IEEE802.3系列标准

  1、IEEE 802.3标准

    传统以太网执行的标准,由于传输速率太低,无法满足网络用户对大流量传输的带宽需求,该标准的应用产品已经被淘汰。

  2、IEEE 802.3u标准

    802.3u标准将以太网的通信带宽提升至100Mbps,称之为快速以太网。

    快速以太网的三种标准:

      100Base-TX,传输速率为100Mbps的双绞线网络。

      100Base-FX,传输速率为100Mbps的光纤网络主干。

      100Base-T4,传输速率为100Mbps的双绞线网络。

  3、IEEE 802.3z和IEEE 802.3ab标准

     千兆以太网标准有两个:

        IEEE802.3z(1000Base-LX、1000Base-SX、1000Base-LH、1000Base-ZX、1000Base-CX)

        IEEE802.3ab(1000Base-T 标准)

 


 

交换机端口类型

  1、双绞线端口

    双绞线网络优点:

      价格低廉,被广泛使用的原因之一。

      连接简单,将跳线两端水晶头插入RJ-45端口即可完成设备之间的连接

      传输速率高,可以轻松实现1000Mbps的高速连接

      自适应,自动判断对端设备的传输速率和工作模块。

    双绞线网络缺点:

      传输距离短,100Mbps和1000Mbps只能传输100m,不过一般的网络这样距离足够了。

      抗干扰能力强,要求外界不能有太多的电磁干扰。

  2、光纤端口

    光纤技术的优势:

      光纤有效距离远,传输距离在几百米甚至几千米都没有问题,被广泛应用于楼宇之间。

      抗干扰能力强,无论什么恶劣条件都不受影响。

      传输速率高,1Gbit/s甚至10Gbit/s都可以轻松实现,最适合高速设备之间的连接。

  3、1GE模块与插槽  

    (1)GBIC

      GBIC是一个具有通用性且低成本的千兆位以太网连接标准,用于提供交换机与其他设备之间高速(1000Mbps)连接。

       GBIC模块分两大类:

        级联GBIC模块,分以下四种类型:

          模块                适用传输介质      最长传输距离

          1000Base-T GBIC模块      超五类或六类双绞线    100m

          1000Base-SX GBIC模块     多模光纤(MMF)       500m 

          1000Base-LX/LH GBIC模块      单模光纤(SMF)       10km

          1000Base-ZX GBIC模块     长波单模光纤          70-100km

        堆叠GBIC模块

    (2)SFP

      SFP(Small Form-factor Pluggable)可以理解为GBIC的升级版本。它所占的位置比GBIC减少一半,因此可以在面积相同的面板上设备设置多一倍的端口数量。

      SFP模块功能上与GBIC一致只是体积更加“MINI”,因此,也被称作Mini-GBIC。

  4、10GE模块与插槽

    10Gbps端口是当今速度最快、价格最昂贵的端口,一般应用于汇聚层交换机与核心层交换机之间的连接。主要有以下四种标准:

       XENPAK,面向万兆以太网的第一代模块。

      X2,XENPAK改进版,体积缩小了40%。

      XFP,支持局域网PHY和广域网PHY,具有可插拔、尺寸更小巧、价格更有竞争力的特点。

      SFP+,以太网的最新可插拔模块尺寸规格,是SFP的10G版本。

  5、复用端口

    有些级联端口虽然是独立、类型不同的两个端口,但是只能使用一个,不能同时连接设备,这类端口叫做复用端口。其目的是为了提高网络设备的可用性。


 

跳线类型与适用

  网络设备之间、网络设备与计算机之间的连接都是借助跳线实现的。

  1、双绞线跳线

     用于连接双绞线端口。双绞线跳线比较简单,两端都是统一标准RJ-45端口。

    超五类非屏蔽双绞线,用于制作100Mbps端口之间的连接。

    六类非屏蔽双绞线,用于制作1000Mbps端口之间的连接,以免由于跳线的电磁性能不达标导致网络通信速度和质量下降。

    双绞线类型:

      直通线,两端RJ-45头中的线序排列完全相同。

      交叉线,把另一端的1、2线和3、6线对调。

  2、光纤跳线

    作用于双绞线跳线一致,用于连接光纤端口。光纤跳线中加是3-5m的光纤,两端是光纤连接器来连接光纤端口。目前光纤连接器类型有:

      LC型光纤连接器

      SC型光纤连接器

      ST型光纤连接器

      MT-RJ型光纤连接器

      FC连接器

    光纤跳线分为多模光纤和单模光纤。交换机光纤端口、跳线都必须与综合布线时的光纤端口类型保持一致。

      综合布线使用多模光纤,交换机的光纤端口必须执行1000Base-SX标准,必须同时使用多模光纤跳线。

      综合布线使用单模光纤,交换机的光纤端口必须执行1000Base-LX/LH标准,必须同时使用单模光纤跳线。


 

