Ethernet
Ethernet bezieht sich auf die von Xerox erstellte und gemeinsam von Xerox, Intel und DEC entwickelte Basisband-LAN-Spezifikation. Der universelle Ethernet-Standard wurde am 30. September 1980 veröffentlicht, was der häufigste in den heutigen LANs ist. Kommunikationsprotokollstandard. Das Ethernet-Netzwerk verwendet die CSMA/CD-Technologie (Carrier Sense Multiple Access and Collision Detection) und läuft auf mehreren Kabeltypen mit 10M/S. Ethernet ähnelt der IEEE802.3-Standardfamilie. Enthält Standard-Ethernet (10Mbit/s), Fast Ethernet (100Mbit/s) und 10G (10Gbit/s) Ethernet. Sie sind alle konform mit IEEE 802.3.
Ausgehend von Ethernet mit nur 10 Mbit/s Durchsatz wird die Zugriffssteuerungsmethode mit Trägersinn-Mehrfachzugriff (CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) mit Kollisionserkennung verwendet. Dieses frühe Ethernet mit 10 Mbit/s wird Als Standard-Ethernet bezeichnet, und Ethernet kann über eine Vielzahl von Übertragungsmedien wie dickes Koaxialkabel, dünnes Koaxialkabel, ungeschirmtes Twisted Pair, geschirmtes Twisted Pair und Glasfaser angeschlossen werden. Und im IEEE 802.3-Standard werden für verschiedene Übertragungsmedien unterschiedliche physikalische Schichtstandards definiert. In diesen Standards gibt die erste Ziffer die Übertragungsgeschwindigkeit in Einheiten von "Mbit/s" an, und die letzte Ziffer gibt die Länge des einzelnen Segmentkabels an (die Referenzeinheit ist 100m), Basis bedeutet "Basisband" und Breit bedeutet "Breitband".
10Base-5 verwendet ein 50 Zoll dickes Koaxialkabel mit einem Durchmesser von 0,4 Zoll, auch als dickes Ethernet bekannt, mit einer maximalen Segmentlänge von 500 m. Basisbandübertragungsmethode ist die Topologie Bustyp. Zu den wichtigsten Hardware-Geräten des 10Base-5-Netzwerks gehören: dickes Koaxialkabel, Ethernet-Karte mit AUI-Buchse, Repeater, Transceiver, Transceiver-Kabel und Terminator.
10Base-2 verwendet ein 0,2-Zoll-Durchmesser, 50" dünnes Koaxialkabel, auch bekannt als dünnes Kabel-Ethernet, die maximale Netzwerksegmentlänge beträgt 185m, Basisband-Übertragungsmethode, Topologie ist Bustyp; 10Base-2 Netzwerk-Haupthardware-Ausrüstung Verfügbar: dünnes Koaxialkabel, Ethernet-Karte mit BNC-Buchse, Repeater, T-Stecker, Terminator, etc.
10Base-T verwendet ein Twisted-Pair-Kabel mit einer maximalen Segmentlänge von 100m. Die Topologie ist sternförmig; die wichtigsten Hardware-Geräte des 10Base-T-Netzwerks sind: Kategorie 3 oder Kategorie 5 ungeschirmtes Twisted-Pair-Kabel, Ethernet-Karte mit RJ-45-Buchse, Hub, Switch, RJ-45-Stecker, etc.
1Base-5 verwendet Twisted-Pair-Kabel, die maximale Segmentlänge beträgt 500m und die Übertragungsgeschwindigkeit beträgt 1 Mbit/s.
10Broad-36 verwendet Koaxialkabel (RG-59/U CATV), die maximale Spannweite des Netzes beträgt 3600m, und die Netzsegmentlänge beträgt bis zu 1800m, was ein Breitbandübertragungsmodus ist;
10Base-F verwendet Glasfaser-Übertragungsmedien mit einer Übertragungsrate von 10 Mbit/s.
