① 乙太網從標準的10m傳輸速率發展到如今的萬兆網,其物理層有哪些變化
其實乙太網的標准在物理層的定義上並沒有大的變化。只是對一些具體的定義物理層媒體的傳輸技術做了擴展補充而已。例如,最初的定義的物理層的同軸電纜媒體的傳輸技術從10M擴展到1G,雙絞線(UTP線纜)媒體傳輸技術從10M-->10G,光纖媒體傳輸技術從100M-->100G/400G
② 萬兆乙太網的優缺點是什麼
其技術特色首先表現在物理層面上。萬兆乙太網是一種只採用全雙工與光纖的技術,其物理層(PHY)和OSI模型的第一層(物理層)一致,它負責建立傳輸介質(光纖或銅線)和MAC層的連接,MAC層相當於OSI模型的第二層(數據鏈路層)。在網路的結構模型中,把PHY進一步劃分為物理介質關聯層(PMD)和物理代碼子層(PCS)。光學轉換器屬於PMD層。PCS層由信息的編碼方式(如64B/66B)、串列或多路復用等功能組成。
其次,萬兆乙太網技術基本承襲了乙太網、快速乙太網及千兆乙太網技術,因此在用戶普及率、使用方便性、網路互操作性及簡易性上皆佔有極大的引進優勢。在升級到萬兆乙太網解決方案時,用戶不必擔心既有的程序或服務是否會受到影響,升級的風險非常低,同時在未來升級到40G甚至100G都將是很明顯的優勢。
第三,萬兆標准意味著乙太網將具有更高的帶寬(10G)和更遠的傳輸距離(最長傳輸距離可達40公里)。
第四、在企業網中採用萬兆乙太網可以最好地連接企業網骨幹路由器,這樣大大簡化了網路拓撲結構,提高網路性能。
第五、萬兆乙太網技術提供了更多的更新功能,大大提升QoS,具有相當的革命性,因此,能更好的滿足網路安全、服務質量、鏈路保護等多個方面需求。
最後,隨著網路應用的深入,WAN/MAN與LAN融和已經成為大勢所趨,各自的應用領域也將獲得新的突破,而萬兆乙太網技術讓工業界找到了一條能夠同時提高乙太網的速度、可操作距離和連通性的途徑,萬兆乙太網技術的應用必將為三網發展與融和提供新的動力。
萬兆乙太網還有十分明顯的應用特徵:
1)萬兆乙太網結構簡單、管理方便、價格低廉。由於沒有採用訪問優先控制技術,簡化了訪問控制的演算法,從而簡化了網路的管理,並降低了部署的成本,因而得到了廣泛的應用。
2)過去有時需採用數個千兆捆綁以滿足交換機互連所需的高帶寬,因而浪費了更多的光纖資源,現在可以採用萬兆互連,甚至4個萬兆捆綁互連,達到40G的寬頻水平。
3)採用萬兆乙太網,網路管理者可以用實時方式,也可以用歷史累積方式輕松地看到第2層到第7層的網路流量。允許「永遠在線」監視,能夠鑒別干擾或入侵監測,發現網路性能瓶頸,獲取計費信息或呼叫數據記錄,從網路中獲取商業智能。
4)乙太網的可平滑升級保護了用戶的投資,乙太網的改進始終保持向前兼容,使得用戶能夠實現無縫的升級,一方面不需要額外的投資升級上層應用系統,也不影響原來的業務部署和應用。
③ 千兆乙太網、萬兆乙太網與高速乙太網的區別
傳統乙太網(十兆乙太網)採用曼徹特斯編碼;
快速乙太網(百兆乙太網)採用4B/5B碼;
千兆乙太網採用8S/10B;
萬兆乙太網IEEE802.3提出的新的MB810編碼方式。
傳統乙太網物理層標准有10BASE2、10BASE5和10BASE-T三種,其中10BASE2為細纜乙太網,要求使用細同軸電纜,10BASE5為粗纜乙太網,要求使用粗同軸電纜,目前這兩種基本淘汰;10BASE-T是傳統乙太網中最常用的一種標准,使用雙絞線作為傳輸煤質。
快速乙太網物理層標准有100BASE-T2、100BASE-T4、100BASE-FX等幾種。其中100BASE-TX運行在兩隊五類雙絞線上,100BASE-T2運行在兩對三類雙絞線上,100BASE-T4運行在四對三類線上,100BASE-FX運行在光纖上,光纖可以使單摸也可以是多模。
