以太網（Ethernet）是現實世界中最普遍的一種計算機網絡，最早是由美國的Xerox公司和Stanford大學合作研制出來的。1980年，DEX、Intel和Xerox 3個公司合作制定了有關以太網的工業標準，提出了Ethernet規范V1.0，即藍皮書《以太網：數據鏈路層和物理層規范1.0版》。1982年修改為第二版規范，即DIX Ethernet V2，成為世界上第一個局域網產品的規范。1983年，IEEE802委員會以DIX Ethernet V2為基礎，推出了IEEE802.3。IEEE802.3標準是以太網核心的內容，也是一個不斷發展的協議體系。截止到現在IEEE802.3工作組總共定義了標準以太網、快速以太網、千兆以太網、萬兆以太網、新型以太網五大以太網標準體系。這些標準最明顯的區別就是速率不同。

• IEEE802.3標準為采用不同傳輸介質的標準以太網制定對應標準，主要包括采用細同軸電纜的10BASE-2、采用粗同軸電纜的10BASE-5和采用雙絞線的10BASE-T；
• IEEE802.3u標準為采用不同傳輸介質的快速以太網制定相應規范，包括采用雙絞線介質的100BASE-Tx和100BASE-T4，采用多模光纖介質的100BASE-Fx以及10/100M速率自協商功能；
• IEEE802.3z和IEEE802.3ab標準定義了采用光纖為傳輸介質的1000BASE-SX/LX以及采用雙絞線介質的1000BASE-T規范；
• IEEE802.3ae標準定義了萬兆以太網的特點：光纖傳輸、全雙工模式，不再使用半雙工和CSMA/CD介質訪問控制技術，采用局域網和廣域網兩種物理模型，將以太網技術引入到廣域網中；
• IEEE802.3ba標準同時包含40Gbps與100Gbps兩種速率接口。該標準解決了數據中心、運營商網絡和其他流量密集的高性能計算環境，以及日益增長的應用對帶寬的需求。

以太網實現了網絡上無線電系統多個節點發送信息的想法，每個節點必須獲取電纜或者信道的才能傳送信息，有時也叫作以太（Ether）（這個名字來源于19世紀的物理學家假設的電磁輻射媒體-光以太。后來的研究證明光以太不存在）。 每一個節點有全球唯一的48位地址也就是制造商分配給網卡的MAC地址，以保證以太網上所有節點能互相鑒別。由于以太網十分普遍，許多制造商把以太網卡直接集成進計算機主板。

以太網上的計算機任何時候都可以發送信息，但發送之前都需先檢測網絡是否空閑，即“偵聽”，如果某時刻有兩個或者更多的分組發生沖突，則檢測到沖突，欲發送數據的計算機就都需等待一段時間，即“回退”，各個計算機的回退時間隨機產生，一般情況下都不相同。回退時間過后各計算機再次試圖發送。這就是以太網技術必須提到的 CSMA/CD（載波偵聽多路訪問/沖突檢測）機制。

網上經常看到類似于10BASE-T、100BASE-T4、100BASE-FX、1000BASE-X等等定義，很多人對這些規格名稱都是一臉懵圈，一知半解。它們各自到底表示什么意思，彼此之間又有什么區別呢？別急，首先我們拆解一下這些個標準的名字構成：

• 10/100/1000：表示網線設計的頻率，單位MHz。值越大，網線所支持的速度就越快。100 MHz表示以每秒100Mbit的速度傳輸，這在理論上指的就是12.5 MB/s。當然，實際應用中考慮到冗余設計和干擾等因素，真實值可能會小很多。
• BASE：BASE是英文BASEband的縮寫，指的就是基帶。表示沒有使用頻分復用或者其它頻率轉換技術，每一個信號在一個單一頻率上完全控制線纜。
• 數字/T/F/C等：最后一個如果是數字，則表示單段網線的最大長度（基準單位是100m）；如果是字母，則依次解釋如下：T代表承載信號的物理介質是雙絞線纜（Twisted Pair Cable，又分為UTP（Unshielded Twisted Pair，非屏蔽雙絞線）和STP（Shielded Twicted Pair，屏蔽雙絞線）兩種），在這里每一對傳送信號的雙絞線互相纏繞以減少電磁干擾和串擾；F表示光纖；
• 最后的字母或數字（4/X等）： 在同一種傳送速率下有多種不同的標準，它們之間以一個字母或數字跟隨T/F/C之后的方式來區隔（例如TX）。它顯示了網線的結構并指出包含的絞線對的數量。某些高速標準使用同軸電纜，則分配代號為CX。

