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接入技术千兆以太网应用技术详细说明

时间：2023-06-02 07:43:50 其他范文收藏本文下载本文

接入技术千兆以太网应用技术详细说明（推荐8篇）由网友“呼啦圈”投稿提供，今天小编就给大家整理过的接入技术千兆以太网应用技术详细说明，希望对大家的工作和学习有所帮助，欢迎阅读!

接入技术千兆以太网应用技术详细说明

篇1：接入技术千兆以太网应用技术详细说明

千兆位以太网并不是把我们所知的以太网简单叠加，尽管千兆位以太网应当很容易融入到现有的网络中，而且便于使用和管理，然而这种超负荷的以太网技术需要更加高性能的产品和符合标准，

一、千兆以太网网络的解决

千兆位以太网使用和10Mbps、100Mbps以太网相同的以太网帧，最小帧为64字节,而且也可以工作在半双工模式下，它也使用CSMA/CD介质访问控制机制，为了解决在半双工模式下提供足够大的网络直径，千兆位以太网系统需要增加时间的预算，802.3Z委员会为千兆以太网重新定义了MAC层,采用载波扩展和帧组发来延长短帧在信道上的停留时间以达到扩大距离的方法,将短扩大到达512字节。这样二个站点直接连到千兆以太网中继器上时才能提供200米的总网络直径。但补充扩展位增加了网络上的额外的开销。在实际应用中,采用全双工模式时,不使用CSMA/CD机制。用全双工千兆位以太网系统对任何大小的帧来说都比全双工以太网系统快10倍。

二、千兆以太网联网规范

技术标准：

1、1000BASE-SX就是针对工作于多模光纤上的短波长（850nm）激光收发器而制定的IEEE802.32标准,当使用62.5微米的多模光纤时,连接距离可达260米,当使用50微米的多模光纤时,连接距离可达550米;

2、1000BASE-LX就是针对工作于单模或多模光纤上的长波长(1300nm)激光收发器而制定的IEEE802.3z标准,当使用62.5微米的多模光纤时,连接距离可达440米,当使用50微米的多模光纤时,连接距离可达550米;在使用单模光纤时,连接距离可达3000米;

3、1000BASE-CX就是针对低成本、优质的屏蔽绞合线或同轴电缆的短途铜线缆而制定的IEEE802.3z标准,连接距离可达25米;

4、IEEE802.3ab制定1000BASE-T千兆位以太网物理层标准,它规定100米长的4对Category5非屏蔽绞合线缆的工作方式，

在升迁为千兆位以太网时要按照它的技术规范，不能简单的加入千兆网设备或替换原以太网设备，这是在组网时需注意的。

三、千兆以太网卡

用户在考虑将服务器和强有力的工作站的传输速率提高至1Gbps的时候，必须小心的挑选千兆位以太网NIC。在传输速率达到1Gbps时，其CPU就无法适应网络的吞吐量，除非NIC提供智能主机辅助功能，千兆位以太网上的路由器和现有的低容量交换机也同样如此。

理论上，一个工作站有多少吞吐量要取决于其总线和内存结构，以及其CPU速度，其总线为32位的计算机只能产生1Gbps的通信量，64位的PCI总线具有更高的吞吐量（2Gbps）。

千兆位以太网需要第三代适配器，其主要特色是包括一个执行智能的和主机特有的卸载功能的机械精简指令集计算处理器，进入的数据直接从网上传到主机存储器单元，应用立刻对其进行调整以便访问，这样就消除了包复制过程中的多重中断。

高性能的千兆以太网适配器将对网络的活动给予评判以及构造千兆以太网的解决方案。

四、千兆以太网交换机

随着千兆位的通信流经过局域网主干，交换传输着数据、图形、声音和图象构成的混合信息，主干交换机得发挥高端作用，通信管理、拥挤控制和服务质量（QoS）等问题直到最近才在ATM下得以解决。这些问题又成为千兆网的关心之事。

因此，除了增加带宽以外，千兆位以太网交换机的作用本质上与10Mbps以太网交换机和100Mbps以太网交换机不同。这是这一类产品主要不同之处。

篇2：深度说明千兆以太网交换技术

千兆以太网技术正在逐步的进行提升，除了它原有的兼容性，宽带，廉价，对IP良好的支撑的特点等，还有一些可靠性和扩展性，还有许多大家关注最多的价格问题，都在有着质的飞跃，

目前形式下，广电的宽带城域网承载的都是基于IP的业务，承载IP的平台主要有ATM、千兆以太网、POS、DPT这四种技术。本文不做ATM和千兆以太网承载IP的比较，将会有另一文章专门论述这一课题。 POS最初是用于广域网在SDH上承载IP的技术，也可以用于探光纤上在城域网使用。DPT是 CISCO公司专有的城域网技术。

以太网：IEEE802.3定义了10Mbps的以太网标准，采用载波监听和冲突检测（CSMA／CD）协议，以半双工方式运行。从80年代末开始以太网取得了巨大的成功。10BaseT是运行在3类或更高类别的双绞线上的以太网。

10Base2／5是运行在同轴电缆上的以太网，10BaseFL是运行在光纤上的以太网。由于冲突检测的协议要求一个512位的时间槽保证无错误的检测到冲突，所以以太网的距离覆盖范围受到了限制，10BaseFL最大的覆盖距离为2km，10BaseT在一个网段内的最大覆盖距离为100m。

快速以太网：IEEE802.3u定义了100Mbps的快速以太网标准，它可以用半双工的方式运行 CSMA／CD协议，也可以有全双工的方式。由于快速以太网对以太网的后向兼容性，在90年代的中后期，快速以太网成为局域网中的主流技术。

100BaseTX是运行于5类双绞线上的快速以太网， 100BaseFX是运行于光纤上的快速以太网。对于以半双工方式运行的快速以太网，同样也有距离覆盖范围的限制，并且由于快速以太网以100Mbps的速率运行。

时间槽长度同样是512位，所以它的最大距离覆盖范围是以太网的1／10，为200m。但是对于全双工方式运行的快速以太网，在理论上就不再有距离的限制，而实际受限于电或光信号的衰减。如实际中运行在单模光纤上的100BasFX SMF的全双工快速以太网最大覆盖距离可达20km以上。

