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3.1 概述
快速以太网是一个转折点 工作模式向全双工转移 基本结构特性有较大变化
最小帧长(字节) 最大UTP电缆(m) 最多中继数 最大冲突直径(m) 线路码
10BASE-T
64 100 4 1855 曼彻斯特
100BASE-T 1000BASE-T
64
520
100
100
2
1
205 4B/5B
200 8B/6T或PAM55
8B6T：8位长二进制数映射到6个三进制 码元。
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100BASE-T2
克服100BASE-T4在实际应用中的不利因素：
不支持全双工； 不能工作于2对绞线对上
双向双工基带传输：一对绞线对上同时在两个 方面上发送编码码元 链路两段NIC在环路定时上采用主从工作模式 5级脉冲幅度调制(PAM：Pulse Amplitude Modulation)
Bob 10BASE-5 冲突域=广播域
HUB SWITCH
10BASE-T 冲突域=广播域
100BASE-T 冲突域<=广播域
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流量控制
全双工模式需要并发控制，接收站(通常为交 换式集线器)在发生拥塞时向发送站通告，并 要求发送站暂停发送数据帧。 局限在MAC子层之内，对LLC子层或MAC子 层而言透明。具有MAC到MAC的特点，相关 的控制信号/帧不向MAC的上层传递。 传递流量控制信息的MAC帧通过长度/类型字 段的标识，以区别于其它以太网数据帧。
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MAC控制子层的位置
应用层 表示层 会话层 运输层 网络层 数据链路层 物理层 OSI/-RM
LLC子层
MAC控制子层(可选)
MAC(CSMA/CD)子层
PLS子层
协调子层 协调子层
MII
GMII
AUI
PCS子层
பைடு நூலகம்PCS子层
PMA子层 PMA子层
MAU PMA子层
PMD子层 PMD子层
MDI
MDI
10BASE-T
10M
曼彻斯特 3类(2对)以上 支持
100BASE-TX 125M
4B/5B 5类(2对)
支持
100BASE-T4 33M
8B/6T 3类(4对)以上 不支持
100BASE-T2 25M
PAM55 3类(2对)以上 支持
100BASE-FX与100BASE-TX相比，具有几乎相同的特点
《局域网与城域网技术》chap3高速
精品
以太网
本章内容
3.1 概述 3.2 快速以太网(FE) 3.3 千兆位以太网(GE) 3.4 万兆位以太网(10GE)
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第三章知识点
冲突域与广播域 10/100/1000自适应如何完成 10GBASE-T能否采用5类UTP线缆 以太广域网和以太局域网之间，如何实 现速率匹配
MDI
10Mbps
100Mbps 1000Mbps
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星型和树型网络结构
除了广播帧之外，相互交换数据信息的 站点，在交换机上不需要将传送帧送不 相关端口或站点。 百兆位以太网和千兆位以太网以全双工 模式为主，但依然保留了对半双工模式 的支持；万兆位以太网则完全放弃了对 半双工模式的支持。
9
3.2 快速以太网
19
PAM5×5
20
3.2.3 100BASE-X物理层
CSMA/CD分层
上层协议层
逻辑链路控制(LLC)
媒质访问控制(MAC)
协调子层
媒质无关接口(MII)
物理编码子层(PCS) 物理媒质联结(PMA)子层
100BASE-X
光纤物理媒
双绞线物理媒
质相关(PMD)
质相关(PMD)
SC 光纤
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100BASE-X
支持2对5类双绞线的情况，也称为 100BASE-TX 支持2根光纤传输，也称为100BASE-FX 不同物理传输媒质对应于不同PMD子层
100BASE-TX为TP-PMD 100BASE-FX为Fiber-PMD
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100BASE-T4
要求3类双绞线缆装配了4对绞线对。
2对配置为半双工操作方式。 2对配置为单工方式，各自只为一个方向进 行传输。 帧数据的传送既用到半双工线对，也用到了 单工线对。
100BASE-T中继器
PCS
PMA PMD 自动协商
PHY
MDI 传输媒质
PCS PMA PMD PHY
自动协商
MDI
PCS PMA PMD
自动协商
传输媒质
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Reconciliation Sub-layer
协调子层 在MAC与不同类型媒质相关层之间提供 逻辑性的连接服务 MII中，100Mbps采用4比特宽的半字节 (nibble)串行方式 GMII中，1000Mbps则采用字节(8比特宽) 串行方式
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Auto-negotiation
自动协议商 为链路两端的NIC提供交换各自能力信 息的渠道，以便协商并选择双方都支持 的最合适的运行方式 采用带外操作方法，其中脉冲编码与 10BASE-T的链路完整性测量过程相兼容 可保护已有投资，便于平稳升级
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3.2.2 快速以太网类型
名称 码速率(波特) 线路编码 双绞线类型 全双工模式
3.2.1 协议结构 3.2.2 类型 3.2.3 类型 3.2.4 MAC控制子层 3.2.5 自动协商机理
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3.2.1 快速以太网协议结构
OSI-RM分层
AL PL SL TL NL DLL PHYL
CSMA/CD分层
上层
逻辑链路控制(LLC) 媒质访问控制(MAC)
RECONCILIATION MII
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MII(媒质无关接口)
集成片之间，通过印刷电路连接 母板与子板之间，通过2个或多个印刷电 路板连接 分立组件之间，通过一定长的线缆连接 <帧间隔><前导><帧开始定界符><数据> <帧结束定界符> 帧结束定界符是通过MII上的带外控制信 号传送的，未加入帧结构中
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PCS，PMA，MDI
PCS与物理传输媒质有关，为送出的码 元流定义编码的逻辑过程、复用和同步 的逻辑过程，也对流出的数据规定码元 对位、解复用和解码等逻辑过程。 物理媒质联结(PMA)子层和媒质相关接 口(MDI)，与10Mbps的PMA和MDI相似， 并不是高速以太网特有的。
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10BASE-T点到点链路
采用全双工传输模式，不会发生媒质的争用问 题，勿需安排因冲突而引起的重发。 理论上，帧长度的最小值限制也可以取消。 媒质使用效率可以提高，可用带宽得以倍增。 唯一需要保留的是相继帧之间的时间间隔(IFG： Inter-Frame Gap)。
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冲突域和MAC广播域
Alice