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  • fpga与pc通过以太网口通信

    热门讨论 2013-04-27 14:02:42
    fpga与pc通过以太网口通信,使用的是wanpcap的方式
  • 西门子_精智面板与三菱 IQ-R 系列 PLC 集成以太网口通信pdf,
  • 随着车内通信速率越来越高,以太网技术也被应用到了车内。那么车载以太网技术与消费类的以太网有什么相同和不同呢?今天我们就来学习一下。一、技术简介1.1名词解释车载以太网是一种连接车内电子单元的新型局域网...

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    前言

    这次真的是初学,很初很初那种初。老司机轻拍!

    随着车内通信速率越来越高,以太网技术也被应用到了车内。那么车载以太网技术与消费类的以太网有什么相同和不同呢?今天我们就来学习一下。

    一、技术简介

    1.1名词解释

    车载以太网是一种连接车内电子单元的新型局域网技术,在单对非屏蔽双绞线上可实现 100 Mbit/s 甚至 1 Gbit/s 的数据传输速率,同时满足汽车行业高可靠性、低电磁辐射、低功耗、带宽分配、低延迟以及同步实时性等方面的要求。

    1.2基本技术原理

    车载以太网技术是在我们消费领域的以太网技术上发展过来的,是在物理层进行了优化以适应汽车电子要求的一种技术。关于以太网技术的介绍可以看我的另一篇文章《以太网自学笔记》。

    https://zhuanlan.zhihu.com/p/102296622zhuanlan.zhihu.com
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    我们常用的以太网和车载以太网主要是在物理层不同,基本架构依然是MAC+PHY芯片+传输链路。主要有100M和1G两种标准。对于100M车载以太网在PHY层主要有两个规范:BroadR-Reach和100Base-T1,两者都是明确为汽车应用设计的,并且它们之间有很多重叠。而1000Base-T1这是千兆车载以太网的物理层技术标准。

    100Base-T1最显著的特点就是使用单对差分线实现数据传输,从成本上来说降低了线束的成本和重量。

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    二、技术细节

    本文就介绍以相对主流的100Base-T1进行介绍。

    2.1 基本结构

    基本结构分为MAC、PHY个MDI三部分。

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    2.2PHY功能

    PHY 芯片很多厂家都有,按照一贯的风格,我们还是以资料开放度比较高的TI生产DP83TC811R-Q1 的为例进行介绍。下图是DP83TC811R-Q1数据手册中给出的一个简单的原理图

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    2.2.1编码技术

    100BASE-T1采用独特的4bit至3bit(4B3B),3bit至2三进制对(3B2T)和三级脉冲幅度调制(threelevel pulse amplitude modulation,PAM3)编码方案。这一块有点复杂,不像人话,我们来细述一番。

    假设我们使用的是MII接口,通信速率是100Mb,数据宽度是4bit,速率是25M。为了匹配25MHz * 4bit = 100Mbit/s的速率,PHY从MII接口收到数据后,会首先进行一个4B3B的转换,并将时钟频率提高到3.333333MHz,以保持100 Mbps的位速率。

    之后PHY要再进行3B2T的操作,将每次接收到的3个bit转化为2个三进制电平值(取值范围是-1,0,1),具体的对应关系如上图中的表所示。3个bit有8种组合(即2的三次方),两个电平值有9种组成(即3的平方),所以后者可以覆盖前者。此时时钟周期仍然是33.333M,但是每个时钟周期中的两个电平就能够表示3个 bit了,所以此时的数据速率仍然是100Mbit/s,每个电平实际上包含了1.5bit信息。3B2T的转换关系如下表

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    最后一步是PAM3,将逻辑的-1,0,1转化为在双绞线上的电压,所以,最终在总线上信号的波特率是66.666MHz,但是它实现了100Mbit/s的通信速率。

    下图是数据从MII接口到双绞线电平的转换过程

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    为了更加直观地理解三电平信号,下面给出在IDEL模式下端口上的信号波形。

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    2.2.2 回声消除技术

    10BASE-T和100BASE-TX有两对信号线,分别进行收和发,但是100BASE-T1是也是物理全双工接口,却允许在同一对上进行发送和接收。 这个物理全双工通过叠加原理完成,100BASE-T1 PHY具有集成的混合功能,并使用回声消除功能来消除其自身的发送信号并从链路伙伴中提取接收到的信息。 为了做到这一点,一个PHY专门用作主机,另一个作为从机。 当两个100BASE-T1 PHY连接时,它们会经过训练过程,从而使被测设备(DUT)和链路伙伴以相同的频率以相同的相位传输信息。下图说明了每个PHY内的混合和回声消除的简化框图。