交换机的级联

  1、光纤端口的连接

    由于光纤端口非常昂贵,所以光纤主要被用于核心层交换机和汇聚层交换机之间的链接。

    光纤端口不支持堆叠,只能被用于级联。

    (1)光纤跳线的交叉连接

      所有交换机的光纤端口都是两个,分别是一发一收。当交换机通过光纤端口级联时,必须将光纤跳线的收发对调,当一端接“收”时,另一端接“发”。如果光纤跳线两端均连接          “收”或者都连接“发”,则该端口LED指示灯不亮,表示连接失败。

    (2)光电收发器连接

      当建筑之间或楼层之间使用光缆,水平布线采用双绞线时。可以采用廉价的光电转换设备,一端连接光纤一端连接交换机的双绞线端口,实现光电之间的相互转换。

        光电收发器的一端使用光纤跳线连接至光纤配线器,实现与远程光纤接口的连接;另一端使用双绞线跳线连接至交换机的RJ-45端口,实现与交换机上其他计算机间连接。

  2 、双绞线端口的连接

    双绞线级联使用电缆策略:

      当相互级联的两个端口两端分别为普通(MDI-X)端口和特殊的(MDI-II)端口时,应当使用直通电缆。

      当相互级联的两个端口都是DDI-X或者都是MDI-II端口时,应当使用交叉电缆。

    (1)Uplink端口级联

      Uplink是专门用于与其他交换机连接的端口,可利用直通跳线将该端口连接到其他网络设备的非Uplink端口。目前越来越多的交换机支持Uplink端口,它使得交换机之间的连            接更加简单,实际上,Uplink端口就是MDI-X端口。

    (2)普通端口级联

      如果交换机没有提供专门用于级联的端口(Uplink端口),那么只能使用交叉跳线,将两台交换机的普通端口连接在一起。

    (3)智能端口级联

      智能端口就是交换机中的所有RJ-45端口都能够智能判断对端所连接的是普通网络终端,还是其他网络设备,并自动切换到与之相适应的类型(MDI-II或者MDI           -X),从而实现与对端设备的正常连接。

  3、远程交换机的连接

 


交换机的堆叠

  交换机之间的堆叠通过专用的堆叠电缆才能连接起来。

  堆叠的带宽是交换机端口速率的十几倍,例如,一台100Mbps交换机,堆叠后两台交换机之间的带宽可以达到几百甚至上千兆。

  同一堆叠的交换机必须是同一品牌,否则没有办法堆叠。

  1、堆叠与级联

    (1)区别

      对设备要求不同。级联通过一根双绞线可以在任何厂家的网络设备之间完成;堆叠只能在自己厂家的设备之间完成。

       对连接介质要求不同。级联只需要一根跳线;堆叠则需要专门的堆叠模块和堆叠线缆。

       最大连接数量不同。级联在理论上没有级数的限制;堆叠内可容纳的交换机数量每个厂商都有明确的限制。

       管理方式不同。相互级联的交换机在逻辑上是各自独立的设备,需单独进行配置和管理;堆叠后的交换机逻辑上是一个被网管的设备,可以对所有交换机进行统一配置。

          设备间连接带宽不同。多台交换机级联后彼此之间的连接带宽还是100Mbps,会产生级联瓶颈,尽管可以借助链路汇聚技术增加带宽,但是需要付出牺牲可用端口作为代价;                 堆叠后的交换机之间能提供成倍增长的背板带宽,从而实现所有交换机之间的高速连接。

       网络覆盖范围不同。交换机可以通过级联成倍地扩展覆盖范围,一般双绞线网络覆盖网络直径是100m,两台设备级联就是300m;堆叠线缆通常只有0.5-1m,只能满足交换                机之间互连需要,不会对网络覆盖范围造成影响。

    (2)堆叠的优点

       高密度端口。一般情况下堆叠最少可两层,最多可达到8层,因此可以在一个狭小的空间内为密集的计算机提供上百个网络接口。

      高度传输。堆叠中所有计算机连接至同一背板模块,位于不同交换机端口的计算机之间不需要层层转发,减少交换机之间的转发延迟。所有端口的计算机均可线速进行交换,          提高了不同交换机间计算机的通信速率。

      便于管理。一个堆叠的若干台交换机可视为一个网络设备,只需赋予一个IP地址,即可通过IP地址对所有交换机进行配置。