半双工以太网的效率问题一直是其弱点，在一个半双工以太网里的工作站（如计算机）数增加到某一门限值后，尽管每个工作站是以 10Mbps速率发送数据，但由于冲突的增加，

每个工作站不得不等待很长时间后才有可能发送数据，因此每个工作站得到的平均可用带宽急剧下降。在全双工的交换式以太网中，CSMA／CD协议中的CD冲突检测机制不再需要，每台工作站可以得到独占的带宽。因此全双工交换式以太网的效率不再取决于网络内的工作站数，而是由以太网帧的长度而决定。

在端口聚合中的多条千兆以太网键路可以实现负载分担，即使其中的一条链路的光纤出现故障，逻辑链路仍会保持正常工作。端口聚会需要较多的光纤来构成，2个端口的端口聚合需要4根光纤，3个端口的聚会需要6根光纤，4个端口的端口聚会需要8根光纤。

1.4.2千兆以太同1＋1备份和很多ATM交换机里实现的ATM物理链路1+1备份相似，千兆以太网也可以实现1十1备份，即在一个千兆路由交换机的接口模块上，对应于一个千兆以太网键路，实际用两个千兆以太网链路来连接，一条千兆以太网链路作为主用键路，另一条则作为备用键路。

当主用链路的光纤出现故障时，千兆路由交换机可以在1ms的时间内把数据切换到备用键路的光纤上传输。在这种1＋1备份方式下，需要用四根光纤来完成1GbPS的传输带宽。每一个千兆以太网链路需要1发1收两根光纤。

如果是用千兆以太网来承载IP业务，那么就可以应用IP路由协议的收敛特性来保证城域网可靠性。使用IP路由，网络拓扑可以比较灵活，可以是星型、环型、网状网，或是它们的混合。

这里顺带指出一点：如果没有使用IP路由，由于生成树协议（SPanning Tree）的作用，千兆以太网即使在物理键路上构成了环型或网状网，在交换机的实际的以太网数据交换也无法构成环状和网状网。

而在环型和网状网的拓扑结构中，即使某条链路或某个网络节点故障，由于迂回路由的存在，整个网络不会瘫痪。城域网中最典型的 IP路由协议是 OSPF，运行OSPF协议的路由器利用Hello信息周期性传递路由器状态。

当发现邻近节点故障后，路由器会重新计算路由，自动找到可迂回的路由，保证网络恢复正常工作。这一过程被称之为路由的收敛。一般OSPF协议的收敛时间大于10秒。与千兆以太网1＋1备份方式相比，OSPF协议从故障中恢复的时间要长很多。

篇3：千兆接入交换机

此次征集到的18款千兆接入交换机中带2个千兆端口的交换机有12款，带1个千兆端口的有6款，参测的带千兆铜线端口的交换机只有2款，千兆端口多为1000Base-SX端口，只有港湾科技的Flexhammer24带一个1000Base-LX端口。这些交换机中EDIMAXES-5224r+、Netcore 7224NSS、Netcore 7224MST、LeapComm GMS5024三款交换机属于可配置交换机，港湾的FlexHammer24、FlexHamm16i，创想公司的ThinkerEX3124A交换机属于第三层交换机。剩下的11款交换机为2层可管理的交换机。

性能优异

总的来说，参测千兆接入交换机的性能整体表现还不错，很多交换机从性能上难分伯仲。Accton ES3526L、EDIMAX ES-5224RM、港湾科技的uHammer24、TCL S4228MF以及紫光网联的Unisnet ES4242MC这5款交换机在百兆和千兆吞吐量以及部分网状测试中均达到100%线速，帧丢失率为0，这5款性能优异的交换机只是在延迟上有一点小小差异，uHammer24的千兆端口延迟最小，但与其他4款最大的差别也仅在2us左右。

非常独特的一款交换机是港湾科技的Flexhammer16i，它的配置为16个10/100FX光纤接口加上两个1000Base-SX端口，由于我们的测试仪没有10/100FX光纤接口卡，所以只能通过光电转换器将光信号转换为电信号连接到测试仪上，这样会对测试结果有一些影响，但总的来说性能表现不错，仅在64字节帧时吞吐量达不到线速，部分网状测试也是只在64字节帧时有丢包现象。

在吞吐量测试中，我们对百兆端口和千兆端口的吞吐量都进行了测试，15款交换机的百兆端口吞吐量都可达到100%线速，只有少数几个交换机在百兆端口吞吐量无法达到100%线速。对于6款只带一个千兆端口的交换机，我们无法测出千兆端口的吞吐量，而对于12款带两个千兆端口的交换机，包括AcctonES3526L、EDIMAX ES-5224R+、EDIMAX ES-5224RM、uHammer24、FlexHammer24、Netcore 7224MST、Netcore 7224NSS、TCL S4228MF、紫光网联Unisnet ES4242MC这9款交换机的千兆端口吞吐量在64、512和1518字节帧的情况下均达到了100%线速。

对于千兆接入交换机来说，我们采取部分网状测试方法，将每个千兆端口对应10个百兆端口，其他百兆端口则实现全网状映射，这种测试方法比吞吐量测试要求更为严格。带1个千兆端口的6款交换机中上海广电应确信Infinite5024、力普LeapComm GMS5524、LeapComm GMS5024保持丢包率为0，带2各千兆端口的交换机中Accton ES3526L、EDIMAX ES-5224RM、港湾科技的uHammer24、TCL S4228MF以及紫光网联的Unisnet ES4242MC 5款交换机表现出众，在这样的条件下依然是丢包率为零，这种结果表现了交换机可以使企业网络承受最大的负载。有些交换机在吞吐量测试时可以达到100%线速，而在部分网状测试中还是有丢包现象产生，比如港湾科技的FlexHammer24在吞吐量测试中表现很好，却在部分网状的512和1518字节帧测试中丢包率达到0.16%和0.5%。

我们对于千兆接入交换机的延迟测试考虑了100M端口同模块、跨模块以及千兆模块三种情况，主要是在100%线速下进行的测试，总的结果是千兆端口的延迟要明显小于百兆端口的延迟。大多数交换机百兆端口同模块与跨模块延迟相差不是很大。

相比较而言，港湾科技的uHammer24交换机在延迟测试中表现最好，它在64、512、1518字节帧下的千兆端口延迟仅为3.56us、7.1us、15.16us。

