Fast Ethernet 網路簡介 - 翻轉工作室

有了 CSMA/CD 協定的基本觀念後，接下來介紹目前使用最普遍的 Fast Ethernet 網路。

IEEE 802 工作小組為了提高 Ethernet 網路的傳輸速率，制定了 IEEE 802.3u ... 電腦網路與連結技術：第八章FastEthernet網路 上一頁    下一頁 8-4FastEthernet網路簡介 內容： 8-4-1 FastEthernet網路規範 8-4-2 FastEthernet基本原理 8-4-1Fast Ethernet網路規範 有了CSMA/CD協定的基本觀念後，接下來介紹目前使用最普遍的FastEthernet網路。

IEEE802工作小組為了提高Ethernet網路的傳輸速率，制定了IEEE802.3u的標準規範，希望在不改變原來的通訊協定（IEEE802.3）之下，能將傳輸速率提高到100Mbps，稱之為『高速Ethernet』（FastEthernet）網路或100BaseT。

此外，也希望Ethernet和FastEthernet網路能夠相容，並且兩種網路可以架設於同一個網路環境之下（向下相容）。

首先，我們將FastEthernet（100BaseT）網路特性歸類如下： ●傳輸速率為100Mbps。

●訊框為IEEE802.3CSMA/CD訊框。

●傳輸媒介為無遮蔽雙絞線（UnshieldedTwistPair,UTP）之等級5（Category5）或等級3（Category3）、遮蔽式雙絞線（ShieldedTwistPair,STP）或光纖。

●網路以集線器（100BaseTHub）為主要佈線主幹，最遠距離205公尺。

●通訊協定為CSMA/CD，不提供優先權傳送服務。

●不提供保證傳送延遲時間限制服務。

●頻寬使用不保證公平。

●高負載時碰撞機率大，因此頻寬使用率低。

嚴重碰撞時可能使整個網路癱瘓。

●可適合多媒體資訊傳輸。

在一般負載情況下，100Mbps的傳輸速率已達到即時多媒體資訊傳輸的要求。

●網路容錯性高。

網路架構以集線器為主體，每部工作站都有專屬連線，較容易管理。

連線斷線也不會影響到其他工作站的傳輸。

 8-4-2 FastEthernet基本原理 首先我們來探討FastEthernet網路製作的基本原理。

原來Ethernet的匯流排架構（10Base5、10Base2），不論在網路佈線或管理方面都非常困難，因此，FastEthernet採用集線器的佈線方式（如10BaseT）。

思考如何在10BaseT的架構上來提昇傳輸速率，但必須保留原來的通訊協定。

在IEEE802.3協定裡最重要的規範如下： ●為達到碰撞偵測功能，而將網路最遠之間的來回延遲（Round-TripPropagationDelay）時間規範為51.2μs，也稱為一個時槽（Timeslot）。

●最小訊框時間為一個時槽51.2us。

最小訊框長度為： 最小訊框長度=（時槽）×（傳輸速率）  =(51.2×10-6)×(10×106)=512bits=64Bytes 由上式可知，FastEthernet除了要保留原來IEEE802.3的特性外，也要符合最小訊框長度512位元的限制。

在最小訊框長度不變的前提下，增加了傳輸速率，便需要減少延遲時間（使其小於51.2us），亦是縮短線路傳輸距離來減少延遲時間。

FastEthernet就以10BaseT網路為基礎，而要達到100Mbps的傳輸速率，可以從下列幾個因素來思考： (1)縮短整個網路連線距離：10BaseT最遠距離是500公尺，如果僅採縮短距離來達到100Mbps，其連線距離只剩下50公尺。

這當然不可行，我們還必須再利用其他技術來彌補，於FastEthernet的規範裡，其最遠距離是205公尺。

(2)提高傳輸線品質，以減少訊號傳遞時間的延遲，就可以保留較長的傳輸距離。

為了網路佈線的可行姓，FastEthernet還是希望保留10BaseT的特性，工作站和集線器之間的最遠距離為100公尺，因而採用第五級無遮蔽式雙絞線（Cat-5UTP），並改變傳輸技術，此規範稱為100BaseTx。

。

(3)當然採用光纖為傳輸媒介，不但可以提高傳輸速率，也可以延伸傳輸距離，但大多使用於集線器之間的中繼連線，此規範稱為100BaseFx。

(4)如果保留原來的傳輸媒介（Cat-3UTP）不作任何變更，以增加工作站和集線器之間連線的數量，也可以提高傳輸速率。

原來10BaseT連線就有4對線，但只用到其中2對線。

如4對線都使用的話，也是提昇速率的方法之一，此規範稱之為100BaseT4。

(5)除了改變傳輸媒介並不能滿足FastEthernet的要求（205公尺），還必須改變編碼技術和訊號傳輸技術。

(6)如果我們要在保留10BaseT網路的特性（傳輸媒介、編碼技術、訊號傳輸）的前提下，達到高速網路的話。

另一種方法是提高集線器（Hub）的能力，每一部工作站都連接到集線器，如將集線器更改為交換器，也是提昇整個網路傳輸速率的方法之一，此規範稱之為EthernetSwitch。

以上我們所考慮之提高速率的方法，大多是提昇傳輸媒介傳輸速率，或使用較多的傳輸媒介來分攤傳輸率（在實體層上變更）。

基本上，都沒有修改到原來CSMA/CD的通訊協定和訊框格式。

因此，FastEthernet完全可以和原來Ethernet網路相容，亦可在同一網路上混合架設。

這也是，FastEthernet能夠以最快速度切入市場的主要原因。

翻轉工作室：粘添壽   電腦網路與連結技術： 第一章電腦網路概論 第二章實體層 第三章鏈路層 第四章網路層 第五章傳輸層 第六章 交談層、表現層與應用層 第七章區域網路模型 第八章FastEthernet網路 8-1Ethernet網路緣由 8-2CSMA/CD協定 8-3CSMA/CD 網路規範 8-4FastEthernet網路簡介 8-5FastEthernet通訊結構 8-6EthernetSwitch運作原理 8-7EthernetSwitch網路 8-8習題 第九章GigabitEthernet網路 第十章區域網路連結技術 第十一章ATM電信網路 第十二章ATM網路連結技術 第十三章TCP/IP與Internet連結技術 第十四章廣域網路連結技術與寬頻網路 第十五章WirelessLAN網路 第十六章BluetoothLAN網路 第十七章Token-Bus與Token-Ring網路 第十八章FDDI/CDDI網路     翻轉電子書系列： 資訊與網路安全技術 電子商務安全概論 Java程式設計(一)含程式邏輯 Java 程式設計(二)含物件導向 資料庫系統概論(含邏輯設計) 資料庫程式設計-PHP+MySQL 網路規劃與管理技術 電腦網路與連結技術 TCP/IP協定與Internet網路 Linux伺服器管理-CentOS Unix/Linux系統管理實務