第十章-千兆位以太网
H3C S5024P-EI千兆以太网交换机 快速入门
3.3 登录Web设置页面 ···································································· 3-6 4 故障排除······························································································ 4-1 5 附录 - 系统规格 ··················································································· 5-1 6 附录 - 端口属性 ··················································································· 6-1
1: 电源接口
2: 接地柱
S5024P-EI 没有电源开关，连接电源线相当于直接给交换机通电。
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Packet Over SDH技术
一、引言目前世界电话业务年增长率仅为8%，数据通信业务增长率却超过100%，尤其是Internet，进入20世纪90年代中期以来一直以300%的速率在增长。
虽然现阶段总体来说，数据通信量与语音相比仍然较小，约为1：4，但数据业务量的爆炸性增长（据有关专家预测，6年后，纯语音和数据流量将完全颠倒，变为1：99）以及基于IP的分组交换技术的飞速发展，网络运营商们清楚的意识到未来将是“数据为王”，网络运营的未来不在于语音，而在于数据。
据 CIMI公司估计，在不久的将来，业务供应商80％的收益将来自数据业务。
因此，建设一个宽带的骨干网显得十分必要。
由于TCP/IP已是事实上的标准，因此在网络层采用IP协议已无可非议。
而光纤由于它的高质量、高带宽以及低成本成为首选的物理介质。
因此，目前真正的焦点集中在数据链路层的实现。
目前有两种方法，一种是在IP和SDH之间采用ATM技术，就是所谓的IP Over ATM技术。
另一种就是取消ATM技术，也就是所谓的Packet Over SDH（也可简称为POS）技术。
如图1所示：二、IP over ATMIP over ATM技术的方式是，它只对数据流的第一个数据包进行路由地址处理，按路由转发，随后按已计算的路由在ATM网上建立虚电路VC，以后的数据包沿着VC以直通（cut-Through）方式进行传输，不再经过路由器，从而将数据包的转发速度提高到第二层交换的速度。
图1 两种技术的结构图 IP 和ATM技术结合的难点在于：首先IP是面向无连接的技术，而ATM技术是面向连接的；其次，IP和ATM都有自己的地址格式和寻址方式。
如何把每个IP包映射到ATM的VC上去？每次IP地址和ATM地址如何进行转换。
三、POS1．产生背景宽带IP网技术近一年来发展非常迅速。
千兆位以太网技术已成熟，被大量使用，千兆位以太网标准日趋成熟，其标准已经通过并发布。
千兆位以太网中采用专门传输装置在单模光纤上传递距离已达100公里。
IEEE 802.3 局域网协议
以太网Ethernet：IEEE 802.3 局域网协议（Ethernet LAN protocols as defined in IEEE 802.3 suite）以太网协议是由一组IEEE 802.3 标准定义的局域网协议集。
在以太网标准中，有两种操作模式：半双工和全双工。
半双工模式中，数据是通过在共享介质上采用载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）协议实现传输的。
它的主要缺点在于有效性和距离限制，链路距离受最小MAC 帧大小的限制。
该限制极大的降低了其高速传输的有效性。
因此，引入了载波扩展技术来确保千兆位以太网中MAC 帧的最小长度为512 字节，从而达到了合理的链路距离要求。
当前定义在光纤和双绞线上的传输速率有四种：•10 Mbps －10Base-T 以太网•100 Mbps －快速以太网•1000 Mbps －千兆位以太网（802.3z）•10 千兆位以太网－IEEE 802.3ae本文我们主要讨论以太网的总体概况。
有关快速以太网、千兆位以太网以及10 千兆位以太网的具体内容将在其它文档中另作介绍。
以太网系统由三个基本单元组成：1物理介质，用于传输计算机之间的以太网信号；2介质访问控制规则，嵌入在每个以太网接口处，从而使得计算机可以公平的使用共享以太网信道；3以太帧，由一组标准比特位构成，用于传输数据。
在所有IEEE 802 协议中，ISO 数据链路层被划分为两个IEEE 802 子层，介质访问控制（MAC）子层和MAC －客户端子层。
IEEE 802.3 物理层对应于ISO 物理层。
