三种快速以太网标准

以下内容摘自笔者编著的《网管员必读――网络基础》（第2版）一书：

6.7.2 三种快速以太网标准

下面对以上所列的快速以太网三种物理层标准进行简介绍。

1. 100Base-TX

100Base-TX 介质规范基于 ANSI TP-PMD 物理介质标准。 100Base-TX 介质接口在两对双绞线电缆上运行，其中一对用于发送数据，另一对用于接收数据。由于 ANSI TP-PMD 规范既包括屏蔽双绞线电缆，也包括非屏蔽双绞线电缆，所以 100Base-TX 介质接口支持两对 5 类以上非屏蔽双绞线电缆和两对 1 类屏蔽双绞线电缆。

100Base-TX 链路与介质相关的接口有两种：对非屏蔽双绞线电缆， MDI 连接器必须是兼容 5 类及 5 类以上的 8 脚 RJ-45 连接器；对屏蔽双绞线电缆， MDI 连接器必须是 IBM 的 STP 连接器，使用屏蔽 DB-9 型连接器。

如果是 5 类 UTP 及 5 类以上 UTP ， 100Base-TXUTP 介质接口使用两对 MDI 连接器线来将信号传出和传入网络介质，这意味着 RJ-45 连接器 8 个管脚中的 4 个是被占用的。为使串音和可能的信号失真最小，另外 4 条线不应传输任何信号。每对的发送和接收信号是极化的，一条线传输正（ + ）信号，而另一条线传输负（ − ）信号。对 RJ-45 连接器，正确的配线对分配是管脚 [1 ， 2] 和管脚 [3 ， 6] 。应尽量在 MDI 管脚分配中使用正确的彩色编码线对。如表 6-2 所示即为 100Base-TX 的 UTP MDI 连接器引脚分配表。

表 6-2    100Base-TX 的 UTP MDI 连接器引脚下分配表

引脚号	信号名	电缆编码
1	发送 +	白色 / 橙色
2	发送 -	橙色 / 白色
3	接收 +	白色 / 绿色
4	保留
5	保留
6	接收 -	绿色 / 白色
7	保留
8	保留

100Base-TX 标准也支持特征阻抗为 150 Ω 的 1 类屏蔽双绞线电缆。屏蔽双绞线电缆使用 D 型连接器并按 ANSITP-PMD 对屏蔽双绞线架设的规范来布线。在 DB-9 连接器上正确的配线对分配是管脚 [1 ， 6] 和管脚 [5 ， 9] 。如表 6-3 为 100Base-TX 的 STP MDI 连接器引脚分配表。

表 6-3  100Base-TX 的 STP MDI 连接器引脚分配表

引脚号	信号名	电缆编码
	公共地	电缆外壳
1	接收 +	橙色
2	保留
3	保留
4	保留
5	发送 +	红色
6	接收 -	黑色
7	保留
8	保留
9	发送 -	绿色

当两个结点在网段上连到一起时，一个 MDI 连接器的发送对连到第二个结点的 MDI 的接收对。当两个结点连到一起单机应用时，必须提供一条外部交叉电缆，将电缆一端 8 脚 RJ-45 连接器上的发送管脚连到电缆另一端 8 脚 RJ-45 连接器上的接收管脚。在多个结点连到一个集线器或交换机端口的实现中，交叉布线是在集线器或交换机端口内部完成的，这使得直联电缆能用于各个结点和集线器或交换机端口之间。如表 6-4 所示即为 100Base-TX 交叉连接引脚分配表。

表 6-4    100Base-TX 交叉连接引脚分配表

引脚号	5 类 UTP 电缆		1 类 STP 电缆
	无交叉时的信号名	交叉时的信号名	无交叉时的信号名	交叉时的信号名
1	发送 +	接收 +	接收 +	发送 +
2	发送 -	接收 -	保留	保留
3	接收 +	发送 +	保留	保留
4	保留	保留	保留	保留
5	保留	保留	发送 +	接收 +
6	接收 -	发送 -	接收 -	发送 -
7	保留	保留	保留	保留
8	保留	保留	保留	保留
9	N/A	N/A	发送 -	接收 -
10	N/A	N/A	公共地	公共地

