前言　　xv
第一部分　以太網簡介
第1章　以太網發展史　　2
1.1　以太網的曆史　　2
1.1.1　Aloha網絡　　3
1.1.2　以太網的發明　　3
1.2　再造以太網　　4
1.2.1　雙絞綫介質以太網　　5
1.2.2　100 Mbit/s的以太網　　5
1.2.3　1000 Mbit/s的以太網　　6
1.2.4　10 Gbit/s、40 Gbit/s和100 Gbit/s的以太網　　6
1.2.5　以太網新特性　　6
1.3　以太網交換機　　7
1.4　以太網的未來　　7
第2章　IEEE以太網標準　　8
2.1　以太網標準的進化史　　8
2.2　以太網介質標準　　10
2.2.1　IEEE補充標準　　10
2.2.2　草案標準　　11
2.2.3　DIX標準和IEEE標準的區彆　　11
2.3　IEEE 標準組織　　11
2.3.1　OSI 7層結構　　12
2.3.2　OSI模型中的IEEE 子層　　13
2.4　閤規級彆　　14
2.5　IEEE介質係統標識符　　15
2.5.1　10 Mbit/s介質係統　　15
2.5.2　100 Mbit/s介質係統　　16
2.5.3　1000 Mbit/s介質係統　　17
2.5.4　10 Gbit/s介質係統　　18
2.5.5　40 Gbit/s介質係統　　18
2.5.6　100 Gbit/s介質係統　　18
第3章　以太網係統　　19
3.1　以太網的四個基本元素　　19
3.1.1　以太網幀　　20
3.1.2　介質訪問控製協議　　21
3.1.3　硬件　　23
3.2　網絡協議和以太網　　25
3.2.1　盡力傳遞　　25
3.2.2　網絡協議設計　　26
3.2.3　協議封裝　　27
3.2.4　IP協議和以太網地址　　27
3.3　展望　　29
第4章　以太網幀和全雙工模式　　30
4.1　以太網幀　　31
4.1.1　幀頭　　32
4.1.2　目的地址　　32
4.1.3　源地址　　33
4.1.4　Q標簽　　34
4.1.5　信封前綴和後綴　　34
4.1.6　類型/ 長度域　　35
4.1.7　數據域　　36
4.1.8　FCS域　　36
4.1.9　結束幀檢測　　36
4.2　全雙工介質訪問控製　　37
4.2.1　全雙工操作　　37
4.2.2　全雙工操作效用　　38
4.2.3　配置全雙工操作　　38
4.2.4　全雙工介質支持　　39
4.2.5　全雙工介質段長度　　39
4.3　以太網流控製　　40
4.4　高層協議和以太網幀　　42
4.4.1　多路復用數據幀　　42
4.4.2　IEEE邏輯鏈路控製　　42
4.4.3　LLC子網絡訪問協議　　43
第5章　自動協商　　45
5.1　自動協商協議的發展　　45
5.2　自動協商的基本概念　　46
5.3　自動協商信號　　48
5.4　自動協商操作　　51
5.4.1　並行探測　　53
5.4.2　並行探測操作　　53
5.4.3　並行探測和雙工不匹配　　54
5.4.4　自動協商完成時間　　54
5.5　自動協商和布綫問題　　55
5.5.1　限製3類電纜上的以太網速度　　56
5.5.2　電纜問題和韆兆以太網自動協商　　56
5.5.3　交叉電纜和自動協商　　56
5.6　1000BASE-X自動協商　　57
5.7　自動協商命令　　58
5.8　自動協商調試　　58
5.8.1　一般調試信息　　59
5.8.2　調試工具和命令　　59
5.9　製定鏈路配置策略　　61
5.9.1　企業網絡的鏈路配置策略　　61
5.9.2　手動配置帶來的問題　　62
第6章　以太網供電　　63
6.1　以太網供電標準　　63
6.1.1　PoE標準目標　　64
6.1.2　以太網電源支持的設備　　64
6.1.3　PoE帶來的益處　　64
6.2　PoE設備角色　　65
6.3　PoE類型參數　　66
6.4　PoE操作　　67
6.4.1　電力檢測　　67
6.4.2　電力歸類　　67
6.4.3　鏈路電力保持　　69
6.4.4　電源錯誤監控　　69
6.5　PoE和電纜對　　69
6.6　PoE電力管理　　72
6.6.1　PoE電力需求　　73
6.6.2　PoE端口管理　　73
6.6.3　PoE監測和電力監管　　73
6.7　供應商擴展標準　　74
6.7.1　思科的UPoE　　74
6.7.2　美高森美的EEPoE　　74
6.7.3　HDBaseT供電（POH）　　75
第二部分　以太網介質係統
