3 关于网络间的冲突
现在交换机的普及使得交换网络的普及,使得冲突域网络少了很多,极大地提高了网络的带宽 。但是如果用HUB,或者共享带宽接入Internet 的时候还是属于冲突域网络,有冲突碰撞的 。交换机和HUB 最大的区别就是:一个是构建点到点网络的局域网交换设备,一个是构建冲突域网络的局域网互连设备 。我们的 PHY 还提供了和对端设备连接的重要功能并通过LED 灯显示出自己目前的连接的状态和工作状态让我们知道 。当我们给网卡接入网线的时候,PHY 不断发出的脉冲信号检测到对端有设备,它们通过标准的"语言"交流,互相协商并却定连接速度、双工模式、是否采用流控等 。通常情况下,协商的结果是两个设备中能同时支持的最大速度和最好的双工模式 。这个技术被称为Auto Negotiation 或者NWAY,它们是一个意思--自动协商 。
4 PHY 的输出部分
现在来了解 PHY 的输出后面部分 。一颗CMOS 制程的芯片工作的时候产生的信号电平总是大于0V 的(这取决于芯片的制程和设计需求),但是这样的信号送到100 米甚至更长的地方会有很大的直流分量的损失 。而且如果外部网现直接和芯片相连的话,电磁感应(打雷)和静电,很容易造成芯片的损坏 。再就是设备接地方法不同,电网环境不同会导致双方的0V 电平不一致,这样信号从A传到B,由于A 设备的0V 电平和B 点的0V 电平不一样,这样会导致很大的电流从电势高的设备流向电势低的设备 。我们如何解决这个问题呢?这时就出现了 Transformer(隔离变压器)这个器件 。它把PHY 送出来的差分信号用差模耦合的线圈耦合滤波以增强信号,并且通过电磁场的转换耦合到连接网线的另外一端 。这样不但使网线和PHY 之间没有物理上的连接而换传递了信号,隔断了信号中的直流分量,还可以在不同0V 电平的设备中传送数据 。隔离变压器本身就是设计为耐 2KV~3KV 的电压的 。也起到了防雷感应(我个人认为这里用防雷击不合适)保护的作用 。有些朋友的网络设备在雷雨天气时容易被烧坏,大都是PCB 设计不合理造成的,而且大都烧毁了设备的接口,很少有芯片被烧毁的,就是隔离变压器起到了保护作用 。
5 关于传输介质
隔离变压器本身是个被动元件,只是把PHY 的信号耦合了到网线上,并没有起到功率放大的作用 。那么一张网卡信号的传输的最长距离是谁决定的呢?一张网卡的传输最大距离和与对端设备连接的兼容性主要是 PHY 决定的 。但是可以将信号送的超过100 米的PHY 其输出的功率也比较大,更容易产生EMI 的问题 。这时候就需要合适的Transformer 与之配合 。作PHY 的老大公司Marvell 的PHY,常常可以传送180~200米的距离,远远超过IEEE 的100 米的标准 。RJ-45 的接头实现了网卡和网线的连接 。它里面有8 个铜片可以和网线中的4 对双绞(8根)线对应连接 。其中100M 的网络中1、2 是传送数据的,3、6 是接收数据的 。1、2 之间
是一对差分信号,也就是说它们的波形一样,但是相位相差180 度,同一时刻的电压幅度互为正负 。这样的信号可以传递的更远,抗干扰能力强 。同样的,3、6 也一样是差分信号 。网线中的 8 根线,每两根扭在一起成为一对 。我们制作网线的时候,一定要注意要让1、2 在其中的一对,3、6 在一对 。否则长距离情况下使用这根网线的时候会导致无法连接或连接很不稳定 。现在新的 PHY 支持AUTO MDI-X 功能(也需要Transformer 支持) 。它可以实现RJ-45接口的1、2 上的传送信号线和3、6 上的接收信号线的功能自动互相交换 。有的PHY 甚至支持一对线中的正信号和负信号的功能自动交换 。这样我们就不必为了到底连接某个设备需要使用直通网线还是交叉网线而费心了 。这项技术已经被广泛的应用在交换机和SOHO 路由器上 。在 1000Basd-T 网络中,其中最普遍的一种传输方式是使用网线中所有的4 对双绞线,其中增加了4、5 和7、8 来共同传送接收数据 。由于1000Based-T 网络的规范包含了AUTOMDI-X 功能,因此不能严格确定它们的传出或接收的关系,要看双方的具体的协商结果 。
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