百兆以太网标准与应用概述

为了给网络应用环境提供更高带宽，需开发传输速率更快的局域网技术。为此，IEEE802.3委员会于1992年提出制定快速以太网（Fast Ethernet）标准，将以太网传输速率提升到100Mbit/s，由此产生了两种建议，一是在原以太网基础上开发，仍使用IEEE802.3标准中描述的CSMN/CD介质访问控制方法，将速率提高至原来的10倍；另一方案是重新制定一套新标准。

1.IEEE802.3u快速以太网

IEEE 802委员会首先采纳第一建议，即在IEEE802.3基础上，把传输速率从10Mbit/s提高到100Mbit/s。1995年正式确定为快速以太网标准IEEE802.3u。该标准在LLC层使用IEEE802.2标准，在MAC子层使用CSMA/CD方法，只在物理层做了一些必要调整，定义新的物理层标准100Base-T，标准定义了介质专用接口（Media Independent Interface，MII），将MAC子层与物理层分隔开，这样，物理层在实现100Mbit/s速率时所使用的传输介质和信号编码方式的变化不会影响MAC子层。100Base-T分为100Base-TX、100Base-T4和100Base-FX 3种标准，如图3-10所示。

图3-10 快速以太网标准

（1）100Base-TX

100Base-TX是真正由10Base-T派生出来的，使用2对5类非屏蔽双绞线（UTP）或屏蔽双绞线（STP）介质。100Base-TX5类双绞线策略是目前使用最广泛的快速以太网介质标准。

100Base-TX的100Mbit/s传输速率是通过加快发送信号（提高10倍）、使用优质双绞线，及缩短电缆长度实现的。100Base-TX使用与以太网完全相同标准协议，但物理层却采用ANSI TP-PMD标准，信号编码与FDDI标准相同，采用4B/5B编码方案。其处理速度达到125MHz以上时钟信号，每5个时钟周期为一组，每组发送4位，从而保证了100Mbit/s的传输速率。

100Base-TX使用2对双绞线，一对用于发送数据，另一对用于接收数据，发送和接收都有独立通道，支持全双工通信。因此，站点可用100Mbit/s的速率发送数据，同时也可用100Mbit/s的速率接收数据，这时100Base-TX的带宽最高可达200Mbit/s。

（2）100Base-T4(www.xing528.com)

100Base-T4是3类无屏蔽双绞线解决方案，该方案需使用4对3类（或4类、5类）非屏蔽双绞线介质，能在3类UTP线上提供100Mbit/s的传输速率。双绞线的最大长度100m。

100Base-T4采用的信号速度为25MHz.只比IEEE802.3（20MHz）高25%。为达到100MHz带宽，100Base-T4使用4对双绞线。一对双绞线总是发送，一对总是接收，其他两对可根据当前的传输方向进行切换。100Base-T4实现快速传输的技术方案与100Base-TX不同，它将100Mbit/s的数据流分为3个33Mbit/s流，分别在3对双绞线上传输。第4对双绞线作为保留信道，可用于检测碰撞信号，在第4对线上没有数据发送。为此，100Base-T4采用的是886T编码方案，即8位被映射为6个三进制位，它发送的是三元信号。

100Base-T4的时钟频率是25MHz，每时钟周期发送4位，从而获得100Mbit/s传输速率。因100Base-T4在4对线上传输数据流，故不支持全双工。目前该技术并未广泛应用。

（3）100Base-FX

100Base-FX是光纤介质快速以太网标准，采用与100Base-TX相同的数据链路层和物理层标准协议，信号编码也使用4B/5B编码方案，支持全双工通信方式，传输速率可达200Mbit/s。

100Base-FX继承了10Base-FL的布线系统，在100Base-FX环境中，通常选用两芯的多模或单模光纤。选用多模光纤时，当站点与站点不经Hub而直接连接，且工作在半双工方式时，两点之间最大传输距离仅412m；当站点与交换机（或集线器）相连，且工作在全双工情况下时，站点与交换机（或集线器）之间最大传输距离为2km。若使用单模光纤作为介质，在全双工的情况下，最大传输距离可达10km。由于光纤介质固有的无电磁干扰、误码率低等优点，所以100Base-FX比铜线系统具有传输距离远、安全、可靠等优势。

100Base-FX常用于主干网连接。因快速以太网仍为共享式局域网，也存在共享带宽所带来的问题，因此在主干网的应用中基本上被交换式100Base-FX所替换。

2.IEEE802.12快速以太网

IEEE802.12标准的前身是100VG-Any LAN，是重新制定的一套支持实时通信的快速局域网标准。100VG-AnyLAN是一种快速以太网和令牌环媒体技术，使用4对3类、4类、或5类UTP电缆，可应用于现存的10Base-T以太网网络中。该技术使用了新的称为需求优先（Demand Priority）的访问方法，取代现以太网上带冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）方法。这种方法可为不同类型数据流分配不同的优先级，因此，100VG-AnyLAN适合多媒体信息和视频会议等时间敏感型信息的传输。另外，100VG-AnyLAN能用令牌环的帧格式，所以它为令牌环网向快速以太网的移植提供了一条路径，由于100VG-AnyLAN与现以太网不兼容，所以目前该技术应用并不广泛。