以太網(wǎng)接入技術(shù)

以太網(wǎng)接入技術(shù)以太網(wǎng)接入技術(shù)以太網(wǎng)接入技術(shù)概述對于企事業(yè)用戶,以太網(wǎng)技術(shù)一直是最流行的方法,采用以太網(wǎng)作為企事業(yè)用戶接入手段的主要原因是已有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、豐富的知識和長期的經(jīng)驗(yàn)。目前所有流行的操作系統(tǒng)和應(yīng)用也都是與以太網(wǎng)兼容的。以太網(wǎng)接入具有性能價(jià)格比好、可擴(kuò)展性、容易安裝開通以及高可靠性等優(yōu)勢。以太網(wǎng)接入方式與IP網(wǎng)很適應(yīng),技術(shù)已有重要突破(LAN交換、大容量MAC地址存儲(chǔ)等),容量分為10Mbit/s、100Mbit/s、1000Mbit/s、10000Mbit/s等多種等級,可按需升級,采用專用的無碰撞全雙工光纖連接,可以使以太網(wǎng)的傳輸距離大為擴(kuò)展。完全可以滿足接入網(wǎng)和城域網(wǎng)的應(yīng)用需要。全球企事業(yè)用戶的80%以上都采用以太網(wǎng)接入,成為企事業(yè)用戶接入的最佳方式。書籍能培養(yǎng)我們的道德情操，給我們巨大的精神力量，鼓舞我們前進(jìn)以太網(wǎng)接入技術(shù)以太網(wǎng)接入技術(shù)以太網(wǎng)接入技術(shù)概述對于企事業(yè)1概述

對于企事業(yè)用戶,以太網(wǎng)技術(shù)一直是最流行的方法,采用以太網(wǎng)作為企事業(yè)用戶接入手段的主要原因是已有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、豐富的知識和長期的經(jīng)驗(yàn)。目前所有流行的操作系統(tǒng)和應(yīng)用也都是與以太網(wǎng)兼容的。以太網(wǎng)接入具有性能價(jià)格比好、可擴(kuò)展性、容易安裝開通以及高可靠性等優(yōu)勢。

以太網(wǎng)接入方式與IP網(wǎng)很適應(yīng),技術(shù)已有重要突破(LAN交換、大容量MAC地址存儲(chǔ)等),容量分為10Mbit/s、100Mbit/s、1000Mbit/s、10000Mbit/s等多種等級,可按需升級,采用專用的無碰撞全雙工光纖連接,可以使以太網(wǎng)的傳輸距離大為擴(kuò)展。完全可以滿足接入網(wǎng)和城域網(wǎng)的應(yīng)用需要。全球企事業(yè)用戶的80%以上都采用以太網(wǎng)接入,成為企事業(yè)用戶接入的最佳方式。概述對于企事業(yè)用戶,以太網(wǎng)技術(shù)一直是最流行的方法,采用以2概述40G以太網(wǎng)和100G以太網(wǎng)是由IEEE802.3ba工作小組開發(fā)的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),支持40Gbit/s和100Gbit/s的以太網(wǎng)幀傳送,同時(shí)確立了通過主干網(wǎng)絡(luò)、銅纜布線、多模光纜和單模光纜通信的物理層規(guī)范。40G以太網(wǎng)/100G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的正式開發(fā)始于2008年1月,2010年6月正式獲得批準(zhǔn)。

以太網(wǎng)接入方式是通過一般的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,例如交換機(jī)、集線器等將同一幢樓內(nèi)的用戶連成一個(gè)局域網(wǎng),再與外界光纖主干網(wǎng)相連。這種接入方式承襲了Internet的連接方式,構(gòu)架在天然的數(shù)字系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,與將來三網(wǎng)合一的必然趨勢——IP網(wǎng)絡(luò)緊密結(jié)合,具有很大的發(fā)展空間。以太網(wǎng)技術(shù)同時(shí)也成為理解WLAN、EPON等接入技術(shù)的基礎(chǔ)。概述40G以太網(wǎng)和100G以太網(wǎng)是由IEEE802.3b3第3章以太網(wǎng)接入技術(shù)本章教學(xué)重點(diǎn)工作組以太網(wǎng)的主要特點(diǎn)基于工作組以太網(wǎng)的接入存在的問題兩種以太接入模式：PPP0E和802.1X以太接入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)802.3ah概要本章要求掌握工作組以太網(wǎng)作為接入面臨的問題，以及采用接入控制措施掌握以太接入網(wǎng)802.3ah的幾種接入模式和特點(diǎn)

第3章以太網(wǎng)接入技術(shù)本章教學(xué)重點(diǎn)4第3章以太網(wǎng)接入技術(shù)

本章主要內(nèi)容3.1引言3.2以太網(wǎng)知識回顧3.3工作組以太網(wǎng)接入3.4802.3ah以太接入網(wǎng)第3章以太網(wǎng)接入技術(shù)本章主要內(nèi)容5以太接入主要基于以下兩種情況基于工作組以太網(wǎng)的接入方式基于現(xiàn)有其他基礎(chǔ)技術(shù)的以太接入（802.3ah）

