以太网的发展历史

『壹』 网络中网线的发展史及分类

双绞线常见的有3类线，5类线（100M）和超5类（155M），以及最新的7类线（255M），前者线径细而后者线径粗，型号如下：
1）一类线：主要用于传输语音（一类标准主要用于八十年代初之前的电话线缆），不同于数据传输。
2）二类线：传输频率为1MHZ，用于语音传输和最高传输速率4Mbps的数据传输，常见于使用4MBPS规范令牌传递协议的旧的令牌网。
3）三类线：指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆，该电缆的传输频率16MHz，用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输主要用于10BASE--T。
4）四类线：该类电缆的传输频率为20MHz，用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输主要用于基于令牌的局域网和 10BASE-T/100BASE-T。
5）五类线：该类电缆增加了绕线密度，外套一种高质量的绝缘材料，传输率为100MHz，用于语音传输和最高传输速率为10Mbps的数据传输，主要用于100BASE-T和10BASE-T网络。这是最常用的以太网电缆。
6）超五类线：超5类具有衰减小，串扰少，并且具有更高的衰减与串扰的比值(ACR)和信噪比(Structural Return Loss)、更小的时延误差，性能得到很大提高。超5类线主要用于千兆位以太网（1000Mbps）。
7）六类线：该类电缆的传输频率为1MHz～250MHz，六类布线系统在200MHz时综合衰减串扰比（PS-ACR）应该有较大的余量，它提供2倍于超五类的带宽。六类布线的传输性能远远高于超五类标准，最适用于传输速率高于1Gbps的应用。六类与超五类的一个重要的不同点在于：改善了在串扰以及回波损耗方面的性能，对于新一代全双工的高速网络应用而言，优良的回波损耗性能是极重要的。六类标准中取消了基本链路模型，布线标准采用星形的拓扑结构，要求的布线距离为：永久链路的长度不能超过90m，信道长度不能超过100m。

『贰』 以太网技术的历史

以太网技术的最初进展来自于施乐帕洛阿尔托研究中心的许多先锋技术项目中的一个。人们通常认为以太网发明于1973年，当年鲍勃.梅特卡夫(Bob Metcalfe)给他PARC的老板写了一篇有关以太网潜力的备忘录。但是梅特卡夫本人认为以太网是之后几年才出现的。在1976年，梅特卡夫和他的助手David Boggs发表了一篇名为《以太网：局域计算机网络的分布式包交换技术》的文章。
1979年，梅特卡夫为了开发个人电脑和局域网离开了施乐(Xerox)，成立了3Com公司。3Com对DEC、英特尔和施乐进行游说，希望与他们一起将以太网标准化、规范化。这个通用的以太网标准于1980年9月30日出台。当时业界有两个流行的非公有网络标准令牌环网和ARCNET，在以太网大潮的冲击下他们很快萎缩并被取代。而在此过程中，3Com也成了一个国际化的大公司。
梅特卡夫曾经开玩笑说，Jerry Saltzer为3Com的成功作出了贡献。Saltzer在一篇与他人合著的很有影响力的论文中指出，在理论上令牌环网要比以太网优越。受到此结论的影响，很多电脑厂商或犹豫不决或决定不把以太网接口做为机器的标准配置，这样3Com才有机会从销售以太网网卡大赚。这种情况也导致了另一种说法“以太网不适合在理论中研究，只适合在实际中应用”。也许只是句玩笑话，但这说明了这样一个技术观点：通常情况下，网络中实际的数据流特性与人们在局域网普及之前的估计不同，而正是因为以太网简单的结构才使局域网得以普及。梅特卡夫和Saltzer曾经在麻省理工学院MAC项目(Project MAC)的同一层楼里工作，当时他正在做自己的哈佛大学毕业论文，在此期间奠定了以太网技术的理论基础。

『叁』 传统以太网的以太网简史：

1972年，罗伯特·梅特卡夫(Robert Metcalfe)和施乐公司帕洛阿尔托研究中心(Xerox PARC)的同事们研制出了世界上第一套实验型的以太网系统，用来实现Xerox Alto（一种具有图形用户界面的个人工作站）之间的互连，这种实验型的以太网用于Alto工作站、服务器以及激光打印机之间的互连，其数据传输率达到了2.94Mbps。
梅特卡夫发明的这套实验型的网络当时被称为Alto Aloha网。1973年，梅特卡夫将其命名为以太网，并指出这一系统除了支持Alto工作站外，还可以支持任何类型的计算机，而且整个网络结构已经超越了Aloha系统。他选择“以太”（ether）这一名词作为描述这一网络的特征：物理介质（比如电缆）将比特流传输到各个站点，就像古老的“以太理论”（luminiferous ether）所阐述的那样，古代的“以太理论”认为“以太”通过电磁波充满了整个空间。就这样，以太网诞生了。
最初的以太网事一种实验型的同轴电缆网，冲突检测采用CSMA/CD 。该网络的成功，引起了大家的关注。1980年，三家公司（数字设备公司、Intel公司、施乐公司）联合研发了10M以太网1.0规范。最初的IEEE802.3即基于该规范，并且与该规范非常相似。802.3工作组于1983年通过了草案，并于1985年出版了官方标准ANSI/IEEE Std 802.3-1985。从此以后，随着技术的发展，该标准进行了大量的补充与更新，以支持更多的传输介质和更高的传输速率等。
1979年，梅特卡夫成立了3Com公司，并生产出第一个可用的网络设备：以太网卡（NIC）， 它是允许从主机到IBM终端和PC机等不同设备相互之间实现无缝通信的第一款产品，使企业能够以无缝方式共享和打印文件，从而增强工作效率，提高企业范围的通信能力。

