第5章以太局域網(wǎng)

第5章以太網(wǎng)5.1概述5.2以太網(wǎng)與IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)5.3以太網(wǎng)的MAC協(xié)議5.4全雙工以太網(wǎng)5.5以太網(wǎng)MAC幀格式5.6以太網(wǎng)物理層5.7小結(jié)與參考資料2006年秋冬5.1概述－歷史以太網(wǎng)的誕生和發(fā)展以太網(wǎng)的誕生：1973年，Xerox/PARCMetcalf命名為Ethernet并于1977年獲專利產(chǎn)品的持續(xù)發(fā)展快速推動(dòng)了以太網(wǎng)的進(jìn)步10Mbps：1981年，從粗纜、細(xì)纜，到雙絞線產(chǎn)品100Mbps：1995年，包括雙絞線、短距離光纖產(chǎn)品1Gbps：1998年，包括中短距離光纖、雙絞線產(chǎn)品10Gbps：2002年，包括局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)光纖產(chǎn)品以太接入網(wǎng)：2004年，供電信運(yùn)營(yíng)商采用以太網(wǎng)從共享網(wǎng)絡(luò)走向交換式網(wǎng)絡(luò)采用開放性標(biāo)準(zhǔn)是以太網(wǎng)成為主流的根本原因2006年秋冬5.1概述－今日今日以太網(wǎng)以太網(wǎng)是當(dāng)前局域網(wǎng)的主流技術(shù)在辦公網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域幾乎一統(tǒng)天下成為局域網(wǎng)鏈路級(jí)的主導(dǎo)技術(shù)以太網(wǎng)技術(shù)具有廣闊的覆蓋速率：10M/100M/1G/10G/……網(wǎng)絡(luò)類型：LAN/WAN/AN，MAN，……正在進(jìn)入家庭和工業(yè)領(lǐng)域2006年秋冬5.2以太網(wǎng)與802.3標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展早期標(biāo)準(zhǔn)DEC/Intel/Xerox標(biāo)準(zhǔn)：靈活但不權(quán)威DIXEthernet：v1.0-1980、v2.0-1982當(dāng)今標(biāo)準(zhǔn)IEEEstd802.3–1985：權(quán)威但不靈活I(lǐng)EEE802.3標(biāo)準(zhǔn)草案：1982年12月Xerox專利轉(zhuǎn)移IEEE，802.3成為以太網(wǎng)的同義詞IEEEstd802.3–2002：權(quán)威、靈活、簡(jiǎn)約IEEEstd802.3–2005：最新標(biāo)準(zhǔn)2006年秋冬5.2以太網(wǎng)與802.3標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3-現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)系列IEEE802.3-2002CSMA/CDAccessMethodandPhysicalLayerSpecificationsIEEE802.3ae-200210Gb/sOperationIEEE802.3af–2003，PoEDTEPowerviaMDIIEEEP802.3ah–2004，EFMSubscriberaccessnetworksIEEE802.3ai-2003Maintenance7IEEEP802.3ak-200410GBASE-CX42006年秋冬5.3CSMA/CD協(xié)議5.3.1共享信道的訪問協(xié)議5.3.2CSMA協(xié)議族5.2.4802.3中的CSMA/CD5.3.3CSMA/CD協(xié)議5.3.4以太網(wǎng)從共享走向獨(dú)享2006年秋冬5.3.1共享信道的訪問協(xié)議對(duì)于使用共享信道的網(wǎng)絡(luò)必須使用MAC協(xié)議，提供介質(zhì)訪問的控制機(jī)制典型的MAC機(jī)制：輪轉(zhuǎn)、預(yù)約、爭(zhēng)用輪轉(zhuǎn)：重載性能好典型協(xié)議是輪詢和令牌環(huán)預(yù)約：適用于長(zhǎng)時(shí)延信道典型協(xié)議是預(yù)約ALOHA爭(zhēng)用：負(fù)載不重時(shí)時(shí)延短典型協(xié)議是CSMA系列2006年秋冬5.3.1共享信道的訪問協(xié)議爭(zhēng)用型訪問協(xié)議分為三個(gè)基本類型LAT:ListenAfterTalking說了再聽，典型協(xié)議：ALOHALBT:ListenBeforeTalking先聽后說，典型協(xié)議/CSMALWT:ListenWhileTalking邊說邊聽，典型協(xié)議：CSMA/CD以太網(wǎng)的MAC層使用CSMA/CD協(xié)議2006年秋冬5.3.2CSMA協(xié)議5.3.2.1基本思路5.3.2.2沖突避免策略5.3.2.3沖突避免性能5.3.2.4協(xié)議改進(jìn)思路5.3.2.5沖突檢測(cè)5.3.2.6MAC算法小結(jié)2006年秋冬5.3.2.1基本思路CSMA：載波偵聽多路訪問carriersensemultipleaccess基本思路：先聽后發(fā)站點(diǎn)發(fā)送前對(duì)信道進(jìn)行偵聽如果信道空閑：可以發(fā)送否則，信道忙：等待注意：采用CSMA存在沖突2006年秋冬采用CSMA依然存在沖突傳播時(shí)延可能導(dǎo)致產(chǎn)生沖突假設(shè)A站的信號(hào)正在網(wǎng)絡(luò)上傳播A站信號(hào)還未到E站，E站認(rèn)為信道閑，啟動(dòng)發(fā)送結(jié)果A、E站發(fā)送的信號(hào)在網(wǎng)上沖突E站在時(shí)刻t檢測(cè)信道閑，啟動(dòng)發(fā)送A站B站C站D站E站A站發(fā)送幀在時(shí)刻t傳播到B站兩幀在時(shí)刻t+△t碰撞2006年秋冬5.3.2.2沖突避免策略CSMA協(xié)議避免沖突可采用三種策略有數(shù)據(jù)待發(fā)，則監(jiān)聽信道/介質(zhì)（1）如果介質(zhì)空閑，發(fā)送（2）如果介質(zhì)忙，有三種處理策略：非堅(jiān)持（0堅(jiān)持）：發(fā)送概率：0