以太網(wǎng)正在成為主流的寬帶接入技術(shù)以太網(wǎng)組網(wǎng)靈活、簡單、易于實(shí)現(xiàn)、技術(shù)成熟已是園區(qū)網(wǎng)接入的主流針對電信運(yùn)營商開發(fā)的以太網(wǎng)接入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出臺(tái)IEEE802.3ah，也叫第一公里以太網(wǎng)EFM以太網(wǎng)作為一種接入技術(shù)，許多問題有待解決3.1引言以太接入主要基于以下兩種情況3.1引言63.2.1以太網(wǎng)的誕生3.2.2以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)3.2.3早期的以太網(wǎng)3.2.4現(xiàn)今的以太網(wǎng)3.2以太網(wǎng)知識回顧3.2.1以太網(wǎng)的誕生3.2以太網(wǎng)知識回顧7BobMetcalf&DavidBoggs1973年5月22日@PARC/XeroxMetcalf在備忘錄中命名了Ethernet1976年6月：Metcalf&Boggs發(fā)表著名論文以太網(wǎng)：局域網(wǎng)的分布式信息分組交換1977年底：Metcalf等獲得CSMA/CD等4項(xiàng)專利具有沖突檢測的多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)3.2.1以太網(wǎng)的誕生BobMetcalf&DavidBoggs3.28DIX標(biāo)準(zhǔn)：DEC/Intel/Xerox早期標(biāo)準(zhǔn)，便于使用但權(quán)威性不足EthernetⅠ(1980)、EthernetⅡ(1982)IEEE標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)今標(biāo)準(zhǔn)，由IEEE802.3工作組負(fù)責(zé)1982年12月：802.3標(biāo)準(zhǔn)草案宣布IEEE802.3-1985：標(biāo)準(zhǔn)的第一個(gè)版本必須與LLC子層一起使用IEEE802.3-2002：正式標(biāo)準(zhǔn)第二版（現(xiàn)行）可以直接通過MAC向高層提供服務(wù)（可不需LLC）3.2.2以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)DIX標(biāo)準(zhǔn)：DEC/Intel/Xerox3.2.29以太網(wǎng)是最常用的局域網(wǎng)以太網(wǎng)具有簡單、經(jīng)濟(jì)、易維護(hù)特點(diǎn)，得到廣泛使用電纜系統(tǒng)是無源的，站點(diǎn)(具有以太網(wǎng)卡的主機(jī))的接入與安裝很方便媒體訪問控制協(xié)議的限制，以太網(wǎng)覆蓋的范圍有限制低負(fù)載時(shí)網(wǎng)絡(luò)基本沒有時(shí)延，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載重時(shí)，網(wǎng)絡(luò)效率下降，存在發(fā)送時(shí)延不確定的缺點(diǎn)以太網(wǎng)是最常用的局域網(wǎng)以太網(wǎng)具有簡單、經(jīng)濟(jì)、易維護(hù)特點(diǎn)，得到10以太網(wǎng)的命名原則IEEE802.3定義了一種縮寫符號來表示以太網(wǎng)的某一標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)：

n-信號-物理介質(zhì)其中：

n：以兆位每秒為單位的數(shù)據(jù)率信號：基帶或?qū)拵ь愋臀锢斫橘|(zhì)：表示介質(zhì)類型

以太網(wǎng)的命名原則IEEE802.3定義了一種縮寫符號來表示以11例如:100BaseT

表示傳輸速率為100Mbps表示以基帶方式傳輸表示傳輸介質(zhì)為雙絞線例如:表示傳輸速率為100Mbps表示以基帶方式傳輸表示傳輸12以太網(wǎng)幀格式以太網(wǎng)幀格式13以太網(wǎng)的分類傳統(tǒng)以太網(wǎng)：標(biāo)準(zhǔn)為IEEE802.3，傳輸速率10Mbps，包含有10BASE-5、10BASE-2、10BASE-T、10BASE-F等標(biāo)準(zhǔn)?？焖僖蕴W(wǎng)：標(biāo)準(zhǔn)為IEEE802.3u，傳輸速率100Mbps，包含有100BASE-Tx、100BASE-Fx、100BASE-T4、100BASE-T2等標(biāo)準(zhǔn)。千兆以太網(wǎng)：標(biāo)準(zhǔn)為IEEE802.3z和IEEE802.3ab，傳輸速率1000Mbps，包含有1000BASE-T、1000BASE-CX、1000BASE-LX、1000BASE-SX等標(biāo)準(zhǔn)。萬兆以太網(wǎng)：標(biāo)準(zhǔn)為IEEE802.3ae，萬兆以太網(wǎng)目前只能在光纖上傳輸不能兼容在雙絞線上傳輸,且這類設(shè)備價(jià)格昂貴,現(xiàn)仍屬初級階級。以太網(wǎng)的分類傳統(tǒng)以太網(wǎng)：標(biāo)準(zhǔn)為IEEE802.3，傳輸速率114傳統(tǒng)以太網(wǎng)CSMA/CD的工作原理先聽后發(fā)、邊發(fā)邊聽、沖突停止、延時(shí)重發(fā)傳統(tǒng)以太網(wǎng)CSMA/CD的工作原理先聽后發(fā)、邊發(fā)邊聽、沖突停15以太網(wǎng)接入技術(shù)16根據(jù)幀的目的地址，我們可以把幀分為以下三種幀：單播(unicast)幀(一對一)，即目的MAC地址為一個(gè)單一的MAC地址，如00-50-56-C0-3F-01。廣播(broadcast)幀(一對全體)，即發(fā)送給所有站點(diǎn)的幀(全1地址)，也就是目的MAC地址為FF-FF-FF-FF-FF-FF。多播(multicast)幀(一對多)，即發(fā)送給一部分站點(diǎn)的幀。根據(jù)幀的目的地址，我們可以把幀分為以下三種幀：單播(unic17快速以太網(wǎng)符合100Base-T規(guī)格的以太網(wǎng)兩種不兼容的標(biāo)準(zhǔn)100Base-T的802.3u標(biāo)準(zhǔn)100VG-AnyLAN的802.12標(biāo)準(zhǔn)(應(yīng)用較少)IEEE802.3u標(biāo)準(zhǔn)包括100Base-T4100Base-TX100Base-FXIEEE802.3定義了自動(dòng)協(xié)商協(xié)議該協(xié)議適用于10/100Mb/s雙速以太網(wǎng)卡，速率升級無需人工干預(yù)，自動(dòng)檢測，自行配置完成

