吉比特以太网

✍ dations ◷ 2025-06-08 15:28:00 #以太网路

吉比特以太网,或译吉比特以太网(英语:GbE, Gigabit Ethernet,或1 GigE)是一个描述各种以吉比特每秒速率进行以太网帧传输技术的术语,由IEEE 802.3-2005标准定义。该标准允许通过集线器连接的半双工千兆连接,但是在市场上利用交换机的全双工连接所达到的速度才真正符合标准。

施乐公司(Xerox)在1970年代完成对以太网的研究,今天,以太网已经演变成应用最广泛的物理层及数据链路层OSI模型协议。快速以太网(Fast Ethernet)使网速从10 Mbit/s提高到100 Mbit/s,而吉比特以太网是它的下一代技术,将网速提高到1000 Mbit/s。吉比特以太网的最初标准是由IEEE于1998年6月制订的 IEEE 802.3z,802.3z 通常被称为 1000BASE-X,-X 表示 -CX、-SX 以及 -LX 或(非标准的)-ZX。

起初,吉比特以太网仅被部署在高容量骨干网网络链接(例如高容量的校园网)中。2000年,苹果公司的 Power Mac G4 和 PowerBook G4 是第一个大规模生产的采用 1000BASE-T 连接的个人电脑,之后很快成为许多其他计算机的标准配置。

随着IEEE在2002年批准了一个基于光纤的标准及2006年批准了一个双绞线的标准,更快的10吉比特以太网(10 Gigabit Ethernet)标准也出现了。

吉比特以太网共有5种不同的物理层标准,包括光纤(1000BASE-X)、双绞线(1000BASE-T)和双轴铜缆(1000BASE-CX)。

1000BASE-X 指通过光纤进行传输的吉比特以太网,包括 1000BASE-SX、-LX、-BX10,以及非标准的 -LH 和 -ZX。

1000BASE-SX 使用多模光纤,利用850nm的红外光(NIR)传输数据。62.5/125µm材质光纤标准的最大传输距离在220米之间,而50/125µm材质的光纤则可扩展至500米以上。通常普遍使用于大楼内部链接口的典型的光学力量参量:最大值为 -9.5dBm,接收器敏感度则在 -17dBm 左右。

1000BASE-LX 是一个被定义在 IEEE 802.3 Clause 38 使用长波激光器(1270nm - 1355nm)作为传输介质的光纤千兆以太网标准,最大可允许的RMS噪声为4nm。1000BASE-LX 在使用10µm内芯的单模光纤时最大可传输范围达5千米,当年其也可以运行在所有类型的多模光纤中,此时最大传输距离为550米。对于链路距离大于300米时,可能需要使用特殊的调节发射插线,这可以使激光器以精确的距离发射激光,使用整个纤维芯的直径来传播激光,减少被称为差分延迟的现象,但激光将被耦合到只有少数多模光纤可用。

1000BASE-LX10 是标准化6年来第一个千兆光纤版本,最后一公里任务组中的以太网的部分。它和 1000BASE-LX 非常相似,但由于较高的光学传播质量,其实现了更长的传输距离,最多不超过1对单模光纤10千米。而在标准化之前,1000BASE-LX10 已被广泛使用。

1000BASE-EX 是一个非标准但被业界公认的术语,用来指代千兆以太网传输。它与 1000BASE-LX10 非常相似但实现更长的距离,由于较高的光学传播质量(使用1310nm波长激光器),其最大可传输距离最多可以不超过1对单模光纤40千米,所以它有时也被称为长跨距LH。

1000BASE-BX10 使用单股单模光导纤维时最大可传输据距离可达10千米,其在不同的传输方向上使用不同波长的激光。下行(从网络的中心到外侧)使用1490nm波长的激光,而与之相反的上行则使用1310nm波长的激光。

1000BASE-ZX 是一个 Cisco 指定的千兆以太网通信标准。1000BASE-ZX 运行在平常的链接跨度达43.5英里(70千米)的单模光纤上。使用 Premium 单模光纤或者色散位移单模光纤链接的跨度可达62.1英里(100千米)。1000BASE-ZX 使用长波激光,1000BASE-ZX GBIC 为物理层规范。它的运行信令速率为 1250 Mbit/s,传输和接收使用 8b/10b 编码。

1000BASE-CX 使用接口为 DE-9 或 8P8C(与 1000BASE-T 引脚不同)的双轴屏蔽铜缆传输数据,由于具有极高的传输速率和信号频率,所以传输的距离不长。

1000BASE-KX 是工作在电气背板的 IEEE802.3ap 标准的一部分。该标准定义了背板的物理连接,一个Rx和每通道一个Tx差分对的1至4个通道,链路带宽从 100Mbit/s 到 10Gbit/s(从 100BASE-KX 到 10GBASE-KX4),变种的 1000BASE-KX 具有 1250Mbit/s 的传输速率。

