乙太網接口概述
定義
乙太網( Ethernet )是目前套用最廣泛的區域網路通訊方式,同時也是一種協定。乙太網協定定義了一系列軟體和硬體標準,從而將不同的計算機設備連線在一起。乙太網( Ethernet )設備組網的基本元素有交換機、路由器、集線器、光纖和普通網線以及乙太網協定和通訊規則。乙太網中網路數據連線的連線埠就是乙太網接口。
乙太網接口TCP/IP協定
乙太網協定定義了一系列軟體和硬體標準,從而將不同的計算機設備連線在一起,下面介紹一下乙太網接口TCP/IP協定。
TCP/IP協定棧組成:整個通信網路的任務,可以劃分成不同的功能塊,即抽象成所謂的 ” 層” 。用於網際網路的協定可以比照TCP/IP參考模型進行分類。TCP/IP協定棧起始於第三層協定IP(網際網路協定) 。所有這些協定都在相應的RFC文檔中討論及標準化。重要的協定在相應的RFC文檔中均標記了狀態: “必須“ (required) ,“推薦“ (recommended) ,“可選“ (elective) 。其它的協定還可能有“ 試驗“(experimental) 或“ 歷史“(historic) 的狀態。
必須協定是指所有的TCP/IP套用都必須實現IP和ICMP。對於一個路由器(router) 而言,有這兩個協定就可以運作了,雖然從套用的角度來看,這樣一個路由器意義不大。實際的路由器一般還需要運行許多“推薦“使用的協定,以及一些其它的協定。ICMP 協定主要用於收集有關網路的信息查找錯誤等工作。
推薦協定是指每一個套用層(TCP/IP參考模型的最高層) 一般都會使用到兩個傳輸層協定之一: 面向連線的TCP傳輸控制協定和無連線的包傳輸的UDP用戶數據報文協定。其它的一些推薦協定有:
•TELNET (Teletype over the Network, 網路電傳) ,通過一個終端(terminal)登入到網路(運行在TCP協定上)。
•FTP (File Transfer Protocol, 檔案傳輸協定) ,由名知義(運行在TCP協定上) 。
•SMTP (Simple Mail Transfer Protocol,簡單郵件傳輸協定) ,用來傳送電子郵件(運行在TCP協定上) 。
•DNS (Domain Name Service,域名服務) ,用於完成地址查找,郵件轉發等工作(運行在TCP和UDP協定上) 。
•ECHO (Echo Protocol, 迴繞協定) ,用於查錯及測量應答時間(運行在TCP和UDP協定上) 。
•NTP (Network Time Protocol,網路時間協定) ,用於網路同步(運行在UDP協定上) 。
•SNMP (Simple Network Management Protocol, 簡單網路管理協定) ,用於網路信息的收集和網路管理。
•BOOTP (Boot Protocol,啟動協定) ,套用於無盤設備(運行在UDP協定上)
•可選協定最常用的一些有:
•支撐全球資訊網WWW的超文本傳輸協定HTTP,
•動態配置IP位址的DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol,動態主機配置協定),
•收郵件用的POP3 (Post Office Protocol, version 3, 郵局協定) ,
•用於加密安全登入用的SSH (Secure Shell,用於替代安全性差的TELNET) ,
•用於動態解析乙太網硬體地址的ARP (Address Resolution Protocol,地址解析協定) 。
乙太網網路接口類型
下面介紹幾種常見的乙太網接口類型。
SC光纖接口
SC光纖接口在100Base-TX乙太網時代就已經得到了套用,因此當時稱為100Base-FX(F是光纖單詞fiber的縮寫),不過當時由於性能並不比雙絞線突出但是成本卻較高,因此沒有得到普及,現在業界大力推廣千兆網路,SC光纖接口則重新受到重視。