Back-to-Back测试的结果与吞吐量测试结果基本一致。线端阻塞和错误帧过滤测试的结果各交换机相差无几，此次参测的所有千兆接入交换机都支持这两种功能。

易于安装

所有送测交换机都非常易用。

在电源方面，港湾网络、EDIMAX、创想公司的交换机都在后面板提供了一个电源开关，这是一个非常细心的考虑。而Netcore等公司的交换机在前面板上还提供了Reset按钮，方便交换机进行重新启动。TCL S4226MF、LeapComm GMS5596交换机都提供了直流电源的接口。

我们收到的交换机中，大部分是通过安装千兆扩展模块来提供千兆上联端口的。港湾网络送测的uHammer24、FlexHammer24、FlexHammer16i三款交换机的扩展模块支持热插拔。港湾网络、Accton ES3526L、Trendware TEG-S224M、神州数码D-Link DES3624i和TCL S4226MF、LeapComm GMS5596这几款交换机，扩展模块上都有非常大的拆卸螺钉，徒手就可以完成拆装工作。

神州数码D-Link的3624i、Trendware的TEG-S224M、Netcore的7224NSS和Netcore 7224MST这几款交换机特设了上联用的百兆端口，更多的交换机则支持自动线序的识别。

网管和第三层交换机，都可以支持DHCP、BOOTP两种协议获得网管所需的IP地址。这些网管交换机和三层交换机支持TFTP或FTP协议，当然很多交换机也支持用Xmodem协议下载软件，

变形金刚

送测的千兆分支交换机都有着非常好的可扩展性，说是超级变形金刚并不过分。

在送测的交换机中，有的有多达四个扩展槽。而我们觉得港湾网络的FlexHammer24和FlexHammer16i交换机的两个扩展槽，其可扩展性是最好的。它的两个扩展槽规格一样，可以插入千兆多模、单模、超长波光纤模块、百兆模块和堆叠模块。FlexHammer24在两个扩展槽中全部插入百兆模块的时候，该交换机可以达到此次送测产品中最大的端口密度36个百兆铜线端口。一些交换机，比如创想公司的Thinker 3124A，LeapComm GMS5524、TCL S4228MF交换机都提供了两个专用的百兆扩展端口，可以插入光纤模块。TCL S4226MF，以及LeapComm GMS5596交换机都在后面板提供了三个扩展插槽，其中一个是专门为了插入SNMP的网络管理模块准备的，这是一个非常细心的设计，对于那些暂时对网络管理没有太高要求的用户来说，可以少付一定的费用。

从堆叠方法来看主要有星型和链状堆叠两种方式。神州数码D-Link DES3624和Trendware的TEG-S224M系列是典型的星型堆叠交换机，但是交换机有明显的主从之分，只有主机能插千兆模块。港湾网络的FlexHammer24和FlexHammer16i交换机很灵活，如果插入堆叠交换矩阵就可成为主，插入普通堆叠模块可以作为从。

TCL S4226MF以及LeapComm GMS5596交换机与uHammer 24交换机一样可以支持链状堆叠。其中uHammer24可以支持最大8台机器的堆叠。而前两者最大支持4台的堆叠，在堆叠中不同交换机的千兆端口可以进行链路聚合的设置。

这些交换机在堆叠的情况下可以通过联接主交换机，同时配置堆叠中的其他机器，同时也可以支持用一个IP地址管理堆叠中的所有交换机。港湾的交换机还可以支持一种虚拟堆叠的技术，即用一个IP地址管理多达20台的交换机。

丰富的文档

送测的产品包装箱中文档齐全，但是我们更看重的是交换机中文文档的情况。

有中文说明书的有创想公司、港湾公司、清华紫光网联、上海广电应确信、神州数码D-Link公司、TCL公司。他们的中文说明书印刷非常的精美，一般将硬件安装手册和软件配置手册分开印刷。而且内容非常详实，特别是拿出了一定的篇幅介绍以太网的知识。这些公司这样做的意义不仅仅是方便了国内的大多数工程师，同时也在作着网络知识、网络技术的普及工作。

智能的边缘

在我们测试的交换机中，有三款是具备第三层转发能力的。分别是港湾公司的FlexHammer24和FlexHammer16i，以及创想公司的Thinker 3124A。我们测试了FlexHammer16i交换机的3层性能。这些支持第三层的交换机在功能上比较特殊，比如在组播的时候支持IGMP SNOOPING以外，还支持DVMRP和PIM协议。在安全方面除了支持二层的访问列表还支持第三层的访问列表。在服务质量控制中它还支持WRR和SP的调度机制。

我们收到的大部分交换机都支持广播风暴的控制，而创想公司的Thinker3124A交换机还支持对Flooding的控制。

Flooding的出现是当交换机收到一个帧，而其目的MAC地址在交换机的地址表中没有，交换机遂将该帧以广播的方式发给每个以太网端口。过多的Flooding同样会像广播风暴一样影响交换机和整个网络的性能。

我们收到的交换机都提供了IEEE802.1p的优先级控制。紫光、TCL等交换机把IEEE802.1p的优先级和IEEE 802.1Q的设置结合在了一起，为VLAN提供了服务质量的控制。另外，有些交换机也可以直接设置交换机的某一端口的优先级，我们用IXIA1600尝试验证了这一功能，我们特意让各端口出现拥塞，这时候优先级高的数据流的确没有被丢弃。一般交换机在端口都支持2个优先级队列，港湾公司的交换机在千兆端口支持4个优先级队列。

送测的交换机中，可配置类交换机一般仅仅支持基于端口的VLAN设置。更多的交换机可以同时支持IEEE802.1Q和端口两种VLAN方式。神州数码D-Link的3624i和Trendware的TEG-S224M交换机还支持基于MAC地址广播域的VLAN。

港湾公司的FlexHammer24和FlexHammer16i交换机则能够支持4096个VLAN。网管类交换机支持GARP、GVRP、GMRP协议。在一个大型的以太网络中，并不是所有以太网设备都支持IEEE802.1Q协议，比如一些交换机和网卡。大多数的网管交换机可以对某一端口进行设置，决定是否可以转发没有标记的帧，是否要为没有标记的帧打上标记。或者说将带有标记的帧在转发到不支持IEEE 802.1Q的设备时，去掉标记。而像Netcore的两款交换机虽然本身不支持IEEE 802.1Q，但是可以允许IEEE 802.1Q的帧通过该交换机，特别是在超长帧的情况下。

