6. 1000Base-CX 标准
采用 150Ω平衡屏蔽双绞线（ STP）作为传输介质（连接器为 DB-9），传输距离最长仅为25m，数据编码方法采用 8B/10B，适用于数据中心设备间（如交换机之间的连接，尤其适用于主干交换机和主服务器之间的短距离连接），或者堆叠设备间的短距离互连，但不适用于数据中心与配线架的连接。
IEEE 802.3z 和 IEEE 802.3ab 标准定义的 1000 Mbps 网络的传输介质与有效传输距离，如表 4-1 所示。
4.1.4 10 Gbps 以太网标准
IEEE 定义 10 Gbps 以太网（ 10 Gigabit Ethernet，万兆以太网）的标准为 802.3ae、 802.3ak、802.3an、 802.3aq 和 802.3ap。其中， 802.3ae 规定了 10GBase-LR、 10GBase-SR 、 10GBase-ER、10GBase-LX4、 10GBase-EW、 10GBase-LW 和 10GBase-SW 等多种类型。 802.3ak 规定了10GBase-CX4， 802.3an 规定了 10GBase-T， 802.3aq 规定了 10GBase-LRM， 802.ap 规定了10GBase-KX4 和 10GBase-KR。
1. 10GBase-SR 标准
10GBase-SR（ Short Range，即短距离）基于多模光纤，采用 850nm 短波， 62.5 MMF 光纤下的传输距离约为 30 m， 50 MMF 光纤下的有效传输距离为 300 m。 10GBase-SR 具有最低成本、最低电源消耗和最小的光纤模块等优势。图 4-5 所示为 Cisco 10GBase-SR 模块。
2. 10GBase-LR 标准
10GBase-LR（ Long Range，即长距离）使用单模光纤（基于 G.652 的 SMF），采用 1 310 nm波长，有效传输距离为 2m～10 km。图 4-6 所示为 Cisco 10GBase-LR 模块。
3. 10GBase-LRM 标准
10GBASE-LRM（ Long Range Multimode，即长度延伸多点模式）标准对应较早发布的 IEEE 802.3aq 标准。该标准使用 1310 nm 波长激光，适用于 50μm 和 62.5 μm 多模光纤，最远传输距离为 220 m，最小传输距离为 0.5 m。虽然在连接长度方面，不如早先的 10GBase-LX4 规范，但是它的光纤模块比 10GBase-LX4 规范光纤模块具有更低的成本和更低的电源消耗。
4. 10GBase-ER 标准
10Gbase-ER（ Extended Range， 即超长距离）使用单模光纤（基于 G.652 的 SMF）， 采用 1 550 nm 波长，有效传输距离为 2m～40 km。
5. 10GBase-ZR 标准
10GBase-ZR 在单模式光纤下支持大概 80 km 的链路长度。虽然它也是一个 10 Gbps 的以太网规格，不过，它是建立在 Cisco 光学标准上，而不是 IEEE 10 Gb 以太网的一部分。10GBase-ZR 适用单模光纤，使用 1 550 nm 的激光。图 4-7 所示为 Cisco 10GBase-ZR 模块。
6. 10GBase-LX4 标准
10Gbase-LX4 适用于多模光纤和单模光纤，使用 1310 nm 波长激光。采用多模光纤时，有效传输距离为 2m～300 m；采用单模光纤时，有效传输距离为 2m～10 km。由于 10GBase-LX4标准采用了 4 路激光光源，所以在成本、光纤线径和电源成本方面较 10GBase-LRM 标准有不足之处。图 4-8 所示为 Cisco 10GBase-LX4 模块。
7. 10GBase-CX4 标准
10GBase-CX4 标准采用铜缆，利用 4 对发送器和 4 对接收器，以差分方式运行在双轴电缆上，每对收发完成 2.5 Gbps 速率的传送，有效传输距离为 15 m。由于传输距离太短，因此，只能用于网络中心机房内，实现核心层交换机与服务器之间，以及核心层交换机与汇聚层交换机之间的连接。目前，该标准已经基本被 10Base-T 标准所取代。图 4-9 所示为 Cisco 10GBase-CX4 模块。
8. 10GBase-T 标准