Schneller Äther
Ethernet Mit der Entwicklung des Netzwerks ist es schwierig, die steigende Nachfrage nach Netzwerkdatenverkehr zu decken. Vor Oktober 1993 war nur die Fiber Distributed Data Interface (FDDI) für LAN-Anwendungen verfügbar, die Datenverkehr über 10 Mbit/s erforderten, aber es war ein sehr teures LAN, das auf einem 100 Mbit/s-Glasfaserkabel basiert. Im Oktober 1993 führte Grand Junction den weltweit ersten Fast Ethernet Hub Fastch 1080 und die Netzwerkschnittstellenkarte FastNIC 100 ein. Die Fast-Ethernet-Technologie wurde offiziell eingesetzt. Dann haben intel, SynOptics, 3COM, BayNetworks und andere Unternehmen auch ihre eigenen Fast Ethernet-Geräte auf den Markt gebracht. Gleichzeitig untersuchte die IEEE 802 Engineering-Gruppe auch verschiedene Standards von 100 Mbit/s Ethernet, wie z. B. 100BASE-TX, 100BASE-T4, MII, Repeater, Vollduplex und andere Standards. Im März 1995 kündigte das IEEE den IEEE802.3u 100BASE-T Fast Ethernet Standard an, der die Ära des Fast Ethernet einleitete.
Fast Ethernet hat viele Vorteile gegenüber FDDI, das ursprünglich mit einer Bandbreite von 100 Mbit/s betrieben wurde. Der Hauptgrund dafür ist, dass die Fast-Ethernet-Technologie die Investitionen der Benutzer in die Implementierung von Verdrahtungsinfrastrukturen effektiv schützen kann. Es unterstützt 3, 4 und 5 Paar dual Der Anschluss des Litzendrahtes und der Glasfaser ermöglicht eine effiziente Nutzung vorhandener Anlagen. Der Mangel an Fast Ethernet ist auch ein Nachteil der Ethernet-Technologie. Das heißt, Fast Ethernet basiert immer noch auf CSMA/CD-Technologie. Wenn die Netzwerklast stark ist, führt dies zu einer Effizienzreduzierung. Natürlich kann dies durch Schalttechnik kompensiert werden. Der Fast Ethernet Standard mit 100 Mbit/s ist weiter in drei Unterklassen unterteilt: 100BASE-TX, 100BASE-FX und 100BASE-T4.
· 100BASE-TX: Eine Fast-Ethernet-Technologie, die ein ungeschirmtes Twisted Pair der Kategorie 5 oder ein geschirmtes Twisted Pair auf Datenebene verwendet. Es verwendet zwei Paare von verdrehten Paaren, eines zum Senden und eines zum Empfangen von Daten. Die 4B/5B-Codierungsmethode wird in der Übertragung verwendet, und die Signalfrequenz beträgt 125 MHz. Erfüllt den Verkabelungsstandard der Kategorie 5 von EIA586 und den Verkabelungsstandard SPT Class 1 von IBM. Verwenden Sie den gleichen RJ-45-Stecker wie 10BASE-T. Seine maximale Netzwerksegmentlänge beträgt 100 Meter. Es unterstützt Vollduplex-Datenübertragung.
· 100BASE-FX: Eine schnelle Ethernet-Technologie, die Glasfaserkabel verwendet, um sowohl Singlemode- als auch Multimode-Faser (62,5 und 125um) zu verwenden. Der maximale Abstand für Multimode-Faserverbindungen beträgt 550 Meter. Der maximale Abstand für Single-Mode-Faserverbindungen beträgt 3000 Meter. Die 4B/5B-Codierungsmethode wird in der Übertragung verwendet, und die Signalfrequenz beträgt 125 MHz. Es verwendet einen MIC/FDDI-Anschluss, einen ST-Stecker oder einen SC-Stecker. Seine maximale Netzwerksegmentlänge beträgt 150m, 412m, 2000m oder länger bis 10km, was sich auf die Art der verwendeten Faser und die Betriebsart bezieht. Es unterstützt Vollduplex-Datenübertragung. 100BASE-FX eignet sich besonders für Anwendungen mit elektrischen Störungen, großen Entfernungsanschlüssen oder Hochsicherheitsumgebungen.