千兆乙太網物理層標准有1000BASE-SX、1000BASE-LX 1000BASE-CX、1000BASE-TX等幾種。1000BASE-SX運行在多模光纖上,S指發出的光信號的波長形式;1000BASE-LX裕興在單模光纖上,L指發出的光信號是最短波長的形式;1000BASE-CX運行在同軸電纜上;1000BASE-TX運行在雙絞線上。
萬兆乙太網物理層標准有10GBASE-S(850nm短波)、10GBASE-L(1310nm長波)和10GBASE-E(1550nm長波)三種規格,最大傳輸距離分別是300m、10km、40km。
④ 乙太網有幾種組網方式特點是什麼
一、標准乙太網 開始乙太網只有10Mbps的吞吐量,使用的是帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問(CSMA/CD,Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)的訪問控制方法,這種早期的10Mbps乙太網稱之為標准乙太網。乙太網可以使用粗同軸電纜、細同軸電纜、非屏蔽雙絞線、屏蔽雙絞線和光纖等多種傳輸介質進行連接,並且在IEEE 802.3標准中,為不同的傳輸介質制定了不同的物理層標准,在這些標准中前面的數字表示傳輸速度,單位是「Mbps」,最後的一個數字表示單段網線長度(基準單位是100m),Base表示「基帶」的意思,Broad代表「帶寬」。 ·10Base-5 使用直徑為0.4英寸、阻抗為50Ω粗同軸電纜,也稱粗纜乙太網,最大網段長度為500m,基帶傳輸方法,拓撲結構為匯流排型;10Base-5組網主要硬體設備有:粗同軸電纜、帶有AUI插口的乙太網卡、中繼器 、收發器、收發器電纜、終結器等。 ·10Base-2 使用直徑為0.2英寸、阻抗為50Ω細同軸電纜,也稱細纜乙太網,最大網段長度為185m,基帶傳輸方法,拓撲結構為匯流排型;10Base-2組網主要硬體設備有:細同軸電纜、帶有BNC插口的乙太網卡、中繼器、T型連接器 、終結器等。 ·10Base-T 使用雙絞線電纜,最大網段長度為100m,拓撲結構為星型;10Base-T組網主要硬體設備有:3類或5類非屏蔽雙絞線、帶有RJ-45插口的乙太網卡、集線器、交換機、RJ-45插頭等。 · 1Base-5 使用雙絞線電纜,最大網段長度為500m,傳輸速度為1Mbps; ·10Broad-36 使用同軸電纜(RG-59/U CATV),網路的最大跨度為3600m,網段長度最大為1800m,是一種寬頻傳輸方式; ·10Base-F 使用光纖傳輸介質,傳輸速率為10Mbps;
二、快速乙太網
隨著網路的發展,傳統標準的乙太網技術已難以滿足日益增長的網路數據流量速度需求。在1993年10月以前,對於要求10Mbps以上數據流量的LAN應用,只有光纖分布式數據介面(FDDI)可供選擇,但它是一種價格非常昂貴的、基於100Mpbs光纜的LAN。1993年10月,Grand Junction公司推出了世界上第一台快速乙太網集線器Fastch10/100和網路介面卡FastNIC100,快速乙太網技術正式得以應用。隨後Intel、SynOptics、3COM、BayNetworks等公司亦相繼推出自己的快速乙太網裝置。與此同時,IEEE802工程組亦對100Mbps乙太網的各種標准,如100BASE-TX、100BASE-T4、MII、中繼器、全雙工等標准進行了研究。1995年3月IEEE宣布了IEEE802.3u 100BASE-T快速乙太網標准(Fast Ethernet),就這樣開始了快速乙太網的時代。 快速乙太網與原來在100Mbps帶寬下工作的FDDI相比它具有許多的優點,最主要體現在快速乙太網技術可以有效的保障用戶在布線基礎實施上的投資,它支持3、4、5類雙絞線以及光纖的連接,能有效的利用現有的設施。 快速乙太網的不足其實也是乙太網技術的不足,那就是快速乙太網仍是基於CSMA/CD技術,當網路負載較重時,會造成效率的降低,當然這可以使用交換技術來彌補。 