1000BASE-T 也被称为 IEEE 802.3ab 是一个用于双绞线的千兆以太网标准。每个1000BASE-T 网段最大传输距离可达100米(328英尺),传输线要求为CAT-5以上,CAT-5e和CAT-6是建议使用的线缆类型。1000BASE-T 需要使用全部4对差分线对(即单根双绞线内的8根塑包铜线),其运行于 100BASE-TX 标准相同的125MHz上。

使用千兆比特速率传输数据前必须先通过自动协商来确定链路的连接速率,协商时一端为主(Master),另一端为副(Slave)。千兆设备通过双绞线的2个线对来协商。如果2个千兆设备只使用双绞线的2个线对来连接,设备也将协商认定千兆比特速率为最大共同点(HCD),但链接将无法启用。大多数设备都有有特定的寄存器来诊断这种情况,有些设备驱动提供了一个“Ethernet@Wirespeed”(以太网连线速度)的选项,当出现这情况将采用较慢的连接速率。数据传输使用全部4个对铜线,一次传输8位。首先,8位数据通过基于线性反馈移位寄存器的特别加扰过程被扩展成4个3位信号,类似于 100BASE-T2 的编码方法,但使用不同的参数。3个比特符号被映射到传输期间不断变化的电压电平。一个映射的例子:

自动翻转 MDI/MDI-X 为 1000BASE-T 标准的可选功能,这意味着直通双绞线将可在所有千兆接口之间工作。无须使用交叉电缆,将自动发现旧集线器和旧交换机的上行以及普通端口,并大大降低了安装的错误。

1000Base-TX,它不是由IEEE制定的,而是由 TIA/EIA 于1995年发布,对应的标准号为 TIA/EIA-854。1000Base-TX 也是基于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2对线发送和2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,同时其编码方式也是 8b/10b。这种技术对网络的接口要求比较低,降低了网络接口的成本。但由于降低了线缆的效率(2对线接收,2对线发送),想要达到 1000Mbit/s 的传输速率,要求带宽超过100MHz,也就是说在 CAT-5 和 CAT-5e 的系统中不能支持该类型的网络,必须使用 CAT-6 或 CAT-7 双绞线。

相关

  • 克雷格·文特尔约翰·克雷格·文特尔(英语:John Craig Venter,又译奎格·文特,常写成J. Craig Venter,1946年10月14日-),出生于美国盐湖城,美国生物学家及企业家。时代杂志在2000年7月将文特尔与人
  • 糖脂糖脂(英语:Glycolipid)是通过糖苷键连接的碳水化合物的脂质。它们的作用是保持膜的稳定性并促进细胞识别。 在所有真核细胞膜的表面上发现这些碳水化合物。它们从磷脂双层延伸
  • 黄烷-3-醇黄烷醇是一种在各类植物中自然产生的抗氧化剂,特别是可可类植物。适量黄烷醇对维持健康有极大作用,过量摄入则会有肝毒性。与许多抗氧化剂比较起来,黄烷醇促进健康并帮助身体对
  • 奥马哈海滩陆军第5军(英语:V Corps (United States))第84军奥马哈海滩(英语:Omaha Beach)是1944年6月6日,第二次世界大战诺曼底战役中盟军四个主要登陆地点之一的代号名称,盟军于此日在诺曼底
  • 金正男遇刺事件金正男遇刺事件,是2017年2月13日已故朝鲜劳动党总书记金正日的长子,也是现任领导人金正恩的兄长金正男于吉隆坡国际机场2号航站楼被2名女子刺杀身亡的事件。2017年2月6日,一名
  • 尚塔尔·墨菲尚塔尔·墨菲(Chantal Mouffe;1943年-),出生于比利时沙勒罗瓦,政治哲学家、后马克思主义的代表人物。她曾先后在比利时天主教鲁汶大学、法国巴黎高等师范学校、英国艾塞克斯大学、
  • X战警系列电影演员列表本列表为X战警电影系列演员列表,记述电影出现过的变种人及在电影中使用过的超能力。角色及其拥有的超能力,如下:{在漫画及动画 的角色定为 并非邪恶 而是与X教授经营不同理念为
  • 金野站 (咸镜南道)金野站(韩语:금야역,朝鲜汉字:金野驛)是位于朝鲜民主主义人民共和国咸镜南道金野郡的一个铁路车站,属于平罗线和金野线。平罗线金野线
  • 厉无畏厉无畏(1942年11月-),男,浙江东阳人,中华人民共和国政治人物,曾任上海社会科学院部门经济研究所所长,中国国民党革命委员会中央委员会常务副主席,第十一届全国政协副主席。2008年,当选
  • 叶子花属等。叶子花属(学名:)通称叶子花、九重葛、三角梅、簕杜鹃、毛宝巾、南美紫茉莉等,属于石竹目紫茉莉科植物,为常绿木质藤本或灌木,原产于秘鲁、阿根廷、巴西、南美等地。茎上具有弯