Všimněte si hlavních vlastností vývoje sítě Ethernet a přechod k sítím Rychlý ethernet (Standard IEEE 802.3U):

• - desetinásobný nárůst šířky pásma;
• - Uložení metody CSMA / CD Random Access;
• - Ukládání formátu rámce;
• - Podpora tradičních datových médií.

Tyto vlastnosti, stejně jako podpora pro dvě rychlosti a automatické detekcí 10/100 Mbps, vložené do síťových karet a rychlých ethernetových přepínačů, umožňují vytvářet hladký přechod z ethernetových sítí na vysokorychlostní rychlé ethernetové sítě, poskytování výhodné kontinuity ve srovnání s jinými technologiemi. Dalším dalším faktorem úspěšného trhu Conquest je nízké náklady na rychlé ethernetové vybavení.

Rychlá ethernetová standardní architektura

Rychlá ethernetová úroveň struktura (včetně rozhraní MII a rychlého Ethernet transceiveru) je znázorněna na OBR. 13. Dokonce i ve fázi etapy 100base-T, Výbor IEEE 802.3u zjistil, že neexistuje žádný univerzální schéma kódování signálu, který by byl ideální pro všechna tři fyzická rozhraní (TX, FX, T4). Pokud porovnáte s normou Ethernet, pak tam funkce kódování (Manchesterový kód) provádí úroveň fyzického alarmu PLS (obr. 5), který je umístěn nad středně závislým AuI rozhraním. V Rychlé ethernetovému standardu, funkce kódování provádí podvoznačka kódující počítače umístěný pod středně závislým rozhraním MII. V důsledku toho musí každý transceiver použít svůj vlastní soubor kódovacích schémat, nejlepší způsob Vhodné pro příslušné fyzické rozhraní, například nastavit 4B / 5V a NRZI pro rozhraní 100BASE-FX.

Rozhraní MII a rychlé transceivery Ethernet. Rozhraní MII (středně nezávislé rozhraní) v Rychlé ethernetově standardu je analogem rozhraní AUI v ethernetovém standardu. Rozhraní MII poskytuje vztah mezi předvoláním odpovídajících a fyzických kódování. Jeho hlavním účelem je zjednodušit použití odlišné typy střední. Rozhraní MII zahrnuje další připojení rychlého Ethernet transceiveru. Pro komunikaci se používá 40pinový konektor. Maximální vzdálenost kabelu rozhraní MII by nemělo překročit 0,5 m.

Pokud má zařízení standardní fyzikální rozhraní (například RJ-45), struktura reference fyzikální vrstvy může být skryta uvnitř čipu s velkou logickou integrací. Kromě toho jsou odchylky povoleny v protokolech meziproduktu v jednom zařízení, které uvádějí hlavní cíl zvýšení rychlosti.

Fyzická rozhraní Fast Ethernet

Standard Fast Ethernet IEEE 802.3u obsahuje tři typy fyzikálních rozhraní (obr. 14, tabulka 6 hlavní vlastnosti fyzických rozhraní standardního standardu Ethernet IEEE): 100BASE-FX, 100BASE-TX a 100BASE-T4.

100BASE-FX. Standardem tohoto rozhraní optického vlákna je plně identická s normou FDDI PMD. Hlavní optický konektor 100Base-FX je duplex SC. Rozhraní umožňuje duplexní komunikační kanál.

• * - Vzdálenost je dosažena pouze v duplexní komunikačním režimu.
• 100base-tx. Standardem tohoto fyzického rozhraní zahrnuje použití nestíněného zkrouceného dvojice kategorie, která není nižší než 5. Je zcela totožná s normou FDDI UTP PMD. Fyzický port RJ-45, stejně jako v standardu 10base-T, může být dva typy: MDI (síťové karty, pracovní stanice) a MDI-X (Rychlé opakované opakované přepínače). Port MDI v jediném množství může být k dispozici na rychlém opakovači Ethernet.

Pro přenos přes měděný kabel, páry 1 a 3. páry 2 a 4 jsou použity - zdarma. Port RJ-45 na síťové kartě a na přepínači může podporovat, spolu s režimem 100Base-TX a režim 10Base-T nebo funkce automatické definice rychlosti. Většina moderních síťových karet a přepínače podporují tuto funkci RJ-45 porty a navíc může pracovat v duplexním režimu.

100Base-t4. Tento typ rozhraní umožňuje poskytnout napůl duplexní komunikační kanál přes kroucené páry UTP CAT. 3 a vyšší. Je možná možnost přechodu podniku z ethernetového standardu k rychlému ethernetovému standardu bez radikální výměny stávajícího kabelového systému založeného na UTP CAT.3 Mělo by být považováno za hlavní výhodu této normy.

Na rozdíl od standardu 100Base-TX se používají pouze dvě páry zkroucených kabelů, všechny čtyři páry se používají ve standardu 100Base-T4. Kromě toho, když je připojen pracovní stanice a opakovač přes přímé kabelové údaje z pracovní stanice do opakovače směřuje podél pulzujících párů 1, 3 a 4 a v opačném směru - přes páry 2, 3 a 4, se používají páry 1 a 2 pro detekci kolizí, podobně k ethernetovému standardu. Druhé dva páry 3 a 4 střídavě v závislosti na příkazech mohou projít signál nebo v jednom nebo vším směrem. Přenos signálu paralelně se třemi kroucenými páry je ekvivalentní inverznímu multiplexování, zvažované v kapitole 5. Bitová rychlost na kanál je 33,33 Mbps.

Symbolické kódování 8V / 6t. Pokud byl použit Manchester kódování, pak by bitová rychlost na kroucené dvojici bylo 33,33 Mbps, což by překročilo nastavený limit 30 MHz pro tyto kabely. Efektivní snížení frekvence modulace je dosaženo, pokud místo přímého (dvouúrovňového) binárního kódu pro použití tříúrovňového (ternému) kódu. Tento kód je známý jako 8V / 6t; To znamená, že před vysíláním dojde k přenosu, každá sada 8 binárních bitů (symbolů) je nejprve převedena v souladu s některými pravidly v 6 trojnásobných (tříúrovňových) postavách.

Rozhraní 100Base-T4 má jednu významnou nevýhodu - základní nemožnost podpory duplexního přenosu. A pokud během konstrukce malých rychlých ethernetových sítí pomocí opakovačů 10base-tx, není výhodná nad 100Base-t4 (existuje kolizní doména, šířka pásma není více než 100 mbps), pak během konstrukce sítí pomocí přepínačů, Nedostatek rozhraní rozhraní 100vase-T4 se stává zřejmým a velmi vážným. Proto toto rozhraní neobdrželo tak velkou propagaci jako 100base-TX a 100Base-FX.

Typy zařízení Fast Ethernet

Hlavní kategorie zařízení používaných v rychlém ethernetu jsou stejné jako v Ethernet: transceivery; měniče; Síťové karty (pro instalaci na pracovní stanice / souborové servery); opakovače; Přepínače.

Vysílač - Dvouportové zařízení, které pokrývají PC, RMA, PMD a AUTONEG SuBlayer, a má na jedné straně rozhraní MII na druhé straně - jeden ze středně závislých fyzických rozhraní (100Base-FX, 100Base-tx nebo 100BASE-T4). Připojení se používají poměrně zřídka, protože zřídka používají síťové karty, opakovače, přepínače s rozhraním MII.

LAN karta. Byly přijaty nejrozšířenější síťové karty s rozhraním 100Base-TX na sběrnici PCI. Volitelné, ale extrémně žádoucí funkce portu RJ-45 jsou 100/10 Mbps autokonfekce a duplexní podpora. Tyto funkce podporuje většina moderních vyráběných karet. Síťové karty jsou také dostupné s optickým rozhraním 100Base-FX (IMC, Adaptec, přechodové sítě atd.) - Hlavní standardní optický je konektor SC (ST) na operačním systému Multimode.

Konvertor (Media Converter) je dvouportové zařízení, z nichž oba porty představují středně závislé rozhraní. Konvertory, na rozdíl od opakovačů, mohou pracovat v duplexním režimu pro výjimku případu, když je port 100Base-T4. 100Base-TX / 100Base-FX převodníky jsou distribuovány. Vzhledem k obecným trendům v růstu širokopásmových rozšířených sítí s využitím jednorázového spotřeby wok optické transceivery Na jednorázovém C se prudce zvýšil v posledních desetiletích. Konvertor podvozek Kombinace několika samostatných modulů 100Base-tx / 100Base-FX může připojit množství vláken-optických segmentů sbíhajících v centrálním uzlu na spínač vybavený duplexními porty RJ-45 (100Base-TX).

Opakovače. Parametrem maximálního časového zpoždění při ropeatingu rámečky jsou rychlé opakovače Ethernet rozděleny do dvou tříd:

• - třída I. Dvojité zpoždění RTD by nemělo překročit 130 W. Pro méně než drsné požadavky mohou tyto třídy opakovače mít porty T4 a TX / FX, stejně jako kombinovat zásobník.
• - třída II. Chcete-li tuto třídu opakovat, jsou uloženy přísnější požadavky zpoždění dvojího provozu: RTD

Přepínač - Důležité zařízení firemní sítě. Většina moderních rychlých ethernetových přepínačů podporuje 100/10 Mbps autokonfekce přes porty RJ-45 a může poskytnout duplexní komunikační kanál přes všechny porty (kromě 100Base-T4). Přepínače mohou mít speciální další sloty pro vytvoření modulu up-link. Optické porty jako Fast Ethernet 100Base-FX, FDDI, ATM (155 Mbps), Gigabit Ethernet atd., Mohou působit jako rozhraní v těchto modulech.

Velký výrobcové přepínačů Fast Ethernet jsou firem: 3Com, Bay Networks, Cabletron, DEC, Intel, Nbase, Cisco, atd.

Nejvyšší distribuce mezi standardními sítěmi obdržela síť Ethernet. Poprvé se objevil v roce 1972 (vývojář byl známý firma Xerox). Síť byla docela úspěšná, a v důsledku toho v roce 1980, takové největší společnosti jako DEC a Intel byly v roce 1980 podporovány (kombinace těchto firem nazval DIX na první písmena jejich jmen). Jejich úsilí v roce 1985 se ethernetová síť stala mezinárodní normou, byla přijata největšími mezinárodními organizacemi o normách: Výbor IEEE a ELEKTRONICKÝCH INTERGINERS (ECMA (EVROPSKÁ SNÍŽENÍ COPUROSTÁLNÍHO výrobců).

Standard se nazývá IEEE 802.3 (v angličtině čtení jako osm oh dva tečka tři). Definuje více přístupu k monokanálu typu pneumatiky s detekcí konfliktů a řízením přenosu, to znamená, že již zmíněný způsob přístupu CSMA / CD. Některé další sítě splňují tento standard, protože úroveň jeho detailu je nízká. V důsledku normy IEEE 802.3 byly konstruktivní i elektrické vlastnosti často neslučitelné. Nedávno je však standardní norma IEEE 802.3 považována za standardní ethernetovou síť.

Hlavní vlastnosti počátečního normy IEEE 802.3:

• topologie - pneumatika;
• převodovka střední - koaxiální kabel;
• přenosová rychlost - 10 Mbps;
• maximální délka sítě - 5 km;
• maximální počet účastníků - až 1024;
• délka segmentu sítě - až 500 m;
• počet účastníků na jednom segmentu - až 100;
• přístupová metoda - CSMA / CD;
• převodovka je úzkopásmová skupina, která je bez modulace (monokanal).

Přísně řečeno, existují drobné rozdíly mezi IEEE 802.3 a ethernetovými standardy, ale obvykle dávají přednost pamatovat.

Ethernetová síť je nyní nejoblíbenější na světě (více než 90% trhu), je tvrdí, že zůstane v následujících letech. To důsledně přispělo k tomu, že od samého počátku, charakteristiky, parametry, síťové protokoly byly objeveny od samého počátku, v důsledku čehož obrovské množství výrobců po celém světě začal vyrábět ethernetové vybavení, plně kompatibilní s sebou .

