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第一篇　以太网基本工作原理3

第1章　以太网技术概述3

1.1 以太网的发展简史3

目录3

1.2　什么是以太网？4

1.3 以太网的分类5

1.4 以太网的组成6

1.5　以太网的优越性10

1.5.1　结构简单、成本低廉10

1.5.2　有良好的兼容性能11

1.5.3　充分的网络灵活性11

1.5.4　克服了接入网与干线网之间的瓶颈效应11

1.6　相关名词解释12

1.5.5 实现了LAN与MAN、WAN网络的无缝对接12

第2章　计算机局域网OSI参考模型15

2.1　局域网的基本概念15

2.2　一般局域网拓扑结构15

2.2.1　CSMA/CD总线结构LAN15

2.2.2　令牌总线结构LAN16

2.2.3　令牌环路结构LAN16

2.2.4　星型结构LAN16

2.2.5 网格结构LAN16

2.3　开放式系统互连（OSI）参考模型16

2.3.1　关于开放式系统互连（OSI）参考模型16

2.3.2　各层互连参考模型的七层功能与关系17

2.4.2　介质接入控制（MAC）子层19

2.4　标准局域网分层结构19

2.4.1 逻辑链路控制（LLC）子层19

2.5　局域网的互连20

2.6　相关名词解释21

第3章 以太网介质接入与流量控制规范23

3.1 介质接入与流量控制的基本概念23

3.2　介质接入控制方法23

3.2.1　在IEEE 802.3标准中规范的CSMA/CD以太网介质接入控制方法24

3.2.2　在IEEE 802.3x标准中规范的以太网介质接入控制方法28

3.3 以太网的流量控制28

3.3.1 反压控制方法29

3.3.2　采用IEEE 802.3x实现全双工流量控制的方法29

3.3.3 全双工以太网工作模式下的链路集30

3.4　相关名词解释31

第4章　部分ISO/IEC 8802-3和IEEE 802.3以太网物理层性能标准规范简介33

4.1　规范物理层特性33

4.2 IEEE 802.3标准关于以太网物理层性能规范33

4.3 IEEE 802.3u标准关于快速以太网物理层性能规范34

4.4 IEEE 802.3z/ab标准关于吉比特以太网物理层性能规范34

4.5 IEEE 802.3ae标准关于10吉比特以太网物理层性能规范35

4.6　相关名词解释36

第5章　以太网信号帧结构38

5.1 数据帧38

5.1.1　基本帧结构38

5.1.2　虚拟网采用的一种扩展帧结构39

5.1.4　突发帧序列40

5.1.3 吉比特以太网的帧结构40

5.1.5　IEEE 802.3帧结构41

5.1.6 10吉比特以太网帧结构43

5.1.7　帧间间隙43

5.1.8　碰撞（冲突）与残帧44

5.2　管理帧44

5.2.1　基本管理帧44

5.2.2　暂停帧46

5.3　相关名词解释47

第6章　物理层器件50

6.1　概述50

6.3.2　STA-PHY端口51

6.3.1 MAC-PHY端口51

6.3　物理介质无关接口51

6.2　物理层器件的结构51

6.4 电缆传输介质的相关物理层52

6.4.1　物理编码子层52

6.4.2　物理介质连接子层58

6.4.3 物理介质相关子层60

6.4.4　链路完整性算法67

6.4.5 自动协商功能67

6.4.6 电缆传输介质的物理层器件（PHY）小结69

6.5　光缆传输介质的物理层70

6.5.1　光缆传输介质的物理编码子层70

6.5.2 光缆传输介质的物理介质连接子层70

6.5.3　光缆传输介质的物理介质相关子层71

6.6　相关名词解释74

6.5.4　光缆传输介质物理层小结74

7.1 中继器的分类76

7.2　中继器的基本功能结构76

第7章　中继器技术76

7.3　标准对中继器基本功能的规范77

7.3.1 收发与数据处理功能77

7.3.2　载波侦听和发生碰撞统计功能78

7.3.3　包错误处理79

7.4　碰撞域的拓扑结构79

7.4.1 中继器的拓扑结构79

7.4.2　碰撞域的拓扑规则81

7.5　相关名词解释83

8.2　网络工作站85

8.3　服务器85

第8章 网络节点简介85

8.1 概述85

8.3.1　文件服务器86

8.3.2　打印服务器86

8.3.3　通用服务器86

8.4　网络节点的基本结构86

8.5　计算机软件87

8.5.1　应用软件87

8.5.2　计算机操作系统88

8.5.3 网络协议88

8.6　网络接口89

8.7 网络节点间通过中继器实现通信89

8.5.4 网络接口的驱动程序89

8.8　相关名词解释90

第9章 以太网交换技术92

9.1 网桥的基本概念92

9.1.1 网段内数据帧的传输92

9.1.2 网段间数据帧的传输93

9.1.3 数据帧在多节点间的传输93

9.1.4　节点MAC地址表94

