IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)之PHY——初相識(shí)【轉(zhuǎn)發(fā)】

2017-07-27 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)有個(gè)框架,框架里分不同的子層(sublayer),每個(gè)子層各司其職,上下子層之間進(jìn)行溝通協(xié)作,彼此間有溝通的方式,最后達(dá)到上下貫通、完成信息傳遞。就好比是一棟辦公樓,頂樓分配給總裁,次高層給高管……,一樓分配給一線員工。總裁下達(dá)目標(biāo),高管負(fù)責(zé)制定總的執(zhí)行方針,層層往下傳達(dá),每一層又各司其職,對(duì)上層下達(dá)的任務(wù)進(jìn)行細(xì)化,最后達(dá)到一線員工手里的就是具體的任務(wù),一線員工再出去服務(wù)于客戶。

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圖1 IEEE802.3 Standard構(gòu)架

對(duì)于客戶來(lái)說(shuō),面對(duì)的就是一線員工,那今天我們就來(lái)講講這個(gè)一線員工,也是很多工程師最為熟悉的子層:PHY。PHY分LAN PHY、WAN PHY,比如基于基帶媒介的10GBase Serial PHY就有如下幾種:

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今天我們著重講LAN PHY,所以在后文中全部用PHY代替 LAN PHY。講到PHY,就得提提它的上級(jí):MAC。是不是對(duì)它倆很熟?那它們的全名叫什么?各自負(fù)責(zé)的職責(zé)是什么?很多人對(duì)它倆的認(rèn)識(shí)停留在似曾相識(shí)的階段,說(shuō)了解吧可又說(shuō)不出個(gè)所以然來(lái)。

MAC(Media Access Control),在OSI(開(kāi)放式系統(tǒng)互連)參考模型下,屬于數(shù)據(jù)鏈路層,它向上服務(wù)的對(duì)象有LLC(Logical Link Control邏輯鏈路控制)子層、或其它ISO/IEC局域網(wǎng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)MAC服務(wù)的用戶,如下圖所示:

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MAC需與其上層溝通,還需與其下層PHY溝通,其中MAC與上層溝通會(huì)完成以下兩個(gè)任務(wù):

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在IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)里,任何兩個(gè)不同子層之間的信息傳遞必須有依可循,定個(gè)溝通的方式(即標(biāo)準(zhǔn)),好讓這兩個(gè)子層之間能順利給彼此發(fā)送消息,不然就是雞同鴨講。

下面我們把MAC到PHY、PHY到PHY這兩個(gè)子層之間的通信框架拎出來(lái),把它們放在一個(gè)框圖下對(duì)各個(gè)接口協(xié)議進(jìn)行說(shuō)明,其中PHY如下圖紅框所示,它包含了許多功能模塊。

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圖2MAC與PHY框架

MAC和PHY(Physical layer device)之間稱為MII(Media Independent Interface,介質(zhì)獨(dú)立接口),它可以有多種協(xié)議,比如MII、XMII、GMII、XLGMII……

PHY與PHY之間進(jìn)行通信的接口稱為MDI(Medium Dependent Interface,媒介專用接口),媒介有背板、Cable、光纖……,因媒介的不同就會(huì)有不同的通信協(xié)議;數(shù)率的不同又會(huì)有不同的通信協(xié)議,媒介和數(shù)率兩兩組合就可以變幻出許多種通信協(xié)議,比如10GBase-KR、40GBase-CR4、100GBase-SR10……