以太網標准與網線標准常識(copy)


以太網(EtherNet) 

  以太網最早是由Xerox(施樂)公司創建的,在1980年由DEC、Intel和Xerox三家公司聯合開發為一個標准。以太網是應用最為廣泛的局域網,包括標准以太網(10Mbps)、快速以太網(100Mbps)、千兆以太網(1000 Mbps)和10G以太網,它們都符合IEEE802.3系列標准規范。 

  (1)標准以太網 
  最開始以太網只有10Mbps的吞吐量,它所使用的是CSMA/CD(帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問)的訪問控制方法,通常把這種最早期的10Mbps以太網稱之為標准以太網。以太網主要有兩種傳輸介質,那就是雙絞線和同軸電纜。所有的以太網都遵循IEEE 802.3標准,下面列出是IEEE 802.3的一些以太網絡標准,在這些標准中前面的數字表示傳輸速度,單位是“Mbps”,最后的一個數字表示單段網線長度(基准單位是100m),Base表示“基帶”的意思,Broad代表“帶寬”。 
  ·10Base-5  使用粗同軸電纜,最大網段長度為500m,基帶傳輸方法; 
  ·10Base-2  使用細同軸電纜,最大網段長度為185m,基帶傳輸方法; 
  ·10Base-T  使用雙絞線電纜,最大網段長度為100m; 
  ·1Base-5   使用雙絞線電纜,最大網段長度為500m,傳輸速度為1Mbps; 
  ·10Broad-36 使用同軸電纜(RG-59/U CATV),最大網段長度為3600m,是一種寬帶傳輸方式; 
  ·10Base-F  使用光纖傳輸介質,傳輸速率為10Mbps; 

(2)快速以太網(Fast Ethernet) 
  隨着網絡的發展,傳統標准的以太網技術已難以滿足日益增長的網絡數據流量速度需求。在1993年10月以前,對於要求10Mbps以上數據流量的LAN應用,只有光纖分布式數據接口(FDDI)可供選擇,但它是一種價格非常昂貴的、基於100Mpbs光纜的LAN。1993年10月,Grand Junction公司推出了世界上第一台快速以太網集線器FastSwitch10/100和網絡接口卡FastNIC100,快速以太網技術正式得以應用。隨后Intel、SynOptics、3COM、BayNetworks等公司亦相繼推出自己的快速以太網裝置。與此同時,IEEE802工程組亦對100Mbps以太網的各種標准,如100BASE-TX、100BASE-T4、MII、中繼器、全雙工等標准進行了研究。1995年3月IEEE宣布了IEEE802.3u 100BASE-T快速以太網標准(Fast Ethernet),就這樣開始了快速以太網的時代。 
  快速以太網與原來在100Mbps帶寬下工作的FDDI相比它具有許多的優點,最主要體現在快速以太網技術可以有效的保障用戶在布線基礎實施上的投資,它支持3、4、5類雙絞線以及光纖的連接,能有效的利用現有的設施。 
  快速以太網的不足其實也是以太網技術的不足,那就是快速以太網仍是基於載波偵聽多路訪問和沖突檢測(CSMA/CD)技術,當網絡負載較重時,會造成效率的降低,當然這可以使用交換技術來彌補。  
  100Mbps快速以太網標准又分為:100BASE-TX 、100BASE-FX、100BASE-T4三個子類。 
  ·100BASE-TX:是一種使用5類數據級無屏蔽雙絞線或屏蔽雙絞線的快速以太網技術。它使用兩對雙絞線,一對用於發送,一對用於接收數據。在傳輸中使用4B/5B編碼方式,信號頻率為125MHz。符合EIA586的5類布線標准和IBM的SPT 1類布線標准。使用同10BASE-T相同的RJ-45連接器。它的最大網段長度為100米。它支持全雙工的數據傳輸。  
  ·100BASE-FX:是一種使用光纜的快速以太網技術,可使用單模和多模光纖(62.5和125um) 多模光纖連接的最大距離為550米。單模光纖連接的最大距離為3000米。在傳輸中使用4B/5B編碼方式,信號頻率為125MHz。它使用MIC/FDDI連接器、ST連接器或SC連接器。它的最大網段長度為150m、412m、2000m或更長至10公里,這與所使用的光纖類型和工作模式有關,它支持全雙工的數據傳輸。100BASE-FX特別適合於有電氣干擾的環境、較大距離連接、或高保密環境等情況下的適用。  
  ·100BASE-T4:是一種可使用3、4、5類無屏蔽雙絞線或屏蔽雙絞線的快速以太網技術。它使用4對雙絞線,3對用於傳送數據,1對用於檢測沖突信號。在傳輸中使用8B/6T編碼方式,信號頻率為25MHz,符合EIA586結構化布線標准。它使用與10BASE-T相同的RJ-45連接器,最大網段長度為100米。 