100Mbps快速乙太網標准又分為:100BASE-TX 、100BASE-FX、100BASE-T4三個子類。 · 100BASE-TX:是一種使用5類數據級無屏蔽雙絞線或屏蔽雙絞線的快速乙太網技術。它使用兩對雙絞線,一對用於發送,一對用於接收數據。在傳輸中使用4B/5B編碼方式,信號頻率為125MHz。符合EIA586的5類布線標准和IBM的SPT 1類布線標准。使用同10BASE-T相同的RJ-45連接器。它的最大網段長度為100米。它支持全雙工的數據傳輸。 · 100BASE-FX:是一種使用光纜的快速乙太網技術,可使用單模和多模光纖(62.5和125um) 多模光纖連接的最大距離為550米。單模光纖連接的最大距離為3000米。在傳輸中使用4B/5B編碼方式,信號頻率為125MHz。它使用MIC/FDDI連接器、ST連接器或SC連接器。它的最大網段長度為150m、412m、2000m或更長至10公里,這與所使用的光纖類型和工作模式有關,它支持全雙工的數據傳輸。100BASE-FX特別適合於有電氣干擾的環境、較大距離連接、或高保密環境等情況下的適用。 · 100BASE-T4:是一種可使用3、4、5類無屏蔽雙絞線或屏蔽雙絞線的快速乙太網技術。100Base-T4使用4對雙絞線,其中的三對用於在33MHz的頻率上傳輸數據,每一對均工作於半雙工模式。第四對用於CSMA/CD沖突檢測。在傳輸中使用8B/6T編碼方式,信號頻率為25MHz,符合EIA586結構化布線標准。它使用與10BASE-T相同的RJ-45連接器,最大網段長度為100米。
三、千兆乙太網
千兆乙太網技術作為最新的高速乙太網技術,給用戶帶來了提高核心網路的有效解決方案,這種解決方案的最大優點是繼承了傳統以太技術價格便宜的優點。 千兆技術仍然是以太技術,它採用了與10M乙太網相同的幀格式、幀結構、網路協議、全/半雙工工作方式、流控模式以及布線系統。由於該技術不改變傳統乙太網的桌面應用、操作系統,因此可與10M或100M的乙太網很好地配合工作。升級到千兆乙太網不必改變網路應用程序、網管部件和網路操作系統,能夠最大程度地投資保護。 為了能夠偵測到64Bytes資料框的碰撞,Gigabit Ethernet所支持的距離更短。Gigabit Ethernet 支持的網路類型,如下表所示: 傳輸介質 距離 1000Base-CX Copper STP 25m 1000Base-T Copper Cat 5 UTP 100m 1000Base-SX Multi-mode Fiber 500m 1000Base-LX Single-mode Fiber 3000m 千兆乙太網技術有兩個標准:IEEE802.3z和IEEE802.3ab。IEEE802.3z制定了光纖和短程銅線連接方案的標准。IEEE802.3ab制定了五類雙絞線上較長距離連接方案的標准。 1. IEEE802.3z IEEE802.3z工作組負責制定光纖(單模或多模)和同軸電纜的全雙工鏈路標准。IEEE802.3z定義了基於光纖和短距離銅纜的1000Base-X,採用8B/10B編碼技術,信道傳輸速度為1.25Gbit/s,去耦後實現1000Mbit/s傳輸速度。 IEEE802.3z具有下列千兆乙太網標准: · 1000Base-SX 只支持多模光纖,可以採用直徑為62.5um或50um的多模光纖,工作波長為770-860nm,傳輸距離為220-550m。 · 1000Base-LX 多模光纖:可以採用直徑為62.5um或50um的多模光纖,工作波長范圍為1270-1355nm,傳輸距離為550m。 單模光纖:可以支持直徑為9um或10um的單模光纖,工作波長范圍為1270-1355nm,傳輸距離為5km左右。 · 1000Base-CX 採用150歐屏蔽雙絞線(STP),傳輸距離為25m。 2. IEEE802.3ab IEEE802.3ab工作組負責制定基於UTP的半雙工鏈路的千兆乙太網標准,產生IEEE802.3ab標准及協議。