MAC 子层有两个基本职能：•数据封装，包括传输之前的帧组合和接收中、接收后的帧解析/ 差错检测。
•介质访问控制，包括帧传输初始化和传输失败恢复。
介质访问控制（MAC）－客户端子层可能是以下一种：•逻辑链路控制（LLC），提供终端协议栈的以太网MAC 和上层之间的接口，其中LLC 由IEEE 802.2 标准定义。
Cisco Catalyst 4500系列线卡 说明书
产品简介快速以太网和千兆位以太网线卡Cisco ® Catalyst ® 4500系列可扩展、模块化、高密度交换机提供了性能出众的第二、三、四层交换及智能服务，实现了网络控制和永续性。
这些交换机提供了多种快速以太网和千兆位以太网线卡，包括针对企业与商用交换解决方案的桌面、分支机构骨干和服务器，以及服务供应商城域以太网而优化的光纤及铜缆接口。
千兆位以太网线卡包括经济有效的高性能1000BASE-X 千兆位接口转换器(GBIC)、小型可插拔(SFP)千兆位以太网线卡和高密度10/100/1000BASE-T 三速自动检测、自动协商千兆位以太网线卡。
快速以太网线卡包括各种线速10/100、100-FX 、100BASE-LX10和100BASE-BX-D 密度。
以太网电源线卡Cisco Catalyst 4500系列提供了部署和运营标准以太网电源（PoE ）网络互联所需的线卡、电源和附件。
当将一个符合IEEE 802.3af 标准或思科预标准上电设备连接到PoE 线卡时，PoE 在长达100米的标准第5类非屏蔽双绞线（UTP ）电缆上提供了–48 VDC 电源。
IP 电话、无线基站、摄像机和其他符合IEEE 标准的端口连接设备无需墙壁电源，可使用Cisco Catalyst 4500系列PoE 线卡提供的电源。
此功能使网络管理员能集中控制电源，不必在天花板和其他可能安装上电设备的地方安装插座。
尽管所有如“PoE”、 “馈线电源”和“话音”电源及线卡等说法都是同义词，仍存在两个版本：思科预标准和IEEE 802.3af 标准版本。
每个Cisco Catalyst 4500系列机箱和PoE 电源都支持IEEE 802.3af 标准，而思科预标准电源实施则确保与现有思科上电设备向后兼容。
所有符合IEEE 802.3af 标准的线卡都可区分IEEE 或思科预标准上电设备和未上电网络接口卡(NIC)；确保只在连接了适当设备时供电。
TO-LINK TL-SL1351 48+3G千兆以太网交换机 说明书
用户手册TL-SL135148+3G千兆以太网交换机Rev: 1.0.1声明Copyright © 2009 深圳市普联技术有限公司版权所有，保留所有权利未经深圳市普联技术有限公司明确书面许可，任何单位或个人不得擅自仿制、复制、誊抄或转译本书部分或全部内容。
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目录物品清单 (1)第一章用户手册简介 (2)1.1 用途 (2)1.2 条款/使用方法 (2)1.3 用户手册概述 (2)第二章产品介绍 (3)2.1 产品概述 (3)2.2 性能特征 (3)第三章硬件安装 (5)3.1 安装在桌面上的方法 (5)3.2 安装在机架上的方法 (5)3.3 可选的SFP模块的安装.......................................................................3.4 初始化................................................................................................ 第四章外观部分指示说明..........................................................4.1 前面板................................................................................................4.2 后面板 (9)附录技术资料详细说明 (10)1物 品 清 单小心打开包装盒，检查包装盒里应有以下配件：一台TL-SL1351交换机一根交流电源线一本用户手册一张保修卡两个用来固定在机架上的L 型支架及其他配件如果发现有所损坏或有任何配件短缺的情形，请及时与当地经销商联系。
光纤以太网
• 最小帧长越长，允许的网络站点距离越远。 • 但最小帧长加大将导致短帧填充过多而降低效率。
时间槽：
• 即碰撞时隙，碰撞发生在帧开始发送后碰撞时隙时间 长度内，超过此时间长度还没有碰撞的话就一定不会 碰撞。 • IEEE 802.3标准中，最小帧长64字节，即512bit，10M 以太网中对于51.2s。
• 不需要改变网络其他硬件，只需用交换机替换共享式 HUB。 • 同时提供多个通道，允许多对用户同时通信。 • 能提供更高带宽和速度。
