计算机组网技术讲稿第5章 千兆位以太网技术

2020/1/29上海交通大学计算机系1《计算机组网原理》原理篇第五章千兆位以太网技术马范援[e-mail]sity2020/1/29上海交通大学计算机系2本章重点千兆位以太网与百兆、十兆以太网的兼容性千兆以太网与百兆以太网的主要区别帧扩展技术帧突发技术2020/1/29上海交通大学计算机系31000M以太网的传输速率为1Gbps，但其帧格式与10M、100M以太网完全相同，所以兼容性非常好。1000M以太网和100M以太网的主要区别：第五章千兆位以太网技术2020/1/29上海交通大学计算机系4采用千兆网介质无关接口GMIIGMII为物理层与DL层之间的接口，数据通道为8位（100M以太网为4位）。光纤通道采用8B/10B码与铜介质相比优先使用光纤修改CSMA/CD操作和优选全双工采用帧扩展技术为适用于光纤而修改自动协商机制采用单中继器规范2020/1/29上海交通大学计算机系5以太网、FE、GE的层次结构MDLRSMIIPCSPMAPMDAutoNegPCSPMAPDMMDLRSGMIIPLSAUIPMAMDLMAUAUIPHY介质存取控制层（MAC）逻辑链路控制层（LLC）更高层对话层应用层表示层传输层网络层数据链路层物理层（A）以太网（B）快速以太网（C）千兆以太网2020/1/29上海交通大学计算机系65.1千兆位以太网体系结构与功能模块2020/1/29上海交通大学计算机系7编码：1000BASEX：光纤、短屏蔽双绞线8B10B码1000BASET：5类UTPPAM5码5电平的特殊编码4对双绞线2020/1/29上海交通大学计算机系88B10B码“千兆以太网”2020/1/29上海交通大学计算机系95.2千兆位以太网分类5.2.1千兆位以太网按PHY层分类2020/1/29上海交通大学计算机系105.2.21000BASEX1.1000BASECX屏蔽双绞线，9芯D型连接器，25米2020/1/29上海交通大学计算机系112.1000BASELX长波激光1270~1355（一般为1300）多模光纤62.5，50单模光纤10SC型光纤连接器3.1000BASESX短波激光770~860（一般为800）多模光纤62.5，50SC型光纤连接器5.2.31000BASET5类以上的非屏蔽双绞线100米mmmnmnmnmnmmm2020/1/29上海交通大学计算机系125.3千兆位以太网实现技术5.3.1千兆位以太网组网跨距1.无中继器连接2020/1/29上海交通大学计算机系132.中继器连接采用双绞线使用中继器后跨距增加采用光纤使用中继器后跨距缩短1000BASELX/SE240m1000BASECX50m1000BASET200m2020/1/29上海交通大学计算机系145.3.2帧扩展技术在802.3标准中帧的最短长度为64字节，即512位，在10Mbps时，512位传送时间为51.2。100Mbps时，传送时间为5.12。面对1Gbps速率传送时间仅为0.512。根据冲突检测原理，如有冲突发生，要求在该传送时间内能检测到冲突，对千兆位网来说，0.512的碰撞域范围就很小，使网络的跨距也很短。所以最小帧长度与碰撞域的地理范围成正比关系。ssssPCPC最大跨距2020/1/29上海交通大学计算机系15在千兆位以太网中为增加跨距，必须加长最小帧长度，但又要考虑到兼容性。对用户来说必须维持64字节不变，于是在千兆位以太网的网卡上对短帧自动加长帧长度，这称为帧扩展技术。•帧长度512字节（4096位）自动添加扩展位，使帧长度达到4096位•帧长度512字节不添加扩展位•全双工方式不执行帧扩展2020/1/29上海交通大学计算机系165.3.3帧突发技术为避免因大量短帧发送造成网络带宽浪费，千兆位以太网将若干个短帧组合在一起，连续发送。组合后的帧长度不能超过1518字节。全双工时不采用该技术。2020/1/29上海交通大学计算机系17补充：10000兆以太网帧格式与一般以太网一致协议：802.3ae，2002年6月公布8B/10B码用全双工模式，避免访问的冲突竞争只能使用光纤传输距离：多模:65米—300米(WWDM)单模:10000米—40000米