10GBase-T 标准是运行在双绞线上的万兆位以太网标准，使基于铜缆的楼宇万兆位以太网实施成为可能。 10GBase-T 使用 650MHz 版本 RJ-45 连接器，在 Cat 6 双绞线上最长有效传输距离为 55m，在 Cat 6a 双绞线上可以达到 100m。图 4-10 所示为 Cisco 10GBase-T 模块。
9. 10GBase-KX4 和 10GBase-KR 标准
10GBase-KX4 和 10GBase-KR 标准对应较早的 802.3ap 标准，主要用于背板应用，如刀片服务器、路由器和交换机的集群线路卡，所以又称为“背板以太网”。
万兆背板包括并行和串行两种版本。并行版，即 10GBase-KX4 标准，是背板的通用设计，将万兆信号拆分为 4 条通道，每条通道的带宽都是 3.125 Gb/s。串行版，即 10Base-KR 标准，只定义了一条通道，采用 64/66B 编码方式实现 10 Gb/s 高速传输。在 10GBase-KR 规范中，为了防止信号在较高的频率水平下发生衰减，背板本身的性能需要更高，而且可以在更大的频率范围内保持信号的质量。
10. 10GBase- SW/LW/EW/ZW 标准
10GBase-W 系列是广域网标准，包括 10GBase-SW、 10GBase-LW、 10GBase-EW 和10GBase-ZW。其中， 10GBase-SW 使用多模光纤，采用 850 nm 波长，传输距离为 2～300 m。10GBase-LW 使用单模光纤，采用 1310 nm 波长，传输距离为 2～10 km。 10GBase-EW 使用单模光纤，采用 1 550 nm 波长， 传输距离为 2～40 km。 10GBase-ZW 使用单模光纤， 采用 1 550 nm波长，传输距离为 2～80 km。
4.1.5 40/100 Gbps 以太网标准
IEEE 802.3ba 标准于 2010 年 6 月获得通过，用于规范 40/100 Gbps 以太网，同时确立了通过主干网络、铜缆布线、多模光缆和单模光缆通信的物理层规范。该标准支持 40 Gbps 速率下 100 m 多模光纤传输、 10 m 铜线传输和 1 m 背板传输。在 100 Gbps 领域，支持 10 km、 40 km单模光纤传输、 100 m 多模光纤传输、 10 m 铜线传输。 40 Gbps 主要面向服务器，而 100 Gbps则面向网络汇聚和骨干，用于解决数据中心、运营商网络和其他流量密集高性能计算环境中数量越来越多的应用的宽带需求。
40 GE 以太网标准包括：
40GE Base-LR4，基于单模光纤（ SMF），传输距离不小于 10 km。40GE Base-SR4，基于 OM3 多模光纤（ MMF），传输距离不小于 100 m。40GE Base-CR4，基于铜缆，传输距离不小于 10 m。
40GE Base-KR4，基于背板，传输距离不小于 1 m。如图 4-11 所示为 Cisco 40GBASE QSFP 模块。
100 GE 以太网标准包括：
100 GE Base-ER4，基于单模光纤（ SMF），传输距离不小于 40 km。
100 GE Base-LR4，基于单模光纤（ SMF），传输距离不小于 10 km。
100 GE Base-SR10，基于 OM3 多模光纤（ MMF），传输距离不小于 100 m。
100 GE Base-CR10，基于铜缆，传输距离不小于 10 m。
4.2 交换机端口类型
交换机的功能就是用于连接其他网络设备（如交换机、路由器、网络防火墙等），以及网络终端设备（如计算机、网络打印机、 IP 电话机、网络摄像头等），从而实现相互之间的通信，构建局域网络。因此，交换机必须都拥有大量的端口。由于网络环境和网络需求非常复杂，所以交换机也就不得不拥有多种类型的端口。大致可以将交换机端口分为 4 种类型，即光纤端口、双绞线端口、插槽和复用端口。
4.2.1 光纤端口
光纤在局域网络中拥有无可比拟的优势。第一，光纤的有效传输距离最远，几百米甚至几十千米都没有问题，因此被广泛应用于楼宇之间、楼层之间的连接。第二，光纤的抗电磁干扰能力强，无论多么恶劣和复杂的环境，都丝毫不受影响。第三，传输速率高， 1 Gbps 甚至10 Gbps 都可以轻松实现，最适宜高速设备之间的连接。
图 4-12 所示为 100Base-FX 光纤端口，可以实现 100 Mbps 的远程连接，适用于 62.5 μm/ 125 μm 或 50 μm/125 μm 多模光纤。
图 4-13 所示为 1000Base-SX 光纤端口，可以实现 1000 Mbps 的高速远程连接，并可用于实现 Gigabit EtherChannel，适用于 62.5 μm/125 μm 或 50 μm/125 μm 多模光纤。
