千兆以太網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用

譯者序
前言
第一部分   千兆以太網(wǎng)基礎(chǔ)
第1章   千兆網(wǎng)之前的以太網(wǎng) 1
1.1   以太網(wǎng)發(fā)展簡史 1
1.1.1   1973-1982：以太網(wǎng)的產(chǎn)生與DIX聯(lián)
           盟 1
1.1.2   1982-1990：10Mb/s以太網(wǎng)發(fā)展成
           熟 2
1.1.3   1983-1997：LAN橋接與交換 2
1.1.4   1992-1997：快速以太網(wǎng) 2
1.1.5   1996—今：千兆以太網(wǎng) 3
1.2   以太網(wǎng)流行的原因 3
1.2.1   以太網(wǎng)與令牌環(huán) 3
1.2.2   價格取勝 4
1.2.3   DIX貢獻出他們唯一的LAN, 以太
           網(wǎng)...... 5
1.3   以太網(wǎng)像鐘擺一樣擺動 6
1.4   以太網(wǎng)的命名方法 7
1.5   走向千兆以太網(wǎng) 8
第2章   從共享介質(zhì)到專用介質(zhì) 10
2.1   最先選用同軸電纜的原因 10
2.2   向結(jié)構(gòu)化布線轉(zhuǎn)變 11
2.3   結(jié)構(gòu)化布線的優(yōu)點 13
2.4   10BASE-T/100BASE-T的變革 15
2.5   專用介質(zhì)和千兆以太網(wǎng) 15
2.5.1   桌面UTP布線 16
2.5.2   建筑物和園區(qū)主干網(wǎng)：光纖網(wǎng) 17
2.5.3   專用介質(zhì) 18
第3章   從共享式LAN到專用LAN 19
3.1   共享帶寬LAN的基本概念 19
3.2   LAN網(wǎng)橋 20
3.2.1   數(shù)據(jù)鏈路編址 21
3.2.2   單播地址和組播地址 22
3.2.3   全局唯一地址的副產(chǎn)品 23
3.2.4   網(wǎng)橋的工作過程 23
3.3   交換機是網(wǎng)橋 26
3.4   交換式LAN的基本概念 26
3.4.1   隔離沖突域 26
3.4.2   分段和微分段 27
3.4.3   擴展距離限制 29
3.4.4   增加總?cè)萘?29
3.4.5   數(shù)據(jù)率靈活性 29
3.5   成本與性能 30
3.6   千兆以太網(wǎng)交換機的意義 31
第4章   全雙工以太網(wǎng) 33
4.1   以太網(wǎng)是CSMA/CD 33
4.2   為什么使用MAC 33
4.3   實現(xiàn)全雙工的必要因素 34
4.3.1   專用介質(zhì) 34
4.3.2   專用LAN 36
4.4   全雙工以太網(wǎng) 37
4.4.1   全雙工操作環(huán)境 37
4.4.2   半雙工操作的子集 38
4.4.3   發(fā)送器操作 39
4.4.4   接收器操作 39
4.4.5   幀的最小長度限制 39
4.5   全雙工操作的意義 40
4.5.1   排除了半雙工以太網(wǎng)中連接長度的
           限制 40
4.5.2   增加鏈路容量 40
4.5.3   增加交換機負載 42
4.6   全雙工的應(yīng)用環(huán)境 43
4.6.1   交換機到交換機的連接 43
4.6.2   服務(wù)器和路由器連接 43
4.6.3   遠距離連接 44
4.7   全雙工模式在千兆以太網(wǎng)中的應(yīng)用 45
第5章   幀格式 46
5.1   位/字節(jié)順序的表示方法 46
5.1.1   位序 46
5.1.2   字節(jié)順序 46
5.2   以太網(wǎng)地址 47
5.3   以太網(wǎng)幀 48
5.4   IEEE802.3幀格式1983~1996 49
5.5   IEEE802.3幀格式1997 51
第6章   以太網(wǎng)流量控制 53
6.1   以太網(wǎng)流量控制需求 53
6.1.1   交換機的功能 53
6.1.2   丟幀的影響 53
6.1.3   端到端流量控制 55
6.1.4   性能價格權(quán)衡 55
6.1.5   半雙工網(wǎng)絡(luò)的后退壓力 55
6.1.6   全雙工網(wǎng)絡(luò)中的顯式流量控制 57
6.2   MAC控制 57
6.2.1   MAC控制結(jié)構(gòu) 57
6.2.2   MAC控制幀格式 59
6.3   PAUSE功能 59
6.3.1   PAUSE操作概述 60
6.3.2   PAUSE幀的語義 60
6.3.3   流量控制功能的配置 62
