第四章以太网接入技术ppt课件

1、第四章 以太网接入技术,以太网的发展 以太网的帧格式 千兆以太网的关键技术 10G以太网的关键技术 以太网的流量控制 VLAN技术及其他 以太网的供电机制 宽带接入对以太网的特殊要求,4.1 以太网的发展,以太网标准是一个古老而又充满活力的标准。 1972年，Metcalfe博士在Xerox公司PARC研究中心试验了第一个2.94Mbit/s以太网原型系统（Alto Aloha Network）。该系统可以实现不同计算机系统之间的互连，并共享打印机设备。 1973年，Metcalfe将自己的系统更名为以太网（Ethernet），并指出该系统的设计原理不局限于PARC的Alto计算机互连，也适用

2、于其它计算机系统。自此，以太网诞生了。,4.1 以太网的发展,在以太网标准发展的过程中，电器和电子工程师协会（IEEE）802工作委员会是以太网标准的主要制订者，IEEE802.3标准在1983年获得正式批准，该标准确定以太网采用带冲突检测的载波侦听多路访问机制（CSMA/CD，Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）作为介质访问控制方法，标准带宽为10Mbit/s。,4.1 以太网的发展,根据开放系统互连参考模型（OSIRM）的七层协议分层模型，IEEE802标准体系与这一分层模型的物理层和链路层相对应。IEEE802协议

3、将数据链路层分为介质访问控制子层（MAC，Media Access Control）和逻辑链路子层（LLC，Logic Link Control），另外，802标准还规定了多种物理层介质的要求。 802.3标准族是以太网最为核心的内容，也是一个不断发展中的协议体系。IEEE802.3定义了传统以太网、快速以太网、全双工以太网、千兆以太网以及万兆以太网的架构，同时也定义了5类屏蔽双绞线和光缆类型的传输介质。该工作组还明确了不同厂商设备之间、不同速率、不同介质类型下的互操作方式。 但无论如何，从传统以太网的10Mbit/s，再到快速以太网的100Mbit/s，到千兆以太网的1Gbit/s，直至万兆

4、以太网的10Gbit/s，所有的以太网技术都保留了最初的帧格式和帧长度，无论从技术上还是应用上都保持了高度的兼容性，确保为上层协议提供一致的接口，给用户升级提供了极大的方便。,4.1 以太网的发展,2002年底IEEE802工作委员会又通过了802.3ae：10Gbit/s以太网（万兆以太网）。在以太网技术中，100Base-T是一个里程碑，确立了以太网技术在局域网中的统治地位。而千兆以太网以及随后万兆以太网标准的推出，使得以太网技术从局域网延伸到了城域网的汇聚和骨干层。 除IEEE以外，还有其它国际标准组织在进行以太网标准的研究，包括国际电信联盟（ITU-T）、城域以太网论坛（MEF, Me

5、tro Ethernet Forum）、10G以太网联盟（10GEA, 10 Gigabit Ethernet Alliance）以及Internet工程任务组（IETF, Internet Engineer Task Force）。,4.1 以太网的发展,ITU-T主要关注运营商网络的体系结构，重点是规范如何在不同的传送网上承载以太网帧。ITU-T内与以太网相关的标准主要由SG13和SG15研究组负责制订，其中ITU-TSG13工作组主要研究以太网的性能管理、流量管理和以太网OAM，ITU-TSG15工作组主要负责制订传送网承载以太网的标准。 IETF主要研究如何在分组网络（如IP/MPLS

6、）中提供以太网业务。IETF内与以太网相关的工作组有PWE3和L2VPN工作组。其中，PWE3工作组主要负责制定伪线的框架结构和与业务相关的技术（伪线：封装和承载不同业务的PDU的隧道），L2VPN工作组负责制订运营商的L2VPN实施方案。 MEF的工作动态尤其值得关注，它成立于2001年6月，专注于解决城域以太网技术问题的非盈利性组织，目的是要将以太网技术作为交换技术和传输技术广泛应用于城域网建设。它首要的目标是统一光以太网实现的一致性，并以此影响现有的标准；其次是对其它相关标准组织的工作提出一些建议；最后也制定一些其它标准组织未制定的标准。,LAN的体系结构-IEEE802家族,IEEE8