V klasické sítě Ethernet, byl použit 50-Ohm koaxiální kabel dvou typů (tlustý a tenký). Nedávno (od začátku 90. let) však nejvyšší distribuce obdržel Ethernet verzi pomocí zkroucených párů jako média. Standard je také definován pro aplikaci optického kabelu vlákna. Zohlednění těchto změn na počáteční standard IEEE 802.3 byly provedeny vhodné dodatky. V roce 1995 se v rychlejší verzi Ethernetu pracuje na 100 Mbit / S (tzv. Fast Ethernet, IEEE 802.3U), se v roce 1995 objevil další standard, který pracuje na 100 Mbit / S (tzv. Rychle ethernet, IEEE 802.3U), s použitím dvojitého nebo vláknitého kabelu jako média. V roce 1997 se objevila verze pro rychlost 1000 Mbps (Gigabit Ethernet, IEEE 802.3Z).

Kromě standardní topologie pneumatiky se zvyšují topologie jako pasivní hvězda a pasivní strom. To předpokládá použití opakovačů a repeaterových nábojů spojujících různé části (segmenty) sítě. V důsledku toho může být vytvořena stromová struktura na segmentech různých typů (obr. 7.1).

Obr. 7.1. Topologie klasické ethernetu

Klasická pneumatika nebo jeden účastník lze použít jako segment (část sítě). Pro segmenty sběrnice se používá koaxiální kabel a pro paprsky pasivní hvězdy (pro připevnění k jednorázovým počítačům) - zkroucené páry a optický kabel vláken. Hlavním požadavkem výsledné topologie je, že neexistují žádné uzavřené cesty (smyčky). Ve skutečnosti se ukázalo, že všichni účastníci jsou připojeni k fyzické sběrnici, protože signál z každého z nich platí ihned na všechny strany a nevrátí zpět (jako v kruhu).

Maximální délka síťového kabelu jako celku (maximální cesta signálu) teoreticky může dosáhnout 6,5 km, ale prakticky nepřesahuje 3,5 kilometrů.

Síť rychlé ethernet neposkytuje fyzickou topologii pneumatik, používá se pouze pasivní hvězda nebo pasivní strom. Kromě toho má rychlý Ethernet mnohem přísnější požadavky na maximální délku sítě. Koneckonců, s nárůstem 10násobek přenosové rychlosti a uchování formátu balíku, jeho minimální délka se stává desetkrát kratší. Tak 10násobek přípustné hodnoty dvojnásobného času signálu v síti se sníží (5.12 μS proti 51,2 μS v Ethernetu).

Pro přenos informací do sítě Ethernet používá standardní program Manchesteru.

Přístup k síti Ethernet se provádí náhodnou metodou CSMA / CD, která zajišťuje odběratelskou rovnost. Síť používá pakety s proměnnou délkou se strukturou znázorněnou na Obr. 7.2. (čísla ukazují počet bytů)

Obr. 7.2. Struktura sítí sítě Ethernet

Délka rámu Ethernet (tj. Obal bez preambule) by měl být alespoň 512 intervalů skusu nebo 51,2 μs (to je přesně mezní hodnota dvojnásobného času procházení v síti). Poskytované individuální, skupinové a vysílání.

Balíček Ethernet obsahuje následující pole:

• Preambule se skládá z 8 bajtů, první sedm je kód 10101010, a poslední bajt - kód 10101011. V normách IEEE 802.3, osmý bajt se nazývá znamení začátku rámu (SFD - začátek odvazečku rámu) a tvoří samostatný balíček.
• Adresy příjemců (přijímač) a odesílatele (vysílač) zahrnují 6 bajtů a jsou postaveny podle normy popsané v adresování přednáškových balíčků. Tyto pole adresy jsou zpracovávány odběratelem.
• Ovládací pole (L / T - délka / typ) obsahuje informace o délce datového pole. Může také určit typ použitého protokolu. Předpokládá se, že pokud hodnota tohoto pole není více než 1500, pak označuje délku datového pole. Pokud je jeho hodnota více než 1500, pak definuje typ rámce. Ovládací pole je zpracováno programově.
• Datové pole by mělo zahrnovat od 46 do 1500 bajtů dat. Pokud musí balíček obsahovat méně než 46 bajtů dat, datové pole je doplněno plnicími bajty. Podle normy IEEE 802.3 je ve struktuře balení přiděleno speciální plnicí pole (podložka - zanedbatelná data), která může mít nulovou délku, když jsou data dostatečná (více než 46 bajtů).
• Pole Kontrolní součet (FCS - kontrola rámečku Sekvence) obsahuje 32bitový cyklický kontrolní součtový balíček (CRC) a slouží k ověření správnosti převodovky paketu.

Minimální délka rámce (balíček bez preambule) je tedy 64 bajtů (512 bitů). To je tato hodnota, která určuje maximální přípustné dvojité zpoždění v distribuci signálu v síti v 512 intervalech skusu (51,2 μs pro Ethernet nebo 5.12 μs pro rychlý ethernet). Standard předpokládá, že preambule se může snížit, když balení prochází různými síťovými zařízeními, takže se nebere v úvahu. Maximální délka rámce se rovná 1518 bajtů (12144 bitů, to znamená 1214,4 μS pro Ethernet, 121,44 μs pro rychlý ethernet). Je důležité pro výběr velikosti vyrovnávací paměť Síťové vybavení a vyhodnocení celkové zatížení sítě.

Volba formátu preambule není náhodné. Faktem je, že posloupnost střídavých jednotek a nul (101010 ... 10) v Manchesterovém kódu je charakterizována tím, co má přechody pouze uprostřed bitových intervalů (viz kapitola 2.6.3), tj. Pouze informační přechody. Samozřejmě, přijímač jednoduše naladí (synchronizovat) s takovou sekvencí, i když z nějakého důvodu zkrátí několik bitů. Poslední dvě jediné kousky preambule (11) se významně liší od sekvence 101010 ... 10 (přechody se také objevují v intervalech hranic). Proto je již nakonfigurovaný přijímač může snadno zvýraznit a odhalit začátek užitečných informací (začátek snímku).

Pro síť Ethernet pracující při rychlosti 10 Mbps, standard definuje čtyři hlavní typy síťových segmentů zaměřených na různé prostředí přenosu informací:

• 10base5 (tlustý koaxiální kabel);
• 10base2 (tenký koaxiální kabel);
• 10base-t (kroucený pár);
• 10base-fl (optický kabel).

Název segmentu obsahuje tři prvky: číslice 10 znamená přenosovou rychlost 10 Mbps, slovo základny - přenos v hlavním frekvenčním pásmu (tj. Bez modulace vysokofrekvenčního signálu) a poslední prvek - Přípustná délka segmentu: 5 - 500 metrů, 2 - 200 metrů (přesněji, 185 m) nebo typu odkazu: T - kroucené páry (z anglického zkrouceného páru), f - optický kabel (z anglického optického vlákna).

Stejným způsobem pro síť Ethernet pracující při rychlosti 100 Mbps (Fast Ethernet) definuje standard tři typy segmentů, které se liší v typu přenosového média:

• 100Base-T4 (čtyřkolový pár);
• 100Base-tx (dvojitý kroucený pár);
• 100base-FX (optický kabel).

Zde je číslo 100 znamená přenosovou rychlost 100 Mbit 100 Mbit / s, písmeno t je kroucený pár, písmeno f je optický kabel vláken. Typy 100Base-TX a 100Base-FX jsou někdy kombinovány pod názvem 100Base-X a 100BASE-T4 a 100BASE-TX - pod názvem 100Base-t.

Přečtěte si více Vlastnosti Ethernet vybavení, stejně jako algoritmus CSMA / CD Exchange Control a cyklický kalkulační algoritmus (CRC) budou projednány později ve zvláštních částech kurzu. Zde je třeba poznamenat, že síť Ethernet není odlišná v rekordních vlastnostech nebo optimálních algoritmech, je nižší než ostatní standardní sítě pro řadu parametrů. Ale díky výkonné podpoře, nejvyšší úroveň standardizace, obrovské množství technického výstupu, Ethernet přiděluje přínosné mezi jinými standardními sítěmi, a proto je provedena jakákoliv jiná síťová technologie pro porovnání z Ethernetu.

Vývoj technologie Ethernet jde podél cesty stále odletět z počátečního standardu. Použití nového přenosu a přepínání umožňuje výrazně zvýšit velikost sítě. Odmítnutí kódu Manchesteru (na rychlé sítě Ethernet a Gigabit Ethernet) poskytuje zvýšení rychlosti přenosu dat a snížit požadavky na kabel. Odmítnutí metody CSMA / CD Control (s plnohodnotným režimem Exchange) umožňuje dramaticky zlepšit účinnost práce a odstranit omezení z délky sítě. Všechny nové systémové odrůdy se však nazývají také sítě Ethernet.

Token-ring.

Síťová síť (značka Ring) byla navržena IBM v roce 1985 (první volba se objevila v roce 1980). Bylo určeno kombinovat všechny typy počítačů vyrobených IBM. Skutečnost, že podporuje IBM, největší výrobce počítačového vybavení, naznačuje, že musí věnovat zvláštní pozornost. Ale ne méně důležité je, že token-ring je v současné době mezinárodní norma IEEE 802.5 (i když existují drobné rozdíly mezi tokenem a IEEE 802.5). To dává tato síť Jedna úroveň podle stavu s Ethernetem.

Byl vyvinut jako spolehlivá alternativa Ethernet. A i když nyní Ethernet přemístí všechny ostatní sítě, brusek nelze považovat za beznadějně zastaralý. Více než 10 milionů počítačů po celém světě je kombinováno s touto sítí.

IBM udělal vše pro co nejširší možnou šíření své sítě: Podrobná dokumentace byla vydána až do schémata adaptéry. Výsledkem je, že mnoho společností, například 3SOM, Novell, Western Digital, Proteon a další zahájily výrobu adaptérů. Mimochodem, koncept NetBIOS byl vyvinut speciálně pro tuto síť, stejně jako pro další síť IBM PC NetBIOS. Pokud byla síťová síť NetBIOS PC sítě uchovávána v trvalém paměťovém adaptéru NetBIOS-vestavěný, program Emulační program NetBIOS již byl použit na síti Token-Ring. To dovoleno reagovat pružněji na funkce zařízení a udržovat kompatibilitu s programy vyšší úrovně.

Síť sběru má topologii kruhu, i když to vypadá spíš jako hvězda. Důvodem je skutečnost, že jednotliví účastníci (počítače) jsou připojeni k síti, nikoli přímo, ale prostřednictvím speciálních rozbočovačů nebo více přístupových zařízení (MSAU nebo Mau - přístupová jednotka přístupu). Fyzicky síť tvoří topologii stellar-kruhu (obr. 7.3). Ve skutečnosti jsou účastníci kombinováni po všech stejných v kruhu, to znamená, že každý z nich přenáší informace jednoho sousedního účastníka a obdrží informace z druhé.

Obr. 7.3. Star-kroužek topologie Tecken-Ring

Rozbočovač (Mau) umožňuje centralizovat konfigurační úlohu, zakázání chybných předplatitelů, řízení sítě atd. (Obr. 7.4). Nevytváří žádné zpracování informací.

Obr. 7.4. Připojení síťových předplatitelů Token-kroužek v kruhu s rozbočovačem (Mau)

Pro každého účastníka se jako součást náboje použije speciální jednotka pro připojení zástrčky (TCU - Trunk Spojovací jednotka), která poskytuje automatické začlenění Subscriber v kruhu, pokud je připojen k koncentrátoru a pracuje. Pokud je odběratel odpojen od náboje nebo je vadný, jednotka TCU automaticky obnoví integritu kroužku bez účasti tohoto účastníka. TCU je spuštěn podél stejnosměrného signálu (tzv. Phantom proud), který pochází od účastníka, který se chce zapnout prsten. Účastník se může také odpojit od kroužku a provést self-test procedury (extrémní správný účastník na obr. 7.4). Phantom proud nemá vliv na informační signál, protože signál v kruhu nemá konstantní komponentu.

