“局域网技术与组网工程”课堂笔记三

来源： 2017-12-26 20:57中

高速以太网是当前最流行、并广泛使用的局域网，包括100Mbps和1000Mbps局域网。
3.1 概述
高速以太网是在10BASET和10BASEFL（光纤链路）技术基础上发展起来的100Mbps传输速率的以太
网，现广泛使用100BASETX和10BASEFX，它们的拓扑结构与10BASET和10BASEFL相同，并向下兼
容。
10/100Mbps自适应局域网保证了从10Mbps向100Mbps平稳过渡。
3.2 高速以太网体系结构与分类
1.体系结构
MII：媒体独立接口
2.四种不同的100Mbps以太网物理层结构（P.35）
3.3 高速以太网系统的组成
1.网卡与集线器的连接
（1）若网卡上内置收发机，则用RJ-45连接器连接；
（2）若网卡上外置收发机，则在网卡上配置一个40芯MII连接器。
以上对双绞线和光缆均一样。安装在站中的网卡也是一样的。
2.媒体
注意：
（1）网卡或者外置收发器上必须配置9芯连接器，这和10Mbps以太网不同。
（2）屏蔽双绞线的阻抗为150Ω。
（3）在全双工情况下：
?单摸光缆段可达40Km；
?多摸光缆段可达2Km；
3.线器
（1）分类
按结构划分：共享型和交换型；
按媒体划分：双绞线和光缆；
按设备划分：单台非扩展型、叠堆型和厢体型。
3.4 高速以太网组网技术
3.4.1 高速以太网系统的跨距
1.速以太网碰撞时间槽（St）
St=2S/0.7C+2tPHY
考虑中继器的时延tr，并考虑中继器的个数为N，则有：
St=2S/0.7C+2N tr +2tPHY
所以：S=0.35（L/R-2N tr -2tPHY ）
注意，L没有变，但R比10Mbps大了10倍。所以S小了许多。
2.跨距
跨距实际上反映了一个碰撞域，具体值见P.39。
3.4.2 自动协商与10M/100Mbps自适应功能
1.自动协商功能
（1）在使用双绞线的环境中，网卡和集线器的端口RJ-45可支持多种工作模式，如：100Mbps的
T2、Tx，也支持双工方式。
（2）屏蔽双绞线及光缆不支持自动协商功能；
（3）在加电后，首先在端口上进行自动协商，协商结果，获得双方拥有的最佳工作模式。
（4）发送快速链路脉冲（FLP），一旦协商成功，就不再发快速链路脉冲（FLP）。
（5）10M/100Mbps自适应功能
分几种情况进行分析：
（1）原有的10BASET具有自动协商功能，得到协商结果。
（2）原有的10BASET不具有自动协商功能，由于在以往的10BASET系统中，媒体链路正常工作时，
始终存在正常链路脉冲（NLP），以检测链路的完整性。因此可以适应。
（3）如果老的10BASET中使用3类UTP媒体，在新系统中则不能正常使用。
（4）在自动协商后，各端口的速率可能不同。
注意两种不正常的情况：
（1）如果是3类屏蔽线，在10Mbps时正常，在100Mbps就可能不正常；
（2）如果集线器各端口上的速率不同，那么必须解决传输率不一致的问题，否则，系统不能正常
运行。
3.4.3 高速以太网与10BASET/FL组网性能比较
10BASET/FL100BASETX/FX
IEEE标准802．3i/j802．3u
拓扑结构星型星型
传输率10Mbps100Mbps
媒体3、4、5类UTP、MMF5类UTP、STP、SMF、MMF
最长媒体段UTP：100m；MMF：2KmUTP、STP：100m；MMF：2Km；SMF：40Km
编码：曼彻斯****4B/5BNRZI
帧结构符合DIX802。3标准符合DIX、802。3标准
CSMA/CD同上同上
碰撞槽时间51．2μs（512bit）5．12μs（512bit）
碰撞域范围UTP：500m（四个中继器）2个中继器：UTP、STP：205m；MMF：228m；
UTP+MMF：216m；无中继器：UTP：100m；MMF：412m