组网技术第六章

（1）10GBASE-SR和10GBASE-SW 主要支持短波（850nm）多模光纤（MMF），光纤距离为2m到 300m。10GBASE-SR主要支持“暗光纤”（dark fiber），暗光 纤是指没有光传播并且不与任何设备连接的光纤。10GBASE-SW 主要用于连接SONET设备，它应用于远程数据通信。 （2）10GBASE-LR和10GBASE-LW 主要支持长波（1310nm）单模光纤（SMF），光纤距离为2m到 10km。10GBASE-LW主要用来连接SONET设备时，10GBASE-LR则 用来支持“暗光纤”（dark fiber）。
6.1.1
局域网的相关标准
IEEE(电气电子工程师协会)于1980年2月成立了局域网委员会(简称 IEEE 802委员会)，专门从事局域网标准化工作，并制定了IEEE 802标准。IEEE 802标准包括局域网参考模型与各层协议。IEEE 802标准所描述的局域网参考模型与OSI参考模型关系如图6-1所示:
பைடு நூலகம்
表6-1 常见的千兆以太网技术
千兆以太网技术
传 输 介 质
传 输 距 离
62.5μ m波长为850nm(1nm=10)的短波多模光 260m 1000Base-SX 纤 （ 波 长 770nm ～ 860nm ） 50μ m波长为850nm(1nm=10)的短波多模光纤 525m 62.5μ m或50μ m波长为1300nm(1nm=10)的长 1000Base-LX 波多模光纤 （ 波 长 1270nm ～ 10μ m 波长为 1300nm(1nm=10) 的长波单模光 1355nm） 纤 1000Base-CX STP 5 类 ( 或更高 )UTP ，与 10Mb/s 和 100Mb/s 以太 1000Base-T 网兼容 多模550m 单模3km 25m 100m
•IEEE 802.5标准，定义了令牌环(Token Ring)介质访问 控制方法与物理层规范； •IEEE 802.6标准，定义了城域网MAN介质访问控制方法与 物理层规范； •IEEE 802.7标准，定义了宽带技术； •IEEE 802.8标准，定义了光纤技术； •IEEE 802.9标准，定义了语音与数据综合局域网技术； •IEEE 802.10标准，定义了可互操作的局域网安全规范； IEEE 802.11标准，定义了无线局域网技术。
综合布线系统由6个独立的子系统所组成，采用星形 结构，如图6-3是综合布线系统的基本构成。
图6-3 综合布线系统的构成
工作区子系统（Work Location）是由终端设备连 接到信息插座之间的设备组成，包括信息插座、插 座盒（或面板）、连接软线、适配器等。 水平子系统（Horizontal）的功能是将干线子系 统线路延伸到用户工作区。水平系统是布置在同一 楼层上的，一端接在信息插座上，另一端接在层配 间的跳线架上。水平子系统主要采用4对非屏蔽双绞 线，它能支持大多数现代通信设备，在某些要求宽 带传输时，可采用"光纤到桌面"的方案。当水平区 面积相当大时，在这个区间内可能有一个或多个卫 星接线间，水平线除了要端接到设备间之外，还要 通过卫星接线间，把终端接到信息出口处。
IEEE 802.1～IEEE 802.6已经成为ISO的国际标准， IEEE 802.1～IEEE 802.6、IEEE 802.7与IEEE 802.8分 别讨论和定义关于利用宽带同轴电缆与光纤作为传输介 质的通信标准，供IEEE 802.3、IEEE 802.4、IEEE 802.5等标准的物理层选用。 IEEE 802标准之间的关系如图6-2所示。
3.千兆以太网 千兆以太网技术是目前主流的高速以太网技术，它采用了 与快速以太网相同的帧格式、帧结构、网络协议、全/半双 工工作方式、流控模式以及布线系统。千兆以太网技术有 两个标准：IEEE802.3z和IEEE802.3ab。IEEE802.3z制定了 光纤和短程铜线连接方案的标准。IEEE802.3ab制定了五类 双绞线上较长距离连接方案的标准。表6-1列出了常见的千 兆以太网技术。
（4)以PC机为主体，包括终端及各种外设，网中一 般不设中央主机系统。 （5)一般包含OSI参考模型中的低三层功能，即涉及 通信子网的内容。 （6)协议简单、结构灵活、建网成本低、周期短、 便于管理和扩充。
2.局域网的功能
（1)设备共享。这将提高整个系统的性价比。 （2)信息共享。这将增强计算机处理能力。 （3)可进行高速数据通信，也可进行多种媒体信息的通信。 （4)分布式处理。网络内各计算机分别完成一项大任务中的 子项，不仅使系统效能大大加强，也使网络可靠性加强。
（3）100BASE－T4 是一种可使用3、4、5类无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的 快速以太网技术。100Base-T4使用4对双绞线，其中的三 对用于在33MHz的频率上传输数据，每一对均工作于半双 工模式。第四对用于CSMA/CD冲突检测。在传输中使用8B ／6T编码方式，信号频率为25MHz，符合EIA586结构化布 线标准。它使用RJ－45连接器，最大网段长度为100米。
