第5章网络连接与主干网络技术

第5章网络连接与主干网络技术5.1 主干网络技术概述目前在局域网的组建和管理中应用最多的是以太网。光纤分布式数字接口（FDDI）及异步传输模式（ATM）技术也被用于不同的计算机主干网络环境中。5.1.1 FDDI简介FDDI（FiberDistributedDataInterface），即光纤分布式数据接口，是以光纤为传输介质的局域网标准，由美国国家标准协会ANSIX3T9.5委员会制定，传输速率高达100Mbps。FDDI是基于令牌环标准的一种令牌传递环协议，用光纤作为传输介质，环路长度可扩展到200公里，连接的站点数可以达到1000个。沿用IEEE802系列局域网的设计规范，IEEE802.5TokenRing令牌环网络技术加以改进。1.使用802.2LLC协议，与802局域网兼容；2.使用基于IEEE802.5的MAC协议；3.使用双环拓扑结构；4.使用多模、单模光纤或双绞线作为传输媒体；5.数据率为100Mbps；6.连接站数小于等于1000个，若都是双连接站，为500站7.最大站距离为2000m，环路长100km，光纤总长200km8.多令牌和多消息9.通道的灵活利用10.最大报文长度4500字节主要特点FDDI是一种高冗余的光纤局域网技术高速局域网（数据中心环境、办公室、建筑物环境）；城域网（较小网络的互联）；主干网（校园网环境、多校园网环境）。适用范围双环拓扑结构光纤构成的FDDI，其基本结构为两个封闭的逆向双环，一个环为主环（PrimaryRing），另一个环为备用环（SecondaryRing）。A类站2主环备用环A类站3A类站1集线器路由器WANB类站6B类站5B类站4FDDI的网络拓扑结构双通道结构可如下实现：一个节点可以通过一个或两个通道进行通信。标准并不要求在两具通道上都通信，因此可设置低成本、单通道的设备。FDDI节点有两种类型：双接入站（DAS）和单接入站（SAS）。双接入站至少有两个端口——A端口（主环进，备用环出）和B端口（备用环进，主环出）。一个节点也可以有许多M端口，用以连接到单连接节点。至少具有1个M端口的节点称为集线器。如果一个节点在两个通道上通信而其中一个通道有故障，则通常此节点仍然能够在另一通道上通信。当环上的两个通道都出现中断时（要么是由于节点失效，要么是由于链路损坏），中断中两端的节点会把两个通道连接在一起，有效把它们变成一个更长的环。这使得工作得以继续，直至故障排除。双环网络中的每个双接入站，不管它是在一个通道上还是在两个通道上通信，必须保持与两个通道连接，以提供并联电路，便于故障恢复。多令牌和多消息FDDI标准规定，在单个FDDI环上允许多个令牌和消息循环。在FDDI环中，当一个节点消息发送结束而又没有接收到任何信息时，就立即发出一个空闲令牌，从本质上讲就是在没有令牌的时候创建新的空令牌。这个令牌能被环中下一个要发送信息的节点捕获，此时环上将有不止一个令牌同时传输数据。通道的灵活利用FDDI环的数据传输容量，其中一部分可用来传送同步流量，如电话业务。这实质上是在环上分出一个或多个高速通信信道。FDDI网络的结构FDDI网络的组成：构成FDDI的构件至少应具有下述部分：

1、光纤电缆

2、FDDI适配器

3、FDDI适配器与光纤相连的连接器 4、FDDI集中器 ¨¨¨¨¨

FDDI使用光纤作为最主要的传输介质，不过也可以在铜质线缆上实现。使用铜质线缆的FDDI被称为CDDI。与铜质介质相比，光纤具有一些明显的优势。因为光纤不会向外界辐射电子信号，所以使用光纤介质的网络无论是在安全性，可靠性还是网络性能方面都有了很大的提高。１、光纤电缆

FDDI定义了两种不同类型的光纤，分别是单模光纤和多模光纤。所谓模就是指以一定的角度进入光纤的一束光线。多模光纤使用发光二极管（LED）作为发光设备，而单模光纤使用的则是激光二极管（LD）。