Konstruktivně koncentrátor je autonomní blok S deseti konektory na čelním panelu (obr. 7.5).

Obr. 7.5. Rozbočovač (8228 Mau)

Osm centrálních konektorů (1 ... 8) je navrženo pro připojení předplatitelů (počítačů) pomocí adaptéru (adaptérového kabelu) nebo radiálních kabelů. Dva extrémní připojení: Vstup RI (kroužek) a výstupu RO (kroužek) slouží k připojení k jiným koncentrátorům pomocí speciálních kabelů kmenů (Cestovní kabel). Možnosti zdi a plochy jsou nabízeny.

Existují pasivní i aktivní koncentrátory MAU. Aktivní náboje obnovuje signál přicházející z účastníka (to znamená, že funguje jako Ethernet HUB). Pasivní rozbočovač neobnoví signál, pouze přepočítá komunikační linky.

Rozbočovač v síti může být jediný (jako na obr. 7.4), v tomto případě jsou do kroužku uzavřeny pouze předplatitelé připojeni k němu. Externě, taková topologie vypadá jako hvězda. Pokud potřebujete připojit více než osm předplatitelů do sítě, pak je spojeno několik koncentrátorů kabelů zavazadlového prostoru a tvoří topologii stellar-kroužku.

Jak již bylo uvedeno, prstencová topologie je velmi citlivá na kroužky kabelové útesy. Pro zvýšení vitality sítě poskytuje tken-ring způsob tzv. Skládání kroužků, které nám umožňuje obejít poruch.

V normálním režimu jsou náboje připojeny k kroužku se dvěma paralelními kabely, ale přenos informací se provádí současně pouze jeden z nich (obr. 7.6).

Obr. 7.6. Kombinace koncentrátorů MAU v normálním režimu

V případě jednotlivých poškození (útesu) kabelu, síť vysílá na obou kabelech, čímž se obejít poškozenou plochu. Zároveň je zachován postup obcházení předplatitelů připojených k koncentrátorům (obr. 7.7). TRUE, celková délka kruhu se zvyšuje.

V případě několika poškození kabelu se síť rozkládá několik dílů (segmentů), ne propojených, ale zachování plného výkonu (obr. 7.8). Maximální část sítě zůstává přidružena jako dříve. Samozřejmě to nezachrání síť jako celek, ale umožňuje správnou distribuci předplatitelů na koncentrátorech, aby byla zachována významná část funkcí poškozené sítě.

Několik nábojů může být konstruktivně kombinováno do skupiny, klastr (cluster), uvnitř kterého účastníci jsou také připojeni k kruhu. Použití clusteru umožňuje zvýšit počet předplatitelů připojených k jednomu středu, například až 16 (pokud je v clusteru zahrnuty dva rozbočovač).

Obr. 7.7. Při poškození kabelu

Obr. 7.8. Decay kroužky s více poškozením kabelů

Jako přenosové médium IBM token-kroužek, kroucený pár byl poprvé použit, oba nestíněný (UTP) a stíněný (STP), ale pak se zdánlivé možnosti hardwaru pro koaxiální kabel, stejně jako pro optický kabel v systému FDDI se objevily .

Hlavní technické vlastnosti klasické sítě Tecken-Ring:

• maximální počet nábojů typu IBM 8228 Mau - 12;
• maximální počet předplatitelů v síti je 96;
• maximální délka kabelu mezi účastníkem a nábojem je 45 metrů;
• maximální délka kabelu mezi nábojem je 45 metrů;
• maximální délka kabelu připojení všech nábojů je 120 metrů;
• míra přenosu dat - 4 Mbps a 16 Mbps.

Všechny specifikované vlastnosti se týkají použití nestíněného krouceného páru. Pokud je použito jiné přenosové prostředí, mohou se lišit. Například při použití stíněného krouceného páru (STP) lze počet předplatitelů zvýšit na 260 (místo 96), délka kabelu je až 100 metrů (místo 45), počet nábojů - až 33, a po celé délce kroužku spojující náboje na 200 metrů. Kabel optického vlákna umožňuje zvýšit délku kabelu na dva kilometry.

Pro přenos informací do Tecken-ring, bifázový kód se používá (přesněji, jeho možnost s povinným přechodem ve středu bitového intervalu). Stejně jako v jakékoli hvězdě-podobné topologii nejsou požadována žádná další opatření pro elektrickou zásilku a vnější uzemnění. Schválení se provádí zařízením síťových adaptérů a nábojů.

Pro připojení kabelů v tokenu se používají konektory RJ-45 (pro nestíněné zkroucené pár), stejně jako MIC a DB9P. Dráty v kabelu připojují stejné kontakty konektoru (to znamená, že se používají takzvané přímé kabely).

Síť Tecken-Ring v klasické verzi je nižší než síť Ethernet jak na přípustné velikosti a maximálním počtu předplatitelů. Pokud jde o přenosovou rychlost, v současné době existují verze tokenu-kroužek na rychlost 100 Mbps (vysokorychlostní odebraný kroužek, HSTR) a 1000 Mbps (GIGABIT zaršel). Společnosti podporující Token-ring (včetně IBM, Olicom, Madge) nemají v úmyslu odmítnout svou síť, s ohledem na to jako hodný konkurent Ethernet.

Ve srovnání s ethernetovým vybavením je vybavení Tecke-Ring je znatelně dražší, protože se používá komplexnější metoda řízení výměny, takže síť TKEN-RING nedostala tak rozšířenou.

Nicméně, na rozdíl od Ethernetu, sítě Token-Ring udržuje vysokou úroveň zatížení (více než 30-40%) a poskytuje zaručenou dobu přístupu. To je nezbytné například v průmyslových sítích, ve kterých může reakční zpoždění vnější události vést k vážným nehodám.

Síť TKEN-RING používá klasickou metodu přístupu značky, tj. Ring neustále cirkuluje značku, ke kterému mohou předplatitelé připojit své datové pakety (viz obr. 7.8). To znamená tak důležitou důstojnost této sítě jako nedostatek konfliktů, ale existují nevýhody, zejména potřebu kontrolovat integritu značky a závislost sítě fungující od každého účastníka (v případě poruchy, Odběratel musí být vyloučen z kruhu).

Čas převodu území v Tecken-ring 10 ms. S maximálním počtem účastníků 260 bude celý cyklus kroužku 260 x 10 ms \u003d 2,6 s. Během této doby budou všechny 260 účastníků schopny převést své balíčky (pokud samozřejmě mají něco k přenosu). Během stejného času bude volný značka nutně dosáhnout každého účastníka. Stejný interval je časový limit přístupu horního ringu.

Každý účastník sítě (jeho síťový adaptér) musí provádět následující funkce:

• detekce chyb přenosu;
• Řízení konfigurace sítě (obnovení sítě po neúspěchu účastníka, který předchází v kruhu);
• kontrola četných časových vztahů přijatých v síti.

Velký počet funkcí, samozřejmě komplikuje a zvyšuje přístroj síťového adaptéru.

Pro řízení integrity značky v síti se používá jeden z účastníků (tzv. Aktivní monitor). Současně se jeho vybavení neliší od zbytku, ale jeho software je sledován pro dočasné poměry v síti a v případě potřeby tvoří nový marker.

Aktivní monitor provádí následující funkce:

• spustí značku v kruhu na začátku práce a když zmizí;
• pravidelně (jednou za 7 sekund) hlásí svou přítomnost se speciálním řídicím balíčkem (přítomný AMP - aktivní monitor);
• odstraňuje balíček z kruhu, který nebyl odeslán jeho účastníkem;
• dejte si pozor na přípustný čas přenosu paketů.

Aktivní monitor je vybrán, když je síť inicializována, může to být jakákoliv síť sítě, ale zpravidla se první účastník uvedený v síti stane. Účastník, který se stal aktivním monitorem, zahrnuje vlastní pufr (smykový registr), který zajišťuje, že značka se vejde do kruhu i při minimální délce prstence. Velikost této pufru je 24 bitů pro rychlost 4 Mbps a 32 bitů pro 16 Mbps rychlostí.

Každý účastník neustále monitoruje, jak aktivní monitor provádí své povinnosti. Pokud se jedná o aktivní monitor z nějakého důvodu, je zahrnut zvláštní mechanismus, přes které všechny ostatní účastníci (náhradní, rezervní monitory) rozhodnou o jmenování nového aktivního monitoru. Chcete-li to provést, odběratel, detekci nehody aktivního monitoru, přenáší řídicí paket k kroužku (balíček požadavku na značku) s MAC adresou. Každý další účastník porovnává adresu MAC z balíčku s vlastními. Pokud je jeho vlastní adresa menší, přenáší balíček dále nezměněn. Pokud více, pak nastaví svou MAC adresu v balíčku. Aktivní monitor bude účastníkem, který má hodnotu adresy MAC více než o zbytku (měl by dostat zadní balíček zpět s adresou MAC). Znaménko události aktivního monitoru je nedodržení jedné z uvedených funkcí.

Síťová značka Token-Ring je řídicím paketem obsahujícím pouze tři bajty (obr. 7.9): počáteční oddělovače bajtů (SD - start Delimiter), Access Control Byte (Control Access Control) a koncový oddělovač bajtů (ed - konec) ODDĚLOVAČ). Všechny tyto tři bajty se také skládají z informačního balíčku, ale funkce z nich v markeru a v balíčku jsou poněkud odlišné.

Počáteční a konečné oddělovače nejsou jen posloupnost nul a jednotek, ale obsahují signály speciálního typu. To bylo provedeno tak, aby se oddělovače nemohli zaměňovat s jinými paketovými bajty.

Obr. 7.9. Formát síťového markeru

Počáteční separátor SD obsahuje čtyři nestandardní bitové intervaly (obr. 7.10). Dva z nich označují J, jsou nízké úrovně signálu během celého bitového intervalu. Dva další bity označené jsou vysoké úrovně signálu během celého bitového intervalu. Je zřejmé, že takové poruchy synchronizace jsou snadno detekovány přijímačem. Bity J a K se nikdy nesetkávají mezi bity užitečných informací.

Obr. 7.10. Počáteční (SD) a finální (ED) separátory

Závěrečný ED separátor také obsahuje čtyři kousky speciálního typu (dva bity J a dva bity k), stejně jako dva jednotlivé bity. Ale navíc obsahuje dvě informační bity, které dávají smysl pouze ve složení informačního balíčku:

• Bit I (meziprodukt) je známkou mezilehlého balení (1 odpovídá prvnímu v řetězci nebo mezilehlém obalu, 0 je poslední v řetězci nebo jednorázovém balení).
• Bit E (Chyba) je znakem zjištěné chyby (0 odpovídá absenci chyb, 1 - jejich přítomnost).

Access Control Byte (AC - Control Access Control) je rozdělen do čtyř polí (obr. 7.11): Prioritní pole (tři bity), bit marker, bit monitoru a rezervační pole (tři bity).

Obr. 7.11. Access Control Byte.

Bity (pole) priority umožňují účastníkovi přiřadit prioritu svých balíčků nebo markerů (priorita může být od 0 do 7 a 7 splňuje nejvyšší prioritu a 0 - nižší). Účastník může připojit svůj balíček na markeru pouze v případě, že jeho priorita (priorita svých balíčků) je stejná nebo vyšší než priorita značky.

Značkovací bit určuje, zda je balení připojen k značce nebo ne (jednotka odpovídá značku bez obalu, nulový marker s balíčkem). Monitorové bity instalované v jednom říká, že tento marker je přenesen na aktivní monitor.

Bity (pole) Redundance umožňuje účastníkovi si rezervovat právo na další zachycení sítě, tj. Servisní řádek. Pokud je priorita účastníka (priorita jeho paketů) vyšší než aktuální hodnota rezervačního pole, může tam napsat svou prioritu namísto předchozího. Po obcházení prstence v záložním poli bude zaznamenána nejvyšší priorita všech účastníků. Obsah záložního pole je podobný obsahu prioritního pole, ale hovoří o budoucí prioritě.