第7章　以太網介質信號和節能以太網　　78
7.1　介質獨立接口　　79
7.2　以太網PHY組件　　80
7.3　以太網信號編碼　　81
7.3.1　基帶信號問題　　81
7.3.2　基帶漂移和信號編碼　　82
7.3.3　先進信號技術　　82
7.4　以太網接口　　82
7.5　節能以太網　　83
7.5.1　IEEE EEE標準　　84
7.5.2　EEE操作　　85
7.5.3　EEE操作對延遲的影響　　87
7.5.4　EEE節能　　87
第8章　10 Mbit/s以太網　　89
8.1　10BASE-T介質係統　　89
8.1.1　10BASE-T以太網接口　　90
8.1.2　信號極性和極性倒置　　90
8.1.3　10BASE-T信號編碼　　90
8.1.4　10BASE-T介質組件　　91
8.1.5　將基站接入10BASE-T以太網　　92
8.1.6　10BASE-T鏈路完整性測試　　93
8.1.7　10BASE-T配置嚮導　　93
8.2　光縴介質係統（10BASE-F）　　94
8.2.1　新舊光縴鏈路段　　94
8.2.2　10BASE-FL信號組件　　95
8.2.3　10BASE-FL以太網接口　　95
8.2.4　10BASE-FL信號編碼　　95
8.2.5　10BASE-FL介質組件　　95
8.3　10BASE-FL光縴特性　　95
8.3.1　備選10BASE-FL光縴電纜　　96
8.3.2　光縴連接器　　96
8.3.3　連接10BASE-FL以太網段　　97
8.3.4　10BASE-FL鏈路完整性測試　　97
8.3.5　10BASE-FL配置嚮導　　98
第9章　100 Mbit/s以太網　　99
9.1　100BASE-X介質係統　　99
9.2　快速以太網雙絞綫介質係統（100BASE-TX）　　100
9.2.1　100BASE-TX信號組件　　100
9.2.2　100BASE-TX以太網接口　　100
9.2.3　100BASE-TX信號編碼　　101
9.2.4　100BASE-TX介質組件　　103
9.2.5　100BASE-TX鏈路完整性測試　　104
9.2.6　100BASE-TX配置嚮導　　104
9.3　快速以太網光縴介質係統（100BASE-FX）　　104
9.3.1　100BASE-FX信號組件　　105
9.3.2　100BASE-FX信號編碼　　105
9.3.3　100BASE-FX介質組件　　105
9.4　100BASE-FX光縴特性　　107
9.4.1　備選100BASE-FX光縴電纜　　107
9.4.2　100BASE-FX鏈路完整性測試　　107
9.4.3　100BASE-FX配置嚮導　　107
9.4.4　更長的光縴段　　108
第10章　韆兆以太網　　109
10.1　韆兆以太網雙絞綫介質係統（1000BASE-T）　　109
10.1.1　1000BASE-T信號組件　　109
10.1.2　1000BASE-T信號編碼　　110
10.1.3　1000BASE-T介質組件　　112
10.1.4　1000BASE-T鏈路完整性測試　　113
10.1.5　1000BASE-T配置嚮導　　113
10.2　韆兆以太網光縴介質係統（1000BASE-X）　　114
10.2.1　1000BASE-X信號組件　　114
10.2.2　1000BASE-X鏈路完整性測試　　114
10.2.3　1000BASE-X信號編碼　　114
10.2.4　100BASE-X介質組件　　115
10.3　1000BASE-X光縴規格　　117
10.3.1　1000BASE-SX損耗預算　　117
10.3.2　1000BASE-LX損耗預算　　118
10.3.3　1000BASE-LX/LH長距離損耗預算　　119
10.4　1000BASE-SX和1000BASE-LX配置嚮導　　119
10.5　差分延遲　　120
第11章　10韆兆以太網　　122
11.1　10韆兆標準架構　　122
11.2　10韆兆以太網雙絞綫介質係統（10GBASE-T）　　124
11.2.1　10GBASE-T信號組件　　124
11.2.2　10GBASE-T信號編碼　　125
11.2.3　10GBASE-T介質組件　　127
11.2.4　10GBASE-T鏈路完整性測試　　129
11.2.5　10GBASE-T配置嚮導　　129
11.2.6　10GBASE-T短距離模式　　129
