高速以太網(wǎng)是當(dāng)前最流行、并廣泛使用的局域網(wǎng)，包括100Mbps和1000Mbps局域網(wǎng)。 

3.1 概述 

高速以太網(wǎng)是在10BASET和10BASEFL（光纖鏈路）技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的100Mbps傳輸速率的以太 網(wǎng)，現(xiàn)廣泛使用100BASETX和10BASEFX，它們的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與10BASET和10BASEFL相同，并向下兼容。 

10/100Mbps自適應(yīng)局域網(wǎng)保證了從10Mbps向100Mbps平穩(wěn)過(guò)渡。 

3.2 高速以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與分類 

1.體系結(jié)構(gòu) 

MII：媒體獨(dú)立接口 

2.四種不同的100Mbps以太網(wǎng)物理層結(jié)構(gòu)（P.35） 

3.3 高速以太網(wǎng)系統(tǒng)的組成 

1.網(wǎng)卡與集線器的連接 

（1）若網(wǎng)卡上內(nèi)置收發(fā)機(jī)，則用RJ—45連接器連接； 

（2）若網(wǎng)卡上外置收發(fā)機(jī)，則在網(wǎng)卡上配置一個(gè)40芯MII連接器。 

以上對(duì)雙絞線和光纜均一樣。安裝在站中的網(wǎng)卡也是一樣的。 

2.媒體 

注意： 

（1）網(wǎng)卡或者外置收發(fā)器上必須配置9芯連接器，這和10Mbps以太網(wǎng)不同。 

（2）屏蔽雙絞線的阻抗為150Ω。 

（3）在全雙工情況下： 

單摸光纜段可達(dá)40Km； 

多摸光纜段可達(dá)2Km； 

3.線器 

（1）分類 

按結(jié)構(gòu)劃分：共享型和交換型； 

按媒體劃分：雙絞線和光纜； 

按設(shè)備劃分：?jiǎn)闻_(tái)非擴(kuò)展型、疊堆型和廂體型。 

3.4 高速以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù) 

3.4.1 高速以太網(wǎng)系統(tǒng)的跨距 

1.速以太網(wǎng)碰撞時(shí)間槽（St） 

St=2S/0.7C+2tPHY 

考慮中繼器的時(shí)延tr，并考慮中繼器的個(gè)數(shù)為N，則有： St=2S/0.7C+2N tr +2tPHY 所以：S=0.35（L/R-2N tr -2tPHY ） 注意，L沒(méi)有變，但R比10Mbps大了10倍。所以S小了許多。 

2.跨距 

跨距實(shí)際上反映了一個(gè)碰撞域，具體值見(jiàn)P.39。 

3.4.2 自動(dòng)協(xié)商與10M/100Mbps自適應(yīng)功能 

1.自動(dòng)協(xié)商功能 

（1）在使用雙絞線的環(huán)境中，網(wǎng)卡和集線器的端口RJ—45可支持多種工作模式，如：100Mbps的T2、Tx，也支持雙工方式。 

（2）屏蔽雙絞線及光纜不支持自動(dòng)協(xié)商功能； 

（3）在加電后，首先在端口上進(jìn)行自動(dòng)協(xié)商，協(xié)商結(jié)果，獲得雙方擁有的最佳工作模式。 

（4）發(fā)送快速鏈路脈沖（FLP），一旦協(xié)商成功，就不再發(fā)快速鏈路脈沖（FLP）。 

（5）10M/100Mbps自適應(yīng)功能

分幾種情況進(jìn)行分析： 

（1）原有的10BASET具有自動(dòng)協(xié)商功能，得到協(xié)商結(jié)果。 

（2）原有的10BASET不具有自動(dòng)協(xié)商功能，由于在以往的10BASET系統(tǒng)中，媒體鏈路正常工作時(shí)， 始終存在正常鏈路脈沖（NLP），以檢測(cè)鏈路的完整性。因此可以適應(yīng)。 

（3）如果老的10BASET中使用3類UTP媒體，在新系統(tǒng)中則不能正常使用。 

（4）在自動(dòng)協(xié)商后，各端口的速率可能不同。 

注意兩種不正常的情況： 

（1）如果是3類屏蔽線，在10Mbps時(shí)正常，在100Mbps就可能不正常； 

（2）如果集線器各端口上的速率不同，那么必須解決傳輸率不一致的問(wèn)題，否則，系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。 

3.4.3 高速以太網(wǎng)與10BASET/FL組網(wǎng)性能比較 

10BASET/FL100BASETX/FX 

IEEE標(biāo)準(zhǔn)802．3i/j802．3u 

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星型星型 

傳輸率10Mbps100Mbps 

媒體3、4、5類UTP、MMF5類UTP、STP、SMF、MMF 

最長(zhǎng)媒體段UTP：100m；MMF：2KmUTP、STP：100m；MMF：2Km；SMF：40Km 

編碼：曼徹斯特碼4B/5BNRZI 

幀結(jié)構(gòu)符合DIX802。3標(biāo)準(zhǔn)符合DIX、802。3標(biāo)準(zhǔn) 