以下是单模光纤和多模光纤的简单示意图：多模光纤允许多束光线穿过光纤。因为不同光线进入光纤的角度不同，所以到达光纤末端的时间也不同。这就是我们通常所说的模色散。色散从一定程度上限制了多模光纤所能实现的带宽和传输距离。正是基于这种原因，多模光纤一般被用于同一办公楼或距离相对较近的区域内的网络连接。单模光纤只允许一束光线穿过光纤。因为只有一种模态，所以不会发生色散。使用单模光纤传递数据的质量更高，传输距离更长。单模光纤通常被用来连接办公楼之间或地理分散更广的网络。

FDDI标准对如何与光纤的连接规定了一些规则,旨在防止构成错误的拓扑结构。⑴端口类型A，用于连接FDDI双环的主环入和备用环出。

⑵端口类型B，用于连接FDDI双环中主环出和备用环入。

⑶端口类型M，用于连接单连接站（SAS）、双连接站（DAS）或另外的集中器。

⑷端口类型S，用于连接到集中器上。2、FDDI端口类型同时具备这四种端口类型的FDDI设备是集中器，如图所示。端口A用于连接FDDI的主环入和备用环出；端口B用于连接FDDI双环中主环出和备用环入；端口Ｍ用于连接单连接站（SAS）、双连接站（DAS）或另外的集中器；DAS：dualattachmentstation（双连接站）。所谓DAS是具有两个FDDI端口，因而能直接与双环相连的工作站。正常情况下，只有一个方向的环路（主环）工作另一个环（次环）不工作，当环路的链路出现故障时，FDDI自动重新配置，启动次环，让网络继续工作。其拓扑结构为逆向双环。

用双连接站组成FDDI网络SASsingleattachmentstation(单连接站)，SAS只有一个FDDI端口,要与FDDI环相连必须经过集中器（集中器：又被称为双连接集中器，是FDDI网络的重要组成部分，可以直接与主环路和备用环路连接，并确保任何单连接节点出现的故障都不会扩散到整个环路。）按照FDDI的标准，可使用多种拓扑结构，其中下述四种极为重要：

１、独立集中器型。２、逆向双环。

３、集中器树。４、树型双环。用集中器组成FDDI网络由一个集中器和连接站组成，如图所示，连接站可以是SAS也可以是DAS，看上去像Ethernet中Hub所构成的结构。独立集中器型通常用来连接高性能的设备，或用来连接多个LAN。独立集中器型FDDI介质访问控制（MAC）FDDI的令牌在网络中不停地传递，从一个节点到另一个节点。当节点需要发送数据时，需要先捕获令牌，再把信息以FDDI帧的格式发送出去，然后释放令牌。这些帧的帧头包含复制该帧的节点的地址。一帧在环中循环时，所有的节点都要阅读该帧，以确定自己是不是该帧的目的节点。如果是目的节点，则从帧中复制数据，将帧尾中的帧状态位复位，并将该帧重发到环中的下一节点。当帧回到源节点时，源节点将其删除并重发空闲令牌。这样，令牌访问控制机制保证了所有的节点能顺序而有效地共享网络带宽。FDDI网络的优点1.较长的传输距离

2.具有较大的带宽

3.可靠性高

4.安全性好

5.互操作性强

为了使得FDDI能够更加有用，在此基础上又制定了铜缆分布式数据接口CDDI标准。铜线分布式数据接口(CDDI)是FDDI的一种变型，可以在不昂贵的铜线电缆上运行而使用相同的协议。