11.2.7　10GBASE-T信號延遲　　130
11.3　10 韆兆以太網短銅電纜介質係統（10GBASE-CX4）　　130
11.4　10 韆兆以太網短銅直連電纜介質係統（10GSFP+Cu）　　131
11.4.1　10GSFP+Cu信號組件　　132
11.4.2　10GSFP+Cu信號編碼　　133
11.4.3　10GSFP+Cu鏈路完整性測試　　133
11.4.4　10GSFP+Cu配置嚮導　　133
11.5　10韆兆以太網光縴介質係統　　134
11.6　10 Gbit/s光縴介質規範　　137
11.7　10韆兆廣域網PHY　　138
第12章　40韆兆以太網　　139
12.1　40 Gbit/s以太網架構　　140
12.2　40韆兆以太網雙絞綫介質係統（40GBASE-T）　　143
12.3　40韆兆以太網短銅電纜介質係統（40GBASE-CR4）　　144
12.3.1　40GBASE-CR4信號組件　　145
12.3.2　40GBASE-CR4信號編碼　　146
12.4　QSFP+連接器和多個10 Gbit/s接口　　147
12.5　40韆兆以太網光縴介質係統　　148
12.5.1　40 Gbit/s光縴介質規範　　150
12.5.2　40GBASE-LR4光波長　　152
12.5.3　40韆兆擴展域　　153
第13章　100韆兆以太網　　154
13.1　100 Gbit/s以太網架構　　154
13.2　100韆兆以太網雙絞綫介質係統　　157
13.3　100韆兆以太網短銅電纜介質係統（100GBASE-CR10）　　158
13.4　100韆兆以太網光縴介質係統　　160
13.4.1　用於100韆兆以太網的思科CPAK 模塊　　162
13.4.2　100韆兆光縴介質規範　　162
第14章　400韆兆以太網　　166
14.1　400 Gbit/s以太網研究團隊　　166
14.2　400 Gbit/s操作提案　　167
第三部分　搭建一個以太網係統
第15章　結構化布綫　　170
15.1　結構化布綫係統　　171
15.2　ANSI/TIA/EIA布綫標準　　171
15.2.1　專有布綫係統問題的解決　　172
15.2.2　ISO與TIA標準　　172
15.2.3　ANSI/TIA結構化布綫規範的文檔內容　　173
15.2.4　結構化布綫標準的組成元素　　173
15.2.5　星狀拓撲結構　　174
15.3　雙絞綫分類　　176
15.3.1　最小布綫配置推薦　　177
15.3.2　以太網及分類係統　　177
15.4　水平布綫　　178
15.4.1　水平嚮通道以及基礎鏈路　　178
15.4.2　布綫及組件規範　　180
15.4.3　5類及5e類電纜測試及調整　　180
15.5　電纜管理　　180
15.5.1　識彆電纜和組件　　181
15.5.2　1級標號方案　　181
15.5.3　記錄布綫係統　　182
15.6　搭建電纜係統　　183
第16章　雙絞綫電纜與連接器　　185
16.1　水平電纜段組件　　185
16.2　雙絞綫電纜　　186
16.2.1　雙絞綫的信號串擾　　187
16.2.2　雙絞綫的組建　　188
16.2.3　雙絞綫安裝實踐　　190
16.3　8針（RJ45類型）連接器　　190
16.4　四對雙絞綫電纜布綫機製　　191
16.4.1　正極綫和負極綫　　191
16.4.2　色標　　191
16.4.3　接綫順序　　192
16.5　模塊化跳接綫闆　　194
16.6　工作區電源插座　　195
16.7　雙絞綫跳接電纜　　195
16.7.1　雙絞綫跳接電纜質量　　195
16.7.2　電話級跳接電纜　　196
16.7.3　雙絞綫以太網和電話信號　　196
16.8　設備電纜　　196
16.8.1　50針連接器和25對電纜　　197
16.8.2　25對電纜口琴形連接器　　197
16.9　製作雙絞綫跳接電纜　　197
16.10　以太網信號分頻　　201
16.10.1　10BASE-T和100BASE-T交叉電纜　　202
16.10.2　四對交叉電纜　　203
16.10.3　自動協商機製和MDIX故障　　204
16.10.4　識彆交叉電纜　　204
第17章　光縴電纜和連接器　　205
17.1　光縴電纜　　205
17.1.1　光縴芯直徑　　206
17.1.2　光縴模式　　206
