以太网详细介绍

Balanced Copper Xcvr Shielded Balanced Copper Cable
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zqiangwu@
GBN支持的传输供介质
1000 Mbps MAC (Media Access Control) 802.3z CSMA/CD Ethernet
1000BaseLX (1300 nm)

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Syllabus
100M以太网 1000M以太网 10G以太网 不同以太网的接口规范

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GBN功能单元的设计要求
Ethernet Upper Layers

IEEE 802.3z 目标

品

由于采用CSMA/CD协议，可与10BASE-T并行工作，避免了 协议转换造成的系统开销，因此效率更高

标准化已经形成，而代价却比较低廉
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FDDI系统

FDDI规定了利用光纤媒体，以100Mbps的速率传输的基于令牌 的双环局域网技术

FDDI最重要的特性在于它采用光纤作为传输媒体。FDDI可利 用两种类型的光纤：单模和多模。

在一般的环型网络中，只有一个主时钟，但是由于在绕环运 行时，时钟信号会有一点点的偏移，虽然偏移量不是很大， 但每个节点产生的偏移累积起来还是相当可观的。 100Mbps光纤环中，由于速率的大幅提高，因此，时钟偏移

的现象更为严重。因此，FDDI标准规定使用分布式的时钟偏
移解决方法。每个节点有独立的时钟和弹性缓冲器。进入节 点缓冲器的数据，其时钟是按照输入信号的时钟确定的，但
MAC PHY
8B/10B Encoding/Decoding
Copper PHY Encoder/Decoder Unshielded Twisted Pair Xcvr Unshielded Twisted Pair
•
MAC ＆ PHY标准

简单
利用现有技术
LWL SWL Fiber Optic Fiber Optic Xcvr Xcvr Single-Mode Multimode or Multimode Fiber Fiber
1000BASE-SX
160MHz
220m
62.5um 多模
50um 多模 50um 多模 1000BASE-CX 1000BASE-T STP UTP 5 Class
8B/10B
8B/10B 8B/10B 8B/10B
Trellis/Viterbi
200MHz
400MHz 500MHz
275m
500m 550m 25m
1997
1999
1995
Ethernet FDDI
10x 100x
Fast Ethernet/ OC-3 ATM
1000x
Gigabit Ethernet/ OC-12, 48 ATM
迎合带宽与服务的需求！
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10 Gigabit Ethernet/ OC-192 ATM/PoS
125MHz
100m
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GBN技术特点

千兆位以太网标准IEEE802.3z

1000Mbps通信速率


802. 3以太网帧格式
载波侦听多路访问和冲突检测(CSMA/CD)技术 在一个冲突域中支持一个中继器(Repeater)
10BASE-T和100BASE-T向下兼容技术
传输介质 传输技术 传输速率 数据速率 介质段长 物理范围

100BASE-TX 2 对，STP/5 类 UTP 4B5B，NRZI ， MLT-3 125 MBaud 100 Mbps 100 m 200 m
100BASE-FX 2 对，光纤 4B5B，NRZI 125 MBaud 100 Mbps 100 m 400 m
Long Reach Lasers: 15 to 60 km
1000BaseSX ~850 nm “Long-Haul Copper” (802.3ab) 1000BaseCX Copper
Balanced Shielded Cable
//
25m 机房内 100m 写字间 220m 500m 550m 楼宇内的主干 5 km 校园网主干
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千兆网的技术规范
规范名称
1000BASE-LX
传输介质
62.5um 多模 50um 多模 10um 单模 62.5um 多模
编码方式
8B/10B 8B/10B 8B/10B 8B/10B
传输带宽
500MHz 400/500MHz
传输距离
550m 550m 5000m


它与10BASE-T一样采用了IEEE802.3 CSMA/CD的MAC协议
层，并具有同样的星型拓扑结构
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100BASE-T特点

采用所有一般以太网做媒体，从而保护了现有网络投资，无 需网线的改变 采用现在流行的简单网络管理协议SNMP的网管软件和以太 网管理信息库（以太MIB），所以完全兼容于现有的网管产
100BASE-T4 4 对，3、4、5 类 UTP 8B6T，NRZ 25 MBaud 100 Mbps 100 m 200 m
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100Mbps 快速以太网
与10Mbps网络的比较： •拓扑结构和媒体布线方法几乎完全一样； •传输率快10倍； •帧结构和介质访问控制方式沿用IEEE802.3。
3种不同的物理层标准：
MAC子层 100BaseTX 2对5类 UTP
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100BaseFX
100BaseT4 4对3类 UTP
光纤
快速以太网

100BASE-T快速以太网标准是直接由10BASE-T以太网标准 发展而来的，是10BASE-T以太网标准的扩展 它保留了众所周知的以太网的观念，同时开发了新的传输技 术，使网络速度提高了十倍
FDDI的逻辑拓扑是一个逻辑环。物理拓扑有星型或是环型。 FDDI规范定义了两种节点的入网方式。单端口连接点（SAS） 连接到双环的一个环上，而双端口连接点（DAS）

FDDI
DAS SAS 2005© zqiangwu@ 集中

802.3 帧格式 半/全双工 CSMA/CD
Media Access Control (MAC) Full Duplex and/or Half Duplex Logical “Media Independent Interface” GMII (Optional)
优化流量控制
传输介质是向前兼容
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FDDI帧格式 (2)
PA SD FC DA SA INFO FCS ED FS
SA：源地址。标识发送帧的那个节点地址。和目的地址一 样，也包括6个字节多路或广播的地址 INFO：数据。包含上层传送过来的数据或控制信息 FCS：帧校验序列。长度为4个字节。由源节点根据帧的内 容，填入循环冗余校验的值。目的节点重新计算该值， 以判断该帧在传输过程中是否出现差错。 ED：结束定界符。包含一些非数据信息用以标识帧的结束。 FS：帧状态。一个字节。使源节点可以判定是否该帧出现 了差错和该帧是否被接收节点确认和复制。
Gigabit Interface Cards (GBICs)
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RJ45
802.3z and 802.3ab 传输介质
1000BaseLX ~1300 nm
{
{
{ {
9u Singlemode
50u Multimode 62.5u Multimode 50u Multimode 62.5u Multimode 4 pr Cat 5 UTP
10,000x
Syllabus
100M以太网 1000M以太网 10G以太网 不同以太网的接口规范

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快速以太网

快速以太网通过在物理层减少每一位的传输时间来提高网络的 带宽。为保持兼容性，快速以太网保留了 802.3 的分组格式、 接口以及算法和规则，只是减少位时。 由于双绞线（光纤）星型拓扑结构的优点，所有的快速以太网 均采用双绞线（或是光纤）星型拓扑结构。根据不同的传输介 质，可分为以下三类。
1000BaseSX (780–850 nm)
MMF 550m SMF 3 km
IEEE 802.3z
MMF 220–500m
1000BaseCX Copper Balanced Shielded Cable 25m
1000BaseT Copper Category 5 UTP 100m
IEEE 802.3ab
是，从缓冲器中输出的信号的时钟是根据节点的时钟确定的。
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FDDI帧格式 (1)
PA SD FC DA SA INFO FCS ED FS
PA：前导位。用以和节点的时钟同步，对于每个节点预 示着一个帧的到来 SD：开始定界符。一个字节，表明了一个帧的开始，它 包括与其他帧不同的信号模式 FC：帧控制。格式为“CLFFZZZZ”，C标识是同步帧还是 异步帧，L标识使用16位还是48位地址，FF标识是 LLC帧还是MAC控制帧，最后几位标识控制帧的类型 DA：目的地址。包含单路、多路或广播的地址，6字节
高速网络技术