万兆位以太网及其实用技术PDF电子书下载

第1章 万兆位以太网简介 1

1.1 万兆位以太网概述 1

1.1.1 选用万兆位以太网的理由 1

1.1.2 万兆位以太网的优势 2

1.1.3 10GbE技术要点 4

1.2 以太网的发展与展望 6

1.2.1 万兆位以太网的技术背景 6

1.2.2 发展历程 8

1.2.3 万兆位以太网发展动向 9

1.3 万兆位以太网的标准体系 11

1.3.1 IEEE 802协议族 11

1.3.2 IEEE 802.3协议 15

1.3.3 万兆位以太网协议标准 21

1.4 万兆位以太网产品及其选择 27

1.4.1 产品种类与分析 27

1.4.2 产品重要指标 28

1.4.3 万兆位以太网产品的选购 30

1.4.4 万兆位以太网交换机／路由器产品序列 32

1.4.5 10GbE边缘网卡 34

第2章 以太网技术基础 36

2.1 以太网基本知识 36

2.1.1 以太网的概念 36

2.1.2 以太网的目标与优势 36

2.1.3 以太网的技术特性 38

2.1.4 以太网络主要网元设备 39

2.1.5 以太网的配置 42

2.2 以太网的体系结构与协议 43

2.2.1 以太网的体系结构 43

2.2.2 以太网介质访问控制 44

2.2.3 CSMA/CD介质访问控制 45

2.2.4 以太网帧格式 47

2.3 早期以太网的主要传输方法 51

2.3.1 10Base-5粗缆以太网 51

2.3.2 10Base-2细缆以太网 53

2.3.3 双绞线以太网（10Base-T） 54

2.3.4 10Base-F光缆以太网 57

2.4 100 Mbps的快速以太网 59

2.4.1 快速以太网的体系结构及其改进 59

2.4.2 快速以太网物理层技术规范 62

2.4.3 快速以太网的介质无关接口 65

2.4.4 自动协商机制 66

2.5 千兆位以太网 68

2.5.1 千兆位以太网简介 68

2.5.2 千兆位以太网的协议结构和模型 71

2.5.3 千兆位以太网的物理层技术 72

2.5.4 千兆位以太网的介质无关接口 77

2.5.5 千兆位以太网的自动协商 78

2.6 其他以太网及其应用技术 82

2.6.1 交换式以太网 82

2.6.2 以太网宽带接入技术 86

2.6.3 以太网供电系统的关键技术 91

第3章 万兆位以太网的体系结构及技术实现 99

3.1 万兆位以太网技术的系统结构 99

3.1.1 万兆位以太网技术的层次模型 99

3.1.2 万兆位以太网物理层规范的表达方式 100

3.1.3 两种物理层的功能模型与速率适配 101

3.1.4 帧结构 104

3.1.5 物理传输介质 105

3.1.6 网络的监控与管理 106

3.2 10GbE网络构件的原理与技术 107

3.2.1 10GbE光收发模块设计中的主要问题及原理 107

3.2.2 10GbE光发射机 109

3.2.3 10GbE光接收机 111

3.2.4 10GbE光模块及其比较 114

3.2.5 10GbE介质访问控制MAC的设计与实现 116

3.2.6 10GbE介质访问控制器 120

3.2.7 一种极低功率万兆位以太网LAN/WAN收发器 121

3.3 10GBase-X编码方式与码元组合 122

3.3.1 编码方式 122

3.3.2 码元组合和特定码元 124

3.4 8B/10B的编码／解码方法 126

3.4.1 8B/10B码简介 126

3.4.2 8B/10B字符编码和解码 128

3.4.3 8B/10B的逻辑实现 133

3.5 万兆位以太网的64B/66B编码 135

3.5.1 64B/66B的结构与特点 135

3.5.2 64B/66B系统数据通路 135

3.5.3 64B/66B传输码流程 136

3.5.4 数据与控制块结构 137

3.5.5 编码器与解码器的逻辑设计 141

3.5.6 扰码、解扰及其他 144