V důsledku použití prioritních a rezervačních polí je možné přistupovat k síti pouze předplatitelům s pakety pro přenos s nejvyšší prioritou. Méně prioritních balíčků se podávají pouze vyčerpání prioritních balíčků.

Formát informačního balíčku (rám) token-kroužek je uveden na Obr. 7.12. Kromě počátečních a konečných separátorů, stejně jako bajt řízení přístupu, tento balíček obsahuje také balíček řídicího bajtu, síťová adresa přijímače a vysílače, dat, kontrolní součet a paket stavové bajty.

Obr. 7.12. Formát balíku (rámec) Síť Tecken-Ring (Délka pole je uvedena v bajtech)

Vložení paketových polí (rám).

• Počáteční separátor (SD) je známkou začátku balíčku, formát je stejný jako v markeru.
• Access Control Byte (AC) má stejný formát jako v markeru.
• Ovládací panel balení (Control FC - rámec) Definuje typ paketu (rám).
• Šestiměsíční MAC adres odesílatele a příjemce balíčku mají standardní formát popsaný v přednášce 4.
• Datové pole (data) obsahuje přenosová data (v informačním balíčku) nebo informace pro správu Exchange (v řídicím paketu).
• Pole CheckSum (FCS - Frame Zkontrolujte posloupnost) je 32bitový cyklický kontrolní linie (CRC).
• Závěrečný separátor (ED), jako v markeru, označuje konec balení. Kromě toho určuje, zda je tento balíček meziprodukt nebo finále v pořadí přenášených paketů, a také obsahuje funkci chyby balení (viz obr. 7.10).
• Stav balíčku Byte (FS - Stav snímku) označuje, co se stalo s tímto balíčkem: Ať už byl viděn přijímačem (tj. Je přijímač s danou adresou) a zkopírován do paměti přijímače. Podle něj odesílatel balení zjistí, zda balíček přišel do cíle a bez chyb nebo je nutné jej znovu předat.

Je třeba poznamenat, že větší přípustné množství přenášených dat v jednom paketu ve srovnání s ethernetovou síť může být rozhodujícím faktorem pro zvýšení výkonnosti sítě. Teoreticky, 16 Mbps a 100 Mbps přenosové rychlosti datového pole lze dosáhnout ještě 18 kBytes, což je zásadně přeneseno velkými množstvím dat. Ale dokonce i rychlostí 4 Mbit / s díky metodě přístupu k markeru, síť tecken-oring často poskytuje větší skutečnou přenosovou rychlost než síť Ethernet (10 Mbps). Zvláště znatelný token-kroužek výhody při vysokých zatíženích (více než 30-40%), protože v tomto případě metoda CSMA / CD vyžaduje spoustu času k vyřešení opakovaných konfliktů.

Účastník, který chce předat balíček, čeká na příchod volného markeru a zachytí ho. Zachycený značka se změní na rámec informačního balíčku. Účastník pak přenáší informační paket do kruhu a čeká na něj. Poté osvobozuje značku a znovu jej odešle do sítě.

Kromě markeru a obvyklého balení na síti Token-Ring může být speciální řídicí paket vysílán k přerušení přenosu (přerušení). Lze jej zaslat kdykoliv a kdekoli v datovém toku. Tento balíček se skládá ze dvou jednobajtových polí - počátečních (SD) a konečných (ED) oddělovačů popsaného formátu.

Je zajímavé, že v rychlejší verzi token-kroužku (16 Mbit / s a \u200b\u200bvýše) se používá tzv. Událost včasné tvorby značky (ETR - brzy přijaté vydání). Umožňuje se vyhnout neproduktivnímu používání sítě v době, kdy datový paket vrátí podél vyzvánění na odesílatele.

Metoda ETR je snížena na skutečnost, že ihned po převodu svého balení připojeného k markeru, jakýkoli účastník vydává nový volný marker do sítě. Ostatní předplatitelé mohou zahájit převod svých balíčků bezprostředně po dokončení balení předchozího účastníka, aniž by čekal, dokud nebude dokončit obejít celé kroužky sítě. Výsledkem je, že několik balíčků může být ve síti ve stejnou dobu, ale vždy nebude více než jeden bezplatný marker. Tento dopravník je zvláště účinný ve vysoce dlouhých sítích, které mají významný zpoždění šíření.

Při připojování účastníka do koncentrátoru provádí postup pro autonomní self-testování a testování kabelu (v kruhu se nezapne, protože neexistuje žádný signál fantomového proudu). Účastník se pošle řadu paketů a kontroluje správnost jejich průchodu (jeho vstup je přímo připojen k vlastnímu výstupu jednotky TCU, jak je znázorněno na obr. 7.4). Poté se účastníka zahrnuje v kruhu, odesílání fantomového proudu. V době zařazení může být paket vysílaný přes kroužek zkažen. Dále předplatitel nastaví synchronizaci a kontroluje dostupnost aktivního monitoru v síti. Pokud neexistuje aktivní monitor, odběratel začne odpovídat právo stát se. Účastník pak kontroluje jedinečnost vlastní adresy v ringu a shromažďuje informace o jiných předplatitelích. Poté se stává úplným účastníkem výměny sítě.

V procesu výměny se každý účastník sleduje zdraví předchozího účastníka (podle kroužku). Pokud má podezření na neúspěch předchozího účastníka, spustí postup pro automatické kroužky. Speciální ovládací balíček (Bucken) hovoří s předešlém účastníka o potřebě provádět samo-testování a případně odpojit od kroužku.

Síť s broušenými kroužky také poskytuje použití mostů a přepínačů. Používají se k oddělení velkého kruhu do několika segmentů prstenců, které mají schopnost vyměňovat si balíčky mezi sebou. To snižuje zatížení každého segmentu a zvyšuje podíl času poskytnutého každému účastníkovi.

V důsledku toho můžete vytvořit distribuovaný kroužek, to znamená, že kombinace několika kruhových segmentů s jedním velkým hlavním kroužkem (obr. 7.13) nebo struktury hvězdného kruhu s centrálním spínačem, do kterého jsou připojeny kruhové segmenty (Obr. Obr. 7.14).

Obr. 7.13. Kombinování segmentů kufrovým kroužkem s mosty

Obr. 7.14. Přijímání segmentů centrálním spínačem

ARCNET Síť (nebo ArcNet z angličtiny připojené počítačové sítě zdroje, počítačová síť Spojené zdroje) je jedním z nejstarších sítí. To bylo vyvinuto DataPoint Corporation zpět v roce 1977. Neexistují žádné mezinárodní normy pro tuto síti, i když to je přesně to je považováno za obecný tým metody přístupu značky. Navzdory nedostatku norem, ARCNET sítě až donedávna (v letech 1980 - 1990) byla populární, dokonce vážně soutěží s Ethernetem. Velký počet firem (například datového bodu, standardních mikrosystémů, Xircom a další) vyrábělo zařízení pro síť tohoto typu. Ale nyní výroba arknet zařízení je téměř přerušena.

Mezi hlavní výhody sítě ARCNET ve srovnání s Ethernetem můžete volat omezené množství času přístupu, vysokou spolehlivost komunikace, snadnost diagnostiky, stejně jako relativně nízké náklady na adaptéry. Nejvýznamnější nevýhody sítě zahrnují nízká rychlost Informační přenos (2,5 Mbps), adresování systému a formát balíčku.

Spíše vzácný kód se používá k přenosu informací na síti ARCNET, ve kterém logická jednotka odpovídá dvěma pulzemi během bitového intervalu a logická nula je jeden impuls. Je zřejmé, že je to samoúkaný kód, který vyžaduje ještě větší kabelovou šířku pásma než i Manchester.

Jako přenosové médium se používá koaxiální kabel s odolností vln 93 ohmů, například značka RG-62A / u. Možnosti s kroucenými páry (stíněné a nestíněné) nebyly široce používány. Byly také navrženy možnosti optického kabelu, ale také neukládali Arcnet.

Jako topologie se síť ARCNET používá klasický autobus (ARCNET-Bus), stejně jako pasivní hvězda (ARCNET-Star). Hubs (Hubs) se používají ve hvězdě. Je možné kombinovat s pomocí pneumatik a hvězdných segmentů ve stromové topologii (jako v Ethernet). Hlavní omezení - v topologii by nemělo být uzavřené cesty (smyčky). Dalším omezením: počet segmentů spojených sekvenčním řetězcem s náboji by neměl překročit tři.

Hubs jsou dva typy:

• Aktivní rozbočovače (obnovte tvar příchozích signálů a zvyšují je). Počet portů - od 4 do 64. Aktivní rozbočovače mohou být připojeny k sobě (kaskádové).
• Pasivní koncentrátory (jednoduše smíchejte příchozí signály bez amplifikace). Počet portů - 4. Pasivní rozbočovače nelze navzájem spojit. Mohou přiřadit pouze aktivní rozbočovače a / nebo síťové adaptéry.

Segmenty pneumatik lze připojit pouze k aktivním koncentrátorům.

Síťové adaptéry jsou také dva typy:

• Vysoce impedance (sběrnice) určená pro použití v segmentech pneumatik:
• Nízká impedance (hvězda) určená pro použití v pasivní hvězdě.

Nízké imaginární adaptéry se liší od vysoce lisovaných skutečností, že obsahují v jejich složení odpovídajícím 93-OHM terminátorům. Při použití se nevyžaduje externí schválení. V segmentech pneumatik mohou být adaptéry s nízkým impedancí použity jako svorka pro řešení pneumatiky. Adaptéry s vysokým impedancí vyžadují použití externích terminátorů 93 ohm. Některé síťové adaptéry mají schopnost přepnout z vysoce impedance stavu na nízkou imaginární, mohou také pracovat v autobuse a ve hvězdě.

Topologie sítě ARCNET je tedy následující formulář (obr. 7.15).

Obr. 7.15. Topologie typu typu ARCNET Typ (B - adaptéry pneumatik, S - adaptéry pro práci v hvězdě)

Hlavní technické vlastnosti sítě ARCNET jsou následující.

• Převodovka střední - koaxiální kabel, kroucená pára.
• Maximální délka sítě - 6 kilometrů.
• Maximální délka kabelu od účastníka do pasivního koncentrátoru je 30 metrů.
• Maximální délka kabelu od účastníka do aktivního koncentrátoru je 600 metrů.
• Maximální délka kabelu mezi aktivními a pasivními koncentrátory je 30 metrů.
• Maximální délka kabelu mezi aktivními koncentrátory je 600 metrů.
• Maximální počet předplatitelů v síti je 255.
• Maximální počet účastníků na segmentu sběrnice je 8.
• Minimální vzdálenost mezi odběrateli v sběrnici je 1 metr.
• Maximální délka segmentu sběrnice je 300 metrů.
• Rychlost přenosu dat - 2,5 Mbps.

Při vytváření komplexních topologií je nutné zajistit, aby zpoždění v propagaci signálů v síti mezi účastníky nepřekročilo 30 μS. Maximální útlum signálu v kabelu při frekvenci 5 MHz by neměl překročit 11 dB.

Síť ARCNET používá metodu přístupu značky (metoda přenosu), ale je to poněkud odlišná od sítě Token-Ring. Nejbližší z této metody je k tomu, který je uveden v normosti IEEE 802.4. Sekvence účastníka pro tuto metodu:

1. Účastník, který chce vysílat, čeká na farnost značky.

2. Po obdržení značky odešle požadavek na odeslání informací příjemcove (zeptejte se, zda je přijímač připraven přijmout jeho balíček).

3. Přijímač, příjem požadavku, odešle odpověď (potvrzuje svou připravenost).

4. Po obdržení potvrzení připravenosti, předplatitel vysílače odešle svůj balíček.

5. Po obdržení balíčku odešle přijímač potvrzení o příjmu balíčku.

6. Vysílač, přičemž potvrzení příjmu balení dokončí svou komunikační relaci. Poté je značka přenášena do následujícího účastníka v pořadí klesajících síťových adres.

V tomto případě je tedy balíček přenášen pouze tehdy, když je důvěra v připravenosti přijímače, aby ji přijala. To významně zvyšuje spolehlivost přenosu.