『肆』 以太网的历史

以太网的起源：ALOHA无线电系统

以太网的核心思是使用共享的公共传输信道。共享数据传输信道的思想来源于夏威夷大学。60年代未，该校的Norman Abramson及其同事研制了一个名为 ALOHA系统的无线电网络。这个地面无线电广播系统是为了把该校位于 Oahu岛上的校园内的IBM360主机与分布在其它岛上和海洋船舶上的读卡机和终端连接起来而开发的。该系统的初始速度为4800 bps，最后升级到96O0 bps。该系统的独特之处在于用“入 境”( inbound)和“出境”(outboundl)无线电信道作两路数据传输。出境无线电信道(从主机到远方的岛屿)相当简中明了，只要把终点地址放在传输的文电标题，然后由相应的接收站译码。入境无线电信道(从岛内或船舶发到主机)比较复杂，但很有意思，它是采用一种随机化的重传方法：副站(岛屿上的站)在操作员敲击 Return键之后发出它的文电或信息包，然后该站等待主站发回确认文电;如果在一定的时限(200到1500毫微秒)内，在出境信道上未返回确认文电，则远方站(副站)会认为两个站在企图同时传输，因而发生了碰撞冲突，使传输数据受破坏，此刻两个站都将再次选择一个随机时间，试图重发它们的信息包，这时成功的把握就非常大这种类别的网络称谓争用型网络，因为不同的站都在争用相同的信道。

这种争用型网络有两种含义：

• 这一模式允许多个节点用简单而灵巧的方法，准确地在同--个频道上进行传输。

• 使用该频道的站愈多，发生碰撞的机率愈高，从而导致传输延迟增加和信息流通量降低。

Norman Abramson发表了一系列有关 ALOHA系统的理论和应用方面的文章，其中 1970年的一篇文章详细阐述了计算 ALOHA系统的理论容量的数学模型。现在这个模型 已以经典的 ALOHA模型而闻名于世，当时它评估出 ALOHA系统的理论容量达到17%的论效率。在1972年， ALOHA通过同步访问而改进成时隙 ALOHA成组广播系统，使效率提高一倍多。

Abramson及其同事的研制成果已成为当前使用的大多数信息包广播系统(其中包括以太网和多种卫星传输系统)的基础。1995年3月， Abramson因其在争用型系统的开创性研究工作而获得 IEEE的 KobayaShi奖。

Xerox PARC创建首台以太网

今天我们知道的以太网是在1972年开创的，当时 Bob Metcalfe来到 Xerox Palo Alto研究中心(PARC)的计算机科学实验室工作， Xerox是世界上有名的研究机构。1972年 PARC 的研究员已经发明了世界上第一台名叫 EARS的激光打印机和第一台名叫 ALTO的带图形用户界面的 PC。当时 Metcalfe已被 Xerox雇用为 PARC的网络专家，他的第一件工作是把 Xerox ALTO计算机连到 Arpanet(Arpanet是 Internet的前身)。在1972年秋， Metcalfe 正在访问住在华盛顿特区的 Arpanet计划的管理员，并偶然发现了 Abramson的关于ALOHA系统的旱期研究成果。在阅读 Abramson的有名的关于 ALOHA模型的1970论文时， Metcalfe认识到，虽然 Abramson已经作了某些有疑问的假设， 但通过优化后可以把ALOHA 系统的效率提高到近100％。最后， Metcalfe因为他的基于信息包的传输理论而获得哈佛大学理学博士学位。

1972年底， Metcalfe和 David Boggs设计了一套网络，将不同的ALTO计算机连接起来，接着又把NOVA计算机连接到EARS激光打印机。在研制过程中， Metcalfe把他的工命名为 ALTO ALOHA网络，因为该网络是以ALOHA系统为基础的，而又连接了众多的 ALTO计算机。这个世界上第一个个人计算机局域网络--ALTO ALOHA网络首次在 1973年5月22日开始运转。这天， Mctcalfe写了一段备忘录，称他已将该网络改名为以太网(Ethernet)，其灵感来自于"电磁辐射是可以通过发光的以太来传播的这一想法"。最初的实验型PARC以太网以2.94Mbps(每秒兆位)的速度运行，该速度值有点太零碎、其原因是第一个以太网的接口定时器采用 ALTO系统时钟，意味着每340毫微秒就发送一次脉冲，导致传送率为2.94Mbps，当然，以太网比初始的 ALOHA网络有了巨大的改进，因为以太网是以载波监听为特色的，即每个站在要传输自已的数据流之前先要探听网络的动静，所以，一个改进的重传方案可使网络的利用率提高将近100％。到1976年时、在PARC的实验型以太网中已经发展到100个节点，已在长1000米的粗同轴电缆上运行。 Xeror正急于 将以太网转化为产品，因此将以太网改名为 Xerox Wire。但在1979年， DEC、 Intel和 Xerox 共同将此网络标准化时，该网络又恢复以太网这个名字。1976年6月， Metcalfe和 Boggs发表了题为："以太网：局域网的分布型信息包交换"的著名论文，1977年底， Metcalfe和他的三位合作者获得了"具有冲突检测的多点数据通信系统"的专利，多点传输系统被称为 CSMA／ CD(载波监听多路存取和冲突检测)。从此，以太网就正式诞生了。