浏览器在手掌控一切

经过我们分类的这三类交换机的另外一个区别在于，配置型交换机只能够通过串口来访问交换机，察看一些简单的信息。管理型交换机和三层交换机都可以支持SNMP、Telnet、HTTP和串口的方式访问交换机。

大部分交换机都采用了菜单的方式配置交换机。港湾的交换机统一支持HammerOS操作系统，这一操作系统提供了一个命令行式的配置界面，命令风格与Cisco公司的IOS非常相似。操作上很灵活。Accton的3526L交换机独树一帜的支持两种配置界面，菜单和命令行，其命令行界面与IOS也颇为相似。

Web是我们最推崇的配置方法，此次测试的一大亮点是港湾公司，三款交换机的Web配置界面都支持中文，希望国内其他厂商也能够快速的跟进。

篇4：四层千兆接入交换机浅析

不论是在传统的PSTN时代、ATM时代，还是今天的宽带IP时代，在网络边缘提供多种的业务和智能的服务，而在网络核心提供简洁的、高性能的、高可靠性的大容量交换是电信业谙熟的道理，从大型网络设计的角度看，这种做法无疑具备其合理性。

在企业网领域，不论是系统集成商还是用户们也有类似考虑，比如说在网络的骨干仅提供高速、高可靠性、大容量的第三层交换，而仅仅在网络的接入层、分布层划分VLAN。但是在多业务和智能的考虑却略有不同。一方面是因为最早的以太网仅仅是满足最基本的计算机联网工作，多业务、QoS等名词非常罕见。当人们认识到QoS、安全的重要性时，仅仅有一些高端的核心机箱式骨干交换机具备了识别应用、提供QoS和丰富的访问控制的功能。可谓巧妇难为无米之炊！

到，我们看到业内主流的网络厂商分别推出了接入层或者分布层的智能以太网交换机，为广大网络建设者、设计者在网络边缘提供分布式智能服务的产品。《网络世界》编辑部在205月份，在业内率先推出题为《四层交换到桌面》的网络产品购买指南，对这一趋势进行了报道。

时隔半年多，在3Com公司、北京港湾网络技术有限公司、华为技术有限公司的帮助下，《网络世界》评测实验室组织了四层千兆接入交换机的测试，希望您能随我们感受四层千兆接入交换机带来的智能网络边缘D那种善解人意的全新体验！

四层千兆接入交换机是市场上的新锐，类似产品不多，不少面市不久，对于三家公司对我们测试给予的支持深表感谢！

另外，国内外对四层接入交换机的横向评测并不多，以何标准衡量其优劣，没有统一的认识。此次测试没有评出《网络世界》评测实验室编辑选择奖。

关于此次测试的更多信息和结果请见测试网站test.cnw.com.cn。

什么是智能的边缘？

此次参加测试的三款交换机分别是3Com公司的SuperStack 3 Switch4400交换机，华为公司的Quidway S3026E交换机，港湾公司的FlexHammer 5010E。这三款交换机都是24个百兆口加2个千兆上联端口的交换机。其中3Com公司的SuperStack 3 Switch4400交换机、华为公司的Quidway S3026E交换机为2/4层交换机，主要工作在网络的接入层。港湾公司的FlexHammer 5010E交换机为2/3/4层交换机，可以工作在网络的汇聚层，或者是网络的接入层。总体上讲，这三款交换机都服务于网络的边缘。

智能化的网络应该能够根据现今网络上承载的不同应用提供相应的QoS保障，实现一定的网络安全功能，提供完善的网络管理。

以太网和IP技术本身已经提供了QoS的一些功能，比如我们熟知的IEEE802.1P、ToS、DSCP几个协议。很多的网络交换机和路由器也支持对数据包上相关的信息识别提供QoS的功能。但是，仅仅这些还不够。首先，网络终端（比如网卡）和应用程序中支持IEEE802.1P和DSCP协议的产品并不普遍。如果网络设备要真正能够对传输的数据提供QoS服务，就需要对数据包上更多的信息进行识别，比如IP协议的类型、对以太网协议类型、IP地址进行识别，

另外今天主流的应用系统软件都使用TCP/IP协议族完成通信，不同的应用与不同的TCP、UDP端口号相对应，比如我们都非常熟悉的几种应用，WWW浏览对应的是TCP/UDP端口号的80，SNMP网络管理对应的是TCP/UDP的16，而FTP是对应的TCP/UDP端口号的21。网络设备通过对数据包上这些丰富信息的识别，就能够按照不同的应用提供不同的QoS服务和安全控制。

完成对不同应用的数据包加以区分和识别之后，需要交换机能够对这些数据包提供不同的QoS服务。比如在交换机的一些端口发生拥塞的情况下，确保高优先级的数据包能够尽可能不被丢弃、尽快地转发出去。

当然，交换机也可以按照需要禁止一些通信。对四层信息识别可以作更丰富的安全，基于应用的安全，比如防止一些下载的应用。

同时，对于一个大型的网络来说，需要全网实现端到端的QoS策略。工作在边缘的智能交换机在对不同应用的数据包进行识别之后，可以根据QoS策略，为这些数据包打上相应的标记，而其他的网络设备比如核心的网络交换机、连接广域网的路由器则只需通过对这些标记进行识别就能够知道那些高优先级的数据包，并提供相应的QoS服务。

还有一些交换机能够根据不同的应用限制他们的通信速率，确保或限制一些应用对网络带宽的占用。有些交换机还能够在管理的过程中对流经交换机的不同数据流进行监控和统计。

体验什么？

这次测试的第一个部分是验证这些四层接入交换机是否真正能实现网络边缘的智能。

第二部分的测试是希望了解这些四层接入交换机的智能是否会影响性能。比较交换机而言，路由器很早就实现了上述的“智能”，很多路由器都能支持访问列表，可以对数据包的IP地址、IP协议类型、TCP/UDP的端口信息进行识别，并进行相应的处理。但是，很多情况下实际使用这些功能的人并不多，通常的路由器是利用通用CPU和软件实现数据包寻径和转发的，QoS和ACL功能会影响到路由器的性能。（详细的测试方法见23版）