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    最后我们再给出DP83TC811R-Q1 的完整功能框图加深理解。

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    2.3Medium Dependent Interface (MDI)

    两个PHY芯片之间的连接叫媒体专用接口(MDI),它包括静电防护、共模干扰抑制、直流隔离、车载接头和双绞线几个部分。

    2.3.1共模噪声抑制

    共模扼流圈(CMC)过滤MDI上的共模噪声。 尽可能降低共模噪声非常重要,因为它会干扰PHY的接收器。另外,由于共模噪声是单端辐射源,因此会导致较高的辐射发射。

    下图列出了CMC必须与100BASE-T1 PHY一起使用的要求。

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    2.3.2直流隔离

    100BASE-TX的DC隔离通常使用变压器,其中心抽头(在PHY侧)连接到取决于PHY的DC电压。

    100BASE-T1仅使用两个电容器,与带有变压器的应用相比,这两个电容器提供了直流隔离并减小了解决方案的尺寸。

    2.3.3绞线

    对于初期的以太网设计的传输介质是同轴电缆,同轴电缆使用了电磁屏蔽原理,即在线缆的内外两芯之间以及外芯和线皮分别纳入一层铝制的屏蔽网,从而屏蔽干扰信号,事实证明这种屏蔽效果更好,然而也更昂贵。

    双绞线利用自身的特性有效降低了环路的面积,可以有效抵抗外接干扰,并且可以利用差分线的特点有效降低对外辐射。车载系统受到空间、成本和重量的限制,最终还是选择了双绞线,100BASE-T1要求双绞线阻抗为100欧姆,线束长度限制为15m,实际应用建议不要超过10m。

    2.3 POE

    POE,即Power Over Ethernet,是一种使用以太网接口直接进行供电的技术,可以有效减少线束成本的方案。目前看到该技术只在千兆车载以太网上应用。这里留坑先。

    2.4技术优势说明

    车载以太网使用回声消除技术,实现单对双绞线进行百兆数据流传输,降低线束成本和重量。使用双绞线、三电平技术有效降低对外辐射,使用电容进行直流隔离,降低PCA成本和PCB面积。

    三、技术扩展

    3.1以太网标准

    首先是100Base-Tx, 在1995年由IEEE802.3释放标准;

    IEEE 802.3u (100Base-T)是100兆比特每秒以太网的标准。100Base-T技术中可采用3类传输介质,即: 100Base-T4、100Base-TX和100Base-FX。其中100BASE-TX、100BASE-FX支持全双工模式。

    3.1.1 100Base-Tx

    100标识传输速率为100Mbit/s, base标识采用基带传输;T表示传输介质,2对5类UTP。

    100BASE-TX采用的是4B/5B编码方式,即把每4位数据用5位的编码组来表示,该编码方式的码元利用率=4/5*100%=80%。然后将4B/5B编码成NRZI进行传输,使其可以125MHz的串行数据流来传送数据;

    100BASE-TX采用的物理拓扑结构为星型,在目前的组网方法中,使用最多的是- 100BASE-TX标准的网卡,只支持RJ-45标准,它多用于主干网。

    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;100Base-TX使100Base-T中使用最广的物理层规范。

    3.1.2 100Base-T1

    100Base-T1是IEEE针对100Mb/s汽车以太网的规范,也可以将其称为IEEE802.3bw,这两个名称指的是相同的规范。“-T1”后缀是一个重要的区别,让您知道是指汽车以太网,它与普通100Base-T不同。

    3.2车载总线网络概述

    传统的车载网络主要有 LIN、CAN、FlexRay 及 MOST:

    LIN 总线适合用于汽车车窗、天窗、座椅、车内照明等通信速度较低的应用场景

    CAN 总线性能的同时可进一步降低网络成本,因此在现代汽车应用中通常作为 CAN 总线的补充网络。CAN 总线是一个性能稳健并久经车辆实践应用的网络,具备成本低与高可靠性特点,已成为各汽车制造商车载网络设计应用的首选网络。

