1、數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（第二版）電子教案,笫十一講 高速以太網(wǎng),本講內(nèi)容,第五章 高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 5.1 高速以太網(wǎng) 5.1.1 100BASE-T 5.1.2 全雙工以太網(wǎng) 5.1.3 千兆以太網(wǎng),5.1.1 100BASE-T,從10Mbps以太網(wǎng)到100BaseT非常簡(jiǎn)單，無需對(duì)軟件和上層協(xié)議進(jìn)行任何修改，無需對(duì)網(wǎng)絡(luò)用戶進(jìn)行任何新的培訓(xùn) 采用和10Mbps以太網(wǎng)相同的幀結(jié)構(gòu) 以太網(wǎng)幀的最小幀長(zhǎng)仍然為64個(gè)字節(jié) 縮短了網(wǎng)絡(luò)所能覆蓋的范圍，從原來10Base5的2500米縮短為只有大概200米左右。 采用相同的媒體訪問控制協(xié)議CSMA/CD 100BaseT采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 100BaseT支持

2、多達(dá)4種傳輸媒體，包括100BaseTX、100BaseFX、100BaseT4和100BASET2 100BaseT支持媒體的自動(dòng)協(xié)商,IEEE 以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)/工作組,物理媒體選項(xiàng),100BaseX 包括100BaseTx和100BaseFx 兩結(jié)點(diǎn)間使用兩條物理鏈路：一條用來傳輸，一條用來接收。 100BASE-TX采用2對(duì)5類以上UTP或STP 100BASE-FX使用2對(duì)光纖。 100BASE-T4使用4對(duì)3類以上UTP，其中3對(duì)用于數(shù)據(jù)傳輸 100BASET2采用2對(duì)3類以上UTP，采用PAM5編碼來獲得100Mbps的速率。,連接接口單元AUI,10Mbps以太網(wǎng)采用AUI接口來連接

3、媒體無關(guān)的控制器和媒體相關(guān)的收發(fā)器 早期10Base5的設(shè)計(jì)中，由于電氣方面的原因，收發(fā)器與同軸電纜在物理上必須連接到一起，這樣控制器和收發(fā)器之間就必須通過相應(yīng)的接口連接 物理層協(xié)議在收發(fā)器中實(shí)現(xiàn)，包括信號(hào)在傳輸媒體的收發(fā)以及沖突檢測(cè)功能 控制器實(shí)現(xiàn)MAC邏輯，采用高集成度數(shù)字邏輯實(shí)現(xiàn)，完全從物理媒體的細(xì)節(jié)中隔離出來。,連接接口單元AUI（續(xù)）,控制器主要采用數(shù)字技術(shù)，而收發(fā)器包含了模擬部件，兩者之間存在一條邏輯分界線。 AUI接口中的控制器包括總線接口、緩沖區(qū)、MAC邏輯以及曼徹斯特編碼解碼器 10BaseT也采用類似于10Base5的設(shè)計(jì),采用低效（編碼效率只有50！）的曼徹斯特編碼。,媒

4、體無關(guān)接口MII,100Base-T通過MII（Media Independent Interface）連接控制器和收發(fā)器，要求 能夠支持10Mbps和100Mbps的收發(fā)器 支持多種傳輸媒體，而每種媒體各自使用不同的編碼方案 編碼器移到了收發(fā)器端。 MII采用了4比特寬的并行數(shù)據(jù)通道，通過時(shí)鐘信號(hào)來進(jìn)行同步，從而具有一定的速度無關(guān)性 時(shí)鐘的頻率為數(shù)據(jù)速率的1/4，即10Mbps采用2.5MHz時(shí)鐘，而100Mbps用25MHz時(shí)鐘。 提供和收發(fā)器的管理模塊進(jìn)行通信的機(jī)制，可以對(duì)收發(fā)器進(jìn)行配置以支持多種數(shù)據(jù)速率及半/全雙工模式,媒體無關(guān)接口MII （續(xù)）,采用TTL信號(hào)，與數(shù)字CMOS ASI