丰富的智能

经过我们的测试，三款交换机都能够提供丰富的智能，特别是可以依据数据包中四层的端口号（UDP和TCP端口号）根据不同的应用提供不同的服务。（这三款交换机的功能可见功能列表）

为了验证交换机在QoS的能力，我们用四个百兆端口向一个百兆端口发送数据包，不断的增加负载造成接收端口的拥塞，来验证交换机的QoS功能。我们分别在交换机开启QoS功能前和开启QoS功能之后进行了测试，测试在拥塞情况下数据包的丢失情况和延迟情况（结果见21版）。如果交换机开启了QoS功能，UDP端口号为21的数据是最低优先级的，UDP端口号为24的为次低优先级的数据包，UDP端口号为26的数据包为次高优先级，UDP端口号为28的数据包是最高优先级。图片中横坐标的百分数代表着每一个端口的负载。在帧丢失率的测试中纵轴代表着丢失数据包的比例，在延迟测试中纵坐标代表着数据包的平均延迟，单位是微秒（msec）。

在横坐标为25%的时候，交换机每一个发送端口的负载都达到了25%，而接收端口达到了100%线速，而当横坐标超过30%以后，在接收端口则出现拥塞，随之开始出现丢包现象，帧丢失率测试图中的红色的曲线开始抬升。当每个输入端口的负载达到100%时测试停止，将有4倍于100Mbps的数据包发送到接收端口，造成极大的拥塞，一般这时候帧丢失测试红色的曲线将停留在75%的刻度值，表示丢弃了75%的数据包。

篇5：宽带LMDS接入技术说明

宽带固定无线接入技术主要有三类，即已经投入使用的多路多点分配业务（MMDS）、直播卫星系统（DBS）以及正处于试验阶段的本地多点分配业务（LMDS），前两者已为人熟知，而LMDS则刚刚兴起，近来才逐渐成为热门的宽带无线接入技术。LMDS是一种微波宽带业务，工作在28GHz频段，在较近的距离上双向传输话音、数据和图像等信息。LMDS采用一种类似蜂窝的服务区结构，将一个需要提供业务的地区划分为若干服务区，每个服务区内设有基站，基站设备经点到多点无线链路与服务区内的用户端通信。每个服务区覆盖范围为几公里至十几公里，并可相互重叠，

LMDS的三个最基本要素为：基站、客户端设备和网络管理系统。基站是处理蜂窝用户所有来往通信的中央集散点，包括室内和户外设备。室内设备为用户与有线或无线骨干网连接提供接口，户外设备包括发射机和接收机，通常安装在发射塔上或屋顶上。这些设备负责收集和传递来往于一个蜂窝或扇区内的所有通信。客户端设备在功能上与基站设备相似，只是结构稍有变化。在客户端，发射机、接收机和天线一般都合并成一个定向性极强的器件。网络管理系统（NMS）负责管理有线与无线网络所提供的业务。理想的网络管理系统应该能够为整个网络提供端对端管理，包括骨干网和客户端。

篇6：智能设备和仪表接入以太网技术的探讨

智能设备和仪表接入以太网技术的探讨

随着社会的发展，现代化发展的越来越快，电子产品也随着各种技术的提高而提高，包括工业控制和因特网的发展，智能设备和仪表接入以太网的技术也已经发展的相当成熟。

本人在这方面由于做过产品，从中有一点经验，特上传到网上，供有意者参考和提点。

由于本人公司的产品要求保密，所以就只讲一些以太网方面的东西。

现在大多数智能设备和仪表都是用RS232和485进行通讯，所以在远程控制上常常会带来一些遗憾。而目前以太网已经很成熟，所以把以太网的线路利用到需要远程控制的系统中去，是一件很不错的事情。而智能设备和仪表都是很底层的东西。所以我们必须了解以太网底层的东西。以实现他们之间的`通讯。

以太网（IEEE802.3）的物理传输帧的格式：目的MAC地址（6个字节）+源MAC地址（6个字节）+类型（2个字节）+数据（n 个字节）+校验位（4个字节）。其中n小于1500个字节。要注意的有以下几点。

1，其中必须注意到MAC地址应该是全球唯一的，（虽然只要不在局域网里不存在相同的MAC地址即可，但制造原则应该是全球唯一。因为谁也不知道到时候相同MAC的网卡会不会会聚一堂。

2，类型（type）是区分所传的以太网包是哪个协议层的数据包，例如是IP包、ARP地址解析包等，不同包有不同的值，0800H 表示数据为IP包，0806H 表示数据为ARP包，814CH是SNMP包,8137H为IPX/SPX包。

3，数据（data）是以太网包里最主要的东西，它所包含的是用户所需要的数据。当然它还有很多种类型的数据，代表着不同的含义。有着不同的用处。

4，校验和，这一项当然对大家来说都不陌生。我也不必来解释。

现在的仪表一般只要10M网卡的速度都可以满足其传输数据的要求，一般方案是利用单片机（本人用的51单片机）、网卡芯片、脉冲变压器等。如果要求更高的速度100M，那么就一般需要ARM和相应的网卡芯片来实现。在这里我做过10M网卡的东西，所以只能讲10M的系统。因为100M的网卡我还没有去设计，需要留到以后。

在10M网卡的系统中。我们一般采用的网卡芯片主要是台湾瑞虞公司的RTL8019AS、RTL8029AS，以及NE8900等芯片。这些芯片的资料网上都可以搜索到，至于具体选用哪个型号的则要看各位的喜好了，相应的典型应用电路网上都可以搜索到。

至于软件方面，则由于单片机处理方面的限制，以能完成所需的基本要求为原则，但几个基本的协议必须要能实现，比如ARP协议、ICMP中的PING 命令、IP协议、UDP或着TCP协议中的一种，因为这是传输数据最基本的要求。各种协议的实现，大家也可以参考TCP/IP协议的书籍。

