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以太網(wǎng)教程：綜述( 三 )

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3.4交換式802.3局域網(wǎng)
交換式局域網(wǎng)的心臟是一個(gè)交換機(jī) ， 在其高速背板上插有4~32個(gè)插板 ， 每個(gè)板上有1~8個(gè)連接器 。大多數(shù)情況下 ， 交換機(jī)都是通過一根10Base-T雙絞線與一臺(tái)計(jì)算機(jī)相連 。
當(dāng)一個(gè)站點(diǎn)想發(fā)送一802.3幀時(shí) ， 它就向交換機(jī)輸出一標(biāo)準(zhǔn)幀 。插板檢查該幀的目的地是否為連接在同一塊插板上的另一站點(diǎn) 。假如是 ， 就復(fù)制該幀 。假如不是 ， 該幀就通過高速背板被送向連有目的站點(diǎn)點(diǎn)插板 。通常 ， 背板通過采用適當(dāng)?shù)膮f(xié)議 ， 速率高達(dá)1Gb/s 。
假如一塊插板上連接的兩個(gè)站點(diǎn)同時(shí)發(fā)送一幀 ， 會(huì)如何解決？這取決于插板的構(gòu)造方式 。
一種方式都是插板上的所有端口連在一起形成一個(gè)插板上局域網(wǎng) 。插板上局域網(wǎng)的沖突檢測(cè)與處理方式與CSMA/CD網(wǎng)絡(luò)完全一樣 ， 并采用二進(jìn)制后退算法進(jìn)行重發(fā) 。采用這種插板 ， 任一時(shí)刻每塊板上只可能有一個(gè)幀發(fā)送 ， 但所有插板的發(fā)送可以并行進(jìn)行 。通過使用這種方案 ， 每個(gè)插板與其他插板獨(dú)立 ， 屬于自己的沖突域（collisiondomain） 。
另一種插板采用了緩沖方式 ， 因此 ， 當(dāng)有幀到達(dá)時(shí) ， 它們首先被緩沖在插板上的RAM中 。這種方案答應(yīng)所有端口并行地接受和發(fā)送幀 。一旦一幀被完全接受 ， 插板就檢查接收幀的目的地是同一插板上的另一端口 ， 還是其他插板上的端口 。在前一種情況下 ， 幀會(huì)被直接發(fā)送到目的端口 ， 在后一種情況下 ， 幀必須通過背板發(fā)送到正確的插板上 。采用這種方案 ， 每一個(gè)端口是一個(gè)獨(dú)立的沖突域 ， 因此沖突不會(huì)發(fā)生 。該系統(tǒng)的總吞吐量是10Base-5的倍數(shù) 。
因?yàn)榻粨Q機(jī)只要求每個(gè)輸入端口接收的是標(biāo)準(zhǔn)802.3幀 ， 所以可將它的端口用作集線器 ， 假如所有端口連接的都是集線器 ， 而不是單個(gè)站點(diǎn) ， 交換機(jī)就變成了802.3到802.3的網(wǎng)橋 。
4、快速以太網(wǎng)
FDDI曾被認(rèn)為是下一代的LAN ， 但是除了主干網(wǎng)市場(chǎng)外（在這方面FDDI一直很出色） ， 它很少被使用 。因?yàn)槠湔军c(diǎn)治理過于復(fù)雜 ， 從而導(dǎo)致芯片復(fù)雜和價(jià)格昂貴 。FDDI的巨大費(fèi)用使得工作站制造商不愿讓它成為標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò) ， 因此從不大量生產(chǎn) ， FDDI也就無法占據(jù)大塊市場(chǎng) 。1992年IEEE重新召集了802.3委員會(huì) ， 指示他們制訂一個(gè)快速的LAN 。802.3委員會(huì)決定保持802.3原狀 ， 只是提高其速率 ， IEEE在1995年6月正式采納了其成果802.3u 。從技術(shù)角度上講 ， 802.3u并不是一種新的標(biāo)準(zhǔn) ， 只是對(duì)現(xiàn)存802.3標(biāo)準(zhǔn)的追加 ， 習(xí)慣上稱為快速以太網(wǎng) 。
其基本思想很簡(jiǎn)單：保留所有的舊的分組格式 ， 接口以及程序規(guī)則 ， 只是將位時(shí)從100ns減少到10ns ， 并且所有的快速以太網(wǎng)系統(tǒng)均使用集線器 ， 不再使用帶有刺入式分接頭或BNC連接頭的多點(diǎn)電纜 。下面介紹各種類型的連線 。
(1)100Base-T4
即3類UTP ， 它采用的信號(hào)速度為25MHz ， 需要四對(duì)雙絞線 ， 不使用曼徹斯特編碼 ， 而是三元信號(hào) ， 每個(gè)周期發(fā)送4比特 ， 這樣就獲得了所要求的100Mb/s ， 還有一個(gè)33.3Mb/s的保留信道 。該方案即所謂的8B6T（8比特被映射為6個(gè)三進(jìn)制位） 。
(2)100Base-TX
即5類UTP ， 其設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單 ， 因?yàn)樗梢蕴幚硭俾矢哌_(dá)125MHz以上的時(shí)鐘信號(hào) ， 每個(gè)站點(diǎn)只需使用兩對(duì)雙絞線 ， 一對(duì)連向集線器 ， 另一對(duì)從集線器引出 。它沒有采用直接的二進(jìn)制編碼 ， 而是采用了一種運(yùn)行在125MHz下的被稱為4B5B的編碼方案 。100Base-TX是全雙工的系統(tǒng) 。
(3)100Base-FX
使用兩束多模光纖 ， 每束都可用于兩個(gè)方向 ， 因此它也是全雙工的 ， 并且站點(diǎn)與集線器之間的最大距離高達(dá)2km 。
100Base-T4和100Base-FX可使用兩種類型（共享式、交換式）的集線器 ， 它們統(tǒng)稱為100Base-T 。在共享式集線器中 ， 所有的輸入線（或者至少是所有連到同一塊卡上的接線）在邏輯上連在一起 ， 形成了同一個(gè)沖突域 。100Base-FX電纜與正常的以太網(wǎng)沖突算法來說顯得過長(zhǎng) ， 所以它們必須與緩存的交換式集線器相連 ， 每根電纜各為一個(gè)沖突域 。

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