以太网收发器工作原理及其信号质量测试
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以太网信号质量问题之收发器驱动偏置电阻的处理一前言对于系统设计人员来说,模数混合电路中最困难的地方在于模拟部分的设计,其中最具代表性的就是我们经常要面对的物理层收发器(PHY)及其收发回路和匹配网络的设计。
即使对于应用比较成熟的以太网物理层设计而言,DA C驱动电流的基准偏置,差分信号线对的走线,乃至于匹配电阻的位置,都有可能影响到其物理层的信号质量并通过接口技术指标测试暴露出来。
二以太网口信号质量测试分析1 100Base-TX接口测试环境及其设置100Base-TX接口测试原理100Base-TX接口的测试采用业内比较通用的诱导发包的方法来引导DUT发出扰码后的IDLE进行测试,更多细节请参考美国力科公司《Ethernet solution-QualiPHY》专项技术文档,测试设备:测试拓扑如图1:图1 Ethernet接口指标测试连接框图2 测试中出现的问题本次测试将主要验证产品上4个以太网100Base-TX接口的技术指标。
对于其中比较直观的100Base-TX物理层的眼图模板,《ANSI+X3_263-1995》标准中有着明确的眼图模板定义见图2。
图2 100Base-TX 眼图模板关于100Base-TX接口技术指标的测试方法,《IEEE Std 802.3-2000》标准中也有详细的说明,工程师按照诱导发包的测试方法进行了网口眼图的测试,测试过程中发现测试网口出现了信号波形碰触模板的问题,波形见图3:图3 以太网口测试眼图_FAIL3 问题分析解决从眼图初步分析来看,发送信号的幅度应该是满足要求的。
但是可以明显的发现信号边沿还是比较缓,而且从单个波形来看边沿有不单调的问题。
方案的原厂是一家通讯业内专注于IP宽带解决方案的国际型大公司,其以太网模块部分应该经过详细验证过。
最大的可能是二次开发过程中板级系统设计时的一些关键技术参数的配合问题。
工程师在进行了信号幅度以及上升下降时间等细节指标的测试之后证明了之前的判断,信号的幅度是满足要求的,但信号的上升下降时间与其他的方案相比确实大了(此方案的信号上升下降时间在4.3nS~4.6nS区间,虽然满足标准中要求的3~5nS。
光纤发射器和接收器工作原理光纤发射器和接收器是光纤通信系统中的重要组成部分,它们分别负责将电信号转换为光信号和将光信号转换为电信号。
本文将从工作原理的角度来介绍光纤发射器和接收器的工作原理。
光纤发射器的工作原理如下:首先,将待传输的电信号输入到发射器中。
发射器内部包含一个电调制器,它的作用是将电信号转换为光信号。
当电信号进入电调制器时,它会通过电调制器中的调制器电路,将电信号的特定特征转换为光信号的特定特征。
这个过程是通过改变光源的亮度或频率来实现的。
在发射器的另一端,有一个光纤耦合器。
它的作用是将光信号从发射器中引导到光纤中。
光纤耦合器可以将发射器中的光信号有效地耦合到光纤中,并确保光信号的损失最小化。
光纤接收器的工作原理如下:首先,从光纤中接收到的光信号进入到光纤耦合器中。
光纤耦合器的作用是将光信号从光纤中引导到接收器中。
接收器内部包含一个光检测器,它的作用是将光信号转换为电信号。
当光信号通过光检测器时,光检测器会根据光信号的特定特征,将其转换为电信号。
光检测器通常采用光电二极管或光电探测器等器件,它们可以将光信号的能量转换为电信号的能量。
在接收器的另一端,有一个电调制器。
它的作用是将电信号调制为原始的信号。
当电信号通过电调制器时,它会通过调制器电路,将电信号的特定特征转换为原始信号的特定特征。
这个过程是通过改变电信号的幅度、频率或相位来实现的。
通过光纤发射器和接收器的工作原理,光信号可以在光纤中进行传输。
在传输过程中,光纤起到了传输媒介的作用,光信号会沿着光纤的路径传播。