3.6 局域和广域10GbE在物理层上的实现技术 146

3.6.1 局域10GbE的物理层实现 147

3.6.2 广域10GbE的物理层实现 148

第4章 万兆位以太网物理层接口 150

4.1 10GbE的物理层与各接口、子层的关系 150

4.1.1 10GbE物理层介绍 150

4.1.2 10GbE物理子层与接口之间的关系 151

4.1.3 10GbE物理层电平接口标准 153

4.1.4 几种流行的最新通信接口 154

4.2 管理数据输入／输出（MDIO）接口 158

4.2.1 MDIO接口及其寄存器 158

4.2.2 MDIO接口设备与地址 159

4.3 XGMII接口 162

4.3.1 XGMII接口的信号组成及其特性分析 162

4.3.2 XGMII的电子特性 166

4.3.3 XGMII管理接口 167

4.3.4 XGMII收发机的设计与实现 168

4.4 万兆位附加单元接口XAUI 173

4.4.1 XAUI基本知识与概念 173

4.4.2 XAUI模块接口功能的实现 175

4.4.3 XAUI接口在系统互连中的应用 180

4.5 10 Gbps 16位通道接口XSBI 183

4.5.1 XSBI的接口信号与技术要求 183

4.5.2 XSBI的一般电子特性 186

4.5.3 PMC山脉公司基于XSBI光模块的单芯片10GbE LAN PHY 188

4.6 10GbE ATM通用测试及操作物理层接口UTOPIA的设计与实现 190

4.6.1 UTOPIA接口概述 190

4.6.2 UTOPIA接口的实现 191

4.6.3 降低功耗的考虑 192

4.7 10GbE线路接口的设计 192

4.7.1 10GbE线路接口设计的数据处理流程和功能分析 192

4.7.2 基于FPGA的10GbE线路接口设计结构 193

第5章 万兆位以太网物理子层协议 196

5.1 调和子层RS和XGMII扩展子层XGXS 196

5.1.1 调和子层RS 196

5.1.2 XGMII扩展子层XGXS 198

5.2 物理编码子层PCS 199

5.2.1 PCS子层技术分析 199

5.2.2 基于10GBase-X的物理编码子层PCS 203

5.2.3 基于10GBase-R的PCS子层 209

5.3 WAN接口子层WIS 211

5.3.1 WIS的目标与服务原语 211

5.3.2 WIS子层的数据收发过程及功能分析 214

5.4 物理介质附件子层PMA 218

5.4.1 基于光纤介质的PMA物理子层 218

5.4.2 基于10GBase-LX4的PMA子层 220

5.5 物理介质相关子层PMD 221

5.5.1 基于光纤介质的PMD 221

5.5.2 基于10GBase-LX4的PMD子层 223

第6章 万兆位以太网物理层规范实体与实现方法 225

6.1 10GBase-X物理层规范实体 226

6.1.1 10GBase-X物理层工作原理 226

6.1.2 10GBase-LX4规范实体 227

6.1.3 面向MMF的10GBase-LX4 230

6.1.4 10GBase-LX4的基本要素与替代方案 231

6.2 串行的万兆位LAN 10GBase-R物理层规范 234

6.2.1 10GBase-R物理层工作原理 234

6.2.2 10GBase-SR规范实体 235

6.2.3 10GBase-LR 237

6.2.4 10GBase-ER 239

6.3 串行的万兆位WAN 10GBase-W物理层规范 240

6.4 10GBase-LRM 241

6.4.1 10GBase-LRM概述 242

6.4.2 10GBase-LRM的标准化进程 243

6.4.3 GBase-LRM的主要技术 245

6.5 铜缆万兆位以太网10GBase-CX4规范实体 248

6.5.1 10GBase-CX4的工作原理 249

6.5.2 链路的连接 251