DEC、 InteI和 Xerox将以太网标准化

在70年代末，数十种局域网技术已经涌现出来，而以太网正是其中的一员。除了以太网外，当时最著名的网络有：数据通用公司的 MCA、网络系统公司的 Hyperchannel、 Data' Point公司的ARCnet和 Corvus公司的 Omninet。使以太网最终坐上局域网宝座的不是她的技术优势和速度，而是 Metcalfe版的以太网已变成产业标准。

在1979年初，离开两年后又重新回到 Xerox PARC的 Metcalfe接到在DEC公司工作 的 Gordon Bell的电话。 Bell想讨论 DEC和 Xerox共同建造以太网 LAN的设想， Metcalfe 认为和不同厂商一起发展以太网的主意不错，但 Metcalfe此时有点身不由己，因为 Xerox一 心想保护它的专利、限制 Metcalfe为 DEC工作。因此， Metcalfe建议 DEC直接与 Xerox主管商讨将以太网转变成产业标准的计划，最后 Xerox迈出了这一步。

使DEC和 Xerox在产业标准上合作的障碍之一是反托拉斯法。 Metcalfe在 MIT时的朋友 Howard Charney律师，建议他把真正的以太网技术转到标准化组织(不久 Charney成为了3Com的创始人之一)。

Metaclfe在访问位于华盛顿特区的美国标准化局( NBS)时，遇见了英特尔公司的一位 正在 NBS工作的工程师，此人正在为他的先进的25MHz VLSI NMOS集成电路加工技术寻找新的应用，这种珠联碧合的优势是显而易见的： Xerox提供技术， DEC有雄厚的技术力量，而且是以太网硬件的强有力的供应商，英特尔提供以太网芯片构件。不久， Metcalfe离 开 Xerox成为企业家和经纪人。1979年7月，DEC、英特尔和 Xerox筹备召开三方会议， 1979年正式举行首次三方会议。1980年9月30日，DEC、 Intel和 Xerox公布了第三稿的 "以太网，一种局域网：数据链路层和物理层规范，1．0版"，这就是现在著名的以太网蓝皮书，也称为 DIX(取三家公司名字的第一个字母而组成的)版以太网1．0规范。如前所述，最初的实验型以太网工作在2.94Mbps，而 DIX开始规定是在20Mbps下运行，最后降为 10Mbps。在以后两年里 DIX重新定义该标准，并在1982年公布了以太网2.0版规范作为终结。

在 DIX开展以太网标准化工作的同时，世界性专业组织 IEEE组成一个定义与促进工 业LAN 标准的委员会，并以办公室环境为主要目标，该委员会名叫802工程。DIX集团虽已推出以太网规范，但还不是国际公认的标准,所以在1981年6月， IEEE802工程决定组 成802.3分委员会，以产生基于 DIX工作成果的国际公认标准，一年半以后，即1982年12 19日，19个公司宣布了新的 IEEE802.3草稿标准。1983年该草稿最终以 IEEE10 BASE5而面世。(选用缩写词10BASE5是因为该标准指定了利用基带的10MbpS传输速率和允许节点间的距离是50米，802.3与 DIX以太网2.0在技术上是有差别的，不过这种差别甚微。)今天的以太网和802.3可以认为是同义词。在此期间， Xerox已把它的4件以 太网专利转交给 IEEE，因此现在任何人都可以用1000美元从 IEEE得到以太网使用许可证。1984年美国联邦政府以 FIPS PUB107的名字采纳802.3标准。1989年 ISO以标准 号 IS88023采纳802.3以太网标准，至此， IEEE标准8O2.3正式得到国际上的认可。

3Com将以太网产品化

在DEC、 Intel、Xerox的工程师们仍在为以太网规范进行最后加工时， Metcalfe已在谋求 其它商业利益，井谢绝了 Steve Jobs建议他参加 Apple计算机公司开发网络的建议。1979 年6月， Bob Metcalfe、Howard Charney、Ron Crane、Greg Shaw和 Bill Kraus组成一个计算机通信和兼容性公司，就是现在著名的3Com公司。

1980年8月，3 Com公司宣布了它的第一个产品，即用于 Unix的商业版 TCP／IP，并在 1980年12月产品正式上市，1981年2月制定了宏伟的经营计划。3 Com收到了一大笔风险基金，1981年3月，即在官方标准正式公布前18个月，3Com公司已将它的第一批符合 802标准的产品(3C100收发器)投放市场。1981年底，该公司开始销售 DEC PDP／11系列 和 VAX系列用的收发器和插卡，同时也销售 Intet Multibus和 Sun微系统公司机器用的收 发器和插卡。

Metcalfe的最初商业计划是把1980年的风险资金投到为新个人计算机开发以太网适配器的工作上，因为新的个人计算机在世界各地刚刚兴起。1981年 Metcalfe与所有的大牌 PC公司(其中包括 IBM和Apple)商谈建造以太网适配器的计划。在 Apple工作的 Steve Jobs立即表示赞同，一年后3Com公司为Apple机配置的第一批以太网产品投放市场。这台名叫Apple Boxes的以太网设备是一台连接到 Apple II并行端口的笨拙的机箱，在市场上 以失败而告终。一直以创造历史著称的 IBM当时也宣布了最初的 IBM PC，但不与3Com 合作，原因是 IBM正忙于发明自己的令牌环网。但3Com决定在没有 IBM合作的情况下推进自己的计划，开始开发 EtherLink ISA适配器。18个月后，即1982年9月29日，第一 台 EtherLink投放市场，并随机配置相应的DOS驱动软件。