全双工交换式局域网
在广域网上的连接通常是全双工的，但以前局域网一直工 作在半双工方式下。 原因：在总线方式下采用CSMA/CD协议，如果两台工作 站同时发送就会产生碰撞，所以只能是半双工方式。 所谓全双工FDX（full-duplex）是在一个连接上同时进行 数据的接收和发送。在10BASE-T的局域网中，虽然使用 两对双绞线与集线器相连，一对用于发送，另一对用于接 收，但根据10BASE-T规定，在发送时必须在接收电缆上 监听碰撞信号，而不能接收数据，所以也作为半双工方式 工作。
10M 以太网 10M 以太网 10M 以太网 100M 以太网 100M 以太网 100M 以太网 1000M 以太网 1000M 以太网 1000M 以太网
后退等待时间=r ST
0 r<2k k min(n,10) 重发次数n<15(802.3标准规定)
最小帧长： Lmin 2
• • • • 载波监听 冲突检测 干扰（拥挤）：jamming信号 等待
以太网数据的发送
• • • • 先听后发 边听边发 冲突停发 延迟重发
以太网数据的接收
• 在接收过程中，以太网中的各节点同样需要监测信道 状态。如果在整个接收过程中没有发生冲突，接收节 点在收到一个完整的数据后即可对数据进行接收处理。
以太网详解
以太网详解1.以太网是什么?以太网(Ethernet)最早是由Xerox(施乐)公司创建的局域网组网规范，1980年DEC、Intel和Xeox三家公司联合开发了初版Ethernet规范—DIX 1.0，1982年这三家公司又推出了修改版本DIX 2.0，并将其提交给EEE 802工作组，经IEEEE成员修改并通过后，成为IEEE的正式标准，并编号为IEEE 802.3。
虽然Ethernet规范和IEEE 802.3规范并不完全相同，但一般认为Ethernet和正IEEE 802.3是兼容的。
以太网是应用最广泛的局域网技术。
根据传输速率的不同，以太网分为标准以太网(10Mbit/s)、快速以太网(100Mbis)千兆以太网(1000Mbs)和万兆以太网(10Gbit/s)，这些以太网都符合IEEE 802.3是兼容的。
2、标准以太网标准以太网是最早期的以太网，其传输速率为10Mbts，也称为传统以太网。
此种以太网的组网方式非常灵活，既可以使用粗、细缆组成总线网络，也可以使用双绞线组成星状网络，还可以同时使用同轴电缆和双绞线组成混合网络。
这些网络都符合EE8023标准，EEE8023中规定的一些传统以太网物理层标准如下。
①10 Base-2：使用细同轴电缆，最大网段长度为185m。
②10 Base-5：使用粗同轴电缆，最大网段长度为500m。
③10 Base-T：使用双纹线，最大网段长度为100m。
④10 Boad-36：使用同轴电缆，最大网段长度为3600m。
⑤10 Base-F：使用光纤，最大网段长度为2000m，传输速率为10Mb/s。
以土标准中首部的数字代表传输速率，单位为Mbis;末尾的数字代表单段网线长度(基准单位为100m);Base表示基带传输，Broad表示宽带传输。
3、快速以太网随着网络的发展和各项网络技术的普及，标准以太网技术已难以满足人们对网络数据流量和速率的需求。
1993年10月以前，人们只能选择价格昂贵、基于100Mbs光缆的FDD技术组建高标准网络，1993年10月，Grand Junction 公司推出了世界上第一台快速以太网集线器FastSwitch10/100和百兆网络接口卡Fast NIC 100，快速以太网技术正式得到应用。
千兆交换机资产分类
千兆交换机资产分类
千兆交换机是一种以太网交换机，有多种形式和大小。
根据交换机使用的网络传输介质及传输速度的不同，我们一般可以将局域网交换机分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆（G位）以太网交换机、10千兆（10G位）以太网交换机等。
在资产分类方面，我找到了《固定资产等资产基础分类与代码》国家标准（GB/T 14885-2022）。
这个标准将固定资产分为六大类：房屋建筑物、机械设备、电气设备、交通运输工具、仪器仪表和文艺品。
其中，电气设备包括电力设备、通信设备、计算机及其他电子设备等。
因此，千兆交换机应该属于计算机及其他电子设备类别中的一种。
计算机网络实用技术53
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图5-16 千兆位以太网与多个交 换机的连接原理
ห้องสมุดไป่ตู้
第4章 计算机局域网
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5.3.4 万兆以太网
2002年正式发布的802.3ae 10GE标 准，万兆以太网技术标准的体系结构有 以下几层：