    FlexRay 提供两个独立信道,采用双信道冗余结构,基于时间发送报文,所有节点共享高准确时基,实现最高级别的可靠性,该总线用于满足汽车环境下独特的网络需求,支持重要的安全线控技术应用,如线控转向、线控制动等。

    MOST 用于满足车载信息娱乐应用的特殊需求,内置流媒体数据信道,高数据带宽,支持多种光纤电缆布线方式,EMC 性能良好,主要应用于汽车音频、视频数据传输。

    四、参考资料

    1.车载以太网的前景;温峥峰;知乎

    https://zhuanlan.zhihu.com/p/97482670

    2.车载以太网;佚名;博客园

    https://www.cnblogs.com/shinedaisiki/p/10102566.html

    3.100BASE-T1 Ethernet: the evolution of automotive networking;TI

    https://www.ti.com/lit/wp/szzy009/szzy009.pdf?ts=1606580709413&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F

    5.车载以太网物理层;张丁;知乎

    https://zhuanlan.zhihu.com/p/35662570

    6.车载以太网系统——双绞线总结;小佛爷修罗道;知乎

    https://zhuanlan.zhihu.com/p/69275361

    7.DP83TC811R-Q1 datasheet;TI

    https://www.ti.com.cn/lit/ds/symlink/dp83tc811r-q1.pdf?ts=1606579215875&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com.cn%252Fproduct%252Fcn%252FDP83TC811R-Q1

    后记

    以后有机会再写一下万兆网和FPD link III。

    就这么滴吧,有些乏了睡觉去。。。

    觉得写得好的,欢迎关注、点赞和搜藏(这难道就是所谓的三连?)

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  • 客户购买工业以太网交换机时,很多客户都会要几光几电的交换机,最近也接到不少客户的电话,都会询问工业以太网交换机的电和光有什么区别,为什么会有光和电的区分,它们的作用是有什么不同吗?因此,针对...

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    对于从事安防传输设备行业的朋友们来说,相信大家对工业以太网交换机应该都不陌生。客户购买工业以太网交换机时,很多客户都会要几光几电的交换机,最近也接到不少客户的电话,都会询问工业以太网交换机的电口和光口有什么区别,为什么会有光口和电口的区分,它们的作用是有什么不同吗?因此,针对工业以太网交换机光口及电口的这些问题,今天就由飞畅科技的小编来为大家简单介绍下,一起来看看吧!

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    首先,我们需要了解清楚什么是光口和电口。工业以太网交换机的光口是指光口是指光纤接口,有单模、多模、千兆、百兆等规格。工业交换机上的光口一般是成对在一起的,一个TX发送端,一个RX接收端,百兆交换机端口型式一般是SC卡装方口,千兆交换机光口一般是SFP光模块,端口型式为LC。电口也即RJ45口,插双绞线的端口(网线),一般速率为10M或100M,即为百兆工业交换机,部分支持1000M,即为千兆交换机。

    其实,工业以太网交换机光口和电口的用途都一样,都是起传输作用,电口最远距离为100米,而光口根据光纤类型不同,可达5KM到100KM。所以普通使用时一般用电,在进行远距离传输时会选对应的光纤。

    好了,以上内容就是飞畅科技关于工业以太网交换机的光口和电口是什么意思?这个问题的相关详细介绍,通过上面的介绍,相信大家应该都了解了吧?飞畅科技,专业做光端机、光纤收发器、工业交换机、协议转换器的厂家,自主研发品牌,欢迎前来了解、交流。

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  • 千兆以太网主流标准千兆以太网络技术早在上世纪90年代末就已成熟,其中,1995年国际标准化组织TIA/EIA颁布了1000Base-TX标准,该标准的目的是把双绞线用于千兆以太网中,其目的是在6类非屏蔽双绞线(UTP)上以1000Mbps...