第一台 EtherLink在许多方面有技术上的突破：

• EtherLink网络接口卡可通过硅半导体集成工艺来实现。1983年，3Com成为新起的 Seeq技术公司的合伙人。 Seeq公司许诺在它的 VLSI技术中使一个硅片能包含大多数的离散控制器功能，从而减少印制板上的元件数量及其成本，并留出足够的空间使收发器能组装在一块印制板上。1982年年中， EtherLink变成包含一块以太网 VLSI 控制器硅片的第一个网络接口卡(NIC)--Seeq8001。

• 更重要的是 EtherLink成为 IBM PC的第一个以太网ISA总线适配器，这是以太网发展史上的一个里程碑。由于 Seeq硅片的价格低，所以3Com能以950美元的价格销售 EtherLink，这比其它的卡和以前销售的收发器都要便宜得多。

• ·在 EtherLink适配器推出之前，所有以太网设备的特点是采用一个外接的 MAU收发器，将它连接在以太网的细同轴电缆上。由于采用超大规模集成电路芯片节省了大量空间，因而该收发器就可集成在插件卡上。由于传统的粗同轴电缆存在各种缺点，因此3Com公司也采用新的细缆布线方法。

这个名为细缆以太网的基本思想是由 EtherLink设计师 Ron Crane发明的，并很快成为事实上的标准。这种细缆以太网有许多优点:不需要外加收发器和收发器电缆，价格便宜，由于细同轴电缆容易安装和使用，使得网络与用户更加友好。

Metcalfe决定以 IBM PC为目标，使3Com公司大受其益。当时 IBM设计 IBM PC是 想将该机主要作家庭计算机用；然而开始大量购买 PC机的却是各个公司，而不是家庭用 户。1982年对 PC的需求已超过预测值， IBM一个月就卖出20万台 PC，比公司原先的预测超出一倍之多，使得 IBM公司的工厂加班加点，用一年时间生产出要两年半才能完成的产量，以满足市场需求。在1981年初， IBM XT上市，此时 IBM已占有 PC商业市场的75％ 的份额，可惜的是 IBM当时没有认识到各公司想把他们的个人计算机联网。到1983年时， EtherLink的生意火爆，1984年3Com的股票开始上市。同年3Com、ICL(国际计算机有限公司)、 HP将细缆以太网的概念提交给 IEEE，不久 IEEE就以 l0BASE2承认它为官方标准。由于节点到节点的距离缩短到200米，所以将该标准称为10BASE2；还有，由于它采用较便宜的细同轴电缆，因此也称为 Cheapernet。

StarLAN：思想伟大，但速度欠佳

细缆以太网在大多数方面都比常规以太网优异，细缆以太网用廉价的柔软性强的细同轴电缆取代了昂贵的黄色粗同轴电缆。另外，大多数细缆以太网的网络接口卡( NIC)都有 内含的收发器，使得它容易安装和降低费用。

但是细缆以太网仍有一些主要的缺点，例如同轴电缆因偶然性事故或用户的某种粗心而断裂(这种事往往时有发生)，就会使整个网络瘫痪。另外，要求在网络两端进行正确的端接，而且网络重构是一个问题--如果用户进行实体方面的移动，则网络电缆必须相应地重新布线，这往往是既不方便，而又容易出事。

1983年底，从英特尔公司来的 Bob Galin开始与 AT＆T和 NCR协作，研究在无屏蔽双 绞线(UTP)电话电缆上运行以太网。 NCR建议采用类似细缆以太网的总线额扑结构，而 AT＆T电话公司热衷于类似现行电话布线结构的屋形结构。 UTP星形配置的优点是多方面的：便于安装、配置、管理和查找故障，而且成本较低；这种星形星置是一个突破，因为它允许采用结构化布线系统，它用单独一根线将每个节点连接到中央集线器，这对于安装、故障寻找和重新配置显然是一个明显的优点，可以大大降低整个网络的成本。

1984年初又有14个公司参加到 UTP以太网的研究活动中来，有过很多次讨论，主要都是围绕如何使快速以太网能运行在 UTP线上。他们证实低速以太网( l-2Mbps)可以在 Category3线上运行，并能满足电磁干扰规定和串扰方面的限制。但某些经销商强烈反对将速度降到常规以太网速度的10％，很快使不少人失去兴趣，其中也包括以太网的两位领头人3Com和DEC在内，而其它一些参与者认为1Mbps对配置 IBM PC和 XT机的 PC网已够快的了。在经过--番激烈的技术讨论后，该集团表决通过将以太网退回到1Mbps。

10家公司决定执行 lMbps以太网，并与 IEEE进行商讨。 IEEE802小组委托以 Galin 为首的 StarLAN任务组进行标准化工作。1956年中，作为 IEEE802.3新标准的1BASE5被 批准实施(StarIAN 可支持从集线器到节点间长达250米的距离，在1BASE5中的5表示节点到节点的距离为500米)。

