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吉比特以太网

计算机科学领域术语

吉比特以太网或称千兆以太网，(英语：GbE, Gigabit Ethernet，或1 GigE) 是一个描述各种以吉比特每秒速率进行以太网帧传输技术的术语，由IEEE 802.3-2005标准定义。该标准允许通过集线器连接的半双工吉比特连接，但是在市场上利用交换机的全双工连接才是标准。

发展
施乐公司在1970年代初开始研究。1996年夏季吉比特以太网（又称为千兆以太网）的产品问世。今天，以太网已经演变成最广泛实施物理层及数据链路层OSI模型协议。
随着网络宽带需求的日益增加，以太网技术也经历了一个不断发展进步的过程。1982年制定了10兆比特以太网标准IEEE802.3；1993-1995年制定了100兆比特以太网标准IEEE802.3u，1995-1999年制定了吉比特以太网标准IEEE802.3z和IEEE802.3ab；2000年制定了10兆/100/兆吉比特以太网链路聚合标准IEEE802.3ad；2000-2003年制定了10吉比特以太网标准IEEE802.ae。经过20年的不断发展，不但以太网的速度从10Mbit/s 100Mbit/s1000Mbit/s到10Gbit/s不断提高，而且其应用范围也不断扩大。
标准
IEEE 在1997年通过了吉比特以太网的标准802.3z，它在1998年成为了正式标准。
吉比特以太网的标准IEEE 802.3z有以下几个特点：
（1）允许在1Gb/s下全双工和半双工两种方式工作。
（2）使用IEEE 802.3协议规定的帧格式。
（3）在半双工方式下使用CSMA/CD协议（全双工方式不需要使用CSMA/CD协议）。
（4）与 10BASE-T 和 100BASE-T 技术向后兼容。
作用
起初，吉比特以太网普话城被部署在高容量骨干网网络链接（例如，一个高容量的校园网）中。2000年，苹果公司的Power Mac G4和PowerBook G4是第一个大规模生产的采用1000BASE-T连接的个人电脑。它很快成为许多其他计算机的内置特征，用来连接工作站和服务器。
之后，随着IEEE在2002年批准了一个基于光纤的标准，2006年批准了一个双绞线的标准，更快的10吉比特以太网标准也出现了。
物理层的技术
1、来自现有的以太网。
2、ANSI制定的光纤通道FC(Fibre Channel)。
3、采用成熟的技术就能大大的缩短吉比特以太网标准的开发时间。
物理层的标准
吉比特以太网的物理层共有以下两个标准：
1、1000BASE-X(IEEE 802.3z标准)
1000BASE-X 标准是基于光纤通道的物理层，即FC-0和FC-1。 使用的媒体有三种：
（1）1000BASE-SX SX 表示短波长（使用850nm激光器）。使用纤芯直径为62.5um和50um的多模光纤时，传输距离分别为275m和550m。
（2）1000BASE-LX LX 表示长波长（使用1310nm激光器）。使用纤芯直径为10um的单模光纤时，传输距离为5km。
（3）1000BASE-CX CX 表示铜线。使用两对短距离的屏蔽双绞线电缆，传输距离为25m。
2、1000BASE-T(802.3ab 标准)
1000BASE-T是使用4对UTP 5类线，传输距离为100m。
接口
路由器吉比特以太网接口是其诸多接口类型的其中一种，为路由器提供吉比特以太网接入能力。吉比特以太网接口主要完成物理层和链路层的功能,在数据输入链路，将报文从以太网帧中解析出来并封装成内部报文格式，送交转发单元处理在数据输出链路,能够完成拆封内部报文格式，将报文封装成以太网帧发送到外部网络。
高密度线路接口卡是当前路由器设计中的一个重点和难点。所谓高密度，指的是在一块线路接口板上提供多个接口。之所以出现高密度线路接口的需求,是因为互联网的规模不断的扩大，对路由器的接入能力提出了日益增大的需求，果还沿用单板单接口的设计方法将导致路由器的物理规模不断扩大，不符合现代设备发展的趋势。
另外一种是采用单片多路的以太网处理芯片集中完成物理层的处理,然后根据整体设计框架，采用相应的技术实现后端的处理。这种方式具有很高的系统集成度，可以在较小的电路板上实现真正的高密度设计，以适应设备发展的需求，因此这种技术是当前和今后设计高密度以太网接口的主流技术。
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