以太网技术及标准化新进展

　一、以太网标准体系

　　以太网标准是一个古老而又充满活力的标准。1972年，Metcalfe博士在Xerox公司PARC研究中心试验了第一个2.94Mbit/s以太网原型系统（AltoAlohaNetwork）。
该系统可以实现不同计算机系统之间的互连，并共享打印机设备。1973年，Metcalfe将自己的系统更名为以太网（Ethernet），并指出该系统的设计原理不局限于PARC的Alto计算机互连，也适用于其它计算机系统。自此，以太网诞生了。

　　网络技术发展的历史表明，只有开放的、简单的、标准的技术才有前途。在很大程度上，以太网标准的发展进程就是以太网技术本身的发展历程。在以太网标准发展的过程中，电器和电子工程师协会（IEEE）802工作委员会是以太网标准的主要制订者，IEEE802.3标准在1983年获得正式批准，该标准确定以太网采用带冲突检测的载波侦听多路访问机制（CSMA/CD，CarrierSenseMultIPleAccess with Collision Detection）作为介质访问控制方法，标准带宽为10Mbit/s。此后的20年间，以太网技术作为局域网标准战胜了令牌总线、令牌环、Wangnet、25M ATM等技术，在有线和无线领域的市场和技术方面取得蓬勃发展，成为局域网的事实标准。

　　根据开放系统互连参考模型（OSIRM）的七层协议分层模型，IEEE802标准体系与这一分层模型的物理层和链路层相对应。如图1所示，IEEE802协议将数据链路层分为介质访问控制子层（MAC，MediaAccessControl）和逻辑链路子层（LLC，Logic Link Control），另外，802标准还规定了多种物理层介质的要求。

　　图1还体现出了802体系的其它标准：IEEE802.1通用网络概念及网桥、IEEE802.2逻辑链路控制、IEEE802.3以太网CSMA/CD复用方法及物理层规定、IEEE 802.4令牌总线结构和访问方法及物理层规定、IEEE 802.5令牌环访问方法及物理层规定、IEEE 802.6城域网的访问方法及物理层规定、IEEE 802.7宽带局域网、IEEE 802.8光纤局域网、IEEE 802.9 ISDN局域网、IEEE 802.10网络安全、IEEE 802.11无线局域网、IEEE 802.12优先高速局域网（100Mbit/s）、IEEE 802.13有线电视（Cable-TV）等。

　　802.3标准族是以太网最为核心的内容，也是一个不断发展中的协议体系。IEEE802.3定义了传统以太网、快速以太网、全双工以太网、千兆以太网以及万兆以太网的架构，同时也定义了5类屏蔽双绞线和光缆类型的传输介质。该工作组还明确了不同厂商设备之间、不同速率、不同介质类型下的互操作方式。但无论如何，从传统以太网的10Mbit/s，再到快速以太网的100Mbit/s，到千兆以太网的1Gbit/s，直至万兆以太网的10Gbit/s，所有的以太网技术都保留了最初的帧格式和帧长度，无论从技术上还是应用上都保持了高度的兼容性，确保为上层协议提供一致的接口，给用户升级提供了极大的方便。

　　IEEE802.3标准为采用不同传输介质的传统以太网制定了对应的标准，主要包括采用细缆的10base-2，采用粗缆的10base-5和采用双绞线的10base-T；IEEE802.3u标准则为采用不同传输介质的快速以太网制定了相应的标准，主要包括采用双绞线介质的100base-TX和100base-T4，采用多模光纤介质的100base-FX以及10/100base速率的自动协商功能；IEEE802.3x定义了全双工以太网的各种控制功能，主要包括过负荷流量控制、暂停帧的使用以及类型域定义等；802.3z千兆以太网标准主要包括采用光纤作为传输介质的1000base-SX/LX和采用双绞线介质的1000base-T；802.3ad链路聚合技术；802.3ae基于光纤的万兆以太网标准根据接口类型不同，主要包括三个标准，即10Gbase-X、10Gbase-R和10Gbase-W；802.3an基于铜缆的万兆以太网的标准10GBase-T。

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