快速以太網(wǎng)符合100Base-T規(guī)格的以太網(wǎng)18快速以太網(wǎng)指標(biāo)100Base-TX100Base-FX100Base-T4全雙工是是是電纜對數(shù)兩對雙絞線一對雙絞線4對雙絞線電纜類型UTPCat5STP1多/單模光纖UTPCat3最大距離100m200m，2km100m接口類型RJ-45或DB9MICSTSCRJ-45快速以太網(wǎng)指標(biāo)100Base-TX100Base-FX10019千兆比以太網(wǎng)由IEEE802.3和IEEE802.3ab工作組制定載波延伸為能檢測沖突，需將最大電纜長度減到10m，這就無實(shí)際用處了。它采用辦法，競爭期變?yōu)?12byte突發(fā)模式操作模式：站點(diǎn)獲得訪問網(wǎng)絡(luò)媒體后，突發(fā)模式允許連續(xù)發(fā)送多幀，直到達(dá)到1500byte為止IEEE802.3z標(biāo)準(zhǔn)包括1000Base-SX1000Base-LX1000Base-CX1000Base-T千兆比以太網(wǎng)由IEEE802.3和IEEE802.3ab201000BASEX（802.3z標(biāo)準(zhǔn)）1000BASE-SX使用多模光纖和850nm激光器1000BASE-LX使用單模光纖或多模光纖和1300nm激光器1000BASE-CX使用短距離的屏蔽雙絞線電纜STP1000BASEX（802.3z標(biāo)準(zhǔn)）1000BASE-S211000BASET（802.3ab標(biāo)準(zhǔn)）使用4對5類線UTP傳輸距離為25m－100m采用載波延伸及分組突發(fā)技術(shù)1000BASET（802.3ab標(biāo)準(zhǔn)）使用4對5類線UT22千兆位以太網(wǎng)的兼容性能與10/100Mb/s網(wǎng)絡(luò)很好融合使用相同媒體接入?yún)f(xié)議及相同幀格式和幀長非常適合用作主干來連接路由器和集線器等提高千兆比以太網(wǎng)使用價(jià)值的另一個(gè)特性是在非共享連接上以全雙工模式運(yùn)行的能力全雙工不再需要沖突檢測，這將加快高端服務(wù)器與集線器之間或集線器與集線器之間的數(shù)據(jù)傳輸千兆比以太網(wǎng)能夠直接應(yīng)用到桌面千兆位以太網(wǎng)的兼容性能與10/100Mb/s網(wǎng)絡(luò)很好融合2310G以太網(wǎng)技術(shù)兩種類型的物理層裝置廣域網(wǎng)物理層裝置是一種加到局域網(wǎng)物理層上的可擴(kuò)充式操作功能局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)物理層裝置將支持每一類型的獨(dú)立物理媒體(PMD)，因此支持相同的傳輸距離IEEE802.3ae最低傳輸距離要求

