以太网历史

一个Intel的家伙列出的Intel在以太网方面的历史：

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Ethernet Standard	Date	Description
Experimental Ethernet	1973[1]	2.94 Mbit/s (367 kB/s) over coaxial cable (coax) bus
Ethernet II (DIX v2.0)	1982	10 Mbit/s (1.25 MB/s) over thick coax. Frames have a Type field. This frame format is used on all forms of Ethernet by protocols in the Internet protocol suite.
IEEE 802.3	1983	10BASE5 10 Mbit/s (1.25 MB/s) over thick coax. Same as Ethernet II (above) except Type field is replaced by Length, and an 802.2 LLC header follows the 802.3 header
802.3a	1985	10BASE2 10 Mbit/s (1.25 MB/s) over thin Coax (a.k.a. thinnet or cheapernet)
802.3b	1985	10BROAD36
802.3c	1985	10 Mbit/s (1.25 MB/s) repeater specs
802.3d	1987	Fiber-optic inter-repeater link
802.3e	1987	1BASE5 or StarLAN
802.3i	1990	10BASE-T 10 Mbit/s (1.25 MB/s) over twisted pair
802.3j	1993	10BASE-F 10 Mbit/s (1.25 MB/s) over Fiber-Optic
802.3u	1995	100BASE-TX, 100BASE-T4, 100BASE-FX Fast Ethernet at 100 Mbit/s (12.5 MB/s) w/autonegotiation
802.3x	1997	Full Duplex and flow control; also incorporates DIX framing, so there's no longer a DIX/802.3 split
802.3y	1998	100BASE-T2 100 Mbit/s (12.5 MB/s) over low quality twisted pair
802.3z	1998	1000BASE-X Gbit/s Ethernet over Fiber-Optic at 1 Gbit/s (125 MB/s)
802.3-1998	1998	A revision of base standard incorporating the above amendments and errata
802.3ab	1999	1000BASE-T Gbit/s Ethernet over twisted pair at 1 Gbit/s (125 MB/s)
802.3ac	1998	Max frame size extended to 1522 bytes (to allow "Q-tag") The Q-tag includes 802.1Q VLAN information and 802.1ppriority information.
802.3ad	2000	Link aggregation for parallel links, since moved to IEEE 802.1AX
802.3-2002	2002	A revision of base standard incorporating the three prior amendments and errata
802.3ae	2003	10 Gbit/s (1,250 MB/s) Ethernet over fiber; 10GBASE-SR, 10GBASE-LR, 10GBASE-ER, 10GBASE-SW, 10GBASE-LW, 10GBASE-EW
802.3af	2003	Power over Ethernet (12.95 W)
802.3ah	2004	Ethernet in the First Mile
802.3ak	2004	10GBASE-CX4 10 Gbit/s (1,250 MB/s) Ethernet over twin-axial cable
802.3-2005	2005	A revision of base standard incorporating the four prior amendments and errata.
802.3an	2006	10GBASE-T 10 Gbit/s (1,250 MB/s) Ethernet over unshielded twisted pair (UTP)
802.3ap	2007	Backplane Ethernet (1 and 10 Gbit/s (125 and 1,250 MB/s) over printed circuit boards)
802.3aq	2006	10GBASE-LRM 10 Gbit/s (1,250 MB/s) Ethernet over multimode fiber
P802.3ar	Cancelled	Congestion management (withdrawn)
802.3as	2006	Frame expansion
802.3at	2009	Power over Ethernet enhancements (25.5 W)
802.3au	2006	Isolation requirements for Power Over Ethernet (802.3-2005/Cor 1)
802.3av	2009	10 Gbit/s EPON
802.3aw	2007	Fixed an equation in the publication of 10GBASE-T (released as 802.3-2005/Cor 2)
802.3-2008	2008	A revision of base standard incorporating the 802.3an/ap/aq/as amendments, two corrigenda and errata. Link aggregation was moved to 802.1AX.
802.3az	2010	Energy Efficient Ethernet
802.3ba	2010	40 Gbit/s and 100 Gbit/s Ethernet. 40 Gbit/s over 1m backplane, 10m Cu cable assembly (4x25 Gbit or 10x10 Gbit lanes) and 100 m of MMF and 100 Gbit/s up to 10 m of Cu cable assembly, 100 m of MMF or 40 km of SMF respectively
802.3-2008/Cor 1	2009	Increase Pause Reaction Delay timings which are insufficient for 10G/sec (workgroup name was 802.3bb)
802.3bc	2009	Move and update Ethernet related TLVs (type, length, values), previously specified in Annex F of IEEE 802.1AB (LLDP) to 802.3.
802.3bd	2010	Priority-based Flow Control. A amendment by the IEEE 802.1 Data Center Bridging Task Group (802.1Qbb) to develop an amendment to IEEE Std 802.3 to add a MAC Control Frame to support IEEE 802.1Qbb Priority-based Flow Control.
802.3.1	2011	MIB definitions for Ethernet. It consolidates the Ethernet related MIBs present in Annex 30A&B, various IETF RFCs, and 802.1AB annex F into one master document with a machine readable extract. (workgroup name was P802.3be)
802.3bf	2011	Provide an accurate indication of the transmission and reception initiation times of certain packets as required to support IEEE P802.1AS.
802.3bg	2011	Provide a 40 Gbit/s PMD which is optically compatible with existing carrier SMF 40 Gbit/s client interfaces (OTU3/STM-256/OC-768/40G POS).
802.3bh	~Mar 2012	A revision of base standard incorporating the 802.3at/av/az/ba/bc/bd/bf/bg amendments, a corrigenda and errata. (Expected to be published as 802.3-2012)
802.3bj	~Mar 2014	Define a 4-lane 100 Gbit/s backplane PHY for operation over links consistent with copper traces on “improved FR-4” (as defined by IEEE P802.3ap or better materials to be defined by the Task Force) with lengths up to at least 1m and a 4-lane 100 Gbit/s PHY for operation over links consistent with copper twin-axial cables with lengths up to at least 5m.

