以太网及介质访问控制方法

以太网及介质访问控制方法

5-3 以太网及介质访问控制方法

1、CSNM/CD媒体访问控制方法

所谓媒体访问控制，就是控制网上各工作站在什么情况下才可以

发送数据，在发送数据过程中，如何发现问题及出现问题后如何处理

等管理方法。

CSMA/CD是英文carrier n multiple access/collision

detected 的缩写，可把它翻成“载波侦察听多路访问/ 冲突检测”，

或“带有冲突检测的载波侦听多路访问”。所谓载波侦听（carrier

n），意思是网络上各个工作站在发送数据前都要总线上有没有

数据传输。若干数据传输 （称总线为忙），则不发送数据；若无数

据传输（称总线为空），立即发送准备好的数据。所谓多路访问

（multiple access)意思是网络上所有工作站收发数据共同使用同

一条总线，且发送数据是广播式的。所谓冲突（collision），意思

是，若网上有两个或两个以上工作站同时发送数据，在总线上就会产

生信号的混合，哪个工作站都同时发送数据，在总线上就会产生信号

的混合，哪个工作站都辨别不出真正的数据是什么。这种情况称数据

冲突又称碰撞。为了减少冲突发生后又的影响。工作站在发送数据过

程中还要不停地检测自己发送的数据，有没有在传输过程中与其它工

作站的数据发生冲突，这就是冲突检测（collision detected）。

CSNM/CD媒体访问控制方法的工作原理，可以概括如下：

先听后说，边听边说；

一旦冲突，立即停说；

台快速以太网集线器Fastch10／100和网络接口卡FastNIC100，

快速以太网技术正式得以应用。随后Intel、SynOptics、3COM、

BayNetworks等公司亦相继推出自己的快速以太网装置。与此同

时，IEEE802工程组亦对100Mbps以太网的各种标准，如100BAS

E－TX、100BASE－T4、MII、中继器、全双工等标准进行了研究。

1995年3月IEEE宣布了IEEE802.3u 100BASE－T快速以太网标

准（Fast Ethernet），就这样开始了快速以太网的时代。

快速以太网与原来在100Mbps带宽下工作的FDDI相比它具

有许多的优点，最主要体现在快速以太网技术可以有效的保障用

户在布线基础实施上的投资，它支持3、4、5类双绞线以及光纤

的连接，能有效的利用现有的设施。 快速以太网的不足其实也

是以太网技术的不足，那就是快速以太网仍是基于CSMA／CD技

术，当网络负载较重时，会造成效率的降低，当然这可以使用交

换技术来弥补。 100Mbps快速以太网标准又分为：100BASE－TX 、

100BASE－FX、100BASE－T4三个子类。

100BASE－TX：是一种使用5类数据级无屏蔽双绞线或屏

蔽双绞线的快速以太网技术。它使用两对双绞线，一对用于发送，

一对用于接收数据。在传输中使用4B／5B编码方式，信号频率

为125MHz。符合EIA586的5类布线标准和IBM的SPT 1类布线

标准。使用同10BASE－T相同的RJ－45连接器。它的最大网段

长度为100米。它支持全双工的数据传输。

100BASE－FX：是一种使用光缆的快速以太网技术，可使

用单模和多模光纤（62.5和125um） 多模光纤连接的最大距离

为550米。单模光纤连接的最大距离为3000米。在传输中使用4

B／5B编码方式，信号频率为125MHz。它使用MIC／FDDI连接器、

ST连接器或SC连接器。它的最大网段长度为150m、412m、2000

m或更长至10公里，这与所使用的光纤类型和工作模式有关，它

支持全双工的数据传输。100BASE－FX特别适合于有电气干扰的

环境、较大距离连接、或高保密环境等情况下的适用。

100BASE－T4：是一种可使用3、4、5类无屏蔽双绞线或

屏蔽双绞线的快速以太网技术。100Ba-T4使用4对双绞线，其

中的三对用于在33MHz的频率上传输数据，每一对均工作于半双

工模式。第四对用于CSMA/CD冲突检测。在传输中使用8B／6T

编码方式，信号频率为25MHz，符合EIA586结构化布线标准。它

使用与10BASE－T相同的RJ－给某某的一封信 45连接器，最大网段长度为100

米。

三、千兆以太网

千兆以太网技术作为最新的高速以太网技术，给用户带来了

提高核心网络的有效解决方案，这种解决方案的最大优点是继承

了传统以太技术价格便宜的优点。 千兆技术仍然是以太技术，

它采用了与10M以太网相同的帧格式、帧结构、网络协议、全/

半双工工作方式、流控模式以及布线系统。由于该技术不改变传

统以太网的桌面应用、操作系统，因此可与10M或100M的以太

网很好地配合工作。升级到千兆以太网不必改变网络应用程序、

网管部件和网络操作系统，能够最大程度地投资保护。 为了能

够侦测到64Bytes资料框的碰撞，Gigabit Ethernet所支持的距

离更短。Gigabit Ethernet 支持的网络类型，如下表所示：

传输介质 距离

1000Ba－CX Copper STP 关于拔河的作文 25m