如果各位有这方面问题可以跟本人联系，以便大家可以互相探讨提高。

本人信箱：cwlchen@sina.com

QQ：17728314

小灵通：0571－87527172

篇7：智能设备和仪表接入以太网技术的探讨

本人在这方面由于做过产品，从中有一点经验，特上传到网上，供有意者参考和提点。

由于本人公司的产品要求保密，所以就只讲一些以太网方面的东西。

现在大多数智能设备和仪表都是用RS232和485进行通讯，所以在远程控制上常常会带来一些遗憾。而目前以太网已经很成熟，所以把以太网的线路利用到需要远程控制的系统中去，是一件很不错的事情。而智能设备和仪表都是很底层的东西。所以我们必须了解以太网底层的.东西。以实现他们之间的通讯。

3，数据（data）是以太网包里最主要的东西，它所包含的是用户所需要的数据。当然它还有很多种类型的数据，代表着不同的含义。有着不同的用处。

4，校验和，这一项当然对大家来说都不陌生。我也不必来解释。

如果各位有这方面问题可以跟本人联系，以便大家可以互相探讨提高。

本人信箱：cwlchen@sina.com

QQ：17728314

小灵通：0571－87527172

篇8：智能小区中的以太网接入技术

随着信息技术突飞猛进地发展，我们的日常生活已逐步融入网络世界，从90年代初期，欧美等经济比较发达的国家就提出了“智能住宅”（Smart Home）的概念。智能建筑已经开始走向智能住宅小区从而进入家庭。在我国，随着宽带接入网技术的普及和住房商品化程度的不断提高，住宅的智能化功能需求变得更加迫切，智能化建筑逐渐扩大到住宅小区。建设部勘察设计司和建设部住宅产业办公室已经开始联合组织实施全国住宅小区智能化技术示范工程，并且于1999年发布了《全国住宅小区智能化技术示范工程建设工作大纲》。现代社会的家庭正在开始追求住宅智能化带来的信息、安全、舒适和方便。智能住宅小区的系统构成更注重于满足住户在安全性、居住环境舒适性、社区服务便利性以及社区管理、网络通信等方面的实现和个性化需求。

智能小区的基本概念和功能

在我国1997年制定的《全国住宅小区智能化系统示范工程建设要点与技术导则》中，对住宅小区的设计提出了以下要求：高度的安全性、舒适的生活环境、便利的通讯方式、综合的信息服务和家庭智能化管理。

智能小区最终将体现为利用计算机网络、自动控制和信息交互管理等信息技术和控制技术,建立一个由物业管理和信息服务中心、通信接入网和家庭智能化系统组成的小区服务与管理集成系统，对各种信息实现全面、实时、有效的接收、传递、采集和监控。智能小区信息系统为运营商和住户提供实现住宅小区智能化、信息化的全面解决方案。它主要涉及家庭信息服务、住宅自动化、小区公共服务和物业管理服务等几个方面

智能住宅小区应用系统的基本功能配置主要包括以下几个方面:

● 信息通讯系统：提供用户话音通信、视频广播、宽带信息服务;

● 安全防范系统：提供小区周界报警系统、居民室内报警及其它各种报警系统;

● 建筑设备监控系统：主要是给排水监控系统及电梯、照明等设备的监控;

● 物业管理系统：实现三表的远程抄表、收费及其他一些小区物业的管理。

智能小区信息系统从功能上可以划分为信息网络子系统和控制网络子系统两部分。

● 信息网络子系统由数据系统、话音系统、CATV系统组成，一方面实现数据、话音和图像的综合接入，另一方面为控制网络子系统提供传输通道，其传输方式灵活，可以是FTTB ＋LAN、ADSL、HFC，也可以是APON或无线等。

● 控制网络子系统可部分或全部利用信息网络子系统实现各种控制信号的传输，完成小区周边管理、家庭智能管理控制等功能。以太网接入技术在智能小区中的应用

目前，宽带接入技术主要有ADSL、HFC、以太网三种技术。ADSL技术充分利用了原有的电话线资源，可以在传送话音的同时，提供上行1.5Mb/s、下行8Mb/s的数据传输。HFC技术充分利用了有线电视网络的资源，可以在传送电视节目的同时，以共享的方式提供上行10Mb /s、下行36Mb/s的数据传输。以太网技术采用五类线可以提供上行10Mb/s、下行10Mb/s的数据传输。由于以太网技术不像ADSL和HFC具有明显的行业壁垒（电信采用ADSL技术，广电采用HFC技术），准入门槛限制少，而且成熟可靠、施工简单、成本低廉。随着我国宽带智能小区建设速度的加快，越来越多的运营商开始采用FTTB＋LAN的方式，即采用以太网＋双绞线（UTP）综合布线来构建小区宽带网络。由于许多家用智能电器设备都提供了以太网接口，可以通过以太网实现家用电器的智能化管理控制。在新建的小区中，越来越多的房地产开发商采用以太网＋双绞线（UTP）综合布线的方式来构建小区宽带网络。

1币蕴网接入技术

以太网接入通常采用二层以太交换机，它工作于数据链路层，提供数据流量控制、传输差错处理、传输介质访问控制等功能。它可以将多个局域网网段连接起来形成更大的局域网。以太网交换机能在端口之间建立多个不同的点对点专用通道，它采用带宽独占模式，大大降低了网络发生拥塞的可能性，显著提高网络的传输效率。其特点为：

● 在由以太网交换机构成的网络中，任意两个节点都能通过以太网交换机建立一条专用通道，其间通信独占该专用通道。

● 使用虚拟局域网VLAN技术，可根据用户的要求将网络划分成若干较小的独立子网，隔离广播风暴，提高网络的效率和安全性。

● 扩展网络的覆盖范围，扩大了网络的直径。

● 通过以太网交换机能够实现多种局域网互联。

小区接入直接面向个人用户，要求能以尽可能低的价格构建小区网络，并以该网络为支撑平台，开展诸如安全管理、物业管理、用户互联、网上购物、视频点播等多种社区智能服务。因此，该网络应是一个具有高带宽、高可靠性、低建设和维护成本的网络。以太网以其良好的扩充性能、简便的施工和低廉的价格等优势完全可以满足以上要求。与国外流行的传统局域网方式的以太网有所不同，智能小区以太网接入是具有中国特色的宽带接入方式，具有以下特点：

● 用户隔离：保障小区用户数据的安全，隔离携带用户个人信息的广播消息，如ARP、DHCP消息等，防止关键设备受到攻击。因此，网络要保证单播地址的帧只有指定用户才能够接收。对于广播地址的帧，需防止被其他用户接收，避免MAC/IP地址仿冒，并防止某些恶意广播包影响用户的正常通信。

