千兆以太网规范.doc

5.4.1 千兆以太网规范
5.4.1 千兆以太网规范
因为千兆以太网技术仍是目前一种最主流应用的以太网技术，所以关于这种以太网的规范还在不断推出，以满足不同应用环境需求，改进技术性能。
最 早在1998和1999年发布的IEEE 802.3z和IEEE 802.3ab标准中就包括1000Base-LX、1000Base-SX、1000Base-CX和1000Base-T（前三种统称为 1000Base-X子系列），如图5-12所示。其中前三个是由IEEE 802.3z标准规定的，而1000Base-T标准则是由IEEE 802.3ab规定的，是后面专门开发的。这4个千兆以太网规范支持不同类型的光纤和双绞线电缆。

（点击查看大图）图5-12 千兆以太网体系结构
但 是在工业应用中，尽管有些规范并没有正式以标准形式对外发布（或者不是由IEEE发布的），但却实实在在有广泛的应用。如1000Base-LH、 1000Base-ZX、1000Base-LX10、1000Base-BX10、1000Base-TX这五种规范。这样一来，在千兆以太网系列中加 起来一共就有9种规范了。在这9种千兆以太网规范中，根据所采用的传输介质类型，总体上分为两大类：基于光纤的和基于双绞线的。下面分别予以介绍。
1．基于光纤的千兆以太网规范
千 兆速率已相当高，从总体性能上来说，最适宜的介质就是光纤了，所以自千兆以太网以后，包括后面的万兆，甚至现在正在研究的10万兆以太网规范中，绝大多数 是基于光纤这种传输介质而开发的。在以上9种千兆以太网规范中，就有6种是基于光纤的。它们分别是已以标准形式发布的：1000Base-LX和 1000Base-SX，还有没有以标准形式发布的：1000Base-LH、1000Base-ZX、1000Base-LX10和1000Base- BX10。
1000Base-LX
这是一种通过光纤进行通信的千兆以太网规范，既可以使 用单模光纤（SMF），也可以使用多模光纤（MMF）。1000Base-LX使用长波长激光，波长为1310nm；1000Base-LX使用的光纤主 要有：线径62.5nm的多模光纤、50nm的多模光纤和9nm的单模光纤。其中使用多模光纤的最大传输距离为550m，使用单模光纤的最大传输距离为 5km；采用8B/10B数据编码方法，主要适用于校园或城域主干网。
1000Base-SX
这 也是一种通过光纤进行通信的千兆以太网规范，适用于线芯为50nm和62.5nm的短波（波长为850nm）多模光纤（MMF）。其中使用62.5nm多 模光纤的最大传输距离为275m，使用50nm多模光纤的最大传输距离为550m。1000Base-SX规范采用8B/10B数据编码方法，适用于作为 大楼网络系统的主干通路。
1000Base-LH
这是一个非标准规范，但是在工业中已被 广为接受为事实上的千兆以太网规范。1000Base-LH采用的是波长为1300nm或者1310nm的单模或者多模长波光纤。它类似于 1000Base-LX规范，但在单模优质光纤中的最长有效传输距离可达10km，并且可以与1000Base-LX网络保持兼容。
1000Base-ZX
这也是一个非标准规范，但是在工业中已被广为接受为事实上的千兆以太网规范。1000Base-ZX采用的是波长为1550nm的单模超长波光纤。最长有效传输距离可达70km。
1000Base-LX10
这也是一个非标准规范，但是在工业中已被广为接受为事实上的千兆以太网规范。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
这 也是一个非标准规范，但是在工业中已被广为接受为事实上的千兆以太网规范。1000Base-BX10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。最长有效距离为10km。
2．基于双绞线的千兆以太网规范
在千兆以太网规范中，采用双绞线作为传输介质的有以下三个：
1000Base-CX
这 是一种采用150Ω平衡屏蔽双绞线（STP作为传输介质（连接器为DB-9），传输距离最长仅为25m，数据编码方法采用8B/10B，适用于数据中心 设备间（如交换机之间的连接，尤其适用于主干交换机和主服务器之间的短距离连接），或者堆叠设备间的短距离互连，但不适用于数据中心与配线架的连接。
1000Base-T
这 是一种可以采用5类、超5类、6类或者7类UTP双绞线的全部4对芯线作为传输介质的千兆以太网规范，对应标准为IEEE 802.3ab（与其他千兆以太网标准不同）。它的最大传输距离为100m。在全部的4对双绞芯线中，每对都可以同时进行数据收发，所以即使是相同设备间 的连接，也不需要制作交叉线，两端都用相同的布线标准即可。
1000Base-TX
在千兆以太网标准中还有一种常用的标准，那就是1000Base-TX，但它不是由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。
尽 管1000Base-TX也是基于4对双绞线，却采用快速以太网中与100Base-TX标准类似的传输机制，是以两对线发送，两对线接收（类似于 100Base-TX的一对线发送，一对线接收）。由于每对线缆本身不进行双向的传输，线缆之间的串扰就大大降低，同时其编码方式也是8B/10B。这种 技术对网络的接口要求比较低，不需要非常复杂的电路设计，降低了网络接口的成本。但由于使用线缆的效率降低了（两对线收，两对线发），要达到 1000Mb/s的传输速率，要求带宽就超过100MHz，也就是说在5类和超5类的系统中不能支持该类型的网络，一定需要6类或者7类双绞线系统的支 持。
以上9种千兆以太网规范的比较如表5-6所示，从中可以看出各规范的主要优势和特性。
表5-6 9种千兆以太网规范比较
千兆以太网规范
规范使用的传输介质
有效早熟
1000Base-CX
150Ω双绞线
25m
1000Base-LX
波长为1310nm的单模或者多模光纤
5km
1000Base-SX
波长为850nm的多模光纤
500m
1000Base-LH
波长为1310nm的单模或者多模光纤
10km
1000Base-ZX
波长为1550nm的单模光纤
70km
1000Base-LX10
波长为1310nm的单模光纤
10km
1000Base-BX10
下行为波长为1490nm的单模光纤，
上行为波长为1310nm的单模光纤
10km
1000Base-T
5类、超5类、6类或者7类双绞线
100m
1000Base-TX
6类或者7类双绞线
100m

3