BASE-T中采納的方法是保持最短幀長(zhǎng)不變，將最大電纜長(zhǎng)度減小到100m。二、100BASE-VG技術(shù)100BASE-VG：是一種使用集線器的100Mbps高速局域網(wǎng)，在語(yǔ)音級(jí)UTP電纜上進(jìn)行100Mbps

3、速率傳輸，適合于以太網(wǎng)和令牌環(huán)網(wǎng)，也稱為100VG-AnyLAN，其中VG代表Voice Grade，Any表示能使用多種傳輸媒體，常簡(jiǎn)寫為100VG，IEEE標(biāo)準(zhǔn)為802.12。特點(diǎn)：是一種無(wú)沖突局域網(wǎng)，采納4對(duì)線系統(tǒng)，以半雙工方式傳送數(shù)據(jù)，信息分4路同時(shí)傳輸，供應(yīng)與100Mbps速率相應(yīng)的帶寬，支持IEEE802.3和802.5兩種數(shù)據(jù)幀,能更好地支持多媒體傳輸，支持3類、4類或5類UTP電纜、STP電纜和光纖等傳輸介質(zhì)。5B6B編碼：將數(shù)據(jù)流中每5位劃分為一組，按編碼規(guī)章將這5位轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的6位編碼，使每對(duì)UTP上30MBaud的信號(hào)速率可以獲得25Mbps的數(shù)據(jù)速率。5位二進(jìn)制位共有3

4、2種編碼組合，而在6位二進(jìn)制位的64種組合中只有20種是其中的l和0一樣多(當(dāng)每組中具有相同數(shù)量的l和0可使直流重量為零)，因此有12種輸入組合所對(duì)應(yīng)的輸出就肯定有直流重量!編碼規(guī)章使這12種輸入中的每一種對(duì)應(yīng)于兩種不同的輸出：一種叫“方式2輸出”，含2個(gè)l和4個(gè)0；另一種叫“方式4輸出”，含4個(gè)1和2個(gè)零。當(dāng)這12種輸入中的某一種消失時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸出就使“方式2輸出”和“方式4輸出”交替消失，使輸出數(shù)據(jù)流中直流重量最小。 用圖說(shuō)明需求優(yōu)先協(xié)議的工作原理：假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中共有8個(gè)節(jié)點(diǎn)，分別與集線器的8個(gè)端口連接。 100BASE-VG采納星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，由中央集線器對(duì)全網(wǎng)實(shí)行集中式訪問(wèn)掌握。 每個(gè)集線器

5、經(jīng)配置都支持以太網(wǎng)卡和令牌環(huán)網(wǎng)卡及其幀格式，但兩者不能共存于同一網(wǎng)段中；網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以是客戶機(jī)、服務(wù)器或其他連接設(shè)備(如集線器、交換機(jī)、網(wǎng)橋等)；可使用多線層次結(jié)構(gòu)，集線器作為節(jié)點(diǎn)時(shí)要使用它的上行鏈路端口與上一級(jí)集線器相連接，每一個(gè)下級(jí)集線器相對(duì)其上級(jí)集線器就相當(dāng)于一個(gè)端口。在進(jìn)行循環(huán)掃描時(shí)使用深度優(yōu)先搜尋：即當(dāng)掃描到接人集線器的端口時(shí)，就先向下對(duì)該集線器的各端口依次進(jìn)行掃描，然后再回到原來(lái)的集線器的端口連續(xù)掃描。100BASE-VG網(wǎng)絡(luò)與以太網(wǎng)或令牌環(huán)網(wǎng)互連時(shí)要使用網(wǎng)橋。100BASE-VG與FDDI、ATM或廣域網(wǎng)連接時(shí)要使用路由器。三、吉比以太網(wǎng)吉比以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)802.3z吉比以太網(wǎng)與標(biāo)準(zhǔn)