IEEE802.3ab定義基於5類UTP的1000Base-T標准,其目的是在5類UTP上以1000Mbit/s速率傳輸100m。 IEEE802.3ab標準的意義主要有兩點: (1) 保護用戶在5類UTP布線系統上的投資。 (2) 1000Base-T是100Base-T自然擴展,與10Base-T、100Base-T完全兼容。不過,在5類UTP上達到1000Mbit/s的傳輸速率需要解決5類UTP的串擾和衰減問題,因此,使IEEE802.3ab工作組的開發任務要比IEEE802.3z復雜些
四、萬兆乙太網
萬兆乙太網規范包含在 IEEE 802.3 標準的補充標准 IEEE 802.3ae 中,它擴展了 IEEE 802.3 協議和 MAC 規范使其支持 10Gb/s 的傳輸速率。除此之外,通過 WAN 界面子層(WIS:WAN interface sublayer),10千兆位乙太網也能被調整為較低的傳輸速率,如 9.584640 Gb/s (OC-192),這就允許10千兆位乙太網設備與同步光纖網路(SONET) STS -192c 傳輸格式相兼容。 · 10GBASE-SR 和 10GBASE-SW 主要支持短波(850 nm)多模光纖(MMF),光纖距離為 2m 到 300 m 。 10GBASE-SR 主要支持「暗光纖」(dark fiber),暗光纖是指沒有光傳播並且不與任何設備連接的光纖。 10GBASE-SW 主要用於連接 SONET 設備,它應用於遠程數據通信。 · 10GBASE-LR 和 10GBASE-LW 主要支持長波(1310nm)單模光纖(SMF),光纖距離為 2m 到 10km (約32808英尺)。 10GBASE-LW 主要用來連接 SONET 設備時, 10GBASE-LR 則用來支持「暗光纖」(dark fiber)。 · 10GBASE-ER 和 10GBASE-EW 主要支持超長波(1550nm)單模光纖(SMF),光纖距離為 2m 到 40km (約131233英尺)。 10GBASE-EW 主要用來連接 SONET 設備, 10GBASE-ER 則用來支持「暗光纖」(dark fiber)。 · 10GBASE-LX4 採用波分復用技術,在單對光纜上以四倍光波長發送信號。系統運行在 1310nm 的多模或單模暗光纖方式下。該系統的設計目標是針對於 2m 到 300 m 的多模光纖模式或 2m 到 10km 的單模光纖模式。
⑤ 概述乙太網的物理層主要指標及參數意義
物理層是OSI的第一層,它雖然處於最底層,卻是整個開放系統的基礎。物理層為設備之間
的數據通信提供傳輸媒體及互連設備,為數據傳輸提供可靠的環境。
a.媒體和互連設備
物理層的媒體包括架空明線、平衡電纜、光纖、無線信道等。通信用的互連設備指DTE和DCE
間的互連設備。DTE既數據終端設備,又稱物理設備,如計算機、終端等都包括在內。而DCE則
是數據通信設備或電路連接設備,如數據機等。數據傳輸通常是經過DTE——DCE,再經過
DCE——DTE的路徑。互連設備指將DTE、DCE連接起來的裝置,如各種插頭、插座。
LAN中的各種粗、細同軸電纜、T型接、插頭,接收器,發送器,中繼器等都屬物理層的媒體
和連接器。
b.物理層的主要功能
⑴為數據端設備提供傳送數據的通路,數據通路可以是一個物理媒體,也可以是多個物理媒
體連接而成.一次完整的數據傳輸,包括激活物理連接,傳送數據,終止物理連接.所謂激活,就是
不管有多少物理媒體參與,都要在通信的兩個數據終端設備間連接起來,形成一條通路.
⑵ 傳輸數據.物理層要形成適合數據傳輸需要的實體,為數據傳送服務.一是要保證數據能
在其上正確通過,二是要提供足夠的帶寬(帶寬是指每秒鍾內能通過的比特(BIT)數),以減少信
道上的擁塞.傳輸數據的方式能滿足點到點,一點到多點,串列或並行,半雙工或全雙工,同步或
非同步傳輸的需要.
