泰享实测004：追上以太网的速度，你可以

大家好，水哥又和您见面了！这两年疫情肆虐，很多小伙伴被迫在家，正好是学习的大好时机啊！

以太网的速度从最初的几M到现在百兆，千兆，以及最新的10G，看片子是越来越爽了啊~~ 但是身为工程师的水哥不能忘记自己的责任，要把测试进行到底，追上以太网的速度，揪住它滴小尾巴。

以太网发展历史

咳咳，按照水哥一贯的（装B）风格，我肯定是先来摆事实，再讲道理！考考大家，以太网IEEE 802.3标准是啥时候正式发布的啊？

1972年Metcalf与他在Xerox PARC的同事们，在研究如何将Xerox Altos工作站与其他工作站以及服务器和打印机相互联网，成功实现了2.94Mb/s的数据传输率，并命名为Alto Aloha网络。（划重点，装B必备知识！）1973年Metcalf将次延申到其他计算机类型，并改名为Ethernet（以太，电磁波在真空中的传播介质。就是这么有技术内涵的名字，划重点了！）

随着市场的推动，时间的流逝，以太网得到了广泛的应用，传输速率也在不断的提升，速度有多快呢？看图说话，不解释了！

要保证（看片的丝滑顺畅）数据传输的准确率，基础要打好，下层基础决定上层建筑，所以物理层标准和测试就非常重要了！

100M/1000M以太网物理层标准

IEEE 802.3u 100Base-T标准是1995年发布的，又名快速以太网，基本保持了标准局域网的规定包括帧格式、接口、介质访问控制方法( CSMA/CD)等，只是将数据传输速率从10Mbts提升到了100Mbit/s，又使用了一些新的物理层标准，具体如下所示。

• 100 Base-T2：使用2对3类、4类或5类非屏蔽双绞线，支持全双工。

• 100 Base-T4：使用4对3类、4类或5类非屏蔽双绞线，只支持半双工。

• 100 Base-Tx：使用两对5类屏蔽或非屏蔽双绞线，支持全双工。是最常用的一种技术。

• 100Base-Fx：使用一对单模或多模光纤，支持全双工。

IEEE标准委员会随后建立了千兆以太网标准，规定如下：

• 速率为1000Mbit/s的以太网在通信时的全双工/伴半双工操作。

• 使用8023以太网帧格式、CSMA/CD技术。

• 在一个冲突域中支持一个中继器。

• 向下兼容10Base-T和100Base-TIEEE 802.3。

相应的也制定了一系列物理层标准，其中常用的标准如下。

• 1000 Base-SX：使用工作波长为850nm的多模光纤。此标准主要应用于建筑物中同一层的短距离主于网。

• 1000 Base-LX：使用工作波长为1300nm的多模、单模光纤。此标准主要应用于校园主干网。

看完这一段，是不是又懵了~~所以啊，哥才是不一样的烟火~~~，现在跟着水哥来实操，话不多说直接怼，这才是工程师的日常啊！

100M物理层一致性测试

需要测试项目包括：

• 眼图/模板，振幅，对冲，振幅对称性，上升/下降时间，上升/下降时间对称性，抖动，占空比失真

• 回波损耗，误码率

• 共模抑制，变压器衰落，输入阻抗

需要的仪器：

• 1GHz以上带宽的示波器

• 1GHz以上的差分探头

• 测试夹具

• 物理层一致性测试软件包

1000M物理层一致性测试

因为千兆网的信号是8路同时收发数据的，所以邻道串扰比比百兆网时大的多，按照IEEE802.3ab的规范，定义了4个测试模式，通过设置物理层芯片中第9个GMII管理计数器第15，14，13位，就能设定物理层芯片的状态。

需要测试项目包括：

• 模板，峰值电压，衰落，抖动

• 回波损耗，误码率

• 共模输出电压，共模抑制，失真，阻抗平衡，串扰噪声消除

需要的仪器：

• 1GHz以上带宽的示波器

• 探头

• 物理层一致性测试软件包

• 测试夹具