10GSFP+接口简介及测试方法
10G以太网还有很多标准,比如通过背板传输的10GBase-KR(BacKplaneRandomSignaling)标准,通过光纤传输的10GBase-SR(ShortReach)、10GBase-LR(LongReach)、10GBase-ER(ExtendedReach)、10GBase-LRM(LongReachMultimode)等标准。这些总线单对差分线或者单根光纤上的数据速率真正达到了10G左右(10.3125Gbps或9.95328Gbps)。图7.28是一些典型的采用了SFP+接口以及10GBase-KR接口的设备。
除了10GBase-KR接口是电接口外,其他标准使用的都是光接口通过光纤 传输。要把电信号承载在光上传输,就需要用到相应的光模块。表7.2是10G以太网发展 历史上使用过的10G光模块的类型。 什么是工业以太网交换机?以太网测试价目表
由于在这些接口上,数据的速率真正达到了10Gbps左右,因此对于测试的带宽要求更高。虽然SFP+的规范中对于测试设备的带宽要求在12GHz以上,但是考虑到示波器的频响方式不同,以及现代的芯片比标准制定时都有更陡的边沿,使用实时示波器进行测量时建议使用20GHz以上的带宽。图7.30是用实时示波器进行SFP+接口测试的例子。
为了提高数据速率,IEEE还在10G以太网的接口标准上提出了用4路10G信号传输40G以太网信号的标准,比如40GBase-KR4、40GBase-SR4、40GBase-LR4、40GBase-ER4、40GBase-CR4,如果采用光纤进行传输时可能采用的是QSFP+(QuadSmallForm-factorPluggable)的光模块接口。QSFP+的光模块电接口一侧采用的标准和技术与相应的10G以太网接口类似,而40GBase-KR4也是用4对10Gbps的差分线同时传输实现40Gbps的传输速率。因此这些40G以太网的标准对于测试仪表的带宽要求也与对应的10G接口要求类似,只不过要测试的端口数更多。对于采用了光口作为以太网信号传输的接口,如果还想进行光口的眼图、抖动、消光比、光功率、波长等的测试,需要借助相应的光采样示波器、光功率计等完成,可以参考后面关于光信号测试的章节 以太网测试价目表什么是以太网交换机?
共享式以太网
共享式以太网的典型是使用10Base2/10Base5的总线型网络和以集线器(集线 器)为的星型网络。在使用集线器的以太网中,集线器将很多以太网设备集中到一台中心设备上,这些设备都连接到集线器中的同一物理总线结构中。从本质上讲,以集线器为的以太网同原先的总线型以太网无根本区别。
集线器的工作原理:
集线器并不处理或检查其上的通信量,通过将一个端口接收的信号重复分发给其他端口来扩展物理介质。所有连接到集线器的设备共享同一介质,其结果是它们也共享同一域、广播和带宽。因此集线器和它所连接的设备组成了一个单一的域。如果一个节点发出一个广播信息,集线器会将这个广播传播给所有同它相连 的节点,因此它也是一个单一的广播域。
宽总线式交换机是在交换机主板上预留一条“数据总线”,就像一条大家公用的公路,每个端口都可以利用其其中一部分带宽,假如这个总线带宽为 200 兆的话,也就是说多同时是允许 2 组 100 兆端口同时可以通讯,其余端口如果也要通讯还是需要等待的,因为带宽已经分配完毕了。所以,这种方式的设备比较理想工作状态还有一点差距,但是因为几乎不会有普通交换机的端口会都在同时通讯,总会有些端口处在闲置的状态,所以满足绝大部分的网络要求是可以满足的。因此,交换机有一项性能参数,叫做“交换容量”,也叫做“背板带宽”,指的是“交换机可以同时进出所有端口数据量的总合”,其实也就是数据的吞吐能力。工业以太网交换机的分类有哪些?
以太网的工作原理
以太网采用带检测的载波帧听多路访问(CSMA/CD)机制。以太网中节点都可以看到在网络中发送的所有信息,因此,我们说以太网是一种广播网络。
以太网的工作过程如下:
当以太网中的一台主机要传输数据时,它将按如下步骤进行:
1、信道上是否有信号在传输。如果有的话,表明信道处于忙状态,就继续,直到信道空闲为止。
2、若没有到任何信号,就传输数据
3、传输的时候继续,如发现则执行退避算法,随机等待一段时间后,重新执行步骤1(当发生时,涉及的计算机会发送会返回到信道状态。注意:每台计算机一次只允许发送一个包,一个拥塞序列,以警告所有的节点)
4、若未发现则发送成功,所有计算机在试图再一次发送数据之前,必须在近一次发送后等待9.6微秒(以10Mbps运行)。 工业以太网交换机的产品分类?以太网测试价目表
100Base-Tx的信号波形和信号模板;以太网测试价目表
有线以太网与无线网络类似,有线网络在终端之间以数据帧的方式进行传输。目前,通信速率有100Base-TX(100Mbit/s快速以太网)、千兆以太网(1Gbit/s)、万兆以太网(10Gbit/s)和100G以太网(100Gbit/s)。对于大多数应用,千兆以太网可以在常规的网线上正常工作,如CAT5e和CAT6线缆。这些线缆符合1000BASE-T标准,即IEEE802.3ab。千兆以太网接口符合802.3ab-1999(CL40)标准,需要四对线或通道。因此每个通道的编码传输速率是125兆(MBd),带宽为62.5MHz(每个编码2位数据)。1000BASE-T(千兆以太网)的差分信号典型值是750mV,负载100Ω时的限值为820mV>Vsignal>670mV。以太网测试价目表
从EtherNet/IP®到EtherCAT®的以太网解决方案以其独特的方式克服了这些缺点。尽管工业以太网相较于别的替代技术还有一些其它优势,然而它在运动控制中还远没有占到主导地位。我们来看看它能够并且将会在未来几年的竞争中越来越被接受的三个原因。 融合而不是增加复杂性 随着时间的推移,企业IT与工厂之间的互联不断增加,导致了系统更复杂,往往将标准以太网和工业以太网与现场总线混合使用。例如,机器可能会利用: 适用于与伺服器进行通信的SERCOS1 适用于联网变频驱动器的PROFIBUS® 适用于故障安全现场总线通信的SafetyBUSp 适用于连接至传...