堅(jiān)持監(jiān)聽直到介質(zhì)空，隨機(jī)后退，返回（1）1堅(jiān)持：發(fā)送概率：1堅(jiān)持監(jiān)聽直到介質(zhì)空，立即發(fā)送。

p堅(jiān)持：發(fā)送概率：P（0<P<1）堅(jiān)持監(jiān)聽直到介質(zhì)空，則以概率p發(fā)送、(1-p)隨機(jī)后退，返回（1）2006年秋冬5.3.2.2沖突避免性能

三種沖突避免策略的性能比較非堅(jiān)持CSMA：適用于重負(fù)載情況避免再次沖突的可能性，重負(fù)載時(shí)吞吐率高。但低負(fù)載時(shí)信道空閑時(shí)間多，利用率低。1堅(jiān)持CSMA：適用于輕負(fù)載情況輕負(fù)載時(shí)，減少信道空閑時(shí)間，提高傳輸效率。但再次沖突幾率大，重負(fù)載時(shí)沖突嚴(yán)重。P堅(jiān)持CSMA：合適的P值選取困難可根據(jù)不同的負(fù)載選取不同的P值，最大程度的提高信道的利用率和提高吞吐率2006年秋冬5.3.2.4協(xié)議改進(jìn)思路CSMA協(xié)議面臨的問題發(fā)前先聽，一定程度減少了沖突可能性但是一旦開始發(fā)送，站點(diǎn)就置沖突于不顧即使沖突已經(jīng)產(chǎn)生，站點(diǎn)也一直發(fā)送完一幀此時(shí)，發(fā)送的全是無用信號(hào)，完全是浪費(fèi)資源協(xié)議改進(jìn)思路站點(diǎn)檢測(cè)沖突，一旦發(fā)現(xiàn)沖突立即停止幀發(fā)送這就是：CSMA/CD2006年秋冬5.3.2.5沖突檢測(cè)CSMA/CD帶沖突檢測(cè)的CSMA訪問控制算法CSMA/collisiondetection基本思想在CSMA的基礎(chǔ)上賦于各站沖突檢測(cè)的能力發(fā)送前偵聽信道，發(fā)送開始同時(shí)檢測(cè)信道如果未檢測(cè)到?jīng)_突，則完整發(fā)送一幀如果檢測(cè)到?jīng)_突，立即終止本次發(fā)送不必發(fā)送完本幀，盡快釋放信道2006年秋冬ALOHACSMACSMA/CD發(fā)前偵聽三種策略0堅(jiān)持1堅(jiān)持P堅(jiān)持發(fā)前偵聽發(fā)后檢測(cè)沖突停發(fā)輕負(fù)載效率高適合重負(fù)載輕載時(shí)效率不高發(fā)前不偵聽隨時(shí)發(fā)送沖突厲害吞吐率、效率低根據(jù)負(fù)載調(diào)整P值5.3.2.6MAC算法小結(jié)適合輕負(fù)載重載時(shí)沖突嚴(yán)重2006年秋冬0堅(jiān)持CSMA0.5堅(jiān)持CSMA1堅(jiān)持SlottedALOHAPureALOHA123546G每幀時(shí)試圖發(fā)送的平均幀數(shù)S010.10.5每幀時(shí)的吞吐率5.3.2.6MAC算法小結(jié)2006年秋冬5.3.3802.3中的MAC協(xié)議采用1堅(jiān)持CSMA/CD算法CSMA/CD需要解決一系列的問題如何檢測(cè)沖突？檢測(cè)多長(zhǎng)時(shí)間？如何保證可靠檢測(cè)到?jīng)_突？檢測(cè)到?jīng)_突后如何避免沖突擴(kuò)大化？2006年秋冬問題1：如何檢測(cè)沖突？由硬件檢測(cè)信號(hào)能量的大小當(dāng)沖突產(chǎn)生時(shí)混疊的信號(hào)能量增大檢測(cè)電路輸出發(fā)生明顯變化中斷或掃描方式發(fā)現(xiàn)輸出變化，判定沖突發(fā)生2006年秋冬問題2：檢測(cè)多長(zhǎng)時(shí)間？考慮共享LAN最遠(yuǎn)的兩站（如圖A←→E）假設(shè)：A——E之間的傳播時(shí)間為τA、E站發(fā)送的時(shí)間A：t0時(shí)刻發(fā)送：則到達(dá)E：t0+τ時(shí)刻E：t0+τ-ε時(shí)發(fā)現(xiàn)信道閑，發(fā)送A、E發(fā)送后檢測(cè)到?jīng)_突的時(shí)間E：εA：τ+（τ-ε）=2τ-ε→2τ可見：沖突檢測(cè)時(shí)間不小于2τA站E站t0t0+τ-εετ2006年秋冬問題3：如何保證可靠檢測(cè)？什么是可靠檢測(cè)？必須在發(fā)送的過程中檢測(cè)到?jīng)_突一幀數(shù)據(jù)發(fā)完將停止檢測(cè)如果沖突發(fā)生在發(fā)送結(jié)束后，則檢測(cè)失效哪怕是極少數(shù)位的沖突也必須檢測(cè)到保證可靠檢測(cè)的兩個(gè)措施措施1：規(guī)定最短幀長(zhǎng)，保證最短幀的發(fā)送時(shí)間不小于2τtf=L/B（幀長(zhǎng)/信道速率）≥

