一、概述

對于基于CSMA/CD技術的媒體訪問控制方法的以太局域網，就所支持的數據傳輸速率而言，其發展已經歷了多個階段，即：以太網、快速以太網、千兆以太網、10G以太網和更高速率以太網階段。它們的基本特征詳見下表1-1，包括所屬的物理層標記類型及對應的802.3標準族，從中也可以看出其年代發展。

表 1-1：不同階段以太網的基本特征

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需要說明的是：大于10G以太網的更高速率以太網，目前包括有25G、40G、50G、100G及200G等等，這些接口的物理實現主要是應用于芯片到芯片（集成電路到集成電路）的接口，在印刷電路板上實現走線，也可作為集成電路中ASIC邏輯模塊之間的邏輯接口。因此，下述重點對以太網（10M）、快速以太網（FE，100M）、千兆以太網（GE）、10G以太網（10 GE）做以對比介紹，因為它們是我們日常經常使用的，如辦公自動化的局域網絡、數字業務的接入網絡等。

以太網（Ethernet）是IEEE 802標準委員會初始開發的局域網，它是以Xerox、Intel和DEC三家公司開發的稱為“以太局域系統（Ethernet）”為基礎，這就是局域網（LAN）也稱為以太網（Ethernet）的由來。此時的局域以太網一般使用同軸電纜（粗纜和細纜）和特種雙絞線，系統的傳輸速率為10Mbit/s，其媒體訪問控制方法是基于CSMA/CD技術，是一種最早產生于1985年的標準。

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快速以太網（FE，Fast Ethernet）是相對于以太網，其物理層數據傳輸速率比以太網提高了10倍，即100Mbit/s以太網。此時，局域網的物理層的分層相對于10Mbit/s以太網發生了較大變化，增加了物理層媒體相關（PMD）子層，其物理媒體通?？刹捎闷胶怆p絞線（UTP或STP網線）或光纖（MMF或SMF）。使得局域網的性能得到了進一步的提升，應用得到了進一步的普及。

千兆比特以太網（GE，Gigabit Ethernet），也稱吉比特以太網，是一種提供高速數據接入的局域網系統。該系統也稱為超高速以太網，與快速以太網相比，除了將速率提高到1000Mbit/s外，其它的技術要點基本上和快速以太網相同，即：采用全雙工模式，幀格式和媒體接入技術采用802.3。由于以太網方式適合IP網，因此，目前千兆比特以太網主要用作Internet接入。

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十千兆以太網（10 GE）又稱萬兆以太網或十吉比特以太網，也有人稱為甚高速以太網。2002年6月，IEEE 802標準委員會于2002年推出的。10G以太網作為傳統以太網技術的一次較大的升級，它的物理層的內部分層更加復雜，在原有的千兆以太網的基礎上將傳輸速率又提高了10倍，傳輸距離也大大增加，擺脫了傳統以太網只能應用于局域網范圍的限制，使以太網延伸到了城域網和廣域網，從而實現端到端的以太網傳輸。目前，十千兆以太網的幀格式已經成為寬帶IP城域網的首選方案。下表1-2給出了10GE以太網與其它速率以太網相比的主要特點。10G以太網的優點在于保留了IEEE 802.3以太網媒體訪問控制（MAC）協議，保持以太網的MAC幀格式不變。

表 1-2：10GE以太網的主要特點

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二、網絡目標

IEEE 802.3標準工作組在研究開發不同速率以太網時，均指定有相應的目標，下表2匯總了10G/1000/100/10BASE以太網各自的網絡目標，以作比較。

表 2：10G/1000/100/10BASE以太網各自的網絡目標

三、網絡參數

關于10G/1000/100/10BASE以太網主要是在物理層分層有所變化（包括子層以及子層間兼容性接口的變化），100BASE與10BASE以太網相比變化較大，到了10GE其物理層的層次變化更大，且較為復雜。因此有關參數主要是針對物理層及媒體的。就它們的物理層而言，由于每種速率以太網的物理層標記類型又包括多種。因此，下述相關網絡參數比較僅作簡單比較，并不全面。

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10G/1000/100/10BASE以太網的物理層基帶媒體的特性（包括編碼方式、雙工方式、傳輸距離等）簡單比較詳見下表3-1。

表 3-1：10G/1000/100/10BASE以太網的基帶媒體的特性比較

1000/100/10BASE以太網部分工作參數（包括時間槽、幀間隔IPG、最大/最小幀長、重發/后退上限等）對比詳見下表3-2。

表 3-2：1000/100/10兆以太網部分工作參數對比

1000/100BASE以太網的MII與GMII數據收發（TXD與RXD）的有效編碼組合的對比詳見下表3-3。

表 3-3：1000/100兆以太網的MII/GMII數據收發的有效編碼組合的對比

另外，IEEE早期開發有不同的媒體訪問控制方法的局域網絡標準，如：以太網（802.3）、令牌環（802.5）和光纖分布式數據接口（FDDI）等。三者的某些性能比較詳見下表3-4，供參考。

表 3-4：以太網、令牌環和FDDI性能比較

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