吉比特以太网

更新时间:2022-08-25 12:20

吉比特以太网或称千兆以太网,(英语:GbE, Gigabit Ethernet,或1 GigE) 是一个描述各种以吉比特每秒速率进行以太网帧传输技术的术语,由IEEE 802.3-2005标准定义。该标准允许通过集线器连接的半双工吉比特连接,但是在市场上利用交换机的全双工连接才是标准。

发展

施乐公司在1970年代初开始研究。1996年夏季吉比特以太网(又称为千兆以太网)的产品问世。今天,以太网已经演变成最广泛实施物理层数据链路层OSI模型协议。

随着网络宽带需求的日益增加,以太网技术也经历了一个不断发展进步的过程。1982年制定了10兆比特以太网标准IEEE802.3;1993-1995年制定了100兆比特以太网标准IEEE802.3u,1995-1999年制定了吉比特以太网标准IEEE802.3z和IEEE802.3ab;2000年制定了10兆/100/兆吉比特以太网链路聚合标准IEEE802.3ad;2000-2003年制定了10吉比特以太网标准IEEE802.ae。经过20年的不断发展,不但以太网的速度从10Mbit/s 100Mbit/s1000Mbit/s到10Gbit/s不断提高,而且其应用范围也不断扩大。

标准

IEEE 在1997年通过了吉比特以太网的标准802.3z,它在1998年成为了正式标准。

吉比特以太网的标准IEEE 802.3z有以下几个特点:

(1)允许在1Gb/s下全双工半双工两种方式工作。

(2)使用IEEE 802.3协议规定的帧格式。

(3)在半双工方式下使用CSMA/CD协议(全双工方式不需要使用CSMA/CD协议)。

(4)与 10BASE-T100BASE-T 技术向后兼容。

作用

起初,吉比特以太网普话城被部署在高容量骨干网网络链接(例如,一个高容量的校园网)中。2000年,苹果公司的Power Mac G4和PowerBook G4是第一个大规模生产的采用1000BASE-T连接的个人电脑。它很快成为许多其他计算机的内置特征,用来连接工作站和服务器。

之后,随着IEEE在2002年批准了一个基于光纤的标准,2006年批准了一个双绞线的标准,更快的10吉比特以太网标准也出现了。

物理层的技术

1、来自现有的以太网。

2、ANSI制定的光纤通道FC(Fibre Channel)。

3、采用成熟的技术就能大大的缩短吉比特以太网标准的开发时间。

物理层的标准

吉比特以太网的物理层共有以下两个标准:

1、1000BASE-X(IEEE 802.3z标准)

1000BASE-X 标准是基于光纤通道的物理层,即FC-0和FC-1。 使用的媒体有三种:

(1)1000BASE-SX SX 表示短波长(使用850nm激光器)。使用纤芯直径为62.5um和50um的多模光纤时,传输距离分别为275m和550m。

(2)1000BASE-LX LX 表示长波长(使用1310nm激光器)。使用纤芯直径为10um的单模光纤时,传输距离为5km。

(3)1000BASE-CX CX 表示铜线。使用两对短距离的屏蔽双绞线电缆,传输距离为25m。

2、1000BASE-T(802.3ab 标准)

1000BASE-T是使用4对UTP 5类线,传输距离为100m。

接口

路由器吉比特以太网接口是其诸多接口类型的其中一种,为路由器提供吉比特以太网接入能力。吉比特以太网接口主要完成物理层和链路层的功能,在数据输入链路,将报文从以太网帧中解析出来并封装成内部报文格式,送交转发单元处理在数据输出链路,能够完成拆封内部报文格式,将报文封装成以太网帧发送到外部网络。

高密度线路接口卡是当前路由器设计中的一个重点和难点。所谓高密度,指的是在一块线路接口板上提供多个接口。之所以出现高密度线路接口的需求,是因为互联网的规模不断的扩大,对路由器的接入能力提出了日益增大的需求,果还沿用单板单接口的设计方法将导致路由器的物理规模不断扩大,不符合现代设备发展的趋势。

另外一种是采用单片多路的以太网处理芯片集中完成物理层的处理,然后根据整体设计框架,采用相应的技术实现后端的处理。这种方式具有很高的系统集成度,可以在较小的电路板上实现真正的高密度设计,以适应设备发展的需求,因此这种技术是当前和今后设计高密度以太网接口的主流技术。

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