9.1.5 网桥的功能框图95

9.2　交换机与网桥的关系96

9.3 以太网交换机的几种工作模式97

9.3.1　快捷交换技术97

9.3.3　存储转发交换技术98

9.3.2　准快捷交换技术98

9.3.4　混合型交换技术99

9.4　交换机的一般功能框图100

9.4.1　交换机端口功能块100

9.4.2　交换控制功能块101

9.4.3　交换功能块101

9.4.4　存储器区域功能块101

9.5　交换机的性能参数102

9.5.1 转发率和转发等待时间102

9.5.2　交换机的一般性能参数102

9.6　相关名词解释103

10.1.1 路由器与网桥的比较106

第10章　路由器技术106

10.1　路由器与网桥、交换机的同异106

10.1.2　路由器与交换机的比较107

10.2　路由器的分类107

10.3　路由器的基本配置108

10.3.1　接口配置108

10.3.2　路由器支持的协议109

10.3.3　处理器的配置109

10.4　路由器的结构110

10.4.1　单处理器总线型110

10.4.2　多处理器总线型110

10.4.3　多处理器并行交换型110

10.5.3　多媒体业务的介入111

10.5.4　光路由器的开发111

10.5　发展中的路由器111

10.5.2　工作速率不断提高111

10.5.1　结构迅速更新111

10.6 以太网设备功能的比较112

10.7　相关名词解释112

第11章　以太网介质变换技术114

11.1 概述114

11.2　工作特点114

11.3　主要技术参数116

11.3.1 以太网接口参数116

11.3.4 安全与可靠性要求117

11.4 工作原理117

11.3.2 电接口要求117

11.3.3　光接口要求117

11.4.1 简单双绞线对／光缆以太网介质变换器118

11.4.2　功能齐全的物理层介质变换器120

11.5 以太网10/100Mbit/s速率介质变换器工作原理121

11.6 以太网介质变换器的应用实例122

11.7　相关名词解释123

本篇参考文献124

第二篇　以太网相关设备129

第12章　以太网介质接入控制器129

12.1　ST201型快速以太网控制器129

12.1.1　主要特点129

12.1.3　功能框图130

12.1.2　一般说明130

12.1.4　功能说明131

12.2　FEM型快速以太网介质接入控制器133

12.2.1　FEM型控制器发送机133

12.2.2　FEM型控制器接收机135

12.3　PE-GMACO型吉比特以太网介质控制器135

12.3.1　主要特点136

12.3.2　功能框图136

12.3.3　框图说明136

12.4　相关名词解释137

第13章 中继器设备139

13.1 中继器设备的一般结构139

13.1.1　可层叠式中继器设备139

13.2　中继器设备的共同特征140

13.1.2　基于底盘式中继器设备140

13.3 中继器硬件系统设备组成141

13.4　DP83850C型中继器接口控制器142

13.4.1　接口概述142

13.4.2　接口特点143

13.5　DP83856B型100Mbit/s中继器数据库芯片144

13.5.1　一般描述144

13.5.2　主要特点145

13.5.3 系统工作框图145

13.6　DP83840A型10/100Mbit/s以太网物理层器件146

13.6.1　一般描述146

13.6.2　主要特点147

13.6.3 系统工作框图147

13.7.1 一般描述148

13.7　DP83223型双绞线对高速网络收发器芯片148

13.7.2　主要特点149

13.7.3　系统连接框图149

13.8　相关名词解释149

第14章 网络接口控制器151

14.1 概述151

14.2　网络接口控制器（网卡）的分类151

14.2.1　服务器网卡151

14.2.2　工作站点网卡152

14.3　网络接口控制器（网卡）的硬件组成153

14.4　网络接口控制器（网卡）的软件153

14.5 网络接口控制器（网卡）与操作系统环境154

14.6　网络接口控制器（网卡）总线结构与传输模式154

14.6.1 外设部件互连（PCI）总线标准154

14.6.3　总线的几种传输模式155

14.6.2　工业标准结构总线标准ISA和扩充的工业标准结构总线标准EISA155

14.7　网络接口控制器（网卡）相关芯片及其实际构成实例156

14.7.1 ML6692型带MII的100Base-TX PHY芯片156

14.7.2　ML6696型100Base-X光纤物理层芯片158

14.7.3 DP83815型10/100Mbit/s集成PCI总线以太网MAC和PHY芯片159

14.8　相关名词解释161

第15章　交换机162

15.1　RJ-017型网桥芯片162

