高速以太網

快速以太網：快速以太網（FastEthernet）也就是我們常說的百兆以太網，它在保持幀格式、MAC（介質存取控制）機制和MTU（比較大傳送單元）質量的前提下，其速率比10Base－T的以太網增加了10倍。二者之間的相似性使得10Base－T以太網現有的應用程序和網絡管理工具能夠在快速以太網上使用。快速以太網是基于擴充的IEEE802.3標準。

千兆以太網：

千兆位以太網是一種新型高速局域網，它可以提供1Gbps的通信帶寬，采用和傳統10M、100M以太網同樣的CSMA/CD協議、幀格式和幀長，因此可以實現在原有低速以太網基礎上平滑、連續性的網絡升級。只用于PointtoPoint，連接介質以光纖為主，比較大傳輸距離已達到70km，可用于MAN的建設。

由于千兆以太網采用了與傳統以太網、快速以太網完全兼容的技術規范，因此千兆以太網除了繼承傳統以太局域網的優點外，還具有升級平滑、實施容易、性價比高和易管理等優點。

千兆以太網技術適用于大中規模（幾百至上千臺電腦的網絡）的園區網主干，從而實現千兆主干、百兆交換（或共享）到桌面的主流網絡應用模式。

小知識：千兆以太網的優勢是同舊系統的兼容性好，價格相對便宜。在這也是千兆以太網在同ATM的競爭中獲勝的主要原因。
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發射機功率譜密度：正常發送的10GBase-T的信號是類似噪聲的信號，從時域分析比較困難，對其功率的衡量主要是從頻域測試。這時被測件發出正常的隨機數據流，

用頻譜儀(或者示波器做FFT變換)測量其頻域的功率分布，確保滿足頻譜模板的要求。·發射機功率：與上面一個測試類似，都是在頻域進行測量。這個測試是用頻譜儀測量驗證被測件在頻域發送的總功率滿足3.2～5.2dBm的要求。

發送時鐘頻率：與發射機抖動測試項目的測試方法類似，被測件發出類似時鐘的信號， 用示波器測量信號頻率驗證被測件的符號速率在800MHz±50ppm*  的范圍內。 浙江以太網測試執行標準100G以太網標準及測試方法；

Jason Goerges在發表于2010年Machine Design的一篇文章中解釋道：“基于EtherCAT的分布式處理器架構具備寬帶寬、同步性和物理靈活性，可與集中式控制的功能相媲美并兼具分布式網絡的優勢”。3 “事實上，一些采用這種方式的處理器可以控制多達64個高度協調的軸（包括位置、速度和電流環以及換向），采樣速率和更新速率為20 kHz。

面向IIoT的長期可行性

以太網自作為一種局域網技術問世以來，已經過一系列發展。鑒于傳統現場總線組件目前的制造規模較小，而PCI正面臨逐漸成為過時的工業標準架構的風險，以太網經過不斷發展，現已完全有能力為以IP為的工業物聯網提供服務。

資源共享能力強

隨著Internet/ Intranet的發展，以太網已滲透到各個角落，網絡上的用戶已解除了資源地理位置上的束縛，在聯入互聯網的任何一臺計算機上就能瀏覽工業控制現場的數據，實現“控管一體化”，這是其他任何一種現場總線都無法比擬的。

可持續發展潛力大

以太網的引入將為控制系統的后續發展提供可能性，用戶在技術升級方面無需獨自的研究投入，對于這一點，任何現有的現場總線技術都是無法比擬的。同時，機器人技術、智能技術的發展都要求通信網絡具有更高的帶寬和性能，通信協議有更高的靈活性，這些要求以太網都能很好地滿足。 以 太網供電(Power over Ethernet,PoE)技術也被應用于車載以太網；

由于在這些接口上，數據的速率真正達到了10Gbps左右，因此對于測試的帶寬要求更高。雖然SFP+的規范中對于測試設備的帶寬要求在12GHz以上，但是考慮到示波器的頻響方式不同，以及現代的芯片比標準制定時都有更陡的邊沿，使用實時示波器進行測量時建議使用20GHz以上的帶寬。圖7.30是用實時示波器進行SFP+接口測試的例子。

為了提高數據速率，IEEE還在10G以太網的接口標準上提出了用4路10G信號傳輸40G以太網信號的標準，比如40GBase-KR4、40GBase-SR4、40GBase-LR4、40GBase-ER4、40GBase-CR4,如果采用光纖進行傳輸時可能采用的是QSFP+(QuadSmallForm-factorPluggable)的光模塊接口。QSFP+的光模塊電接口一側采用的標準和技術與相應的10G以太網接口類似，而40GBase-KR4也是用4對10Gbps的差分線同時傳輸實現40Gbps的傳輸速率。因此這些40G以太網的標準對于測試儀表的帶寬要求也與對應的10G接口要求類似，只不過要測試的端口數更多。對于采用了光口作為以太網信號傳輸的接口，如果還想進行光口的眼圖、抖動、消光比、光功率、波長等的測試，需要借助相應的光采樣示波器、光功率計等完成，可以參考后面關于光信號測試的章節 千兆以太網的測試模式設置寄存器定義；上海通信以太網測試

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這種問題在小型以太網中并不會造成很大問題，并且可以很好的工作，但是如果網絡上的通訊量有增加，或者連接的節點數目很多的時候，“”會嚴重影響網絡的性能，比如我們在章中講解以太網原理的時候就解釋過優化“域”的問題，這時候我們需要能夠隔離“”的設備，交換機就可以完成這個功能了。

交換機在連接的時候，各個端口之間都可以同時通訊，也就是說端口間是不的，也可以用來隔離。那么，什么樣的原理造成交換機可以達成這個能力呢？

我們可以發現，交換機內部存在著橋接的環境，理論上每個端口之間都有的通路，而不是像集線器一樣共享帶寬。所以，當 1 口與 2 口間正在通訊的時候，3 口與 4 口也可以同時進行通訊。這樣一來理論上不會發生，也就是說不會造成效率的降低。因為這個原因，交換機才會在非常的普及。 湖南以太網測試服務熱線