6、以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)兼容：仍使用原有以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)、幀長(zhǎng)及CSMA/CD協(xié)議，僅在底層將數(shù)據(jù)速率提高到了1Gbps。吉比以太網(wǎng)的物理層包括兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：(1).1000BASE-X(802.3z標(biāo)準(zhǔn))：可以使用的傳輸介質(zhì)為光纖和寬帶同軸電纜，鏈路的操作模式為全雙工操作，其中光纖系統(tǒng)支持多模光纖和單模光纖。1000BASE-SX：使用芯徑為50及62.5m、工作波長(zhǎng)為850nm的多模光纖和850nm激光器（距離為300550m），采納8B/10B編碼方式，傳輸距離分別為260m和525m，適用于建筑物中同一層的短距離主干網(wǎng)；1000BASE-LX：使用芯徑為50及62.5m的多模或單模光纖，工作波長(zhǎng)為

7、1300nm，采納8B/10B編碼方式，傳輸距離分別為525m、550m和3000m，主要用于校內(nèi)主干網(wǎng)；1000BASE-CX：使用150平衡屏蔽雙絞線STP，采納8B/10B編碼方式，傳輸速率為1.25Gbps,傳輸距離為25m,主要用于集群設(shè)備的連接,如一個(gè)交換機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備互聯(lián)。(2).1000BASE-T(802.3ab標(biāo)準(zhǔn))：使用4對(duì)5類線UTP，傳送距離為25-100m，鏈路操作模式為半雙工操作，主要用于結(jié)構(gòu)化布線中同一層建筑的通信。吉比以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)相同：最大幀長(zhǎng)為1518字節(jié)，最小幀長(zhǎng)為64字節(jié)。對(duì)媒體的訪問(wèn)采納全雙工和半雙工兩種方式：全雙工方式：適用于交換

8、機(jī)到交換機(jī)、或交換機(jī)到站點(diǎn)之間的點(diǎn)到點(diǎn)連接，兩點(diǎn)間可同時(shí)進(jìn)行發(fā)送與接收，不存在共享信道的爭(zhēng)用問(wèn)題，不需采納CSMA/CD協(xié)議。半雙工方式：適用于共享媒體的連接方式，仍采納CSMA/CD協(xié)議解決共享信道的爭(zhēng)用問(wèn)題。吉比以太網(wǎng)采納“載波擴(kuò)展”(carrier extension)進(jìn)行沖突檢測(cè)：即最短幀長(zhǎng)64字節(jié)仍不變，但將爭(zhēng)用時(shí)間變?yōu)?12字節(jié)，凡發(fā)送的幀長(zhǎng)不足512字節(jié)時(shí)，用一些特別字符填充在幀的后面，使其長(zhǎng)度達(dá)到512字節(jié)。為削減發(fā)送大多數(shù)小于512字節(jié)的幀造成的鋪張，可以采納分組突發(fā)法！分組突發(fā)(packet bursting)：當(dāng)許多短幀要發(fā)送時(shí)，第一個(gè)短幀用載波延長(zhǎng)的方法進(jìn)行填充；隨后的

9、一些短幀則可一個(gè)接一個(gè)地發(fā)送，彼此之間只需留有必要的幀間最小間隔，形成可一串分組的突發(fā)，直到達(dá)到1500字節(jié)為止。吉比以太網(wǎng)可用作快速以太網(wǎng)的主干網(wǎng)，也可在高帶寬的應(yīng)用（如醫(yī)療圖像或CAD的圖形等）用來(lái)連接工作站和服務(wù)器。吉比以太網(wǎng)交換機(jī)可以很簡(jiǎn)單將FDDI主干網(wǎng)進(jìn)行升級(jí)：只要將原FDDI的集中器和以太網(wǎng)到FDDI的路由器與吉比以太網(wǎng)交換機(jī)相連即可。 特點(diǎn)：簡(jiǎn)易性、技術(shù)過(guò)渡的平滑性、網(wǎng)絡(luò)牢靠性、可管理性與可維護(hù)性、經(jīng)濟(jì)性和支持新應(yīng)用于新數(shù)據(jù)類型等。 四、光纖分布數(shù)據(jù)接口FDDI光纖分布數(shù)據(jù)接口FDDI：是一個(gè)以光纖作為傳輸介質(zhì)的雙環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。FDDI網(wǎng)絡(luò)：用FDDI技術(shù)建立的網(wǎng)絡(luò)。FDDI網(wǎng)絡(luò)特