StarLAN走向消亡

1984年，以 HP和 AT＆T为首的经销商将 StarLAN 集线器网络接口卡推向市场。在 80年代 StarIAN完成了数百万个连接，但包括3Com和 DBC在内的许多经销商早已认定 1Mbps太慢--在计算机工业上已形成每两年将性能翻一番的传统，一些客户和经销商把 lMbFs以太网看作是一种后退行为。(在1984年 IBM已宣布基于 Intel80286微处理器 的PC AT，两年后，即在 StarLAN 1BASE5标准被批准的那年，Intel公司推出了80386微 处理器，这个32位的 CPU比它的上一代80286强劲许多倍。)因此， StarLAN再也不可能获工业界和市场上的支持使之重新起飞。终于在1987年走向衰亡，当时 SynOPtics公司推 出 LATTISNET和提交在常规电话线上实现全速10Mbps以太网性能的产品。不久，LAT TISNET由 IEEE按照双绞线以太网进行标准化，同时定名为10BASE-T，这样 StarLAN 和 Galin的死期已是屈指可数的了，不过作为无屏蔽双钮线和星形线以太网的开拓者，其功绩是不可磨灭的。

『伍』 以太网的分类和发展

开始以太网只有10Mbps的吞吐量，使用的是带有冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD，Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）的访问控制方法。这种早期的10Mbps以太网称之为标准以太网，以太网可以使用粗同轴电缆、细同轴电缆、非屏蔽双绞线、屏蔽双绞线和光纤等多种传输介质进行连接。并且在IEEE 802.3标准中，为不同的传输介质制定了不同的物理层标准，在这些标准中前面的数字表示传输速度，单位是“Mbps”，最后的一个数字表示单段网线长度（基准单位是100m），Base表示“基带”的意思，Broad代表“宽带”。
·10Base－5 使用直径为0.4英寸、阻抗为50Ω粗同轴电缆，也称粗缆以太网，最大网段长度为500m。基带传输方法，拓扑结构为总线型。10Base－5组网主要硬件设备有：粗同轴电缆、带有AUI插口的以太网卡、中继器、收发器、收发器电缆、终结器等。
·10Base－2 使用直径为0.2英寸、阻抗为50Ω细同轴电缆，也称细缆以太网，最大网段长度为185m，基带传输方法，拓扑结构为总线型；10Base－2组网主要硬件设备有：细同轴电缆、带有BNC插口的以太网卡、中继器、T型连接器、终结器等。
·10Base－T 使用双绞线电缆，最大网段长度为100m。拓扑结构为星型；10Base－T组网主要硬件设备有：3类或5类非屏蔽双绞线、带有RJ-45插口的以太网卡、集线器、交换机、RJ-45插头等。
· 1Base－5 使用双绞线电缆，最大网段长度为500m，传输速度为1Mbps；
·10Broad－36 使用同轴电缆（RG－59/U CATV），网络的最大跨度为3600m，网段长度最大为1800m，是一种宽带传输方式；
·10Base－F 使用光纤传输介质，传输速率为10Mbps。 随着网络的发展，传统标准的以太网技术已难以满足日益增长的网络数据流量速度需求。在1993年10月以前，对于要求10Mbps以上数据流量的LAN应用，只有光纤分布式数据接口（FDDI）可供选择，但它是一种价格非常昂贵的、基于100Mbps光缆的LAN。1993年10月，Grand Junction公司推出了世界上第一台快速以太网集线器Fastch10/100和网络接口卡FastNIC100，快速以太网技术正式得以应用。随后Intel、SynOptics、3COM、BayNetworks等公司亦相继推出自己的快速以太网装置。与此同时，IEEE802工程组亦对100Mbps以太网的各种标准，如100BASE－TX、100BASE－T4、MⅡ、中继器、全双工等标准进行了研究。1995年3月IEEE宣布了IEEE802.3u 100BASE－T快速以太网标准（Fast Ethernet），就这样开始了快速以太网的时代。
快速以太网与原来在100Mbps带宽下工作的FDDI相比它具有许多的优点，最主要体现在快速以太网技术可以有效的保障用户在布线基础实施上的投资，它支持3、4、5类双绞线以及光纤的连接，能有效的利用现有的设施。快速以太网的不足其实也是以太网技术的不足，那就是快速以太网仍是基于CSMA/CD技术，当网络负载较重时，会造成效率的降低，当然这可以使用交换技术来弥补。100Mbps快速以太网标准又分为：100BASE－TX 、100BASE－FX、100BASE－T4三个子类。
· 100BASE－TX：是一种使用5类数据级无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术。它使用两对双绞线，一对用于发送，一对用于接收数据。在传输中使用4B/5B编码方式，信号频率为125MHz。符合EIA586的5类布线标准和IBM的SPT 1类布线标准。使用同10BASE－T相同的RJ－45连接器。它的最大网段长度为100米。它支持全双工的数据传输。
· 100BASE－FX：是一种使用光缆的快速以太网技术，可使用单模和多模光纤（62.5和125um）。多模光纤连接的最大距离为550米。单模光纤连接的最大距离为3000米。在传输中使用4B/5B编码方式，信号频率为125MHz。它使用MIC/FDDI连接器、ST连接器或SC连接器。它的最大网段长度为150m、412m、2000m或更长至10公里，这与所使用的光纤类型和工作模式有关，它支持全双工的数据传输。100BASE－FX特别适合于有电气干扰的环境、较大距离连接、或高保密环境等情况下的适用。
