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1 千兆以太网和千兆路由交换机技术( 五 )

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（2）帧突发
帧突发的工作方式如下：对于 DTE发送的第一个小于512byte的帧 ， 依然使用载波扩展到 512byte ， 但随后发送的小于512byte的短帧不再使用载波扩展 ， 而是加入96bit的帧间隔序列 后连续发送短帧 ， 最长可以突发到65536位 。这种做法可以成立的原因在于一个正确配置的网 络环境里 ， 假如某个DTE开始发送数据后 ， 其他 DTE都可以通过载波监听协议检测到其信号并 抑制本身的数据发射 。使用了帧突发的半双工千兆以太网的效率得到了改善 ， 当一个DTE连续 的突发64byte帧并突发持续65536位时 ， 其效率约为72％ 。
1.2.2 全双工千兆以太网MAC层协议
在全双工千兆以太网中 ， 由于每个千兆以太网DTE在通信时独占一个信道 ， 因此不需要考 虑以太网的冲突问题 。自然 ， 全双工千兆以太网也不受时间槽长度的限制 ， 从而也没有距离覆 盖范围的限制 。
与半双工方式相比 ， 全双工千兆以太网的MAC层的区别主要有以下几点：
（1）在接受活动中帧的发送不会被推迟
（2）全双工方式下的冲突指示将被忽略
（3）没有载波扩展 ， 最小帧长度仍为64字节
（4）没有帧突发
在全双工交换式以太网中 ， 假如多个输人端口同时向一个输出瑞口输出数据 ， 那么将会在 输出端口产生拥塞 ， 这时一些输入喘口发送的帧将会被丢弃 。假如在以太网帧上承载的是TCP ／IP协议的数据包 ， 那么TCP的传输机制会自动重发被丢弃的数据包 ， 可以想象每个产生了丢 包的输入端口都将重新发包 ， 引发新一轮的拥塞和丢包 ， 结果是导致网络的吞吐率大幅下降 。为了避免丢包（丢帧）和重发现象的发生 ， IEEE在MAC层引入了802.3x流量控制协议来避免丢 包现象发生 。
流量控制的原理是当交换机检测到发生拥塞的端口之后 ， 就会向输入端口发送暂停帧 ， 通 知其抑制发送的流量 ， 最后达到消除拥塞 。流量控制并不能提高整个交换机的数据吞吐能力 ， 但是避免了在交换机内的丢包现象 。
1.2.3千兆以太网物理层协议
IEEE定义了几种用于不同物理介质的千兆以太网接口 ， 有1000Base－CX ， 1000Base－SX ， 1000Base－LX ， 1000Base－T ， 其中1000Base－CX是用于155Ω平衡同轴电缆上的接口 ， 在实际 中没有真正的产品 ， 1000Base－T是可用于5类或更高类别双绞线的接口 ， 它的标准是IEEE802.3 ab ， 这一标准刚刚于1999年6月发布 ， 现在市场中刚刚推出商用的产品 。
1000Base—SX使用850nm波长激光的接口 ， 只适用于多模光纤 。1000Base－LX使用1300nm 波长激光的接口 ， 适用于单模和多模光纤 。1000Base一SX主要用于校园网和企业网骨干 。1000Base一LX主要应用于城域网 ， 现在城域网中另外一种应用较多的是1000Base一LH的长距离 千兆以太网光接口 ， 一般使用1300nm或1550nm波长的激光 ， 可达到50km以上甚至100km的无中 继传输距离 。
需要非凡指出的是 ， 由于 IEEE给出的是最恶劣传输条件下的千兆以太网传输距离 ， 在实 际应用中 ， 各个厂商的产品的传输距离远远超过标准的规定 ， 如阿尔卡特的PowerRail千兆路 由交换机的1000Base—LX接口在实际测试中可以无中继的传输 22km 。
1.3千兆以太网效率
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 。

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