7、02.1 High Level Interface,IEEE802.2 Logical Link Control,Data Link Layer,802.3 MAC 802.3 Physical,802.4 MAC 802.4 Physical,802.5 MAC 802.5 Physical,802.6 MAC 802.6 Physical,Ethernet CSMA/CD,Token-Bus,Token-Ring,MAN,Physical layer,IEEE：Institute of Electrical and Electronics Engineers,共享： 共享总线型以太网，同一

8、网段上的计算机共享一条通信总线。 广播： 网段上的某一计算机发送的数据，会以广播方式发送出去，同一网段上的其它所有计算机都会接收到，但只有目的计算机才会处理这个数据。 冲突： 当两台计算机同时发送数据时，会产生冲突。因此，同一时刻只允许一台计算机发送数据，效率较低。,传统以太网基本特征,以太网技术的发展,IEEE802.3 以太网标准 IEEE802.3u 100BASE-T快速以太网标准 IEEE802.3z/ab 1000Mb/s千兆以太网标准 IEEE802.3ae 10GE以太网标准,以太网技术的进一步发展,以太网速度的迅速提高 从10Mbps向100Mbps、1000Mbps过渡，并

9、进一步向10000Mbps过渡。 VLAN技术使得以太网的应用日趋灵活。 优先级，组播，三层交换，P-VLAN，S-VLAN. 传输技术的迅猛发展使得以太网技术从局域网走向广域网。 Ethernet Over SDH，QinQ.,以太网物理层系列标准,10BASE2：运行在同轴电缆上的以太网(基本被淘汰 ) 10BASE5：运行在同轴电缆上的以太网(基本被淘汰 ) 10BASE-T：运行在五类双绞线上的以太网(应用广泛 ) 100BASE-TX：运行在两对五类双绞线上的快速以太网(应用广泛 ) 100BASE-T2:运行在2对三类双绞线上的快速以太网（现在很少用 ） 100BASE-T4:运行

10、在四对三类双绞线上的快速以太网（现在很少用 ）,以太网物理层系列标准,100BASE-FX:运行在光纤上的快速以太网，光纤类型可以是单模也可以是多模 1000BASE-SX:运行在多模光纤上的1000M以太网，S指发出的光信号是短波长的形式 1000BASE-LX:运行在单模光纤上的1000M以太网，L指发出的光信号是长波长的形式 1000BASE-CX:运行在同轴电缆上的1000M以太网 1000BASE-TX:运行在双绞线上的1000M以太网 在这些标准中，前面的10，100，1000分别代表运行速率；中间的BASE指传输的信号是基带方式；后边的2，5分别代表最大距离，比如，5代表50米，

11、2代表200米等；TX，T2，T4，FX，SX，LX，CX等应用于双绞线以太网和光纤以太网。,IEEE 802.3z（ 1000BASE-X系列规范）,特点 与100BASE-T（快速以太网）兼容 数据链路层（LLC子层与MAC子层）采用IEEE802.2LLC和CSMA/CD（或全双工MAC技术） 物理层采用ANSI NCITS T11标准化了的光纤信道（Fiber Channel）中的8B10B编码方式 物理层支持三种接口 长波长1000BASE-LX/LH(L:Long Wavelength),波长：1300nm,单模或多模光纤接口 短波长1000BASESX（S:Short Wavel

12、ength），波长：850nm,多模光纤接口； 同轴1000BASECx（C:Coax)，2芯平衡型同轴电缆接口。,传输媒体规范与传输距离,1000BASE-LH,1000BASE-LX (L:Long Wave Length) 采用12701355nm光波,1000BASE-SX (S:Short Wave Length) 采用780850nm光波,1000BASE-CX （C:Coax、2芯平衡型 同轴电缆）,9m(SMF),50m(MMF),62.5m(MMF),50m(MMF),62.5m(MMF),2芯 同轴电缆,25m,220m 275m,500m 550m,5Km,10Km,机房