(3)千兆以太網(GB Ethernet) 
  隨着以太網技術的深入應用和發展,企業用戶對網絡連接速度的要求越來越高,1995年11月,IEEE802.3工作組委任了一個高速研究組(HigherSpeedStudy Group),研究將快速以太網速度增至更高。該研究組研究了將快速以太網速度增至1000Mbps的可行性和方法。1996年6月,IEEE標准委員會批准了千兆位以太網方案授權申請(Gigabit Ethernet Project Authorization Request)。隨后IEEE802.3工作組成立了802.3z工作委員會。IEEE802.3z委員會的目的是建立千兆位以太網標准:包括在1000Mbps通信速率的情況下的全雙工和半雙工操作、802.3以太網幀格式、載波偵聽多路訪問和沖突檢測(CSMA/CD)技術、在一個沖突域中支持一個中繼器(Repeater)、10BASE-T和100BASE-T向下兼容技術千兆位以太網具有以太網的易移植、易管理特性。千兆以太網在處理新應用和新數據類型方面具有靈活性,它是在贏得了巨大成功的10Mbps和100Mbps IEEE802.3以太網標准的基礎上的延伸,提供了1000Mbps的數據帶寬。這使得千兆位以太網成為高速、寬帶網絡應用的戰略性選擇。 
  1000Mbps千兆以太網目前主要有以下三種技術版本:1000BASE-SX,-LX和-CX版本。1000BASE-SX 系列采用低成本短波的CD(compact disc,光盤激光器) 或者VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser,垂直腔體表面發光激光器)發送器;而1000BASE-LX系列則使用相對昂貴的長波激光器;1000BASE-CX系列則打算在配線間使用短跳線電纜把高性能服務器和高速外圍設備連接起來。 

  (4)10G以太網 
  現在10Gbps的以太網標准已經由IEEE 802.3工作組於2000年正式制定,10G以太網仍使用與以往10Mbps和100Mbps以太網相同的形式,它允許直接升級到高速網絡。同樣使用IEEE 802.3標准的幀格式、全雙工業務和流量控制方式。在半雙工方式下,10G以太網使用基本的CSMA/CD訪問方式來解決共享介質的沖突問題。此外,10G以太網使用由IEEE 802.3小組定義了和以太網相同的管理對象。總之,10G以太網仍然是以太網,只不過更快。但由於10G以太網技術的復雜性及原來傳輸介質的兼容性問題(目前只能在光纖上傳輸,與原來企業常用的雙絞線不兼容了),還有這類設備造價太高(一般為2 ̄9萬美元),所以這類以太網技術目前還處於研發的初級階段,還沒有得到實質應用。

                              網線標准

五類線的標識是“CAT5”,帶寬100M ,適用於百兆以下的網;超五類線的標識是“CAT5E”,帶寬155M,是目前的主流產品;六類線的標識是“ CAT6”,帶寬250M,用於架設千兆網,是未來發展的趨勢。
"超五類"指的是 超五類非屏蔽雙絞線(UTP—Unshielded Twisted Pair) 
非屏蔽雙絞線電纜是由多對雙絞線和一個塑料外皮構成。五類是指國際電氣工業協會為雙絞線電纜定義的五種不同的質量級別. 
超五類非屏蔽雙絞線是在對現有五類屏蔽雙絞線的部分性能加以改善后出現的電纜,不少性能參數,如近端串擾、衰減串擾比,回波損耗等都有所提高,但其傳輸帶寬仍為100MHz。 
超五類雙絞線也是采用4個繞對和1條抗拉線,線對的顏色與五類雙絞線完全相同,分別為白橙、橙、白綠、綠、白藍、藍、白棕和棕。裸銅線徑為0.51mm(線規為24AWG),絕緣線徑為0.92mm,UTP電纜直徑為5mm。

雖然超五類非屏蔽雙絞線也能提供高達1000Mb/s的傳輸帶寬,但是往往需要借助於價格高昂的特殊設備的支持。因此,通常只被應用於100Mb/s快速以太網,實現桌面交換機到計算機的連接。如果不准備以后將網絡升級為千兆以太網,那么不妨在水平布線中采用超五類非屏蔽雙絞線。

