第5节 吉比特(千兆)以太网
吉比特(千兆)以太网
- 允许在 1 Gb/s 下全双工和半双工两种方式工作。
- 使用 802.3 协议规定的帧格式。
- 在半双工方式下使用 CSMA/CD 协议(全双工方式不需要使用 CSMA/CD 协议)。
- 与 10BASE-T 和 100BASE-T 技术向后兼容。
1.吉比特以太网的物理层
- 1000BASE-X 基于光纤通道的物理层:
- 1000BASE-SX SX表示短波长
- 1000BASE-LX LX表示长波长
- 1000BASE-CX CX表示铜线
- 1000BASE-T
- 使用 4对 5 类线 UTP
2.工作方式
- 半双工
- 全双工
载波延伸(carrier extension)
- 吉比特以太网在工作在半双工方式时,就必须进行碰撞检测。
- 由于数据率提高了,因此只有减小最大电缆长度或增大帧的最小长度,才能使参数 a 保持为较小的数值。
- 吉比特以太网仍然保持一个网段的最大长度为 100 m,但采用了“载波延伸”的办法,使最短帧长仍为 64 字节(这样可以保持兼容性),同时将争用时间增大为 512 字节。
在短 MAC 帧后面加上载波延伸
- 凡发送的 MAC 帧长不足 512 字节时,就用一些特殊字符填充在帧的后面,使MAC 帧的发送长度增大到 512 字节,但这对有效载荷并无影响。
- 接收端在收到以太网的 MAC 帧后,要将所填充的特殊字符删除后才向高层交付。

帧串(分组突发)
- 当很多短帧要发送时,第一个短帧要采用上面所说的载波延伸的方法进行填充。
- 随后的一些短帧则可一个接一个地发送,只需留有必要的帧间最小间隔即可。这样就形成可一串分组的突发,直到达到 1500 字节或稍多一些为止。

全双工方式
当吉比特以太网工作在全双工方式时(即通信双方可同时进行发送和接收数据),不使用载波延伸和分组突发。
用Ethernet组建企业网的全面解决方案:
- 桌面系统采用传输速率为10Mbps的Ethernet;
- 部门级网络系统采用传输速率为100Mbps的Fast Ethernet;
- 企业级网络系统采用传输速率为1000Mbps的Gigabit Ethernet
吉比特以太网的配置举例

以太网从 10 Mb/s 到 10 Gb/s 的演进
- 以太网从 10 Mb/s 到 10 Gb/s 的演进证明了以太网是:
- 可扩展的(从 10 Mb/s 到 10 Gb/s)。
- 灵活的(多种传输媒体、全/半双工、共享/交换)。
- 易于安装。
- 稳健性好。
其他种类的高速局域网
- 100VG-AnyLAN 局域网
使用集线器的 100 Mb/s 高速局域网 - 光纤分布式数据接口 FDDI
(Fiber Distributed Data Interface)
使用光纤作为传输媒体的令牌环形网 - 高性能并行接口 HIPPI
(HIgh-Performance Parallel Interface)
主要用于超级计算机与一些外围设备(如海量存储器、图形工作站等)的高速接口 - 光纤通道(Fibre Channel)


