局域网基础2010年3月 网络管理员主要内容1、以太网技术的发展历程2、以太网介绍3、以太网综述4、以太网技术基础 网络管理员1、以太网技术的发展历程• 1973 年Metcalfe\ue005梅特卡夫\ue006 博士在施乐实验室发明了以太网, 并开始进行以太网拓扑的研究工作。• 1976 年施乐公司构建基于以太网的局域网络,并连接了超过100台PC。• 1980 年DEC、Intel 和施乐联手发布10Mbps以太网标准提议。• 1983 年IEEE 802.3 工作组发布10BASE-5“粗缆”以太网标准, 这是最早的以太网标准。• 1986 年IEEE 802.3 工作组发布10BASE-2“细缆”以太网标准。 网络管理员1、以太网技术的发展历程• 1991 年IEEE 802.3 工作组发布10BASE-T“无屏蔽双绞线( UTP) ”以太网标准。• 1995 年IEEE 通过802.3u 100M以太网标准。• 1998 年IEEE 通过802.3z 1000M 以太网标准( 基于光纤和对称屏蔽铜缆)• 1999 年IEEE 通过802.3ab 1000M以太网标准( 基于五类线)• 2002 年IEEE 通过802.3ae 10G 以太网标准。• 2010~2011 年预计发布100G 以太网标准。 DIX 以太网IEEE 802.3IEEE 802.3UIEEE 802.3Z/ABIEEE 802.3AE/AK1980198319951998 19992002.610M10M\ue018802.3\ue019100M\ue018802.3u\ue0191G\ue018802.3z\ue0191G\ue018802.3ab\ue01910G\ue018802.3ae\ue0192004.210G\ue018802.3ak\ue01919733M以太网2008.12IEEE 802.3ba100G\ue018802.3ba\ue019 网络管理员1、以太网技术的发展历程• 802.3z\ue009千兆以太网标准• 802.3ab\ue009802.3标准的1000BASE-T标准• 802.3ad\ue009链路聚合/捆绑• 802.3ae\ue009万兆以太网标准• 802.3ak\ue009基于双绞线的万兆以太网• 802.3ba\ue00910万兆以太网标准 网络管理员 网络管理员1、以太网技术的发展历程• IEEE P802.3ba任务组主席兼Force10 Networks高级研究科学家John D’Ambrosia\ue005安布罗希亚\ue006– “由于不断增长的视频流量和更强大服务器架构的推动\ue007计算机和网络应用程序对带宽的要求也随之增大\ue007下一代以太网将会对40 Gbps和100 Gbps进行定义\ue007以满足这些需求。” 网络管理员1、以太网技术的发展历程• 10万兆以太网–2006年7月\ue007IEEE 802.3成立了高速链路研究组\ue005Higher Speed Study Group\ue007简称 HSSG\ue006来定义标准的目标。2007年12月\ue007HSSG正式转变为IEEE 802.3ba任务组\ue007其任务是制订在光纤和铜缆上实现100 Gbps和40 Gbps数据速率的标准。 网络管理员1、以太网技术的发展历程• IEEE P802.3ba目标– 只支持全双工通信– 仍维持802.3 /以太网MAC层的帧格式– 保持目前802.3标准中的最低和最高帧长度– 支持更好的不大于10\ue04212的误码率– 提供对光传输网络的适当支持– 支持40 Gb / s的MAC数据传输速率– 提供物理层的规格\ue007支持40 Gb / s的操作– 支持100 Gb / s的MAC数据传输率– 提供物理层的规格来支持100 Gb / s的操作 网络管理员1、以太网技术的发展历程• 802.3ba时间表–2008年底\ue007标准草案–2010-2012年\ue007正式标准 网络管理员2、以太网介绍• 以太网取得成功的重要因素–开放标准\ue007获得众多厂商支持–易于移植和升级\ue007可最大限度保护用户投资–价格便宜\ue007管理低成本–结构简单\ue007组网方便 网络管理员2、以太网介绍• 以太网具有的一般特征– 共享媒体\ue009所有网络设备使用同一通信媒体。– 广播域\ue009需要传输的帧被发送到所有节点\ue007但只有寻址到的节点才会接收到帧。– CSMA/CD\ue009以太网中利用载波监听多路访问/冲突检测方法\ue005Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection\ue006以防止两个或更多节点同时发送。– MAC 地址\ue009媒体访问控制层的所有 Ethernet 网络接口卡\ue005NIC\ue006都采用48位网络地址。这种地址全球唯一。 网络管理员2、以太网介绍• 802.3以太网和OSI的关系IEEE802.3以太网标准规定了OSI模型中的第一层以及第二层的MAC子层 网络管理员2、以太网介绍• IEEE 802.3命名规则–IEEE 802.3 X TYPE-Y NAME–X表示传输速率• 10表示10Mbps• 100表示100Mbps• 1000表示1000Mbps• F指光纤–TYPE表示信号传输方式• Base指基带传输• Broad指宽带传输• T指双绞线–Y表示传输媒体• 5指粗同轴电缆• 2指细同轴电缆• GigaEhternet\ue007千兆以太网–例如\ue009IEEE 802.3 10BaseT Ethernet\ue007不过通常缩写为10BaseT• FastEthernet\ue007快速以太网–NAME表示局域网的名称• Ethernet\ue007以太网 网络管理员3、以太网综述• 3.1 10Mbps以太网• 3.2 100Mbps快速以太网• 3.3 1000Mbps千兆以太网• 3.4 10000Mbps万兆以太网 网络管理员3.1 10Mbps以太网10Base5同轴粗缆10Base2同轴细缆10BaseT双绞线10BaseF光纤传输媒体最大网段长度500米总线型185米总线型100米星型2000米星型拓扑结构连接器AUI51002500米BNC530925米RJ-4551024500米ST210244000米最大网段数量每网段最多站点数站点间最长距离 网络管理员示例 网络管理员示例\ue018a\ue019 BNC头\ue018b\ue019 T型头 网络管理员示例4对3-5类非屏蔽双绞线电缆结构图拉绳\ue01b外皮下面导线双绞线对外皮 网络管理员示例6类双绞线结构图7类双绞线电缆截面图(a) GP45插头(b) GG45插座 网络管理员示例 网络管理员示例\ue018a\ue019 ST光纤连接器\ue018b\ue019 ST光纤适配\ue018a\ue019 SC光纤连接器\ue018b\ue019 SC光纤适配器\ue018a\ue019 FC光纤连接器\ue018b\ue019 FC光纤适配器 网络管理员示例 网络管理员示例 网络管理员拓扑结构\ue01b总线型10 BASE 5 粗缆以太网 网络管理员拓扑结构\ue01b总线型10 BASE 2 细缆以太网 网络管理员10 BASE-T 双绞线以太网拓扑结构\ue01b小网络——星型\ue018HUB为中心结点\ue019大网络——星型总线 网络管理员3.2 100Mbps快速以太网传输介质所需传输线数目最大网段长度100BaseTX100BaseFX100BaseT4100BaseT25类以上双绞线2对100米单模/多模光纤1对2000米3类以上双绞线4对100米3类以上双绞线2对100米 网络管理员3.3 1000Mbps千兆以太网---P126传输介质相关标准最大网段长度1000BaseSX1000BaseLX1000BaseCX1000BaseTX多模光纤802.3z275-550米单模/多模光纤802.3z550-5000米屏蔽铜缆802.3z25米5类以上UTP802.3ab100米 网络管理员3.4 10000Mbps万兆以太网---P127