    千兆以太网主流标准

    千兆以太网络技术早在上世纪90年代末就已成熟,其中,1995年国际标准化组织TIA/EIA颁布了1000Base-TX标准,该标准的目的是把双绞线用于千兆以太网中,其目的是在6类非屏蔽双绞线(UTP)上以1000Mbps速率传输100米。1000Base-TX基于4对双绞线,采用快速以太网中与100Base-TX标准类似的传输机制,是以两对线发送,两对线接收。由于每对线缆本身不进行双向的传输,线缆之间的串扰就大大降低,信号频率为250MHz,使用8B/10B编码方式,使用RJ-45连接器。

    Pin

    10Base-T

    10Mbps

    Cat3(3类双绞线)

    100Base-TX

    100Mbps

    Cat5(5类双绞线)

    100Base-T4

    100Mbps

    Cat3(3类双绞线)

    100Base-T2

    100Mbps

    Cat3(3类双绞线)

    1000Base-T

    1Gbps

    Cat5+(超5类双绞线)

    1000Base-TX

    1Gbps

    Cat6(6类双绞线)

    1

    TX+

    TX+

    TX D1+

    BI DA+

    BI DA+

    TX D1+

    2

    TX-

    TX-

    TX D1-

    BI DA-

    BI DA-

    TX D1-

    3

    RX+

    RX+

    RX D2+

    BI DB+

    BI DB+

    RX D2+

    4

    -

    -

    BI D3+

    -

    BI DC+

    TX D3+

    5

    -

    -

    BI D3-

    -

    BI DC-

    TX D3-

    6

    RX-

    RX-

    RX D2-

    BI DB-

    BI DB-

    RX D2-

    7

    -

    -

    BI D4+

    -

    BI DD+

    RX D4+

    8

    -

    -

    BI D4-

    -

    BI DD-

    RX D4-

    1对线收,1对线发

    1对线收,1对线发

    1对线收,1对线发

    两对线双向收发

    两对线双向收发

    四对线双向收发

    两对线收,两对线发

    BI=双向数据 RX=接收数据

    Receive

    Data TX=传送数据

    Transmit Data

    线缆分类

    传输频率

    网段长度

    传输带宽

    线缆特点

    主要用途

    技术标准

    一类线

    750kHZ

    5Km

    -

    2芯线缆

    用于报警、门禁等弱电系统或语音传输

    未被TIA/EIA承认

    二类线

    1MHZ

    100M

    4Mbps

    2芯线缆

    常用在4Mbit/s的令牌环网络。

    未被TIA/EIA承认

    三类线

    16MHz

    100M

    10Mbps

    2对、4芯双绞线

    主要应用于语音、10Mbit/s以太网和4Mbit/s令牌环

    已经得到TIA/EIA承认

    四类线

    20MHz

    100M

    10/16/100Mbps

    4对、8芯双绞线

    主要用于16

    Mbit/s的令牌环网络和10BASE-T/100BASE-T以太网

    未被TIA/EIA承认

    五类线

    100MHz

    100M

    100Mbps

    与四类线相比,增加了绕线密度。

    用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输。

    已经得到TIA/EIA承认

    超五类

    100MHz

    100M

    1000Mbps

    与五类线相比,衰减小,串扰少,并且具有更高的衰减与串扰的比值和信噪比

    主要用于快速以太网及千兆以太网中。

    已经得到TIA/EIA承认

    六类线

    200MHz~250MHz

    100M

    1000Mbps

    与五类线相比,改善了在串扰以及回波损耗方面的性能

    用于传输速率1Gbps的应用。

    已经得到TIA/EIA承认

    超六类

    300MHz~500MHz

    100M

    1000Mbps

    在串扰、衰减和信噪比等方面比六类线有较大改善

    用于传输速率高于1Gbps的应用。

    已经得到TIA/EIA承认

    七类线

    600MHz

    100M

    10Gbps

    不再是一种非屏蔽双绞线了,而是一种屏蔽双绞线

    用于传输速率高于10Gbps的应用。

    ISO/IEC制定

    千兆以太网应用瓶颈

    但是,在过去的十多年中,应用并不广泛,主要原因:

    网络设备(千兆交换机)和六类网线的价格不够亲民;

    计算机的数据处理能力有限(CPU的计算速度、硬盘的访问速度)。

    尽管在2004年左右,一些计算机就配置了千兆网卡,可是人们并没有充分利用它,仅仅使用百兆网络,这就是上述原因所造成的。近几年情况已明显发生改变,一般的8口千兆交换机只有2~4百元,六类非屏蔽网线只有2~4元/米,一根3米网络跳线30元左右,几乎所有的计算机都配置了千兆网卡,因此,组建千兆网络条件已渐成熟。