光纤的核心部分由高折射率材料构成,可以有效地将光信号限制在光纤的核心中,减少了信号的损失。
总结起来,光纤发射器和接收器是光纤通信系统中的重要组成部分。
发射器负责将电信号转换为光信号,并将其通过光纤耦合器引导到光纤中。
接收器则负责将光信号从光纤中引导到光检测器中,并将其转换为电信号。
通过光纤发射器和接收器的工作原理,光信号可以在光纤中进行传输,实现了高速、稳定和可靠的通信。
以太网中网络扫描原理与检测以太网中网络扫描原理与检测摘要:对网络扫描原理和现有基本方法进行了分析,并设计了一个陷阱机来检测所在网段中的网络扫描行为。
关键词:网络扫描网络扫描检测陷阱机网络扫描通过扫描本地主机,能检测主机当前可用的服务及其开放端口,帮助网络管理员查找安全漏洞,查杀木马、蠕虫等危害系统安全的病毒。
一些扫描器还封装了简单的密码探测,利用自定义规则的密码生成器来检测过于简单和不安全的密码。
网络扫描一般包括2个阶段:(1)对整个网络扫描一遍,从而找到活动主机(因为许多子网配置得很稀疏,大部分IP地址是空的)。
(2)对每个活动主机进行穷尽式的端口扫描。
网络扫描也是网络入侵的基础。
一次成功的网络入侵离不开周密的网络扫描。
攻击者利用网络扫描探知目标主机的各种信息,根据扫描的结果选择攻击方法以达到目的。
因此,若能及时监测、识别网络扫描,就能预防网络攻击。
为了得到被扫描主机的信息,网络扫描报文对应的源地址往往是真正的地址,因此监测网络扫描可以定位攻击者。
1网络扫描原理网络扫描通过检测目标主机TCP/IP不同端口的服务,记录目标给予的回答。
通过这种方法,可以搜集到很多目标主机的各种信息(如是否能用匿名登录,是否有可写的FTP目录,是否能用Telnet等)。
在获得目标主机TCP/IP端口和其对应的网络访问服务的相关信息后,与网络漏洞扫描系统提供的漏洞库进行匹配,如果满足匹配条件,则视为漏洞存在。
在匹配原理上,网络漏洞扫描器一般采用基于规则的匹配技术。
根据安全专家对网络系统安全漏洞、黑客攻击案例的分析和系统管理员关于网络系统安全配置的实际经验,形成一套标准的系统漏洞库,然后在此基础上构成相应的匹配规则,由程序自动进行系统漏洞扫描的分析工作。
如在对TCP 80端口的扫描过程中,发现/cgi-bin/phf或/cgi-bin/Count.cgi,则根据专家经验以及CGI程序的共享性和标准化,可以推知该WWW服务存在2个CGI漏洞。
网线测试仪的工作原理网线测试仪是一种用于测试网络连线质量的仪器,广泛应用于网络工程师、电信运营商和电脑维修工等领域。
其主要工作原理是通过发送测试信号并接收反馈信号来评估网线的传输性能。
下面将详细介绍网线测试仪的工作原理。
首先,网线测试仪通过插入网线两端并对其进行测试。
它可以测试的网线类型包括RJ45 类,光纤类等。
测试时,测试仪会首先发送一个测试信号,这个信号可以是一种特定的频率、振幅和波形的电信号。
测试信号会通过网线传输,然后到达网线另一端。
接下来,网线的另一端会接收到测试信号并产生一个反馈信号。
反馈信号经过网线传输回到测试仪,被测试仪接收并进行分析。
通过分析反馈信号的参数,测试仪可以确定网线传输的性能指标,比如传输速率、信号损耗和信号干扰等。
网线测试仪的工作原理是基于这样的基本原理:测试仪发送的信号在网线传输过程中会受到各种因素的影响而发生变化,包括电缆长度、线材质量、接触连接的质量等。
这些因素都可能对信号的质量产生影响。
在网线传输过程中,信号可能会发生以下问题:第一个问题是传输速率降低,这可能是由于网线长度过长、线缆使用了低质量的材料或者连接部件质量不过关导致的。
第二个问题是信号干扰,这可能是由于电磁场、射频信号和其他外部干扰源而引起的。
这些干扰会干扰信号的传输,从而导致信号质量的下降。
第三个问题是信号损耗,这指的是信号在传输过程中的能量损失。