快速以太网的电缆设置安装应符合 EIA/TIA-568 标准，它描述了接线箱和网络结点之间准确的电缆长度。这一段长度的电缆称为网段，并在以太网规范中被定义为链段。链段正式定义为连接两个且仅仅连接两个 MDI 的点到点的介质。 100Base-TX 规范允许两个 DTE 或 DTE 与交换端口之间的链路之间的链段最大长度为 100 米 。

2. 100Base-FX

光缆是 100Base-FX 指定支持的一种介质，而且容易安装、重量轻、体积小、灵活性好、不受 EMI 干扰。 100Base-FX 标准指定了两条多状态光纤，一条用于发送数据，一条用于接收数据。当工作站的 NIC 以全双工模式运行时能超过 2km 。光缆可分为两类：多模和单模。

l              多模光缆：这种光缆为 62.5/125 μ m ，采用基于 LED 的收发器将波长为 820nm 的光信号发送到光纤上。当连在两个设置为全双工模式的交换机端口之间时，支持的最大距离为 2km 。

l              单模光缆：这种光缆为 9/125 μ m ，采用基于激光的收发器将波长为 1300nm 的光信号发送到光纤上。单模光缆率损耗小，较之多模光缆能使光信号传输到更远的距离。

3. 100Base-T4

100Base-T4 是 100Base-T 标准中惟一全新的 PHY 标准。 100Base-T4 标准是用来帮助那些已经安装了第 3 类或第 4 类电缆的用户的，当然也可以用五类线的。

100Base-T4 链路与介质相关的接口是基于 3 、 4 、 5 类非屏蔽双绞线。 100Base-T4 标准使用 4 对线。用于 100Base-T 的 RJ-45 连接器也可用于 100Base-T4 。 4 对中的 3 对用于一起发送数据，同时第 4 对用于冲突检测。每对线都是极化的，每对中的一条线传输正（ + ）信号而另一条线传输负（ − ）信号。如表 6-5 所示即为 100Base-T4 UTP MDI 引脚分 配表。

表 6-5   100Base-T4 UTP MDI 引脚分 配表

引脚号	信号名	电缆编码
1	TX_D1+	白色 / 橙色
2	TX_D1-	橙色 / 白色
3	RX_D2+	白色 / 绿色
4	BI_D3+	蓝色 / 白色
5	BI_D3-	白色 / 蓝色
6	RX_D2-	绿色 / 白色
7	BI_D4+	白色 / 棕色
8	BI_D6-	棕色 / 白色

当两个结点在网段上连接到一起时，一个 MDI 连接器的发送对连接第二个结点 MDI 的接收对。当两个结点连到一起用于单机应用时，必须提供一条外部交叉电缆，将电缆的一端 8 脚 RJ-45 连接器上的发送管脚连到电缆另一端 8 脚 RJ-45 连接器上的接收管脚。在多个结点连到一个集线器或交换机端口的实现中，交叉布线是在集线器或交换机端口内部完成的，这使得直连电缆能用于各个结点和集线器或交换机端口之间。如表 6-6 所示即为 100Base-T4 交叉连接引脚分配表。

表 6-6    100Base-T4 交叉连接引脚分配表

引脚号	信号名	引脚号	信号名
1	TX_D1+	1	RX_D2+
2	TX_D1-	2	RX_D2-
3	RX_D2+	3	TX_D1+
4	BI_D3+	4	BI_D4+
5	BI_D3-	5	BI_D6-
6	RX_D2-	6	TX_D1-
7	BI_D4+	7	BI_D3+
8	BI_D6-	8	BI_D3-

100Base-T4 所采用的 8B6T 编码方法是指将字节的每位有效地映射到一个称为 6T 代码组的 6 位三进制符号内。 6T 代码组散开到 3 个发送组上，有效的数据传输率为 100 Mbps 的三分之一，即 33.3 Mbps 。每对线上的三进制符号的传输率是 33.3 Mbps 的 6/8 ，即 25 MHz ，与 MII 时钟的频率相同，因此 100Base-T4 PHY 中不需要 PLL （锁相回路）。每对上发送的三进制符号可以有 3 个值，与有两个值的二进制信号不一样。

由于快速以太网是从 10Base-T 发展而来的，并且保留了 IEEE 802.3 的帧格式，所以 10 Mbps 以太网可以非常平滑地过渡为 100 Mbps 的快速以太网。