6.5.3 10GBase-CX4的MDI电子特性 253

6.5.4 电缆部件的特性 257

6.6 双绞线铜缆10GBase-T 261

6.6.1 10GBase-T的发展动态 261

6.6.2 10GBase-T的性能指标 263

6.6.3 线缆之间的串扰及其解决方案 267

6.6.4 10GBase-T的结构、原理与实现 271

第7章 万兆位以太网交换机、路由器及其技术实现 274

7.1 万兆位以太网交换机 274

7.1.1 万兆位以太网交换机的分类 274

7.1.2 万兆位以太网交换机中的新一代技术 283

7.1.3 以太网交换机的堆叠与级联技术 286

7.1.4 交换机背板的设计 295

7.2 ProCurve Switch 8100fl万兆位以太网交换机 301

7.2.1 系统组成及配置 302

7.2.2 硬件结构及原理 304

7.3 运营商万兆位以太网路由系统CRS-1的软硬件及实现原理 309

7.3.1 CRS-1的硬件结构 309

7.3.2 CRS-1的重要软件IOS XR及其结构 312

7.3.3 CRS-1的可管理性及其架构 318

7.4 Quidway S8500系列万兆位核心路由交换机系统及其技术实现 322

7.4.1 Quidway S8500系统组成 322

7.4.2 S8500体系结构与实现特点 323

第8章 万兆位以太网布线技术 329

8.1 综合布线系统 329

8.1.1 综合布线系统概述 329

8.1.2 双绞线电缆及其结构特性 334

8.1.3 同轴电缆及其特性 340

8.1.4 光纤及其连接器件 344

8.2 6类布线系统和方法 355

8.2.1 综合布线6类铜缆双绞线标准 355

8.2.2 6类布线发展趋势 358

8.2.3 6类布线系统的特点与技术优势 359

8.2.4 6类双绞线及其连接部件 363

8.2.5 6类布线系统的安装 365

8.2.6 6类系统主流布线方案 370

8.3 7类布线系统 374

8.3.1 7类布线系统概述 374

8.3.2 7类布线的标准 376

8.3.3 7类布线产品 378

8.4 万兆位以太网布线 379

8.4.1 万兆位以太网布线技术及发展 379

8.4.2 10GbE综合布线与6类综合布线的基本区别 381

8.4.3 10GbE布线系统 382

8.4.4 10GbE布线系统的线缆测试 386

8.4.5 万兆位以太网光纤和光缆测试 390

8.4.6 安普万兆位XG光纤解决方案 391

8.4.7 万兆位铜缆布线解决方案 394

第9章 万兆位以太网的组网应用及其解决方案 397

9.1 万兆位以太网的升级 397

9.1.1 网络改造升级 397

9.1.2 网络交换机硬件设备升级 400

9.1.3 万兆位以太网的边缘部署 405

9.1.4 城域网2.5 Gbps到10 Gbps网络升级方案的实施 410

9.1.5 某大学校园网络改造升级成万兆位 413

9.2 万兆位以太网的应用 415

9.2.1 万兆位以太网应用概述 415

9.2.2 10GbE技术应用于广域网 418

9.2.3 万兆位以太网在局域网方面的应用 419

9.2.4 万兆位以太网在宽带IP城域骨干网的应用 420

9.3 10GbE在教育科研网络方面的解决方案与案例 422

9.3.1 某大学万兆位校园网建设案例 422

9.3.2 某大学万兆位基础设施建设 425

9.3.3 某实验室万兆位IPv6科研网成功案例 428

9.4 企业万兆位以太网的解决方案 430

9.4.1 某报社万兆位以太网构建与解决方法 430

9.4.2 某电力公司调度通信楼万兆位网络案例 432

9.5 万兆位城域网的案例及解决方法 435

9.5.1 某油田万兆位城域骨干网的改造升级 435

9.5.2 IP电信万兆位城域网的案例与分析 438

9.5.3 万兆位教育城域网的典型建网方案 441

附录A 英文缩写语及其中英文对照 443

参考文献 454