'''以太网速率谱系'''把 IEEE 802.3 系列里那些名字（10BASE-T、1000BASE-T、10GBASE-LR、100GBASE-SR4、400GBASE-DR4……）排成一条可读的线。
它回答三个问题：'''这个名字是什么意思、它跑在什么介质上、它什么时候开始不够用。'''
本页属现实技术说明；表中距离与介质为通行引用口径，凡本馆未向规范原文逐格复核处均已注明。
== 一、名字先拆成三段 ==
一个以太网 PHY 名通常写作 `速率 + BASE + 介质后缀`，有时再带一个通道数：
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! 段落 !! 例 !! 它真正说明的事 !! 它不说明的事
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| 速率段 || 10 / 100 / 1000 / 2500 / 10G / 100G / 400G || 标称比特率量级 || 不含协议开销，故不等于可用吞吐
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| BASE || 全部 || 基带传输（历史上区别于宽带载波系统） || 没有任何技术选择性，是遗留写法
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| 介质后缀 || T / TX / FX / SX / LX / ZX / SR / LR / ER / ZR / DR / FR / FR1 || 介质类别与距离档 || '''不是'''长度单位；跨代际同后缀距离不同
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| 尾部数字 || SR4 / SR8 / DR4 / LR4 / FR4 / SR16 || 并行通道条数（通常对应一缆多芯或几条波长的组合） || 不等于光纤芯数，也不等于模块尺寸
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; 关于 `BASE-T` 的距离
: 双绞线PHY 常见信道口径是 100 米，但它来自「比特时距 + 衰减 + 串扰」的综合限制，不同速率的规范表各不相同；
: 高至 10GBASE-T 一类需要更多带宽与散热余量时，既有 Cat 5e 布线往往跑不到该上限。详见[[双绞线与8P8C]]。
== 二、从十兆到千兆：铜与光缆的第一代 ==
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! 名称 !! 速率 !! 介质与常用距离口径 !! 现状
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| 10BASE5 || 10 Mbit/s || 粗同轴电缆（黄电缆），分段总线，单段数百米量级 || 淘汰；历史上决定过「以太网」这个词的形状
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| 10BASE2 || 10 Mbit/s || 细同轴，BNC/T 型头，总线拓扑 || 淘汰；残留于旧工业与旧楼宇
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| 10BASE-T || 10 Mbit/s || 双绞线，100 米；早期可在三类线上工作 || 基本淘汰，仍在少数旧设备兼容列表里
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| 10BASE-FL / FB || 10 Mbit/s || 光纤，千米量级 || 淘汰，被百兆/千兆光口取代
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| 100BASE-TX || 100 Mbit/s || 两对五类双绞线，100 米 || 仍大量存在于接入侧与工业交换机
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| 100BASE-FX || 100 Mbit/s || 多模光纤，数百米至两千米量级（取决实现） || 存量多，新建少
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| 1000BASE-T || 1000 Mbit/s || 四对线全部使用，超五类及以上，100 米 || 现网接入与服务器口的历史基线
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| 1000BASE-SX || 1000 Mbit/s || 850 纳米多模，距离随 OM1/OM2/OM3 变化 || 机房内老光口常见
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| 1000BASE-LX || 1000 Mbit/s || 1310 纳米，多模数百米、单模数千米 || 长寿命接口，仍在大量在网
