以太网（Etherner）.以太网技术标准有哪些?

以太网（Etherner）.以太网技术标准有哪些?

以太网(Ethernet)指的是由Xerox公司创建并由Xerox,Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范。是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。 以太网络使用CSMA/CD(载波监听多路访问及冲突检测技术)技术，并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上。以太网与IEEE802·3系列标准相类似。

随着网络技术飞速发展，多媒体应用愈来愈多，对网络的需求也越来越大，尤其是在服务器端上，100Mbps的速度已不能满足要求。于是Gigabit Ethernet诞生了。就如同Fast Ethernet的起源一样，Gigabit Ethernet也必须要能够向下相容Fast Ethernet以及Ethernet。目前中大型企业新一代的区域网络规划中，Gigabit Ethernet普遍使用在区域网络的骨干上，并以光纤界面为主流。在铜线（UTP）Gigabit部分，短期内则还不会像100baseTX那样快速延伸至桌面。

以太网最初是由Xerox公司研制而成的，并且在1980年由DEC公司和Xerox公司共同使之规范成形。后来它被作为802.3标准为电气与电子工程师协会（IEEE）所采纳。

以太网的基本特征是采用一种称为载波监听多路访问/冲突检测CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)的共享访问方案，即多个工作站都连接在一条总线上，所有的工作站都不断向总线上发出监听信号，但在同一时刻只能有一个工作站在总线上进行传输，而其他工作站必须等待其传输结束后再开始自己的传输。冲突检测方法保证了只能有一个站在电缆上传输。早期以太网传输速率为10Mbps。 以太网技术的最初进展来自于施乐帕洛阿尔托研究中心的许多先锋技术项目中的一个。人们通常认为以太网发明于1973年，当年罗伯特.梅特卡夫(Robert Metcalfe)给他PARC的老板写了一篇有关以太网潜力的备忘录。但是梅特卡夫本人认为以太网是之后几年才出现的。在1976年，梅特卡夫和他的助手David Boggs发表了一篇名为《以太网：局域计算机网络的分布式包交换技术》的文章。1979年，梅特卡夫为了开发个人电脑和局域网离开了施乐，成立了3Com公司。3com对迪吉多, 英特尔, 和施乐进行游说，希望与他们一起将以太网标准化、规范化。这个通用的以太网标准于1980年9月30日出台。当时业界有两个流行的非公有网络标准令牌环网和ARCNET，在以太网大潮的冲击下他们很快萎缩并被取代。而在此过程中，3Com也成了一个国际化的大公司。梅特卡夫曾经开玩笑说，Jerry Saltzer为3Com的成功作出了贡献。Saltzer在一篇与他人合著的很有影响力的论文中指出，在理论上令牌环网要比以太网优越。受到此结论的影响，很多电脑厂商或犹豫不决或决定不把以太网接口做为机器的标准配置，这样3Com才有机会从销售以太网网卡大赚。这种情况也导致了另一种说法“以太网不适合在理论中研究，只适合在实际中应用”。也许只是句玩笑话，但这说明了这样一个技术观点：通常情况下，网络中实际的数据流特性与人们在局域网普及之前的估计不同，而正是因为以太网简单的结构才使局域网得以普及。梅特卡夫和Saltzer曾经在麻省理工学院 MAC项目(Project MAC)的同一层楼里工作，当时他正在做自己的哈佛大学毕业论文，在此期间奠定了以太网技术的理论基础。它不是一种具体的网络，是一种技术规范。 该标准定义了在局域网（LAN）中采用的电缆类型和信号处理方法。以太网在互联设备之间以10~100Mbps的速率传送信息包，双绞线电缆10 Base T以太网由于其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成为应用最为广泛的以太网技术。直扩的无线以太网可达11Mbps，许多制造供应商提供的产品都能采用通用的软件协议进行通信，开放性最好。

以太网技术标准

采用CSMA/CD（载波监听多路存取和冲突检测）介质访问控制方式的局域网技术，最初由Xerox公司于1975年研制成功，1979年7月-1982年间，由DEC、Intel和Xerox三家公司制定了以太网的技术规范DIX，以此为基础形成的IEEE802.3以太网标准在1989年正式成为国际标准。在20多年中以太网技术不断发展，成为迄今最广泛应用的局域网技术，产生了多种技术标准。

10base5；是原始的以太网标准，使用直径10mm的50欧姆粗同轴电缆，总线拓扑结构，站点网卡的接口为DB-15连接器，通过AUI电缆，用MAU装置栓接到同轴电缆上，末端用50Ω/1W的电阻端接（一端接在电气系统的地线上）；每个网段允许有100个站点，每个网段最大允许距离为500m，网络直径为2500m，可由5个500m长的网段和4个中继器组成。利用基带的10M传输速率，采用曼彻斯特编码传输数据。