Stejně jako v případě Token-Ring jsou konflikty v Arcnet zcela vyloučeny. Stejně jako každá síťová síť, ArcNet udržuje zatížení dobře a zaručuje množství času přístupu k síti (na rozdíl od Ethernet). Celkový čas pro vynechání značky všech předplatitelů je 840 ms. Stejný interval proto určuje horní mez doby přístupu k síti.

Značka je tvořena speciálním účastníkem - regulátor sítě. Jsou to účastník s minimální (nulovou) adresou.

Pokud účastník neobdrží volný marker pro 840 ms, odešle dlouhou bitovou sekvenci do sítě (pro garantovanou zničení zkaženého starého markeru). Poté se provádí správa sítě a cíl (v případě potřeby) nového regulátoru.

Velikost síťového balíčku ArcNet je 0,5 kb. Kromě datového pole obsahuje také 8-bit adresa přijímače a vysílač a 16bitový cyklický kontrolní součet (CRC). Takový malý velikost balení není příliš výhodná při vysoké výměně intenzity v síti.

Síťové adaptéry ArcNet se liší od adaptérů jiných sítí v tom, že potřebují nainstalovat vlastní síťovou adresu pomocí přepínačů nebo propojek, protože poslední, 256. adresa je aplikována v síti pro široký režim vysílání). Kontrola jedinečnosti každé síťové adresy je plně uložena uživatelům sítě. Připojení nových účastníků se stává docela obtížné současně, protože je nutné nastavit adresu, která ještě nebyla použita. Výběr 8bitového formátu adresy omezuje přípustný počet účastníků v síti - 255, který nemusí být dost pro velké společnosti.

Výsledkem je, že to vše vedlo k téměř úplnému opuštění sítě ARCNET. Byly zde varianty sítě ARCNET, vypočtené na přenosové rychlosti 20 Mbps, ale nebylo rozšířené.

Články pro čtení:

Přednáška 6: Standardní Ethernet / Rychlé síťové segmenty Ethernet

Cíle

Účelem této práce je studovat principy ethernetových a rychlých technologií Ethernet a rychlé ethernet a praktický vývoj metodiky pro posouzení zdravotního stavu sítě, v rychlé ethernetové technologii postavené na základě.

Teoretické informace

Ethernetová technologie. Specifikace sítě Ethernet byla navržena firmami DEC, Intel a Xerox (Dix) v roce 1980 a norma IEEE 802.3 se zdálo poněkud později.

První verze Ethernet VL.O a Ethernet v2.0 jako přenosové médium používaly pouze koaxiální kabel. IEEE 802.3 Standard umožňuje použít zkroucený pár a vlákno používat přenosové médium. V roce 1995, IEEE 802.3u (Fast Ethernet) byl přijat rychlostí 100 Mbps a v roce 1997 - IEEE 802.3Z (Gigabit Ethernet - 1000 Mbit / s). Na podzim roku 1999 je standardní norma IEEE 802.3ab - Gigabit Ethernet na krémově dvojici kategorie 5.

V Ethernet označení (10BASE2, 100BASE-TX atd.), První prvek označuje rychlost přenosu dat na Mbit / S; Druhý prvek Basev znamená, že se používá přímá (modulovaná) přenos; Třetí prvek označuje zaoblenou hodnotu délky kabelu ve stovkách metrů (10base2 - 185 m, 10base5 - 500 m) nebo typ přenosového média (T, TX, T2, T4 - kroucené páry; FX, FL, FB, SX a LX - Fiberboard; CX - Twinxial kabel pro Gigabit Ethernet).

Ethernet je založen na metoda přístupu k poslechu dopravce a detekce kolizí - CSMA / CD

• DOPRAVCE Smysl s více přístupem a detekcí kolizí), implementován adaptéry každého síťového uzlu na úrovni hardwaru nebo firmwaru:
• Všechny adaptéry mají environmentální přístupové zařízení (MAU) - transceiver, na údaje připojené k běžnému (rozdělenému) datovému prostředí;
• Každý adaptér uzlu před přenosem informací do linky posluchače, dokud nepřítomnost signálu (nosič);
• Adaptér pak generuje rám (rám), počínaje synchronizací preambuli, následovaný proudem binárních dat v samo-synchronizaci (Manchester) kód;
• Další uzly Vezměte poslaný signál, synchronizovány preambuli a dekódovány na posloupnost bitu;
• Konec přenosu rámu je určen detekcí přijímání nepřítomnosti nosiče;
• V případě detekce kolisia (kolize dvou signálů z různých uzlů) Přenosové uzly zastavují přenos rámce, poté, co je náhodný časový interval (každý vlastním) prováděním důvodů přenosu po uvolnění linky; Pokud dojde k selhání, je proveden následující pokus (a až 16 krát) a zvyšuje se interval zpoždění;
• Kolize je detekována přijímačem na nestandardním na rámu, který nemůže být menší než 64 bajtů, nepočítá preambuli;
• Mezi rámečky by měla být dočasná mezera ( interCader nebo interpasální interval, IPG - inter-paketová mezera) Doba trvání 9,6 μS - uzel nemá právo spustit převodovku dříve než prostřednictvím intervalu IPG po stanovení okamžiku zmizení nosiče.

Definice 1. Domain Collisius. - Skupina uzlů spojených s celkovým médiem (kabely a opakovače) přenosu.

Délka kolizní domény je omezena na dobu rozmnožování signálu mezi uzly nejvzdálenějšími od sebe.

Definice 2. Průměr kolizí domény - Vzdálenost mezi oběma koncovými zařízeními vzdálená od sebe.

Definice 3. Bitový interval - čas potřebný k přenosu jednoho bitu.

Bitový interval v Ethernetu (rychlostí 10 Mbps) je 0,1 μs.

Rychlá ethernetová technologie. V technologii Rychlá ethernetová velikost bitového intervalu je 0,01 μs, což dává desetinásobný nárůst datové rychlosti. V tomto případě, formát rámce, objem dat přenesených datovým datem a mechanismem přístupu k datovému přenosu kanálu, zůstane ubytování ve srovnání s Ethernetem.

Rychlý Ethernet používá médium pro přenos dat do práce na 100 Mbit / s, které v IEEE 802.3u specifikaci má "100base-T4" a "100base-tx" (kroucený pár); "100BASE-FX" a "100BASE-SX" (Fiberboard).

Pravidla pro budování sítě

První model rychlé sítě Ethernet. Model je ve skutečnosti soubor pravidel pro budování sítě (tabulka L.1):

• - Délka každého segmentu krouceného páru by měla být menší než 100 m;
• - délka každého segmentu optického vlákna by měla být menší než 412 m;
• - Pokud se použijí MP kabely (Media Nezávislé rozhraní), každý z nich by měl být menší než 0,5 m;
• - Zpoždění provedené MP kabelem se neberou v úvahu při hodnocení časových parametrů sítě, protože jsou nedílnou součástí zpoždění v terminálových zařízeních (terminálech) a opakovačů.

Tabulka L. 1.

Maximální přípustný průměr domény kolizí v rychlém ethernetu

Standard definuje dvě třídy opakovačů:

• Opakovače třídy I Proveďte konverzi vstupní signalizace do digitální formy a během přenosu znovu recode digitální data do fyzikálních signálů; Konverze signálů v opakovače tužeb nějakého času, proto je v kolizní oblasti povolena pouze jedna třída I opakovače;
• Opakovače třídy II okamžitě vysílají přijaté signály odezvy z jakékoli konverze, takže můžete připojit pouze segmenty na stejné metody kódování dat; Můžete použít ne více než dva opakovače třídy II v jedné z kolizní domény.

Druhý model rychlé ethernetové sítě. Druhý model obsahuje posloupnost výpočtu časových parametrů sítě s režimem napůl duplexní výměny dat. Průměr kolizní oblasti a počet segmentů v něm je omezen na dobu dvojitého obratu, který je nezbytný pro řádné fungování mechanismu detekce a rozlišení kolize (tabulka L.2).

Tabulka L2.

Časová zpoždění součástí rychlé sítě Ethernet

Dvojitá doba zapnutí se vypočítá pro nejhorší (ve smyslu transformace signálu) dráhu mezi dvěma uzly kolizní domény. Výpočet se provádí sčítáním časových zpoždění v segmentech, opakovačích a terminálech.

Pro výpočet dvojité doby, je třeba vynásobit délku segmentu hodnotou určité doby dvojitého obratu odpovídajícího segmentu. Definováním časů dvojnásobek pro všechny segmenty nejhoršího způsobu potřebují přidat zpoždění zavedené dvojicí jednotek uzlů a opakovačů. Chcete-li zohlednit nepředvídané zpoždění do výsledného výsledku, přidejte další 4 bitové intervaly (BI) a porovnejte výsledek s číslem 512. Pokud výsledek nepřesahuje 512 BI, je síť považována za funkční.

Příklad výpočtu konfigurace sítě Fast Ethernet. Na Obr. L.28 poskytuje příklad jedné z maximálních přípustných konfigurací rychlé ethernetové sítě.

Obr. L.28. Příklad přípustné konfigurace rychlé sítě Ethernet

Průměr kolizní domény se vypočítá jako součet délek segmentů A (100 m), v (5 m) a C (100 m) a je roven 205 m. Délka segmentu spojujícího opakovače může Být více než 5 m, zatímco průměr kolize domény nepřekročí limit pro tuto konfiguraci je přípustné. Přepínač (spínací náboj), který je součástí sítě (viz obr. L.28), se považuje za svorkovnici, protože kolize nejsou distribuovány přes něj. Ve 2 kilometrovém segmentu optického kabelu vlákna Připojení tohoto spínače s routerem (směrovačem), který se nebere v úvahu při výpočtu průměru domény rychlé sítě Ethernet. Síť splňuje pravidla prvního modelu.

Zkontrolujte, zda je na druhém modelu. Nejhoršími způsoby jsou v komunitní oblasti: od DTE1 do DTE2 a od DTE1 k přepínači (spínací hub). Obě cest sestávají ze tří segmentů na zkroucené dvojici spojené dvěma opakovači třídy II. Oba segmenty mají extrémně přípustnou délku 100 m. V délce segmentu spojujícího opakovače je 5 m.

Předpokládejme, že všechny tři zvažované segmenty jsou 100base-TX segmenty a kroucený pár kategorie 5 se používá v záložce. L.Z je dána hodnoty doby dvou obratu pro uvažované cesty (viz obr. L.28). Po skládání čísla z druhého sloupce této tabulky dostaneme 511.96 BI - to bude doba dvojitého obratu pro nejhorší cestu.

Tabulka L.z.

Dvojitá časová síť Rychlý ethernet

Je třeba poznamenat, že v tomto případě neexistuje žádná pojistná rezervace ve 4 BI, protože v tomto příkladu nejhorší hodnoty zpoždění (viz tabulka L.2). Skutečné časové charakteristiky komponent Ethernet Fastv se mohou lišit pro lepší.

Úkol pro spuštění

Je nutné vyhodnotit výkonnost 100 megabitové sítě Fast Ethernet v souladu s prvním a druhým modelem. Konfigurace sedadlo jsou uvedeny v tabulce. L.4. Topologie sítě je uvedena na Obr. L.29-l.zo.

Tabulka L.4.

Možnosti úkolů

	Segment 1.	Segment 2.	Segment 3.	Segment 4.	Segment 5.	Segment 6.
	100BASETX, 100 m	100BASETX, 95 m	100BASETX, 80 m		100BASETX, 100 m	100BASETX, 100 m

	Segment 1.	Segment 2.	Segment 3.	Segment 4.	Segment 5.	Segment 6.
	Jusaba Tx, 15 m	Jusaba-tx, 5 m	Yukkaee-tx, 5 m	100V abe-ex, 400 m	Jusaba-tx, 10 m	Juba-tx, 4 m
	Juba-tx, 60 m	Jusaba-tx, 95 m	Jusaba-tx, 10 m	Jusaba-tx, 10 m	Justa-tx, 90 m	Jusaba-tx, 95 m

Obr. L.29. Network topologie 1.

Obr. L.30. Topologická síť 2.