10G以太網(wǎng)技術(shù)兩種類型的物理層裝置2410G以太網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢運(yùn)行速度比T1和E1連接快幾千倍，價(jià)格卻與T1和E1連接相當(dāng)；結(jié)合局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，推出新業(yè)務(wù)PC的PCI總線32位，速率為33MHz，網(wǎng)絡(luò)容量1Gbps服務(wù)器將使用64位PCI總線，使網(wǎng)絡(luò)容量提高1倍；下一代PCI-X標(biāo)準(zhǔn)使PCI總線的運(yùn)行速率達(dá)到133MHz，該速率可支持10G以太網(wǎng)局域網(wǎng)帶寬需求將達(dá)到10G～160G，勢必要考慮從交換機(jī)到服務(wù)器的新的鏈路標(biāo)準(zhǔn)、多個(gè)千兆以太網(wǎng)鏈路的匯聚以及辦公樓群之間的超高速連接，從而使10G以太網(wǎng)水到渠成網(wǎng)絡(luò)容量增大有可能解決傳統(tǒng)以太網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量問題10G以太網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢運(yùn)行速度比T1和E1連接快幾千倍，價(jià)格25總結(jié)：以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展歷程1973年Metcalfe（梅特卡夫）博士在施樂實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了以太網(wǎng),并開始進(jìn)行以太網(wǎng)拓?fù)涞难芯抗ぷ鳌?976年施樂公司構(gòu)建基于以太網(wǎng)的局域網(wǎng)絡(luò),并連接了超過100臺(tái)PC。1980年DEC、Intel和施樂聯(lián)手發(fā)布10Mbps以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)提議。1983年IEEE802.3工作組發(fā)布10BASE-5“粗纜”以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),這是最早的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。1986年IEEE802.3工作組發(fā)布10BASE-2“細(xì)纜”以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。1991年IEEE802.3工作組發(fā)布10BASE-T“無屏蔽雙絞線(UTP)”以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。1995年IEEE通過802.3u100M以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)?？偨Y(jié)：以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展歷程1973年Metcalfe（梅特26以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展歷程（續(xù)）1998年IEEE通過802.3z1000M以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(基于光纖和對稱屏蔽銅纜)1999年IEEE通過802.3ab1000M以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(基于五類線)2002年IEEE通過802.3ae10G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。2010年發(fā)布40G/100G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。2013年IEEE宣布成立400G以太網(wǎng)研究小組以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展歷程（續(xù)）1998年IEEE通過802.27以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展40年以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展40年28核心網(wǎng)與服務(wù)器接口發(fā)展的速度核心網(wǎng)與服務(wù)器接口發(fā)展的速度29主要標(biāo)準(zhǔn)802.3z：千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)802.3ab：802.3標(biāo)準(zhǔn)的1000BASE-T標(biāo)準(zhǔn)802.3ad：鏈路聚合/捆綁802.3ae：萬兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)802.3ak：基于雙絞線的萬兆以太網(wǎng)802.3ba：10萬兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)主要標(biāo)準(zhǔn)802.3z：千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)30以太LAN的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的因素小型以太網(wǎng)有兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即星型和總線拓?fù)淙绻W(wǎng)絡(luò)較大，則要在這兩種拓?fù)涞幕A(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，形成多星或樹型結(jié)構(gòu)如果網(wǎng)絡(luò)覆蓋面很大，考慮使用交換機(jī)或路由器這樣的互連設(shè)備建立網(wǎng)絡(luò)主干，并由此建立更為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥€要考慮網(wǎng)絡(luò)傳輸媒體互連設(shè)備網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備數(shù)量媒體接入機(jī)制以太LAN的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的因素小型以太網(wǎng)有兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即星型31工作組級LAN指覆蓋一個(gè)辦公室的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一般可使用一個(gè)或多個(gè)集線器將辦公室中的所有站點(diǎn)連接起來，這樣在這些機(jī)器之間就能夠共享10Mb/s或100Mb/s的帶寬如果某些應(yīng)用要求消耗更高的帶寬，則需要用LAN交換機(jī)來代替集線器工作組級LAN指覆蓋一個(gè)辦公室的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)32中等規(guī)模LAN

一種混合性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

中等規(guī)模LAN

33中等規(guī)模LAN—

多星拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中等規(guī)模LAN—多星拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)34沒有主干的機(jī)構(gòu)LAN的例子不推薦使用的設(shè)計(jì)如果計(jì)算機(jī)科學(xué)系的集線器出現(xiàn)了故障，電氣工程系和系統(tǒng)工程系將不能再通信電氣工程系和系統(tǒng)工程系之間的所有系之間的流量都必須通過計(jì)算機(jī)科學(xué)系，這樣將使計(jì)算機(jī)科學(xué)系的LAN網(wǎng)段負(fù)載過重沒有主干的機(jī)構(gòu)LAN的例子不推薦使用的設(shè)計(jì)35具有主干結(jié)構(gòu)的企業(yè)網(wǎng)重要原則應(yīng)該用主干(一個(gè)和所有LAN網(wǎng)段都有直接連接的網(wǎng)絡(luò))將各種LAN網(wǎng)段互聯(lián)。當(dāng)一個(gè)LAN有一個(gè)主干，每一對LAN網(wǎng)段可以不通過第三個(gè)LAN網(wǎng)段進(jìn)行通信注意盡管所連接的各個(gè)子網(wǎng)本身是廣播域，服從自身布線和協(xié)議需求的限制，但這些互連設(shè)備主要功能是決定如何發(fā)送分組到其他網(wǎng)絡(luò)，它們自己不使用CSMA/CD的機(jī)理工作具有主干結(jié)構(gòu)的企業(yè)網(wǎng)重要原則36建立企業(yè)網(wǎng)主干網(wǎng)的幾種方法解決這一問題的有效方法是為規(guī)模較大的企業(yè)網(wǎng)建立一個(gè)高速、可擴(kuò)展的主干網(wǎng)建立企業(yè)網(wǎng)主干網(wǎng)方法如下利用LAN交換機(jī)利用千兆比以太網(wǎng)利用大中型路由器建立企業(yè)網(wǎng)主干網(wǎng)的幾種方法解決這一問題的有效方法是為規(guī)模較大37利用交換機(jī)進(jìn)行互連主干網(wǎng)利用交換機(jī)進(jìn)行互連主干網(wǎng)38主干網(wǎng)千兆比以太網(wǎng)作為主干主干網(wǎng)千兆比以太網(wǎng)作為主干39主干網(wǎng)用路由器連接兩個(gè)LAN主干網(wǎng)用路由器連接兩個(gè)LAN40局域網(wǎng)中的10G以太網(wǎng)用在局域網(wǎng)、服務(wù)提供商和企業(yè)數(shù)據(jù)中心最初，用在數(shù)據(jù)中心內(nèi)的大容量交換機(jī)或計(jì)算機(jī)室之間，或辦公樓群之間提供高速互連配置在整個(gè)局域網(wǎng)中，將包括交換機(jī)到交換機(jī)、交換機(jī)到服務(wù)器以及城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)接入應(yīng)用局域網(wǎng)中的10G以太網(wǎng)用在局域網(wǎng)、服務(wù)提供商和企業(yè)數(shù)據(jù)中心4110G以太網(wǎng)用于城域網(wǎng)的主干網(wǎng)采用合適的10G以太網(wǎng)光收發(fā)信機(jī)和單模光纖，服務(wù)提供商可使連接距離達(dá)40km以上可在城域網(wǎng)中部署采用DWDM設(shè)備的10G以太網(wǎng)對企業(yè)，經(jīng)DWDM設(shè)備接入10G以太網(wǎng)能實(shí)現(xiàn)無服務(wù)器辦公樓群、支持遠(yuǎn)程連接等應(yīng)用對服務(wù)提供商，能以低于T3或OC-3/STM-1業(yè)務(wù)的價(jià)格，提供10G以太網(wǎng)連接10G以太網(wǎng)用于城域網(wǎng)的主干網(wǎng)采用合適的10G以太網(wǎng)光收發(fā)信42廣域網(wǎng)中的10G以太網(wǎng)將使ISP和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商(NSP)，在運(yùn)營商級交換機(jī)、路由器和直接加到SONET/SDH網(wǎng)上的光傳輸設(shè)備間，以很低的成本建立超高速連接將使校園網(wǎng)或接入點(diǎn)之間，通過SONET/SDH/TDM網(wǎng)絡(luò)，使地理上分散的局域網(wǎng)連接到廣域網(wǎng)上?？紤]到骨干網(wǎng)中SDH傳輸設(shè)備大量存在的事實(shí)，IEEE802.3ae中定義的10GbEWAN接口采用速率匹配和直接映射的方式，將10GbEMAC幀封裝入OC-192c的凈荷中傳輸，確保和現(xiàn)有SDH設(shè)備的無縫連接廣域網(wǎng)中的10G以太網(wǎng)將使ISP和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商(NSP)，43升級到千兆比以太網(wǎng)電纜的問題千兆比以太網(wǎng)要求采用有4對線的5類線重要觀點(diǎn)設(shè)計(jì)物理網(wǎng)絡(luò)時(shí)，適當(dāng)提高電纜的規(guī)格指標(biāo)較為有利布線問題和連接方法問題升級到千兆比以太網(wǎng)的典型場合