1000Ba－T Co为什么网络不好 pper Cat 5 UTP 100m

1000Ba－SX Multi-mode Fiber 500m

1000Ba－LX Single-mode Fiber 3000m

千兆以太网技术有两个标准：IEEE802.3z和IEEE802.3ab。

IEEE802.3z制定了光纤和短程铜线连接方案的标准。IEEE802.3

ab制定了五类双绞线上较长距离连接方案的标准。

1. IEEE802.3z

IEEE802.3z工作组负责制定光纤（单模或多模）和同轴电缆

的全双工链路标准。IEEE802.3z定义了基于光纤和短距离铜缆的

1000Ba-X，采用8Bstay的意思 /10B编码技术，信道传输速度为1.25Gbit

/s，去耦后实现1000Mbit/s传输速度。 IEEE802.3z具有下列千

兆以太网标准：

1000Ba-SX 只支持多模光纤，可以采用直径为62.5um

或50um的多模光纤，工作波长为770-860nm，传输距离为220-5

50m。

1000Ba-LX 多模光纤：可以采用直径为62.5um或50u

m的多模光纤，工作波长范围为1270-1355簪子怎么盘头发 nm，传输距离为550m。

单模光纤：可以支持直径为9um或10um的单模光纤，工作

波长范围为1270-1355nm，传输距离为5km左360翻译在线翻译 右。

1000Ba-CX 采用150欧屏蔽双绞线（STP），传输距离

为25m。

2. IEEE802.3ab

IEEE802.3ab工作组负责制定基于UTP的半双工链路的千兆

以太网标准，产生IEEE802.3ab标准及协议。IEEE802.3ab定义

基于5类UTP的1000Ba-T标准，其目的是在5类UTP上以10

00Mbit/s速率传输100m。 IEEE802.3ab标准的意义主要有两点：

(1) 保护用户在5类UTP布线系统上的投资。

(2) 1000Ba-T是100Ba-T自然扩展，与10Ba-T、100

Ba-T完全兼容。不过，在5类UTP上达到1000Mbit/s的传输

速率需要解决5类UTP的串扰和衰减问题，因此，使IEE世界上最大的美人鱼 E802.3

ab工作组的开发任务要比IEEE802.3z复杂些

四、万兆以太网

万兆以太网规范包含在 IEEE 802.3 标准的补充标准 IE

EE 802.3ae 中，它扩展了 IEEE 802.3 协议和 MAC 规范使其支

持 10Gb/s 的传输速率。除此之外，通过 WAN 界面子层（WI英语写作 S：

WAN interface sublayer），10千兆位以太网也能被调整为较低

的传输速率，如 9.584640 Gb/s （OC-192），这就允许10千兆

位以太网设备与同步光纤网络（SONET） STS -192c 传输格式相

兼容。

10GBASE-SR 和 10GBASE-SW 主要支持短波（850 nm）多

模光纤（MMF），光纤距离为 2m 到 300 m 。

10GBASE-SR 主要支持“暗光纤”（dark fiber），暗光纤

是指没有光传播并且不与任何设备连接的光纤。

10GBASE-SW 主要用于连接 SONET 设备，它应用于远程数据

通信。

10GBASE-LR 和 10GBASE-LW 主要支持长波（1310nm）单

模光纤（SMF），光纤距离为 2m 到 10km （约32808英尺）。

10GBASE-LW 主要用来连接 SONET 设备时，

10GBASE-LR 则用来支持“暗光纤”（dark fiber）。

10GBASE-ER 和 10GBASE-EW 主要支持超长波（1550nm）

单模光纤（SMF），光纤距离为 2m 到 40km （约131233英尺）。

10GBASE-EW 主要用来连接 SONET 设备，

10GBASE-ER 则用来支持“暗光纤”（dark fiber）。

10GBASE-LX4 采用波分复用技术，在单对光缆上以四倍

光波长发送信号。系统运行在 1310nm 的多模或单模暗光纤方式

下。该系统的设计目标是针对于 动漫q版人物 2m 到 300 m 的多模光纤模式

或 2m 到 10km 的单模光纤模式。

△ 以太网的连接

[编辑本段]

拓扑结构

总线型：所需的电缆较少、价格便宜、管理成本高，不易隔

离故障点、采用共享的访问机制，易造成网络拥塞。早期以太网

多使用总线型的拓扑结构，采用同轴缆作为传输介质，连接简单，

通常在小规模的网络中不需要专用的网络设备，但由于它存在的

固有缺陷，已经逐渐被以集线器和交换机为核心的星型网络所代

替。

星型：管理方便、容易扩展、需要专用的网络设备作为

网络的核心节点、需要更多的网线、对核心设备的可靠性要求高。

采用专用的网络设备（如集线器或交换机）作为核心节点，通过

双绞线将局域网中的各台主机连接到核心节点上，这就形成了星

型结构。星型网络虽然需要的线缆比总线型多，但布线和连接器

比总线型的要便宜。此外，星型拓扑可以通过级联的方式很方便

的将网络扩展到很大的规模，因此得到了广泛的应用，被绝大部

分的以太网所采用。