Rychlý ethernet

Rychlý Ethernet - IEEE 802.3 U oficiálně přijatý 26. října 1995 určuje standard protokolu úroveň kanálu Pro sítí pracující s kabelem mědi a vláken-optic na 100 MB / s. Nová specifikace je standardu Heiress Ethernet IEEE 802.3, pomocí stejného formátu rámce, mechanismu přístupu k životnímu prostředí CSMA / CD a topologii hvězdičky. Evolution se dotkl několika prvků konfigurace fyzické vrstvy, která se mohla zvýšit propustnost, včetně typů použitých kabelů, délky segmentů a počtu nábojů.

Rychlá ethernetová struktura

Chcete-li lépe porozumět práci a porozumět interakci rychlých ethernetových prvků, obrátíme se na obrázek 1.

Obrázek 1. Rychlý ethernetový systém

Provozování logické komunikace (LLC)

V IEEE 802.3 specifikaci, funkce úrovně kanálu jsou rozděleny do dvou Sublevels: Logical Link Management (LLC) a úroveň přístupu k životnímu prostředí (Mac), která bude diskutována níže. LLC, jehož funkce jsou definovány normou IEEE 802.2, skutečně poskytuje propojení s vyššími protokoly na úrovni (například s IP nebo IPX), poskytuje různé komunikační služby:

• Služba bez zavedení připojení a potvrzení o přijetí. Jednoduchá služba, která neposkytuje řízení toku dat nebo řízení chyb, a také nezaručuje správné doručení dat.
• Servis s připojením. Absolutně spolehlivá služba, která zaručuje správné dodání dat vytvořením spojení s přijímačem před zahájením dat a používání mechanismů řízení chyb a řízení dat.
• Služby bez zavedení potvrzení připojení. Služba střední kvality, která používá potvrzovací zprávy o přijímání, aby zajistila garantovanou dodávku, ale nestanoví spojení před přenosem dat.

Na vysílacím systému jsou data přenášená z protokolu síťové vrstvy poprvé zapouzdřeny SuBlayer LLC. Standardní hovory je datová jednotka protokolu (PDU, datový blok protokolu). Když je PDU přenášen dolů MAC SuBlayer, kde se titulu a post-Informace opět provádí, od nynějška je technicky možné jej zavolat. Pro ethernetový balíček to znamená, že rámec 802.3 Kromě datových vrstev dat obsahuje tři bajtové LLC záhlaví. Maximální přípustná délka dat v každém paketu se snižuje od 1500 do 1497 bytů.

Záhlaví LLC se skládá ze tří polí:

V některých případech hrají Rámy LLC menší roli v procesu vytváření sítí. Například v síti pomocí protokolu TCP / IP spolu s jinými protokoly může být jedinou funkcí LLC schopna poskytnout možnost rámů 802.3, aby obsahovaly záhlaví Snap, jako je EtherTYPE označující protokol síťové vrstvy, ke kterému musí být rámec přenášen. V tomto případě bude všechny PDU LLC používat nezměřený formát informací. Ostatní protokoly na vysoké úrovni však vyžadují vyšší rozšířený servis z LLC. Například Sessions NetBIOS a několik protokolů NetWare používají služby LLC s připojením více široce.

Zásobit záhlaví

Přijímající systém musí být určen, který z protokolů síťových vrstev by měly přijímat příchozí data. V balíčcích 802.3, v rámci PDU LLC, je aplikován jiný protokol nazvaný Sub- Síť Přístup Protokol (Snap, přístupový protokol SUBET).

Snapová hlavička má délku 5 bajtů a je umístěn ihned po hlavičce LLC v rámečku rámečku 802.3, jak je znázorněno na obrázku. Název obsahuje dvě pole.

Organizační kód.Identifikátor organizace nebo výrobce je 3 bajtové pole, které má stejnou hodnotu jako první 3 bajty odesílatele MAC v záhlaví 802.3.

Místní kód.Místní kód je pole 2 bajtů, což je funkčně ekvivalentní pole Ethertype v záhlaví Ethernet II.

Dohoda o webu

Jak již bylo zmíněno, rychlý ethernet je vyvíjející se standardy. MAC určený pro rozhraní AUI, musíte konvertovat pro rozhraní MII používané v Rychlé Ethernet, pro které je tento typ navržen.

Povolit řízení přístupu (MAC)

Každý uzel v síti Rychlé ethernet má přístupový regulátor Mediální PřístupOvladač- MAC). Mac je klíčem k rychlému Ethernetu a má tři destinace:

Nejdůležitější ze tří schůzek MAC je první. Pro jakoukoli síťovou technologii, která používá obecné prostředí, pravidla pro přístup k životnímu prostředí definujícím, když lze uzel přenášet, je jeho hlavní charakteristikou. Rozvoj pravidel přístupu k životnímu prostředí se zabývá několika výbory IEEE. Výbor 802.3, často označovaný jako Ethernet výbor, určuje normy pro LAN, ve kterých se stanovila pravidla CSMA / CD (Dopravce smysl více přístupu s detekcí kolize - více přístupu s kontrolou dopravce a detekcí konfliktů).

CSMS / CD jsou pravidla pro přístup k životnímu prostředí pro Ethernet a Fast Ethernet. Je v této oblasti, že dva technologie se plně shodují.

Vzhledem k tomu, že všechny uzly v Rychlé ethernetové sdílejí stejné prostředí, mohou projít pouze, když se vyskytují. Definujte tuto frontu CSMA / CD pravidla.

CSMA / CD.

Před pokračováním s převodem, poslouchá dopravník MAC Fast Ethernet, poslouchá dopravce. Dopravce existuje pouze tehdy, když se jiný uzel chová. Úroveň PHY určuje přítomnost nosiče a generuje zprávu pro Mac. Přítomnost nosiče naznačuje, že prostředí je zaneprázdněno a poslouchání uzlu (nebo uzlů) musí poskytovat vysílač.

MAC, mající rámec pro přenos, předtím, než předáním, by měl počkat minimální časový interval po skončení předchozího rámce. Tentokrát se nazývá interpocketry Shchel.(IPG, Interpacket GAP) a pokračuje 0,96 mikrosekund, tj. Desátý čas přenosu času obyčejného Ethernetu s rychlostí 10 Mbps (IPG je jednotný časový interval, vždy definovaný v mikrosekundách, a ne v čase bit) Obrázek 2.

Obrázek 2. Interpacece Gap

Po dokončení balení 1 jsou všechny uzly LAN vyžadovány počkat během času IPG před tím, než mohou přenášet. Časový interval mezi balíčky 1 a 2, 2 a 3 na Obr. 2 je čas IPG. Po absolvování přenosu balení 3 neměl žádný uzel materiál pro zpracování, takže časový interval mezi balíčky 3 a 4 je delší než IPG.

Všechny síťové uzly musí splňovat tato pravidla. I když je spousta rámců pro přenos a tento uzel je jediným vysílačem, poté po odeslání každého balíčku by měl čekat na alespoň čas IPG.

Toto je ČSMA součást pravidla rychlého ethernetového prostředí. Stručně řečeno, mnoho uzlů má přístup k životnímu prostředí a používat dopravce k řízení svého zaměstnání.

V časných experimentálních sítích byla tato pravidla použita a tyto sítě fungovaly velmi dobře. Použití pouze CSMA však vedlo k vzniku problému. Často dva uzly, které mají balíček pro přenos a čekající na dobu IPG, začaly vysílat současně, což vedlo k narušení dat na obou stranách. Tato situace se nazývá kolisia (Kolize) nebo konflikt.

Pro překonání této překážky používaly časné protokoly poměrně jednoduchý mechanismus. Balíčky byly rozděleny do dvou kategorií: týmy a reakce. Každý příkaz přenášený uzlem požadoval reakci. Pokud nějakou dobu (nazývaný časový limit) po převodu příkazu byla reakce na to přijata, byl opět předložen počáteční příkaz. To by mohlo nastat několikrát (omezit počet časových limitů) před přenosovou jednotkou opravenou chybu.

Tento režim mohl dokonale pracovat, ale pouze do určitého bodu. Vznik konfliktů vedlo k prudkému poklesu výkonu (obvykle měřeno v bajtech za sekundu), protože uzly byly často jednoduché v očekávání odpovědí na příkazy, nikdy nedosáhnout destinaci. Přetížení sítě, zvýšení počtu uzlů přímo souvisí s rostoucím počtem konfliktů, a proto se snížením výkonu sítě.

Návrháři včasných sítí rychle našli řešení tohoto problému: Každý uzel musí navázat ztrátu přenášeného paketu tím, že detekuje konflikt (a neočekávejte reakci, která nikdy nebude následovat). To znamená, že pakety ztracené v důsledku konfliktu musí být okamžitě znovu přeneseny až do doby časového limitu. Pokud uzel dopravil poslední kousek balení bez výskytu konfliktu, znamená to, že balíček úspěšně prošel.

Způsob ovládání nosiče je dobře kombinován s funkcí detekce kolizí. Kolize se stále nadále vyskytnou, ale neodráží se na výkonnost sítě, protože se jich rychle zbavují uzly. Skupina DIX rozvíjí přístupová pravidla pro prostředí CSMA / CD pro Ethernet, navrhl je jako jednoduchý algoritmus - obrázek 3.

Obrázek 3. Pracovní algoritmus CSMA / CD

Zařízení fyzického úrovně (PHY)

Vzhledem k tomu, že lze použít rychle Ethernet jiný typ Kabel, pak pro každé médium vyžaduje jedinečnou předměrnou konverzi signálu. Transformace je také nutná pro efektivní přenos dat: provést přenášený kód odolný vůči rušení, možných ztrát nebo narušení jednotlivých prvků (body), aby byla zajištěna účinná synchronizace generátorů hodin na vysílací nebo přijímací straně.

Kódovací místo (PCS)

Kóduje / dekóduje data pocházející z / na úroveň MAC pomocí algoritmů nebo.

Předměty fyzikální vazby a závislosti na fyzickém prostředí (PMA a PMD)

Senza RMA a PMD komunikují mezi SSC SuBlayer a rozhraním MDI, což poskytuje tvorbu v souladu s metodou fyzického kódování: Or.

AUTONEG (AUTONEG)

Auto-příčná tkanina umožňuje dvě interaktivní porty automaticky vybrat nejúčinnější režim provozu: duplexní nebo half-duplex 10 nebo 100 MB / s. Fyzická úroveň

Rychlý ethernetový standard Definuje tři typy přenosového média Ethernet signálu na 100 Mbps.

• 100base-tx - dva kroucené páry drátů. Přenos se provádí v souladu s normou pro přenos dat v krouceném fyzickém prostředí vyvinutém společností ANSI (americký národní normalizační institut - americký národní institut norem). Twisted datový kabel může být stíněn nebo nestíněn. Používá algoritmus kódující data 4B / 5B a MLT-3 fyzikální kódovací metodu.
• 100Base-fx - dvě žíly, optický kabel. Převod se provádí také v souladu s normou přenosu dat v prostředí optického vlákna, který je vyvinut společností ANSI. Používá algoritmus kódující data 4b / 5b a metodu fyzikální kódování NRZI.

Specifikace 100Base-TX a 100Base-FX jsou také známy jako 100Base-X

• 100BASE-T4 je speciální specifikace vyvinutá výborem IEEE 802.3u. Podle této specifikace se přenos dat provádí na čtyřech kroucených párech telefonního kabelu, který se nazývá kabel Cable UTP 3. Používá algoritmus kódující 8V / 6T a metodu fyzické kódování nrzi.

Standard Fast Ethernet navíc obsahuje doporučení pro použití kabelu stíněného zkrouceného dvojice kategorie 1, což je standardní kabel, tradičně používaný v teckingových sítích. Organizace podpory a doporučení pro používání STP kabelu v síti Fast Ethernet poskytují metodu pro přepínání na FAST Ethernet pro kupující mající kabel kabelu STP.

Specifikace Fast Ethernet také obsahuje mechanismus autonomie, která umožňuje, aby byl port uzlu automaticky nakonfigurován na přenos dat - 10 nebo 100 Mbps. Tento mechanismus je založen na výměně řady paketů s portem náboje nebo spínače.