應(yīng)用場合要升級或更換的項(xiàng)目升級交換機(jī)到服務(wù)器鏈路交換機(jī)、服務(wù)器網(wǎng)卡升級交換機(jī)到交換鏈路每個(gè)鏈路兩端的交換機(jī)升級路由器和交換機(jī)主干交換機(jī)和路由器，工作組主干網(wǎng)交換機(jī)和路由器升級到千兆比以太網(wǎng)電纜的問題應(yīng)用場合要升級或更換的項(xiàng)目升級44國際電信聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)組織國際上從事以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)研究的標(biāo)準(zhǔn)組織主要包括：ITU-T（國際電信聯(lián)盟-電信標(biāo)準(zhǔn)部）、IEEE（美國電氣電子工程師學(xué)會(huì)）、IETF（互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組）和MEF（城域以太網(wǎng)論壇）。國際電信聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)組織國際上從事以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)研究的標(biāo)準(zhǔn)組織主要45ITU-T的傳送網(wǎng)上的以太網(wǎng)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)ITU-T主要關(guān)注運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，因此其標(biāo)準(zhǔn)的重點(diǎn)是如何在不同的傳送網(wǎng)上承載以太網(wǎng)幀傳送網(wǎng)包括SDH、OTN、ATM和MPLS等這些標(biāo)準(zhǔn)是由ITU-TSG15和SG13研究組負(fù)責(zé)制訂ITU-T的傳送網(wǎng)上的以太網(wǎng)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)ITU-T主要關(guān)注運(yùn)營商46SG15WP3：傳送網(wǎng)承載以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)G.8010：以太網(wǎng)層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)G.8011：以太網(wǎng)業(yè)務(wù)框架G.8012.x：傳送網(wǎng)承載以太網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)G.eequ：以太網(wǎng)設(shè)備規(guī)范G.esm：以太網(wǎng)業(yè)務(wù)復(fù)用G.asm：多承載和多運(yùn)營商環(huán)境中的業(yè)務(wù)管理結(jié)構(gòu)G.mta：MPLS層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)SG15WP3：傳送網(wǎng)承載以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)G.8010：以太網(wǎng)層網(wǎng)47SG13WP3：

以太網(wǎng)的性能和流量管理目前主要關(guān)注的是以太網(wǎng)OAM已經(jīng)和正在制訂的標(biāo)準(zhǔn)包括：Y.1730：以太網(wǎng)OAM需求Y.17ethoam：以太網(wǎng)OAM機(jī)制SG13WP3：

以太網(wǎng)的性能和流量48IEEE：以太網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)IEEE關(guān)注以太網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制訂(不是以太網(wǎng)業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn))，標(biāo)準(zhǔn)主要包括：802.1Q主要定義了VLAN生成樹協(xié)議(802.1d、802.1w、802.1s)快速STP(802.1w)主要解決STP存在的自愈時(shí)間慢的問題802.3ad鏈路匯聚，即多個(gè)物理端口匯聚成一個(gè)邏輯端口802.3ahEFM標(biāo)準(zhǔn)主要定義用于用戶接入部分的以太網(wǎng)物理層規(guī)范IEEE：以太網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)IEEE關(guān)注以太網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制訂(不49IEEEE802.3ae:

千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)包括在媒體存取控制層(MAC)客戶服務(wù)器接口保留802.3以太網(wǎng)幀格式保留802.3標(biāo)準(zhǔn)最小和最大幀長度只支持全雙工采用點(diǎn)到點(diǎn)連接和結(jié)構(gòu)化電纜附設(shè)技術(shù)，支持星形局域網(wǎng)拓?fù)湓贛AC/PLS(專線業(yè)務(wù))接口支持10Gbps的傳輸速率定義局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)兩個(gè)物理層裝置(PHY)系列，并定義MAC/PLS數(shù)據(jù)傳輸速率適應(yīng)廣域網(wǎng)物理層裝置數(shù)據(jù)傳輸速率的機(jī)制提供支持多膜和單模光纖連接距離的物理層技術(shù)規(guī)范IEEEE802.3ae:

50MEF致力于城域以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)MEF是一個(gè)專注于解決城域以太網(wǎng)技術(shù)問題的非盈利性組織MEF主要從四個(gè)方面開展技術(shù)工作：城域以太網(wǎng)的架構(gòu)城域以太網(wǎng)提供的業(yè)務(wù)城域以太網(wǎng)的保護(hù)和QoS城域以太網(wǎng)的管理MEF致力于城域以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)MEF是一個(gè)專注于解決城域以太網(wǎng)技51MEF的目的將以太網(wǎng)技術(shù)作為交換技術(shù)和傳輸技術(shù)廣泛應(yīng)用于城域網(wǎng)建設(shè)MEF的標(biāo)準(zhǔn)化工作進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化以太網(wǎng)業(yè)務(wù)參數(shù)和相關(guān)屬性定義運(yùn)營商級的基于以太網(wǎng)的城域傳送技術(shù)定義以太網(wǎng)上的電路模擬以及城域以太網(wǎng)的EMS和NMS目前MEF已制定出一系列技術(shù)規(guī)范，對超過75家制造商的500多種產(chǎn)品進(jìn)行了認(rèn)證，這些產(chǎn)品已被超過70個(gè)業(yè)務(wù)提供商所使用。MEF的目的將以太網(wǎng)技術(shù)作為交換技術(shù)和傳輸技術(shù)廣泛應(yīng)用于城域52IETF的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)IETF主要研究如何在分組網(wǎng)絡(luò)(如IP/MPLS)中提供以太網(wǎng)業(yè)務(wù)與以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的工作組主要是PWE3(PseudoWireEmulationEdge-to-Edge：端到端虛擬線模擬)工作組和L2VPN工作組IETF的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)IETF主要研究如何在分組網(wǎng)絡(luò)(如I53IETFPWE3在分組交換網(wǎng)絡(luò)(PSN)上模擬各種點(diǎn)到點(diǎn)業(yè)務(wù)的機(jī)制，被模擬的業(yè)務(wù)可以是TDM專線、ATM、FR或以太網(wǎng)等使用PWE3機(jī)制，運(yùn)營商可將所有的傳送業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到一個(gè)融合的網(wǎng)絡(luò)(如IP/MPLS)之中從用戶的角度看，可認(rèn)為PWE3模擬的虛擬線是一種專用的鏈路或電路該工作組目前正在制訂業(yè)務(wù)封裝和業(yè)務(wù)模擬的標(biāo)準(zhǔn)。PWE3封裝使用的隧道技術(shù)包括IP、L2TP或MPLS，并對這些PSN使用相同的技術(shù)規(guī)范IETFPWE3在分組交換網(wǎng)絡(luò)(PSN)上模擬各種點(diǎn)到點(diǎn)業(yè)54L2VPN工作組

制訂運(yùn)營商實(shí)施方案不制訂新的協(xié)議，而是對現(xiàn)有的協(xié)議提出功能需求。目前正在制訂以下標(biāo)準(zhǔn)：虛擬專線業(yè)務(wù)(VPWS)：在IP/MPLS網(wǎng)上提供L2點(diǎn)到點(diǎn)連接業(yè)務(wù)，如PPP/HDLC、FR、ATM和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)等虛擬專用LAN業(yè)務(wù)(VPLS)：在IP/MPLS網(wǎng)上模擬LAN業(yè)務(wù)，在廣域網(wǎng)范圍實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)設(shè)備的互聯(lián)。VPLS可以通過MPLS或VLAN堆疊(Q-in-Q)來實(shí)現(xiàn)。一個(gè)VPLS具有特定的SLA，保護(hù)屬性和可用性屬性，MAC地址學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)能力只支持IP的L2VPNL2VPN工作組

