思科第一册第九章

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1、思科第一册第九章标准以太网、快速以太网、千兆以太网与万兆以太网之间的差异在于物理层，通常称作以太网PHY。以太网遵守IEEE802.3标准。目前为通过光缆和双绞线电缆的运行定义了四种数据速率：10Mbps-10Base-T以太网100Mbps-快速以太网1000Mbps-千兆以太网10Gbps-万兆以太网虽然这些不同的数据速率会实现许多不同的以太网，但此处只介绍较常用的以太网实现方法。图中所示为以太网PHY的部分特征。本节将讨论在物理层运行的以太网部分，先从10Base-T开始，然后讨论10Gbps的变体。主要的10Mbps以太网包

2、括：使用同轴粗缆的10BASE5使用同轴细缆的10BASE2使用3类/5类非屏蔽双绞线电缆的10BASE-T早期的以太网10BASE5和10BASE2在物理总线中使用同轴电缆。这些实现方法现在已不再使用，新版802.3标准也不再支持它们。10Mbps以太网-10BASE-T10BASE-T采用曼彻斯特编码，通过两条非屏蔽双绞线电缆传送。早期的10BASE-T使用3类电缆。但现在一般使用5类或更高规格的电缆。10Mbps以太网被认为是传统的以太网，使用物理星型拓扑。以太网10BASE-T链路长度在100米以内都不需要集线器或中继器。1

3、0BASE-T使用两对四线对电缆，并且在每个终端以8引脚RJ-45连接器端接。连接到引脚1和2的线对用于发送，连接到引脚3和6的线对用于接收。图中所示为用于10BASE-T以太网的RJ45引脚。新的LAN一般不选择10BASE-T。但目前仍然存在许多10BASE-T以太网。10BASE-T网络中的集线器替换为交换机后，极大地增加了网络的吞吐量，延长了传统以太网的寿命。连接到交换机的10BASE-T链路支持半双工或全双工运行。100Mbps-快速以太网20世纪90年代中后期建立了几个新的802.3标准，用于规范通过以太网介质以100M

4、bps速度发送数据的方法。这些标准使用不同的编码要求来实现更高的数据速率。100Mbps以太网也称为快速以太网，可以使用双绞线铜缆或光纤介质来实现。最常见的100Mbps以太网有：使用5类或更高规格UTP电缆的100BASE-TX使用光缆的100BASE-FX由于快速以太网使用的较高频率的信号更易于产生噪音，因此100-Mbps以太网采用两个独立的编码步骤来增强信号的完整性。100BASE-TX100BASE-TX支持通过两对5类UTP铜线或两股光缆进行发送。100BASE-TX与10BASE-T一样，也使用两个线对和UTP引脚。但

5、100BASE-TX要求使用5类或更高规格的UTP。100BASE-T以太网采用4B/5B编码。像10BASE-TX一样，100Base-TX也是以物理星型拓扑连接。图中所示为物理星型拓扑的示例。但与10BASE-T不同的是，100BASE-TX网络一般在星型的中心使用交换机而不是集线器。几乎在100BASE-TX技术成为主流技术的同时，LAN交换机也得到广泛采用。共同的发展使它们自然而然地融入了100BASE-TX网络设计。100BASE-FX100BASE-FX标准使用的通信步骤与100BASE-TX相同，但它是通过光纤介质而不

6、是UTP铜缆来传送。这两种介质虽然编码、解码和时钟恢复步骤都相同，但信号发送不同-铜缆是电子脉冲，而光缆是光脉冲。100BASE-FX使用低成本光纤接口连接器（通常称为双工SC连接器）。光纤是点对点连接，即用于连接两台设备。这些连接可能是在两台计算机之间或两台交换机之间，也可能是在一台计算机与一台交换机之间。1000Mbps-千兆以太网千兆以太网标准的开发产生了UTP铜缆、单模光缆和多模光缆的规格。在千兆以太网中，传送相同比特的数据所需的时间，是100Mbps网络和10Mbps网络的几分之一。由于信号传送的时间更短，比特更容易产生杂

7、信，因此定时非常关键。性能问题取决于网络适配器或接口改变电平的速度，以及100米外的接收网卡或接口检测电压改变的可靠程度。在这些速度更快的以太网中，数据的编码和解码更为复杂。千兆以太网采用两个单独的编码步骤。当代码用于表示二进制比特流时，数据发送的效率更高。对数据进行编码可以实现同步、提高带宽利用效率以及改进信噪比特征。1000BASE-T以太网1000BASE-T以太网使用全部四对5类或更高规格的UTP电缆提供全双工发送。使用铜线的千兆以太网可使每个线对的速度从100Mbps上升到125Mbps，四个线对的总速度将升到500Mbp

8、s。又由于每个线对的信号都是全双工，因此500Mbps再度翻番而上升到1000Mbps。1000BASE-T使用4D-PAM5线路编码来获取1Gbps的数据吞吐量。这种编码方案可让四个线对同时发送信号。它将8位字节的数据转换为四个代码