15.1.1　RJ-017型网桥芯片的特点162

15.1.2　概述162

15.1.3　RJ-017型网桥芯片的应用实例163

15.2　RTL8308B型芯片164

15.2.1　主要特点164

15.2.2　一般描述165

15.2.3　RTL8308B型芯片框图166

15.2.4　RTL8308B型芯片的应用166

15.3　MTD505型5端口10/100Mbit/s以太网交换机芯片167

15.3.1　芯片特点167

15.3.2　一般描述167

15.3.3　MTD505型芯片功能框图与在系统中的应用167

15.4　IP178型8端口交换机芯片168

15.4.1 芯片特点168

15.4.2 一般概况169

15.4.3　IP178型芯片功能框图170

15.4.4　IP178型芯片功能描述170

15.5　相关名词解释172

16.1.2　光电器件的选择174

16.1.1　方案的考虑174

第16章 以太网介质变换器设备174

16.1 在以太网介质变换器的制造与调试中应考虑的几个问题174

16.1.3 印制电路板设计中应考虑的问题176

16.1.4 以太网介质变换器的组装与检测177

16.1.5 以太网介质变换器的整机产品测试178

16.2　Micro Liner公司的ML6651型快速以太网介质变换器芯片180

16.2.1 概况180

16.2.2　框图180

16.2.3　ML6651型快速以太网介质变换器芯片的应用181

16.3 IP113型10/100Base-TX/FX变换器芯片181

16.3.1　概述181

16.3.2　特点182

16.3.3 功能框图182

16.4　相关名词解释183

16.3.4 IP113芯片的应用183

本篇参考文献184

第三篇　以太网网络建设与管理189

第17章　以太网的传输介质189

17.1 电缆189

17.1.1 电缆的传输特性189

17.1.2 电缆传输介质的分类190

17.2　光缆193

17.2.1　光纤的传输特性194

17.2.2　多模光纤195

17.2.3　单模光纤195

17.3.2　AUI型连接器197

17.3 以太网电气连接器197

17.3.1　RJ-45型连接器197

17.3.3　MII型连接器198

17.4　光无源器件199

17.4.1　光纤连接器199

17.4.2　光纤耦合器200

17.4.3　光波分复用器200

17.5　相关名词解释201

第18章 以太网网络组成及其主要性能203

18.1 网络的一般性能参数203

18.1.1 网络采用的技术与标准203

18.1.2　网络的拓扑结构与规模203

18.1.3 网络的划分204

18.1.4　网络采用的设备和传输介质206

18.1.5　网络采用的介质接入方式和流量控制技术206

18.1.6 网络采用的供电方式207

18.2　网络的主要传输性能参数208

18.2.1 网络的最大效率和最大吞吐量208

18.2.2　网络的可利用率210

18.2.3 网络拥塞与丢包率211

18.3　用户要求网络传输的信息量与网络性能的关系212

18.4　网络的安全性和可靠性212

18.4.1 网络的安全性能212

18.4.2　网络的可靠性能213

18.5.1　管理网络的基本要求214

18.5.2　管理网络的基本组成214

18.5　网络的管理214

18.6　以太网的供电系统215

18.6.1 以太网供电系统分类215

18.6.2　IEEE 802.3af新标准217

18.7　相关名词解释222

第19章　以太网的网络管理系统224

19.1　网络管理的基本概念224

19.1.1　管理标准接口224

19.1.2 网络管理使用的SNMP225

19.1.3　管理数据库226

19.2　网络管理协议227

19.2.1 一般概况227

19.2.2　SNMPv1版本228

19.2.3　SNMPv2版本232

19.2.4　SNMP的管理与安全性235

19.2.5　SNMPv3版本236

19.3　管理信息库237

19.3.1　MIB-II管理信息库237

19.3.2　RMON MIB管理信息库239

19.4　相关名词解释243

第20章　以太网与城域网（MAN）、广域网（WAN）和干线网之间的连接246

20.1　概述246

20.2　基于PDH网络的以太网247

20.2.1　PDH体制物理层概况247

20.2.2　基于PDH网络的以太网的基本工作原理249

20.2.3　实现以太网帧信号在PDH网络上传输的芯片251

20.3.1　链路层适配协议254

20.3 以太网帧信号在同步体制／波分复用干线网上的传输254

20.3.2　基于SDH/WDM的以太网MAC帧的协议构架255

20.3.3　SDH/WDM协议构架物理层256

20.3.4　封装262

