第三章.数据链路层:3.5高速以太网

文章目录

3.5.1 100BASE-T以太网1. 100BASE-T以太网的特点2. 100Mbit/s以太网的3种不同的物理层标准

3.5.2 吉比特以太网1. 吉比特以太网的物理层2. 半双工方式工作的吉比特以太网<1>载波延伸<2>分组突发

3.5.3 10吉比特以太网(10GE)和更快的以太网1. 10GE以太网的物理层2. 4GE/100GE以太网的物理层3. 端到端的以太网传输

3.5.4 使用以太网进行宽带接入PPPoE

3.5.1 100BASE-T以太网

又称为快速以太网。在双绞线上传送100Mbit/s基带信号的星形拓扑以太网。仍使用IEEE8023的CSMA/CD协议。1995定为正式标准:IEEE802.3u。

1. 100BASE-T以太网的特点

可在全双工方式下工作而无冲突发生。在全双工方式下工作时,不使用CSMA/CD协议。使用IEEE802.3协议规定的MAC帧格式。保持最短帧长不变,但将一个网段的最大电缆长度减小到100米。帧间时间间隔从原来的9.6μs改为现在的0.96μs。

2. 100Mbit/s以太网的3种不同的物理层标准

3.5.2 吉比特以太网

特点:

允许在1Gbit/s下以全双工和半双工2种方式工作。使用IEEE802·3协议规定的MAC帧格式。在半双工方式下使用CSMA/CD协议,而在全双工方式不使用 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

使用2种成熟的技术:一种来自现有的以太网,另一种则是美国国家标准协会ANSI制定的光纤通道FC。

2. 半双工方式工作的吉比特以太网

半双工时采用CSMA/CD,必须进行碰撞检测。为保持64字节最小帧长度,以及100米的网段的最大长度,增加 了2个功能:

载波延伸分组突发

注意:全双工方式工作的吉比特以太网不使用载波延伸和分组突发。

<1>载波延伸

将争用时间增大为512字节。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。

<2>分组突发

当很多短帧要发送时,第1个短帧采用载波延伸方法进行填充,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。

3.5.3 10吉比特以太网(10GE)和更快的以太网

10吉比特以太网(I0GE)主要特点

万兆比特。与10、100Mbit/s和1Gbit/s以太网的帧格式完全相同。保留了IEEE802.3标准规定的以太网最小和最大帧长。只使用光纤作为传输媒体。只工作在全双工方式,没有争用问题,不使用CSMA/CD协议。

1. 10GE以太网的物理层

2. 4GE/100GE以太网的物理层

3. 端到端的以太网传输

以太网的工作范围已经扩大到城域网和广域网,实现了端到端的以太网传输。

好处:

技术成熟;互操作性很好;在广域网中使用以太网时价格便宜;采用统一的以太网帧格式,简化了操作和管理。

3.5.4 使用以太网进行宽带接入

IEEE在2001年初成立了802.EFM工作组,专门研究高速以太网的宽带接入技术问题。以太网宽带接入具有以下特点:

可以提供双向的宽带通信。可以根据用户对带宽的需求灵活地进行带宽升级。可以实现端到端的以太网传输,中间不需要再进行帧格式的转换。但不支持用户身份鉴别。

PPPoE

PPPoE(PPPoverEthernet):在以太网上运行PPP。将PPP帧封装到以太网中来传输。现在的光纤宽带接入FTTx都要使用PPPoE的方式进行接入。利用ADSL进行宽带上网时,从用户个人电脑到家中的ADSL调制解调器之间的连接也使用RJ-45和5类线,也使用PPPoE。

参考资料:《计算机网络(第8版)》—— 谢希仁。