概述
在搞网络这一块的时候,看到了100Base-T、100Base-TX等这些东西,在IEEE802.3中,也到处是这些词。大体了解了一下,下面是正文。
以太网采用CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection,载波监听多路存取和冲突检测)介质访问控制方式的局域网技术,最初由Xerox公司于1975年研制成功,1979年7月~1982年间,由DEC、Intel和Xerox三家公司制定了以太网的技术规范DIX,以此为基础形成的IEEE802.3以太网标准在1989年正式成为国际标准。在20多年中以太网技术不断发展,成为迄今最广泛应用的局域网技术,产生了多种技术标准。
这些名字都是不同时期的以太网标准,标准名字来源于所使用的物理介质,下面先拆解一下这类名词:
- 10/100/1000: 数字100用单位MHz (Megahertz)表示网线设计的频率。即100 MHz。MHz的值越大,网线所支持的速度就越快。如果你尝试将这种类型的网线用于更高的频率(和速度)中,那么它将不工作或者变得极为不可靠。100 MHz以每秒100Mbit的速度传输,这在理论上指的就是12 Mbps。然而,在实际中,可能还无法获得超过4 Mbps。
- BASE: BASE是英文baseband的缩写,指的就是基带。表示没有使用频分复用或者其它频率转换技术,每一个信号在一个单一频率上完全控制线缆。
- 数字T/F/C等: 一般数组表示传输长度;T代表承载信号的物理介质是双绞线缆(分为UTP(Unshielded Twisted Pair,非屏蔽双绞线)和STP(Shielded Twicted Pair,屏蔽双绞线)),在这里每一对传送信号的双绞线互相缠绕以(FEXT和NEXT之间)减少电磁干扰和串扰;F表示光纤
- 最后的字母或数字(4/X等): 在同一种传送速率下有多种不同的标准,它们之间以一个字母或数字跟随T/F/C之后的方式来区隔(例如TX)。它显示了网线的结构并指出包含的绞线对的数量。某些高速标准使用同轴电缆,则分配代号为CX。
下面详细说明每种组合的意义:
10base5
10BASE5(也被称为thick Ethernet or thicknet)是以太网的第一个商用变体。
10BASE5的名称来源于物理介质的几个特征:10指的是其10Mbit/s的传输速度; BASE是基带信号的缩写(与宽带相反),5代表最大段长度为500米(1600英尺)。
使用直径10mm的50欧姆粗同轴电缆(coaxial cable ),总线拓扑结构,站点网卡的接口为DB-15连接器,每个网段允许有100个站点,每个网段最大允许距离为500m,网络直径为2500m,既可由5个500m长的网段和4个中继器组成。
利用基带的10M传输速率,采用曼彻斯特编码传输数据。 该系统在安装和维护上难度较大。
该部分在最新的IEEE Std 802.3™-2015的SECTION 1 的Clause 8有详细的介绍。
从2003年开始,IEEE 802.3已经不再使用这个新安装标准。
10Base2
10BASE2(也被称为cheapernet,thin Ethernet,thinnet和thinwire)是以太网的变体,使用以BNC连接器端接的***细同轴电缆***。为降低10base5的安装成本和复杂性而设计的。
10BASE2这个名字来源于物理介质的几个特性:10来自10 Mbit / s的传输速度; BASE代表基带信令;2代表最大段长度接近200米(实际最大长度为185米)。
其使用廉价的R9-58型50欧姆细同轴电缆,总线拓扑结构,网卡通过T形接头连接到细同轴电缆上,末端连接50欧姆端接器;每个网段允许30个站点,每个网段最大允许距离为185m,仍保持10Base5的4中继器/5网段设计能力,允许的最大网络直径为5x185=925m。
利用基带的10M传输速率,采用曼彻斯特编码传输数据。与10base5相比,10Base2以太网更容易安装,更容易增加新站点,能大幅度降低费用。
该部分在最新的IEEE Std 802.3™-2015的SECTION 1 的Clause 10有详细的介绍。
在20世纪80年代中后期,这是占主导地位的10 Mbit / s以太网标准
此MAU不建议用于新安装。 自2011年9月以来,该部分不再考虑维护变更。
10base-T(涵10BASE-Te)
标准的通用名称来源于物理媒体的各个方面。 前导号码(10BASE-T中的10)是指以Mbit/s为单位的传输速度。 BASE表示使用基带传输。 T表示双绞线(Twisted pair cables),每个信号的一对导线绞合在一起以减少对之间的电磁干扰和串扰。 对于相同传输速度有几种标准的情况下,它们通过T之后的字母或数字来区分,例如TX,指的是编码方法和通道数量,后面介绍。
这是1990年通过的以太网物理层标准。使用***两对非屏蔽双绞线***,一对线发送数据,另一对线接收数据,用RJ-45模块作为端接器,星形拓扑结构,信号频率为20MHz,必须使用3类或更好的UTP电缆;布线按照EIA568标准,站点中继器和中继器中继器的最大距离为100m。保持了10base5的4中继器/5网段的设计能力,使10base-T局域网的最大直径为500m。10Base-T的集线器和网卡每16秒就发出“滴答”(Hear-beat)脉冲,集线器和网卡都要监听此脉冲,收到“滴答” 信号表示物理连接已建立,10base-T设备通过LED向网络管理员指示链路是否正常。