以太网的分类
一、标准以太网

最开始以太网只有10Mbps的吞吐量，它所使用的是CSMA／CD（带有冲突检测的载波侦听多路访问）的访问控制方法，通常把这种最早期的10Mbps以太网称之为标准以太网。以太网主要有两种传输介质，那就是双绞线和同轴电缆。所有的以太网都遵循IEEE 802.3标准，下面列出是IEEE 802.3的一些以太网络标准，在这些标准中前面的数字表示传输速度，单位是“Mbps”，最后的一个数字表示单段网线长度（基准单位是100m），Base表示“基带”的意思，Broad代表“带宽”。

·10Base－5 使用粗同轴电缆，最大网段长度为500m，基带传输方法；

·10Base－2 使用细同轴电缆，最大网段长度为185m，基带传输方法；

·10Base－T 使用双绞线电缆，最大网段长度为100m；

·1Base－5 使用双绞线电缆，最大网段长度为500m，传输速度为1Mbps；

·10Broad－36 使用同轴电缆（RG－59／U CATV），最大网段长度为3600m，是一种宽带传输方式；

·10Base－F 使用光纤传输介质，传输速率为10Mbps；

二、快速以太网（Fast Ethernet）

随着网络的发展，传统标准的以太网技术已难以满足日益增长的网络数据流量速度需求。在1993年10月以前，对于要求10Mbps以上数据流量的LAN应用，只有光纤分布式数据接口（FDDI）可供选择，但它是一种价格非常昂贵的、基于100Mpbs光缆的LAN。1993年10月，Grand Junction公司推出了世界上第一台快速以太网集线器Fastch10／100和网络接口卡FastNIC100，快速以太网技术正式得以应用。随后Intel、SynOptics、3COM、BayNetworks等公司亦相继推出自己的快速以太网装置。与此同时，IEEE802工程组亦对100Mbps以太网的各种标准，如100BASE－TX、100BASE－T4、MII、中继器、全双工等标准进行了研究。1995年3月IEEE宣布了IEEE802.3u 100BASE－T快速以太网标准（Fast Ethernet），就这样开始了快速以太网的时代。

快速以太网与原来在100Mbps带宽下工作的FDDI相比它具有许多的优点，最主要体现在快速以太网技术可以有效的保障用户在布线基础实施上的投资，它支持3、4、5类双绞线以及光纤的连接，能有效的利用现有的设施。

快速以太网的不足其实也是以太网技术的不足，那就是快速以太网仍是基于载波侦听多路访问和冲突检测（CSMA／CD）技术，当网络负载较重时，会造成效率的降低，当然这可以使用交换技术来弥补。