10Base2；是为降低10base5的安装成本和复杂性而设计的。使用廉价的R9-58型50欧姆细同轴电缆，总线拓扑结构，网卡通过T形接头连接到细同轴电缆上，末端连接50欧姆端接器；每个网段允许30个站点，每个网段最大允许距离为185m，仍保持10Base5的4中继器、5网段设计能力，允许的最大网络直径为5x185=925m。利用基带的10M传输速率，采用曼彻斯特编码传输数据。与10base5相比，10Base2以太网更容易安装，更容易增加新站点，能大幅度降低费用。

10base-T；是1990年通过的以太网物理层标准。10base-T使用两对非屏蔽双绞线，一对线发送数据，另一对线接收数据，用RJ-45模块作为端接器，星形拓扑结构，信号频率为20MHz，必须使用3类或更好的UTP电缆；布线按照EIA568标准，站点-中继器和中继器-中继器的最大距离为100m。保持了10base5的4中继器、5网段的设计能力，使10base-T局域网的最大直径为500m。10Base-T的集线器和网卡每16秒就发出"滴答"(Hear-beat)脉冲，集线器和网卡都要监听此脉冲，收到"滴答"信号表示物理连接已建立，10base-T设备通过LED向网络管理员指示链路是否正常。双绞线以太网是以太网技术的主要进步之一，10base-T因为价格便宜、配置灵活和易于管理而流行起来，现在占整个以太网销售量的90%以上。

10base-F；是使用光缆的以太网，使用双工光缆，一条光缆用于发送数据，另一条用于接收；使用ST连接器，星形拓扑结构；网络直径为2500m，定义了3种不同的规范：

10Base-FL；是10base-F中使用最多的部分，只有10base-FL连接时，光缆链路段的长度可达到2000m，与FOIRL设备混用时，混合段的长度可达1000m。

10Base-FB；是用来说明一个同步信令骨干网段，用于在一个跨越远距离的转发主干网系统中将专用的10Base-FB同步信令中继器连接在一起。单个10base-FB网段最长可达2000m。

10Base-FP；是用来说明点对点的连接方式，一个网段的长度可达500m。一个光缆无源星形耦合器最多可连接33台计算机。 100base-T；是以太网标准的100M版，1995年5月正式通过了快速以太网/100Base-T规范，即IEEE 802.3u标准，是对IEEE802.3的补充。与10base-T一样采用星形拓扑结构，但100Base-T包含4个不同的物理层规范，并且包含了网络拓扑方面的许多新规则。

100Base-TX；使用两对5类非屏蔽双绞线或1类屏蔽双绞线，一对用于发送数据，另一对用于接收数据，最大网段长度为100m，布线符合EIA568标准；采用4B/5B编码法，使其可以125MHz的串行数据流来传送数据；使用MLT-3（多电平传输-3）波形法来降低信号频率到125/3=41.6MHz。100Base-TX是100Base-T中使用最广的物理层规范。

100Base-FX；使用多模（62.5或125um）或单模光缆，连接器可以是MIC/FDDI连接器、ST连接器或廉价的SC连接器；最大网段长度根据连接方式不同而变化，例如：对于多模光纤的交换机-交换机连接或交换机-网卡连接最大允许长度为412m，如果是全双工链路，则可达到2000m。100Base-FX主要用于高速主干网，或远距离连接，或有强电气干扰的环境，或要求较高安全保密链接的环境。

100Base-T4；是为了利用大量的3类音频级布线而设计的。它使用4对双绞线，3对用于同时传送数据，第4对线用于冲突检测时的接收信道，信号频率为25MHz,因而可以使用数据级3、4或5类非屏蔽双绞线，也可使用音频级3类线缆。最大网段长度为100m，采用EIA568布线标准；由于没有专用的发送或接收线路，所以100Base-T4不能进行全双工操作；100base-T4采用比曼彻斯特编码法高级得多的6B/6T编码法。

100Base-T2；随着数字信号处理技术和集成电路技术的发展，只用2对3类UTP线就可以传送100Mbps的数据，因而针对100Base-T4不能实现全双工的缺点，IEEE开始制定100Base-T2标准。100Base-T2采用2对音频或数据级3、4或5类UTP电缆，一对用于发送数据，另一对用于接收数据，可实现全双工操作；采用RJ45连接器，最长网段为100m，符合EIA568布线标准。采用名为PAM5x5的5电平编码方案。

自动协商模式；在100Base-T问世以后，在以太网RJ-45连接器上可能出现的信号可能是5种以上不同的以太网信号（10Base-T、10base-T全双工、100base-TX、100Base-TX全双工或100Base-T4）中的任一种。为了简化管理，3.11.71 IEEE已推出了Nway（IEEE自动协商模式），它能使集线器和网卡知道线路另一端能有的速度，把速度自动调节到线路两端能达到的最高速度（优先的顺序为：100Base-T2全双工，100Base-T2,100Base-TX全双工，100Base-T4,100Base-TX,100Base-T全双工，10Base-T）。这是增强型的10Base-T链路一体化信号方法，并与链路一体化反向兼容。这种技术避免了由于信号不兼容可能造成的网络损坏。具有这种特性的装置仍允许人工选择可能的模式。