制訂運(yùn)營商實(shí)施55共享信道、專用網(wǎng)絡(luò)主要拓?fù)渑c介質(zhì)總線/樹形拓?fù)?，同軸纜介質(zhì)星形拓?fù)洌ㄟ壿嬁偩€），雙絞線介質(zhì)MAC協(xié)議：CSMA/CD通信方式：半雙工MAC只能為LLC提供服務(wù)小范圍網(wǎng)絡(luò)適用于大樓、辦公室主要用于用戶互連、資源共享3.2.3早期的以太網(wǎng)共享信道、專用網(wǎng)絡(luò)3.2.3早期的以太網(wǎng)56經(jīng)過40多年的發(fā)展，以太網(wǎng)發(fā)展了很大變化主流介質(zhì)：雙絞線和光纖介質(zhì)傳輸速率：10Mbps/100Mbps/1000Mbps/10Gbps通信方式：全雙工為主MAC協(xié)議：CSMA/CD已失去作用組網(wǎng)方式與拓?fù)浣粨Q機(jī)組網(wǎng)、全雙工、獨(dú)享信道復(fù)雜結(jié)構(gòu)——mash（網(wǎng)狀）VLAN應(yīng)用MAC擺脫LLC，直接為多個(gè)高層協(xié)議提供服務(wù)突破距離的限制，向城域、廣域進(jìn)軍3.2.3現(xiàn)今的以太網(wǎng)經(jīng)過40多年的發(fā)展，以太網(wǎng)發(fā)展了很大變化3.2.3現(xiàn)今的以573.3.1工作組以太網(wǎng)的特點(diǎn)3.3.2接入面臨的問題3.3.3以太網(wǎng)饋電（802.3af）3.3.4用戶接入控制與管理3.3.5用戶的隔離3.3.6以太網(wǎng)接入?yún)f(xié)議模型3.3.7應(yīng)用趨勢3.3工作組以太網(wǎng)接入3.3.1工作組以太網(wǎng)的特點(diǎn)3.3工作組以太網(wǎng)接入58工作組以太網(wǎng)的根本目的是：將本地各站互連起來，實(shí)現(xiàn)互連互通長期以來，以太網(wǎng)都是作為一種專用網(wǎng)絡(luò)使用內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，基于用戶之間的彼此信任安全問題不是特別突出，一般不考慮身份認(rèn)證問題不會(huì)對站點(diǎn)進(jìn)行刻意的管理更不會(huì)對每個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行記帳和收費(fèi)工作組以太網(wǎng)提供了很好的IP承載能力工作組以太網(wǎng)技術(shù)可以直接用作可以運(yùn)營的以太接入嗎？3.3.1工作組以太網(wǎng)特點(diǎn)工作組以太網(wǎng)的根本目的是：3.3.1工作組以太網(wǎng)特點(diǎn)59以太網(wǎng)作為接入與工作組方式有很大不同從功能模塊分析使用對象的差別網(wǎng)絡(luò)所屬與管理不同作為接入是一個(gè)公共網(wǎng)絡(luò)，需要面臨并解決：用戶的接入控制與管理問題（AAA）用戶的身份認(rèn)證（用戶合法？）Authentication用戶接入與提供服務(wù)授權(quán)Authorization記帳與計(jì)費(fèi)Accounting安全性問題網(wǎng)絡(luò)的安全性用戶隔離流控問題接入設(shè)備的供電問題

3.3.2接入面臨的問題以太網(wǎng)作為接入與工作組方式有很大不同3.3.260背景接入設(shè)備的環(huán)境，通常不具備正規(guī)機(jī)房的條件，電源不良借鑒PSTN的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，由機(jī)房的設(shè)備通過以太網(wǎng)線遠(yuǎn)端饋電以太網(wǎng)遠(yuǎn)端饋電標(biāo)準(zhǔn)：IEEE802.3af-2003DTEPowerviaMDI通過以太網(wǎng)端口(MDI)對連網(wǎng)終端設(shè)備(DTE)供電模型術(shù)語：供電設(shè)備、受電設(shè)備PSE:PowerSourcingEquipmentPD:PoweredDevice電源輸出：48V，功率級別：15/7/4W簡稱：PoE，PoweroverEthernet應(yīng)用范圍需要不間斷運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備：IP電話機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)分散放置的小型網(wǎng)絡(luò)前端設(shè)備：AP、接入交換機(jī)前端擴(kuò)展設(shè)備3.3.3以太網(wǎng)饋電（802.3af）PSEPD以太網(wǎng)銅纜背景3.3.3以太網(wǎng)饋電（802.3af）PSEPD以61

基于端口的控制協(xié)議——802.1x在交換機(jī)接入端口上進(jìn)行接入控制端口控制、中心認(rèn)證（AAA服務(wù)器）構(gòu)成完整的接入控制系統(tǒng)適合于802網(wǎng)路的接入控制3.3.4以太網(wǎng)用戶接入控制與管理以太網(wǎng)核心網(wǎng)交換機(jī)AAA服務(wù)器802.1X協(xié)議客戶端AAA服務(wù)器AAA協(xié)議or802.1X服務(wù)器端基于端口的控制協(xié)議——802.1x3.3.4623.3.4以太網(wǎng)用戶接入控制與管理特點(diǎn)：認(rèn)證期用專用幀認(rèn)證認(rèn)證通過后，數(shù)據(jù)通路開通，數(shù)據(jù)可線速處理，開銷小集中分布控制，分布程度大，需要接入交換機(jī)多認(rèn)證通過后，難以通過管理控制斷開（如中途沒錢了等）3.3.4以太網(wǎng)用戶接入控制與管理特點(diǎn)：63PPP0E協(xié)議在以太網(wǎng)上運(yùn)行PPP協(xié)議實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)單個(gè)用戶到運(yùn)營商之間的端端通信每個(gè)以太網(wǎng)站點(diǎn)與PPPOE服務(wù)器之間似建立一條虛擬通道用戶和PPPOE服務(wù)器之間進(jìn)行PPP會(huì)話通過PPPOE可以實(shí)現(xiàn)對以太接入的單個(gè)用戶進(jìn)行接入認(rèn)證、授權(quán)和記帳3.3.4以太網(wǎng)用戶接入控制與管理以太網(wǎng)核心網(wǎng)以太網(wǎng)交換機(jī)PPPoE服務(wù)器PPPoE協(xié)議虛擬撥號AAA服務(wù)器PP643.3.4以太網(wǎng)用戶接入控制與管理特點(diǎn)：認(rèn)證數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)都必須逐幀通過PPPOE封裝，并通過PPPOE服務(wù)器，開銷大，易形成通信瓶頸集中分布控制，分布程度小，需要服務(wù)器少，但要求高無法阻止內(nèi)部用戶的相互通信，必須劃分VLAN3.3.4以太網(wǎng)用戶接入控制與管理特點(diǎn)：65用戶隔離的必要性HUB組網(wǎng)無法隔離用戶，不能作為以太網(wǎng)接入設(shè)備交換機(jī)無法隔離廣播幀（廣播幀帶有個(gè)人重要信息，如MAC地址）如用普通交換機(jī)組網(wǎng)，不作任何限制時(shí)，用戶之間彼此通信十分容易，這是接入網(wǎng)用戶不希望的實(shí)現(xiàn)用戶隔離的措施用VLAN交換機(jī)實(shí)現(xiàn)用戶隔離用戶數(shù)量受限、處理能力下降使用接入專用交換機(jī)（硬件實(shí)現(xiàn)隔離）此種設(shè)備市面上已有，但還較少3.3.5接入用戶的隔離接入端口上連端口VLAN用戶隔離的必要性3.3.5接入用戶的隔離接入端口上66以太網(wǎng)通常承載IP業(yè)務(wù)，典型的模型包括：IPOE（IPoverEthernet）IPOverEthernetIIIPOverIEEE802.3PPPOE（PPPoverEthernet）