5、C技術(shù)兼容。 MII接口共40針，接口信號(hào)通過一個(gè)調(diào)和子層映射成物理層提供的服務(wù)原語。 MII可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)比較短（最長(zhǎng)50米）的屏蔽電纜，這種使得控制器和收發(fā)器可以從物理上分割開來,100BASE-TX,使用兩對(duì)屏蔽雙絞線STP或者兩對(duì)五類以上的非屏蔽雙絞線，一對(duì)用來傳輸，一對(duì)用來接收。 100BaseTX限制所連接的雙絞線電纜的長(zhǎng)度為最多100米 采用的是MLT-3編碼方案 4B/5B中將4位數(shù)據(jù)一起編碼，每4位數(shù)據(jù)被編成5位信號(hào)，從而將編碼效率提高到80。 4B5B編碼確保編碼后的比特流不會(huì)出現(xiàn)連續(xù)多個(gè)0的情形 為了獲得100Mbps的數(shù)據(jù)速率，需要125Mbaud的信號(hào)速率 NRZI采用

6、差分編碼，通過跳變來表示1，從而在連續(xù)多個(gè)1的情況下也有信號(hào)的跳變，從而可以進(jìn)行同步 5類UTP支持的頻率范圍有限，如果125M Hz的信號(hào)通過5類UTP傳輸時(shí)會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的大幅衰減 MLT-3的基本思想是采用3級(jí)的信號(hào)電平并通過相應(yīng)的編碼方法將傳輸信號(hào)的能量集中在30MHz以下，由此減少了由于干擾而產(chǎn)生的問題。,100BASE-TX （續(xù)）,MLT3編碼 對(duì)于每個(gè)1都有一次跳變 采用3種電平：正電壓(+V)、負(fù)電壓(V)、零電壓(0) ： 如果下一個(gè)輸入位是0，下一位輸出值與前面的那一位一樣。 如果下一個(gè)輸入位是1，下一位輸出值將包含一個(gè)跳變： 如果前一位的輸出是V或V，下一位的輸出是0； 如

7、果前一位的輸出是0，下一位的輸出是非0。其符號(hào)與最近的那個(gè)非0輸出的符號(hào)相反。,100BASE-TX （續(xù)）,100BaseTx采用MLT-3進(jìn)行編碼的基本步驟： 把4B5B/NRZI信號(hào)轉(zhuǎn)變回NRZ信號(hào) 經(jīng)過擾頻技術(shù)產(chǎn)生一個(gè)更一致的頻譜分布 避免出現(xiàn)連續(xù)多個(gè)0或者連續(xù)多個(gè)1 在數(shù)據(jù)流增加一些隨機(jī)性 擾頻一般是通過多項(xiàng)式的除法和乘法運(yùn)算來實(shí)現(xiàn) 擾頻后的比特流采用MLT-3編碼,100BASE-FX,100BASE-FX使用兩條光纖。一條用于發(fā)送，一條用于接收。 100BASE-FX限制媒體的跨段距離（連接的網(wǎng)段中最長(zhǎng)的直徑）最長(zhǎng)可達(dá)415米。 100BaseFX采用4B/5B- NRZI碼編碼

8、方案 采用了強(qiáng)度調(diào)制技術(shù)：1用一個(gè)光脈沖表示，0用無脈沖或極小強(qiáng)度的光脈沖表示。,100BASE-T4,可以在低質(zhì)量的3類UTP上提供100Mbps的數(shù)據(jù)速率 采用4對(duì)雙絞線（這也正是T4的含義） 三對(duì)雙絞線用于數(shù)據(jù)傳輸 另外一對(duì)用于沖突檢測(cè) 所連接的網(wǎng)段的長(zhǎng)度最長(zhǎng)為100米 100BASE-T4采用8B6T的塊編碼方案 每個(gè)信號(hào)（三元信號(hào)）有三種取值（正電壓、負(fù)電壓、零電壓） 編碼的數(shù)據(jù)以8比特組成的塊來處理，映射成一個(gè)6比特的塊，其中每個(gè)比特用一個(gè)三元信號(hào)來表示 8B6T編碼后的比特流輪流在三條輸出信道（每條100/3Mbps）上傳輸。因此在每條輸出信道上的信號(hào)速率25MHz，從而可在3類