Středa 100Base-tx

Jako přenosové médium používá 100BASE-TX dva kroucené páry a jeden pár se používá k přenosu dat a druhá je pro jejich recepci. Vzhledem k tomu, že specifikace ANSI TP - PMD obsahuje popisy stíněných i nestíněných zkroucených párů, pak specifikace 100base-TX zahrnuje podporu pro nestíněné a stíněné zkroucené páry typu 1 a 7.

Konektor MDI (středně závislé rozhraní)

Rozhraní 13base-TX kanálu v závislosti na médiu může být jeden ze dvou typů. Pro kabel na nestíněných kroucených párech by měl být jako konektor MDI 5 45 kontaktů 45 kategorie 5 použito jako konektor MDI 5. Stejný konektor se používá v síti 10BASE-T, která poskytuje zpětnou kompatibilitu s existující kategorií 5. Pro stíněné Kroucené dvojice jako konektor MDI je nutné použít konektor STP IBM typu 1, který je stíněný konektor DB9. Takový zvedák je obvykle aplikován v sítích TKEN.

Kabelová kategorie UTP 5 (e)

V rozhraní UTP 100BASE-TX se používají dva páry vodičů. Aby se minimalizovalo křížové body a možné zkreslení signálu, zbývající čtyři vodiče by neměly být použity pro přenos signálů. Přenos a přijímací signály pro každý pár jsou polarizovány, s jedním vodičem přenáší pozitivní (+) a druhý je negativní (-) signál. Značení barev kabelů a kontaktních čísel konektoru pro síť 100Base-TX jsou uvedeny v tabulce. 1. Ačkoli hladina PHY 100BASE-TX byla vyvinuta po přijetí standardu ANSI TP-PMD, ale kontaktní čísla konektoru RJ 45 byly změněny tak, aby odpovídaly schématu zapojení, které již bylo používáno v normy 10BASE-T. V ANSI TP-PMD Standard, kontakty 7 a 9 se používají k přijímání dat, zatímco ve standardech 100Base-TX a 10Base-T, kontakty 3 a 6 jsou určeny k tomu. Toto zapojení poskytuje schopnost používat adaptéry 100base-TX Místo 10 základních adaptérů - t a připojování ke stejné kategorii 5 kabelů bez zapojení. V konektoru RJ 45 jsou páry zapojení připojeny k kontaktům 1, 2 a 3, 6. Pro správné připojení vodičů by měly být vedeny jejich barevným označením.

Tabulka 1. Účel kontaktů konektoru Mdi. Kabel UTP. 100base-tx.

Uzly komunikují mezi sebou sdílením rámců (rámečky). Rychlý ethernetový rámeček je základní síťová výměna jednotka - všechny informace přenášené mezi uzly jsou umístěny v datovém poli jednoho nebo více snímků. Zásuvka rámu z jednoho uzlu do druhé je možné pouze tehdy, pokud existuje cesta k jedinečné identifikaci všech síťových uzlů. Každý uzel v LAN proto má adresu nazvanou svou Mas-adresu. Tato adresa je jedinečná: Žádné dva místní síťové uzly nemohou mít stejnou adresu MAC. Navíc žádný z technologií LAN (s výjimkou ArcNetu) nemají mít žádné dva uzly na světě stejnou adresu MAC. Každý snímek obsahuje alespoň tři hlavní části informací: adresu příjemce, adresu odesílatele a údajů. Některé rámečky mají další pole, ale pouze tři uvedené jsou povinné. Obrázek 4 odráží strukturu rychlého ethernetového rámu.

Obrázek 4. Struktura rámu Rychle. Ethernet

• Adresa příjemce - označuje adresu údaje o uzlu;
• Adresa odesílatele - Označuje adresu uzlů odeslaných dat;
• Délka / typ (L / T - délka / typ) - obsahuje informace o typu přenášených dat;
• Shrnutí řízení (PCS - Zkontrolujte pořadí snímků) - navržen tak, aby zkontroloval správnost rámce přijatého přijímacím uzlem.

Minimální objem rámu je 64 oktetů nebo 512 bitů (termíny) okteta byte -synonyma). Maximální objem rámu je roven 1518 oktetům nebo 12144 bitů.

Adresování personál

Každý uzel v síti Rychlé ethernet má jedinečné číslo nazvané adresu MAC (adresa MAC) nebo adresu uzlu. Toto číslo se skládá ze 48 bitů (6 bajtů), přiřazených síťového rozhraní při výrobě zařízení a je naprogramováno během inicializačního procesu. Proto síťové rozhraní všech LAN, s výjimkou Arcnetu, která používá 8bitové adresy přiřazené správcem sítě, mají vestavěnou jedinečnou adresu MAC, která se liší od všech ostatních adres MAC na Zemi a přiřazena výrobcem koordinací s IEEE.

Chcete-li usnadnit proces správy síťového rozhraní, byl navržen IEEE rozdělit 48bitové pole adresy do čtyř částí, jak je znázorněno na obrázku 5. První dva bitové znaky (bity 0 a 1) jsou příznaky typu adresy. Hodnota příznaku určuje způsob interpretace adresy (bity 2 - 47).

Obrázek 5. Formát adresy MAS

Bit i / g individuální / skupinová adresa vlajkaa ukazuje, jak (individuální nebo skupina) je adresa. Jednotlivá adresa je přiřazena pouze na jedno rozhraní (nebo uzel) v síti. Adresy, ve kterých je i / g bit nastaven na 0 je Mas-adresynebo adresy uzlu.Pokud je I / O bit nastaven na hodnotu 1, adresa se vztahuje na skupinu a obvykle se nazývá multipointová adresa(Adresa vícesměrového vysílání) nebo funkční adresaFunkční adresa). Skupinová adresa může být přiřazena jedné nebo více síťových rozhraní sítě LAN. Rámy odeslané do adresy skupiny Přijměte nebo zkopírujte všechna síťová rozhraní sítě LAN. Multipointové adresy umožňují odesílat rámec na podmnožinu lokálních síťových uzlů. Pokud je I / O bit nastaven na hodnotu 1, bity od 46 do 0 jsou interpretovány jako multipointová adresa, a ne jako pole U / L, Oui a Oua obvyklé adresy. Bit u / l univerzální / místní kontrolní vlajkaa určuje, jak byla adresa síťového rozhraní přiřazeno. Pokud jsou oba bity, I / O a U / L nastaveny na 0, adresa je jedinečným 48bitovým identifikátorem popsaným dříve.

Oui (organizačně jedinečný identifikátor - organizační jedinečný identifikátor). IEEE přiřadí jeden nebo více oui každému výrobci síťových adaptérů a rozhraní. Každý výrobce je zodpovědný za správnost přiřazení OUA (organizačně jedinečná adresa - unikátní adresa organizace)které by měly mít jakékoli zařízení vytvořené.

Když je nastaven bit U / L, adresa je lokálně zvládnutelná. To znamená, že to není jako výrobce síťového rozhraní. Každá organizace může vytvářet vlastní MAC-adresu síťového rozhraní nastavením bit U / L v 1 a bity z 2. na 47. k některé vybrané hodnoty. Síťové rozhraní, které obdržel rámec, první věc dekóduje adresu příjemce. Je-li nastavena na adresu I / O adresu, bude úroveň MAC přijímat tento snímek pouze v případě, že adresa příjemce je uvedena, která je uložena na uzlu. Tato technika umožňuje, aby jeden uzel odesílal rámec mnoha uzlů.

K dispozici je speciální multipointová adresa adresa vysílání.V adrese 48bitové adresy vysílaného vysílání jsou všechny bity nastaveny na 1. Pokud je rámec vysílán do vysílací adresy příjemce, pak se všechny síťové uzly obdrží a zpracovávají.

Délka pole / typ

Pole L / T (délka délky / typu typu / typu) se používá pro dva různé účely:

• pro určení délky rámového pole rámu, s výjimkou jakéhokoliv doplňku do mezer;
• označte typ dat v datovém poli.

Hodnota pole L / T umístěná v rozsahu mezi 0 a 1500 je délka datového pole rámu; Vyšší hodnota označuje typ protokolu.

Obecně platí, že pole L / T je historický sediment normalizace Ethernet v IEEE, která vytvořila řadu problémů s kompatibilitou vybavení vydaného na 1983. Nyní Ethernet a Fast Ethernet nikdy nepoužívá l / t pole. Zadané pole slouží pouze pro koordinaci se softwarovým zpracováním (tj. S protokoly). Jediným skutečně standardním cílem l / t pole je použití jako pole délky - ve specifikacích 802.3 není ani zmíněno o jeho možné aplikaci jako pole typu dat. Standardní čtení: "Rámy s oblastí délky překračující v odstavci 4.4.2 mohou být ignorovány, vyřazeny nebo použity určitým způsobem. Použití dat rámu je mimo tento standard."

Sčítání toho, poznamenáme, že pole L / T je primární mechanismus, pro který je určen typ rámu.Fasters Fast Ethernet a Ethernet, ve kterém je hodnota pole L / T nastavena na délku (hodnota L / T 802.3, rámce, ve kterých je hodnota pole nastavena na typ dat (hodnota L / T\u003e 1500) se nazývá rámce Ethernet- II. nebo Dix..

Data pole

V datovém poliexistují informace, že jeden uzel je odeslán do druhého. Na rozdíl od jiných polí, které ukládají vysoce specifické informace, může datové pole obsahovat téměř veškeré informace, pokud byl pouze jeho objem alespoň 46 a ne více než 1500 bajtů. Vzhledem k tomu, že obsah obsahu je formátován a interpretován, jsou určeny protokoly.

Pokud potřebujete odesílat data o délce menší než 46 bajtů, úroveň LLC přidává bajty na svůj konec s neznámou hodnotou bezvýznamná data(Data pad). V důsledku toho se délka pole se rovná 46 bajtů.

Pokud je rám zadat 802.3, pole L / T označuje hodnotu platných dat. Pokud je například odeslána 12 bajtová zpráva, pole L / T ukládá hodnotu 12 a 34 dalších rozkazitelných bajtů jsou také v datovém poli. Přidání drobných bytů iniciuje úroveň LLC Fast Ethernet a je obvykle implementován hardware.

Úrovně MAC nezadávají obsah pole L / T - to dělá software. Nastavení hodnoty tohoto pole je téměř vždy prováděna ovladačem síťového rozhraní.

Shrnutí řízení

Sekvence kontroly rámu (PCS - Kontrola rámečku kontroly) umožňuje se ujistit, že přijaté rámce nejsou poškozeny. Při tvorbě přenášeného rámu na Mac se používá speciální matematický vzorec CRC.Kontrola cyklického redundance je cyklický přebytečný kód) určený k výpočtu 32bitových hodnot. Výsledná hodnota je umístěna v poli FCS rámu. Na vstupu prvku MAC, výpočtu CRC, hodnoty všech rámových bajtů jsou krmeny. Pole FCS je primární a nejdůležitější mechanismus pro detekci a opravu chyb v rychlém ethernetu. Počínaje prvním bajtem adresy příjemce a končící posledním bajtem datového pole.