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图5-14快速以太网的网络拓扑结构图
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5.3.3 千兆位以太网
千兆位以太网是IEEE802.3标准的扩展，在 保持与以太网和快速以太网设备兼容的同时， 提供1000Mbps的数据带宽。与IEEE802.3网 络采用同样的帧格式、大小和CSMA/CD介质 访问控制方法以及管理方式。它最初要求使 用光纤电缆，但现在在五类非屏蔽双绞线电 缆和同轴电缆系统中也能很好地实现。此外， IEEE标准将支持最大距离为500m的多模光纤、 最大距离为2000m的单模光纤和最大距离为 25m的同轴电缆。
第4章 计算机局域网
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图5-13两极交换机快速以太网组网图
第4章 计算机局域网
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3．快速以太网的拓扑结构
100BASE-T除了在传输介质、网卡、工 作站、集线器以及服务器硬件组成上与 10BASE-T相同外，还保持了10BASE-T的网 络拓扑结构，即所有站点都连接到集线器或 交换机上，而集线器与站点间的最大距离仍 为100m。由于100BASE-T对MAC层的接口 有所拓展，因此快速以太网的拓扑结构形式 也有相应的发展。100BASE-T拓扑规则如下：
以太网卡品牌以及型号详细介绍(图)
网卡：网卡是一个网络产品的大类，是指安装在主机里，通过网络连接线（双绞线、光纤线缆、同轴电缆等）与网络交换机（以太网交换机、FC交换机、ISCSI 交换机等）、或与其它网络设备（存储设备、服务器、工作站等）连接，从而形成一个网络的硬件设备。
以太网卡：学名Ethernet Adapter，传输协议为IP协议，一般通过光纤线缆或双绞线与以太网交换机连接。
接口类型分为光口和电口。
光口的以太网卡一般都叫做光纤以太网卡（简称：光纤网卡）。
电口目前常用接口类型为RJ45，一般都叫做电口网卡(RJ45网卡/网口网卡/铜缆网卡)，用来与双绞线连接，也有与同轴电缆连接的接口。
PCI百兆光纤网卡PCI-E百兆光纤网卡台式机光纤网卡PCI千兆光纤网卡PCI-E千兆光纤网卡光纤以太网卡千兆单口服务器光纤网卡千兆双口服务器光纤网卡服务器光纤网卡千兆四口服务器光纤网卡万兆单口服务器光纤网卡网卡以太网卡万兆双口服务器光纤网卡PCI千兆网卡台式机电口网卡PCI-E千兆网卡电口网卡千兆单口服务器网卡服务器电口网卡千兆双口服务器网卡千兆四口服务器网卡万兆双口服务器网卡以下内容主要介绍电口网卡，电口网卡也可以叫做RJ45网卡、网口网卡、铜缆网卡，也有很多人简称以太网卡。
我比较习惯叫电口网卡。
电口网卡：电口网卡是一款最为常见的网卡产品，也是应用范围最广的一款接口类型网卡，主要得益于双绞线以太网应用的普及。
因为这种RJ-45接口类型的网卡就是应用于以双绞线为传输介质的以太网中，它的接口类似于常见的电话接口RJ-11，但RJ-45是8芯线，而电话线的接口是4芯的，通常只接2芯线（ISDN的电话线接4芯线）。
在网卡上还自带两个状态批示灯，通过这两个指示灯颜色可初步判断网卡的工作状态。
接口类型：台式机所用的PCI总线类型和PCI Express总线类型电口网卡。
笔记本专用的PCMCIA总线接口的网卡，因其结构限制，所以通常不直接提供RJ-45接口，而是通过一条转接线来提供的，不过也有一些PCMCIA笔记本专用网卡直接提供RJ-45以太网卡。
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第十章 千兆位以太网
史忠植
中国科学院计算技术研究所
2019/8/13
史忠植 高级计算机网络
1
内容提要
10.1 概述 10.2. 千兆位以太网的模型 10.3 路由技术 10.4 载波扩充 10.5 帧突发 10.6 半双工方式 10.7 全双工方式 10.8 光纤通信技术 10.9 千兆以太网技术的应用
环境与工作站连接，进行网络协议、应用、分布式系统方
法学、工作站操作系统及性能保证等方面的研究。杰出的
工作有ATM纠错、流和拥塞控制、协议体系结构及ATM协议
接口等。
*美国的Nettar主要研究Gigabit网络应用，其研究成员
来自Pittsburgh。他们利用HIPPI开关及ATM/SONET连
接HIPPI开关，并将CMU的各种计算机与Pittsburgh的巨
兆以太网发展的里程碑。
千兆以太网使用802.3以太网帧格式，允许以1000Mbps的
速率进行半双工、全双工操作。按IEEE802.3x的规定，
通过全双工、交换方式连接的两个节点可同时发送、接收
数据包。千兆以太网在双工操作模式中延续同样的标准。
而且千兆以太网采用标准以太网的流控方法避免网络拥塞