"六類"是指六類非屏蔽雙絞線 
六類非屏蔽雙絞線的各項參數都有大幅提高,帶寬也擴展至250MHz或更高。六類雙絞線在外形上和結構上與五類或超五類雙絞線都有一定的差別,不僅增加了絕緣的十字骨架,將雙絞線的四對線分別置於十字骨架的四個凹槽內,而且電纜的直徑也更粗。 
電纜中央的十字骨架隨長度的變化而旋轉角度,將四對雙絞線卡在骨架的凹槽內,保持四對雙絞線的相對位置,提高電纜的平衡特性和串擾衰減。另外,保證在安裝過程中電纜的平衡結構不遭到破壞。六類非屏蔽雙絞線裸銅線徑為0.57mm(線規為23AWG),絕緣線徑為1.02mm,UTP電纜直徑為6.53mm。

超五類還是六類 
按照電氣性能的不同,雙絞線可分為三類、五類、超五類、六類和七類雙絞線。不同類別的雙絞線價格相差較大甚至是懸殊,應用范圍也大不相同。

除了傳統的語音系統仍然使用三類雙絞線以外,網絡布線目前基本上都在采用超五類或六類非屏蔽雙絞線。五類非屏蔽雙絞線雖仍然可以支持1000Base-T,但由於在價格上與超五類非屏蔽雙絞線相差無幾,因此,已經逐漸淡出布線市場。

六類非屏蔽雙絞線雖然價格較高,但由於與超五類布線系統具有非常好的兼容性,且能夠非常好地支持1000Base-T,所以正慢慢成為綜合布線的新寵。七類屏蔽雙絞線由於是一種全新的布線系統,雖然性能優異,但由於價格昂貴。施工復雜且可選擇的產品較少,因此很少在布線工程中采用。

六類非屏蔽雙絞線可以非常好地支持千兆以太網,並實現100m的傳輸距離。因此,六類布線系統被廣泛應用子服務器機房的布線,以及保留升級至千兆以太網能力的水平布線。根據國際布線標准ISO 11801,布線系統的期望壽命至少為10年。作為一種長期的基本投資,綜合布線應當充分考慮網絡的潛在需求和布線系統的發展,因此,在資金允許的條件下,建議選擇六類產品構建布線系統。

若考慮網絡將來的應用需求,理論上應安裝最先進的布線產品,因為安裝電纜后往往難以重新更新替代,基本上,一個布線系統至少要應用10年作為標准,能夠支持4至5代的網絡設備的性能更新,如果將來的網絡設備需要更好的電纜才能提高數據速度。

那么,用六類電纜代替超五類電纜是無可避免的,但這些電纜重新組建工程非常昂貴,所以縱使六類產品的價格相對於超五類產品稍貴,但為了減少日后網絡升級問題,六類產品仍然值得考慮。

"超六類" 
Belden IBDN研制了目標在40℃以上仍可正常運行的高性能布線系統,並在1999年底正式推出IBDN 4800LX系統,其最終的指標達到300MHz帶寬,可在50℃時依然達到6類標准規定的20℃的性能指標。為了區別於普通6類布線系統,這種帶寬性能遠超6類的布線稱為超6類。 
大部分的超6類布線與同品牌的6類布線使用相同的模塊和跳線,因此它們主要的區別在線纜上。IBDN的超6類線纜4800LX從一開始的目標就定在較高溫度下正常運行,因此其線纜構造特點之一就是大線徑,傳輸導體的直徑從普通6類的0.5mm(24AWG)增加到0.6mm(23AWG);也有某些廠家在開始的超6類線纜采用了24AWG而盡力改善NEXT的方法,但到2002年的改進線纜中將其線徑加到23AWG。另一特點是在4個雙絞線對間加了十字形的線對分隔條。沒有十字分隔,線纜中的一對線可能會陷於另一對線兩根導線間的縫隙中,線對間的間距減小而加重串擾問題。分隔條同時與線纜的外皮一起將4對導線緊緊地固定在其設計的位置,並可減緩線纜彎折而帶來的線對松散,進而減少安裝時性能的降低。4800LX是首個采用十字分隔條的超6類線纜,后來的線纜群起仿效而采用類似的技術。


免責聲明!

本站轉載的文章為個人學習借鑒使用,本站對版權不負任何法律責任。如果侵犯了您的隱私權益,請聯系本站郵箱yoyou2525@163.com刪除。



 
粵ICP備18138465號   © 2018-2025 CODEPRJ.COM