双绞线以太网是以太网技术的主要进步之一,此前的以太网都是使用同轴电缆,自此以后,双绞线正式取代同轴电缆走上了历史舞台。10base-T因为价格便宜、配置灵活和易于管理而流行起来,现在占整个以太网销售量的90%以上。
该部分在最新的IEEE Std 802.3™-2015的SECTION 1 的Clause 14有详细的介绍。
10base-F
是使用光缆的以太网,使用双工光缆,一条光缆用于发送数据, 另一条用于接收;使用ST连接器,星形拓扑结构;网络直径为2500m,定义了4种不同的规范,分别对应于最新的IEEE Std 802.3™-2015的SECTION 1 的Clause 15, Clause 16, Clause 17, and Clause 18
10Base-FL
L是Link的缩写,10BASE-FL是以太网光纤上最常用的10BASE-F规范。 在10BASE-FL中,FL代表光纤链路。 它取代了原始的光纤中继器链路(FOIRL)规范,但保留了与基于FOIRL的设备的兼容性。 支持的最大段长度为2000米[2]与FOIRL设备混合时,最大段长度限于FOIRL的1000米。
注意 - 不建议将此MAU用于新安装。 自2003年9月以来,本条款不再考虑维护变更。
如今,10BASE-FL很少用于网络,并已被快速以太网,千兆以太网和100千兆位以太网标准所取代。
10Base-FB
B为Backbone的缩写,是用来说明一个同步信令骨干网段,用于在一个跨越远距离的 转发主干网系统中将专用的10Base-FB同步信令中继器连接在一起。单个10base-FB网段最长可达2000m。
注意 - 不建议将此MAU用于新安装。 自2011年9月以来,本条款不再考虑维护变更。
10Base-FP
P为Passive的缩写,是用来说明点对点的连接方式,一个网段的长度可达500m。一个光缆无源星形耦合器最多可连接33台计算机。这形成了一个以信号耦合器为中心的星型网络。 没有已知的设备实现了这个标准。
100base-T
又称Fast Ethernet(快速以太网),是许多以标称速率100 Mbit/s(较早的以太网速度为10 Mbit / s)传输流量的以太网标准的统称。在快速以太网标准中,100BASE-TX是最常见的。
名称中的“100”是指100Mbit/s的传输速度;而“BASE”是指基带信令; 破折号后面的字母(“T”或“F”)是指承载信号的物理介质(分别为双绞线或光纤);而最后一个字符(“X”,“4”等)指的是使用的行代码方法。 快速以太网有时被称为100BASE-X,其中“X”是FX和TX变体的占位符。
1995年5月正式通过了快速以太网/100Base-T规范,即IEEE 802.3u标准,是对IEEE802.3的补充。与10base-T一样采用星形拓扑结构,但100Base-T包含4个不同的物理层规范, 并且包含了网络拓扑方面的许多新规则。
对应于最新的IEEE Std 802.3™-2015的SECTION 2:
在实际使用中,100 Base-T有时候用于指100Base-TX网线规格。
100Base-T4
100BASE-T4是快速以太网的早期实现。 它需要四对铜质双绞线,但这些双绞线只需要是3类而不是TX所要求的5类。 一对保留用于发送,一个用于接收,其余两个将通过协商切换方向。
是为了利用大量的3类音频级布线而设计的。信号频率为25MHz,因而可以使用数据级3、4或5类非屏蔽双绞线,也可使用音频级3类线缆。最大网段长度为100m,并且在节点间的最小长度是2.5米。采用EIA568布线标准;由于没有专用的发送或接收线路,所以***100Base-T4不能进行全双工操作***; 100base-T4采用比曼彻斯特编码法高级的多的6B/6T编码法。
100BASE-T4未被广泛采用,但为其开发的技术被用于1000BASE-T。
对应于最新的IEEE Std 802.3™-2015的SECTION 2 的Clause 23:
注 - 不建议将此PHY用于新安装。 自2003年9月以来,本条款不再考虑维护变更。
100Base-X
最新的IEEE Std 802.3™-2015的SECTION 2 的Clause 24 规定了一系列100 Mb/s物理层实现共同使用的物理编码子层(PCS)和物理媒体附加(PMA)子层,统称为100BASE-X。 目前在这个系列中有两个实施例:100BASE-TX和100BASE-FX。 100BASE-TX指定通过两对双绞线5类电缆进行操作。 100BASE-FX指定通过两根光纤进行操作。
对应于最新的IEEE Std 802.3™-2015的SECTION 2 的Clause 24:
100Base-TX
使用两对5类非屏蔽双绞线或1类屏蔽双绞线,一对用于发送数据,另一对用于接收数据,最大网段长度为100m,布线符合EIA568标准;采用4B/5B编码法,使其可以125MHz的串行数据流来传送数据;其支持全双工, 使用MLT-3(多电平传输-3)波形法来降低信号频率到125/3=41.6MHz。***100Base-TX使100Base-T中使用最广的物理层规范。 ***