光纖接口類型很多,SC光纖接口主要用於區域網路交換環境,在一些高性能乙太網交換機和路由器上提供了這種接口,它與RJ-45接口看上去很相似,不過SC接口顯得更扁些,其明顯區別還是裡面的觸片,如果是8條細的銅觸片,則是RJ-45接口,如果是一根銅柱則是SC光纖接口 。
RJ-45接口
這種接口就是我們現在最常見的網路設備接口,俗稱“水晶頭”,專業術語為RJ-45連線器,屬於雙絞線乙太網接口類型。RJ-45插頭只能沿固定方向插入,設有一個塑膠彈片與RJ-45插槽卡住以防止脫落。這種接口在10Base-T乙太網、100Base-TX乙太網、1000Base-TX乙太網中都可以使用,傳輸介質都是雙絞線,不過根據頻寬的不同對介質也有不同的要求,特別是1000Base-TX千兆乙太網連線時,至少要使用超五類線,要保證穩定高速的話還要使用6類線 。
FDDI接口
FDDI是目前成熟的LAN技術中傳輸速率最高的一種,具有定時令牌協定的特性,支持多種拓撲結構,傳輸媒體為光纖。光纖分散式數據接口(FDDI)是由美國國家標準化組織(ANSI)制定的在光纜上傳送數位訊號的一組協定。FDDI使用雙環令牌,傳輸速率可以達到100Mbps。CCDI是FDDI的一種變型,它採用雙絞銅纜為傳輸介質,數據傳輸速率通常為 100Mbps。FDDI-2是FDDI的擴展協定,支持語音、視頻及數據傳輸,是FDDI 的另一個變種,稱為 FDDI 全雙工技術(FFDT),它採用與 FDDI 相同的網路結構,但傳輸速率可以達到 200Mbps 。
由於使用光纖作為傳輸媒體具有容量大、傳輸距離長、抗干擾能力強等多種優點,常用於城域網、校園環境的主幹網、多建築物網路分布的環境,於是FDDI接口在網路骨幹交換機上比較常見,現在隨著千兆的普及,一些高端的千兆交換機上也開始使用這種接口 。
AUI接口
AUI接口專門用於連線粗同軸電纜,早期的網卡上有這樣的接口與集線器、交換機相連組成網路,現在一般用不到了。AUI接口是一種“D”型15針接口,之前在令牌環網或匯流排型網路中使用,可以藉助外接的收發轉發器(AUI-to-RJ-45),實現與10Base-T乙太網絡的連線 。
BNC接口
BNC是專門用於與細同軸電纜連線的接口,細同軸電纜也就是我們常說的“細纜”,它最常見的套用是分離式顯示信號接口,即採用紅、綠、藍和水平、垂直掃描頻率分開輸入顯示器的接口,信號相互之間的干擾更小。現在BNC基本上已經不再使用於交換機,只有一些早期的RJ-45乙太網交換機和集線器中還提供少數BNC接口 。
Console接口
可進行網路管理的乙太網交換機上一般都有一個“Console”連線埠,它是專門用於對交換機進行配置和管理的。通過Console連線埠連線並配置交換機,是配置和管理交換機必須經過的步驟。因為其他方式的配置往往需要藉助於IP位址、域名或設備名稱才可以實現,而新購買的交換機顯然不可能內置有這些參數,所以Console連線埠是最常用、最基本的交換機管理和配置連線埠。
不同類型的交換機Console連線埠所處的位置並不相同,有的位於前面板,而有的則位於後面板。通常是模組化交換機大多位於前面板,而固定配置交換機則大多位於後面板。在該連線埠的上方或側方都會有類似“CONSOLE”字樣的標識。除位置不同之外,Console連線埠的類型也有所不同,絕大多數交換機都採用RJ-45連線埠,但也有少數採用DB-9串口連線埠或DB-25串口連線埠。無論乙太網交換機採用DB-9或DB-25串列接口,還是採用RJ-45接口,都需要通過專門的Console線連線至配置方計算機的串列口。
與乙太網交換機不同的Console連線埠相對應,Console線也分為兩種:一種是串列線,即兩端均為串列接口(兩端均為母頭),兩端可以分別插入至計算機的串口和交換機的Console連線埠;另一種是兩端均為RJ-45接頭(RJ-45toRJ-45)的扁平線。
由於扁平線兩端均為RJ-45接口,無法直接與計算機串口進行連線,因此,還必須同時使用一個RJ-45toDB-9(或RJ-45to DB-25)的適配器。通常情況下,在交換機的包裝箱中都會隨機贈送這么一條Console線和相應的DB-9或DB-25適配器 。