· 100BASE－T4：是一种可使用3、4、5类无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术。100Base-T4使用4对双绞线，其中的三对用于在33MHz的频率上传输数据，每一对均工作于半双工模式。第四对用于CSMA/CD冲突检测。在传输中使用8B/6T编码方式，信号频率为25MHz，符合EIA586结构化布线标准。它使用与10BASE－T相同的RJ－45连接器，最大网段长度为100米。 千兆以太网技术作为最新的高速以太网技术，给用户带来了提高核心网络的有效解决方案，这种解决方案的最大优点是继承了传统以太技术价格便宜的优点。千兆技术仍然是以太技术，它采用了与10M以太网相同的帧格式、帧结构、网络协议、全/半双工工作方式、流控模式以及布线系统。由于该技术不改变传统以太网的桌面应用、操作系统，因此可与10M或100M的以太网很好地配合工作。升级到千兆以太网不必改变网络应用程序、网管部件和网络操作系统，能够最大程度地保护投资。此外，IEEE标准将支持最大距离为550米的多模光纤、最大距离为70千米的单模光纤和最大距离为100米的同轴电缆。千兆以太网填补了802.3以太网/快速以太网标准的不足。
为了能够侦测到64Bytes资料框的碰撞，千兆以太网（Gigabit Ethernet）所支持的距离更短。Gigabit Ethernet 支持的网络类型，如下表所示：
传输介质 距离
1000Base－CX Copper STP 25m
1000Base－T Copper Cat 5 UTP 100m
1000Base－SX Multi-mode Fiber 500m
1000Base－LX Single-mode Fiber 3000m
千兆以太网技术有两个标准：IEEE802.3z和IEEE802.3ab。IEEE802.3z制定了光纤和短程铜线连接方案的标准。IEEE802.3ab制定了五类双绞线上较长距离连接方案的标准。
⒈ IEEE802.3z
IEEE802.3z工作组负责制定光纤（单模或多模）和同轴电缆的全双工链路标准。IEEE802.3z定义了基于光纤和短距离铜缆的1000Base-X，采用8B/10B编码技术，信道传输速度为1.25Gbit/s，去耦后实现1000Mbit/s传输速度。IEEE802.3z具有下列千兆以太网标准：
· 1000Base-SX 只支持多模光纤，可以采用直径为62.5um或50um的多模光纤，工作波长为770-860nm，传输距离为220-550m。
· 1000Base-LX 单模光纤：可以支持直径为9um或10um的单模光纤，工作波长范围为1270-1355nm，传输距离为5km左右。
· 1000Base-CX 采用150欧屏蔽双绞线（STP），传输距离为25m。
⒉ IEEE802.3ab
IEEE802.3ab工作组负责制定基于UTP的半双工链路的千兆以太网标准，产生IEEE802.3ab标准及协议。IEEE802.3ab定义基于5类UTP的1000Base-T标准，其目的是在5类UTP上以1000Mbit/s速率传输100m。IEEE802.3ab标准的意义主要有两点：
⑴ 保护用户在5类UTP布线系统上的投资。
⑵ 1000Base-T是100Base-T自然扩展，与10Base-T、100Base-T完全兼容。不过，在5类UTP上达到1000Mbit/s的传输速率需要解决5类UTP的串扰和衰减问题，因此，使IEEE802.3ab工作组的开发任务要比IEEE802.3z复杂些。 万兆以太网规范包含在 IEEE 802.3 标准的补充标准 IEEE 802.3ae 中，它扩展了 IEEE 802.3 协议和 MAC 规范，使其支持 10Gb/s 的传输速率。除此之外，通过 WAN 界面子层（WIS：WAN interface sublayer），10千兆位以太网也能被调整为较低的传输速率，如 9.584640 Gb/s （OC-192），这就允许10千兆位以太网设备与同步光纤网络（SONET） STS -192c 传输格式相兼容。
· 10GBASE-SR 和 10GBASE-SW 主要支持短波（850 nm）多模光纤（MMF），光纤距离为 2m 到 300 m。
10GBASE-SR 主要支持“暗光纤”（dark fiber），暗光纤是指没有光传播并且不与任何设备连接的光纤。
10GBASE-SW 主要用于连接 SONET 设备，它应用于远程数据通信。
· 10GBASE-LR 和 10GBASE-LW 主要支持长波（1310nm）单模光纤（SMF），光纤距离为 2m 到 10km （约32808英尺）。
10GBASE-LW 主要用来连接 SONET 设备时，
10GBASE-LR 则用来支持“暗光纤”（dark fiber）。
· 10GBASE-ER 和 10GBASE-EW 主要支持超长波（1550nm）单模光纤（SMF），光纤距离为 2m 到 40km （约131233英尺）。
10GBASE-EW 主要用来连接 SONET 设备，
10GBASE-ER 则用来支持“暗光纤”（dark fiber）。
· 10GBASE-LX4 采用波分复用技术，在单对光缆上以四倍光波长发送信号。系统运行在 1310nm 的多模或单模暗光纤方式下。该系统的设计目标是针对于 2m 到 300 m 的多模光纤模式或 2m 到 10km 的单模光纤模式。
△ 以太网的连接