2τ措施2：檢測(cè)到?jīng)_突后，發(fā)送加強(qiáng)沖突信號(hào)，使沖突信號(hào)能量足夠最短幀長(zhǎng)限制：L≥B×2τ發(fā)送站檢測(cè)到?jīng)_突后發(fā)送加強(qiáng)沖突信號(hào)A站E站t0t0+τ-εετtf2006年秋冬問題4：沖突后如何避免沖突擴(kuò)大沖突后采用截?cái)嗟亩M(jìn)制指數(shù)機(jī)制退避基本思路如果首發(fā)沖突，重發(fā)時(shí)等待一個(gè)隨機(jī)長(zhǎng)的時(shí)間再重發(fā)時(shí)仍沖突，則等待的隨機(jī)時(shí)間加倍實(shí)現(xiàn)方法第1次碰撞后，隨機(jī)延遲0-1個(gè)時(shí)隙再試第2次碰撞后，隨機(jī)延遲0-3個(gè)時(shí)隙再試第i次碰撞后，隨機(jī)延遲0、1····2j-1（任選）個(gè)時(shí)隙再試（i≤10，j=i；i>10，j=10，i最大為16）第16次重試仍碰撞，放棄本次發(fā)送，宣告失敗可見：共享Ethernet很難保證時(shí)延業(yè)務(wù)的質(zhì)量2006年秋冬2τ的進(jìn)一步理解2τ是共享Ethernet最遠(yuǎn)2個(gè)站點(diǎn)間傳播時(shí)間的2倍2τ是最小幀長(zhǎng)的發(fā)送時(shí)間Ethernet的最小幀長(zhǎng)為64字節(jié)（512位）10Mbps：2τ=51.2μs100Mbps：2τ=5.12μs2τ是CSMA/CD協(xié)議要求各站的沖突檢測(cè)時(shí)間可見：2τ的大小決定了共享Ethernet的網(wǎng)絡(luò)直徑這是早期共享Ethernet范圍小的根本原因2006年秋冬5.3.3802.3中的MAC協(xié)議要點(diǎn)小結(jié)1堅(jiān)持CSMA/CD算法1堅(jiān)持：及時(shí)利用信道空閑傳送，減小時(shí)延注意：網(wǎng)絡(luò)重負(fù)載時(shí)，1堅(jiān)持算法沖突嚴(yán)重CD：及時(shí)檢測(cè)到?jīng)_突而停止發(fā)送，減少?zèng)_突可能性發(fā)送沖突強(qiáng)化信號(hào)檢測(cè)到?jīng)_突立即發(fā)送一定長(zhǎng)度的沖突強(qiáng)化信號(hào)讓網(wǎng)絡(luò)上其它站可靠檢測(cè)沖突采用指數(shù)隨機(jī)后退法二進(jìn)制指數(shù)后退：每次沖突、后退時(shí)間均值加倍減少?zèng)_突再次發(fā)生，在信道高負(fù)荷時(shí)也不易堵塞但有失公平性（可能先爭(zhēng)用后發(fā)出去）2006年秋冬5.3.4以太網(wǎng)從共享走向獨(dú)享CSMA/CD的應(yīng)用背景共享信道、半雙工傳送以太網(wǎng)正在從共享走向獨(dú)享以太網(wǎng)中，正在廣泛使用交換機(jī)交換機(jī)中繼的干線基本都是獨(dú)享鏈路CSMA/CD正在失去作用空間今日，以太網(wǎng)的核心價(jià)值不再是CSMA/CD算法而是MAC幀和MAC原語(yǔ)兼容，是以太網(wǎng)的概念！