● 用户管理：用户必须进行开户登记，通过运营商对用户进行的认证、授权后，才能连接到Internet或小区的应用服务器。杜绝非法用户接入网络，占用网络资源，影响合法用户的使用，并根据用户的属性让用户享有不同服务等级和相应的权利。同时在进行通信时进行计费管理。

● 带宽管理和QoS保证：小区以太网具有带宽控制能力，即保证用户最低接入速率，限制用户最高接入速率。对于需要开展语音、视频组播等对带宽有较高要求的业务，能够提供业务的QoS保证。

● 集中管理和维护：小区以太网具有集中管理功能，小区中心能够监视网络运行和用户对网络的使用状况，避免用户因出现误操作或恶意攻击对网络正常运行带来的影响，能够及时发觉和处理出现的问题。小区的智能化主要体现在家庭交互信息宽带化、安防自动化和物业管理智能化等方面。采用以太网技术构建的小区智能网可以实现利用一个网络将每个住户的家庭终端连接起来，做到功能全、投资少、安装和维护方便，便于进行统一管理和监控。

2毙∏以太接入网络体系结构及实现方案

网络由三级设备组成：楼宇内的楼宇交换机和小区机房的汇接交换机、中心交换机。

中心交换机主要实现网间路由，提供上层IP城域网和各服务器接口。汇接交换机由若干台带多个光接口的交换机组成，主要汇接楼宇交换机的数据流量，以节省上级中心交换机的端口数。楼宇交换机直接连接用户。

以太网最早是作为一种局域网技术出现的，主要应用在企业网中以实现资源的自由共享，而这种资源的自由共享却是运营商不希望的。虽然目前较多的小区网络是用Hub组成的局域网，但可以看到，这只是运营商在初期阶段采取的争夺用户的一个手段。随着市场的成熟以及用户数的增加，运营商要求的网络必定是一个可运营的电信级的网络。因此直接将局域网技术应用到小区接入是不能满足运营商今后要求的，主要原因有以下方面：

● 局域网中的设备如Hub不能隔离广播风暴。当连接的用户较多时，极易产生广播风暴而引起网络的瘫痪；

● 由于局域网是共享式的网络，因此各用户之间的信息没有相互隔离，用户的数据安全得不到保障，易受到恶意访问或攻击；

● Hub没有管理功能，不能对用户进行有效的管理，收费只能采用包月制。用户可自己通过Hub连接更多的用户，使运营商失去部分收入；

因此，将局域网技术应用到小区中时要解决以下问题：

● 用户管理：主要针对用户连接到运营商需要进行开户登记，并且在用户进行通信时对用户进行认证、授权和计费管理，杜绝非法用户接入到网络，占用网络资源，影响到合法用户的使用，并根据用户的属性让用户享有相应的权利。

● 用户信息隔离：主要解决用户数据的安全保障，隔离携带用户个人信息的广播消息，如ARP、DHCP消息等，防止关键设备受到攻击。因此，网络要保证单播地址的帧只有指定用户才能够接收。对于广播地址的帧，需防止被其他个人用户接收，避免MAC/IP地址仿冒，并防止某些恶意消息影响用户的正常通信，

● 集中管理和维护：小区网络应具有集中管理功能，小区中心能够监视网络运行和用户对网络的使用状况，特别是要避免用户因出现误操作或恶意攻击对网络正常运行带来的影响，出现问题应能及时发觉，及时处理。

21 用户管理对于网络运营商来说，用户的认证、计费等管理功能是首要的，为此，小区网络必须具有认证、计费的功能。目前小区网络主要采用包月的月租计费、用户无认证策略。宽带网络与窄带网络不同，由于宽带网业务传送量较大，单位时间内网络数据流量会出现较大区别，计费政策也应进行相应调整。从长远看，随着用户量发展，网络规模不断扩大，业务模式也在不断变化，以符合ISP计费要求计费策略，即以时长/流量和月租的综合计费才能从根本上保护运营商的投资和运营利益。

为了实现用户的认证以及时长/流量的计费，小区网络一般采用动态注册的认证方式。

在动态注册认证的小区以太接入网中，网络设备采用的是管理型二层交换机。这种管理型交换机与非管理型交换机相比增加了许多功能，如支持Rmon、标记VLAN、SNMP、IGMP、IE EE 802.1D协议、支持基于Web的管理、提供QoS保证等等。这些新技术的应用以及动态注册的认证方式使得小区以太接入完全能满足网络运营商的要求，达到电信级的运营标准。

在该方案中，用户之间的隔离通过划分VLAN来实现。为避免部分用户对网络的盗用，在实现用户认证时可以将MAC地址和交换机端口进行绑定。同时网管中心也能密切监视该端口出现的各种数据流量。对于有大量广播包出现的端口，被认为是恶意用户或故障用户，随时关闭端口，以确保网络的正常运行。小区中心是通过动态注册的方式来管理用户的上网、计费。用户在每次使用网络时，需向小区中心的认证服务器发起注册，注册成功后，根据其访问权限，用户将被指定到中心的相应出口，同时开始计费。计费过程中，注册服务器将保持和用户联系，当出现设备死机或掉电情况时，计费系统自动终止该用户的计费。在此过程中，用户的MAC地址与端口是绑定的，一个账户对应一个MAC地址。如果用户更换了网卡，则需重新以初次上网用户进行登录。中心交换机则用本次登录的MAC地址代替以前的MAC地址，始终保证一个账户只能使用一个MAC地址，从而保证网络的安全性。

22 用户信息隔离

VLAN技术的出现使以太网可以划分成多个虚拟网络，各个虚拟网络之间隔离广播信息，有效防止了广播风暴，提高了网络的可靠性和安全性。小区以太接入的安全主要考虑两个方面：一是用户之间的的相互干扰和影响，另一种是因冲突域划分不合理引起的广播风暴。合理划分VLAN可有效解决以上两个问题，具体方法可采用VLAN ＋子网的隔离方式：

子网的划分：汇接交换机一般都是通过一个上连接口连接到小区中心的三层交换机，从小区用户的接入方式来看，每个接入到汇接交换机的用户群可以设置在一个C类子网中。这样，对应于三层交换机端口上的一个IP地址，一个汇接交换机实际上最大可以连接254个用户。VLAN的划分：原则上一个VLAN一个子网。VLAN在不同的交换机上可复用。