铜缆分布式数据接口是FDDI协议在铜轴双绞线（5类UTP或STP）上的实现。与FDDI一样，它的速率为100Mbps，也采用了双环体系结构提供冗余特性。CDDI支持的工作站与集线器间的最大距离为100米。铜缆分布式数据接口CDDI5.1.2 ATM介绍ATM网是一种提供对时间敏感型数据、话音和视频的突破性网络。ATM允许用户对话音、视频和数据进行无间断的发送，提供保证的服务质量，支持广泛的速率.ATM有利于时延敏感的声音/视频流量和突发流量的传输.传送模式阐明了在网络中传输、复用和交换数据的方法。在网络中，交换技术传送模式通常有：同步传送模式（STM）、分组传送模式（PTM）和异步传送模式（ATM）。同步传送模式（STM）STM技术将每一个传输帧划分到一系列时隙当中，接着为每一位用户分配一个对应时隙。STM交换是在固定时隙之间进行的。在这种固定时隙的传输及交换模式中，若在通信过程中的某一时刻，用户无数据传递，但其固定占用的时隙仍属其所有(尽管此刻处于空闲状态)；相反，若其有大量突发性数据要求传送(尽管这有可能造成信号的延时甚至是信元的丢失)，也仍只能借助于固定的时隙来传输和交换。时隙1时隙2时隙3时隙n分组传送模式PTMPTM网络将数据划分成长度可变的数据单元（包、数据报或者帧）。每一个数据单元都包含用户数据和信头，其中信头提供路由、流控制及纠错等信息。PTM网络经常在多条并行通路中，从一个节点到另一节点转发包，直到到达最终目的节点，而不是在源节点与目的节点之间提供专门的物理连接。PTM在处理突发数据流时表现优异，因为节点仅仅在需要发送数据时才会占用带宽。PTM不提供在保障的网络访问。主机A主机B数据数据异步传送模式ATMATM把STM（恒定传输时延及容量保障）和PTM（具有灵活处理间歇流量的能力）的长处结合到一种传送模式中，同时满足了声音、视频和数据传输的需要。ATM面向连接，它需要在通信双方向建立连接,通信结束后再由信令拆除连接。与STM相比之下，在ATM中，其信元传输所占用的时隙并不固定，为信元异步复用。在一帧中占用的时隙数也不固定，可以有1至多个时隙，完全根据当时用户通信的情况而定，而且各时隙之间并不要求连续，纯粹是“见缝插针”，在交换时，也是类似的。ATM具有动态分配带宽的特点，可以充分地利用带宽资源，并且能很好地满足传输突发性数据的要求，因而不致出现在ATM中的延时或信元丢失的情况。信道1信道3信道1信道6信道4ATM的信元格式：在分组交换体制中，数据往往是被分成一个个的数据组。在ATM中，数据分组取为固定长度，并将其称为ATM信元，信元的长度为53个字节。采用不长的字节数有助于提高ATM信元的处理速度，因为传输这样一个信元，在155Mb/s的系统中仅需2.8μs。从交换的实现来看，采用固定长的信元便于采用硬件来实现。传送模式小结见书P：70表5.1（STM，PTM和ATM的比较）5.2 以太网技术载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD） —CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection载波侦听(CS)：发送结点在发送信息帧之前，必须侦听媒体是否处于空闲状态。多路访问(MA)：具有两种含义，既表示多个结点可以同时访问媒体，也表示一个结点发送的信息帧可以被多个结点所接收。冲突检测(CD)：发送结点在发出信息帧的同时，还必须监听媒体，判断是否发生冲突（同一时刻，有无其他结点也在发送信息帧）。CSMA/CD方法是一种争用型的介质访问控制协议。网中的各个站（节点）都能独立地决定数据帧的发送与接收。每个站在发送数据帧之前，首先要进行载波监听，只有介质空闲时，才允许发送帧。这时，如果两个以上的站同时监听到介质空闲并发送帧，则会产生冲突现象，这使发送的帧都成为无效帧，发送随即宣告失败。每个站必须有能力随时检测冲突是否发生，一旦发生冲突，则应停止发送，以免介质带宽因传送无效帧而被白白浪费，然后随机延时一段时间后，再重新争用介质，重发送帧。5.2.1 以太网的工作机制CSMA/CD的帧发送过程一个站要发送信息帧，首先要监听总线，以确定介质是否有其他站点正在发送信息。如果介质是空闲的，则可以发送；如果介质是忙碌的，则要继续监听，一直等到介质空闲时方可发送。在发送信息帧的同时，还要继续监听总线。一旦监听到冲突发生，便立即停止发送，并向总线发出一串阻塞信号来加强冲突，以便通知总线上各个站点已发生冲突。这样，通道的容量不致因传送已损坏的帧而白白浪费。冲突发生后，应随机延迟一个时间量，再去争用总线。通常采用的延迟算法是二进制指数退避算法。