⑶ 完成物理層的一些管理工作.
c.物理層的一些重要標准
物理層的一些標准和協議早在OSI/TC97/C16 分技術委員會成立之前就已制定並在應用了,
OSI也制定了一些標准並採用了一些已有的成果.下面將一些重要的標准列出,以便讀者查閱.
ISO2110:稱為"數據通信----25芯DTE/DCE介面連接器和插針分配".它與EIA(美國電子工業
協會)的"RS-232-C"基本兼容.
ISO2593:稱為"數據通信----34芯DTE/DCE----介面連接器和插針分配".
ISO4092:稱為"數據通信----37芯DTE/DEC----介面連接器和插針分配".與EIARS-449兼容.
CCITT V.24:稱為"數據終端設備(DTE)和數據電路終接設備之間的介面電路定義表".其功
能與EIARS-232-C及RS-449兼容於100序列線上.
⑥ 萬兆乙太網的主要特點和工作原理是什麼
萬兆乙太網相對於以往代表最高適用度的千兆乙太網擁有著絕對的優勢和特點。其技術特色首先表現在物理層面上。萬兆乙太網是一種只採用全雙工與光纖的技術,其物理層(PHY)和OSI模型的第一層(物理層)一致,它負責建立傳輸介質(光纖或銅線)和MAC層的連接,MAC層相當於OSI模型的第二層(數據鏈路層)。在網路的結構模型中,把PHY進一步劃分為物理介質關聯層(PMD)和物理代碼子層(PCS)。光學轉換器屬於PMD層。PCS層由信息的編碼方式(如64B/66B)、串列或多路復用等功能組成。
其次,萬兆乙太網技術基本承襲了乙太網、快速乙太網及千兆乙太網技術,因此在用戶普及率、使用方便性、網路互操作性及簡易性上皆佔有極大的引進優勢。在升級到萬兆乙太網解決方案時,用戶不必擔心既有的程序或服務是否會受到影響,升級的風險非常低,同時在未來升級到40G甚至100G都將是很明顯的優勢。
第三,萬兆標准意味著乙太網將具有更高的帶寬(10G)和更遠的傳輸距離(最長傳輸距離可達40公里)。
第四、在企業網中採用萬兆乙太網可以最好地連接企業網骨幹路由器,這樣大大簡化了網路拓撲結構,提高網路性能。
第五、萬兆乙太網技術提供了更多的更新功能,大大提升QoS,具有相當的革命性,因此,能更好的滿足網路安全、服務質量、鏈路保護等多個方面需求。
最後,隨著網路應用的深入,WAN/MAN與LAN融和已經成為大勢所趨,各自的應用領域也將獲得新的突破,而萬兆乙太網技術讓工業界找到了一條能夠同時提高乙太網的速度、可操作距離和連通性的途徑,萬兆乙太網技術的應用必將為三網發展與融和提供新的動力。
萬兆乙太網還有十分明顯的應用特徵:
1)萬兆乙太網結構簡單、管理方便、價格低廉。由於沒有採用訪問優先控制技術,簡化了訪問控制的演算法,從而簡化了網路的管理,並降低了部署的成本,因而得到了廣泛的應用。
2)過去有時需採用數個千兆捆綁以滿足交換機互連所需的高帶寬,因而浪費了更多的光纖資源,現在可以採用萬兆互連,甚至4個萬兆捆綁互連,達到40G的寬頻水平。
3)採用萬兆乙太網,網路管理者可以用實時方式,也可以用歷史累積方式輕松地看到第2層到第7層的網路流量。允許「永遠在線」監視,能夠鑒別干擾或入侵監測,發現網路性能瓶頸,獲取計費信息或呼叫數據記錄,從網路中獲取商業智能。
4)乙太網的可平滑升級保護了用戶的投資,乙太網的改進始終保持向前兼容,使得用戶能夠實現無縫的升級,一方面不需要額外的投資升級上層應用系統,也不影響原來的業務部署和應用。
乙太網技術的持續改進滿足了用戶不斷增長的需求,乙太網技術在發展過程中得到了不斷的改進,如物理介質從粗同軸電纜到細同軸電纜、雙絞線、光纖的擴展,網路功能從共享乙太網到全雙工、交換乙太網的進步,傳輸速率從10M到100M、1000M乃至10G的提升,極大地滿足了廣大用戶對各類應用的需求。