2006年秋冬5.4全雙工以太網(wǎng)5.5.1半雙工以太網(wǎng)5.5.2全雙工以太網(wǎng)5.5.3全雙工以太網(wǎng)中的流控2006年秋冬5.5.1半雙工以太網(wǎng)半雙工以太網(wǎng)共享式以太網(wǎng)都采用半雙工通信方式共享信道上只允許有一個(gè)發(fā)送，否則沖突一個(gè)站點(diǎn)在發(fā)送時(shí)不能接收有時(shí)稱之為傳統(tǒng)以太網(wǎng)或CSMA/CD網(wǎng)半雙工以太網(wǎng)的特點(diǎn)即是共享式以太網(wǎng)的特點(diǎn)2006年秋冬5.5.2全雙工以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)的干線交換機(jī)之間鏈路采用獨(dú)享信道點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路，全雙工物理介質(zhì)雙絞線、光纖采用兼容的MAC幀格式與傳統(tǒng)的以太網(wǎng)比較大大提高網(wǎng)絡(luò)容量交換機(jī)HHHH2006年秋冬5.5.3全雙工以太網(wǎng)中的流控全雙工以太網(wǎng)的潛在的問題大大提高容量，同時(shí)也存在丟幀的可能性例如：當(dāng)多數(shù)據(jù)源高速發(fā)送時(shí)交換機(jī)只能分別向服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)各站數(shù)據(jù)內(nèi)存空間受限，可能溢出服務(wù)器也可能處理能力、內(nèi)存空間受限流量控制機(jī)制是避免丟棄的最佳辦法2006年秋冬5.5.3全雙工以太網(wǎng)中的流控基本思想反壓機(jī)制：backpressure接收端向快的發(fā)送端發(fā)PAUSE幀通知發(fā)送端暫停發(fā)送最初發(fā)布在802.3-1997，目前是標(biāo)準(zhǔn)的選項(xiàng)協(xié)議結(jié)構(gòu)在MAC與LLC之間增加MAC控制子層MAC控制子層控制PAUSE幀的收發(fā)LLC子層MAC控制子層（可選）MAC介質(zhì)訪問控制物理層2006年秋冬5.5.3全雙工以太網(wǎng)中的流控用PAUSE幀實(shí)現(xiàn)流量控制使用PAUSE幀前需要通信雙方的協(xié)商認(rèn)可PAUSE幀用于交換機(jī)/工作站相互控制流量交換機(jī)側(cè)的實(shí)現(xiàn)設(shè)置緩存極限值并可在端口間動(dòng)態(tài)調(diào)配一個(gè)端口的緩存快滿時(shí)則向外發(fā)PAUSE工作站的實(shí)現(xiàn)工作站的網(wǎng)絡(luò)接口緩存快滿時(shí)向交換機(jī)發(fā)PAUSE通常采用互控方式2006年秋冬5.5以太網(wǎng)MAC幀格式5.5.1802.3幀格式的演進(jìn)5.52802.3-1985幀格式5.5.3802.3-2002幀格式5.5.4802.3的幀間間隔5.5.5802.3MAC參數(shù)表2006年秋冬5.5.1802.3幀格式的演進(jìn)MAC幀結(jié)構(gòu)是以太網(wǎng)的核心是802.3標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)的重要內(nèi)容IEEE802.3-1985必須配合LLC使用，遠(yuǎn)不如EthernetⅡ?qū)嵱肐EEE802.3-2002采用EthernetⅡ的思路靈活、實(shí)用、簡(jiǎn)約802.1q-1998、802.3ac-1998幀格式擴(kuò)展：加標(biāo)幀(Taggedframe)2006年秋冬5.5.2802.3-1985幀格式數(shù)據(jù)長(zhǎng)度：46～1500八位組6264DASAFCSPRSFD17幀長(zhǎng)：64～1518八位組CRC校驗(yàn)范圍LenLLCData填充必須配合LLC使用