· 100BASE-T4: ist eine Fast-Ethernet-Technologie, die mit Kategorie 3, 4 und 5 ungeschirmtes Twisted Pair oder geschirmtes Twisted Pair verwendet werden kann. Der 100Base-T4 verwendet vier Paare von verdrehten Paaren, von denen drei verwendet werden, um Daten mit einer Frequenz von 33 MHz zu übertragen, jedes Paar arbeitet im Halbduplex-Modus. Das vierte Paar wird für die CSMA/CD-Kollisionserkennung verwendet. Die 8B/6T-Codierungsmethode wird in der Übertragung verwendet, und die Signalfrequenz beträgt 25MHz, was dem strukturierten Verdrahtungsstandard EIA586 entspricht. Es verwendet den gleichen RJ-45-Stecker wie 10BASE-T mit einer maximalen Segmentlänge von 100 Metern.
Gigabit-Ether
Als neueste Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Technologie bietet die Gigabit-Ethernet-Technologie Benutzern eine effektive Lösung zur Verbesserung des Kernnetzwerks. Der größte Vorteil dieser Lösung ist die Vererbung der Vorteile der traditionellen Ethernet-Technologie. Gigabit-Technologie ist immer noch Ethernet-Technologie, es verwendet das gleiche Frame-Format, Rahmenstruktur, Netzwerk-Protokoll, Voll-/Halbduplex-Modus, Flow-Control-Modus und Verdrahtungssystem wie 10M Ethernet. Da diese Technologie die Desktop-Anwendungen und Betriebssysteme herkömmlicher Ethernet nicht verändert, funktioniert sie gut mit 10M oder 100M Ethernet. Ein Upgrade auf Gigabit Ethernet erfordert keine Änderungen an Netzwerkanwendungen, Netzwerkverwaltungskomponenten und Netzwerkbetriebssystemen, um den Investitionsschutz zu maximieren. Darüber hinaus unterstützt der IEEE-Standard Multimode-Fasern mit einer maximalen Entfernung von 550 Metern, Single-Mode-Faser mit einer maximalen Entfernung von 70 Kilometern und Koaxialkabel mit einer maximalen Entfernung von 100 Metern. Gigabit Ethernet füllt die Lücke im 802.3 Ethernet/Fast Ethernet Standard.
Um Kollisionen von 64 Byte-Datenrahmen erkennen zu können, unterstützt Gigabit Ethernet kürzere Entfernungen. Die von Gigabit Ethernet unterstützten Netzwerktypen sind wie folgt:
Übertragung mittlerer Distanz
1000Base-CX Kupfer STP 25m
1000Base-T Kupfer Katze 5 UTP 100m
1000Base-SX Multimode Fiber 500m
1000Base-LX Single-Mode Fiber 3000m
Die Gigabit-Ethernet-Technologie hat zwei Standards: IEEE 802.3z und IEEE 802.3ab. IEEE 802.3z setzt den Standard für Glasfaser- und Kurzstrecken-Kupferdrahtverbindungen. IEEE 802.3ab setzt den Standard für ein Fünf-Wege-Twisted-Pair-Langstrecken-Verbindungsschema.
1. IEEE 802.3z
Die IeEE 802.3z-Arbeitsgruppe ist für die Entwicklung von Vollduplex-Verbindungsstandards für Glasfaser (Singlemode oder Multimode) und Koaxialkabel verantwortlich. IEEE 802.3z definiert 1000Base-X auf Basis von Glasfaser- und Kurzstrecken-Kupferkabeln. Es verwendet 8B/10B Codierungstechnologie, und die Kanalübertragungsgeschwindigkeit beträgt 1,25Gbit/s. Nach der Entkopplung erreicht er eine Übertragungsgeschwindigkeit von 1000Mbit/s. IEEE 802.3z verfügt über die folgenden Gigabit-Ethernet-Standards:
· 1000Base-SX unterstützt nur Multimode-Faser. Es kann Multimode-Faser mit einem Durchmesser von 62,5um oder 50um verwenden. Es hat eine Arbeitswellenlänge von 770-860nm und einen Übertragungsabstand von 220-550m.