13、,大楼主干网,校园主干网,传输媒体规范,传输距离,IEEE 802.3ab（1000BASE-T规范）,标准制定：802.3ab委员会 网络类型：以太网 传输媒体：5类双绞线 传输速率：1Gbit/s 传输距离：最长100m,编码子层与物理媒体子层,物理层,编码子层 物理媒体相关子层（PMD）,物理编码子层（PCS） 物理媒体连接子层（PMA）,三种接口,1000BASE-LX/LHLX/LH-PMD/LX/LH-MDI 1000BASE-SXSX-MDI 1000BASE-CX-CX-PMD/CX-MDI,连接对应的三种媒体,对应各种线缆收发器,最大可提供120km的光接口模块,以太网交换机

14、的端口类型,标准以太网接口传输距离,技术标准,线缆类型,10Base5,10Base2,AUI(DB15)接口电缆,BNC接口同轴电缆,传输距离,500m,180m,100m,10BaseT,EIA/TIA3、5类（UTP）非屏蔽双绞线2对,标准以太网接口,标准以太网（10Mbit/s）的网络定位,快速以太网接口,快速以太网接口,快速以太网（100Mbit/s）的网络定位,模型分类,网络定位,接入层,汇聚层,为高性能的PC机和工作站提供100Mbit/s的接入,核心层,提供接入层和汇聚层的连接，提供汇聚层到核心层的连接，提供高速服务器的连接,提供交换设备间的连接,千兆以太网接口,技术标准,线缆

15、类型,1000BaseT,1000BaseCX,铜质EIA/TIA5类（UTP）非屏蔽双绞线4对,1000BaseSX,铜质屏蔽双绞线,多模光纤，50/62.5um光纤，使用波长为850nm的激光,传输距离,100m,25m,550m/275m,2km-15km,单模光纤，9um光纤，使用波长为1310nm的激光,1000BaseLX,千兆以太网接口,千兆（1000Mbit/s）以太网网络定位,模型分类,网络定位,接入层,汇聚层,一般不使用,核心层,提供接入层和汇聚层设备间的高速连接,提供汇聚层和高速服务器的高速连接，提供核心设备间的高速互联,万兆以太网传输距离,技术标准,线缆类型,10GBa

16、seCX4,10GBase-S,4对铜轴电缆,10GBase-L,单模光纤，50/62.5um光纤，使用波长为1310nm的激光,传输距离,15m,300m,10km,40km,单模光纤，9um光纤，使用波长为1550nm的激光,10GBase-E,多模光纤，50/62.5um光纤，使用波长为850nm的激光,万兆以太网接口,万兆（10000Mbit/s）以太网网络定位,模型分类,网络定位,接入层,汇聚层,不使用,核心层,提供核心层和汇聚层设备间的高速连接,提供核心设备间的高速互联,用HUB组网,HUB,站,HUB,RJ45,RJ45,1、2发送 3、6接收,逻辑等效于,双绞线介质，收发各用一

17、对线 站点与HUB之间采用直连电缆 HUB工作在物理层，接收每个站点信息，放大信号并向其他站转发 数据充满整个网络，仍为逻辑上的总线 各端口速率必须相等 数据通信具有总线型网络的特点,用交换机组网,交换机工作在物理层和MAC层 交换机的每个端口都有独立的存储能力和处理能力 将从每个端口收到的数据进行处理并转发 位于不同端口的站可以同时发送数据，并独享端口速率 支持不同的端口速率站点之间的转发 如果网卡支持全双工，可实现全双工通信 极大的提高网络速率，改善网络性能,逻辑等效于,用交换机组网（续1）,交换机如何转发MAC帧？按目的MAC地址 如何知道与目的地址相符的站在哪个端口？ 每个交换机都有一