然后我們就按照以太網的速度和發展歷史，對上述以太網中各種常見的標準和規范逐一進行解讀和對比：

原始以太網：1Mbps以太網

• 施樂以太網（Xerox Ethernet，又稱“施樂以太網”）：是以太網的雛型。最初的2.94Mbit/s以太網僅在施樂公司里內部使用。而在1982年，Xerox與DEC及Intel組成DIX聯盟，并共同發表了Ethernet Version 2（EV2）的規格，并將它投入商場市場，且被普遍使用。而EV2的網絡就是目前受IEEE承認的10BASE5；
• 10BROAD36：已經過時。一個早期的支持長距離以太網的標準。它在同軸電纜上使用，以一種類似線纜調制解調器系統的寬帶調制技術；
• 1BASE5：也稱為星型局域網，速率是1Mbit/s。在商業上很失敗，但同時也是雙絞線的第一次使用；

標準以太網：10Mbps以太網

最開始以太網只有10Mbps的吞吐量，它所使用的是CSMA/CD（帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問）的訪問控制方法，通常把這種最早期的10Mbps以太網稱之為標準以太網。以太網主要有兩種傳輸介質，那就是雙絞線和同軸電纜。所有的以太網都遵循IEEE 802.3標準。

10BASE-5

• 10BASE-5解釋：10指的是其10Mbit/s的傳輸速度，BASE是基帶信號的縮寫（與寬帶相反），5代表最大段長度為500米（1600英尺）；
• 10BASE-5也被稱為Thick Ethernet or Thicknet，是以太網的第一個商用變體；
• 使用直徑10mm的50歐姆粗同軸電纜（Coaxial Cable），總線拓撲結構，站點網卡的接口為DB-15連接器，每個網段允許有100個站點，每個網段最大允許距離為500m，網絡直徑為2500m，可由5個500m長的網段和4個中繼器組成；
• 利用基帶的10M傳輸速率，采用曼徹斯特編碼傳輸數據；
• 現在這一標準實際上被10BASE2取代；

10BASE-2

• 10BASE-2解釋：10表示10 Mbit/s的傳輸速度，BASE代表基帶信令，2代表最大段長度接近200米（實際最大長度為185米）；
• 10BASE-2也被稱為Cheapernet，Thin Ethernet，Thinnet或者Thinwire，是為了降低10BASE-5的安裝成本和復雜性而設計的，使用以BNC連接器端接的同軸電纜；
• 其使用廉價的R9-58型50歐姆細同軸電纜，總線拓撲結構；每個網段允許30個站點，每個網段最大允許距離為185m，仍保持10BASE-5的4中繼器/5網段設計能力，允許的最大網絡直徑為5x185=925m。
• 利用基帶的10M傳輸速率，采用曼徹斯特編碼傳輸數據；
• 10BASE-2雖然在能力、規格上不及10BASE5，但是因為其線材較細、布線方便、成本也便宜，所以得到更廣泛的使用，淘汰了10BASE5。由于雙絞線的普及，它也被各式的雙絞線網絡取代；

10BASE-T

• 10BASE- T解釋：10表示10Mbit/s的傳輸速度，BASE表示使用基帶傳輸，T表示雙絞線（Twisted pair cables），每個信號的一對導線絞合在一起以減少對之間的電磁干擾和串擾；
• 對于相同傳輸速度有幾種標準的情況下，它們通過T之后的字母或數字來區分，例如TX，指的是編碼方法和通道數量。
• 使用兩對非屏蔽雙絞線，一對線發送數據，另一對線接收數據，用RJ-45模塊作為端接器，星形拓撲結構，信號頻率為20MHz，最大距離為100m；
• 雙絞線以太網是以太網技術的主要進步之一，此前的以太網都是使用同軸電纜，自此以后，雙絞線正式取代同軸電纜走上了歷史舞臺。10BASE-T因為價格便宜、配置靈活和易于管理而流行起來，現在占整個以太網銷售量的90%以上。

10BASE-F

• 10BASE- T解釋：10表示10Mbit/s的傳輸速度，BASE表示使用基帶傳輸，F表示光纖，使用雙工光纜，一條光纜用于發送數據，另一條用于接收；
• 分為FP、FB 、FL三種鏈接類型，FP使用無源集線器連接，傳輸距離500米。FB使用有源連接器，傳輸距離2000米。FL可以使用多個中繼器，可以進一步延長器傳輸距離；

10BASE-FP

• P為Passive的縮寫，用來說明點對點的連接方式，一個網段的長度可達500m；
• 一個光纜無源星形耦合器最多可連接33臺計算機。這形成了一個以信號耦合器為中心的星型網絡；
• 沒有已知的設備實現了這個標準；