    千兆以太网的传输速度

    如果仅仅是在传输上考察速度(排除硬盘和CPU的影响、网络其它计算机的影响、操作系统和安全软件的影响),一般可以达到900Mbps左右;在实际使用中进行拷贝文件,一般在300Mbps~600Mbps;主要原因是硬盘的访问速度制约了,其次是CPU处理能力饱和了(尤其是老机器)和网络负荷重了(网络其它计算机在传输)。所以,千兆以太网的传输速度是可信的,组建千兆以太网是有价值的。

    使用 Totusoft LAN Speed Test 对千兆网进行传输速度测试(双机互联,XP操作系统)

    拷贝1GB文件,对千兆网进行传输速度测试(双机互联,XP操作系统)

    独立千兆网卡与主板集成千兆网卡

    一般来讲,独立的千兆网卡好于主板集成千兆网卡,具有较高的稳定性和较低的CPU占有率,常用于服务器上和规模较大的以太网(多于30台主机)。不过,独立的千兆网卡性能上存在较大差距,主板集成千兆网卡也如此。

    独立的PCI千兆网卡,很难发挥千兆性能,因为,PCI总线频率为33MHz,总线位宽为32bit,PCI总线的带宽为127MB/s,换算下来即为1016Mbps,理论上刚好达到千兆网卡的带宽的。但实际上,所有的PCI设备都是共享一个总线带宽,包括IDE总线、集成的声卡都是通过PCI总线工作的,这样分配给PCI千兆网卡的带宽自然也就不够了。某些主板集成的网卡就是使用PCI总线,所以,网络传输速度一般很难超过600Mbps。

    对于独立的PCI-X千兆网卡,总线位宽为64bit,总线的带宽达到了4068Mbps,这种总线类型的网卡在市面上还很少见,主要是由服务器生产厂商随机独家提供,通常都是使用在服务器主板上。

    由于受到总线标准PCI-E的排挤,最终未能流行。

    对于独立的PCI-E 1.0

    X1千兆网卡,总线的带宽为达到了4000Mbps(双工),通常具有较好的性能,已广泛在要求较高的主机上使用。

    目前大多数主板上自带的千兆网卡,都是通过南桥芯片中的PCI-E通道工作,考虑到南桥芯片的数据传输本身有一定的信号衰减和数据丢失,板载的千兆网卡往往在性能上要略逊于独立的PCI-E网卡,略低于1Gbps的传输速度,网络传输速度一般可达到800Mbps以上。

    六类网线的选择

    一般距离不长,环境较好(无电磁干扰),选用六类非屏蔽网线即可。品牌选择:康普(CommScope)和安普(AMP-TE)的网线质量上等,价格较贵;包尔星克(PowerSync)和台湾三堡的网线质量也不错,价格较低。对于小型网络、距离不长,它们都能满足千兆网的使用要求。

    千兆以太网交换机及无线路由器

    对于家庭、办公室和小型业务部门,千兆以太网交换机可选择美国网件(NETGEAR)GS308

    8口和JGS516 16口千兆以太网交换机;无线路由器可选择TP-LINK TL-WDR4310

    750M双频千兆无线路由器,支持2.4GHz和5GHz双频段同时工作,提供1个千兆WAN口和4个千兆LAN口,提供2个多功能USB2.0接口,支持存储共享、打印服务器及多媒体服务器等功能,若USB接口为3.0就更合理了。

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  • 以太网的接口类型及速度分类RJ-45接口这种接口就是我们现在最常见的网络设备接口,俗称“水晶头”,专业术语为RJ-45连接器,属于双绞线以太网接口类型。RJ-45插头只能沿固定方向插入,设有一个塑料弹片与RJ-45插槽卡...

    以太网的接口类型及速度分类

    RJ-45接口

    这种接口就是我们现在最常见的网络设备接口,俗称“水晶头”,专业术语为RJ-45连接器,属于双绞线以太网接口类型。RJ-45插头只能沿固定方向插入,设有一个塑料弹片与RJ-45插槽卡住以防止脱落。这种接口在10Base-T以太网、100Base-TX以太网、1000Base-TX以太网中都可以使用,传输介质都是双绞线,不过根据带宽的不同对介质也有不同的要求,特别是1000Base-TX千兆以太网连接时,至少要使用超五类线,要保证稳定高速的话还要使用6类线。