MAC只能封裝LLCData2006年秋冬5.5.2802.3-1985幀格式PR/SFD：前導(dǎo)符/幀起始定界符幀前位同步與幀同步：7*10101010+10101011由物理層完成DA/SA：宿/源地址，2*6個(gè)八位組宿地址：目的方地址，單播/組播/廣播地址源地址：數(shù)據(jù)源地址，只能是單播地址Len：長(zhǎng)度，2個(gè)八位組本段之后、FCS段之前所有數(shù)據(jù)之長(zhǎng)度和LLCdata：46～1500個(gè)八位組，只能是LLCPDUFCS：幀校驗(yàn)序列，CRC-32校驗(yàn)碼，4個(gè)八位組校驗(yàn)幀定位符之后、FCS之前的所有數(shù)據(jù)2006年秋冬IEEE802.3-2002定義了兩種幀格式基本MAC幀格式擴(kuò)展MAC幀格式（在VLAN中講）用于加標(biāo)幀，即含QTag前綴的幀基本MAC幀格式5.5.3802.3-2002幀格式Len/typMACClientData填充6264DASA校驗(yàn)PRSFD17幀長(zhǎng)度：64～1518八位組校驗(yàn)范圍數(shù)據(jù)長(zhǎng)度：46～1500八位組2006年秋冬5.5.3802.3-2002幀格式基本MAC幀格式802.3-2002有重要改動(dòng)長(zhǎng)度段－>長(zhǎng)度/類型段LLC數(shù)據(jù)－>MAC客戶數(shù)據(jù)幀格式改變的重要意義802.3的MAC幀中，可以封裝各種數(shù)據(jù)只要在Type字段說明即可MAC可以無需LLC，直接為網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)！IPoverEthernet，IPover802.3-20022006年秋冬5.5.3802.3-2002幀格式已經(jīng)定義的TYPE：~0x05DC Length0x0800 IPv40x0806 ARP0x8035 RARP