9、UTP上傳輸,100BASE-T2,采用2對(duì)3類雙絞線來實(shí)現(xiàn)100Mbps的數(shù)據(jù)速率 采用雙向基帶傳輸機(jī)制，每對(duì)電纜可以同時(shí)進(jìn)行發(fā)送和接收，即支持全雙工的數(shù)據(jù)傳輸 采用5級(jí)脈沖幅度調(diào)制PAM5x5（Five-level Pulse Amplitude Modulation）信號(hào)編碼機(jī)制 采用5種不同的信號(hào)電平，其中4個(gè)信號(hào)電平用于傳遞2比特的數(shù)據(jù) 每對(duì)電纜采用25Mbaud的信號(hào)速率，支持的數(shù)據(jù)速率為： 2（對(duì)）* 25M baud * 2bit/signal = 100Mbps,集線器/轉(zhuǎn)發(fā)器,通過集線器連接的所有站點(diǎn)處在同一個(gè)沖突域中。 100BASE-T標(biāo)準(zhǔn)定義了兩種轉(zhuǎn)發(fā)器，用羅馬數(shù)字表

10、示。 I類轉(zhuǎn)發(fā)器用于連接不同的物理媒體 由于不同物理媒體所采用的編碼方案的不同，要將一種信號(hào)轉(zhuǎn)換成另一種信號(hào)，轉(zhuǎn)發(fā)器內(nèi)部的時(shí)延相對(duì)來說要長(zhǎng)一些 一個(gè)沖突域中只能有一個(gè)I類轉(zhuǎn)發(fā)器 II類轉(zhuǎn)發(fā)器只限于單一物理媒體類型 無需把信號(hào)從一種編碼轉(zhuǎn)換為另外一種編碼，時(shí)延相對(duì)要短一些 一個(gè)沖突域中可以使用2個(gè)II類轉(zhuǎn)發(fā)器。,自動(dòng)協(xié)商,以太網(wǎng)設(shè)備具有不同的能力 支持多種數(shù)據(jù)速率 支持全雙工方式等 自動(dòng)協(xié)商： 連接在一條鏈路上的兩個(gè)設(shè)備交換關(guān)于它們能力的信息，自動(dòng)以合適的數(shù)據(jù)速率或模式來進(jìn)行通信 只用在那些采用非屏蔽雙絞線的傳輸媒體選項(xiàng)中（比如10Base-T、100Base-TX等）。 如何在UTP上支持自動(dòng)

11、協(xié)商？ 傳統(tǒng)的10BASE-T標(biāo)準(zhǔn)中包括了一個(gè)鏈路測(cè)試機(jī)制來維持鏈路 網(wǎng)絡(luò)空閑（沒有數(shù)據(jù)傳輸）時(shí)，收發(fā)器會(huì)每隔16ms發(fā)送一個(gè)100納秒的正常鏈路脈沖NLP 如果在50到150ms內(nèi)都沒有收到數(shù)據(jù)分組或者NLP，說明鏈路出現(xiàn)了故障 自動(dòng)協(xié)商采用了NLP的改進(jìn)版本來實(shí)現(xiàn)，將協(xié)商信息嵌入一陣間隔緊密的鏈路整體脈沖中加以傳送來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)協(xié)商。,自動(dòng)協(xié)商（續(xù)）,自動(dòng)協(xié)商 傳統(tǒng)10Base-T中網(wǎng)絡(luò)空閑時(shí)每隔16ms發(fā)送100納秒的NLP 自動(dòng)協(xié)商中，每隔16ms發(fā)送一串由多個(gè)持續(xù)100納秒的NLP組成的快速鏈路脈沖FLP，每個(gè)FLP包括33個(gè)脈沖位： 17個(gè)奇數(shù)位是時(shí)鐘脈沖，進(jìn)行時(shí)鐘同步 16個(gè)偶數(shù)位用