CSMA/CD的帧接收过程

CSMA/CD的帧接收过程中总线上的非发送站点总是处于监听总线状态。当总线上有信号时，则启动帧接收过程。对于接收到的帧，要进行如下的帧有效性检查：（1）滤除因冲突而产生的“帧碎片”，即当接收的帧长度小于最小帧长限制时，则认为是不完整的帧而将它丢弃掉。（2）检查帧的目的地址字段（DA）是否与本站地址相匹配。如果不匹配，则说明不是发送给本站的而将它丢弃掉。（3）进行帧的CRC校验。如果CRC校验有错，则丢弃该帧。（4）进行帧长度检验。接收到的帧长必须是8位的整数倍，否则丢弃掉。（5）最后将有效的帧提交给LLC子层。5.2.2 以太网的发展以太网/IEEE802.3，传统上的共享式以太网，采用同轴电缆作为通信介质，传输速率达到10Mbps。100Mbps以太网，快速以太网，采用双绞线作为通信介质，传输速率达到100Mbps。1000Mbps以太网，吉比特以太网，采用光纤或双绞线作为通信介质，传输速率达到1000Mbps（1Gbps）。10吉比特以太网——下一代以太网发展的目标以太网的发展历史：（1）20世纪70年代中期，Xerox公司制定了以太网协议并进行实验，速率为2.94Mbps；（2）1980年，Xerox、Intel和DEC三公司联合发表DIX80，即以太网的标准；（3）1981年6月，IEEE802LAN标准委员会成立；（4）1985年，IEEE802LAN标准委员会正式通过了局域网标准。（5）传统的以太网的核心思想是在共享的公共传输媒体上以半双工传输模式工作，网络的站点在同一时刻要么发送数据，要么接收数据，而不能同发送和接收。（6）交换型和全双工以太网的出现，实现了站点独占传输媒体并同时收发数据。表5.3以太网主要技术及其标准的发展1982年10BASE5（DIX） 802.3粗同轴电缆1985年10BASE2 802.3a细同轴电缆1990年10BASET 802.3j双绞线1993年10BASEF 802.3j 光纤1995年100BASET 802.3u双绞线1997年全双工以太网 802.3x双绞线、光纤1998年1000BASEX 802.3z短屏蔽双绞线、光纤1999年1000BASET 802.3ab双绞线（1）10BASE5

10BASE5又称粗缆以太网，采用直径10mm、阻抗50的同轴电缆作为传输媒体，数据速率为10Mbps。每段电缆（称一个网段）的最大长度为500米，最多可支持100个节点，节点间距不能小于2.5米。可以使用中继器来连接不同的网段，但任意两个站之间的路径上最多只允许有四个中继器，也就是说网络跨度最长为2.5公里（5500米）。网段的两端必须使用50的终端匹配器来防止信号反射。收发器与网卡之间用收发器电缆（AUI电缆即粗缆接口）连接。

10BASE5名称的含义是：运行于10Mbps的速率（10），采用基带传输方式（BASE），每个网段的最大长度为500米（5）。（2）10BASE2

10BASE2又称细缆以太网，采用直径5mm、阻抗50的同轴电缆作为传输媒体，数据速率为10Mbps。一个网段的最大长度近似为200米（实际为185米），最多可支持30个节点，节点间距不能小于0.5米。和粗缆以太网一样，也可以使用中继器来连接不同的网段，并且任意两个站之间的路径上最多也只允许有四个中继器，也就是说网络跨度最长为925米（5185米）。网段的两端也需要使用50的终端匹配器。细缆以太网价格便宜，易于安装，但从网上增加或去除站点时，必须中断网络的运行，另外接头的地方很容易松动，经常会因接触不好引起网络故障，因而网络的可靠性比较差。细缆同轴电缆通过BNC-T型连接器（细缆接口）与网卡连接。（3）10BASET

