隨著網絡技術飛速發展,多媒體應用愈來愈多,對網絡的需求也越來越大,尤其是在服務器端上,100Mbps的速度已不能滿足要求。于是GigabitEthernet誕生了。就如同FastEthernet的起源一樣,GigabitEthernet也必須要能夠向下相容FastEthernet以及Ethernet。目前中大型企業新一代的區域網絡規劃中,GigabitEthernet普遍使用在區域網絡的骨干上,并以光纖介面為主流。在銅線(UTP)Gigabit部分,短期內則還不會像100baseTX那樣快速延伸至桌面。
以太網最初是由Xerox公司研制而成的,并且在1980年由DEC公司和Xerox公司共同使之規范成形。后來它被作為802.3標準為電氣與電子工程師協會(IEEE)所采納。
以太網的基本特征是采用一種稱為載波監聽多路訪問/沖突檢測CSMA/CD(CarrierSenseMultipleaccess/CollisionDetection)的共享訪問方案,即多個工作站都連接在一條總線上,所有的工作站都不斷向總線上發出監聽信號,但在同一時刻只能有一個工作站在總線上進行傳輸,而其他工作站必須等待其傳輸結束后再開始自己的傳輸。沖突檢測方法保證了只能有一個站在電纜上傳輸。早期以太網傳輸速率為10Mbps。
2.以太網技術標準
采用CSMA/CD(載波監聽多路存取和沖突檢測)介質訪問控制方式的局域網技術,最初由Xerox公司于1975年研制成功,1979年7月~1982年間,由DEC、Intel和Xerox三家公司制定了以太網的技術規范DIX,以此為基礎形成的IEEE802.3以太網標準在1989年正式成為國際標準。在20多年中以太網技術不斷發展,成為迄今最廣泛應用的局域網技術,產生了多種技術標準。
10base5;是原始的以太網標準,使用直徑10mm的50歐姆粗同軸電纜,總線拓撲結構,站點網卡的接口為DB-15連接器,通過AUI電纜,用MAU裝置栓接到同軸電纜上,末端用50歐姆/1W的電阻端接(一端接在電氣系統的地線上);每個網段答應有100個站點,每個網段最大答應距離為500m,網絡直徑為2500m,既可由5個500m長的網段和4個中繼器組成。利用基帶的10M傳輸速率,采用曼徹斯特編碼傳輸數據。
10Base2;是為降低10base5的安裝成本和復雜性而設計的。使用廉價的R9-58型50歐姆細同軸電纜,總線拓撲結構,網卡通過T形接頭連接到細同軸電纜上,末端連接50歐姆端接器;每個網段答應30個站點,每個網段最大答應距離為185m,仍保持10Base5的4中繼器/5網段設計能力,答應的最大網絡直徑為5x185=925m。利用基帶的10M傳輸速率,采用曼徹斯特編碼傳輸數據。與10base5相比,10Base2以太網更輕易安裝,更輕易增加新站點,能大幅度降低費用。
10base-T;是1990年通過的以太網物理層標準。10base-T使用兩對非屏蔽雙絞線,一對線發送數據,另一對線接收數據,用RJ-45模塊作為端接器,星形拓撲結構,信號頻率為20MHz,必須使用3類或更好的UTP電纜;布線按照EIA568標準,站點—中繼器和中繼器—中繼器的最大距離為100m。保持了10base5的4中繼器/5網段的設計能力,使10base-T局域網的最大直徑為500m。10Base-T的集線器和網卡每16秒就發出“滴答”(Hear-beat)脈沖,集線器和網卡都要監聽此脈沖,收到“滴答”信號表示物理連接已建立,10base-T設備通過LED向網絡治理員指示鏈路是否正常。雙絞線以太網是以太網技術的主要進步之一,10base-T因為價格便宜、配置靈活和易于治理而流行起來,現在占整個以太網銷售量的90%以上。
10base-F;是使用光纜的以太網,使用雙工光纜,一條光纜用于發送數據,另一條用于接收;使用ST連接器,星形拓撲結構;網絡直徑為2500m,定義了4種不同的規范:
10Base-FL;是10base-F中使用最多的部分,只有10base-FL連接時,光纜鏈路段的長度可達到2000m,與FOIRL設備混用時,混合段的長度可達1000m。
10Base-FB;是用來說明一個同步信令骨干網段,用于在一個跨越遠距離的轉發主干網系統中將專用的10Base-FB同步信令中繼器連接在一起。單個10base-FB網段最長可達2000m。