10BASE-FB

• B為Backbone的縮寫，是用來說明一個同步信令骨干網段，用于在一個跨越遠距離的轉發主干網系統中將專用的10BASE-FB同步信令中繼器連接在一起。單個10BASE-FB網段最長可達2000m；
• 它不用于連接用戶工作站。而是用于提供一個同步的信令骨干網，該網允許附加網段和中繼器連接到網絡上；

10BASE-FL

• L是Link的縮寫，10BASE-FL是以太網光纖上最常用的10BASE-F規范；
• 10BASE-FL是路由器之間用光纖連接構成的以太網。最初在DIX規范中稱為 FOIRL ，但由 IEE標準化后稱為10BASE-FL。支持可達4km的光纜主干以10Mbit/s的速度傳輸；
• 如今，10BASE-FL很少用于網絡，并已被快速以太網，千兆以太網和100千兆位以太網標準所取代；

快速以太網：100Mbps以太網

100Mbps以太網就是業內常說的快速以太網，它由 IEEE 802.3u 標準定義，基本與標準以太網相同，但速度比標準以太網快十倍。快速以太網的速度是通過提高時鐘頻率和使用不同的編碼方式獲得的。其傳輸方案最常用的便是100BASE-T，100BASE-T又包括100BASE-TX 、100BASE-T4以及其他幾種。100BASE-T4 是一種 3 類雙絞線方案，不支持全雙工，目前最廣泛使用的都是100BASE-TX，此方案需使用 5 類以上雙絞線，時鐘信號處理速率高達125MHz。

100BASE-T

• 又稱Fast Ethernet（快速以太網），是許多以標稱速率100 Mbit/s傳輸流量的以太網標準的統稱。在快速以太網標準中，100BASE-TX是最常見的。
• 名稱中的“100”是指100Mbit/s的傳輸速度，“BASE”是指基帶信令，破折號后面的字母T是指承載信號的物理介質為雙絞線。快速以太網有時被稱為100BASE-X，其中“X”是FX和TX變體的占位符；

100BASE-T4

• 100BASE-T4是快速以太網的早期實現。使用的是四對雙絞線，一對保留用于發送，一個用于接收，其余兩個將通過協商切換方向；
• 使用RJ-45連接器，最大網段長度為100m，并且在節點間的最小長度是2.5米；
• 采用EIA568布線標準。由于沒有專用的發送或接收線路，所以100BASE-T4不能進行全雙工操作；
• 在傳輸中采用8B/6T的編碼方式，即每8位作為一組的數據轉換為每6位一組的三元碼組，每條輸出信道的信息傳輸率為33.3Mbps*6/8=25Mbaud；
• 100BASE-T4未被廣泛采用，但為其開發的技術被用于1000BASE-T；

100BASE-TX

• 使用兩對5類非屏蔽雙絞線或1類屏蔽雙絞線，一對用于發送數據，另一對用于接收數據；
• 最大網段長度為100m，布線符合EIA568標準；
• 采用的是4B/5B編碼方式，即把每4位數據用5位的編碼組來表示，該編碼方式的碼元利用率=4/5*100%=80%。然后將4B/5B編碼成NRZI進行傳輸，使其可以125MHz的串行數據流來傳送數據；
• 100BASE-TX采用的物理拓撲結構為星型，在目前的組網方法中，使用最多的是- 100BASE-TX標準的網卡，只支持RJ-45標準，它多用于主干網；
• 支持全雙工，使用MLT-3（多電平傳輸-3）波形法來降低信號頻率到125/3=41.6MHz；
• 100BASE-TX是100BASE-T中使用最為廣泛的物理層規范；

100BASE-T2

• 隨著數字信號處理技術和集成電路技術的發展，只用2對3類UTP線就可以傳送100Mbps的數據，因而針對100BASE-T4不能實現全雙工的缺點，IEEE開始制定100BASE-T2標準；
• 100BASE-T2 采用2對音頻或數據級3、4或5類UTP電纜，一對用于發送數據，另一對用于接收數據，可實現全雙工操作；采用RJ45連接器，最長網段為100m，符合EIA568布線標準；
• 采用名為PAM5x5的5電平編碼方案；