0x814C SNMP

0x86DD IPv6

0x880B PPP

0x8E88 EAPOL2006年秋冬5.5.4802.3的幀間間隔MAC幀的幀間間隔是傳輸幀的最小間隔保證可靠同步定位隨機(jī)發(fā)出的幀IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定幀間間隔為96bit，即9.6μs@10Mbps,0.96μs@100Mbps,……幀間隙前導(dǎo)與幀定位MAC幀長(zhǎng)2006年秋冬參數(shù)10Mb/s100Mb/s1000Mb/s10Gb/s時(shí)隙（2τ）512位51.2μs512位5.12μs4096位5.096μs幀間隙(μs)9.60.960.0960.0096嘗試限制（次）101010后退限制（次）161616沖突加強(qiáng)（位）323232最大幀長(zhǎng)(八位組)1518151815181518最小幀長(zhǎng)(八位組)64646464陣發(fā)限制(八位組)

80005.5.5802.3MAC參數(shù)表2006年秋冬5.6802.3的物理層5.6.1概述5.6.210Mbps以太網(wǎng)5.6.3100Mbps以太網(wǎng)5.6.41Gbps以太網(wǎng)5.6.510Gbps以太網(wǎng)5.6.6幾個(gè)附加議題2006年秋冬5.6.1物理層概述802.3標(biāo)準(zhǔn)在物理配置上很活躍有利于技術(shù)革新、有力推動(dòng)以太網(wǎng)發(fā)展理解較為吃力802.3物理層的一些特點(diǎn)傳輸速率(bps)急劇提高10M~10Gbps：E、FE、GbE、10GbE物理介質(zhì)日益豐富同軸電纜、雙絞線、光纖、對(duì)稱屏蔽纜、市話電纜現(xiàn)在使用：雙絞線、光纖、對(duì)稱屏蔽纜、市話電纜（以太接入網(wǎng)中使用）編碼、糾錯(cuò)日益復(fù)雜物理層框架也很復(fù)雜2006年秋冬5.6.1物理層概述802.3標(biāo)準(zhǔn)的物理層框架結(jié)構(gòu)MACRECENCILIATIONPCS介質(zhì)PMAPMDPHYGMIIMDI1000Mb/sPCS介質(zhì)PMAPMDMIIMDI100Mb/sPLS介質(zhì)PMAMIIMDI10Mb/sAUIRECENCILIATIONRECENCILIATIONMII 介質(zhì)無關(guān)接口GMII 、XGMIIMDI介質(zhì)相關(guān)接口PMD物理介質(zhì)相關(guān)子層PCSPhysicalcodingsublayerPMAPhysicalmediumattachmentPHYPhysicallayerdevicePLSPhysicallayersignalingAUI Attachmentunitinterface2006年秋冬5.6.210Mbps以太網(wǎng)10Mbps/MDI標(biāo)準(zhǔn)Manchester編碼(1B2B),10Mbps/20Mbaud10BASE5802.3-1985（粗同軸纜） 10BASE2 802.3a-1988（細(xì)同軸纜）10BASE-F 802.3j-1993 （光纖）10BASE-FL為主，10BASE-FB/FP并未流行10BASE-T 802.3i-1990 （雙絞線）10BROAD36 802.3b-1985 10BASE-FOIRL 802.3d-1987 1BASE5 802.3e-1987目前只使用：10BASE-T