10、點(diǎn)：數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)到100Mbps；光信號(hào)碼元傳輸速率為125Mbaud；采納多模光纖進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；使用光纖進(jìn)行傳輸可使誤碼率小于2.5 ×1010；使用具有容錯(cuò)力量的雙環(huán)拓?fù)?；最多可連接500個(gè)站點(diǎn)，最大站間距離為2Km，環(huán)路長(zhǎng)度為100Km，即光纖總長(zhǎng)度為200Km；FDDI網(wǎng)絡(luò)也常被劃分在城域網(wǎng)MAN的范圍。FDDI實(shí)行自恢復(fù)的措施來(lái)地提高網(wǎng)絡(luò)的牢靠性：使用兩個(gè)數(shù)據(jù)傳輸方向相反的環(huán)路，在正常的狀況下，只有一個(gè)方向的環(huán)路在工作，這個(gè)工作的環(huán)路叫做主環(huán)，而另一個(gè)不工作的環(huán)路叫做次環(huán)；當(dāng)環(huán)路消失故障時(shí)，無(wú)論是鏈路或站點(diǎn)出故障，F(xiàn)DDI可自動(dòng)重新配置，同時(shí)啟動(dòng)次環(huán)工作，從而使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)

11、不致癱瘓。每個(gè)方拒代表一個(gè)雙連接站DAS；小黑方點(diǎn)代表MAC實(shí)體規(guī)律連接，一個(gè)雙連接站可以有1個(gè)或2個(gè)MAC實(shí)體；只能接入到一個(gè)方向的環(huán)路之中的站點(diǎn)稱作單連接站SAS，對(duì)于單連接站，一旦環(huán)路消失故障，該站就可能與網(wǎng)絡(luò)分別開。當(dāng)主環(huán)和次環(huán)都工作時(shí)FDDI環(huán)路的總長(zhǎng)度大約增大一倍。當(dāng)消失多處故障時(shí)，F(xiàn)DDI將變?yōu)槎鄠€(gè)分別的小環(huán)形網(wǎng)連續(xù)工作。 FDDI網(wǎng)絡(luò)的MAC層協(xié)議：使用令牌傳遞MAC協(xié)議，但不同的是在FDDI中采納多數(shù)據(jù)幀訪問(wèn)方法，即允許在環(huán)路中同時(shí)存在多個(gè)數(shù)據(jù)幀，以提高信道的利用率。 FDDI網(wǎng)絡(luò)的LLC層協(xié)議：使用802.2的LLC協(xié)議，與IEEE802局域網(wǎng)兼容。FDDI網(wǎng)絡(luò)采納了4B/5B-NRZ編碼，使傳輸效率提高到80。4B/5B-NRZ編碼：5位二進(jìn)制編碼的32種組合中實(shí)際只使用了其中的24種，其中16種作為4位數(shù)據(jù)編碼，8種用作掌握編碼(如幀的開頭和結(jié)束，光纖線路的狀態(tài)是靜止、空閑或暫停等)，16種數(shù)據(jù)碼的5位編碼中“1”的個(gè)數(shù)至少為2個(gè)，信號(hào)中就至少有兩次跳變，因此接收端可得到足夠的同步信息。FDDI網(wǎng)絡(luò)具有動(dòng)態(tài)安排帶寬的力量，能同時(shí)供應(yīng)同步和異步數(shù)據(jù)服務(wù)。采納分布式時(shí)鐘方案：即在每個(gè)站點(diǎn)都配有獨(dú)立的時(shí)鐘和彈性緩沖器，進(jìn)入站點(diǎn)緩沖器的數(shù)據(jù)時(shí)鐘是根據(jù)輸入信號(hào)的是中確定的，而從緩沖器輸出的信號(hào)時(shí)鐘則依據(jù)站點(diǎn)的時(shí)鐘確定，這種方案使環(huán)路中中繼器的