计算机网络教程 王硕 第6章新.ppt

第6章 高速网络技术 计算机网络技术极大地推动了计算机技术的发展，同时信息社会的发展对计算机网络提出了新的要求，特别是信息高速公路的建设，对在迅速发展的计算机网络技术起了重要作用。计算机网络的重要发展方向是高速计算机网络技术，主要包括高速以太网、光纤分布数字接口（FDDI）、异步转移模式（ATM）等技术。 6.1 高速以太网技术 6.1.1 快速以太网概述 电气和电子工程师协会（IEEE）专门成立了快速以太网研究组评估以太网传输速率提升到100Mbit/s的可行性。 该研究组织为快速以太网的发展确立了重要目标，但是在采用哪一种媒体访问方法的问题上却产生了严重的分歧，最终导致研究小组分化为快速以太网联盟和100VG-AnyLAN论坛两个不同的组织。每一个组织都制定了自己的以太网高速运行规范，即100Base-T和100VG-AnyLAN（适用于令牌环网）。 100Base-T是IEEE正式接受的100Mbit/s以太网规范，采用非屏蔽双绞线（UTP）或屏蔽双绞线（STP）作为网络介质，媒体访问控制（MAC）层与IEEE 802.3协议所规定的MAC层兼容，被IEEE作为802.3规范的补充标准802.3u公布。 100VG-AnyLAN是100Mbit/s令牌环网和采用4对UTP作为网络介质的以太网的技术规范，MAC层与IEEE 802.3标准的MAC层并不兼容。100VG-AnyLAN由HP公司开发，主要是为那些对网络时延要求较高的应用，例如多媒体信息的传输等提供支持，IEEE将其作为 802.12规范公布。 6.1.2 100Base-T和IEEE 802.3协议 100Base-T沿用了IEEE 802.3规范所采用的CSMA/CD技术。无论是帧的结构、长度还是错误检测机制等都没有做任何的改动。此外，100Base-T支持所有能够在IEEE 802.3网络环境下运行的软件和应用。 6.1.3 100Base-T硬件组成 （1）网络介质： 网络介质用于计算机之间的信号传递。100Base-T主要采用3种不同类型的网络介质，分别是100Base-TX、100Base-FX和100Base-T4。 （2）媒体相关接口（MDI） （3）物理层设备（PHY） （4）媒体独立接口（MII） 6.1.4 三种介质类型 （1）100Base-T4： 即3类UTP，它采用的信号速度为25MHz，需要四对双绞线，不使用曼彻斯特编码，而是三元信号，每个周期发送4比特，这样就获得了所要求的100Mbit/s。 （2）100Base-TX： 即5类UTP，其设计比较简单，因为它可以处理速率高达125MHz以上的时钟信号，每个站点只需使用两对双绞线，一对连向集线器，另一对从集线器引出。 （3）100Base-FX： 即使用两束多模光纤，每束都可用于两个方向，因此它也是全双工的，并且站点与集线器之间的最大距离高达2km。 6.1.5 100Base-T与10Base-T的比较 100Base-T和10Base-T采用的是相同的IEEE 802.3MAC层访问和碰撞检测机制，并且对帧的结构和长度的要求也完全一样。除了在传输速率方面的不同之外，两者之间最主要的区别就是网络直径不同。100Base-T最大网络直径只有205m，大约相当于10Mbit/s以太网的十分之一。 6.2 吉比特以太网 6.2.1 吉比特以太网概述 吉比特以太网是对IEEE 802.3以太网标准的扩展，在基于以太网协议的基础之上，将快速以太网的传输速率（100Mbit/s）提高了10倍，达到了1Gbit/s。 吉比特以太网国际标准1997年1月通过了IEEE 802.3z第一版草案；1997年6月草案V3.1获得通过，最终技术细节就此制定；1998年6月正式批准IEEE 802.3z标准；1999年6月正式批准IEEE 802.3ab标准（即1000Base-T），可以把双绞线用于吉比特以太网中。 6.2.2 吉比特以太网的特点 6.2.3 吉比特以太网协议架构 6.2.4 物理层 包括单模或多模光纤（也被称为1000Base-LX），短波多模光纤（也被称为1000Base-SX），高质量的平衡双绞线对的屏蔽铜缆（1000Base-CX），以及5类非屏蔽双绞线（也被称为1000Base-T）。 6.2.5 流量控制 6.2.6 吉比特以太网的