18、个MAC地址表 表中记录着与各端口相连站点的MAC地址、端口号 MAC表如何建立？ 可人工设置，也可由交换机动态建立（通常）,用交换机组网（续2）,MAC表的动态建立 开机时表中内容为空，开始建立MAC表 交换机将收到的帧向所有端口转发（源端口除外），同时将帧的源地址和端口号记录到表中如（MAC A，Port 1），当下次目的地址为MAC A 时，则查表知，可直接从端口1转发 当每隔站发送1次后，MAC表中就记录了每隔站的地址和端口号，这种方法叫“逆向学习法”,A向B发送一帧DA为MAC B，SA为MAC A，开始交换机MAC表为空，则向2、3端口转发同时建立表项： MAC A，Port 1,

19、交换机、HUB混合组网,问题： （1）A、B、C、D、E站哪些可以同时发送？ （2）假设各站网卡和交换机的端口都支持全双工，请问哪些站能真正实现全双工功能？ （3）假设D站网卡支持10/100Mbps,E站网卡只支持10Mbps，请问要使各站互通，HUB的端口速率应为多少？,以太网的传输介质,传输介质是发送者与接收者之间的传输媒体 不同介质的带宽、延迟、费用和安装维护上都不同 介质的特性与型号决定着数据传输的特性和质量 介质的带宽决定着数据的传输速率 速率介质对信号的衰减决定着数据的传输距离 介质的抗干扰性能影响数据传输的误码率,以太网传输介质 同轴电缆,分为粗缆和细缆 高带宽和良好的噪声抑制

20、特性 线缆太硬，布线、搭接困难，接线可靠性差 用于早期的Ethernet，现已被淘汰,以太网的传输介质 双绞线,两根绝缘铜线对绞在一起形成一条单方向通信链路，收发数据需要两对双绞线 分为屏蔽（STP）和非屏蔽（UTP）两种 UTP的类别 3类UTP:16MHz; 4类UTP:20MHz ;5类UTP:100MHz; 6类UTP:200MHz ; 7类UTP:600MHz ; 抗干扰性能弱于基带同轴电缆，通常距离也有限 布线容易，良好的性价比，使其广泛用于局域网,以太网的传输介质 光纤,光纤是一根很细的可传导光线的介质 可分为多模光纤和单模光纤 与同轴电缆和双绞线比较 带宽更宽，使数据传输速率提

21、高百倍 衰耗更小，使传输距离更远 抗恶劣环境能力更强，抗电磁干扰，抗腐蚀等 安全性更高，难于窃听 光纤接口仍较贵，到桌面还有待时日 大量使用光纤是发展方向,4.2 以太网的帧格式,从最初到现在，以太网的帧格式改变非常小，但是也容易混淆。IEEE 802.3X最终将不同帧格式集中为一种混合格式，已得到工业范围的赞同。我们讨论的帧格式都要经过物理层的进一步封装，包括数据流开始和结束的定界符、空闲信号等等，都与特定的物理实现有关。,IEEE 802.3与OSI参考模型的关系,IEEE802 参考模型 的范围,IEEE802.3 参考模型,MAC：Medium Access Control LLC：

22、Logical Link Control IEEE：美国电气和电子工程师 学会 SAP: Service Access Point 服务访问点,IEEE 802.2,IEEE 802.3,LLC首部,可变,MAC首部,MAC数据,FCS,数据链路层的封装,数据,高层数据,LLC PDU和 MAC帧的关系,高层数据,LLC 数据,MAC 数据,MAC首部,LLC首部,LLC PDU,MAC帧,MAC子层,LLC子层,网络层及以上,MAC尾部,MAC地址,前同步码,目的地址,源地址,长度,数据,FCS,0000.0C,xx.xxxx,IEEE分配,供应商分配,8,4,2,6,6,可变,MAC地址：

23、主机在网络中的站地址或物理地址，由MAC 帧负责传送,48位全1：广播地址 第8位为1：组播地址 数据长度：64字节1518字节,MAC子层,MAC 层的硬件地址,在局域网中，硬件地址又称为物理地址，或 MAC 地址。 802 标准所说的“地址”严格地讲应当是每一个站的“名字”或标识符。,MAC地址,物理地址存储在网络接口卡或者NIC卡中，被称为媒体接入控制地址或者MAC地址 硬件制造商为每个NIC卡指定了一个物理地址，这一地址被编程写入NIC卡上的一个芯片中 MAC地址用16进制数表示，有两种MAC地址的格式：0000.0c12.3456 或者 00-00-0c-12-34-56。 测试方法