4.万兆以太网 万兆以太网是当前最新的以太网技术，它由IEEE 802.3ae 定义，支持10Gb/s的传输速率，最长传输距离可达40km。 万兆以太网采用IEEE 802.3以太网介质访问控制方法、帧 格式和帧长度，无论从技术上还是应用上都保持了高度的 兼容性，给用户升级提供了极大的方便。万兆以太网以全 双工模式工作，提高了网络的整体性能和通信带宽，满足 了主干网络的应用需要。万兆以太网不仅再度扩展了以太 网的带宽和传输距离，更重要的是其得以太网从局域网领 域向城域网领域渗透。
5.10万兆以太网 2006年7月，IEEE 802.3成立了高速链路研究组（Higher Speed Study Group，HSSG）来定义标准的目标。2007年 12月，HSSG正式转变为IEEE 802.3ba任务组，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。2010年6月22日，IEEE 宣布批准了IEEE802.3ba 40Gb/s 100Gb/s协议。IEEE802.3ba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10-12的误 码率，提供对光传输网络的适当支持，同时支持40Gb/s 和100Gb/s的MAC数据传输速率。
6.2
综合布线技术
综合布线是指采用标准的、统一的和简单的结构化方式 规划和布置各种建筑物（或建筑群）内各系统的通信线 路，它包括计算机数据通信系统、电话通信系统、监控 系统、电源和照明控制系统等。综合布线系统是一种通 用的信息传输系统。 目前局域网的规划中，综合布线技术的应用领域在不断 扩展，采用综合布线技术构建的局域网，兼容性好，具 备强大的开放性和灵活性，可靠性高，技术先进。
2.快速以太网 快速以太网的传输速率定义为100Mbit/s，它基于CSMA／CD技 术，快速以太网支持双绞线和光纤，它分为100BASE－TX 、 100BASE－FX、100BASE－T4三个子类。 （1）100BASE－TX 是一种使用5类数据级无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太 网技术。它使用两对双绞线，一对用于发送，一对用于接收 数据。在传输中使用4B／5B编码方式，信号频率为125MHz。 符合EIA586的5类布线标准和IBM的SPT 1类布线标准。使用同 10BASE－T相同的RJ－45连接器。它的最大网段长度为100米。 它支持全双工的数据传输。
1.标准以太网 标准以太网只有10Mbps的吞吐量，使用的是带有冲突检 测的载波侦听多路访问（CSMA／CD，Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）的访问控制方 法。以太网可以使用粗同轴电缆、细同轴电缆、非屏蔽双 绞线、屏蔽双绞线和光纤等多种传输介质进行连接，并且 在IEEE 802.3标准中，为不同的传输介质制定了不同的物 理层标准。目前标准以太网基本上已经淘汰。
（3）10GBASE-ER和10GBASE-EW 主要支持超长波（1550nm）单模光纤（SMF），光纤距 离为2m到40km。10GBASE-EW主要用来连接SONET设备， 10GBASE-ER 则用来支持“暗光纤”（dark fiber）。 （4）10GBASE-LX4 采用波分复用技术，在单对光缆上以四倍光波长发送 信号。系统运行在1310nm的多模或单模暗光纤方式下。 该系统的设计目标是针对于2m到300m的多模光纤模式或 2m到10km的单模光纤模式。
干线子系统（Backbone）通常它是由主设备间（如 计算机房、程控交换机房）至各层管理间。它采用大 对数的电缆馈线或光缆，两端分别接在设备间和管理 间的跳线架上。 设备间子系统（Equipment）是由设备间的电缆、连 续跳线架及相关支撑硬件、防雷电保护装置等构成。 比较理想的设置是把计算机房、交换机房等设备间设 计在同一楼层中，这样既便于管理、又节省投资。当 然也可根据建筑物的具体情况设计多个设备间。
图6-2
IEEE 802 标准体系之间的关系
6.1.2
以太网相关技术
以太网是目前使用最广泛的局域网技术。以太网最早由 Xerox(施乐)公司创建,它包括标准的以太网(10Mbit/S)､ 快速以太网(100Mbit/s)和10G(10Gbit/s)以太网,采用的 是CSMA/CD访问控制法,它们都符合IEEE802.3。
图6-1 IEEE 802模型与OSI模型对应关系
IEEE 802参考模型只对应OSI参考模型的数据链路层和物理 层，它将数据链路层划分为逻辑链路控制LLC(Logical Link Control)子层与介质访问控制MAC子层。IEEE 802委员会为局 域网制定了一系列的标准，称作IEEE 802标准。这些标准主 要是： •IEEE 802.1标准，它包括局域网体系结构、网络互连以 及网络管理与性能测量； •IEEE 802.2标准，定义了逻辑链路控制层功能与服务； •IEEE 802.3标准，定义了CSMA/CD总线介质访问控制方 法与物理层规范； •IEEE 802.4标准，定义了令牌总线(Token Bus)介质访 问控制方法与物理层规范；