以太网简史

第一部分以太网络简史

以太网络最早是在1973年后在加州帕拉阿图的全(Xerox)公司实验室中构思和实际作出来。由Robert Metcalfe博士(一般称他为“以太网之父”)所发展的﹐以太网络是以2.94Mb/s(Million bits per second,每秒百万比特速度)(3Mb/s)的速度运作。在1983年6月IEEE (标准委员会国际电子电极工程师协会)批准了第一个IEEE802.3的标准。由双绞线的以太网络(Ethernet-twisted-pair)(10BASE-T)的标准在1960年9月被IEEE批准﹐因此很快的就变成了办公自动化应用之以太网络介质中较受欢迎的选择。以太网络是在办公室﹑家中最常见的内部网络﹐其传输速率已由1983年初见时的10Mbps﹐进展至目前常见的1Gbps﹐速率在短短的几年内增加了一百倍。目前正在发展以太网络的最新传输速率则是10Gbps﹐详细的标准规范将会制定在IEEE802.3标准﹐此标准已在2002年第二季度完成制定。并使目前主要是为传送SONET/SDH数据框架的暗光纤(Dark Fiber)可传送资料框架﹐以太网络跨入都会网络﹑广域网络的领域。

第二部分以太网络

2-1 传统以太网络(Ethernet)

二十世纪八十年﹐IEEE的一个委员会意识到许多单位存在着这样的需求﹕即在现有的非屏蔽双绞线的基础上以10Mbit/s的运行速率在以太网上传输信息。尽管有几个厂商已经开始了使用UTP电缆传输以太网信号的设备﹐但这类设备都是专用设备﹐不具有互操作性。因此﹐IEEE的一个新的任务就是开发一种运行于10Mbit/s且使用UTP电缆的802.3网络标准。IEEE在1990年9月作为802.3i通过了这一标准﹐但这一标准通常被称为10BASE-T﹐其中T代表使用双绞线。10BASE-T标准支持10Mbit/s的运行速率﹐在不使用中继器的情况下使用双绞线传输的距离最大可达100米。

10BASE-T支持的传输距离在电子工业协会/电信工业协会(EIA/TIA)布线标准下最长可达100米﹐该布线距离由三段组成。第一段最长可达90米﹐从接线柜中的接线板引至办公室墙壁上的电源的插座。第二段和第三段的总长度最长可达10米﹐允许在电缆的两端使用插塞式电缆﹐从而限制互连的三段电缆的信号损耗。由EIA/TIA制定的10BASE-T电缆标准实际上是基于信号速率的﹐而不是基于网络类型的。

2-2 高速以太网络(Fast Ethernet)及其网络适配卡

2-2．1 高速以太网络

为了提升以太网络的传输速率﹐IEEE于1993年成立802.3u工作小组﹐针对原基频的以太网络802.3进行研究﹐目标在于制订一个宽频的以太网络的规范。在多家业者之协助下﹐终于1995年颁布了100Base-T的高速以太网络(Fast Ethernet)标准﹐其传输速率可高达100Mbps。

100Base-T的高速以太网络和10Base-T的传统以太网络﹐在架构上是类似的﹐两者的媒体存取控制技朮都是采用CSMA/CD。高速以太网络的最大特色是可以和传统以太网络共存﹐两者的通讯协议﹑应用程序完全相同﹐因此对传统以太网络用户而言﹐要升级到高速以太网络可省却许多投资成本。

尽管高速以太网将局域网的工作速率从10BASE-T提高了10倍﹐但为了确保冲突检测的正确性﹐100BASE-T网的跨度降低为200米﹐其中网络节点和集线器之间的最大距离为100米。较小的网络直径降底了传播延迟。由于工作速率提高了10倍但网络帧大小没有改变﹐所以100BASE-T网络中帧周期和网络延迟的比率与10BASE-T网络是相同的。

2-2．2 100Mb/s网络适配卡

虽然适当使用10BASE-T网络适配卡也许能使它们实现10Mbit/s的传输速率。但是﹐如果要升级到100Mbit/s高速以太网或别的高速以太网时﹐必须认真考虑网络适配卡是否还能胜任。举个例子﹐假如你们公司的10BASE-T网络已经满负荷工作﹐而公司还将增加多媒体服务﹐虽然把网络升级到10BASE-T可能在初期满足公司需要﹐但即使有10Mbit/s的传输速率﹐也有可能产生对视频服务器的访问冲突﹐导致视频传送的延迟。在这种情况下﹐你应该考虑给视频服务器安装一块100BASE-T网络适配卡并将其连入100Mbit/s交换集线器。

Grand Function Network Fast Nic 100 EISA 系列网络适配卡有一对光纤连接端﹐能够提供网络适配卡到开关端口的最大距离为400米的数据传输和接收能力﹐并且如果网络适配卡提供无冲突操

作和全双工通信能力﹐那幺最大传输距离就能达2000米。网络适配卡底部的边接端口是按照EISA规范设计的﹐能够在网络适配卡和计算器总线之间提供一个真32位信道。这个扩展信道对于持续数据传送是非常重要的﹐因为一个NIC卡的工作站和一个全双工开关端口之间的全双工操作需要200Mb/s 的吞吐量。

你可以使用Grand Junction Network Fast Nic 100 EISA卡或兼容网络适配卡及100Mb/s集线器或交换器把高性能以太网扩展成一个具有大规模用户的网络Grand Junction Network Fasthub 100是第一个商业销售的100BASE-T集线器工作方式类似于10Mb/s的10BASE-T集线器﹐用于向所有端口广播接收到的信号。但100BASE-T集线器的是Fasthub 100工作于100Mb/s。

厂家的100BASE-FX模型集线器100﹐它提供了12个多状态光纤电缆对﹐100BASE-FX集线器提供了在带有一个转发器的无网桥100BASE-FX网络中两站之间最大为305米的传输距离。如果网络带有两个转发器﹐那幺最大传输距离减少210米。相比之下﹐100BASE-FX集线器提供第五类UTP电缆﹐允许100米的最大电缆连接长度﹐在带有两个转发器的无网桥10BASE-T网络中最大传输距离为210米。

你可以使用最多两个Grand Junction Network Fasthub 100 集线器作为网络结构的顶层﹐它最多支持750个交换以太网用户及30个100BASE-T服务器﹐不过你得在每一个Fasthub端口连接一个Grand Function Fastswitch 10/100。在服务器理想连接情况下﹐Fastswitch 10/100能为服务器和工作站提供最多24个10Mb/s专用端口﹐最多4个100Mb/s 100BASE-T的共享端口。同Fasthub一起使用时﹐Fastswitch 10/100包含5个端口专用于交换﹐另外﹐一个端口用于共享交换。

图2.1是一个分层的基于高速以太网的网络结构。其中使用的Grand Junction100BASE-T集线