100BASE-T1

• 100BASE-T1是IEEE專門針對100Mb/s汽車以太網的規范，也可以將其稱為IEEE802.3bw，這兩個名稱指的是相同的規范。“-T1”后綴是一個重要的區別，讓您知道是指汽車以太網，它與普通100BASE-T不同；
• 100BASE-T1規范可與OPEN Alliance BroadR-Reach互操作，它們幾乎相同（名稱通常可互換使用），但有兩個的小的差異，第一在物理層電氣（物理介質附件PMA）測試規范中，100BASE-T1規范定義了發送端最大峰值差分輸出的測試，BroadR-Reach規范中未明確定義此參數。第二個差異是100BASE-T1規范在喚醒命令的協議時序上存在一些差異，以使這些時段更短；
• 它僅支持全雙工，同時在兩個方向上傳輸；
• 雙絞線電纜需要支持66 MHz，最大長度為15米；
• 沒有定義特定的連接器；

100BASE-X

• 最新的IEEE Std 802.3?-2015的SECTION 2 的Clause 24 規定了一系列100 Mb/s物理層實現共同使用的物理編碼子層（PCS）和物理媒體附加（PMA）子層，統稱為100BASE-X；
• 目前在這個系列中有兩個實施例：100BASE-TX和100BASE-FX。100BASE-TX指定通過兩對雙絞線5類電纜進行操作，100BASE-FX指定通過兩根光纖進行操作；

100BASE-FX

• 100BASE-FX是光纖上的快速以太網版本。使用兩股光纖，一股用于發送數據，另一股用于接收數據。可用單模光纖或者多模光纖。在全雙工情況下，單模光纖的最大傳輸距離是40千米，多模光纖的最大傳輸距離是2千米；
• 100BASE-FX使用與100BASE-TX相同的4B5B編碼和NRZI線路代碼；
• 100BASE-FX運行于光纜上，使得它非常適合于高速主干網和長距離傳輸、或有強電氣干擾的環境、或要求較高安全保密鏈接的環境；

千兆以太網：1Gbps以太網

千兆以太網標準IEEE 802.3ｚ于1998年6月獲得批準，它為三種傳輸媒質定義了三種收發器：1000BASE-LX用于安裝單模光纖，1000BASE-SX用于安裝多模光纖，1000BASE-CX用于平衡、屏蔽銅纜，可以用于機房內設備的互連。IEEE 802.3ab定義了在5類線的基礎上運行千兆以太網1000BASE-T的物理層，并在1999年6月得到批準。

1000BASE-X

• IEEE802.3z定義了基于光纖和短距離銅纜的1000BASE-X；
• 采用8B/10B編碼技術，信道傳輸速度為1.25Gbit/s，去耦后實現1000Mbit/s傳輸速度；

1000BASE-CX

• 采用的是150Ω平衡屏蔽雙絞線（STP），使用9芯D型連接器連接電纜；
• 采用8B/10B編碼方式，最大傳輸距離25米；
• 適用于交換機之間的連接，尤其適用于主干交換機和主服務器之間的短距離連接；

1000BASE-LX

• 1000BASE-LX采用單模或多模長波激光器（long wavelength laser）的規格。
• 采用直徑為9um或10um的單模光纖，工作波長范圍為1270-1355nm，傳輸距離為5km左右。
• 采用直徑為62.5um或50um的多模光纖時，工作波長范圍為1270-1355nm，傳輸距離為550m；

1000BASE-SX

• 1000BASE-X 采用多模短波激光器（short wave-length laser）的規格；
• 只支持多模光纖，可以采用直徑為62.5um或50um的多模光纖，工作波長為770-860nm，傳輸距離為220-550m；

1000BASE-T

• 采用四對五類平衡電纜的1000 Mb/s物理層規格。與10BASE-T、100BASE-T完全兼容；
• 千兆以太網可以在下列四種媒質上運行：單模光纖，最大連接距離至少可達5公里；多模光纖，最大連接距離至少550米；同軸電纜，最大連接距離至少25米；超五類/六類線，最大連接距離為100米；

萬兆以太網：10Gbps以太網

10G以太網于2002年7月在IEEE通過。10G以太網包括10GBASE-X、10GBASE-R和10GBASE-W。

• 10GBASE-X使用一種特緊湊包裝，含有1個較簡單的WDM器件、4個接收器和4個在1300nm波長附近以大約25nm為間隔工作的激光器，每一對發送器/接收器在3.125Gbit/s速度（數據流速度為2.5Gbit/s）下工作；
• 10GBASE-R是一種使用64B/66B編碼（不是在千兆以太網中所用的8B/10B）的串行接口，數據流為10.000Gbit/s，因而產生的時鐘速率為10.3Gbit/s；
• 10GBASE-W是廣域網接口，與SONET OC-192兼容，其時鐘為9.953Gbit/s數據流為9.585Gbit/s；

總結

以上是生活随笔為你收集整理的详解各类以太网标准10BASE-T/100BASE-T4/100BASE-FX/1000BASE-X等的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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