10BASE5和10BASE2的一个共同缺点是网络维护比较困难，当电缆某处中继或某个连接器松动或连接器发生故障时，很难定位或隔离故障。为此，人们采用了一种全新的组网方式，将所有计算机通过双绞线连接到一个中央集线器（HUB）上，这种方式称为10BASET。每段双绞线电缆的最大长度为100米，双绞线两端需使用RJ-45的接插件（双绞线接口）。采用集线器后，在网上增加或去除一个站点，只需简单的插拔即可，既方便又不需要中断网络运行；其次，共享信道实际上是由电路实现的，极少出现故障，再加上机器的故障不会涉及到网络，因而网络的可靠性极高；另外，面板上的指示灯显示各个站点的连通情况，据此可以很容易判断哪台机器发生了故障。（4）10BASEF

10BASEF使用光纤作为传输媒体，具有很好的抗干扰性，但由于光纤连接器昂贵，使得网络的费用很高。包括10BASEFP、10BASEFB和10BASEFL。

10BASE-510BASE-210BASE-T10BASE-FL收发器外置设备内置芯片内置芯片内置芯片媒体Ф10,50Ω同轴电缆Ф5,50Ω同轴电缆3、4、5类UTP62.5/125um多模光缆最长媒体段500m185m100m2km拓扑结构公共总线形公共总线形星形星形中继器/集线器中继器中继器集线器集线器最大跨距/媒体段数2.5km/5925m/5500m/54km/2连接器15针D型AUIBNC，T头RJ—45ST，SC四种10BASE以太网物理性能比较

以太网分为共享式以太网和交换式以太网。共享式以太网——共享式连接设备构成的局域网，采用载波检测多路侦听（CSMA/CD）机制来进行传输控制。它以集线器（中继器）为中央节点，所有站点均在争用媒体而共同分割带宽。共享式以太网基于共享式集线器（HUB）的以太网

同一个冲突域 共享同一带宽

共享/竞争机制：在局域网中，数据都是以“帧”的形式传输的。共享式以太网是基于广播的方式来发送数据的，因为集线器不能识别帧，所以它就不知道一个端口收到的帧应该转发到哪个端口，它只好把帧发送到除源端口以外的所有端口，这样网络上所有的主机都可以收到这些帧。这就造成了只要网络上有一台主机在发送帧，网络上所有其他的主机都只能处于接收状态，无法发送数据。也就是说，在任何一时刻，所有的带宽只分配给了正在传送数据的那台主机。也正因为如此，在所有主机之间也就存在了对带宽的竞争。冲突检测/避免机制：在基于竞争的以太网中，只要网络空闲，任何一主机均可发送数据。如果同一时间内网络上有两台主机发现网络空闲同时发送数据，那么就会产生“碰撞”（Collision），也称为“冲突”，这时两个传送操作都将遭到破坏，此时CSMA/CD机制将会让其中的一台主机发出一个“通道拥挤”信号，这个信号将使冲突时间延长至该局域网上所有主机均检测到此碰撞。然后，两台发生冲突的主机都将随机等待一段时间后再次尝试发送数据，避免再次发生数据碰撞的情况。

共享式以太网这种“带宽竞争”的机制使得冲突（或碰撞）几乎不可避免。而且网络中的主机越多，碰撞的几率越大。共享式以太网的缺点：首先，通信时占用整个传输通道，将极大浪费网络带宽；其次，由于网卡在某一时刻要么发送数据，要么接收数据，或者处于等待状态，这将降低网络的效率。

1、交换式以太网的特点交换式以太网——采用以太网交换机作为连接设备的交换式局域网。采用交换机（器）（SwitchHub）为中央节点，数据传输采用多通道交换技术而不再共同分割带宽。

由于采用交换机制形成了多个数据通道，端口之间帧的输入与输出不再受CSMA/CD的约束。交换式以太网基于交换式集线器（Switch）的以太网

减少冲突 提升带宽总线局域网优点：

1.每个端口上无论连接站点，还是连接一个网段，均独占该端口的带宽（10M，或100Mbps）

2.系统的最大带宽可以达到端口带宽的N倍，N为端口数。设每个端口的带宽为10Mbps，有10个端口，那么系统的最大带宽是：10*10。可成倍拓宽带宽是交换型以太网的最明显的优点。