2006年秋冬5.6.210Mbps以太網(wǎng)10Mbps以太網(wǎng)的特點(diǎn)目前只使用10BASE-T接口目前常與100BASE-T/1000BASE-T聯(lián)合使用雙絞線、集線器的引入是以太網(wǎng)發(fā)展史上的重大事件光纖通信技術(shù)的初步引入光纖以太網(wǎng)引入較后，編碼調(diào)制技術(shù)也較為簡(jiǎn)單編碼技術(shù)：曼徹斯特編碼物理介質(zhì)的可用帶寬很寬，不必追求編碼效率傳輸符號(hào)率為20Mbaud（波特）UTP3的帶寬為16MHz注意概念：bps,baud,Hz(帶寬)2006年秋冬5.6.3100Mbps以太網(wǎng)100Mbps/MDI標(biāo)準(zhǔn)100BASE-TX/T4/FX 802.3u-1995 100BASE-TX：2*UTP-5、MLT-3100BASE-T4：4*UTP-3/HD、8B6T-NRZ100BASE-FX：1300nm@MMF/2km、4B5B-NRZI標(biāo)準(zhǔn)：ANSIX3T12、ISO/IEC9314100BASE-T2 802.3y-1997 2*UTP3/FD、PAM5*5100Mbps以太網(wǎng)也稱為快速以太網(wǎng)FE2006年秋冬5.6.3100Mbps以太網(wǎng)FE物理層標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)100BASE-T4/100BASE-T2：UTP-3隨著UTP-5布線系統(tǒng)的迅速流行而失去市場(chǎng)T2技術(shù)十分復(fù)雜、其產(chǎn)品從未流行100BASE-TX：2對(duì)UTP-5(5E)十分成功，當(dāng)前的主流桌面技術(shù)，技術(shù)思路影響大當(dāng)前的表現(xiàn)形式：10/100BASE-T、10/100/1000BASE-T100BASE-FX：1310nm@MMF/2km借用FDDI物理層標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)維護(hù)困難效率不高（如1300nm@MMF）單模長(zhǎng)距離無標(biāo)準(zhǔn)，各廠商產(chǎn)品很難互連2006年秋冬5.6.41Gbps以太網(wǎng)-概述1GbpsMDI的歷史標(biāo)準(zhǔn)802.3z-1998 1000BASE-X802.3ab-1999 1000BASE-TANSI/TIA854 1000BASE-TX(并無產(chǎn)品)標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)保持以太網(wǎng)的傳統(tǒng)幀格式，可選jumbo幀通常使用全雙工，但還保留了半雙工2006年秋冬5.6.41Gbps以太網(wǎng)-MDI1000BASE-LX 802.3z-1998長(zhǎng)波長(zhǎng)激光/1310nm 8B/10B1000BASE-SX 802.3z-1998短波長(zhǎng)激光/850nm 8B/10B1000BASE-CX 802.3z-1998對(duì)稱屏蔽電纜～0.1to25m 8B/10B，1000BASE-T 802.3ab-1999超五類雙絞線（UTP5e） 4D-PAM52006年秋冬5.6.510Gbps以太網(wǎng)-MDI10Gbps/MDI標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3ae–200210GBASE-LX4：運(yùn)行在多模光纖上10GBASE-SR/LR/ER：園區(qū)網(wǎng)10GBASE-SW/LW/EW：廣域網(wǎng)IEEEP802.3ak-200410GBASE-CX410GbE體系：只支持全雙工鏈路！2006年秋冬5.6.510Gbps以太網(wǎng)—體系圖LogicalLinkControl(LLC)“Ethernet”UpperLayersMediaAccessControl(MAC)SerialWANPHY(64B/66B+WIS)SerialPMD850nmWWDMLANPHY(8B/10B)SerialLANPHY(64B/66B)SerialPMD1310nmSerialPMD1550nmWWDMPMD1310nmLX4SRLRERSWLWEWSerialPMD850nmSerialPMD1310nmSerialPMD1550nm2006年秋冬5.6.510Gbps以太網(wǎng)10GbE接口命名規(guī)則：三前綴介質(zhì)類型S：短波長(zhǎng)、850nmL：長(zhǎng)波長(zhǎng)、1310nmE：超長(zhǎng)波長(zhǎng)、1550nm編碼方法X：8B/10B編碼，LAN/PHYR：64B/66B編碼，LAN/PHYW：64B/66B+簡(jiǎn)化SDH封裝，WAN/PHY波長(zhǎng)數(shù)N：波長(zhǎng)數(shù)，對(duì)WWDM為4，單波可以省略“1”10GBASE-LX4=Longwavelength,8B/10Bcoding(LANPHY),4wavelengths10GBASE-EW=Extralongwavelength,WANPHY,1wavelength(serial）2006年秋冬5.6.510Gbps以太網(wǎng)10G以太網(wǎng)具有兩個(gè)不同的物理層局域網(wǎng)物理層速率10Gb/s支持密集波分WWDM提供850nm、1310nm和1550nm接口廣域網(wǎng)物理層速率9.58464Gb/s（需要進(jìn)行速率適配）提供OC-192接口（SONET/SDH)傳送SONET/SDH幀（SDH幀封裝EthernetMAC幀）2006年秋冬5.6.510Gbps以太網(wǎng)10GbE光接口：標(biāo)準(zhǔn)傳輸距離注1：LX4支持MMF(0-300m)和SMF(0-10km)注2：距離取決于MMF類型(OM3/0M2/OM1)10GBase-ER10GBase-LW10GBase-LR10GBase-LX410GBase-SW10GBase-SR10GBase-EW65m300m10Km40Km850nmLANSerialMMF850nmWANSerialMMF1300nmLANWWDMMMF11310nmLAN

