?1000BASECX是一种短距离屏蔽铜缆,最长距离为25m。 ?连接器为9芯。但只用了四芯,1、5、6、9 ?该缆的特性阻抗为150Ω。 (2)1000BASELX
?使用长波激光,可驱动单模光纤,也可驱动多模光纤 ?对于多模:最长距离为550m;
?对于单摸:全双工模式下,最长距离为3Km。 (3)1000BASESX ?仅支持多模光纤。 波长工作方式最长距离 62.5μm全双工300m 50μm全双工525m 2.1000BASET(双绞线) ?最长距离:100m;
?需要专门的、更先进的编码/译码方案。 ?特殊的驱动电路方案。 3.6 千兆位以太网组网技术 3.6.1 千兆位以太网组网跨距 1.无中继器连接(P.46) 2.有中继器连接 3.6.2 帧扩展技术
最小帧长度越长,则半双工模式的网络系统跨距越大。 1.各种速率下的位长:速率10Mbps100Mbps1000Mbps
位长512比特512比特512字节(4096比特)当千兆以太网的帧达不到512字节时,必须添加扩展位。 2.100Mbps和1000Mbps以太网的时隙 (1)100Mbps以太网的时隙:
100Mbps以太网的时隙仍为512位时,以太网规定一帧的最小发送时间必须为5.12μs。 (2)1000Mbps以太网的时隙
1000Mbps以太网的时隙增至512字节,即4096位时。 3.6.3 帧突发技术
帧突发在千兆以太网上是一种可选功能,它使一个站或一个服务器一次能连续发送多个帧。 1.帧突发技术:
(1)当一个站点需要发送很多短帧时,该站点先试图发送第一帧,该帧可能是附加了扩展位的帧; (2)一旦第一个帧发送成功,则具有帧突发功能的该站就能够继续发送其它帧,直到帧突发的总长度达到1500字节为止。
(3)为了使得在帧突发过程中,媒体始终处于“忙状态”,必须在帧间的间隙时间中,发送站发送非“0”、“1”数值符号,
以避免其它站点在帧间隙时间中占领媒体而中断本站的帧突发过程。
(4)在帧突发过程中只有第一个帧在试图发出时可能会遇到媒体忙或产生碰撞, 在第一个帧以后的成组帧的发送过程中再也不可能产生碰撞。
(5)如果第一帧恰恰是一个最长帧,即1518字节,则标准规定帧突发过程的总长度限制在3000字节范围内。
第4章 交换型以太网
本章首先介绍以太网从共享型到交换型的变迁,并介绍交换型以太网的特点和以太网交换器的工作原理。 然后比较详细地介绍以太网交换器的结构、交换方式、分类和典型应用。 4.1 概述 1.共享型以太网:
(1)由网卡、集线器/中继器、媒体三部分组成。整个系统的带宽只有10Mbps,处在一个冲突域范围。 (2)假设某系统共有n=20个节点,那么每个节点的带宽则为:10Mbps/20=0.5Mbps。 (3)共享型以太网存在的问题是:
?受到CSMA/CD的约束,一个碰撞域的带宽是固定的;
?在一个碰撞域的系统中,每个节点的带宽为:系统带宽/n;(n为节点数)
?在一个碰撞域的系统中,可以是一个工作组,也可是多个工作组;
?在多个工作组的碰撞域中,每个工作组的数据流广播到系统中所有的站,安全性不 好。
?覆盖范围受到限制。 2.交换型以太网:
可解决共享型以太网的不足。 4.2 交换型以太网系统的特点 4.2.1 系统的特点
交换型以太网系统中的交换型集线器,也称以太网交换器,以其为核心连接站点或者网段。 交换型以太网系统的优点
(1)每个端口可以连接网段,也可连接站点。每个端口独享10Mbps的带宽; (2)系统的最大带宽可达到端口带宽的n倍;
(3)交换器连接了多个网段,网段上运作都是独立的,被隔离的。但如果需要的话,独立网段之 间通过其端口也可建立暂时的数据通道。
(4)被交换器隔离的独立网段上数据信息流不会随意广播到其它端口上去。 4.2.2 以太网交换器工作的逻辑机理 特点:
(1)交换器上可同时多个数据通道并存; (2)端口间既隔离又连接;
(3)上图中共有30个数据通道,如果采用双工的方式,同时最多可通15个数据通道; (4)从上图可看到,各端口信息流是被隔离的,如果要连通,必须进行控制,方可交互。 4.3 以太网交换器的结构 共有四种不同的结构: 1.软件执行交换结构 2.矩阵交换结构 3.总线交换结构
4.共享存储器交换结构 4.3.1 软件执行交换结构 4.3.2 矩阵交换结构 特点
(1)地址表:地址——输入/输出端口
(2)利用硬件交换,结构紧凑,交换速度快,时延小; (3)不易于简单堆叠和集成。 (4)使用广泛,如:ATM。 注意:
(1)当输入端口与输出端口相等时,不会发生阻塞; (2)当输入端口多于输出端口时,就会发生阻塞; (3)为避免帧的丢失,必须增加缓冲区。 4.3.3 总线交换结构 总线交换结构的优点: 1.便于叠堆扩展; 2.容易监控和管理 3.容易实现帧的广播;
4.容易实现多个输入对一个输出,即客户机—服务器的方式。 4.3.4 共享存储器交换结构 特点:
(1)使用大量的高速RAM来输入数据; (2)输入输出会产生时延; (3)交换器结构简单; (4)冗余结构比较复杂; (5)适合小型交换器。 4.4 以太网交换器的交换方式
4.4.1 静态交换与动态交换 1.静态交换
端口间的通道连接是事先人工预定的。端口间并没有实现网段的隔离。被称为“端口交换机”。 2.动态交换
(1)是基于网桥工作机理的交换方式,根据透明网桥工作机理,动态交换端口间通道的形成是基于 MAC地址的*作,根据输入端口上帧的目的地址来查看交换器中自学习生成的端口——地址表后, 就能决定端口间的连接,形成帧传送通道。 (2)一次连接只能传送一帧。
(3)动态交换方式又分为存储转发和穿通两种方式。 4.4.2 存储转发交换方式 特点:
(1)交换时间长。每一帧必须全部接收完成后,才检查地址,再送出去;还需要串/并转换。 (2)可靠性高。输入、输出都要进行差错检验。 4.4.3 穿通交换方式 特点:
(1)当输入端收到帧的开始6个字节后,交换器根据目的地址查端口——地址表,获得输出端地址后, 就把整个帧导向输出端口;缩短了时延。 (2)可靠性不高;
(3)适用于链路可靠性高的环境中。
(4)穿通交换方式/存储转发共用,先采用穿通交换方式,若链路可靠性差,则自动转到存储转发方式。 得到最大的交换器的效率。 4.5 以太网交换器的分类 1.分类:
(1)单台(不可堆叠) (2)可堆叠集成 (3)厢体模块