802.3/a/i/u/z/ab/ae

ethernet的類型與802.3代號
802.3/a/i :ethernet
802.3u:fast ethernet
802.3z:在光纖上的gigabit ethernet
802.3ab:在utp上的gigabit ethernet
802.3ae:10gigabit ethernet
ps:
10m,100m,1000m
在layer2都是相同的,所以網路可以互通
但在layer1是不同的,所以速度會受到限制

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ethernet(乙太網路)
line encoding(線性編碼)型態為manchester(曼徹斯特)
csma/cd的存取機制,最大長度2500公尺
10mbps在mac子層1bit需100ns(奈秒)
slot time(訊槽/訊框時間)為512bit-times(64byte),時間間隔為51.2微秒
interframe spacing(訊框需間隔)96bit,所需時間為9.6微秒(96bit*100ns)
訊框長度最小64byte,最大1518byte
collision jam size(碰撞擁塞大小)為32bit

IEEE定義乙太網接線(距離*5為網路最大長度) 如下:
10base5(thick ethernet) 
 使用RG11粗同軸 500尺 支援100節點 只有半雙工 BUS拓樸  也稱為802.3 
 最早的10m乙太網路,纜線體積大重量重具難安裝,但距離長
10base2(thin ethernet) 
 使用RG58細同軸 185尺 支援30節點 只有半雙工 BUS拓樸  也稱為802.3a 
 1985年問世,很長時間為10m乙太網路主流,可處理終端電阻的問題,容易安裝成本更低
10baseT(twisted-pair ethernet) 
 使用UTPcat3,4,5 100尺 支援1024節點 全雙工半雙工 STAR拓樸 也稱為802.3i
 1990年問世,由於距離只有100公尺,促使repeater及hub相繼問市,並延長距離到500公尺,也產生了543法則
 需求增加使頻寬出現限制,後來switch與工作站點對點的連線解決了頻寬問題
10baseF
 FIBER 2000尺 1024節點
1base5(starLAN) 
 UTP 500尺
10broad36
 75歐姆同軸 1800尺*2 適合CATV

PS
base代表數位的Baseband(基頻訊號)同一時間就只有一組訊號在傳輸
broad代表類比的Broadband射頻訊號以不同的載波,傳輸不同的訊號(PSK編碼)

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Fast Ethernet(快速乙太網路)
最大長度250公尺:距離短10倍
訊框大小64-1518byte
100mbps在mac子層1bit需10ns(奈秒)
slot time(訊槽時間)為512bit(64byte),時間間隔為5.12微秒
訊框需間隔96bit,所需時間為0.96微秒(96bit*10ns)
改為位元編碼法(bit encoding) ex:8b6t,4b5b
編碼的第一個部份使用4b/5b(4位元/5位元),第二部份使用line encoding(線性編碼)
需synchronization(同步化),無資料傳遞時也要必須填滿空白的時間並維持同步
collision jam size(碰撞擁塞大小)為32bit

保留所有舊格式介面程序規則
須在 MAC 次層與 PMD 次層間加上一個 CS 次層(表網卡須換)
支援Auto-negotiation

快速乙太網路接纜方式,(星狀)
100baseT,t代表雙絞線,分為100baseT2,100baseT4,100baseTX
100BaseX:也稱為802.3u分為TX與FX

100baseT4:
 4pair,cat3,4,5utp,電話線系統使用
  第134對用來傳訊框,第2對用來偵測碰撞
  第234對用來接訊框,第1對用來偵測碰撞 
 最長支援100公尺,訊號速度25mhz,半雙工
 用8B6T編碼法,
 NEXT(Next-end Crosstalk, 近端串音):較強的訊號可能誤判成串音
 衝撞時會送出擾亂訊號 (jam sequence) 停止傳送訊框
100base-T2:
 2paiir,cat3,4,5UTP線,需數位信號處理器處理編碼機制,
 最長支援100公尺,全雙工半雙工
100base-TX:
 2pair,cat5UTP,or 2*150歐姆STP,連接器可RJ-45或shielded(遮蔽式DB-9)接頭
 最長支援100公尺,訊號速度125mhz,全雙工半雙工
 用4b/5b編碼法,在scrambled(雜亂拼湊)並轉換成MTL3(multilevel transmission3,多層次之傳輸三層)
100base-FX
 兩條多模FIBER,多模半雙工400尺全雙工2公里,或單模20~100公里
 每條線用於不同方向,不可用hub,連接器為MIC(雙工媒體介面連接器)或ST或SC
 用4b/5b編碼法, 
100base-SX:
 FIBER,275/550尺


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Gigabit Ethernet (1995)