VLAN＋子网实现的用户隔离可以较好利用子网的隔离属性，也可节约大量的VLAN数量，最大隔离的用户数量实际上与VLAN数量无关，而与子网的数量有关。当小区采用C类子网进行IP地址分配时，最大用户数量可以达到6万户，完全满足当前小区网络规模要求。

23 集中管理和维护

由于动态注册认证方式的小区以太网采用了管理型交换机，因此，对于网络的集中管理和维护变得简单起来：

管理员可在网络中心通过多种方式进行远程网络设备的管理和维护，如Web登陆、SNMP 协议以及成熟的网管系统。同时，管理员还能通过网络远程开关用户的端口，防止用户端口发出的恶意信息影响整个网络。

用以太网络来构建区智能化系统

小区智能化主要体现在家庭交互信息宽带化、安防自动化和物业管理智能化等方面。计算机网络作为智能化系统的建设重点，必须要宽带化。在宽带网络的基础平台上，可以构筑多种应用系统，例如Internet接入、物业管理、社区服务等。已经发展了几十年的以太网技术，其成熟性、可靠性和标准化程度都非常高，并且具有非常好的可扩展性。因此，以太网技术非常适用于在智能小区中构建宽带接入网络基础平台。

在传统的智能化小区中，信息网络系统、安全防范系统和小区管理系统各自独立，不但增加了不必要的投资，而且在管理、维护上都很麻烦。由于在小区智能化系统中，采用了以太接入技术构建了一个性能优良的以太网宽带接入平台。这样，信息网络系统、安全防范系统和小区管理系统可以统一在一个网络平台上。

采用以太网接入技术的小区智能化系统的功能

小区中以太网络的搭建为构建整个智能化小区提供了一个信息网络平台，可以实现以下功能：

（1）家庭交互信息宽带化

通过家庭信息宽带化网络，我们可以实现高速上网、电子邮箱、VOD点播、电子商务、远程教育、远程医疗/保健、网上游戏、聊天室和家庭办公等等功能，使用户进入一个真正的高速的信息化世界。

（2）安防自动化和物业管理智能化

住户管理可以采用家庭智能控制器来实现各种智能化管理目标，并通过现有的宽带网络传输介质，实现与小区中心管理系统的互连，以减少投资和管理成本。家庭智能控制系统是一个基于以太网络系统的智能住宅控制系统，包括楼宇防盗报警、灾难报警、紧急求助、水电气多表远程自动抄收、家用电器控制等功能的集中管理控制系统。

通过使用家庭智能控制器，可以实现家庭安防自动化和物业管理智能化，提供以下服务：

● 远程抄表：自动抄录电表、水表和煤气表的读数，既节省人力，又提高抄表精确度。根据需要可以方便地对供电实施分时计费，提高电力能源的利用率。

● 住宅安保：系统为住户提供失火报警、盗窃报警、煤气泄漏报警和紧急救助报警。小区管理人员可通过现场工业总线提供24小时不间断集中管理，一旦发生事故能够及时处理。

● 家庭环境监控：住户可以通过住宅自动化系统对家用设备（如照明、空调、电视、窗帘、供暖等）进行远程的监测与控制，也可以通过红外遥控器，关启各种家用设备。

综合布线系统

小区以太网接入综合布线系统采用了一系列高质量的标准材料，以模块化的组合方式，把数据信号系统用统一的传输媒介进行综合。计算机及通信网络均依赖布线系统作为网络连接的物理基础和信息传输的通道。综合布线系统能同时提供用户所需的数据、话音、传真、视像等各种信息服务的线路连接，它使话音和数据通信设备、交换机设备、信息管理系统、设备控制系统以及安全系统彼此相连，也使这些设备与外部通信网络相连接。

● 工作区子系统（Work Area）

目的是实现工作区终端设备与水平子系统之间的连接，由从信息出口到终端设备之间所包括的各种布线设备所组成。工作区常用设备是计算机、电话、报警探头、摄像机、监视器、音响等。

● 水平子系统（Horizontal Cabling）

目的是实现信息插座和管理子系统（跳线架）间的连接，将用户工作区引至管理子系统，并为用户提供一个符合国际标准，满足语音及高速数据传输要求的信息点出口。常用信息插座为RJ45，传输介质为屏蔽、非屏蔽8芯双绞线或光纤.该子系统由一个工作区的信息插座开始，经水平布置到管理区的内侧配线架的线缆所组成。(☆ 编程入门网 ☆)

● 管理子系统（Administration）

本子系统由交连、互连配线架组成。管理点为连接其它子系统提供连接手段。交连和互连允许将通讯线路定位或重定位到建筑物的不同部分，以便能更容易地管理通信线路，使在移动终端设备时能方便地进行插拔。

● 垂直干线子系统（Vertical Backbone Cabling）

目的是实现计算机设备、控制中心与各管理子系统间的连接，是建筑物干线电缆的路由。该子系统通常是两个单元之间，特别是在位于中央点的公共系统设备处提供多个线路设施。

● 设备室子系统（Equipment Room）

主要是由设备间中的电缆、连接器和有关的支撑硬件组成，作用是将计算机、摄像头、监视器等弱电设备互连起来并连接到主配线架上。设备包括计算机系统、网络集线器（Hub ）、网络交换机（Switch）、音响输出设备、闭路电视控制装置和报警控制中心等。

● 建筑群子系统（Campus）

该子系统将一个建筑物的电缆延伸到建筑群的另外一些建筑物中的通信设备和装置上，是综合布线系统的一部分，支持提供楼群之间通信所需的硬件。它由电缆、光缆和入楼处线缆上的过流过压电气保护设备等相关硬件组成，常用介质是光缆。

结束语

以太网技术是目前一种成熟的网络接入技术，从最初的10Base－T到100Base－TX、1000 BaseT一直到即将完成的10G以太网都是使用的同样的物理介质，采用统一的帧格式，有着其它接入技术无法提供的向更高带宽完全平滑过渡的优势，并且不断有新的技术革新。以太网技术在智能小区这个我国的新兴的高科技产业中的应用，必将带来巨大的经济效益和社会效益。