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：<chsdate w:st="on" year="1899" month="12" day="30" islunardate="False" isrocdate="False"><span style="mso-bookmark: _Toc148837177"><span lang="EN-US"></span></span></chsdate>
<chsdate w:st="on" year="1899" month="12" day="30" islunardate="False" isrocdate="False"><span style="mso-bookmark: _Toc148837177"><span lang="EN-US"></span></span></chsdate>
<chsdate w:st="on" year="1899" month="12" day="30" islunardate="False" isrocdate="False"><span style="mso-bookmark: _Toc148837177"><span lang="EN-US">6.7.2</span></span></chsdate> 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150Ω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<chmetcnv w:st="on" unitname="米" sourcevalue="100" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0"><span lang="EN-US" style="mso-bidi-font-size: 10.5pt; mso-font-kerning: 0pt"><font face="Times New Roman">100</font></span><span style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-bidi-font-size: 10.5pt; mso-font-kerning: 0pt; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'">米</span></chmetcnv>。
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<chmetcnv w:st="on" unitname="km" sourcevalue="2" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0"><span lang="EN-US" style="mso-bidi-font-size: 10.5pt; mso-font-kerning: 0pt"><font face="Times New Roman">2km</font></span></chmetcnv>。光缆可分为两类：多模和单模。
l 多模光缆：这种光缆为62.5/125μm，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<chmetcnv w:st="on" unitname="km" sourcevalue="2" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0"><span lang="EN-US" style="mso-bidi-font-size: 10.5pt; mso-font-kerning: 0pt"><font face="Times New Roman">2km</font></span></chmetcnv>。
l 单模光缆：这种光缆为9/125μm，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。