3.交换机连接了多个网段，每个网段被隔离，也可被连接。

4.被交换机隔离的独立网段上的数据信息不会广播到其它端口上，具有一定的数据安全性。

2、交换机的工作原理检测从以太端口来的数据包的源和目的地的MAC（介质访问层）地址，然后与系统内部的动态查找表进行比较。如果数据包的MAC层地址不在查找表中，则将该地址加入查找表中，并将数据包发送给相应的目的端口。如果表中有与这目的MAC地址对应的端口，则把数据包直接复制到这端口上，如果在表中找不到相应的端口则把数据包广播到所有端口上，当目的机器对源机器回应时，交换机又可以学习这一目的MAC地址与哪个端口对应，在下次传送数据时，就不需要对所有端口进行广播了。采用非屏蔽双绞线（UTP）或屏蔽双绞线（STP）作为网络介质，媒体访问控制（MAC）层与IEEE802.3协议所规定的MAC层兼容。

100BaseT沿用了IEEE802.3规范所采用的CSMA/CD技术，无论是帧的结构、长度还是错误检测机制等都没有做任何的改动。100BASET快速以太网是由10BASE-T以太网标准发展而来的，保留了以太网的观念，网络速度提高了十倍。5.2.5 100M位快速以太网100BaseT还提供了10Mbit/s和100Mbit/s两种网络传输速率的自适应功能，网络设备之间可以通过发送链路脉冲（FLP）进行自动协商，从而实现了10BaseT和100BaseT两种不同网络环境的共存和平滑过渡。

100BaseT主要根据使用网络介质的不同类型，分为100BaseTX、100BaseFX、100BaseT4和100BaseT2四种。

1、100BaseTX5类UTP快速以太网使用两对非屏蔽双绞线（5类或5类以上）作为传输介质（即1-2、3-6两对），一对用来发送数据，一对用来接收数据。采用标准化布线方法，各计算机通过墙座连入网中。在100BaseTX网络中，只允许对2个100MHub进行级联，并且两个Hub之间的连接长度不能超过5m。与10BaseT网络一样，工作站与集线器之间的距离不能超过100m（最长媒体段）。因此，100BaseTX网络的最大长度为205m（跨距）。

2、100BaseFX光纤快速以太网

使用多模光纤或单模光纤作为传输介质使用ST或SC连接器连接网卡、集线器或交换机。

100BASE-FX的通信介质采用两芯62.5/125微米的光纤（单模或多模）。使用ST或SC连接器连接网卡、集线器或交换机。光纤传输距离远远大于UTP线路，用于连接主干和跨楼宇间的连接。光纤连接的最大长度是可变的，一般可以达到200米，单模可以达到10KM。

3、100BaseT4UTP与100BaseT2UTP快速以太网

100BaseT4使用4对3类或3类以上的非屏蔽双绞线作为传输介质（即1-2、3-6、4-5、7-8四对线），其中3对线用来同时传送数据，第4对线则用作冲突检测时的接收信道。但由于没有专用的发送和接收线，所以不能实现全双工通信。

100BaseT4存在的缺点：一是它要求使用4对3类以上的UTP，但早期的UTP却只提供了两对线；二是参与数据传输的3对线只能同时接收或者发送数据，而无法实现全双工通信。

100BaseT2标准使用两对3类或3类以上的UTP就可以实现100Mbit/s的数据传输速率，并能够实现双全工通信。快速以太网与10BASET/FL组网性能比较10BASET/FL100BASETX/FXIEEE标准802.3i/j802.3u拓扑结构星型星型传输率10Mbps100Mbps媒体3、4、5类UTP，MMF5类UTP、STP（150）、SMF、MMF最长媒体段UTP:100m、MMF:2kmUTP、STP:100m、MMF:2km、SMF:40km编码曼彻斯特编码4B/5B编码、NRZI编码帧结构符合DIX802.3标准符合DIX802.3标准CSMA/CD同上同上碰撞槽时间51.2s(512bit)5.12s(512bit)碰撞槽范围UTP:500m(4个中继器)2个中继器：UTP、STP:205m，MMF:228m

