高速以太网技术

MAC字节与MII半位元组之间的关系
来自于MAC的第一位
来自于MAC地半行位流
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
第一个半位元组
MS D0 B D1
D2 LSB D3
第二个半位元组
MII半位元组流
（摘自IEEE Std. 802.3u-1995）
媒质与拓扑结构选项
• 100BASE-T4 —— 4对线，Cat 3或更高 • 100BASE-TX —— 2对线，Cat 5 • 100BASE-FX —— 1对纤，MMF或SMF • 100BASE-T2 —— 2对线， Cat 3或更高*
可选特性
•支持“下一页功能” •可指明自身错误及类型
普通链路脉 冲(NLP)被 重新定义为 快速链路脉 冲（FLP)
优先级解析表
Baidu Nhomakorabea
优先级 1（最高）
2 3 4 5 6 7（最低）
技术 100BASE-T2（全双工） 100BASE-TX（全双工） 100BASE-T2（半双工） 100BASE-T4 100BASE-TX（半双工） 10BASE-T（全双工） 10BASE-T（半双工）
• 工作于2对 5类电缆上 • DTE与集线器之间的
距离限于100米以内； • 其PHY采用4B/5B块编
码技术，并采用扰码 和MLT-3以降低线路 速率。
100BASE-FX
• 工作于两根独立的光 纤上；
• 其PHY采用4B/5B块编 码技术；
• 允许全双工操作； • 传输速率为125Mb/s
100BASE-TX PHY的4B/5B及MLT-3发送编码进程
数据链路层 物理层
LLC子层 MAC子层
物理信号子层
媒体
两种意见
保留原MAC协议
（802.3任务组)
定义新MAC协议
(802.12任务组)
1995年6月13日，802.3u和802.12 均被接受为IEEE的正式标准
在统一的MAC子层下面有4种不同的 100Mb/s快速以太网的物理层：
MAC子层
• 与10 Mb/s设备相比，100 Mb/s产品还有 一些相关的额外费用，这在初期相当明显。
100 Mb/s快速以太网满足基本要求
• 与现存网络的无缝集成 • 低成本 • 提供更大的累计带宽 • 标准化的和被多供应商支持 • 具有提供限时传送解决方案的潜力
10BASE-T和100BASE-T之间的差别
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
IEEE 802.3 CSMA/CD模型
更高层
逻辑链路控制层（LLC）
媒质存取控制层（MAC）
PLS
RS
PMA MDI 媒质
PCS PMA PMD 自动协商 MDI 媒质
10Mb/s
100Mb/s
（摘自IEEE Std. 802.3u-1995）
* 该项并不是最初的802.3u快速以太网规范的一部分
100BASE-T4
• 工作于4对3类（或更 好）电缆上；
• DTE与集线器之间的 距离限于100米以内；
• 其PHY采用8B/6T编码。
100BASE-T4 PHY采用8B/6T编码
100BASE-T4线对上的发送编码序列
100BASE-TX
• 100Mb/s快速以太网的帧结构、媒体访问控制方式沿袭 IEEE 802.3标准。
• 快速以太网也分为共享型和交换型两种。
• 使用光缆作为媒体的快速以太网可充分发挥全双工以太网 技术的优势。
• 10M/100M 自适应特点保证了10Mb/s系统向100Mb/s 系统的平滑过渡。
快速以太网体系结构
即是为某一种特定编码模式进 行优化的。 在一个冲突域中可有1到2个Ⅱ 级中继器。
100BASE-TX 100BASE-FX 100BASE-T4 100BASE-T2
2对 5类UTP
光纤
4对 3类UTP
2对 3类UTP
100 BASE-T的应用
——10Mb/s和100Mb/s产品在市场上共存
• 许多网络并未达到网络带宽实际上或将要 成为系统性能的瓶颈；
• 由于标准充分考虑了原有投资的保护，所 以对新技术的直接采用存在一个很自然的 市场延迟；
• 介质无关接口（MII）和AUI • 增加协调子层（RS） • 双速10/100Mb/s MAC功能 • 曼彻斯特编码 • I级和II级中继器规范 • 增加自动协商功能 • 对全双工操作的包含 • 媒体 • 更新管理 • 拓扑结构
802.3u 10/100Mb/s DTE层次模型
OSI 参考模型
100BASE-TX 的发送编码序列
自动协商
• 在使用UTP媒体的环境中，希望在网卡和集线器的 RJ-45端口上能支持多种工作模式；
• 希望能提供从10Mb/s以太网平滑过渡到100Mb/s以 太网；
• 希望具有“即插即用”特性。
自动协商的基本特性
强制特性
•加电后发送“快速链路突发脉冲” •识别“快速链路突发脉冲” •选择最优工作模式工作
高速以太网技术
——向高带宽网络迁移
版权所有， 2003 (c) 南京邮电学院光信息技术系
4.1 100Mb/s快速以太网
• 100 Mb/s快速以太网是在10 Mb/s 以太网的基础上发展 起来的。
• 100 Mb/s快速以太网的拓扑结构和媒体布局与10 Mb/s 以太网中的10 BASE-TX和 10 BASE-FL完全相同，速率 相差10倍。
最低电缆要求 2对，Cat3 2对，Cat5 2对，Cat3 4对，Cat3 2对，Cat5 2对，Cat3 2对，Cat3
100Mb/s中继器
Ⅰ级中继器——允许在端口上连接不同的媒质
类型，即各端口上的编码模式 可以不同。但编码转换将增加 额外的延迟开销。 只允许出现一个Ⅰ级中继器。
Ⅱ级中继器——所有端口上连接相同媒质类型，