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| 1000BASE-ZX || 1000 Mbit/s || 1550 纳米单模，数十至上百公里，依实现与链路预算 || 常用于租用线路与老传输
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| 1000BASE-BX || 1000 Mbit/s || 单纤双向（WDM），按 A/B 配对 || 光纤资源紧张时的常见选择
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; 这一代的三个特征
: 一、'''自协商'''（Auto-Negotiation）在铜口上被普遍使用，两端交换能力后取共同最高档；这也是「插入即通」这一体验的来源。
: 二、千兆双绞线把四对线全部用起来并采用多电平编码，所以对'''回波损耗与串扰'''的要求比百兆严格得多——旧五类布线常在千兆上暴露问题。
: 三、光口这一代还是「一速一形」：接口尺寸与速率绑定（SFP 对千兆、XFP 对万兆早期），后来的小型化改变了这件事。
== 三、万兆：铜缆的第一次吃紧 ==
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! 名称 !! 介质与常用距离口径 !! 备注
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| 10GBASE-T || 双绞线，Cat 6A 上按 100 米口径；Cat 6 上明显缩短 || 功耗与发热显著，端口密度受电与热限制；对外部串扰敏感
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| 10GBASE-SR || 850 纳米多模，OM3/OM4 上数百米 || 曾出现「SR-Lite / 短距版」以降低成本
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| 10GBASE-LR / ER / ZR || 单模，长距 / 超长距 / 放大或相干 || `ZR` 在不同口径里含义不一致，采购必须看规范表
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| 10GBASE-CX4 || 短距铜缆，机柜内互联 || 几乎被 SFP+ 直连铜缆（DAC）取代
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| 10GBASE-KR || 背板 || 主板/背板内互联口径
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; 万兆的分水岭意义
: 从这一代起，'''瓶颈从「协议能不能」转向「每通道能不能把比特送出去」'''：铜口受制于串扰与功耗，光口受制于激光器与色散；
: 同时 SFP+ 把光模块尺寸压到与千兆 SFP 接近，于是「同一面板密度、十倍速率」成为数据中心扩建的主要理由。
== 四、二点五与五千兆：不换线的过渡 ==
IEEE 802.3bz 定义了 '''2500BASE-T''' 与 '''5000BASE-T'''，目标是让既有 Cat 5e/Cat 6 布线在'''不换缆'''的前提下超过千兆。
它在工程上的价值是明确的：接入侧终端（高配无线接入点、带多网卡的服务器、图像类终端）常常「千兆不够、万兆太贵太热」。
; 为什么它能成立
: 它没有把每通道速率硬抬，而是'''重新分配'''——用四对线、更低的符号率与更强的处理换取中继距离。
: 代价写在规格里：对既有布线的'''余量测试'''要求更严，需要认证数据支撑，不能靠「以前千兆能跑」推断。
== 五、并行与波分：一百到八百千兆 ==
高速以太网的演进路径是两条'''同时用'''的路：一条把每通道速率抬高（NRZ → PAM4 → 更高的每通道比特率），一条把通道数与波长数堆起来。
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! 速率档 !! 常见名称（部分） !! 介质口径 !! 通道与调制简述
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| 25G || 25GBASE-LR / SR / ER || 单模/多模 || 单通道每秒二十五吉比特；它是后来多通道高速档的基本单元之一
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| 40G || 40GBASE-SR4 / CR4 / LR4 / ER4 || 多模 MPO / 铜 / 单模波分 || 四条十吉比特通道并行；40G 与 100G 竞争过同一代位置
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| 100G || 100GBASE-SR4 / PSM4 / CWDM4 / LR4 / ER4 / DR / FR / LR1 || 多模 / 单模并行 / 单模波分 / 单通道长距 || 早期由 4×25G 并行或波分复现；`DR` 把距离口径压到机房内五百米量级