    SC光纤接口

    SC光纤接口在100Base-TX以太网时代就已经得到了应用,因此当时称为100Base-FX(F是光纤单词fiber的缩写),不过当时由于性能并不比双绞线突出但是成本却较高,因此没有得到普及,现在业界大力推广千兆网络,SC光纤接口则重新受到重视。

    光纤接口类型很多,SC光纤接口主要用于局网交换环境,在一些高性能以太网交换机和路由器上提供了这种接口,它与RJ-45接口看上去很相似,不过SC接口显得更扁些,其明显区别还是里面的触片,如果是8条细的铜触片,则是RJ-45接口,如果是一根铜柱则是SC光纤接口。

    FDDI接口

    FDDI是目前成熟的LAN技术中传输速率最高的一种,具有定时令牌协议的特性,支持多种拓扑结构,传输媒体为光纤。光纤分布式数据接口(FDDI)是由美国国家标准化组织(ANSI)制定的在光缆上发送数字信号的一组协议。FDDI使用双环令牌,传输速率可以达到100Mbps。CCDI是FDDI的一种变型,它采用双绞铜缆为传输介质,数据传输速率通常为 100Mbps。FDDI-2是FDDI的扩展协议,支持语音、视频及数据传输,是FDDI 的另一个变种,称为 FDDI 全双工技术(FFDT),它采用与 FDDI 相同的网络结构,但传输速率可以达到 200Mbps 。

    由于使用光纤作为传输媒体具有容量大、传输距离长、抗干扰能力强等多种优点,常用于城域网、校园环境的主干网、多建筑物网络分布的环境,于是FDDI接口在网络骨干交换机上比较常见,现在随着千兆的普及,一些高端的千兆交换机上也开始使用这种接口。

    AUI接口

    AUI接口专门用于连接粗同轴电缆,早期的网卡上有这样的接口与集线器、交换机相连组成网络,现在一般用不到了。AUI接口是一种“D”型15针接口,之前在令牌环网或总线型网络中使用,可以借助外接的收发转发器(AUI-to-RJ-45),实现与10Base-T以太网络的连接。

    BNC接口

    BNC是专门用于与细同轴电缆连接的接口,细同轴电缆也就是我们常说的“细缆”,它最常见的应用是分离式显示信号接口,即采用红、绿、蓝和水平、垂直扫描频率分开输入显示器的接口,信号相互之间的干扰更小。现在BNC基本上已经不再使用于交换机,只有一些早期的RJ-45以太网交换机和集线器中还提供少数BNC接口。

    Console接口

    可进行网络管理的以太网交换机上一般都有一个“Console”端口,它是专门用于对交换机进行配置和管理的。通过Console端口连接并配置交换机,是配置和管理交换机必须经过的步骤。因为其他方式的配置往往需要借助于IP地址、域名或设备名称才可以实现,而新购买的交换机显然不可能内置有这些参数,所以Console端口是最常用、最基本的交换机管理和配置端口。

    不同类型的交换机Console端口所处的位置并不相同,有的位于前面板,而有的则位于后面板。通常是模块化交换机大多位于前面板,而固定配置交换机则大多位于后面板。在该端口的上方或侧方都会有类似“CONSOLE”字样的标识。除位置不同之外,Console端口的类型也有所不同,绝大多数交换机都采用RJ-45端口,但也有少数采用DB-9串口端口或DB-25串口端口。无论以太网交换机采用DB-9或DB-25串行接口,还是采用RJ-45接口,都需要通过专门的Console线连接至配置方计算机的串行口。

    与以太网交换机不同的Console端口相对应,Console线也分为两种:一种是串行线,即两端均为串行接口(两端均为母头),两端可以分别插入至计算机的串口和交换机的Console端口;另一种是两端均为RJ-45接头(RJ-45toRJ-45)的扁平线。

    由于扁平线两端均为RJ-45接口,无法直接与计算机串口进行连接,因此,还必须同时使用一个RJ-45toDB-9(或RJ-45to DB-25)的适配器。通常情况下,在交换机的包装箱中都会随机赠送这么一条Console线和相应的DB-9或DB-25适配器。