100Mbps快速以太网标准又分为：100BASE－TX 、100BASE－FX、100BASE－T4三个子类。

·100BASE－TX：是一种使用5类数据级无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术。它使用两对双绞线，一对用于发送，一对用于接收数据。在传输中使用4B／5B编码方式，信号频率为125MHz。符合EIA586的5类布线标准和IBM的SPT 1类布线标准。使用同10BASE－T相同的RJ－45连接器。它的最大网段长度为100米。它支持全双工的数据传输。

·100BASE－FX：是一种使用光缆的快速以太网技术，可使用单模和多模光纤（62.5和125um） 多模光纤连接的最大距离为550米。单模光纤连接的最大距离为3000米。在传输中使用4B／5B编码方式，信号频率为125MHz。它使用MIC／FDDI连接器、ST连接器或SC连接器。它的最大网段长度为150m、412m、2000m或更长至10公里，这与所使用的光纤类型和工作模式有关，它支持全双工的数据传输。100BASE－FX特别适合于有电气干扰的环境、较大距离连接、或高保密环境等情况下的适用。

·100BASE－T4：是一种可使用3、4、5类无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术。它使用4对双绞线，3对用于传送数据，1对用于检测冲突信号。在传输中使用8B／6T编码方式，信号频率为25MHz，符合EIA586结构化布线标准。它使用与10BASE－T相同的RJ－45连接器，最大网段长度为100米。

三、千兆以太网

千兆以太网技术作为最新的高速以太网技术，给用户带来了提高核心网络的有效解决方案，这种解决方案的最大优点是继承了传统以太技术价格便宜的优点。

千兆技术仍然是以太技术，它采用了与10M以太网相同的帧格式、帧结构、网络协议、全/半双工工作方式、流控模式以及布线系统。由于该技术不改变传统以太网的桌面应用、操作系统，因此可与10M或100M的以太网很好地配合工作。升级到千兆以太网不必改变网络应用程序、网管部件和网络操作系统，能够最大程度地投资保护，因此该技术的市场前景十分看好。

为了能够侦测到64Bytes资料框的碰撞，Gigabit Ethernet所支持的距离更短。Gigabit Ethernet 支持的网络类型，如下表所示：

传输介质 距离
1000BaseCX Copper STP 25m
1000BaseT Copper Cat 5 UTP 100m
1000BaseSX Multi-mode Fiber 500m
1000BaseLX Single-mode Fiber 3000m

千兆以太网技术有两个标准：IEEE802.3z和IEEE802.3ab。IEEE802.3z制定了光纤和短程铜线连接方案的标准，目前已完成了标准制定工作。IEEE802.3ab制定了五类双绞线上较长距离连接方案的标准。

1. IEEE802.3z

IEEE802.3z工作组负责制定光纤（单模或多模）和同轴电缆的全双工链路标准。IEEE802.3z定义了基于光纤和短距离铜缆的1000Base-X，采用8B/10B编码技术，信道传输速度为1.25Gbit/s，去耦后实现1000Mbit/s传输速度。 IEEE802.3z具有下列千兆以太网标准：

(1) 1000Base-SX

1000Base-SX只支持多模光纤，可以采用直径为62.5um或50um的多模光纤，工作波长为770-860nm，传输距离为220-550m。

(2) 1000Base-LX 2

*多模光纤

1000Base-LX可以采用直径为62.5um或50um的多模光纤，工作波长范围为1270-1355nm，传输距离为550m。

*单模光纤

1000Base-LX可以支持直径为9um或10um的单模光纤，工作波长范围为1270-1355nm，传输距离为5km左右。

(3) 1000Base-CX采用150欧屏蔽双绞线（STP），传输距离为25m。

2. IEEE802.3ab IEEE802.3ab工作组负责制定基于UTP的半双工链路的千兆以太网标准，产生IEEE802.3ab标准及协议。IEEE802.3ab定义基于5类UTP的1000Base-T标准，其目的是在5类UTP上以1000Mbit/s速率传输100m。

IEEE802.3ab标准的意义主要有以下两点：

(1) 保护用户在5类UTP布线系统上的投资。

(2) 1000Base-T是100Base-T自然扩展，与10Base-T、100Base-T完全兼容。不过，在5类UTP上达到1000Mbit/s的传输速率需要解决5类UTP的串扰和衰减问题，因此，使得IEEE802.3ab工作组的开发任务要比IEEE802.3z复杂些。