12、于傳遞信息，如果對(duì)應(yīng)的位置有脈沖，則代表比特1，如果沒有脈沖，則代表0。這樣FLP可傳遞16比特信息。 傳統(tǒng)的10BASE-T接收器或不支持自動(dòng)協(xié)商的設(shè)備將FLP當(dāng)成NLP來處理，從而可以與傳統(tǒng)的不支持自動(dòng)協(xié)商的設(shè)備兼容,自動(dòng)協(xié)商（續(xù)）,自動(dòng)協(xié)商是可選的，控制器可以通過MII接口來關(guān)閉自動(dòng)協(xié)商、強(qiáng)制重新協(xié)商、設(shè)置具體的媒體模式等。 DTE和鏈路的另一端通過互相交換LCW來告知對(duì)方自身的能力 當(dāng)以太網(wǎng)設(shè)備加電、重置或者要求重新協(xié)商時(shí)，才開始自動(dòng)協(xié)商過程 接收方在收到三個(gè)連續(xù)的相同F(xiàn)LP之后，從FLP中取得鏈路碼字LCW，選擇雙方所能支持的具有最好能力的媒體選項(xiàng)，并且通過FLP發(fā)送ACK來進(jìn)行確認(rèn)

13、 自動(dòng)協(xié)商完成之后按照協(xié)商的結(jié)果進(jìn)行正常的數(shù)據(jù)通信，無需再進(jìn)行自動(dòng)協(xié)商，直到鏈路重新加電、重置或者強(qiáng)制重新協(xié)商后才重新開始自動(dòng)協(xié)商過程。,自動(dòng)協(xié)商（續(xù)）,鏈路碼字LCW總共16比特 5個(gè)比特的選擇因子字段指明了緊隨的技術(shù)能力字段的具體取值范圍 對(duì)于IEEE 802.3來說，選擇因子取值為00001 遠(yuǎn)端錯(cuò)誤RF（Remote Fault）位用于向鏈路另一端表明錯(cuò)誤。 確認(rèn)ACK位：在連續(xù)收到3個(gè)相同的LCW之后通過設(shè)置ACK為1來確認(rèn) 下一頁NP（Next Page）位：表明后面還有一個(gè)16比特的碼字，用于擴(kuò)展16比特的LCW 8比特的技術(shù)能力字段給出了該設(shè)備所支持的媒體技術(shù),自動(dòng)協(xié)商（續(xù)）,

14、在互相交換設(shè)備能力之后選擇雙方所能共同支持的具有最高優(yōu)先級(jí)的媒體選項(xiàng)來進(jìn)行連接,自動(dòng)協(xié)商（續(xù)）,自動(dòng)協(xié)商技術(shù)出現(xiàn)之前，已經(jīng)支持一些包括10BASE-T、 100BASE-TX和100BASE-T4在內(nèi)的媒體選項(xiàng)，自動(dòng)協(xié)商的設(shè)備與其相連時(shí)可以采用并行檢測(cè)技術(shù)： 對(duì)于設(shè)備支持的媒體選項(xiàng)都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的鏈路監(jiān)控模塊 收到的鏈路脈沖信號(hào)同時(shí)傳遞給該設(shè)備的所有鏈路監(jiān)控模塊，如果只有一個(gè)模塊檢測(cè)到鏈路的質(zhì)量比較好，則采用對(duì)應(yīng)的技術(shù)來連接，從而跳過自動(dòng)協(xié)商過程 對(duì)于自動(dòng)協(xié)商出現(xiàn)之后的媒體選項(xiàng)必須以自動(dòng)協(xié)商為基礎(chǔ)而不是并行檢測(cè)來進(jìn)行自動(dòng)選擇。 自動(dòng)協(xié)商并不能測(cè)試鏈路所采用的電纜類型，局域網(wǎng)的管理者必須保證采用的

15、電纜能夠支持協(xié)商后的媒體技術(shù)，或者通過設(shè)置以太網(wǎng)設(shè)備的工作模式來保證 假設(shè)一個(gè)集線器和站點(diǎn)都支持10BASE-T和100BASE-TX，它們之間通過3類UTP連接 自動(dòng)協(xié)商的結(jié)果是采用100BASE-TX連接，但是100BASE-TX要求采用5類雙絞線,5.1.2 全雙工以太網(wǎng),IEEE 802.3x提出了全雙工（Full-duplex）以太網(wǎng)： 傳統(tǒng)以太網(wǎng)采用的CSMA/CD是半雙工的：一個(gè)站點(diǎn)要么傳輸，要么接收，它不可以同時(shí)做這兩件事 全雙工方式下，允許兩個(gè)站點(diǎn)通過支持全雙工數(shù)據(jù)傳輸?shù)狞c(diǎn)到點(diǎn)鏈路來交換數(shù)據(jù)，站點(diǎn)能同時(shí)傳輸和接收。 吞吐率是原有半雙工以太網(wǎng)的一倍 全雙工以太網(wǎng)要求： 只能在連