（IpoverPPPoverEthernet）3.3.6以太網(wǎng)接入?yún)f(xié)議模型以太網(wǎng)通常承載IP業(yè)務(wù)，典型的模型包括：3.3.6以太673.3.6以太網(wǎng)接入?yún)f(xié)議模型——IPOEIPOverEthernetII（IPOverMAC）IPOverIEEE802.3（IPOverLLC）IP(IETFRFC894)MAC(EthernetII)PHYIP(IETFRFC1042)LLC(IEEE802.2)MAC(IEEE802.3/1985)PHY3.3.6以太網(wǎng)接入?yún)f(xié)議模型——IPOEIPOver68802.1x的接入控制模式可能會(huì)得到較好應(yīng)用以太網(wǎng)接入控制設(shè)備（代替交換機(jī)）可能會(huì)受到設(shè)備制造商和運(yùn)營商的關(guān)注集成：用戶接入控制用戶隔離流量控制

………3.3.7應(yīng)用趨勢802.1x的接入控制模式可能會(huì)得到較好應(yīng)用3.3.7693.4.1標(biāo)準(zhǔn)概要3.4.2802.3ah的PHY的MDI光纖P2P接入光纖P2MP接入銅纜長距離接入銅纜短距離接入3.4.3802.3ah的OAM3.4.4802.3ah的應(yīng)用模式3.4802.3ah以太接入網(wǎng)3.4.1標(biāo)準(zhǔn)概要3.4802.3ah以太接入網(wǎng)703.4.1

802.3ah標(biāo)準(zhǔn)概要IEEE802.3ah，2004通過以太接入網(wǎng)EAN，Ethernetforsubscriberaccessnetworks第一公里以太網(wǎng)EFM，EthernetintheFirstMile是一種典型的電信級接入的模式利用現(xiàn)有基礎(chǔ)技術(shù)傳送以太幀（PON，XDSL)將以太技術(shù)用于光接入網(wǎng)上將以太技術(shù)用于市話銅纜上對802.3的標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展：MAC層作了極少擴(kuò)展(增加了OAM子層可選)增加了多種PHY層介質(zhì)相關(guān)接口MDI的標(biāo)準(zhǔn)EFM只支持全雙工鏈路3.4.1802.3ah標(biāo)準(zhǔn)概要IEEE802.3ah，713.4.2802.3ah的PHY的MDI三種PHY層介質(zhì)相關(guān)接口MDI光纖上的P2P傳輸(P2P@fiber)光纖上的P2MP傳輸(P2MP@fiber)話音級銅纜上的P2P傳輸(P2P@copper）注：P2P:點(diǎn)到點(diǎn)P2MP：點(diǎn)到多點(diǎn)3.4.2802.3ah的PHY的MDI三種PHY層介質(zhì)72EFM研究小組定義了三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及物理層（1）用普通銅纜以10Mb/s以上的數(shù)據(jù)傳輸速度進(jìn)行連接的點(diǎn)到點(diǎn)（PointtoPoint，P-to-P）結(jié)構(gòu)，即EthernetoverVDSL，簡稱EoVDSL；（2）用1條光纖以1Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸速度進(jìn)行連接的P-to-P結(jié)構(gòu)；（3）使用1條光纖以1Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸速度進(jìn)行連接的點(diǎn)到多點(diǎn)（PointtoMultipoint，P-to-MP）結(jié)構(gòu)，即EthernetoverPassiveOpticalNetwork，簡稱EPONEFM研究小組定義了三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及物理層（1）用普通銅纜以73光纖P2P接入－P2P@fiber100BASE-LX10，1310nm@2*SMF/10km100BASE-BX10，1310/1550nm@1*SMF/10km1000BASE-LX10，1310nm@2*SMF/10km1000BASE-BX10，1310/1490nm@1*SMF/10km100Mbps單纖1Gbps單纖100Mbps雙纖1Gbps雙纖光纖P2P接入－P2P@fiber100BASE-LX1074光纖P2MP接入－P2MP@fiber1000BASE-PX10，1310/1490nm@2*SMF/10km1000BASE-PX20，1310/1490nm@2*SMF/20km標(biāo)準(zhǔn)距離<=10km長距離<=20km1:16splitratio/EPON光纖P2MP接入－P2MP@fiber1000BASE-P75銅纜接入－P2P@copper10PASS-TS基