数据通信技术 数据通信技术 201 以太网技术原理.ppt

* 工作在全双工模式下的快速以太网可以同时以100Mbit/s的速率进行收发操作，数据发送和接收的传输通路是彼此独立的，这样就不再有冲突和冲突的情况发生，提高了网络的通信效率。 * * 许多汇聚层的以太网交换机均提供千兆接口，用于连接其他的交换机，组成更大的网络，许多支持堆叠功能的以太网交换机也是采用千兆接口实现堆叠功能的。所谓堆叠，是指通过软硬件的支持，将一组交换机连接起来作为一个对象加以控制的方式，通常有菊花链模式和星型模式。其最大优点在于可实现简单的本地管理，但由于是一种非标准技术，通常不支持各个厂家交换机的混合堆叠。 某些高性能的UNIX或者视频点播服务器很容易具有上百兆的带宽需求，在这种情况下，采用千兆以太网进行连接是非常好的选择。对于高性能服务器比较集中的场合，通常也会需要使用千兆以太网交换机进行网络互连。 千兆以太网是建立在以太网协议之上的，但它的数据传输速率是快速以太网的10倍，达到1000Mbit/s，由于千兆以太网使用的协议遵从许多原始的以太网规范，所以，客户可以应用现有的知识和技术进行安装、管理和维护千兆以太网。 * 千兆以太网使用1000BASE-X（8B/10B）编码可支持三种介质： 光纤（单模和多模）； 使用4对线的5类UTP（1000BASE-T）； 特殊的两对线STP电缆（也称为短铜跳线Short Copper Jumper） 1000BASE-X支持三种光纤： 50um多模光纤 62.5um多模光纤 9/10um单模光纤 1000BASE-X支持两种用于激光驱动器的光波长： 短波（850nm，称为1000BASE-SX） 长波（1300nm，称为1000BASE-LX） 每个连接需要两根光纤，分别用于接收和发送。 * * * * 以太网技术发展到100M速率以后，出现了一个如何与原10M以太网设备兼容的问题，自协商技术就是为了解决这个问题而制定的。 自协商功能允许一个网络设备将自己所支持的工作模式信息传达给网络上的对端，并接受对方可能传递过来的相应信息。它使用修订过的10BASE-T来传递信息，自协商功能完全由物理层芯片设计实现，因此并不使用专用数据报文或带来任何高层协议开销。 自协商功能的基本机制就是将协商信息封装进一连串修改后的“10BASE-T连接测试收发波形”的连接整合性测试脉冲（快速连接脉冲FLP）。每个网络设备必须能够在上电、管理命令发出、或是用户干预时发出此串脉冲。快速连接脉冲包含一系列连接整合性测试脉冲组成的时钟/数字序列。将这些数据从中提取出来就可以得到对端设备支持的工作模式，以及一些用于协商握手机制的其他信息。 为了保持与现有10BASE-T不具备自协商功能的设备的兼容性，自协商协议还具有接受与10BASE-T兼容的连接整合性测试脉冲（Normal Link Pulse普通连接脉冲NLP）的功能，当一个设备不能对快速连接脉冲做出有效的反应，而仅返回了一个普通连接脉冲时，它将被作为一个10BASE-T兼容设备对待。 * * 以太网交换机属于MDIX设备，输出的以太网口属于MDIX接口，连接MDI类设备（如PC机）时，需要使用普通（平行）网线，如果采用交叉网线，是不能正确连接通信的。当前某些必威体育精装版的以太网交换机， 以太网交换机的10/100M以太网口具备智能MDI/MDIX识别技术，可以自动识别连接的网线类型，用户不管采用普通网线或者交叉网线均可以正确连接设备，极大方便了用户的使用。用户也可以对端口进行配置，将其强制配置成MDIX或者MDI工作方式。 必威体育精装版的物理层芯片和变压器技术实现了该功能。物理层芯片内部的电子开关可以进行MDI和MDIX之间的智能切换，具有中心抽头的、收发对称的变压器保证了发送与接收通道的切换。 * * 从共享式以太网发展到交换式以太网过渡时期，出现了中继器和集线器两种互连的网络设备。这两种设备基本原理都一样，那么单独讲解一下集线器。 其实集线器（HUB）和中继器都是物理层上的连接设备，那为什么这样说呢？接下去我们共同来学习一下集线器的工作原理。 * 其实集线器（HUB）工作原理很简单：从任何一个接口收到的数据帧（不管是单播还是广播）不加选择地转发给其它的任何端口（除接收的那个端口外）。 故可以这样说集线器（HUB）和中继器仅仅改变了以太网的物理拓扑，如此而已。 HUB没有用MAC地址，只是对数据进行复制转发，没有过滤功能。 * 从上面的所讲的内容中，我们可以知道由集线器（HUB）和中继器组建以太网的实质是一种共享式以太网，故共享式以太网所具有的弊端它基本上都有。 仍然存在以下缺陷： 冲突严重