网络管理员学习笔记_第三章局域网技术与综合布线_003

以太网

1. 以太网是一种局域网技术，属于有线局域网。

1）以太网的技术标准有：

1983年推出的三大局域网标准 : 以太网技术（IEEE 802.3） ; 令牌总线（IEEE 802.4）；令牌环（IEEE 802.5）

1995年：快速以太网标准（IEEE 802.3u）

1998年：千兆位以太网标准（IEEE 802.3z）

2002年：万兆位以太网标准（IEEE 802.3ae）

2）以 802.3 标准介绍以太网:

以太网是以10Mbps的速度运行，采用载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）介质存取控制（MAC）协议在共享介质上传输数据的技术。

2. 以 IEEE 802.3 技术标准介绍支持的实现方案（区别主要在物理层介质和配置方式）

1）实现方案名称的标准格式

<数据传输率(Mbps)> <信号方式> <最大长度(百米)或介质类型>

2）几个代表性实现方案名称解释：

a. 10Base5 : 10 代表 10Mbps ，BASE 代表基带传输（BROAD 指宽带传输），5 代表最大传输距离500m

b. 100Base-T : T 代表传输介质是双绞线（F 指光纤介质）。

注意：第一个字母代表介质类型，第二个字母代表工作方式（比如100BASE-TX ，X代表全双工方式工作）

3. 10Mbps 以太网

1）最早的以太网，只有10Mbps，被称为标准以太网。

2）标准以太网的传输介质一般是双绞线和同轴电缆。

3）标准以太网的4种实现：10BASE-5,10Base-2（这两种一般采用同轴电缆，适用总线型拓扑结构）,

100Base-T, 10Base-F（这两种适用星型拓扑结构）

4）标准以太网设计遵循5-4-3法则：

5个电缆断， 4个中继器， 3个共享网段

4. 100Mbps以太网

1） 100Mbps以太网是快速以太网标准（IEEE 802.3u 100Base-T）

2）快速以太网是在传统以太网的基础上发展而来的，即兼容传统以太网的各种设备。

3）快速以太网的4种实现：

a. 100Base-T4 : 使用4对3类UTP

b. 100Base-TX : 使用2对5类UTP 或1类STP

c. 100Base-FX：使用单模光纤

5. 1000Mbps以太网

1）千兆位以太网兼容快速以太网的设备

2）千兆位以太网有两个技术标准：IEEE 802.3z 和 IEEE 802.3ab

a. IEEE 802.3z使用了光纤和短距离铜缆的实现方案：1000Base-X

b. IEEE 802.3ab 可以使用5类双绞线构造千兆位以太网，1000Base-T.

3）千兆位以太网的4种实现：

a. 1000Base-LX : 使用62.5 um 多模光纤， 50um 多模光纤，9um 单模光纤

b. 1000Base-SX : 使用62.5 um多模光纤， 50um 多模光纤。

c. 1000Base-CX : 使用铜缆

d. 1000Base-T : 使用5类UTP

6. 万兆位以太网

1） 10GE 以太网

a. 技术标准 IEEE802.3ae 10Gbps。

2）40GE 以太网

a. 思科Catalyst6500 旗舰级交换平台为每个接口卡实现40Gbps的数据传输速率。

7. 以太网技术基础

1）媒体访问控制子层是以太网的核心技术，决定了以太网的主要性能。

2） MAC子层分为帧的封装/解封和媒体访问控制两个功能模块

3） IEEE 802.3 帧结构

a. IEEE 802.3 帧结构包括7部分:

前导码，帧首定界符，目的地址，源地址，长度，逻辑链路层协议数据单元，帧校验序列

4）以太网的跨距

a. 系统的跨距表示系统中任意两个站点间的最大距离范围。

b. 以太网的媒体访问控制方式CSMA/CD约束了整个共享型快速以太网系统的跨距

c. 100Base-TX 跨距205m （光纤媒体可以达到412m）

5）交换型以太网

a. 传统以太网以CSMA/CD方式，只能构建所有站点争用传输媒介分割带宽的“共享型”以太网

b. 交换型以太网的特点是用交换机代替集线器，可以使用多个用户同时使用此网络。

1. 交换机的端口可以连接站点，也可以连接网段

2. 系统的最大带宽是端口带宽的n倍（其中n为端口数）

3. 交换机连接了多个网段，每个网段都是独立隔离的

4. 被交换机隔离的独立网段上的数据流信息不会随意广播到其他端口。

6）全双工以太网

a. 传统以太网的共享型网络以半双工模式工作

b. 10Mbps标准以太网下，有10Base-T和10Base-FL支持全双工

c. 100Mbps快速以太网下，有100Base-T4,100Base-TX,100Base-FX支持全双工操作

d. 1000Mbps千兆位以太网下有1000Base-X支持全双工操作。

8. 以太网交换机部署模式

（1）级联模式

1）级联模式是最常规的交换机扩展方式。

2）级联模式一般采用双绞线或者光纤来进行级联。

3）交换机一般配有专门的级联口，如果没有，可以用交叉线来级联。

4）级联模式通过端口进行；级联后的交换机是上下级关系。

5）相比于传统集线器，级联模式形成下级交换机所有端口仅仅共享上级交换机用于级联的那个端口的带宽。

下级交换机所有端口带宽 = 上一级交换机的一个端口带宽。

（2）堆叠模式

1）堆叠模式一般为扩展带宽而使用。

2）堆叠模式下多台交换机形成一个工作组堆，提供高密度高数量的交换机端口。

堆叠模式下，多台交换机像一台交换机一样工作，是芯片级的连接，仅仅需要一个外网IP。

3）常见堆叠方式：菊花链堆叠，矩阵堆叠以及混合模式（将这两种模式混合使用）

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