快速以太網,快速以太網是什么意思
快速以太網,快速以太網是什么意思
一、概述
數據傳輸速率為100Mbps的快速以太網是一種高速局域網技術,能夠為桌面用戶以及服務器或者服務器集群等提供更高的網絡帶寬。
電氣和電子工程師協會(IEEE)專門成立了快速以太網研究組評估以太網傳輸速率提升到100Mbps的可行性。該研究組織為快速以太網的發展確立了重要目標,但是在采用哪一種媒體訪問方法的問題上卻產生了嚴重的分歧,最終導致研究小組分化為快速以太網聯盟和100VG-AnyLAN論壇兩個不同的組織。每一個組織都制定了自己的以太網高速運行規范,即100BaseT和100VG-AnyLAN(適用于令牌環網)。
100BaseT是IEEE正式接受的100 Mbps以太網規范,采用非屏蔽雙絞線(UTP)或屏蔽雙絞線(STP)作為網絡介質,媒體訪問控制(MAC)層與IEEE 802.3協議所規定的MAC層兼容,被IEEE作為 802.3規范的補充標準802.3u公布。 100VG-AnyLAN是100 Mbps令牌環網和采用4對UTP作為網絡介質的以太網的技術規范,MAC層與IEEE 802.3標準的MAC層并不兼容。100VG-AnyLAN由HP公司開發,主要是為那些對網絡時延要求較高的應用,例如多媒體信息的傳輸等提供支持,IEEE將其作為 802.12規范公布。
二、100BaseT和IEEE 802.3協議
100BaseT沿用了IEEE 802.3規范所采用的CSMA/CD技術。無論是幀的結構、長度還是錯誤檢測機制等都沒有做任何的改動。此外,100BaseT支持所有能夠在IEEE 802.3網絡環境下運行的軟件和應用。100BaseT提供了10 Mbps和100 Mbps兩種網絡傳輸速率的自適應功能,網絡設備之間可以通過發送快速鏈路脈沖(FLP)進行自動協商,從而 ?0BaseT和100BaseT兩種不同網絡環境的共存和平滑過度。
從以下圖示中我們可以看出位于100BaseT之上的IEEE 802.3 MAC層和更高層協議都沒有任何改變。
三、100BaseT硬件組成
構成100BaseT網絡物理連接的主要部件包括以下幾種:
網絡介質:網絡介質用于計算機之間的信號傳遞。100BaseT主要采用三種不同類型的網絡介質,分別是100BaseTX,100BaseFX,和100BaseT4。
媒體相關接口(MDI):MDI是一種位于傳輸媒體和物理層設備之間的機械和電氣接口。
物理層設備(PHY):PHY提供10 Mbps或100 Mbps操作,可以是一組集成電路,也可以作為外部獨立設備使用,通過MII電纜與網絡設備上的MII端口連接。
媒體獨立接口(MII):使用100 Mbps外部收發器,MII可以把快速以太網設備與任何一種網絡介質連接在一起。MII是一種40針接口,連接電纜的最大長度為0.5米。
以上各網絡部件的連接示意圖如下:
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四、三種介質類型
如上圖所示,在統一的IEEE 802.3 MAC層下面有三種不同的物理層介質,可以分別用來滿足不同的布線環境。其中,100BaseTX繼承了10BaseT5布線系統,在布線不變的情況下,把10BaseT設備更換成100BaseTX設備就可以直接升級為快速以太網系統;同樣,100BaseFX繼承了10BaseFL多模光纖系統,也可以直接升級到100Mbps;對于一些較早的采用3類UTP的以太網系統,可以采用100BaseT4進行升級。
五、100BaseT VS 10BaseT
我們已經知道,100BaseT和10BaseT采用的是相同的IEEE 802.3 MAC層訪問和碰撞檢測機制,并且對幀的結構和長度的要求也完全一樣。除了在傳輸速率方面的不同之外,兩者之間最主要的區別就是網絡直徑不同。100BaseT最大網絡直徑只有205米,大約相當于10 Mbps以太網的十分之一。
因為網絡介質本身的傳播速率不變,在采用相同的碰撞檢測機制的情況下,當一臺工作站的傳送速度加快十倍的時候,為了保證仍然能夠檢測到與位于網絡最遠距離處的其它工作站之間可能發生的信號碰撞,必須要求網絡的最大距離縮小十倍。
六、100BaseT FLP
100BaseT采用一種被成為快速鏈路脈沖(FLP)的脈沖信號,在網絡連接建立初期檢測100BaseT工作站和網絡集線器之間的鏈路完好性。從這一方面來說,FLP與10BaseT所采用的正常鏈路脈沖(NLP)是相互兼容的。但是,除了提供NLP所具有的功能之外,FLP還可以用來在100BaseT工作站和集線器之間進行自動協商,確定雙方共同的工作模式。
七、自動協商
100BaseT支持自動協商功能,網絡工作站和集線器可以通過相互之間發送的FLP脈沖信號,交換各自的設置信息,創建最佳通信環境。通過自動協商,可以在網絡設備之間實現速度匹配,在支持全雙工模式的設備之間實現全雙工通信,以及對100BaseT4和100BaseTX工作站實現自動信號配置等。
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