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以太网(Ethernet)用于搭建从最小到最大、从最简单到最复杂的网络：它连接家用电脑和其他家用设备，连接支持服务器和台式机的有线网络，还连接支持智能手机、笔记本电脑、平板电脑的无线网络。以太网提供的网络连接构成了覆盖全球的互联网，它还将互联网连接到了办公室以及千家万户。

以太网历史悠久，最早是由Xerox(施乐)公司创建的局域网组网规范，1980年DEC、Intel和Xeox三家公司联合开发了初版Ethernet规范—DIX 1.0，1982年这三家公司又推出了修改版本DIX 2.0，并将其提交给EEE 802工作组，经IEEEE成员修改并通过后，成为IEEE的正式标准，并编号为IEEE 802.3。自此，尽管计算机经历了多次重大变革，但网络技术始终采用以太网。这是因为以太网一直以来都在不断改进、提高性能，来适应计算机领域的快速更迭。在此过程中，以太网逐渐成为世界上应用最广泛的网络技术。

以太网线缆标准及传输速率分类

根据传输速率的不同，以太网分为标准以太网(10Mbit/s)、快速以太网(100Mbit/s)、千兆以太网(1000bit/s)和万兆以太网(10Gbit/s)。

标准以太网

标准以太网是最早期的以太网，也称为传统以太网，其传输速率为10Mb/s。它使用同轴电缆、双绞线、光纤作为传输介质。同轴电缆目前已基本不使用，主要是双绞线和光纤。IEEE802.3中规定的一些传统以太网物理层标准如下：

  • 10 Base-2：使用细同轴电缆，最大网段长度为185m。
  • 10 Base-5：使用粗同轴电缆，最大网段长度为500m。
  • 10 Base-T：使用双绞线，最大网段长度为100m。
  • 10 Boad-36：使用同轴电缆，最大网段长度为3600m。
  • 10 Base-F：使用光纤，最大网段长度为2000m。

注：物理介质命名规范为：<传输速率Mbps><信号方式><最大传输距离（百米）或介质类型>

首部的数字代表传输速率，单位为Mbps；Base表示基带传输， Broad表示宽带传输；末尾的数字代表单段网线长度(基准单位为100m)，比如5代表最大传输距离为500m，如果是字母T表示双绞线，F表示光纤。

快速以太网

随着网络的发展和各项网络技术的普及，标准以太网技术已难以满足人们对网络数据流量和速率的需求。IEEE802工作组对100Mbit/s以太网的各种标准进行了研究，并于1995年4月发布了IEEE 802.3u快速以太网标准。IEEE 802.3u标准基本保持了标准局域网的规定，包括帧格式、接口、介质访问控制方法( CSMA/CD)等，只是将数据传输速率从10Mbit/s提升到了100Mbit/s，又使用了一些新的物理层标准，具体如下所示：

  • 100 Base-TX：使用两对5类屏蔽或非屏蔽双绞线，一对用于发送数据，一对用于接收数据;使用RJ-45或DB9接口，最大网段长度为100m，支持全双工。
  • 100 Base-T4：使用4对3类双绞线，3对用于传输数据，1对用于检测冲突信号;最大网段长度为100m，不支持全双工。
  • 100Base-FX：使用一对单模或多模光纤，一路用于发送数据，一路用于接收数据;单模光纤的最大传输距离是40千米，多模光纤的最大传输距离是2千米，支持全双工。

千兆以太网

千兆以太网(GigabitEthernet)也称为吉比特以太网。1996年3月，IEEE成立了802.3z工作组，开始制定1000Mbps以太网标准。后来又成立了有100多家公司参加的千兆以太网联盟（Gigabit Ethernet Alliance，GEA），支持IEEE 802.3z工作组的各项活动。1998年6月公布的IEEE 802.3z和1999年6月公布的IEEE 802.3ab已经成为千兆以太网的正式标准。它们规定了4种传输介质。如下：

以太网线缆标准及传输速率分类

千兆以太网一般采用光纤作为上行链路，用于楼宇间的连接，原本被作为一种交换技术设计，之后被广泛应用于服务器的连接和主干网中。如今，千兆以太网已成为主流的网络技术，无论是大型企业还是中小型企业，在组建网络时都会把千兆以太网作为首选高速网络技术。

万兆以太网

万兆以太网(10 Gigabit Ethernet，10GE)也称为10吉比特以太网，是继千兆以太网之后产生的高速以太网。2002年6月，IEEE 802.3ae标准发布，支持10Gbps的传输速率。万兆以太网基本应用于点到点线路，不再共享带宽，不需要进行冲突检测，因此不再使用 CSMA/CD协议。IEEE 802.3ae 万兆以太网标准如下：

以太网线缆标准及传输速率分类

2006 年，双绞线 10 Gbit/s 标准发布，支持在扩展 6 类（CAT-6A）双绞电缆上进行每秒 100 亿位的传输。现在，双绞线以太网接口可以支持 4 种速率：10 Mbit/s、100 Mbit/s、1000 Mbit/s 和 10 Gbit/s。

40 Gbit/s 和 100 Gbit/s 以太网标准发布于 2010 年，定义了 40 Gbit/s 和 100 Gbit/s 介质系统。至此，介质系统可以在光纤电缆和短程铜同轴电缆上承载 40 Gbit/s 和 100 Gbit/s 的以太网信号。自 20 世纪 80 年代早期的 10 Mbit/s 以太网成为世界首个计算机网络公开标准开始，以太网已经走过了漫长的历程。正如你所见，以太网系统不断升级，以提供更灵活、更可靠的电缆连接，不断适应速度提升带来的网络流量，增加更多功能来满足日益复杂的网络系统需求。以太网在应对这些挑战的同时，保持了基本不变的结构和运作方式，并维持着合理的成本。基本的稳定性，加上不断创新来满足新需求，是以太网成功的关键。