· 1000Base-LX Single-Mode-Faser: Es kann Single-Mode-Faser mit einem Durchmesser von 9um oder 10um unterstützen. Der Wellenlängenbereich beträgt 1270-1355nm und die Übertragungsentfernung ca. 5km.
· 1000Base-CX verwendet 150 Ohm geschirmtes Twisted Pair (STP) mit einem Übertragungsabstand von 25m.
2. IEEE802.3ab
Die IEEE 802.3ab Working Group ist für die Entwicklung des Gigabit-Ethernet-Standards für UTP-basierte Halbduplex-Verbindungen verantwortlich, was zum IEEE 802.3ab-Standard und -Protokoll führt. IEEE 802.3ab definiert den 1000Base-T-Standard basierend auf Kategorie 5 UTP, der darauf abzielt, 100m mit einer Rate von 1000 Mbit/s über Kategorie 5 UTP zu übertragen. Der IEEE802.3ab Standard hat zwei Hauptpunkte:
(1) Schützen Sie die Investitionen der Nutzer in UTP-Verkabelungssysteme der Kategorie 5.
(2) 1000Base-T ist eine 100Base-T natürliche Erweiterung, voll kompatibel mit 10Base-T und 100Base-T. Um jedoch eine Übertragungsrate von 1000 Mbit/s bei UtP der Kategorie 5 zu erreichen, müssen die Crosstalk- und Dämpfungsprobleme der Kategorie 5 UTP gelöst werden. Daher ist die Entwicklungsaufgabe der Arbeitsgruppe IEEE802.3ab komplizierter als IEEE802.3z.
10 Gigabit Ethernet
Die 10-Gigabit-Ethernet-Spezifikation ist im IEEE 802.3ae-Zusatzstandard IEEE 802.3ae enthalten, der das IEEE 802.3-Protokoll und die MAC-Spezifikation erweitert, um Übertragungsraten von 10 Gbit/s zu unterstützen. Darüber hinaus kann über die WAN-Schnittstellensublayer (WIS: WAN Interfacesublayer) 10 Gigabit Ethernet auch auf eine niedrigere Übertragungsrate eingestellt werden, z. B. 9.584440 Gb/s (OC-192), wodurch 10 Tausend Megabit Ethernet-Geräte mit dem TRANSPORTformat Synchronous Optical Network (SONET) STS-192c kompatibel sind.
· 10GBASE-SR und 10GBASE-SW unterstützen hauptsächlich Kurzwellen (850 nm) Multimode-Faser (MMF) mit Faserabständen von 2m bis 300m.
10GBASE-SR unterstützt hauptsächlich "dunkle Faser", eine Faser, die keine Lichtausbreitung hat und nicht mit einem Gerät verbunden ist.
10GBASE-SW wird hauptsächlich zum Anschluss von SONET-Geräten für die Remote-Datenkommunikation verwendet.
· 10GBASE-LR und 10GBASE-LW unterstützen hauptsächlich langwellige (1310nm) Singlemode-Faser (SMF) mit einem Faserabstand von 2m bis 10km (ca. 32.808 Fuß).
Wenn 10GBASE-LW hauptsächlich zum Anschluss von SONET-Geräten verwendet wird,
10GBASE-LR wird zur Unterstützung von "dunkler Faser" verwendet.
· 10GBASE-ER und 10GBASE-EW unterstützen hauptsächlich Ultra-Langwellen (1550nm) Single Mode Fiber (SMF) mit einem Faserabstand von 2m bis 40km (ca. 131233 Fuß).
10GBASE-EW wird hauptsächlich zum Anschluss von SONET-Geräten verwendet.
10GBASE-ER wird zur Unterstützung von "dunkler Faser" verwendet.
· 10GBASE-LX4 verwendet die Multiplexing-Technologie der Wellenlängenteilung, um Signale bei der vierfachen Wellenlänge des Lichts auf einem einzelnen Kabelpaar zu übertragen. Das System arbeitet im 1310nm Multimode- oder Singlemode-Dunkelfasermodus. Das System ist für den Multimode-Fasermodus von 2m bis 300m oder den Single-Mode-Fasermodus von 2m bis 10km ausgelegt.