UTP+MMF:216mm无中继器：UTP:100m，MMF:412mUTP不屏蔽双绞线，STP屏蔽双绞线，MMF多模光缆，SMP单模光缆，NRZI反向不归“0”制。千兆位以太网是快速以太网技术的自然发展，只是传输率相差10倍。两者的拓扑结构完全一致。千兆位以太网帧结构和媒体访问控制方式几乎与IEEE802.3基本标准类同，但有所发展。仍然采用CSMA/CD的MAC访问技术，支持共享式、交换式、半双工和全双工的操作。主要用于主干网和服务器（需要1000Mbps网卡）。5.2.6千兆位（Gigabit）以太网1000BASET

1000BASET是一种使用5类UTP的千兆位以太网技术，其标准为IEEE802.3ab。最长的媒体距离与100BASETX一样，达100m，这种在5类UTP上距离为100m的技术从100Mbps传输率升级到1000Mbps，在原来使用5类UTP的布线系统中，传输的带宽可升级10倍，要实现这样的技术，需采用专门的更先进的编码/译码方案和特殊的驱动电路方案。可用于楼层之间的连接。1000BASEX

1000BASEX是千兆位以太网技术中易实现的方案，包括了1000BASECX、LX和SX三种，它们的PHY层中均采用8B/10B的编码/译码方案，但由于三者对应的传输媒体以及在媒体上所采用的信号源方案的不同，收发器部分有较大的差别。1000BASEX采用IEEE802.3z标准。

1000BASECX的短距离铜缆，传输距离25m，适用于交换器间的短距离连接，特别适用于千兆主干交换器与主服务器的短距离连接。

1000BASELX，在全双工模式下，对于多模光缆，最长距离可达550m；对于单模光缆，最长距离达3km。连接光缆使用SC型光纤连接器。

1000BASESX，在全双工模式下，对于62.5m的多模光缆，最长距离为330m；对于50m多模光缆，最长距离550m。连接光缆使用SC型光纤连接器。CSMA/CD全双工或半双工8B/10B编/译码专门的编/译码1000BASECX1000BASELX1000BASESX1000BASET短屏蔽铜缆STP25mMMFSMF5类UTP（2对）100mMAC子层PHY子层只支持半双工只支持半双工支持半双工及全双工MMF：300m或550mMMF：550mSMF:3km①无中继器连接1000BASELX：MMF62.5m半双工330m，全双工550mMMF50m半双工330m，全双工550mSMF10m半双工330m，全双工3km1000BASESX：MMF62.5m全双工300mMMF50m半双工330m，全双工550m1000BASECX：TW型屏蔽双绞线半双工25m，1000BASET：5类UTP半双工100m，②中继器连接千兆以太网标准规定，在媒体段只允许配置1个中继器。实际上在半双工模式下也只可能配置1个中继器。在采用铜缆媒体时，使用1个中继器，跨距能增加一倍。原因：在于铜缆半双工跨距并非真正反映碰撞域的最大范围，而是反映了有效数字信号传输的最长距离。在半双工模式下，跨距为：1000BASECX

25*2=50m；1000BASET

100*2=200m。在采用光缆媒体时，使用1个中继器，跨距反而减少。原因：半双工的跨距已反映了碰撞域的最大范围。在半双工模式下，跨距为：1000BASELX/SX

240m。5.2.7万兆位高速以太网以太网的发展经历了从10Mbps、100Mbps、1Gbps到10Gbps（万兆以太网）的发展过程。万兆以太网的标准从1999年3月份开始由IEEE802.3ae任务组制订，数百家网络公司致力其中。他们制订出的草案在2000年9月份已经过初审，估计到2002年上半年会制订出正式的草案。万兆以太网可以满足新的容量需求，解决低带宽接入、高带宽传输的瓶颈问题，能扩大应用范围，并涵盖和兼容以前的几类以太网技术。万兆以太网具有统一的标准，覆盖范围也大大增加。技术特点：表现在物理层面上。万兆以太网是一种只采用全双工与光纤的技术，其物理层（PHY）和OSI模型的第一层（物理层）一致，它负责建立传输介质（光纤或铜线）和MAC层的连接，MAC层相当于OSI模型的第二层（数据链路层）。在网络的结构模型中，把PHY进一步划分为物理介质关联层（PMD）和物理代码子层（PCS）。光学转换器属于PMD层。PCS层由信息的编码方