与 1000Base-T 不同， 1000Base-SX、 1000Base-LX/LH 和 1000Base-ZX 均不能支持自适应，不同速率和双工工作模式的端口将无法连接并通信。因此，要求相互连接的光纤端口必须拥有完全相同的传输速率和双工工作模式，既不可将 1000 Mbps 的光纤端口与 100 Mbps 的光纤端口连接在一起，也不可将全双工模式的光纤端口与半双工模式的光纤端口连接在一起，否则将导致连通性故障。
4.2.2 双绞线端口
双绞线端口是应用最多也是最廉价的端口类型。双绞线网络的优点有 4 个：一是价格低廉，这也正是其被广泛采用的原因之一；二是连接简单，将跳线两端的水晶头插入 RJ-45 端口，即可完成设备之间的连接；三是传输速率高，可以轻松实现 1000 Mbps 的高速连接；四是自适应，可以智能判断对端设备的传输速率和工作模块，自动进行协商，建立所能达到的最高的传输速率。缺点有两个，一是传输距离较短， 100 Mbps 和 1000 Mbps 网络只能传输 100 m。不过，对于一般的网络连接而言，这样的距离也已经足够了。二是抗干扰能力差，要求外界环境不能有太多的电磁干扰。
图 4-14 所示为 10/100 Mbps 自适应（ 100Base-TX）双绞线端口，用于实现与普通计算机和网络终端的连接。该类端口要求使用五类以上的非屏蔽双绞线连接。
图 4-15 所示为 10/100/1000 Mbps 自适应（ 1000Base-T）双绞线端口，用于实现与其他交换机（尤其是汇聚层交换机）的级联，也可用于连接小型网络中的服务器。该类端口要求使用超五类或六类非屏蔽双绞线连接。
100Base-TX 和 1000Base-T 端口在外观上没有什么分别，因此必须借助交换机上的端口标记才能区分。另外， 100Base-TX 和 1000Base-T 端口均可用于创建EtherChannel，成倍提高连接带宽，并实现链接冗余和负载均衡。
4.2.3 1GE 模块与插槽
1GE 模块与插槽的类型主要包括两种，即 GBIC 和 SFP。
1. GBIC 模块与插槽
GBIC（ Gigastack Gigabit Interface Converter）是一个通用的、低成本的千兆位以太网连接标准，用于提供交换机与其他设备之间的高速（ 1000 Mbps）连接。借助不同的 GBIC 模块，既可建立高密度端口的叠堆，又可实现与服务器，或者远程主干网络的高速连接，因此具有非常大的灵活性。图 4-16 所示为 GBIC 插槽。
GBIC 模块分为四种，一是 1000Base-T GBIC 模块（如图 4-17 所示），适用于超五类或六类双绞线，最长传输距离为 100 m；二是 1000Base-SX GBIC 模块（如图 4-18 所示），适用于多模多纤（ MMF），最长传输距离为 500 m；三是 1000Base-LX/LH GBIC 模块，适用于单模光纤（ SMF），最长传输距离为 10 km；四是 1000Base-ZX GBIC，适用于长波单模光纤，最长传输距离为 70～100 km。由此可见，只需更换 GBIC 模块，交换机就可以适用于各种传输介质和网络环境，为用户提供高速连接和应用。
2. SFP 模块与插槽
SFP（ Small Form-factor Pluggable，小型可插拔）可以简单地理解为 GBIC 的升级版本，同样能够提供高达 1000 Mbps 的连接。事实上， SFP 已经取代 GBIC 成为新的千兆位接口标准，而 GBIC 则基本上已经退出了市场。
SFP 插槽（如图 4-19 所示）所占用的位置比 GBIC 模块减少一半，因此可以在面积相同的面板上设置多一倍的端口数量。由于 SFP 模块在功能上与 GBIC 基本一致，只是体积“ MINI” （微型）化，因此也被称为小型化 GBIC（ Mini-GBIC）。
SFP 模块的类型与 GBIC 非常相似，也可分别应用于双绞线（如图 4-20 所示）、多模光纤和单模光纤（如图 4-21 所示），从而使网络连接变得更加灵活，适应更为复杂的网络环境。 SFP的类型也与 GBIC 一样，主要分为 1000 Base-T、 1000Base-SX、 1000Base-LH/LX 和 1000Base-ZX等 4 种类型。
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