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| 200G || 200GBASE-SR4 / DR4 / FR4 等 || 多模 / 单模 || 每通道五十吉比特 PAM4 的一代
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| 400G || 400GBASE-SR16 / SR8 / DR4 / FR4 / FR8 / LR8，另有相干长距口径 || 多模并行 / 单模并行 / 波分 / 相干 || 8×50G PAM4 与 4×100G 两条路线并存；长距转向相干与密波分
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| 800G 及更高 || IEEE 802.3df 一代起步，再高速率在后续项目中 || 单模/多模、并行与波分 || 每通道一百吉比特量级的串行器解串器（SerDes）；'''本馆未逐条复核其 PHY 名单与距离'''
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; 三个容易被读错的事实
: 一、'''40G 与 100G 曾是同代竞争'''，胜出的基本单元是「每通道二十五吉比特」而不是「每通道十吉比特配十条」，这决定了后来所有高速档的形状。
: 二、'''PAM4 用四电平换带宽'''：同样的符号率下每位携带两个比特，代价是信噪比余量变小，于是必须配更强的前向纠错（FEC）。
: 三、'''距离口径与光纤类型绑定'''。多模的 OM3/OM4/OM5 与单模的 OS2 不可互换，波分方案还要看波长栅格，见[[光纤与连接器]]。
== 六、与速率有关但不写在 PHY 名里的东西 ==
; 自协商与前导码
: 低速铜口靠自协商确定共同最高能力；更高速率档常'''没有'''同种协商过程，两端速率需由管理面或光模块信息确定。插上去不通，第一件事是核对两端档位。
; 前向纠错（FEC）
: 从背板到单模长距，不同 PHY 使用不同 FEC（Reed–Solomon 类 RS-FEC、Firecode 等）。'''级联设备两端 FEC 类型不匹配时链路可通但误码余量差'''，这类问题只在流量统计里看得见。
; 链路预算（dB）
: 光口能否通，取决于「发射功率 − 接收灵敏度」是否覆盖「光纤衰减 + 连接器损耗 + 维护余量」。规范表给的是预算上限，工程上要按'''最坏情况'''加，见[[光电模块]]。
; 暂停帧与优先级流控
: IEEE 802.3x 的 pause 与 802.1Qbb 的 PFC 属于'''链路层'''机制，不改速率但改「拥塞时怎么办」。在融合以太网上滥用 PFC 会造成队头阻塞与死锁，这是现实运维中反复出现的一类事故。
; 巨型帧（jumbo frame）
: 提高单帧载荷可以减少每字节开销，但要求'''端到端'''所有设备一致；一处不改就表现为间歇性丢包，很难查。
== 七、怎么判断「该升到哪一档」 ==
# 先看'''布线与光路现状'''：铜缆的类别与认证数据、光纤的类型与长度，决定了可选 PHY 集合，而不是反过来。
# 再看'''每端口功耗与散热'''：从千兆到万兆到二十五千兆，端口功耗上升会先撞上供电与风道，而不是撞上背板带宽。
# 再看'''光模块生态'''：某个速率档是否有充足、互操作良好的模块供应，往往比交换机芯片更决定成本。
# 最后看'''业务模型'''：突发型流量与稳定型流量对「平均带宽」与「尾延迟」的敏感度不同，升级带来的收益并不总体现在平均利用率上。
== 参见 ==
* [[网络标准入门]] · [[双绞线与8P8C]] · [[光电模块]] · [[光纤与连接器]]
* [[网络管理协议与发现协议]] · [[无线局域网标准]] · [[文件传输诸协议]]
* [[硅上的名目]]（服务器与芯片侧的工程名目对照）
== 出处 ==
* IEEE 802.3 系列及其修订：10BASE-T/100BASE-TX/1000BASE-T、IEEE 802.3ae（万兆光纤）、IEEE 802.3an（万兆双绞线）、IEEE 802.3bz（2.5/5GBASE-T）、IEEE 802.3bm/bs/cd/cm/dj/df 等高速与光口修订；IEEE 802.3x 流控与 IEEE 802.1Qbb 优先级流控。[本页为现实技术普及条目。表中距离与介质口径为行业通行引用值，本馆未逐格向规范原文复核；同名后缀在不同代际的具体限值不同，请以规范表为准。]
* 光模块接口与封装的配套名目（SFP/SFP+/QSFP+/QSFP28/QSFP-DD/OSFP）见[[光电模块]]；光纤类别名目（OM1–OM5、OS1/OS2、ITU-T G.65x）见[[光纤与连接器]]。
* 「三个容易被读错的事实」与「怎么判断该升到哪一档」为本馆按上述规范的结构归纳，属「本馆推定」。
[[Category:技术]]
[[Category:网络标准]]