24、： ipconfig/all winipcfg,MAC/物理地址,MAC地址有48位，MAC地址全球唯一。前24位是供应商代码，由IEEE进行管理和分配。后24位由厂商自行分配。,00e0.fc01.2345,Vender,Code,Serial,Number,24 bits,24 bits,Rom,Ram,地址供应商编码查询：/regauth/oui/index.shtml,PRE: 先导字节, 7个10101010 SFD: 帧开始标志, 10101011 DA: 目的 MAC地址 SA: 源MAC地址 TYPE: 以太网类型，2个字节。0

25、x0800代表数据字段为IP协议 DATA: 数据字段，字段长度在46-1500之间 PAD: 填充字段 FCS: 帧校验序列字段,7,1,6,6,2,4,LLC 帧,64到1518字节,字节,FCS,PAD,DATA,TYPE,SA,DA,SFD,PRE,以太网 的 MAC 帧格式,MAC 帧,物理层,MAC 层,IP 层,以太网的 MAC 帧格式（1）,目的地址字段 6 字节,MAC 帧,物理层,MAC 层,IP 层,以太网的 MAC 帧格式（2）,源地址字段 6 字节,MAC 帧,物理层,MAC 层,IP 层,以太网的 MAC 帧格式（3）,类型字段 2 字节,类型字段用来标志上一层使用

26、的是什么协议， 以便把收到的 MAC 帧的数据上交给上一层的这个协议。,MAC 帧,物理层,MAC 层,IP 层,以太网的 MAC 帧格式（4）,数据字段 46 1500 字节,数据字段的正式名称是 MAC 客户数据字段 最小长度 64 字节 18 字节的首部和尾部 = 数据字段的最小长度,MAC 帧,物理层,MAC 层,IP 层,以太网的MAC 帧格式（5）,FCS 字段 4 字节,当传输媒体的误码率为 1108 时， MAC 子层可使未检测到的差错小于 11014。,当数据字段的长度小于 46 字节时， 应在数据字段的后面加入整数字节的填充字段， 以保证以太网的 MAC 帧长不小于 64

27、字节。,MAC 帧,物理层,MAC 层,IP 层,以太网的MAC 帧格式（6）,在帧的前面插入的 8 字节中的第一个字段共 7 个字节， 是前同步码，用来迅速实现 MAC 帧的比特同步。 第二个字段是帧开始定界符，表示后面的信息就是MAC 帧。,为了达到比特同步， 在传输媒体上实际传送的 要比 MAC 帧还多 8 个字节,4.6 VLAN技术,VLAN（Virtual Local Area Network），是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的技术。IEEE于1999年颁布了用以标准化VLAN实现方案的IEEE 802.1Q协议标准草案。 VLAN技

28、术允许网络管理者将一个物理的LAN逻辑地划分成不同的广播域（或称虚拟LAN，即VLAN），每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机，由于VLAN是逻辑地而不是物理地划分，所以同一个VLAN内的各个计算机无须被放置在同一个物理空间里，即这些计算机不一定属于同一个物理LAN网段。 虚拟局域网 VLAN 是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组。 这些网段具有某些共同的需求。 每一个 VLAN 的帧都有一个明确的标识符，指明发送这个帧的工作站是属于哪一个 VLAN。 虚拟局域网其实只是局域网给用户提供的一种服务，而并不是一种新型局域网。 VLAN的优势在于VLAN内部的广播和单播流量不会被

29、转发到其它VLAN中，从而有助于控制网络流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络安全性。,VLAN=Virtual Local Area Network 虚拟局域网,隔绝广播风暴 方便动态管理，提高网络性能 安全性,VLAN的特点,以太网 交换机,A4,B1,以太网 交换机,VLAN3,C3,B3,VLAN1,VLAN2,C1,A2,A1,A3,C2,B2,以太网 交换机,以太网 交换机,三个虚拟局域网 VLAN1, VLAN2 和 VLAN3 的构成,以太网 交换机,A4,B1,以太网 交换机,VLAN3,C3,B3,VLAN1,VLAN2,C1,A2,A1,A3,C2,B2,以太网 交换