对应于最新的IEEE Std 802.3™-2015的SECTION 2 的Clause 25:
100Base-FX
100BASE-FX是光纤上的快速以太网版本。 它使用通过两根光纤传输的1300纳米近红外(NIR)光波长,一根用于接收(RX),另一根用于发送(TX)。 对于半双工连接(为了确保检测到碰撞),最大长度为412米(1,350英尺),对于全双工多模光纤,最大长度为2千米(6,600英尺)。 100BASE-FX使用与100BASE-TX相同的4B5B编码和NRZI线路代码。 100BASE-FX应使用SC,ST,LC,MTRJ或MIC连接器,SC是首选。
使用多模(62.5或125um)或单模光缆,连接器可以是MIC/FDDI 连接器、ST连接器或廉价的SC连接器;最大网段长度根据连接方式不同而变化,例如:对于多模光纤的交换机-交换机连接或交换机-网卡 连接最大允许长度为412m,支持全双工模式,如果是全双工链路,则可达到2000m。100Base-FX主要用于高速主干网,或远距离连接,或有强电气干扰的环 境,或要求较高安全保密链接的环境。
对应于最新的IEEE Std 802.3™-2015的SECTION 2 的Clause 26。
#100Base-T2
随着数字信号处理技术和集成电路技术的发展,只用2对3类UTP线就可以传送100Mbps的数据,因而针对100Base-T4不能实现全双工的缺点,IEEE开始制定100Base-T2标准。100Base-T2 采用2对音频或数据级3、4或5类UTP电缆,一对用于发送数据,另一对用于接收数据,可实现全双工操作;采用RJ45连接器,最长网段为100m,符合EIA568布线标准。采用名为PAM5x5的5电平编码方案。
对应于最新的IEEE Std 802.3™-2015的SECTION 2 的Clause 32:
注 - 不建议将此PHY用于新安装。 自2003年9月以来,本条款不再考虑维护变更。
100BASE-T1
100BASE-T2没有被广泛采用,但为其开发的技术被用于1000BASE-T。100BASE-T1在IEEE 802.3bw-2015条款96中标准化的100BASE-T1中,数据通过单个铜线对传输,每个符号3位(PAM3)。 它仅支持全双工,同时在两个方向上传输。 双绞线电缆需要支持66 MHz,最大长度为15米。 没有定义特定的连接器。 该标准适用于汽车应用,或者快速以太网将被集成到其他应用中。 在IEEE标准化之前,它已被开发为BroadR-Reach。
***自动协商模式:***在100Base-T问世以后,在以太网RJ-45连接器上可能出现的信 号可能是5种以上不同的以太网信号(10Base-T、10base-T全双工、100base-TX、100Base-TX全双工或100Base-T4)中的任一种。为了简化 管理,3.11.71 IEEE已推出了Nway(IEEE自动协商模式),它能使集线器和网卡知道线路另一端能有的速度,把速度自动调节到线路两端 能达到的最高速度(优先的顺序为:100Base-T2全双工,100Base-T2,100Base-TX全双工,100Base-T4,100Base-TX, 100Base-T全双工, 10Base-T)。这是增强型的10Base-T链路一体化信号方法,并与链路一体化反向兼容。这种技术避免了由于信号不兼容可能造成的网络 损坏。具有这种特性的装置仍允许人工选择可能的模式。
千兆以太网技术有两个标准:IEEE802.3z和IEEE802.3ab。IEEE802.3z制定了光纤和短程铜线连接方案的标准(1000BASE-X)。IEEE802.3ab制定了五类双绞线上较长距离连接方案的标准(1000BASE-T)。
1000BASE-X
IEEE802.3z定义了基于光纤和短距离铜缆的1000Base-X,采用8B/10B编码技术,信道传输速度为1.25Gbit/s,去耦后实现1000Mbit/s传输速度。
IEEE802.3z具有下列千兆以太网标准:
1000BASE-CX:
1000BASE-X 在特制的屏蔽电缆传输的接口规格(参见 IEEE 802.3 Clause 39.)屏蔽类双绞线,传输距离25米。
1000BASE-LX(long wavelength laser)
1000BASE-X 采用单模或多模长波激光器的规格(参见 IEEE 802.3 Clause 38.)。采用直径为62.5um或50um的多模光纤时,工作波长范围为1270-1355nm,传输距离为550m;采用直径为9um或10um的单模光纤,工作波长范围为1270-1355nm,传输距离为5km左右。
1000BASE-SX(short wave-length laser)
1000BASE-X 采用多模短波激光器的规格(参见 IEEE 802.3 Clause 38.)。只支持多模光纤,可以采用直径为62.5um或50um的多模光纤,工作波长为770-860nm,传输距离为220-550m。
1000BASE-T
采用四对五类平衡电缆的1000 Mb/s 物理层规格 (参见 IEEE 802.3 Clause 40.)。与10Base-T、100Base-T完全兼容。
最后
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