和超载。在单工操作模式中，千兆以太网也采用同样的
Single mode fiber
Copper
Half duplex
Multimode fiber
Copper
Campus backbone Building backbone Wiring closet
Upgrade Server farms
Server farms Desktops
2019/8/13
容十分广泛，主要有呼叫、多路复用、拥塞控制、计算机与网络界
面（如超级计算机的整合、网络虚拟存储机制）及Gigabit应用等
。该工程已产生了不少有趣的结果，包括对多媒体协议的支持、拥
塞控制与回避。在XUNET工程中，也有来自哥伦比亚大学、宾夕法
尼亚大学的研究人员。NCSA（National Center for
10.10未来的10Gbps以太网
2019/8/13
史忠植 高级计算机网络
2
10.1 概述
基于千兆位网络的分布式计算需要千兆位网络。如卡内基 －梅隆大学利用HIPPI连接Cray-MP及CM-2计算机，以 处理大型化工厂的任务调度。再如，加利福尼亚大学洛杉 矶分校（UCLA）的研究人员利用CM-2及另一超级并行 机进行海洋与大气层交互作用的并行处理模型的研究，目
10.1 概述
Topology
Objective
Modes
Media
Application
Switched
High Throughput
Long distance
Shared
Low cost Short distance
Full duplex Half duplex
Multimode Fiber
10 Mbps 100 m 500 m 2 km 25 km
100 Mbps 100 m 100 m 412 m (half-duplex) 2 km (full-duplex) 20 km
1000 Mbps 100 m 25 m 220 m (half-duplex) 5 km
2019/8/13
史忠植 高级计算机网络
的在于模拟几十年的长期天气效益，每单元计算时间约为 100ns，交换数据约5MB至10MB。以上这些计算显然需 要Gigabit网络。
2019/8/13
史忠植 高级计算机网络
3
10.1 概述
1998年6月29日，千兆以太网联盟于加利福尼亚 PALO
ALTO正式宣布了千兆以太网标准IEEE 802.3Z。这是千
史忠植 高级计算机网络
6
10.1 概述
*德国的RERKOM研究环境中铺设了大量光纤，购置了高速网及
高性能工作站。目前主要研究ATM技术。
*AT&T与加利福尼亚大学伯克利分校、Illinois大学和
Wisconsin大学等联合启动了实验大学网络（XUNET），研究基于信
元的广域网计划。1990年XUNET扩展为Blanca验证环境。其研究内
型计算机互连，主要研究异构系统分布处理性能中协议及
操作系20统19/8的/13 设计。
史忠植 高级计算机网络
8
10.1 概述
*美国的CASA建立于1990年，它是美国 ARPA/NSF的一个测试试验基地。主要研究分布式 超级计算机，并连接了美国西部的主要超级计算 机实验室，如LosAlamos国家实验室、California 技术学院（CalTech）、SanDigo超级计算机中心 （SDSC）及JetPropulsion实验室（JPC）等。正 在研究的应用项目主要包括超级计算机间基于网 络的通信、采用大量数据的化学反应计算、交互 式地理应用及气象预报等。该工程主要利用 SONE20T19/O8/13C-3长途线路史忠连植 接高级计L算A机网N络L（Los Alamos 9
于千兆位以太网。
4． 千兆位以太网是迄今数据速率最高的局域网，但是
CSMA/CD基本访问方法，解决共享介质的访问冲突问题
。千兆以太网与10BASE-T、100BASE-T技术的地址向后
2019/8/13
史忠植 高级计算机网络
4
10.1 概述
特征
10BASE-T
100BASE-T
1000BASE-T
数据速度
UTP5
STP coax
Multimode Fiber
Single mode Fiber
Supercomputing Applications）的Catlell是当今高速应用的专家
，AT&T的Fraster是信元网络的专家。
2019/8/13
史忠植 高级计算机网络
7
10.1 概述
*Aurora是位于美国东部的测试环境，其中配置了
BellcoreSunshineATM交换机及IBM的PlaNET交换机。测试
千兆位以太网的特点
1． 千兆位以太网更显著地提高了传统以太网的原生带
宽，比后者高出100倍。
2． 千兆位以太网使用传统的CSMA/CD介质访问控制协
议。因此它和传统以太网，快速以太网有良好的兼容性，
容易互相配合在一起工作，网络的升级也很容易。
3． 保护原有网络的投资。可以保留现有网络的应用程
序、操作系统和网络层协议。原有的网络管理软件也适用