以太网物理接口介绍
一、以太网接口类型
以太网接口常用有双绞线接口（俗称电口）和光纤接口（俗称光口）2种。另外
还有早期的同轴电缆接口。
下面是常用以太网接口的代号：
10BASE2: 采用细同轴电缆接口的IEEE 802.3 10Mb/s物理层规格 (参见 IEEE 802.3 Clause 10.)
10BASE5: 采用粗同轴电缆接口的IEEE 802.3 10Mb/s物理层规格 (参见 IEEE 802.3 Clause 8.)
10BASE-F：采用光纤电缆接口的IEEE 802.3 10Mb/s物理层规格 (参见 IEEE 802.3 Clause 15.)
10BASE-T：采用电话双绞线的IEEE 802.3 10Mb/s物理层规格 (参见 IEEE 802.3 Clause 14.)
100BASE-FX: 采用两个光纤的IEEE 802.3 100Mb/s 物理层规格 (参见 IEEE 802.3 Clauses 24 and 26.)
100BASE-T2: 采用两对3类线或更好的平衡线缆的IEEE 802.3 100 Mb/s 物理层规格 (参见 IEEE 802.3 Clause 32.)
100BASE-T4: 采用四对3、4、5类线非屏蔽双绞线的IEEE 802.3 100 Mb/s 物理层规格 (参见 IEEE 802.3 Clause 23.)
100BASE-TX: 采用两对5类非屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的IEEE 802.3 100 Mb/s 物理层规格 (参见 IEEE 802.3 Clauses 24 and 25.) 1000BASE-CX: 1000BASE-X 在特制的屏蔽电缆传输的接口规格(参见 IEEE 802.3 Clause 39.)
1000BASE-LX: 1000BASE-X 采用单模或多模长波激光器的规格(参见 IEEE 802.3 Clause 38.)
1000BASE-SX: 1000BASE-X 采用多模短波激光器的规格(参见 IEEE 802.3 Clause 38.)
1000BASE-T: 采用四对五类平衡电缆的1000 Mb/s 物理层规格 (参见 IEEE 802.3 Clause 40.)
1.电口
电口传输距离标准为100m，电口采用RJ－45接口。这是一种习惯的叫法，实际
上RJ45只是一种接线方式，此处沿用习惯的叫法。RJ-45 插座可以分为屏蔽式
和非屏蔽式、直插式和侧插式、带LED灯和不带LED灯，有单端口、两端口、单
排四端口、单排6端口、单排8端口、双排8端口、双排12端口、双排16端口
等，有8PIN、6PIN和4PIN。图3所示是常用的屏蔽式、侧插、带LED指示灯、
单排四端口的RJ-45插座。其中LED指示灯是绿和黄，按公司规范可以分别
表示LINK（链路完整）和ACT（有收发活动）等。
1.RJ－45插座
与RJ－45 插座相对应的是RJ－45 插头，如图4所示，一般为8PIN。在10/100M 以太网时，其中2根表示1对发送数据，另2根表示1对接收数据，剩下4根保留（100BASE-T4使用4对线，是为3类线设计的）；
在1000M以太网时，1000BASE-T 使用的是4对双绞线，每一对线都作双向数据传输，因为目前应用很少，这里不做介绍。下面只介绍FE的网线。
•RJ－45插头
我们常用的网线有两种：不带交叉网线和带交叉网线。平时所说的网线名称与802.3标准中所说的网线名称容易混淆。
标准中的直连网线（Straight Through Cable）不带交叉，针脚定义如下表所示。主要用于交换机或集线器与工作站或PC机的网卡之间连接的以太网双绞线电缆。不能直接连接两台PC机的网卡。
1.直连网线针脚定义
插头1针脚插头2针脚信号芯线颜备注
1    1 发送white-orange 双绞线
2    2 orange
3    3 接收white-green 双绞线
6    6 green
4    4 双向blue 双绞线
5    5 white-blue
7 7 双向white-brown 双绞线
8 8 brown
标准中交叉网线（Cross Over Cable）的连线为交叉方式，如下表所示，主要用于交换机与中继器、集线器和集线器、工作站的网络接口卡和工作站的网络接口卡之间连接的以太网双绞线电缆。
•直连网线针脚定义
插头1针脚插头2针脚信号芯线颜备注
1    3 发送white-orange 双绞线
2    6 orange
3    1 接收white-green 双绞线
6    2 green
4    4 双向blue 双绞线
5    5 white-blue
7 7 双向white-brown 双绞线
8 8 brown
对于常说的RJ－45的MDI和MDIX接口，对应为DTE侧接口和DCE侧接口，MDI 接口的PIN定义如下图所示。
•MDI接口PIN定义
而MDI－X接口的PIN定义如下图所示，其收发方向刚好与MDI接口相反。
•MDI－X接口PIN定义
现在有些物理层芯片支持MDI和MDIX自动识别功能，它可以根据与其相连的对端设备是DTE还是DCE及使用的是MDIX还是MDI模式，也可以设成MDI或MDIX 的固定模式。
1.光口
目前以太网光模块封装有GBIC、SFF、SFP，公司目前推荐使用的是GBIC和SFP 两种可热插拔的光模块，有850nm、1310nm、1550nm波长，还可以分为多模和单模，而传输距离也不一样，多模传输距离为275～550m，单模则可以达到2Km、10Km、15Km、40Km、70Km，甚至100Km或以上。
下图为GBIC（Gigabit Interface Converter）封装的光模块，其收发分开，采用SC光纤接头，多模的波长为850nm，单模有1310nm和1550nm，支持热插拔。
•GBIC封装光模块
下图为SFP（Small Form－factor Pluggable）封装的光模块，其收发分开，采用LC光纤，支持热插拔。SFF封装与SFP一样，唯一区别只是SFF为固定式。
•SFP封装光模块
1.FE自协商
自协商功能允许一个网络设备能够将自己所支持的工作模式信息传达给网络上的对端，并接受对方可能传递过来的相应信息。它使用修订过的10BASE-T的整合性测试脉冲序列（link integrity test pulse sequence）来传递信息，自协商功能完全由物理层芯片设计实现，因此并不使用专用数据包或带来任何高层协议开销。
自协商功能的基本机制就是将协商信息封装进一连串修改后的“10BASE-T连接测试收发波形”的连接整合性测试脉冲。这串脉冲被称为快速连接脉冲（FLP）。
每个网络设备必须能够在上电、管理命令发出、或是用户干预时发出此串脉冲。快速连接脉冲包含一系列连接整合性测试脉冲组成的时钟/数字序列。将这些数据从中提取出来就可以得到对端设备支持的工作模式，以及一些用于协商握手机制的其他信息。
为了保持与现有10BASE-T设备的互操作性，自协商协议还具有接受与10BASE-T 兼容的连接整合性测试脉冲（也被称为普通连接脉冲（NLP）序列）的功能。
当一个设备不能对快速连接脉冲做出有效的反应，而仅返回了一个普通连接脉冲时，它将被作为一个10BASE-T兼容设备对待。
FE自协商的规则，可以用下表表示：（FD表示全双工，HD表示半双工）。
negotiation auto
对于只有一方支持自协商的情况，根据IEEE 802.3的标准，采用并行检
测机制。
对端设备接口类型自协商设备的自协商结果
自协商100M，全双工；
10M FD 10M HD
10M HD 10M HD

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