以太网接口介绍

以太网知识扫盲,主要是介绍接口。


一、以太网简介

        以太网是一种计算机局域网技术。IEEE组织的IEEE 802.3标准制定了以太网的技术标准,它规定了包括物理层的连线、电子信号和介质访问层协议的内容。以太网是应用最普遍的局域网技术,取代了其他局域网技术如令牌环、FDDI和ARCNET。

经典以太网:

用一个长电缆蜿蜒围绕着建筑物,这根电缆连接着所有的计算机。

交换式以太网

用了一种称为交换机的设备连接不同的计算机

二、网卡

网卡(Network Interface Card,简称NIC),也称网络适配器,是电脑与局域网相互连接的设备

一个网卡主要包括OSI的最下面的两层,物理层和数据链路层

1、物理层定义了数据传送与接收所需要的电与光信号、线路状态、时钟基准、数据编码和电路等,并向数据链路层设备提供标准接口。物理层的芯片称之为PHY

2、数据链路层则提供寻址机构、数据帧的构建、数据差错检查、传送控制、向网络层提供标准的数据接口等功能。数据链路层的芯片称之为MAC控制器

      PHY整合了大量模拟硬件,而MAC是典型的全数字器件,芯片面积及模拟/数字混合架构是为什么先将MAC集成进微控制器而将PHY留在片外的原因。更灵活、密度更高的芯片技术已经可以实现MAC和PHY的单芯片整合

三、以太网络接口

SC光纤接口

        SC光纤接口主要用于局域网交换环境,在一些高性能以太网交换机和路由器上提供了这种接口,它与RJ-45接口看上去很相似,不过SC接口显得更扁些,其明显区别还是里面的触片,如果是8条细的铜触片,则是RJ-45接口,如果是一根铜柱则是SC光纤接口

RJ-45接口

        这种接口就是我们最常见的网络设备接口,俗称“水晶头”,专业术语为RJ-45连接器,属于双绞线以太网接口类型。RJ-45插头只能沿固定方向插入,设有一个塑料弹片与RJ-45插槽卡住以防止脱落。这种接口在10Base-T以太网、100Base-TX以太网、1000Base-TX以太网中都可以使用,传输介质都是双绞线,不过根据带宽的不同对介质也有不同的要求,特别是1000Base-TX千兆以太网连接时,至少要使用超五类线,要保证稳定高速的话还要使用6类线

FDDI接口

        光纤分布式数据接口(FDDI)是由美国国家标准化组织(ANSI)制定的在光缆上发送数字信号的一组协议。FDDI接口在网络骨干交换机上比较常见,随着千兆的普及,一些高端的千兆交换机上也开始使用这种接口

AUI接口

        AUI接口专门用于连接粗同轴电缆,早期的网卡上有这样的接口与集线器、交换机相连组成网络,一般用不到了。AUI接口是一种“D”型15针接口,之前在令牌环网或总线型网络中使用,可以借助外接的收发转发器(AUI-to-RJ-45),实现与10Base-T以太网络的连接

BNC接口

        BNC是专门用于与细同轴电缆连接的接口,细同轴电缆也就是我们常说的“细缆”,它最常见的应用是分离式显示信号接口,即采用红、绿、蓝和水平、垂直扫描频率分开输入显示器的接口,信号相互之间的干扰更小。BNC基本上已经不再使用于交换机,只有一些早期的RJ-45以太网交换机和集线器中还提供少数BNC接口

Console接口

        可进行网络管理的以太网交换机上一般都有一个“Console”端口,它是专门用于对交换机进行配置和管理的。通过Console端口连接并配置交换机,是配置和管理交换机必须经过的步骤

四、MII、RMII、GMII、RGMII接口

        MII:百兆以太网接口,单边沿采样。

        RMII:百兆以太网接口,MII的线路简化版,双边沿采样。

        GMII:千兆以太网接口,单边沿采样。

        RGMII:千兆以太网接口,GMII的线路简化版,双边沿采样。

MII

        (Media Independent interface)即介质无关接口,它是IEEE-802.3定义的行业标准,是MAC与PHY之间的接口。MII数据接口包含16个信号和2个管理接口信号 

RMII

        RMII(Reduced Media Independant Interface),精简MII接口,节省了一半的数据线。RMII收发使用2位数据进行传输,收发时钟均采用50MHz时钟源

GMII

GMII(Gigabit Media Independant Interface),千兆MII接口。GMII采用8位接口数据,工作时钟125MHz,因此传输速率可达1000Mbps。同时兼容MII所规定的10/100 Mbps工作方式。GMII接口数据结构符合IEEE以太网标准,该接口定义见IEEE 802.3-2000。信号定义如下:

RGMII

RGMII(Reduced Gigabit Media Independant Interface),精简GMII接口。相对于GMII相比,RGMII具有如下特征:

        发送/接收数据线由8条改为4条

        TX_ER和TX_EN复用,通过TX_CTL传送

        RX_ER与RX_DV复用,通过RX_CTL传送

        1 Gbit/s速率下,时钟频率为125MHz

        100 Mbit/s速率下,时钟频率为25MHz

        10 Mbit/s速率下,时钟频率为2.5MHz


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