『陆』 以太网宽带的以太网发展简史

以太网的时钟取自于Alto的系统时钟，最初的数据传输速率为2．94Mbps。Meltacafe将这版项技术命名为“权以太网”。
以太网的传输速度从最初的10Mbps逐步扩展到100Mbps、1GMbps、10Gbps，以太网的价格也跟随摩尔定律以及规模经济而迅速下降。同时，随着用户迅速膨胀到数以亿计，网络的价值越发无可估量。如今，以太网已经成为局域网（LAN）中的主导网络技术，而且随着吉比以太网的出现，以太网已经开始向城域网（MAN）大步迈进。
技术的发展促使以太网应该有下一个标准，现在的关键是确立一个标准，该标准可以将10G以太网引入城域网（MAN），并最终推广到广域网（WAN）。我们相信，语音网和数据网最终将实现统一，融合的网络同时应该兼容目前的以太网技术，以便能够最大程度地保护客户以及服务提供商们已经在以太网上投入的基础设施投资。

『柒』 网络的发展史

Internet（互联网）在中国的发展历程可以大略地划分为三个阶段：

第一阶段为1987—1993年，也是研究试验阶段。在此期间中国一些科研部门和高等院校开始研究InternetInternet技术，并开展了科研课题和科技合作工作，但这个阶段的网络应用仅限于小范围内的电子邮件服务。

第二阶段为1994年至1996年，同样是起步阶段。1994年4月，中关村地区教育与科研示范网络工程进入Internet，从此中国被国际上正式承认为有Internet的国家。

之后，Chinanet、CERnet、CSTnet、Chinagbnet等多个Internet络项目在全国范围相继启动，Internet开始进入公众生活，并在中国得到了迅速的发展。至1996年底，中国Internet用户数已达20万，利用Internet开展的业务与应用逐步增多。

第三阶段从1997年至今，是Internet在我国快速最为快速的阶段。国内Internet用户数97年以后基本保持每半年翻一番的增长速度。增长到今天，上网用户已超过1000万。

据中国Internet络信息中心（CNNIC）公布的统计报告显示，截至2003年6月30日，我国上网用户总人数为6800万人。这一数字比年初增长了890万人，与2002年同期相比则增加了2220万人。

(7)以太网的发展历史扩展阅读

Internet的最早起源于美国国防部高级研究计划署DARPA（Defence Advanced Research Projects Agency）的前身ARPAnet，该网于1969年投入使用。由此，ARPAnet成为现代计算机网络诞生的标志。

互联网发展史是从20世纪50年代到90年代，按编年体的形式，详细历数了互联网一步步走向成熟的发展过程，由美国国防部编制。

50年代

1957 苏联发射了人类第一颗人造地球卫星Sputnik。作为响应，美国国防部(DoD)组建了高级研究计划局(ARPA)，开始将科学技术应用于军事领域(:amk:) 。

『捌』 快速以太网的发展历史

随着网络的发展，传统标准的以太网技术已难以满足日益增长的网络数据流量速度需求。在1993年10月以前，对于要求10Mbps以上数据流量的LAN应用，只有光纤分布式数据接口（FDDI）可供选择，但它是一种价格非常昂贵的、基于100Mpbs光缆的LAN。
1993年10月，Grand Junction公司推出了世界上第一台快速以太网集线器FastSwitch10/100和网络接口卡FastNIC100，快速以太网技术正式得以应用。随后Intel、SynOptics、3COM、BayNetworks等公司亦相继推出自己的快速以太网装置。与此同时，IEEE802工程组亦对100Mbps以太网的各种标准，如100BASE－TX、100BASE－T4、MII、中继器、全双工等标准进行了研究。
1995年3月IEEE宣布了IEEE802.3u 100BASE－T快速以太网标准（Fast Ethernet；FE），就这样开始了快速以太网的时代。
快速以太网与原来在100Mbps带宽下工作的FDDI相比它具有许多的优点，最主要体现在快速以太网技术可以有效的保障用户在布线基础实施上的投资，它支持3、4、5类双绞线以及光纤的连接，能有效的利用现有的设施。
快速以太网的不足其实也是以太网技术的不足，那就是快速以太网仍是基于载波侦听多路访问和冲突检测（CSMA/CD）技术，当网络负载较重时，会造成效率的降低，当然这可以使用交换技术来弥补。

『玖』 以太网发展历程

稚童长大了——有关国内以太网发展的回忆
2002-11-20 阅读人次：442
稚童长大了

——有关国内以太网发展的回忆

本报记者 武汉

历史见证人：

侯自强：未来一定是端到端的以太网

数字信号处理、通信技术专家。曾经任中国科学院秘书长、声学研究所所长。现任深圳科健集团公司董事长、中科院声学研究所DSP工程中心研究员、中国网络通信有限公司首席科学顾问。曾获国家科技进步一等奖。

胡道元：寻找需求、满足需求和规模化生产，是以太网鼎立于市场的三足。

现任中国教育科研计算机网高级顾问、国际信息处理联合会通信系统技术委员会中国代表、中国信息处理联合会通信系统技术委员会主席、中国软件行业协会计算机网络分会理事长等，是CERNET、“863”计算机集成制造系统CIMS网的主要创建人。

谭国权：电信级以太网的运维性还有待完善。

中国电信集团北京研究院数据通信研究室主任，主要研究方向是数据通信技术和宽带接入技术，对ATM技术、IP技术、以太网技术以及NGN技术有深入的研究。

以太网在国内一二十年的发展，无异于从稚童到青年、从士兵到将军，其间有很多历史细节值得记取。三位从始至今推动或正积极参与国内以太网发展的老少专家，给我们提供了一些珍贵的“老照片”。