6.4   流量控制的實現(xiàn)問題 63
6.4.1   PAUSE功能的實現(xiàn) 63
6.4.2   流量控制策略及其使用 66
6.5   流量控制的對稱性 68
6.5.1   對稱式的流量控制 68
6.5.2   非對稱式流量控制 68
第7章   以太網(wǎng)的介質(zhì)無關(guān)性 71
7.1   多介質(zhì)類型的以太網(wǎng) 71
7.2   10Mb/s連接單元接口 72
7.2.1   介質(zhì)無關(guān)性是一個意外產(chǎn)物 72
7.2.2   AUI體系結(jié)構(gòu) 72
7.2.3   AUI設(shè)計 73
7.3   100Mb/s介質(zhì)無關(guān)接口 74
7.3.1   MII體系結(jié)構(gòu) 74
7.3.2   MII設(shè)計 75
7.4   介質(zhì)無關(guān)性和千兆以太網(wǎng) 76
7.5   介質(zhì)無關(guān)接口總結(jié) 76
第8章   自動配置 78
8.1   產(chǎn)生自動配置的動機 78
8.2   UTP系統(tǒng)上的自動協(xié)商 79
8.2.1   自動協(xié)商的發(fā)展 79
8.2.2   自動協(xié)商范圍 79
8.2.3   自動協(xié)商原理 80
8.2.4   自動協(xié)商操作 81
8.3   光纖上的自動協(xié)商 83
8.4   千兆以太網(wǎng)自動配置 83
第二部分   千兆以太網(wǎng)技術(shù)
第9章   千兆以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)及概述 85
9.1   千兆以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) 85
9.2   千兆以太網(wǎng)技術(shù)概述 86
9.2.1   更高層軟件和接口 86
9.2.2   MAC操作 86
9.2.3   信號編碼 87
9.2.4   物理介質(zhì)和信令 88
9.2.5   拓撲 90
9.2.6   介質(zhì)無關(guān)接口 91
9.2.7   自動協(xié)商 92
9.2.8   10/100/1000Mb/s以太網(wǎng)技術(shù)移植
           總結(jié) 92
第10章   千兆以太網(wǎng)介質(zhì)訪問控制 94
10.1   半雙工MAC 94
10.1.1   半雙工以太網(wǎng)MAC操作 94
10.1.2   半雙工操作的限制 97
10.1.3   載波擴展 100
10.1.4   幀突發(fā) 101
10.1.5   千兆以太網(wǎng)半雙工操作參數(shù) 103
10.2   全雙工MAC 106
10.2.1   全雙工操作的限制 106
10.2.2   全雙工MAC的操作 106
10.2.3   千兆以太網(wǎng)全雙工操作性參數(shù) 106
10.3   半雙工和全雙工千兆以太網(wǎng)的基本原
       理和目標(biāo)應(yīng)用 107
第11章   千兆以太網(wǎng)集線器 109
11.1   中繼器 109
11.1.1   中繼器操作 110
11.1.2   中繼器管理 112
11.1.3   千兆以太網(wǎng)支持的中繼器配置 113
11.1.4   共享千兆以太網(wǎng)的性能 114
11.1.5   中繼器的優(yōu)缺點 115
11.1.6   共享千兆以太網(wǎng)的應(yīng)用 115
11.2   交換式集線器 117
11.2.1   工作組級與園區(qū)網(wǎng)級交換機 117
11.2.2   千兆以太網(wǎng)交換機的特點 118
11.2.3   千兆交換機體系結(jié)構(gòu)問題 120
11.2.4   緩沖式分配器 123
11.3   路由式集線器 126
11.3.1   千兆以太網(wǎng)路由 127
11.3.2   快速路徑路由功能 128
11.3.3   非快速路徑路由 129
第12章   千兆以太網(wǎng)的物理層 131
12.1   物理層的體系結(jié)構(gòu) 131
12.1.1   點到點鏈路 132
12.1.2   塊編碼 132
12.1.3   串行器和線路驅(qū)動器 133
12.2   1000BASE-X 134
12.2.1   1000BASE-X塊編碼 135
12.2.2   線路編碼 138
12.2.3   物理層接口 138
12.2.4   光纖介質(zhì)(1000BASE-SX/LX) 141
12.2.5   銅介質(zhì)(1000BASE-CX) 144
