1、2018/12/15,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 ,2018/12/15,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,2018/12/15,上海交通大学计算机系,3,1000M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,2018/12/15,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
2、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,2018/12/15,上海交通大学计算机系,5,以太网、FE、GE的层次结构,2018/12/15,上海交通大学计算机系,6,5.1 千兆位以太网体系结构与功能模块,2018/12/15,上海交通大学计算机系,7,编码：,1000BASE X：光纤、短屏蔽双绞线8B10B码1000BASE T： 5类UTPPAM5码 5电平的特殊编码4对双绞线,2018/12/15,上海交通大学计算机系,8,8B1
3、0B码,“千兆以太网”,2018/12/15,上海交通大学计算机系,9,5.2 千兆位以太网分类,5.2.1 千兆位以太网按PHY层分类,2018/12/15,上海交通大学计算机系,10,5.2.2 1000BASEX,1. 1000BASE CX屏蔽双绞线，9芯D型连接器，25米,2018/12/15,上海交通大学计算机系,11,2. 1000BASE LX,长波激光 12701355 （一般为1300 ）多模光纤 62.5 ，50 单模光纤 10SC型光纤连接器1000BASE SX短波激光 770860 （一般为800 ）多模光纤 62.5 ，50 SC型光纤连接器5.2.3 1000B
4、ASET5类以上的非屏蔽双绞线 100米,2018/12/15,上海交通大学计算机系,12,5.3 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,2018/12/15,上海交通大学计算机系,13,2. 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 1000BASE LX/SE 240m 1000BASE CX 50m 1000BASE T 200m,2018/12/15,上海交通大学计算机系,14,5.3.2 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，
5、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。,2018/12/15,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,2018/12/15,上海交通大学计算机系,16,5.3.3 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。,2018/12/15,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,