20.3.5　基于SDH/WDM的吉比特以太网功能单元267

20.3.6　使用LAPS/GFP协议实现Ethernet over SDH/SONET的芯片268

20.4　相关名词解释269

第21章　10吉比特以太网技术与应用272

21.1 绪言272

21.2　10吉比特（10GbE）以太网标准272

21.2.1 10吉比特以太网IEEE 802.3ae标准概述273

21.2.2　10吉比特以太网连接单元接口274

21.2.4　物理层276

21.2.3　物理介质相关子层276

21.2.5　局域网物理层和广域网物理层277

21.2.6　10吉比特以太网帧结构280

21.2.7　网络的监控与管理281

21.3　10吉比特以太网网络构件282

21.3.1 10吉比特以太网对于光缆与光源的要求282

21.3.2　10吉比特以太网对于光收发模块设计中应考虑的几个问题283

21.3.3 10吉比特以太网光收发模块原理框图285

21.3.4　10吉比特以太网介质接入控制器290

21.4　10吉比特以太网技术的优越性291

21.5　10吉比特以太网技术的应用293

21.5.1 10吉比特以太网技术在局域网中的应用293

21.5.2 10吉比特以太网技术在城域网中的应用294

21.5.3 10吉比特以太网技术在存储域网中的应用296

21.5.4　10吉比特以太网技术在广域网中的应用297

21.6　结束语298

21.7　相关名词解释299

第22章　无线以太网技术与应用300

22.1 无线以太网的发展概况300

22.2　无线以太网链路层与物理层的安排302

22.2.1　局域网与开放系统互连（OSI）参考模型302

22.2.2 无线以太网的数据链路层303

22.2.3　物理层特性304

22.3　无线以太网MAC帧结构305

22.4　无线以太网网元设备306

22.4.1 无线以太网网络接口卡307

22.4.2　无线接入点（AP）设备310

22.4.3　无线以太网网桥313

22.5　无线以太网拓扑结构316

22.5.1　结构化接入网络316

22.5.2　对等网络318

22.5.3 中继网络319

22.6　无线以太网网络性能321

22.6.1　工作频段321

22.6.2　无线接口321

22.6.3　传输数据速率和最大吞吐量323

22.6.4　介质接入方式324

22.6.5　扫描类型325

22.6.6 网络的最大网径326

22.6.7 网络的安全保密性326

22.6.8　网络的服务质量329

22.6.9　抗干扰和抗衰落性能330

22.6.10　网络的供电系统330

22.7　网络的管理330

22.7.1　管理网络的基本要求330

22.7.2 电源管理332

22.8　无线以太网的标准概要333

22.8.1 IEEE 802.11标准系列333

22.8.2　IEEE 802.11的最初标准334

22.8.3　IEEE 802.11a标准简介335

22.8.4　IEEE 802.11b标准简介336

22.8.5　IEEE 802.11g标准简介337

22.8.6　HiperLAN2标准简介338

22.8.7　IrDA标准简介339

22.9　无线以太网兼容性联盟公布的Wi-Fi认证部分公司产品340

22.10　结束语344

22.11 相关名词解释346

第23章 以太网与因特网、SDH/WDM网络的连接350

23.1　序言350

23.2　PoS技术与EoS技术的比较351

23.2.1　EoS技术要点351

23.2.2　PoS技术要点352

23.2.3　PoS和EoS协议栈的比较353

23.3 PoS技术354

23.3.1 PoS对应的物理层354

23.3.2 PoS的成帧过程361

23.3.4 PoS的同步与扰码363

23.3.3 PoS的带宽利用率363

23.3.5 PoS连接网络的有效性与可靠性能364

23.3.6 PoS连接网络的管理性能368

23.3.7 PoS的应用368

23.4 PPP协议369

23.4.1 PPP要点370

23.4.2 链路层帧结构370

23.4.3 物理层接口标准371

23.4.4 实现点到点链路通信的过程372

23.5 结束语373

23.6 相关名词解释374

24.1 以太网工程设计377

24.1.1 序言377

第24章 以太网工程设计与施工377

24.1.2 以太网工程总体设计步骤378

24.1.3 以太网工程设计要求383

24.2　以太网工程施工394

24.2.1　机房设备的安装394

24.2.2　光缆的敷设396

24.2.3　楼内子网络的安装399

24.3 以太网工程的调试与验收402

24.3.1 以太网工程的调试402

24.3.2 以太网工程的验收406

24.4　相关名词解释407

本篇参考文献409

附录　英汉以太网相关缩略语对照414