16、接兩個(gè)站點(diǎn)的點(diǎn)到點(diǎn)鏈路上使用 沒有別的站點(diǎn)來競(jìng)爭(zhēng)對(duì)鏈路的訪問權(quán)限，從而也不會(huì)出現(xiàn)沖突 不需要采用CSMA/CD協(xié)議的限制，有幀要傳輸就可以馬上發(fā)送 鏈路必須能夠支持同時(shí)傳輸和接收信號(hào)，而不會(huì)互相干擾 10BASE5、10BASE2、10BASE-FP、10BASE-FB和100BASE-T4不能支持全雙工模式 鏈路兩端的站點(diǎn)都必須支持全雙工方式。,全雙工以太網(wǎng)（續(xù)）,全雙工方式的以太網(wǎng)和半雙工方式的以太網(wǎng)一樣，仍然使用同樣的以太網(wǎng)幀格式、同樣的最小幀長(zhǎng)、同樣的物理層協(xié)議 采用了和CSMA/CD不同的媒體訪問協(xié)議，即在接收的同時(shí)也可以發(fā)送 支持的吞吐率是半雙工方式的兩倍 沒有CSMA/CD協(xié)議，

17、不再有沖突域，不需要有載波監(jiān)聽和沖突檢測(cè)，從而也沒有因?yàn)闆_突而帶來的站點(diǎn)的重傳 站點(diǎn)和交換機(jī)之間的連接距離也不再受最短幀長(zhǎng)（512比特）的限制，而純粹考慮的是鏈路的物理特性 比如100BASE-FX在半雙工方式時(shí)限制網(wǎng)段的直徑最大為412米 而采用全雙工方式后可以長(zhǎng)達(dá)2千米。 全雙工以太網(wǎng)的局限： 由于必須是點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路，中間不能有轉(zhuǎn)發(fā)器 可能會(huì)出現(xiàn)站點(diǎn)發(fā)送過快的情況，需要能夠暫時(shí)緩存站點(diǎn)發(fā)送的幀已經(jīng)進(jìn)行流量控制,MAC控制,802.3X給出了一個(gè)通用的結(jié)構(gòu)和協(xié)議來進(jìn)行MAC控制 MAC控制子層位于傳統(tǒng)的MAC層和MAC客戶之間 MAC控制子層是可選的，對(duì)下面的MAC（半雙工或全雙工）是透明的

18、 流量控制是MAC控制子層提供的一種控制機(jī)制,MAC控制幀,MAC控制幀是一種特殊類型的以太網(wǎng)幀 如果以太網(wǎng)的幀類型字段為0 x8808，則表示該幀為MAC控制幀，由MAC控制子層來處理，否則遞交給高層的MAC用戶 MAC控制幀長(zhǎng)度64個(gè)字節(jié)，和原有以太網(wǎng)幀格式一樣： 首先是前導(dǎo)、目的地址、源地址字段 幀類型字段取值為0 x8808 原有以太網(wǎng)幀格式中的用戶數(shù)據(jù)部分包括： 2個(gè)字節(jié)的操作碼：控制幀的類型 44個(gè)字節(jié)參數(shù)：如果不夠，用比特0來填充 最后是4個(gè)字節(jié)的幀校驗(yàn)序列。,流量控制,PAUSE幀實(shí)現(xiàn)了一個(gè)簡(jiǎn)單的流量控制機(jī)制： 站點(diǎn)可以向鏈路的另一端發(fā)出一個(gè)暫停幀而要求其暫時(shí)停止所有幀的發(fā)送