12.2.6   1000BASE-X模式小結(jié) 146
12.2.7   自動配置 146
12.3   1000BASE-T 149
12.4   物理層設(shè)計準(zhǔn)則 150
12.4.1   介質(zhì)選擇 151
12.4.2   全雙工鏈路限制 152
12.4.3   半雙工鏈路限制 153
第13章   千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)簡介 155
13.1   IEEE802.3是什么？ 155
13.2   IEEE802.3z是什么？ 156
13.3   讀者對象 156
13.4   IEEE802.3z標(biāo)準(zhǔn) 158
13.4.1   IEEE802.3z標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu) 158
13.4.2   AUI. MII等的含義 160
13.4.3   體系結(jié)構(gòu)：標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)實 161
13.4.4   標(biāo)準(zhǔn)條款 162
13.5   正在進行的工作 167
第三部分   千兆以太網(wǎng)應(yīng)用
第14章   應(yīng)用環(huán)境 169
14.1   端站接入點 170
14.1.1   硬件平臺和I/O總線 171
14.1.2   操作系統(tǒng) 171
14.1.3   數(shù)據(jù)率需求 172
14.1.4   介質(zhì)類型 172
14.1.5   其他特征 172
14.2   局域網(wǎng)互連 173
14.2.1   互連網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu) 173
14.2.2   網(wǎng)絡(luò)互連的功能需求 176
14.2.3   局域網(wǎng)互連產(chǎn)品參考表 181
第15章   性能問題 183
15.1   端到端通信路徑 183
15.1.1   磁盤驅(qū)動器 184
15.1.2   磁盤I/O總線 184
15.1.3   應(yīng)用處理 184
15.1.4   協(xié)議處理 185
15.1.5   設(shè)備驅(qū)動程序 186
15.1.6   外設(shè)總線 186
15.1.7   網(wǎng)絡(luò)接口 186
15.1.8   局域網(wǎng)LAN 189
15.1.9   LAN互連技術(shù) 190
15.1.10   網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備 191
15.2   測量和提高性能 192
15.2.1   瞬間和平均利用率 193
15.2.2   沖突統(tǒng)計 193
15.2.3   可接受的信道利用率 194
15.2.4   以太網(wǎng)開銷 194
第16章   其他的技術(shù)方案 196
16.1   快速以太網(wǎng) 196
16.1.1   總?cè)萘颗c吞吐量 196
16.1.2   距離限制 197
16.1.3   交換快速以太網(wǎng)與共享千兆以太
             網(wǎng) 197
16.1.4   聚集容量與端-端吞吐量 197
16.1.5   成本與產(chǎn)品成熟性 198
16.1.6   快速以太信道 199
16.2   光纖分布式數(shù)據(jù)接口FDDI 200
16.2.1   FDDI操作 200
16.2.2   FDDI容量 203
16.2.3   FDDI的優(yōu)勢 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成幀 205
16.3.4   HIPPI物理信令 206
16.3.5   HIPPI與千兆以太網(wǎng) 207
16.4   光纖信道 208
16.4.1   光纖信道技術(shù) 208
16.4.2   光纖信道分層和體系結(jié)構(gòu) 209
16.4.3   光纖信道和千兆以太網(wǎng) 211
16.4.4   光纖信道作為千兆以太網(wǎng)的替代
             品 211
16.5   異步傳輸模式ATM 211
16.5.1   ATM基礎(chǔ) 212
16.5.2   ATM技術(shù) 213
16.5.3   使用ATM進行數(shù)據(jù)通信 217
16.5.4   集成語音. 視頻和數(shù)據(jù) 227
16.5.5   ATM：未來的浪潮 229
16.5.6   ATM的優(yōu)點和缺點 229
附錄   8B/10B代碼表 231
參考文獻 238