30、机,以太网 交换机,三个虚拟局域网 VLAN1, VLAN2 和 VLAN3 的构成,当 B1 向 VLAN2 工作组内成员发送数据时， 工作站 B2 和 B3 将会收到广播的信息。,以太网 交换机,A4,B1,以太网 交换机,VLAN3,C3,B3,VLAN1,VLAN2,C1,A2,A1,A3,C2,B2,以太网 交换机,以太网 交换机,三个虚拟局域网 VLAN1, VLAN2 和 VLAN3 的构成,B1 发送数据时，工作站 A1, A2 和 C1 都不会收到 B1 发出的广播信息。,以太网 交换机,A4,B1,以太网 交换机,VLAN3,C3,B3,VLAN1,VLAN2,C1,A2,

31、A1,A3,C2,B2,以太网 交换机,以太网 交换机,三个虚拟局域网 VLAN1, VLAN2 和 VLAN3 的构成,虚拟局域网限制了接收广播信息的工作站数，使得网络 不会因传播过多的广播信息(即“广播风暴”)而引起性能恶化。,Switch A,Green VLAN,Black VLAN,Red VLAN,Switch B,Green VLAN,Black VLAN,Red VLAN,Each logical VLAN is like a separate physical bridge VLANs can span across multiple switches,VLAN的实现方法,V

32、LAN允许在同一个交换机上有多个分离的LAN，也允许跨交换机形成VLAN,VLAN的基本作用,Virtual Local Area Network 相同VLAN内主机可以任意通信 二层交换 不同VLAN内主机二层流量完全隔离 阻断广播包，减小广播域 提供了网络安全性 相同VLAN跨交换机通信 实现虚拟工作组 减少用户移动带来的管理工作量,VLAN的划分方法,基于端口划分 基于MAC地址划分 基于网络层划分 基于IP组播划分,基于端口的VLAN,主机A,主机B,主机C,主机D,以太网交换机,VLAN表,端口,所属VLAN,Port 1,VLAN 5,Port 2,VLAN 10,Port 7,V

33、LAN 5,Port 10,VLAN 10,Port 1,Port 2,Port 7,Port 10,基于MAC地址的VLAN,VLAN表,MAC地址,所属VLAN,MAC D,VLAN 10,VLAN 5,VLAN 10,VLAN 5,MAC A,MAC B,MAC C,MAC D,主机A,主机B,主机C,主机D,以太网交换机,Port 1,Port 2,Port 7,Port 10,基于网络层的VLAN,VLAN表,协议类型,所属VLAN,IPX协议,IP协议,VLAN 5,VLAN 10,使用IPX协议,运行IP协议,使用IPX协议,运行IP协议,主机A,主机B,主机C,主机D,以太网交

34、换机,Port 1,Port 2,Port 7,Port 10,基于IP组播的VLAN,VLAN表,所属VLAN,VLAN 5,VLAN 10,,8,,9,主机A,主机B,主机C,主机D,以太网交换机,Port 1,Port 2,Port 7,Port 10,IEEE802.1Q概述,VLAN的标准： 802.10，Cisco在1995年提出 802.1Q，IEEE于1996 制定,虚拟局域网协议允许在以太网的帧格式中插入一个 4 字节的标识符，称为 VLAN 标记(tag)，用来指明发送该帧的工作站属于哪一个虚拟局域网。,VLAN的标记

35、,VLAN实现虚拟工作组,帧在网络通信中的变化,VLAN 2,VLAN 1,VLAN 1,VLAN 2,带有VLAN 1标签的以太网帧,带有VLAN 2标签的以太网帧,不带VLAN标签的 以太网帧,QinQ技术,QinQ最初主要是为拓展VLAN的数量空间而产生的，它是在原有的802.1Q报文的基础上又增加一层802.1Q标签实现，使VLAN数量增加到4K*4K，随着城域以太网的发展以及运营商精细化运作的要求，QinQ的双层标签又有了进一步的使用场景，它的内外层标签可以代表不同的信息，如内层标签代表用户，外层标签代表业务，另外，QinQ报文带着两层tag穿越运营商网络，内层tag透明传送，也是一