CSMA/CD同上同上 

碰撞槽時(shí)間51．2μs（512bit）5．12μs（512bit） 

碰撞域范圍UTP：500m（四個(gè)中繼器）2個(gè)中繼器：UTP、STP：205m；MMF：228m； 

UTP+MMF：216m；無(wú)中繼器：UTP：100m；MMF：412m

3.4.4 高速以太網(wǎng)典型組網(wǎng)方案 

S——交換機(jī) 

3.5 千兆位以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與分類 

3.5.1 千兆位以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)和功能模塊 

1.體系結(jié)構(gòu) 

2.功能模塊 

PHY層中包括了： 

（1）編碼/譯碼； 

（2）收發(fā)器； 

?包括長(zhǎng)波光纖激光傳輸器；波長(zhǎng)：1270nm~1355nm 

?短波光纖激光傳輸器；波長(zhǎng)：770nm~860nm 

?銅纜收發(fā)器。 

（3）媒體。 

3.5.2 千兆位以太網(wǎng)按PHY層分類 

1.1000BASEX類 

（1）1000BASECX 

1000BASECX是一種短距離屏蔽銅纜，最長(zhǎng)距離為25m。 

連接器為9芯。但只用了四芯，1、5、6、9 

該纜的特性阻抗為150Ω。 

（2）1000BASELX 

使用長(zhǎng)波激光，可驅(qū)動(dòng)單模光纖，也可驅(qū)動(dòng)多模光纖 

對(duì)于多模：最長(zhǎng)距離為550m； 

對(duì)于單摸：全雙工模式下，最長(zhǎng)距離為3Km。 

（3）1000BASESX 

僅支持多模光纖。 

波長(zhǎng)工作方式最長(zhǎng)距離 

62．5μm全雙工300m 

50μm全雙工525m 

2.1000BASET（雙絞線） 

最長(zhǎng)距離：100m； 

需要專門(mén)的、更先進(jìn)的編碼/譯碼方案。 

特殊的驅(qū)動(dòng)電路方案。 

3.6 千兆位以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù) 

3.6.1 千兆位以太網(wǎng)組網(wǎng)跨距 

1.無(wú)中繼器連接（P.46） 

2.有中繼器連接 

3.6.2 幀擴(kuò)展技術(shù) 

最小幀長(zhǎng)度越長(zhǎng)，則半雙工模式的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)跨距越大。 

1.各種速率下的位長(zhǎng)： 

速率10Mbps100Mbps1000Mbps 

位長(zhǎng)512比特512比特512字節(jié)（4096比特） 

當(dāng)千兆以太網(wǎng)的幀達(dá)不到512字節(jié)時(shí)，必須添加擴(kuò)展位。 

2.100Mbps和1000Mbps以太網(wǎng)的時(shí)隙 

（1）100Mbps以太網(wǎng)的時(shí)隙： 

100Mbps以太網(wǎng)的時(shí)隙仍為512位時(shí)，以太網(wǎng)規(guī)定一幀的最小發(fā)送時(shí)間必須為5.12μs。 

（2）1000Mbps以太網(wǎng)的時(shí)隙 

1000Mbps以太網(wǎng)的時(shí)隙增至512字節(jié)，即4096位時(shí)。 

3.6.3 幀突發(fā)技術(shù) 

幀突發(fā)在千兆以太網(wǎng)上是一種可選功能，它使一個(gè)站或一個(gè)服務(wù)器一次能連續(xù)發(fā)送多個(gè)幀。

1.幀突發(fā)技術(shù)： 

（1）當(dāng)一個(gè)站點(diǎn)需要發(fā)送很多短幀時(shí)，該站點(diǎn)先試圖發(fā)送第一幀，該幀可能是附加了擴(kuò)展位的幀； 

（2）一旦第一個(gè)幀發(fā)送成功，則具有幀突發(fā)功能的該站就能夠繼續(xù)發(fā)送其它幀，直到幀突發(fā)的總 長(zhǎng)度達(dá)到1500字節(jié)為止。 

（3）為了使得在幀突發(fā)過(guò)程中，媒體始終處于“忙狀態(tài)”，必須在幀間的間隙時(shí)間中，發(fā)送站發(fā)送非“0”、“1”數(shù)值符號(hào)，以避免其它站點(diǎn)在幀間隙時(shí)間中占領(lǐng)媒體而中斷本站的幀突發(fā)過(guò)程。 

（4）在幀突發(fā)過(guò)程中只有第一個(gè)幀在試圖發(fā)出時(shí)可能會(huì)遇到媒體忙或產(chǎn)生碰撞，在第一個(gè)幀以后的成組幀的發(fā)送過(guò)程中再也不可能產(chǎn)生碰撞。 

（5）如果第一幀恰恰是一個(gè)最長(zhǎng)幀，即1518字節(jié)，則標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定幀突發(fā)過(guò)程的總長(zhǎng)度限制在3000字節(jié)范圍內(nèi)。