10Base-FP;是用來說明點對點的連接方式,一個網段的長度可達500m。一個光纜無源星形耦合器最多可連接33臺計算機。
100base-T;是以太網標準的100M版,1995年5月正式通過了快速以太網/100Base-T規范,即IEEE802.3u標準,是對IEEE802.3的補充。與10base-T一樣采用星形拓撲結構,但100Base-T包含4個不同的物理層規范,并且包含了網絡拓撲方面的許多新規則。
100Base-TX;使用兩對5類非屏蔽雙絞線或1類屏蔽雙絞線,一對用于發送數據,另一對用于接收數據,最大網段長度為100m,布線符合EIA568標準;采用4B/5B編碼法,使其可以125MHz的串行數據流來傳送數據;使用MLT-3(多電平傳輸-3)波形法來降低信號頻率到125/3=41.6MHz。100Base-TX使100Base-T中使用最廣的物理層規范。
100Base-FX;使用多模(62.5或125um)或單模光纜,連接器可以是MIC/FDDI連接器、ST連接器或廉價的SC連接器;最大網段長度根據連接方式不同而變化,例如:對于多模光纖的交換機-交換機連接或交換機-網卡連接最大答應長度為412m,假如是全雙工鏈路,則可達到2000m。100Base-FX主要用于高速主干網,或遠距離連接,或有強電氣干擾的環境,或要求較高安全保密鏈接的環境。
100Base-T4;是為了利用大量的3類音頻級布線而設計的。它使用4對雙絞線,3對用于同時傳送數據,第4對線用于沖突檢測時的接收信道,信號頻率為25MHz,因而可以使用數據級3、4或5類非屏蔽雙絞線,也可使用音頻級3類線纜。最大網段長度為100m,采用EIA568布線標準;由于沒有專用的發送或接收線路,所以100Base-T4不能進行全雙工操作;100base-T4采用比曼徹斯特編碼法高級的多的6B/6T編碼法。
100Base-T2;隨著數字信號處理技術和集成電路技術的發展,只用2對3類UTP線就可以傳送100Mbps的數據,因而針對100Base-T4不能實現全雙工的缺點,IEEE開始制定100Base-T2標準。100Base-T2采用2對音頻或數據級3、4或5類UTP電纜,一對用于發送數據,另一對用于接收數據,可實現全雙工操作;采用RJ45連接器,最長網段為100m,符合EIA568布線標準。采用名為PAM5x5的5電平編碼方案。
自動協商模式;在100Base-T問世以后,在以太網RJ-45連接器上可能出現的信號可能是5種以上不同的以太網信號(10Base-T、10base-T全雙工、100base-TX、100Base-TX全雙工或100Base-T4)中的任一種。為了簡化治理,3.11.71IEEE已推出了Nway(IEEE自動協商模式),它能使集線器和網卡知道線路另一端能有的速度,把速度自動調節到線路兩端能達到的最高速度(優先的順序為:100Base-T2全雙工,100Base-T2,100Base-TX全雙工,100Base-T4,100Base-TX,100Base-T全雙工,10Base-T)。這是增強型的10Base-T鏈路一體化信號方法,并與鏈路一體化反向兼容。這種技術避免了由于信號不兼容可能造成的網絡損壞。具有這種特性的裝置仍答應人工選擇可能的模式。
3.千兆以太網
千兆以太網技術作為最新的高速以太網技術,給用戶帶來了提高核心網絡的有效解決方案,這種解決方案的最大優點是繼續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,它采用了與10M以太網相同的幀格式、幀結構、網絡協議、全/半雙工工作方式、流控模式以及布線系統。由于該技術不改變傳統以太網的桌面應用、操作系統,因此可與10M或100M的以太網很好地配合工作。升級到千兆以太網不必改變網絡應用程序、網管部件和網絡操作系統,能夠最大程度地投資保護,因此該技術的市場前景十分看好。
為了能夠偵測到64Bytes資料框的碰撞,GigabitEthernet所支持的距離更短。GigabitEthernet支持的網絡類型,如下表所示:

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