SerialSMF1310nmWAN

SerialSMF1550nmLAN

SerialSMF1550nmWAN

SerialSMF1310nmLANWWDMSMF12006年秋冬5.6.6附加議題-以太接入網(wǎng)以太接入網(wǎng)IEEE802.3ah-2004又稱第一公里以太網(wǎng)：EFM目的充分利用現(xiàn)有的電信網(wǎng)絡(luò)接入基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行在運(yùn)營(yíng)商的：接入光纖、電話電纜、小區(qū)用戶線基本參數(shù)光纖：100/1000Mbps，單/雙芯，10~20公里銅纜：2Mbps/3公里，10Mbps/300米2006年秋冬5.6.6附加議題-速率協(xié)商接口速率自動(dòng)協(xié)商Auto-Negotiation使用雙絞線連接時(shí)，自動(dòng)選用最佳接口接口提供形式10/100BASE-TX10/100/1000BASE-T協(xié)商優(yōu)先級(jí)a)1000BASE-T全雙工/半雙工b)100BASE-TX全雙工/半雙工c)10BASE-T全雙工/半雙工2006年秋冬5.6.6附加議題-PoEPoE：IEEE802.3af-2003通過以太網(wǎng)端口(MDI)對(duì)連網(wǎng)設(shè)備(DTE)供電