17.1.3　光縴帶寬　　207
17.1.4　光縴損耗預算　　208
17.2　光縴連接器　　209
17.2.1　ST連接器　　210
17.2.2　SC連接器　　210
17.2.3　LC連接器　　211
17.2.4　MPO連接器　　211
17.3　搭建光縴電纜　　212
17.4　光縴係統中的信號分頻　　213
第四部分　以太網交換機和網絡設計
第18章　以太網交換機　　218
18.1　交換機的基本功能　　219
18.1.1　網橋和交換機　　219
18.1.2　什麼是交換機　　219
18.2　以太網交換機的操作　　220
18.2.1　地址學習　　221
18.2.2　流量過濾　　222
18.2.3　幀洪泛　　223
18.2.4　廣播和多播通信　　223
18.3　交換機組閤　　224
18.3.1　轉發循環　　224
18.3.2　生成樹協議　　226
18.4　交換機性能問題　　230
18.4.1　數據包轉發性能　　231
18.4.2　交換機端口內存　　231
18.4.3　交換機CPU和RAM　　231
18.4.4　交換機規範　　231
18.5　交換機的基本特性　　234
18.5.1　交換機的管理　　234
18.5.2　數據包鏡像端口　　234
18.5.3　交換機流量過濾器　　235
18.5.4　虛擬局域網　　236
18.5.5　802.1Q標準的多生成樹協議　　237
18.5.6　服務質量（QoS）　　238
第19章　利用以太網交換機進行網絡設計　　239
19.1　網絡設計中使用交換機的優點　　239
19.1.1　網絡性能的提高　　239
19.1.2　交換機層次和上行速率　　240
19.1.3　上行速率和交通擁堵　　241
19.1.4　多颱對話　　242
19.2　交換機流量瓶頸　　243
19.3　交換機的網絡永續性　　246
19.4　路由器　　248
19.4.1　路由器的運行和使用　　248
19.4.2　路由器或橋接器　　249
19.5　具有特殊功能的交換機　　250
19.5.1　多層交換機　　250
19.5.2　接入交換機　　250
19.5.3　堆棧交換機　　251
19.5.4　工業以太網交換機　　251
19.5.5　無綫交換機　　252
19.5.6　互聯網服務供應商交換機　　252
19.5.7　城域以太網　　252
19.5.8　數據中心交換機　　253
19.6　高級交換機的特性　　255
19.6.1　流量檢測　　255
19.6.2　sFlow和NetFlow　　255
19.6.3　以太網供電　　256
第五部分　性能和故障排查
第20章　以太網性能　　258
20.1　以太網信道的性能　　258
20.1.1　半雙工以太網信道的性能　　259
20.1.2　關於半雙工以太網性能的長期謬見　　259
20.1.3　半雙工以太網信道性能的模擬　　261
20.2　測量以太網性能　　263
20.2.1　監測時標　　264
20.2.2　數據吞吐量與帶寬　　266
20.3　最優性能的網絡設計　　268
20.3.1　交換機和網絡帶寬　　268
20.3.2　網絡帶寬的增長　　268
20.3.3　應用需求的變化　　269
20.3.4　未來的設計趨勢　　269
第21章　網絡故障診斷與維修　　270
21.1　可靠的網絡設計　　270
21.2　網絡文檔　　272
21.2.1　設備手冊　　272
21.2.2　係統監控與基綫　　273
21.3　問題解決模型　　273
21.4　問題檢測　　274
21.5　問題分離　　276
21.5.1　決定網絡路徑　　276
21.5.2　復製癥狀　　276
21.5.3　二分搜索分離法　　277
21.6　雙絞綫係統問題解決　　277
21.6.1　雙絞綫問題解決用到的工具　　277
21.6.2　常見的雙絞綫問題　　278
21.7　光縴係統的問題解決　　280
21.7.1　解決光縴係統問題的工具　　281
21.7.2　常見的光縴問題　　281
21.8　解決數據連接的問題　　282
21.8.1　收集數據鏈路信息　　282
21.8.2　用探針收集信息　　282
21.9　網絡層的問題解決　　283
第六部分　附錄
附錄A　資源　　286
附錄B　基於CSMA/CD的半雙工工作方式　　295
附錄C　外部收發器　　312
術語錶　　328
作者簡介　　339
封麵介紹　　339
· · · · · · (收起)