36、种简单、实用的VPN技术，因此它又可以作为核心MPLS VPN在城域以太网VPN的延伸，最终形成端到端的VPN技术。,QinQ技术,QinQ报文有固定的格式，就是在802.1Q的标签之上再打一层802.1Q标签，QinQ报文比正常的802.1Q报文多四个字节。 另外，对于QinQ报文的ETYPE值，不同的厂家有不同的设置，华为公司采用默认的0 x8100，有些厂家采用0 x9100，为了实现互通，华为公司设备支持基于端口的QinQ协议配置，即用户可以在设备端口上设置QinQ protocol 0 x9100（该值可以由用户任意指定），这样端口就会将报文外层VLAN tag中的ETYPE值替换为

37、0 x9100再进行发送，从而使发送到其他设备端口的QinQ报文可以被设备识别。,4.7 以太网的供电机制,一直以来，以太网都用来承载数据，以太网设备基本上都是通过直流电源或者连接外部交流电源给其供电的。 思科（Cisco）的IP电话在全球，特别在美国国内占有相当大的市场份额。在刚刚推出IP电话系统时，有许多厂家和用户就有很多质疑。IP电话机和其他的产品一样，都需要连接到电源插座上，在电力系统失效仅仅只有电话网络的条件下不能保证通话的可靠性。为此，思科公司凭着自身强大的研发能力，提出了用以太网供电的解决方案。,在各大设备制造商和标准化组织的共同努力下，用以太网网线来提供电力供应的思路越来越清晰

38、。这时，IEEE 802.3组也开始参与了标准化的工作。在2003年6月IEEE最终通过了IEEE 802.3af标准，其中明确规定了以太网供电的各项技术细节。标准一出，以太网供电市场得到了飞速的发展。,IEEE 802.3af标准是一种电源传输协议，而不是数据协议。对路由器、交换机和集线器通过网线给远端设备供电做出了一系列要求，而IP电话、网络摄像头，蓝牙接入点等功率小于12.95W的设备都可以通过以太网网线获得电能。 经过几年的发展，越来越多的设备开始支持以太网供电，应用也日趋广泛，也出现了电吉他、电剃须刀这样十分有趣的应用。2009年10月，IEEE批准了第二个以太网供电标准IEEE 8

39、02.3at，与IEEE 802.3af完全兼容，支持更大功率的供电，使以太网供电广泛应用成为可能。,在过去的短短几年中，POE技术已经得到广泛的应用。像无线城市和摄像安防系统这样的应用，已经走入了我们的生活，让生活周围更加便利和美好。随着，IEEE 802.3at标准的推出，更多的大功率设备能够通过以太网线获得电力，必将有越来越多的应用加入到以太网供电的队伍当中来，应用前景一片光明。,POE技术的优势,节约成本 易于安装 灵活性 可靠性 可管理性 安全性 更多与之兼容的应用。 随着IEEE 802.3af标准的提出，设备之间的兼容性得到了解决，加上POE本身特有的优点，使得POE技术越来越流

40、行，除了IP电话，无线局域网接入点等传统POE应用，大量的POE应用也快速涌现出来，包括Bluetooth接入点、网络打印机、门禁读卡机等。另外，使用了POE技术，设备制造商不再需要为客户提供各种不同的电源适配器，这节约了生产厂商和客户双方的成本。,4.8 宽带接入对以太网的特殊要求,以太网接入需要解决的问题 由于接入网是一个公用的网络环境，因此其要求与局域网这样一个私有网络环境的要求会有很大不同，主要反映在用户管理、安全管理、业务管理和计费管理上。,4.8 宽带接入对以太网的特殊要求,用户管理：是指的用户需要接入网运营商那里进行开户登记，并且在用户进行通信时对用户进行认证、授权。 安全管理：指的是接入网需要保障用户数据（