千兆以太网技术与应用PDF电子书下载

第一部分 千兆以太网基础 1

第1章 千兆网之前的以太网 1

1．1 以太网发展简史 1

1．1．1 1973-1982：以太网的产生与DIX联盟 1

1．1．2 1982-1990：10Mb/s以太网发展成熟 2

1．1．3 1983-1997：LAN桥接与交换 2

1．1．4 1992-1997：快速以太网 2

1．1．5 1996—今：千兆以太网 3

1．2 以太网流行的原因 3

1．2．1 以太网与令牌环 3

1．2．2 价格取胜 4

1．2．3 DIX贡献出他们唯一的LAN，以太网…… 5

1．3 以太网像钟摆一样摆动 6

1．4 以太网的命名方法 7

1．5 走向千兆以太网 8

第2章 从共享介质到专用介质 10

2．1 最先选用同轴电缆的原因 10

2．2 向结构化布线转变 11

2．3 结构化布线的优点 13

2．4 10BASE-T/100BASE-T的变革 15

2．5 专用介质和千兆以太网 15

2．5．1 桌面UTP布线 16

2．5．2 建筑物和园区主干网：光纤网 17

2．5．3 专用介质 18

第3章 从共享式LAN到专用LAN 19

3．1共享带宽LAN的基本概念 19

3．2 LAN网桥 20

3．2．1 数据链路编址 21

3．2．2 单播地址和组播地址 22

3．2．4 网桥的工作过程 23

3．2．3 全局唯一地址的副产品 23

3．3 交换机是网桥 26

3．4 交换式LAN的基本概念 26

3．4．1 隔离冲突域 26

3．4．2 分段和微分段 27

3．4．3 扩展距离限制 29

3．4．4 增加总容量 29

3．4．5 数据率灵活性 29

3．5 成本与性能 30

3．6 千兆以太网交换机的意义 31

第4章 全双工以太网 33

4．1 以太网是CSMA/CD 33

4．2 为什么使用MAC 33

4．3．1 专用介质 34

4．3 实现全双工的必要因素 34

4．3．2 专用LAN 36

4．4 全双工以太网 37

4．4．1 全双工操作环境 37

4．4．2 半双工操作的子集 38

4．4．3 发送器操作 39

4．4．4 接收器操作 39

4．4．5 帧的最小长度限制 39

4．5 全双工操作的意义 40

4．5．1 排除了半双工以太网中连接长度的限制 40

4．5．2 增加链路容量 40

4．5．3 增加交换机负载 42

4．6 全双工的应用环境 43

4．6．1 交换机到交换机的连接 43

4．6．2 服务器和路由器连接 43

4．6．3 远距离连接 44

4．7 全双工模式在千兆以太网中的应用 45

第5章 帧格式 46

5．1 位/字节顺序的表示方法 46

5．1．1 位序 46

5．1．2 字节顺序 46

5．2 以太网地址 47

5．3 以太网帧 48

5．4 IEEE802.3帧格式1983～1996 49

5．5 IEEE802.3帧格式1997 51

第6章 以太网流量控制 53

6．1 以太网流量控制需求 53

6．1．1 交换机的功能 53

6．1．2 丢帧的影响 53

6．1．5 半双工网络的后退压力 55

6．1．3 端到端流量控制 55

6．1．4 性能价格权衡 55

6．1．6 全双工网络中的显式流量控制 57

6．2 MAC控制 57

6．2．1 MAC控制结构 57

6．2．2 MAC控制帧格式 59

6．3 PAUSE功能 59

6．3．1 PAUSE操作概述 60

6．3．2 PAUSE帧的语义 60

6．3．3 流量控制功能的配置 62

6．4 流量控制的实现问题 63

6．4．1 PAUSE功能的实现 63

6．4．2 流量控制策略及其使用 66

6．5．1 对称式的流量控制 68

6．5．2 非对称式流量控制 68

6．5 流量控制的对称性 68

第7章 以太网的介质无关性 71

7．1 多介质类型的以太网 71

7．2 10Mb/s连接单元接口 72

7．2．1 介质无关性是一个意外产物 72

7．2．2 AUI体系结构 72

7．2．3 AUI设计 73

7．3 100Mb/s介质无关接口 74

7．3．1 MII体系结构 74

7．3．2 MII设计 75

7．4 介质无关性和千兆以太网 76

7．5 介质无关接口总结 76

第8章 自动配置 78

8．1 产生自动配置的动机 78

8．2．2 自动协商范围 79

8．2 UTP系统上的自动协商 79

8．2．1 自动协商的发展 79

8．2．3 自动协商原理 80

8．2．4 自动协商操作 81

8．3 光纤上的自动协商 83

8．4 千兆以太网自动配置 83

第二部分 千兆以太网技术 85

第9章 千兆以太网体系结构及概述 85

9．1 千兆以太网体系结构 85

9．2 千兆以太网技术概述 86

9．2．1 更高层软件和接口 86

9．2．2 MAC操作 86

9．2．3 信号编码 87

9．2．4 物理介质和信令 88

9．2．5 拓扑 90

9．2．6 介质无关接口 91

9．2．8 10/100/1000Mb/s以太网技术移植总结 92

9．2．7 自动协商 92

第10章 千兆以太网介质访问控制 94

10．1 半双工MAC 94

