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。