这可能是由于电缆材料导致的阻抗不匹配、电缆连接部分损坏或者信号经过长距离传输引起的。
为了解决上述问题,网线测试仪会分析反馈信号,并根据分析结果对网线传输性能进行评估。
测试仪会检查传输速率、信号损耗、信号干扰等指标,以判断网线的传输质量是否符合标准。
根据测试结果,工程师可以调整或更换受到影响的部件,以提高网络传输的质量。
总结来说,网线测试仪通过发送测试信号并接收反馈信号,通过分析反馈信号的参数来评估网线传输的性能。
通过检测传输速率、信号损耗和信号干扰等指标,网线测试仪能够帮助工程师发现问题并采取相应的措施,提高网络的传输质量。
以太网物理层信号测试与分析1 物理层信号特点以太网对应OSI七层模型的数据链路层和物理层,对应数据链路层的部分又分为逻辑链路控制子层(LLC)和介质访问控制子层(MAC)。
MAC与物理层连接的接口称作介质无关接口(MII)。
物理层与实际物理介质之间的接口称作介质相关接口(MDI)。
在物理层中,又可以分为物理编码子层(PCS)、物理介质连接子层(PMA)、物理介质相关子层(PMD)。
根据介质传输数据率的不同,以太网电接口可分为10Base-T,100Base-Tx和1000Base-T三种,分别对应10Mbps,100Mbps和1000Mbps三种速率级别。
不仅是速率的差异,同时由于采用了不同的物理层编码规则而导致对应的测试和分析方案也全然不同,各有各的章法。
下面先就这三种类型以太网的物理层编码规则做一分析。
1、1 10Base-T 编码方法10M以太网物理层信号传输使用曼彻斯特编码方法,即“0”=由“+”跳变到“-”,“1”=由“-”跳变到“+”,因为不论是”0”或是”1”,都有跳变,所以总体来说,信号是DC平衡的, 并且接收端很容易就能从信号的跳变周期中恢复时钟进而恢复出数据逻辑。
图1 曼彻斯特编码规则1、2100Base-Tx 编码方法100Base-TX又称为快速以太网,因为通常100Base-TX的PMD是使用CAT5线传输,按TIA/EIA-586-A定义只能达到100MHz,而当PCS层将4Bit编译成5Bit时,使100Mb/s数据流变成125Mb/s数据流,所以100Base-TX同时采用了MLT-3(三电平编码)的信道编码方法,目的是使MDI的5bit输出的速率降低了。
MLT-3定义只有数据是“1”时,数据信号状态才跳变,“0”则保持状态不变,以减低信号跳变的频率,从而减低信号的频率。
图2 MLT-3编码规则100Base-Tx的MAC层在数据帧与帧之间,会插入IDEL帧(IDEL=11111),告诉网上所连接的终端,链路在闲置但正常的工作状态中(按CSMA/CD,DTE数据终端机会检测链路是否空闲,才会发送数据)。
以太网传输原理
以太网是一种常用的局域网技术,它基于CSMA/CD(载波侦听多路访问/冲突检测)协议。
它的传输原理如下:
1. 以太网使用一种双绞线或光纤传输数据。
数据通过电信号或光脉冲的形式在物理媒介上进行传输。
2. 在物理层,数据被组织成帧。
每一帧包含了目的地址、源地址、数据等必要的信息。
通过帧的形式,数据可以在局域网中进行传输。
3. 当一台计算机要发送数据时,它首先监听网络上是否有其他计算机正在发送数据。
这是通过载波侦听来实现的。
4. 如果网络空闲,计算机就可以发送数据。
它会将数据作为一系列的比特传输到物理媒介上。
5. 其他计算机也在同时监听网络状态。
如果它们在同一时间内尝试发送数据,就会发生冲突。
这是通过冲突检测来发现的。
6. 当发生冲突时,所有冲突的计算机都会停止发送数据,并等待一个随机的时间间隔后再次尝试发送。
这被称为指数后退算法。
7. 将数据从一个计算机传输到另一个计算机需要经过多个中继设备(如交换机、集线器等)。
这些设备负责将数据帧从一个物理接口转发到另一个物理接口,以实现数据的传输。