    以太网是一种基于总线型拓扑结构的网络,使用分布式仲裁机制来解决冲突。速度主要有 10Mbps、100Mbps 和 1000Mbps 三种。

    IEEE 802.3 主要确定了以太网各项标准及规范。以太网上的计算机任何时候都可以发送信息,但发送之前都需先检测网络是否空闲,即“侦听”,如果某时刻有两个或者更多的分组发生冲突,则检测到冲突,欲发送数据的计算机就都需等待一段时间,即“回退”,各个计算机的回退时间随机产生,一般情况下都不相同。回退时间过后各计算机再次试图发送。这就是以太网技术必须提到的 CSMA/CD(载波侦听多路访问/冲突检测)机制。显然,随着同一网络上的计算机数目的增加,以太网的效率会降低。同时,随着电缆长度值的增大,在帧长度不变的条件下以太网的效率也会降低。

    10M 以太网

    10Mbps 以太网即标准以太网,由IEEE 802.3 定义,同一公共通信信道上的所有用户共享这个带宽,这个公共信道称为总线。在交换式 LAN 中,每个交换式端口都是一个以太网总线,采用星型拓扑结构。这种连接方式下将有可能提供全双工的连接,此时,将提供 20Mbps 的总带宽。

    根据 IEEE 802.3 的规定,10M 以太网目前广泛使用的线缆有:10Base -T 双绞线、10Base5 粗同轴电缆以及10Base2 细同轴电缆。

    10Base-T 是目前使用最为广泛的一种以太网电缆标准。它具有一个显著优势就是易于扩展,维护简单,价格低廉,一个集线器加上几根10Base-T 电缆,就能构成一个实用的小型局域网(当然还得有计算机),10Base-T 的缺点是:电缆的最大有效传输距离是距集线器100m,即使是高质量的5 类双绞线也只能达到150m 。

    3 类到 6 类双绞线在塑料外壳内均有这样的四对线缆,区别主要在于类数越高的双绞线,单位长度内的绞环数越多,拧得越紧,这使得 5 类或者 6 类双绞线的交感更少并且在更长的距离上信号质量更好,更适用于高速计算机通信。

    各种设备需要使用具体的线缆连接起来。目前应用于各种网络设备的接口可能使用双绞线接口或光纤接口。双绞线和光纤接口之间不能直接相连,必须使用光电转换设备。

    快速以太网

    1.100Base-TX

    物理介质采用5类以上双绞线

    网段长度最多100米

    2.100Base-FX

    物理介质采用单模光纤,网段长度可达10公里

    物理介质采用多模光纤,网段长度最多2000米

    3.快速以太网由IEEE 802.3u标准定义

    快速以太网由 IEEE 802.3u 标准定义,基本与标准以太网相同,但速度比标准以太网快十倍。快速以太网的速度是通过提高时钟频率和使用不同的编码方式获得的。其传输方案最常用的便是100Base-T,100Base-T 又包括100Base-TX 和100Base-T4,100Base-T4 是一种 3 类双绞线方案,不支持全双工,目前最广泛使用的都是100Base-TX,此方案需使用 5 类以上双绞线,时钟信号处理速率高达125MHz。

    100Base-FX 使用一对多模或者单模光纤,使用多模光纤的时候,计算机到集线器之间的距离最大可到两公里,使用单模光纤时最大可达十公里。

    快速以太网还提供全双工通信,总带宽达到200Mbps。全双工快速以太网仅在使用光纤或某些双绞线介质的点对点链路有效,因为每个带宽为100Mbps 的信道都需要独立的线来支持。

    快速以太网有自动协商的功能,能够自动适应电缆两端最高可用的通信速率,能方便的与10M 以太网连接通信。

    千兆以太网

    1.1000Base-T

    物理介质采用5类以上双绞线,网段长度最多100米

    2.1000Base-F

    物理介质采用多模光纤,网段长度最多500米

    3.IEEE 802.3z和802.3ab千兆以太网保留了传统以太网的大部分简单特征,以1000Mbps/2000Mbps 的带宽提供半双工/全双工通信。千兆以太网对电缆的长度的要求更为严格,多模光纤的长度至多为 500 米,5 类双绞线为 100 米。

    IEEE 802.3z 标准定义了千兆以太网,IEEE 802.3ab 标准专门定义了双绞线上的千兆以太网规范,两者都是 802.3 标准的补充。由于高速数据速率定时的限制,在同一冲突域中,千兆以太网不允许中继器的互连。

    千兆以太网有自动协商的功能,但仅限于协商半双工或全双工流量控制,确定是否支持控制帧,不能与低速以太网之间协商速率。

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