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以太网教程：综述( 三 )

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3.4交换式802.3局域网
交换式局域网的心脏是一个交换机 ， 在其高速背板上插有4~32个插板 ， 每个板上有1~8个连接器 。大多数情况下 ， 交换机都是通过一根10Base-T双绞线与一台计算机相连 。
当一个站点想发送一802.3帧时 ， 它就向交换机输出一标准帧 。插板检查该帧的目的地是否为连接在同一块插板上的另一站点 。假如是 ， 就复制该帧 。假如不是 ， 该帧就通过高速背板被送向连有目的站点点插板 。通常 ， 背板通过采用适当的协议 ， 速率高达1Gb/s 。
假如一块插板上连接的两个站点同时发送一帧 ， 会如何解决？这取决于插板的构造方式 。
一种方式都是插板上的所有端口连在一起形成一个插板上局域网 。插板上局域网的冲突检测与处理方式与CSMA/CD网络完全一样 ， 并采用二进制后退算法进行重发 。采用这种插板 ， 任一时刻每块板上只可能有一个帧发送 ， 但所有插板的发送可以并行进行 。通过使用这种方案 ， 每个插板与其他插板独立 ， 属于自己的冲突域（collisiondomain） 。
另一种插板采用了缓冲方式 ， 因此 ， 当有帧到达时 ， 它们首先被缓冲在插板上的RAM中 。这种方案答应所有端口并行地接受和发送帧 。一旦一帧被完全接受 ， 插板就检查接收帧的目的地是同一插板上的另一端口 ， 还是其他插板上的端口 。在前一种情况下 ， 帧会被直接发送到目的端口 ， 在后一种情况下 ， 帧必须通过背板发送到正确的插板上 。采用这种方案 ， 每一个端口是一个独立的冲突域 ， 因此冲突不会发生 。该系统的总吞吐量是10Base-5的倍数 。
因为交换机只要求每个输入端口接收的是标准802.3帧 ， 所以可将它的端口用作集线器 ， 假如所有端口连接的都是集线器 ， 而不是单个站点 ， 交换机就变成了802.3到802.3的网桥 。
4、快速以太网
FDDI曾被认为是下一代的LAN ， 但是除了主干网市场外（在这方面FDDI一直很出色） ， 它很少被使用 。因为其站点治理过于复杂 ， 从而导致芯片复杂和价格昂贵 。FDDI的巨大费用使得工作站制造商不愿让它成为标准网络 ， 因此从不大量生产 ， FDDI也就无法占据大块市场 。1992年IEEE重新召集了802.3委员会 ， 指示他们制订一个快速的LAN 。802.3委员会决定保持802.3原状 ， 只是提高其速率 ， IEEE在1995年6月正式采纳了其成果802.3u 。从技术角度上讲 ， 802.3u并不是一种新的标准 ， 只是对现存802.3标准的追加 ， 习惯上称为快速以太网 。
其基本思想很简单：保留所有的旧的分组格式 ， 接口以及程序规则 ， 只是将位时从100ns减少到10ns ， 并且所有的快速以太网系统均使用集线器 ， 不再使用带有刺入式分接头或BNC连接头的多点电缆 。下面介绍各种类型的连线 。
(1)100Base-T4
即3类UTP ， 它采用的信号速度为25MHz ， 需要四对双绞线 ， 不使用曼彻斯特编码 ， 而是三元信号 ， 每个周期发送4比特 ， 这样就获得了所要求的100Mb/s ， 还有一个33.3Mb/s的保留信道 。该方案即所谓的8B6T（8比特被映射为6个三进制位） 。
(2)100Base-TX
即5类UTP ， 其设计比较简单 ， 因为它可以处理速率高达125MHz以上的时钟信号 ， 每个站点只需使用两对双绞线 ， 一对连向集线器 ， 另一对从集线器引出 。它没有采用直接的二进制编码 ， 而是采用了一种运行在125MHz下的被称为4B5B的编码方案 。100Base-TX是全双工的系统 。
(3)100Base-FX
使用两束多模光纤 ， 每束都可用于两个方向 ， 因此它也是全双工的 ， 并且站点与集线器之间的最大距离高达2km 。
100Base-T4和100Base-FX可使用两种类型（共享式、交换式）的集线器 ， 它们统称为100Base-T 。在共享式集线器中 ， 所有的输入线（或者至少是所有连到同一块卡上的接线）在逻辑上连在一起 ， 形成了同一个冲突域 。100Base-FX电缆与正常的以太网冲突算法来说显得过长 ， 所以它们必须与缓存的交换式集线器相连 ， 每根电缆各为一个冲突域 。

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