回忆: 一步一台阶

“1988年上大学时，我在学校里还没有怎么听说过以太网”， 中国电信北京研究院数据通信研究室主任谭国权的回忆打着个人的烙印，却又是一个时代的缩影。

谭国权继续回忆说，到1995年以后，做着ATM研发的他发现，国内开始出现以太网组建的大型企业网和校园网了，并且由于出现了从集线器到交换机的转变，用户可以独享带宽，很多业务开始加到以太网上。1999年以后，以太网开始延伸到电信级接入网环境中去，众多新兴和传统的运营商纷纷加入，“10兆到户，100兆到楼，千兆到企业、校园”曾经是一个流行口号。现在则是以太网进入城域网环境。

中国网络通信有限公司首席科学顾问侯自强，作为国内以太网发展重要的推动、实践者之一，给我们完整地叙述了以太网技术和应用的发展历程。

以太网阶段: 以太网刚出现时，因为简单易掌握，在小局域网中的发展很快胜过其他局域网技术。但是由于防碰侦听的限制，距离通常在100米以内，带宽只有10兆，且是用户共享。

快速以太网阶段: 1995年快速以太网出现了，解决了交换问题，速度也提高到100兆，开始进入校园网。但由于ATM依然保持距离和速度的优势，其在校园网中发展也非常快。

千兆以太网阶段: 1998年千兆以太网出现后，以太网在局域网、校园网基本将ATM挤出，端口数量上升非常快。尤其是1995年后Internet的商用，大大加速了以太网的应用。不过当时路由器的速度还比较慢，还只能是在SDH上传输ATM，由ATM再来提供路由器功能。到1998 年后，高速路由器出来了，ATM交换机被推向网络边缘。于是情形改为: 城域网是SDH或ATM，局域网是以太网，中间用路由器或ATM来连接。

城域网阶段: 1999年，以太网速度提升到1G，开始进入城域网，像网通这样的新兴运营商则采用在光纤网上直接走以太网的模式; 现在以太网提升到10G，又可以应用于广域网，业界新传输设备已经同时支持10G以太网和SDH。接入网以太网化也已是大势所趋: 有线电视、无线局域网和VDSL等都是以太网的应用领域。中国在居民区推广以太网接入，这在世界上也是领先的。

90%以上数据接入是以太网，全部局域网是以太网，城域网是SDH和以太网双雄并举，广域网中10G以太网跃跃欲试——在侯先生的描述下，我们眼前出现了一个“端到端以太网”的情形。

回味: 市场得与失

“以太网的大发展，得益于解决好了三大问题: 寻找需求、满足需求和规模化生产”，清华得实董事长胡道元说，“以太网在国内的发展也是如此。”

他回忆说，“从上世纪的80年代到90年代初，国内以太网产品基本上是‘引进’。并不是国内做不了，实际上在80年代上半期，包括清华大学在内的很多高校、研究机构已经研制出以太网产品。”记者建议他详细回忆有哪些机构或企业，但是胡道元先生很认真地想了想，还是对记者摇摇头，无奈地说: “都没有在市场上站住，所以也就没有什么印象了。只记得当时清华大学研制出来后，在校办工厂加工一批。问题是国内联网用户非常少，在市场基础薄弱的情况下，以太网生产形不成规模，产品成本居高不下。”

从90年代中期开始，随着因特网的商业化和应用普及，国内的以太网应用随之有了大发展; 加上以英特尔为首的企业提供标准芯片，以太网生产成本和进入门槛降低，近两年国内厂商生产的自主以太网产品在中低端市场上也攻城略地。胡道元认为，高端市场的份额也会随着国内厂商技术实力的提升有所改变。

国内以太网产品开发走的道路是低端起步。谭国权将国内产品和技术的发展分为三个阶段: 1997年，国内企业开始做集线器和交换机，特点是产品开发快，价格占较大优势; 后来国内厂商定位在接入市场，特点是把以太网和其他设备结合起来，“综合接入”做到了价格低、功能不复杂但很实用; 现在，国内厂商开始进军城域网市场。市场现状是: 企业网逐渐被国内厂商占领，接入网也是国内产品占很大比重，但城域网还主要被国外厂商垄断。

展望: 下一步胜算

“未来一定是端到端以太网”， 这在业界算得上激进观点。4年前就提出“ATM一定会被以太网取代”的侯自强则自豪地说，“实际上，局势正在往这个趋势发展。”

他预计未来3年全球电信业将出现复苏，届时以太网将被运营商更广泛地采用。国内市场则由于电信南北拆分，运营商急需填补网络覆盖的空白，现在以太网就有很大的市场空间。

谭国权认为，以太网会以 “低成本支持多业务”特点获得比较好的发展前景，但不同意未来会全部“以太网化”，理由是用户和运营商需求不同、偏好不同，现有城域网解决方案各有优缺点，以太网并不具备取代其他方案的绝对优势。对于以太网进入广域网，他也持保留意见: 以太网的特性，决定了它在一定范围内应用。

谭国权还提出，最近以太网在电信城域网领域引起了相当的重视，但电信级以太网需要可运维性和可管理性，在总体网络架构、QoS、故障倒换能力、多业务提供能力和安全、认证和计费等方面还需要很大改善。