保留所有舊格式介面程序規則
載波延伸Carrier Extension技術,訊框爆發(Frame Bursting)技術
burst limit(突發量限制):65536位元
採星狀架構容錯性高
皆採點對點配置(star,用switch,hub等),而非之前的多點配置(bus)
訊框大小64-1518byte(或訊框大小512-1518byte)
1000mbps在mac子層1bit需1ns(奈秒)
slot time(訊槽時間)為4096bit(512byte),時間間隔為4.096微秒
延伸載波長度448byte
訊框需間隔96bit,所需時間為0.096微秒(96bit*1ns)
collision jam size(碰撞擁塞大小)為32bit
訊號系統屬全雙工

1000base-x:IEEE802.3z-1998
1996六月 IEEE 802.3z任務小組 (task force)成立
1997一月 開始審查第一版的草案(Draft D1)
1998二月 審查第4.1版的草案(Draft D4.1),成立Gigabit Ethernet標準
使用fiber,使用8b10b(8bit/10bit)編碼轉換成NRZ(不再回到零準位)線性編碼
1000base-SX:fiber,62.5微米MMF275m,50微米MMF550m,訊號是短波雷射或LED,波長850nm,s代表short
1000base-LX/LH:fiber,9微米SMF10km,62.5與50微米MMF550m,訊號是長波雷射,波長1310nm,l代表long
1000base-CX:2pair stp,25m 
1000BASE-ZX:fiber,9微米SMF70km,8微米SMF100km,訊號是電射,波長1550
ps:
STP(Shielded twisted pair)
MMF(Multimode fiber)多模光纖
SMF(singlemode fiber)單模光纖

1000base-T:IEEE802.3ab-1999
4pair,cat5eutp,使用全部的8條,每條提供250mbps的傳輸量
 1347負責傳遞,2568負責接收 
最長支援100尺
編碼第一部份使用8b1q4(8bit-1quinary quarter,4組5項位元組)
第二部份使用4d-pam5(4dimensional 5level pulse amplitude modulation,4維5級脈衝調幅技術)

其他補充
1
全雙工點對點鏈路(Full-duplex point-to-point links):Gigabit EtherSwitch交換機,全雙工,無碰撞
半雙工共享衝撞特性的網域 (Half-duplex shared collision domain):Ethernet Hub集線器鏈路,單repeater下允許直徑200尺成功傳送
訊槽時間(slot time):網路中最長的來回傳遞延遲時間所推算而來
訊爆最大長度(訊爆上限):12,000位元時間,1997變為65,536位元時間
2
半雙工下解決25公尺問題(增加半徑)
載波延伸:增加訊槽時間克服最短訊框與時槽時間的差異問題
 最短訊框保持64byte,每成功傳一次增加64byte
 載波延伸符號位置在訊框檢查碼(FCS)之後
 傳送時遇到碰撞則送出擾亂訊號(jam signal 32bit)來停止
訊框爆發:在一個訊爆(burst)中傳送許多筆訊框,之間以延伸載波分離
每個訊爆的第一筆訊框傳送時間須至少等於一個時槽時間,訊框過短以延伸載波加長至512byte
1傳送前設定旗標表此訊框是訊爆第一筆訊框,並啟動訊爆計時器
2若該訊框長度不及時槽時間,則傳送延伸載波填滿
3成功傳送且未逾時則傳送96bit延伸載波
4若有訊框即可傳,無則結束訊爆

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10gbe/10gigabit

802.3ae,2002
只支援全雙工,不需csma/cd
支援10m/100m/1000m的乙太網路
10gbps在mac子層1bit需0.1ns(奈秒)
訊框大小512-1518byte
訊框需間隔96bit,所需時間為0.0096微秒(96bit*0.1ns)
interframe spacistretch ratio(訊框間間隔伸展比例)為104bit
最大傳距離40公里
可與sonet(同步光纖網路),sdh(同步數位階層)相容
使用8B/10B編碼
ps:
IEEE 802.3ae standard differ from their predecessors only at the PHY(physical layer)
The standard defines several different transceivers that can be used as PMD(Physical Media Dependent) interfaces 

10GBASE-CX4
InfiniBand,15m,4x連接器和CX4電纜,短離短
10GBASE-LX4/LW4 
fiber,MMF50微米300m,MMF62.5微米300m,SMF9微米10km
使用WWDM(wide-wavelength division multiplexing)
10GBASE-SR/SW
fiber,MMF50微米66m,MMF50微米(2GHZ)300m,MMF62.5微米33m
10GBASE-LR/LW
fiber,SMF9微米10km
10GBASE-ER/EW
fiber,SMF9微米40km
ps:
S=short, L=long, E=extra-long wavelength
R=LAN PHY, W=WAN PHY
ps:
10GBASE-SW,10GBASE-LW,10GBASE-EW 
用於WAN,與SONET,SDH設備合作 

 

 

2008-05-03 13:42:38發表 0000-00-00 00:00:00修改   

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