IEEE 802.3协议 【网络基础知识篇，物理层协议】

 IEEE 802.3协议【网络基础知识篇，物理层协议】

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IEEE 802.3协议是物理层协议。
该协议定义CSMA/CD标准的媒体访问控制（MAC）子层和物理规范。

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（1）IEEE 802.3ab：

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该标准针对实体媒介部分制定的1000Base-T规格，使得超高速以太网不再只限制于光纤介质。这是一个传输介质为4对CAT-5双绞线、100m内达到以1Gb/s传输数据的标准。

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（2）IEEE 802.3u：

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快速以太网（Fast Ethernet）的最小帧长不变，数据速率提高了10倍，所以冲突时槽缩小为5.12us。以太网的计算冲突时槽的公式为：
                                                          Slot=2S/0.7C+2tphy
其中，S表示网络的跨距（最长传输距离），0.7C为0.7倍光速（信号传播速率），tphy是发送站物理层时延（由于往返需通过站点两次，所以取其时延的两倍值）。

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（3）IEEE 802.3z：

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千兆以太网（Gigabit Ethernet）。千兆以太网标准IEEE 802.3z定义了一种帧突发方式（frame bursting）,这种方式是指一个站可以连续发送多个帧，用以保证传输站点连续发送一系列帧不中途放弃对传输媒体的控制，该方式仅适用于半双工模式。在成功传输一帧后，发送站点进入突发模式以允许继续传输后面的帧，直到达到每次65536比特的突发限制。该标准包含：1000BASELX、1000BASESX,1000BASECX三种。

1000Base-CX:使用两对STP和9芯D型连接器，最大段长25m.

1000Base-LX:使用一对62.5μm或者50μm的多模光纤，最大段长为550m；或使用9μm的单模光纤，最大段长5km.

1000Base-SX:使用62.5μm的多模光纤，最大段长为550m；50μm的多模光纤，最大段长为525m.

1000Base-TX:使用一对五类UTP，最大段长为100m.

实现1000Mb/s的数据速率，需要采用许多新的数据处理技术。除了采用帧突发方式（frame bursting）外，物理层编码也采用了与10Mb/s不同的编码方式，即4B/5B或8B/9B编码。

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（4）IEEE 802.3ae：

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万兆以太网（10 Gigabit Ethernet）。该标准仅支持光纤传输，提供两种连接：一种是和以太网连接，速率为10Gb/s物理层设备，即LAN PHY；另一种是与SHD/SONET连接，速率为9.58464Gb/s的WAN设备，即WAN PHY。通过WAN PHY可以与SONETOC192结合，通过SONET城域网提供端到端连接。该标准支持10Gbbase-s（850nm短波）、10Gbase-1（1310nm长波）、10Gbase-E（1550nm长波）三种规格，最大传输距离分别为300m、10km和40km。IEEE 802.3ae支持IEEE 802.3标准中定义的最小帧长和最大帧长，不采用CSMA/CD方式，只用全双工方式（千兆以太网和万兆以太网的最小帧长为512字节）

万兆以太网的特点：

1.MAC子层和物理层实现10Gb/s的传输速率。

2.MAC子层的帧格式不变，并保留IEEE 802.3标准最小和最大帧长度。

3.不支持共享型，只支持全双工，即只可能实现全双工交换型10Gb/s以太网。

4.支持星型局域网拓扑结构，采用点到点连接和结构化布线技术。

5.在物理层上分别定义了局域网和广域网两种系列。

6.不能使用双绞线，只支持多模和单模光纤。

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（5）IEEE802.3ad

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它定义了链路聚合控制协议（Link Aggregation Control Protocol,LACP）,它得功能是将多个物理链路聚合成一个逻辑链路。链路汇聚技术可以将多个链路绑定在一起，形成一条高速链路，以达到更高得带宽，并实现链路备份和负载均衡。