19、只用于全雙工方式的點(diǎn)到點(diǎn)鏈路兩端，不支持半雙工方式 不支持端到端的流量控制 暫停幀不能通過交換機(jī)、網(wǎng)橋等轉(zhuǎn)發(fā)出去，只是由鏈路另一端進(jìn)行處理 PAUSE流量控制是雙向的，即點(diǎn)到點(diǎn)鏈路的兩端可以互相發(fā)送PAUSE幀,流量控制（續(xù)）,PAUSE幀的格式 源地址為發(fā)送該P(yáng)AUSE幀的站點(diǎn)地址 目的地址：鏈路另一端的站點(diǎn)地址或者組播地址01:80:c2:00:00:01 所有標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)橋或者交換機(jī)都不會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)目的地址為該組播地址的幀 類型字段為0 x8808表示是一個(gè)MAC控制幀 MAC控制操作碼為0 x0001，表示是一個(gè)PAUSE幀 MAC控制參數(shù)字段包括了一個(gè)16比特的整數(shù)： 給出了鏈路另一端應(yīng)該暫時(shí)

20、停止發(fā)送的時(shí)間（以512比特時(shí)間為時(shí)間單位） MAC控制參數(shù)為0的PAUSE幀表示恢復(fù)數(shù)據(jù)幀的傳輸。,鏈路匯集,以太網(wǎng)從10M100M1Gbps，帶寬的增加是成10的倍數(shù)增長(zhǎng)： 要求采用不同的傳輸媒體和物理層協(xié)議，需要設(shè)備的更新 鏈路匯集提供鏈路帶寬的線性增長(zhǎng)： 又被稱為干線技術(shù)，只能用于全雙工模式的以太網(wǎng)鏈路上 只能在具有相同數(shù)據(jù)速率的鏈路上匯集 把多條具有相同數(shù)據(jù)速率的“物理”鏈路匯集在一起形成一條單一的“邏輯”鏈路 從MAC客戶的角度來看，多條匯集起來的鏈路就象一條單一的鏈路，只是具有更高的數(shù)據(jù)傳輸速率（數(shù)據(jù)速率等于鏈路數(shù)每條物理鏈路的數(shù)據(jù)速率） 鏈路匯集技術(shù)出現(xiàn)之前，兩個(gè)以太網(wǎng)站點(diǎn)間很

21、難真正利用多條鏈路來提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。網(wǎng)橋的生成樹算法會(huì)去掉多于的鏈路以防止路由的回路。,鏈路匯集（續(xù)）,增加了一個(gè)可選的鏈路匯集子層，位于原有的MAC客戶和MAC層（中間還可能包括可選的MAC控制子層）之間 MAC層仍按照原有的機(jī)制來收發(fā)幀，對(duì)于鏈路匯集子層完全透明 鏈路匯集子層包含一個(gè)或者多個(gè)匯集器，為高層提供MAC服務(wù)： 每個(gè)匯集器綁定了匯集在一起的一個(gè)或者多個(gè)端口，具有一個(gè)MAC地址 對(duì)鏈路匯集子層以上的MAC客戶來說，它只知道匯集器所代表的單一邏輯鏈路的存在，并利用匯集器提供的MAC服務(wù)來進(jìn)行通信,鏈路匯集（續(xù)）,如何通過匯集器對(duì)應(yīng)的邏輯鏈路傳輸？分發(fā)給多個(gè)物理端口來傳輸： 通

22、過匯集器的MAC服務(wù)接口收到的幀由匯集器負(fù)責(zé)分發(fā)到其所綁定的多個(gè)端口，并利用該端口對(duì)應(yīng)的MAC服務(wù)來傳輸 從那些端口收到的MAC幀被遞交給鏈路匯集子層，再通過匯集器收集來傳遞給高層協(xié)議。 要求保證從源站點(diǎn)發(fā)出的幀按照正確的順序到達(dá)目的站點(diǎn)。為此定義了一個(gè)會(huì)話的概念： 具有相同源和目的地址的幀屬于同一個(gè)會(huì)話。 在進(jìn)行幀的分發(fā)時(shí)，匯集組中的同一個(gè)會(huì)話的幀被限制在單獨(dú)一條鏈路上傳輸,鏈路匯集（續(xù)）,鏈路匯集控制協(xié)議LACP：控制如何把多個(gè)端口匯集在一起 每個(gè)站點(diǎn)有一個(gè)唯一的系統(tǒng)標(biāo)識(shí)，包括16比特的優(yōu)先級(jí)字段和48比特的MAC地址 每個(gè)端口有一個(gè)端口號(hào)，該端口號(hào)要求在本地唯一 每個(gè)可以匯集的端口通過1

