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快速以太网:如何提高网络传输速度?

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:制定协议的工作进展非常顺利,1995年6月IEEE正式采纳了快速以太网标准,该标准被命名为802.3u。如图4-12所示为快速以太网的网络拓扑结构图。图4-12快速以太网的网络拓扑结构快速以太网标准支持3种不同的物理层标准,分别是100BASE-T4、100BASE-TX和100BASE-FX。快速以太网集线器的工作方式类似于802.3集线器。表4-1快速以太网3种物理层标准快速以太网支持Class Ⅰ和Class Ⅱ两种类型的集线器。

快速以太网:如何提高网络传输速度?

FDDI曾被认为是新一代的LAN,但是除了在主干网市场外,FDDI很少被使用。原因在于FDDI协议过于复杂,从而导致FDDI协议芯片复杂且价格昂贵。FDDI的昂贵价格使得它很难成为桌面用户的标准配置,从而影响了厂商的积极性,使得FDDI不能占据大块市场。人们从中得到的教训就是必须保证产品的简单和易用。

由于FDDI的不普及,为向10Mbit/s以上LAN发展留下了一个空间。正是在这种环境下,1992年IEEE重新召集了802.3委员会,指示他们制定一个快速的LAN协议。但在IEEE内部出现了两种截然不同的观点。一种观点是建议重新设计MAC协议和物理层协议,使用一种“请求优先级”的介质访问控制策略。它采用一种具有优先级、集中控制的介质访问控制方法,所以比CSMA/CD控制方法更适合于多媒体信息的传输。支持这种观点的人组成自己的委员会,建立了相应的LAN标准,即IEEE 802.12,常被称为100 VG-Any LAN。但它不兼容原先的以太网,所以后来的发展不大。另一种观点则建议保留原来以太网的CSMA/CD协议及帧格式,同时为了节省时间,在物理层没有重新设计新协议,而是“嫁接”了FDDI物理层协议。只是后来为了兼容原先10兆以太网的布线系统,又设计了可以使用3类非屏蔽双绞线的物理层协议。

802.3委员会之所以决定保持802.3原状,主要考虑到下面3个原因:①与现存成千上万个以太网相兼容;②担心制定新的协议可能会出现不可预见的困难;③不需要引入更多新技术便可完成这项工作。制定协议的工作进展非常顺利,1995年6月IEEE正式采纳了快速以太网(Fast Ethernet)标准,该标准被命名为802.3u。

如图4-12所示为快速以太网的网络拓扑结构图。快速以太网的基本思想是:保留802.3的帧格式和CSMA/CD协议,只是将数据传输率从10Mbit/s提高到100Mbit/s,相应的位时从100ns减小到10ns。从技术上讲,快速以太网可以完全照搬原来的10BASE 5和10BASE 2标准,只将最大电缆长度减少到原来的1/10并仍能检测到冲突。由于使用UTP的快速以太网标准10BASE-T的优点如此突出,所以快速以太网是完全基于集线器的,不再使用带有插入式分接头或BNC接头的同轴电缆。

图4-12 快速以太网的网络拓扑结构

快速以太网标准支持3种不同的物理层标准,分别是100BASE-T4、100BASE-TX和100BASE-FX。100BASE-T4需要4对3类双绞线:一对专用于发送,一对专用于接收,另两对则是双向的。将100Mbit/s的数据信号分配到3对电缆传输,从而降低了对电缆的要求。100BASE-TX需要2对高质量的双绞线:一对用于发送数据,另一对用于接收数据。这种电缆类型既可以是五类非屏蔽双绞线(Category 5),也可以是IBM一类屏蔽双绞线(IBM Type 1 STP)。我们一般把100BASE-TX和100BASE-T4统称为100BASE-T。100BASE-T站点与集线器的最大距离不超过100m。(www.xing528.com)

100BASE-FX的标准电缆类型是内径为62.5μm、外径为125μm的多模光缆。光缆仅需一对光纤:一路用于发送,一路用于接收。100BASE-FX可将站点与服务器的最大距离增加到185m,服务器和工作站之间(无集线器)的最大距离增加到约400m;而使用单模光纤时可达2km。表4-1给出了快速以太网3种不同的物理层标准。快速以太网集线器的工作方式类似于802.3集线器。它的所有端口也构成一个冲突域,在某一时刻只有一个站点可以发送数据。

表4-1 快速以太网3种物理层标准

快速以太网支持Class Ⅰ和Class Ⅱ两种类型的集线器。Class Ⅰ集线器延时比较大,该种类型的集线器首先将收到的电信号转换为数字信号,经过放大处理再将数字信号转换为电信号发往其他端口。Class Ⅰ集线器支持各种介质类型的端口,但一个冲突域只能配置一个Class I集线器。Class Ⅱ集线器的延时比Class Ⅰ集线器小,它可直接转发电信号。Class Ⅱ集线器只能支持100BASE-T类型的端口,一个冲突域只能配置两个ClassⅡ集线器。快速以太网也可以使用交换式集线器,即快速以太网交换机,它的工作原理也类似于802.3交换机,在此不再讨论。

最后需要指出的是,所有的快速以太网交换机均可同时支持10Mbit/s和100Mbit/s的端口。这是由于交换机一般都有缓冲存储器,可以在不同速率的端口之间进行速率匹配。

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