以太网分类标准及接口编码规则

经过长期发展,以太网已成为应用最广泛的局域网标准,包括标准以太网(10M)、快速以太网(100M)、千兆以太网、万兆以太网和40G/100G以太网等。相应的标准分别是:802.3、802.3u、802.3z、802.3ab、802.3ae、802.3ba。
兆比特以太网
施乐以太网(Xerox Ethernet)是以太网的雏型。最初的2.94Mbit/s以太网仅在施乐公司里内部使用。而在1982年,Xerox与DEC及Intel组成DIX联盟,并共同发表了Ethernet Version 2(EV2)的规格,并将它投入商场市场,且被普遍使用。而EV2的网络就是受IEEE承认的10BASE5。
10Mbps以太网
10BASE5(Thick Ethernet)最早实现10 Mbit/s以太网。早期IEEE标准,使用单根RG-11同轴电缆,最大距离为500米,并最多可以连接100台计算机的收发器,而缆线两端必须接上50欧姆的终端电阻。接收端透过所谓的“插入式分接头”插入电缆的内芯和屏蔽层。在电缆终结处使用N型连接器。尽管由于早期的大量布设,到现在还有一些系统在使用,这一标准实际上被10BASE2取代。
10BASE2(Thin Ethernet)使用RG-58同轴电缆,最长转输距离约200米(实际为185米),仅能连接30台计算器,计算器使用T型适配器连接到带有BNC连接器的网卡,而线路两头需要50欧姆的终结器。虽然在能力、规格上不及10BASE5,但是因为其线材较细、布线方便、成本也便宜,所以得到更广泛的使用,淘汰了10BASE5。由于双绞线的普及,它也被各式的双绞线网络取代。
快速以太网(802.3u
IEEE802.3u于1995年正式颁布,共分为4个标准,分别是100Base-TX、100Base-FX、100Base-T4和100Base-T2。相应的传输介质分别是UTP(非屏蔽双绞线)、STP(屏蔽双绞线)、MMF(多模光纤)和SMF(单模光纤)。其中,UTP的特性阻抗为100欧姆,STP的特性阻抗为150欧姆,两者最长段长均为100米。标准中各字段的含义分别是,100表示100Mbps、Base表示采用基带传输、T表示传输介质为双绞线,F为光纤,C为铜缆、X为同一传输速率下的不同标准。100Base-TX编码采用MLT-3、100Base-FX采用4B/5B(编码效率80%)和NRZ-I编码、100Base-T4编码采用8B/6T。
千兆以太网(802.3z802.3ab
IEEE802.3z、802.3ab分别于于1998年6月和1999年6月公布,分别如下。802.3z,1000Base-SX、1000Base-LX、1000Base-CX。802.3ab,1000Base-T。标准中各字段的含义分别是,SX短距、LX长距、CX铜缆短距。传输介质为多模光纤、单模光纤缆、双绞线和铜缆。1000Base-T编码采用4D-PAM5、其余三种标准均采用8B/10B(编码效率80%)。
万兆以太网(802.3ae
802.3ae于2002年年6月公布,分别是10GBase-S、10GBase-L、10GBase-E和10GBase-LX4四个标准。其中,10GBase-S编码采用64B/66B(编码效率97%),传输距离最短是10GBase-S,最长的是10GBase-E。千兆、万兆以太网应用于点对点线路,不再共享带宽,没有冲突检测,载波监昕和多路访问技术不再重要。
100Gbps以太网
2010年6月,40G/100G以太网802.3ba标准正式公布,解决了数据中心等高性能计算的应用场景需要。
40GBASE-KR4,背板方案,最少距离1米。
40GBASE-CR4 / 100GBASE-CR10,短距离铜缆方案,最大长度大约7米。
40GBASE-SR4 / 100GBASE-SR10,用于短距离多模光纤,长度至少在100米以上。
40GBASE-LR4 / 100GBASE-LR10,使用单模光纤,距离超过10公里。
100GBASE-ER4 — 使用单模光纤,距离超过40公里。

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