10．1．1 半双工以太网MAC操作 94

10．1．2 半双工操作的限制 97

10．1．3 载波扩展 100

10．1．4 帧突发 101

10．1．5 千兆以太网半双工操作参数 103

10．2．2 全双工MAC的操作 106

10．2．3 千兆以太网全双工操作性参数 106

第16章 其他的技术方案 106

10．2．1 全双工操作的限制 106

10．2 全双工MAC 106

10．3 半双工和全双工千兆以太网的基本原理和目标应用 107

第11章 千兆以太网集线器 109

11．1 中继器 109

11．1．1 中继器操作 110

11．1．2 中继器管理 112

11．1．3 千兆以太网支持的中继器配置 113

11．1．4 共享千兆以太网的性能 114

11．1．6 共享千兆以太网的应用 115

11．1．5 中继器的优缺点 115

11．2 交换式集线器 117

11．2．1 工作组级与园区网级交换机 117

11．2．2 千兆以太网交换机的特点 118

11．2．3 千兆交换机体系结构问题 120

11．2．4 缓冲式分配器 123

11．3 路由式集线器 126

11．3．1 千兆以太网路由 127

11．3．2 快速路径路由功能 128

11．3．3 非快速路径路由 129

第12章 千兆以太网的物理层 131

12．1 物理层的体系结构 131

12．1．1 点到点链路 132

12．1．2 块编码 132

12．1．3 串行器和线路驱动器 133

12．2 1000BASE-X 134

12．2．1 1000BASE-X块编码 135

12．2．2 线路编码 138

12．2．3 物理层接口 138

12．2．4 光纤介质（1000BASE-SX/LX） 141

12．2．5 铜介质（1000BASE-CX） 144

12．2．6 1000BASE-X模式小结 146

12．2．7 自动配置 146

12．3 1000BASE-T 149

12．4 物理层设计准则 150

12．4．1 介质选择 151

12．4．2 全双工链路限制 152

12．4．3 半双工链路限制 153

第13章 千兆以太网标准简介 155

13．1 IEEE802.3是什么？ 155

13．2 IEEE802.3z是什么？ 156

13．3 读者对象 156

13．4 IEEE802.3z标准 158

13．4．1 IEEE802.3z标准结构 158

13．4．2 AUI、MII等的含义 160

13．4．3 体系结构：标准与现实 161

13．4．4 标准条款 162

13．5 正在进行的工作 167

第三部分 千兆以太网应用 169

第14章 应用环境 169

14．1 端站接入点 170

14．1．2 操作系统 171

14．1．1 硬件平台和I/O总线 171

14．1．3 数据率需求 172

14．1．4 介质类型 172

14．1．5 其他特征 172

14．2 局域网互连 173

14．2．1 互连网络层次结构 173

14．2．2 网络互连的功能需求 176

14．2．3 局域网互连产品参考表 181

第15章 性能问题 183

15．1 端到端通信路径 183

15．1．2 磁盘I/O总线 184

15．1．3 应用处理 184

15．1．1 磁盘驱动器 184

15．1．4 协议处理 185

15．1．5 设备驱动程序 186

15．1．6 外设总线 186

15．1．7 网络接口 186

15．1．8 局域网LAN 189

15．1．9 LAN互连技术 190

15．1．10 网络互连设备 191

15．2 测量和提高性能 192

15．2．1 瞬间和平均利用率 193

15．2．2 冲突统计 193

15．2．3 可接受的信道利用率 194

15．2．4 以太网开销 194

16．1．1 总容量与吞吐量 196

16．1 快速以太网 196

16．1．2 距离限制 197

16．1．3 交换快速以太网与共享千兆以太网 197

16．1．4 聚集容量与端-端吞吐量 197

16．1．5 成本与产品成熟性 198

16．1．6 快速以太信道 199

16．2 光纤分布式数据接口FDDI 200

16．2．1 FDDI操作 200

16．2．2 FDDI容量 203

16．2．3 FDDI的优势 203

16．3 高性能并行接口HIPPI 203

16．3．1 HIPPI操作 204

16．3．2 流量控制 204

16．3．3 HIPPI成帧 205

16．3．4 HIPPI物理信令 206

16．3．5 HIPPI与千兆以太网 207

16．4 光纤信道 208

16．4．1 光纤信道技术 208

16．4．2 光纤信道分层和体系结构 209

16．4．3 光纤信道和千兆以太网 211

16．4．4 光纤信道作为千兆以太网的替代品 211

16．5 异步传输模式ATM 211

16．5．1 ATM基础 212

16．5．2 ATM技术 213

16．5．3 使用ATM进行数据通信 217

16．5．4 集成语音、视频和数据 227

16．5．5 ATM：未来的浪潮 229

16．5．6 ATM的优点和缺点 229

附录8B/1OB代码表 231

参考文献 238