总的来说,以太网利用CSMA/CD协议和帧的组织方式,通过物理媒介在局域网中传输数据。
当发生冲突时,采用指数后退算法来解决,以保证数据的正常传输。
以太网业务测试方法目录一、系统适应性测试 (4)1.1、上电测试 (4)1.2、各槽位适应性测试 (5)1.3、混插测试 (5)1.4、满框测试 (6)1.5、时钟盘切换测试 (6)1.6、交叉盘切换测试 (7)1.7、SDH保护倒换测试 (8)1.8、盘保护倒换测试 (9)二、网管测试 (10)2.1、告警功能测试 (10)2.2、性能统计测试 (10)2.3、配置参数测试 (11)2.4、状态上报测试 (11)2.5、控制命令测试 (12)2.6、交叉功能测试 (12)三、功能测试 (13)3.1、最小帧长度 (13)3.2、最大帧长度 (13)3.3、异常包检测 (14)3.4、特殊包传输特性 (14)3.5、端口自适应功能 (15)3.6、自动协商功能 (15)3.7、以太网帧格式测试 (16)3.8、单播帧测试 (17)3.9 组播帧测试 (18)3.10、广播帧测试 (18)3.11、静态MAC地址配置功能 (19)3.12、MAC地址动态学习功能 (20)3.13、MAC地址老化时间测试 (20)3.14、MAC地址表容量测试 (21)3.15、MAC地址学习速度测试 (22)3.16、VLAN功能测试 (23)3.16.1、用户安全隔离测试 (23)3.16.2、VLAN Trunk功能 (23)3.16.3、设备VLAN条目数量 (24)3.16.4、VLAN支持的ID标识 (25)3.16.5、VLAN优先级测试 (25)3.16.6、PVID功能 (26)3.16.7、VMAN功能 (27)3.17、水平分割测试 (27)3.18、GFP封装测试 (29)3.18.1、GFP封装帧格式 (29)3.18.2、GFP告警检测和产生 (29)3.18.3、GFP误码监测和处理 (30)3.19、LCAS功能测试 (30)3.19.1、多径传输及最大时延差测试 (30)3.19.2、多径保护 (31)3.19.3、LCAS标准性测试 (31)3.19.4、LCAS保护时间 (32)3.19.5、时隙告警保护功能 (33)3.20、流量控制(仪表到设备) (33)3.21、流量控制(设备到仪表) (34)3.22、流量控制(拥塞形成流控) (34)3.23、端口聚合 (35)3.24、端口镜像功能 (36)3.25、生成树测试 (37)3.26、快速生成树测试 (38)3.27、基于端口优先级测试 (39)3.28、二层流功能 (39)3.29、端口接收包类型配置 (40)3.30、PING功能测试 (41)3.31、端口环回检测测试 (41)3.32、LPT功能 (42)四、指标性能测试 (43)4.1、吞吐量 (43)4.2、时延 (44)4.3、过载丢包率 (45)4.4、背靠背 (45)4.5、GE光口指标 (45)4.5.1、平均发送光功率 (46)4.5.2、接收灵敏度 (46)4.5.3、中心波长测试 (47)4.5.4、光谱宽测试 (47)4.5.5、消光比测试 (48)4.5.6、上升时间测试 (48)4.5.7、下降时间测试 (49)4.5.8、数据相关抖动测试 (49)4.5.9、发送眼图 (50)五、稳定性测试 (51)六、对通组网测试 (52)6.1、常规组网测试 (52)6.2、数据文件传送 (54)6.3、多媒体应用 (54)七、环境测试 (54)7.1、温循试验 (54)7.2、高低温性能测试 (55)7.3、电源拉偏试验 (55)7.4、单盘功耗 (56)7.5、单盘重量 (56)八、一致性测试 (56)一、系统适应性测试系统适应性测试主要针对单盘与能够使用的系统和各单盘是否进行良好的配合,单盘是否能适应各种不同的组网方式和环境变化。