23、6比特的整數(shù)來標(biāo)識(shí)其鏈路匯集的能力（capability） 能力標(biāo)識(shí)只要求本地唯一，它的設(shè)置可以考慮到支持的數(shù)據(jù)速率、物理特性、高層協(xié)議等。 只有具有相同能力的端口才有可能匯集在一起 鏈路的兩端通過端口交換LACP報(bào)文，了解到對(duì)方的系統(tǒng)標(biāo)識(shí)、端口標(biāo)識(shí)和能力標(biāo)識(shí) 物理鏈路可以匯集在一起，要求： 那些鏈路兩端的系統(tǒng)標(biāo)識(shí)相同即多條鏈路同時(shí)連接到兩個(gè)站點(diǎn) 這些鏈路每一端的能力標(biāo)識(shí)必須在其所在的系統(tǒng)中是相同的。,鏈路匯集（續(xù)）,鏈路匯集除了提供數(shù)據(jù)速率的線性增長(zhǎng)外： 支持負(fù)載均衡，把高層的數(shù)據(jù)分布到多個(gè)端口進(jìn)行傳輸 提供冗余容錯(cuò)支持，如果匯集的多條鏈路中某一條鏈路出現(xiàn)了故障，原來在該出錯(cuò)鏈路上的負(fù)載被分

24、發(fā)到其它鏈路上，對(duì)高層用戶完全透明。,5.1.3 千兆以太網(wǎng),千兆以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)速率為1Gbps： 仍然保留了相同的以太網(wǎng)幀格式 相同的以太網(wǎng)幀大小，最小512比特 支持全雙工和半雙工兩種方式： 在半雙工方式中仍然采用CSMA/CD協(xié)議 全雙工方式中支持流量控制協(xié)議。 能夠完全與10BaseT、100BaseT兼容，不需要改變現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 支持1Gbps的集線器，不過限定在一個(gè)沖突域中最多只有一個(gè)集線器。 千兆以太網(wǎng)中自動(dòng)協(xié)商支持是必須的，不再是可選的。,千兆媒體無關(guān)接口GMII,為了支持1Gbps的數(shù)據(jù)速率： GMII采用8比特寬的并行數(shù)據(jù)通道，而采用125MHz的時(shí)鐘支持1Gbps MII

25、接口采用4比特寬的并行數(shù)據(jù)通道，采用25 MHz時(shí)鐘來支持100Mbps GMII由于采用高速時(shí)鐘，信號(hào)速率過高時(shí)很難維持信號(hào)的完整性，因此控制器和收發(fā)器一般是集成在一起，而GMII則充當(dāng)內(nèi)部的接口,物理媒體選項(xiàng),千兆以太網(wǎng)支持4種傳輸媒體： 1000BASE-X 采用8B/10信號(hào)編碼機(jī)制，具有更好的傳輸特性和差錯(cuò)檢測(cè)能力 包括三種媒體選項(xiàng)： 長(zhǎng)波光纖的1000BASE-LX 短波光纖的1000BASE-SX 銅媒體的1000BASE-CX 1000BASE-T 使用4對(duì)5類UTP，網(wǎng)段長(zhǎng)度最大為100米 信號(hào)編碼方案是4D-PAM5，支持1Gbps 5類UTP支持125M波特的信號(hào)速率 PAM5采用5級(jí)電平，其中4種電平可以攜帶2比特的數(shù)據(jù),媒體訪問控制,半雙工方式采用CSMA/CD，最小幀長(zhǎng)為512比特時(shí)間 快速以太網(wǎng)中所支持的網(wǎng)絡(luò)直徑最長(zhǎng)為200米 千兆以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)速率提高了10倍，如果不對(duì)CSMA/CD協(xié)議進(jìn)行任何改變，所能支持的網(wǎng)絡(luò)直徑將只有20米 載波擴(kuò)展，在半雙工方式下是必須的 在MAC幀的尾部附加了一些特殊的編碼，這些編碼不會(huì)和正常數(shù)據(jù)相同，這樣使得幀的傳輸時(shí)間最少為4096比特時(shí)間 幀的最小傳