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实现千兆以太网的方法及在工业环境中的应用

【摘要】:以上五种千兆位以太网有基于光纤运行的网络,也有基于双绞线运行的网络。

1.实现千兆位以太网的方法

(1)采用3层设计方法

实现千兆位以太网最通用的方法是采用3层设计。最下面的一层由10Mbit/s以太网交换机加100Mbit/s上行链路组成,第二层由100Mbit/s以太网交换机加千兆位以太网上行链路组成,最高层由千兆位交换机组成。

(2)使用升级的方式

下面介绍3种不同情况下升级到千兆位以太网的方法:

1)升级交换机到交换机的连接。这是直接的升级方案,将快速以太网交换机或中继器之间的100Mbit/s连接升级或100Mbit/s/1000Mbit/s交换机之间的1000Mbit/s连接,从而可支持更多的交换和共享快速以太网段

2)升级交换机到服务器的连接:较简易的升级方案是将快速以太网交换机升级成千兆位以太网交换机,安装了千兆位以太网网卡的高性能服务器组与1000Mbit/s的高传输速率相连,提高对应用和文件服务的高速访问能力。

3)升级交换式快速以太网主干网络:多个10Mbit/s/100Mbit/s交换机构成的快速以太网主干可以升级为支持多个100Mbit/s/1000Mbit/s交换机及其他含有千兆位以太网接口和上连模块的路由器和集线器的千兆位以太网交换机。若需要也可安装千兆位集线器和/或缓存式分配器。

2.用于工业控制及工业环境中的千兆位以太网

除了上述的千兆位以太网以外,还有一些在工业环境中应用较多的千兆位以太网,如1000Base-LH、1000Base-ZX、1000Base-LX10、1000Base-BX10和1000Base-TX。这些规范并没有由IEEE正式以标准形式对外发布,但其应用是较为广泛的。

以上五种千兆位以太网有基于光纤运行的网络,也有基于双绞线运行的网络。

(1)基于光纤运行的千兆位以太网

没有被IEEE正式以标准形式对外发布的千兆位以太网并且在光纤上运行的网络有1000Base-LH、1000Base-ZX、1000Base-LX10和1000Base-BX10。

1)1000Base-LH:1000Base-LH是一个非IEEE标准规范,是在工业中已经被广为接受的千兆位以太网规范。1000Base-LH网络可以使用单模光纤和多模光纤,采用长波激光(1310nm)。在单模光纤上运行时,1000Base-LH网络最大支持距离为10km,且可以与1000Base-LX网络保持兼容;在多模光纤上运行时,最大支持距离为550m。

2)1000Base-ZX:该规范也是一个非IEEE标准规范,同1000Base-LH一样,在工业中已被广为接受为事实上的千兆位以太网规范。1000Base-ZX在单模光纤上运行,使用波长为1550nm的单模超长波光纤,最大传输距离可达70km。

3)1000Base-LX10和1000Base-BX10:这也是两个在工业环境中应用广泛且在基于光纤运行的非标准规范。1000Base-LX10采用的是波长为1310nm的单模长波光纤,最长有效传输距离可达10km。

1000Base-BX10网络的两根光纤所采用的传输介质类型是不同的:下行方向(从网络中心到外部)采用的是波长为1490nm的单模超长波光纤,上行方向则是采用1310nm的单模长波光纤。1000Base-BX10网络最大有效覆盖距离为10km。

(2)1000Base-TX

1000Base-TX标准不是由IEEE制定的,而是由TIA/EIA于1995年发布的,对应的标准号为TIA/EIA-854。

1000Base-TX标准基于双绞线运行,使用4对双绞线,两对线发送数据,两对线接收数据。线路信号码型为8B/10B编码。1000Base-TX网络的传输介质是6类或者7类双绞线,最大电缆长度为100m。

3.5种非IEEE标准的千兆位以太网规范比较

5种千兆位以太网规范的比较见表8-2。从中可以看出,这些规范的一些基本技术参数比较。

表8-25 种千兆位以太网规范比较

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