万兆以太网
　　　万兆以太网规范包含在 IEEE 802.3 标准的补充标准 IEEE 802.3ae 中，它扩展了 IEEE 802.3 协议和 MAC 规范使其支持 10Gb/s 的传输速率。除此之外，通过 WAN 界面子层（WIS：WAN interface sublayer），10千兆位以太网也能被调整为较低的传输速率，如 9.584640 Gb/s （OC-192），这就允许10千兆位以太网设备与同步光纤网络（SONET） STS -192c 传输格式相兼容。
　　· 10GBASE-SR 和 10GBASE-SW 主要支持短波（850 nm）多模光纤（MMF），光纤距离为 2m 到 300 m 。
　　10GBASE-SR 主要支持“暗光纤”（dark fiber），暗光纤是指没有光传播并且不与任何设备连接的光纤。
　　10GBASE-SW 主要用于连接 SONET 设备，它应用于远程数据通信。
　　· 10GBASE-LR 和 10GBASE-LW 主要支持长波（1310nm）单模光纤（SMF），光纤距离为 2m 到 10km （约32808英尺）。
　　10GBASE-LW 主要用来连接 SONET 设备时，
　　10GBASE-LR 则用来支持“暗光纤”（dark fiber）。
　　· 10GBASE-ER 和 10GBASE-EW 主要支持超长波（1550nm）单模光纤（SMF），光纤距离为 2m 到 40km （约131233英尺）。
　　10GBASE-EW 主要用来连接 SONET 设备，
　　10GBASE-ER 则用来支持“暗光纤”（dark fiber）。
　　· 10GBASE-LX4 采用波分复用技术，在单对光缆上以四倍光波长发送信号。系统运行在 1310nm 的多模或单模暗光纤方式下。该系统的设计目标是针对于 2m 到 300 m 的多模光纤模式或 2m 到 10km 的单模光纤模式。  

utp

　　UTP

　　Unshielded Twisted Paired

　　非屏蔽双绞线

　　计算机局域网中的双绞线可分为非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)两大类：STP外面由一层金属材料包裹，以减小辐射，防止信息被窃听，同时具有较高的数据传输速率，但价格较高，安装也比较复杂;UTP无金属屏蔽材料，只有一层绝缘胶皮包裹，价格相对便宜，组网灵活。除某些特殊场合(如受电磁辐射严重、对传输质量要求较高等)在布线中使用STP外，一般情况下我们都采用UTP。现在使用的UTP可分为3类、4类、五类和超五类四种。其中：3类 UTP适应了以太网(10Mbps)对传输介质的要求，是早期网络中重要的传输介质;4类UTP因标准的推出比3类晚，而传输性能与3类UTP相比并没有提高多少，所以一般较少使用;五类UTP因价廉质优而成为快速以太网(100Mbps)的首选介质;超五类UTP的用武之地是千兆位以太网 (1000Mbps)。

　　1991年，美国电子协会EIA（Electronic Industries Association）和电信工业协会TIA联合发布了一个标准EIA/TIA-568，即“商用建筑物电信布线标准”（Commercial Building Telecommunications Cabling Standard）。这个标准规定了用于室内传送数据的无屏蔽双绞线和屏蔽双绞线的标准。随着局域网上数据传送速率的不断提高，EIA/TIA在1995年将布线标准更新为EIA/TIA-A/此标准规定了5个种类的UTP标准（从1类到5类线）。对传送数据来说，现在最常用的是5类线（Category 5 或CAT5）至今已经发展到超5类线。

　　5类线与3类线的最主要区别就是一方面大大增加了每单位长度的绞合次数。3类线的绞合长度是7.5至10cm，而5类线的绞合长度是0.6至0.85cm。另一方面，5类线在绞对间的绞合度笔线对内两根导线的绞合度都经过精心设计。并在生产中加以严格控制，使干扰一定程度上得以抵消，从而提高了线路的传输特性。以下为特性抗阻为100Ω的UTP中的3类线和5类线及150Ω的STP的衰减和近端串扰的比较。

　　每100m长的衰减（dB） 近端串扰（dB）

　　频率(MHz) UTP3类线 UTP5类 150Ω STP UTP3类线 UTP5类 150Ω STP

　　1 2.6 2.0 1.1 41 62 58

　　4 5.6 4.1 2.2 32 53 58

　　16 13.1 8.2 4.4 23 44 50.4

　　25 ----- 10.4 6.2 ----- 41 47.5

　　100 ----- 22.0 12.3 ----- 32 38.5

　　300 ----- ----- 21.4 ----- ----- 31.3

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