DSAP a SSAP pole

Hodnoty DSAP / SSAP			Popis
			Indiv LLC SuBlayer MGT
			Skupina LLC SuBlayer MGT
			Control Control Cesta SNA
			Vyhrazeno (DOD IP)
			ISO CLNS je 8473
			Algoritmus kódující 8V6T převádí osm-bitty datový oktet (8b) do šestibitového ternému symbolu (6t). Kódové skupiny 6T jsou určeny pro přenos paralelně se třemi zkroucenými páry kabelů, takže účinná rychlost přenosu dat pro každý kroucený pár je jedna třetina 100 Mbps, tj. 33.33 Mbps. Míra přenosu ternárních symbolů pro každý kroucený pár je 6/8 od 33,3 Mbps, což odpovídá frekvenci hodin 25 MHz. Je to s takovou frekvencí, že časovač rozhraní MP funguje. Na rozdíl od binárních signálů, které mají dvě úrovně, mohou mít terné signály přenášené pro každý pár tři úrovně. Symbol kódující tabulka Lineární kód Symbol MLT-3 multifunkční přenos - 3 (víceúrovňový přenos) je trochu podobný kód NRZ, ale na rozdíl od toho, že má tři úrovně signálu. Jednotka odpovídá přechodu z jednoho signálu na úrovni do druhého a změna úrovně signálu dochází důsledně s přihlédnutím k předchozímu přechodu. Když se "nula" nezmění. Tento kód, stejně jako NRZ potřebuje přednastavení. Kompilován podle materiálů: Laem Queen, Richard Russell "Fast Ethernet"; K. Schler "Počítačové sítě"; V.G. a n.a. OLIFER "Počítačové sítě";

V testovací laboratoři Camentpress byla testována pro použití v 10/100 Mbps Workstations / s rychlým síťovým kartou Ethernet pro pneumatiky pci.. Nejčastější karta, která je v současné době s šířkou pásma 10/100 MBT / s, protože nejprve mohou být použity v Ethernetových sítích, rychlé ethernetu a ve smíšených sítích, a za druhé, slibné technologie Gigabit Ethernet (šířka pásma až 1000 Mbps) je stále používán k nejčastěji k připojení výkonných serverů k síťovému vybavení síťového systému. Je nesmírně důležité, jaké kvalitní pasivní síťové vybavení (kabely, zásuvky atd.) Používá se v síti. Je dobře známo, že pokud pro Ethernet sítí existuje dostatek kabelu na zkroucené dvojici kategorie 3, pak je zapotřebí 5 kategorie pro rychlé ethernet. Rozptylování signálu, chráněný hluk může výrazně snížit šířku pásma sítě.

Účelem testování bylo definovat primárně efektivní výkonnostní index (výkon výkonu / účinnosti indexu v budoucnu P / E-index) a teprve poté - absolutní hodnotu šířky pásma. Index P / E se vypočítá jako poměr šířky pásma síťové karty v Mbit / C do stupně načítání centrálního procesoru v procentech. Tento index je odvětvový standard pro určení výkonu síťových adaptérů. To bylo zavedeno s cílem zohlednit využívání síťových karet zdrojů centrálního procesoru. Faktem je, že někteří výrobci síťových adaptérů se snaží dosáhnout maximálního výkonu pomocí síťových operací většího počtu cyklů počítačových procesorů. Minimální zatížení procesoru a relativně vysoká propustnost mají velký význam pro realizaci kritických obchodních a multimediálních aplikací, stejně jako úkoly v reálném čase.

Karty byly testovány, které jsou v současné době častěji používány pro pracovní stanice v podnikových a lokálních sítích:

1. D-LINK DFE-538TX
2. SMC EtherPower II 10/100 9432TX / MP
3. 3Com Fast Etherlink XL 3C905B-TX-NM
4. Compex RL 100Atx.
5. Intel Etherexpress Pro / 100 + Management
6. CNET Pro-120
7. NETGEAR FA 310TX.
8. Allied Telesyn na 2500TX
9. Surecom EP-320x-R

Hlavní vlastnosti testovaných síťových adaptérů jsou uvedeny v tabulce. jeden . Vysvětlíme některé podmínky, které se používají v tabulce. Automatické stanovení rychlosti připojení znamená, že adaptér sám určuje maximální možnou operační rychlost. Kromě toho, v případě podpory funkce Auto Definice rychlosti není nutná žádná další konfigurace během přechodu z Ethernetu na Fast Ethernet. To je správce systému Není nutné překonfigurovat adaptér a přetížení ovladačů.

Podpora hlavního režimu sběrnice umožňuje přenášet data přímo mezi síťovou kartu a pamětí počítače. Centrální procesor se tedy uvolňuje k provádění dalších operací. Tato vlastnost se stala standardním de facto. Není divu, že všechny známé síťové karty podporují mistr sběrnice.

Dálkový přepínání (Wake On Lan) umožňuje zapnout počítač v síti. To znamená, že je možné sloužit počítačům v žádném okamžiku. Pro tento účel se používají tři pinové konektory systémová deska a síťový adaptér, který je připojen speciálním kabelem (součástí balení). Kromě toho je nutné speciální kontrolní software. Probuzení na technologii LAN je vyvinuta Intel-Ibm aliance.

Plný duplexní režim umožňuje přenášet data současně v obou směrech, napůl duplex - pouze v jednom. Maximální možná šířka pásma v plném duplexním režimu je tedy 200 Mbps.

Rozhraní DMI (rozhraní pro správu desktopů) umožňuje přijímat informace o konfiguračních a počítačových prostředcích pomocí správy sítě.

Podpora specifikace WFM (Wired for Management) poskytuje síťový adaptér s softwarem pro správu sítě a správu.

Chcete-li dálkově stáhnout počítač OS přes síť, síťové adaptéry jsou dodávány se speciální pamětí BootRom. To umožňuje efektivně využívat bezplatné pracovní stanice v síti. Ve většině testovaných karet byla přítomna pouze zásuvka pro instalaci bootromu; Samotný mikroobvodový bootrom je obvykle odděleně objednán volbou.

Podpora ACPI (pokročilé konfigurační výkonové rozhraní) snižuje spotřebu energie. ACPI je nová technologie, která zajišťuje provoz systému řízení napájení. Je založen na používání hardwaru i software. V zásadě je probuzení na LAN nedílnou součástí ACPI.

Zisková ziskovost znamená, že vám umožní zvýšit efektivitu síťové karty. Nejznámější z nich - paralelní úkoly II 3com a adaptivní Technology společnosti Intel. Tyto prostředky jsou obvykle patentovány.

Podpora základních operačních systémů je poskytována téměř všechny adaptéry. Hlavní OS obsahuje: Windows, Windows NT, NetWare, Linux, SCO Unix, Manager LAN a další.

Úroveň podpory služby se odhaduje dostupností dokumentace, disket s ovladači a schopností stahovat nejnovější ovladače z webových stránek společnosti. Balení hraje poslední roli. Z tohoto hlediska jsou nejlepší, podle našeho názoru, jsou D-Link síťové adaptéry, spojenecké telesen a surecom. Ale obecně byla úroveň podpory uspokojivá pro všechny karty.

Záruka se obvykle vztahuje na celou dobu provozu síťového adaptéru (celoživotní záruka). Někdy je omezeno na 1-3 roky.

Technika testování

Všechny testy používaly nejnovější verze ovladačů síťových karet, které byly načteny z internetových serverů příslušných výrobců. V případě, kdy ovladač síťové karty povolil jakákoliv nastavení a optimalizaci, byla použita výchozí nastavení (s výjimkou síťového adaptéru Intel). Všimněte si, že mapy a odpovídající 3com a Intel a Intel společnosti mají nejbohatší funkce a funkce.

Měření výkonu bylo provedeno pomocí nástroje Novell Provedení3. Princip provozu nástroje je, že soubor malé velikosti je přepsán z pracovní stanice ke sdílenému síťový disk Servery, po kterých zůstane v mezipaměti souborů serveru a pro určité časové období opakovaně odtud je čten. To vám umožní dosáhnout interakce typu paměti paměti paměti a eliminovat vliv zpoždění spojených s operacemi disku. Nastavení Utility obsahuje počáteční velikost souboru, konečnou velikost souboru, krok velikosti a časový čas. Novell Provedení3 Utility zobrazuje hodnoty výkonu s různými soubory velikosti, střední a maximální výkon (v KB / C). Pro konfiguraci nástroje byly použity následující parametry:

• Počáteční velikost souboru - 4095 bajtů
• Závěrečná velikost souboru - 65 535 bajtů
• Krok přírůstku souboru - 8192 bajtů

Čas testu s každým souborem byl nastaven na dvacet sekund.

V každém experimentu byl použit pár identických síťových karet, z nichž jeden pracoval na serveru a druhý na pracovní stanici. Zdá se, že to neodpovídá společné praxi, protože servery obvykle používají specializované síťové adaptéry vybavené řadou dalších funkcí. Ale je to tak, že stejné síťové karty jsou nainstalovány na serveru a pracovní stanice - jsou testovány všechny známé zkušební laboratoře světa (keylabs, Tolly Group atd.). Výsledky se získají mírně nižší, ale experiment se ukáže být čistý, protože pouze analyzované síťové karty pracují na všech počítačích.

Compaq DeskPro CS Konfigurace klienta:

• procesor Pentium II 450 MHz
• cache 512 kb.
• rAM 128 MB.
• winchester 10 GB.
• microsoft Windows NT Server 4.0 C 6 A SP operačního systému SP
• protokol TCP / IP.

Compaq DeskPro EP Server Konfigurace:

• celeron 400 MHz procesor
• rAM 64 MB.
• winchester 4,3 GB.
• microsoft Windows NT Workstation 4.0 C 6 A Sp
• protokol TCP / IP.

Testování bylo provedeno za podmínek, kdy byly počítače připojeny přímo k Crossover Crossover Crossover UTP 5. Během těchto testů karet byl provozován režim 100BASE-TX Full Duplex. V tomto režimu je šířka pásma o něco vyšší díky tomu, že část servisních informací (například potvrzení recepce) je přenášena současně s užitečné informacejehož množství se odhaduje. Za těchto podmínek bylo možné opravit poměrně vysoké hodnoty šířky pásma; Například pro adaptér 3Com Fast Etherlink XL 3C905B-TX-NM v průměru 79,23 Mbps.

Pracovní zátěž procesoru byla měřena na serveru pomocí windows Utilities. Monitor výkonnosti nt; Data byla zaznamenána do souboru protokolu. Nástroj Provedení3 spuštěn na klientovi neovlivní zatížení procesoru serveru. Intel Celeron byl použit jako procesor počítačového serveru, jehož výkon je podstatně nižší než výkon procesorů Pentium II a III. Intel Celeron byl používán záměrně: skutečností je, že proto, že zatížení procesoru je stanoveno s dostatečně velkou absolutní chybou, v případě velkých absolutních hodnot, relativní chyba se ukáže být menší.

Po každém testu poskytuje nástroj Provedení3 výsledky své práce v textovém souboru jako sadu dat následujícího typu:

65535 bajtů. 10491,49 kbps. 10491.49 Agregát kbps. 57343 bajtů. 10844.03 kbps. 10844.03 Agregát kbps. 49151 bajtů. 10737,95 kbps. 10737.95 Agregát kbps. 40959 bajtů. 10603.04 kbps. 10603.04 Agregát kbps. 32767 bajtů. 10497,73 kbps. 10497.73 Agregát kbps. 24575 bajtů. 10220.29 kbps. 10220.29 Agregát kbps. 16383 bajtů. 9573.00 kbps. 9573.00 agregát kbps. 8191 bajtů. 8195.50 kbps. 8195.50 Agregát kbps. 10844.03 Maximální kbps. 10145.38 Průměrný KBP.

Velikost souboru odpovídající šířce pásma pro vybraného klienta a pro všechny klienty je (v tomto případě klient je pouze jeden), stejně jako maximální a průměrná šířka pásma v průběhu testu. Získané průměrné hodnoty pro každý test byly přeloženy z KBIAT / C na Mbit / C podle vzorce:
(Krib X 8) / 1024,
A hodnota indexu P / E byla vypočtena jako poměr šířky pásma do zatížení procesoru v procentech. V budoucnu byla průměrná hodnota indexu P / E vypočteno podle výsledků tří dimenzí.

Použití nástroje Provedení3 na Windows NT pracovní stanice se objevil následující problém: Kromě zápisu do síťové jednotky byl soubor zaznamenán také v místní mezipaměti souborů, odkud byl později přečíst velmi rychle. Výsledky byly působivé, ale neskutečné, protože přenos dat jako takový v síti nebyl proveden. Aby se aplikace vnímají sdílené síťové pohony jako běžné místní disky, v operační systém Používá se speciální síťová komponenta - přesměrovač, přesměrování I / O požadavků v síti. Za normálních pracovních podmínek při provádění postupu záznamu souboru na sdílený síťový disk, přesměrovač používá algoritmus mezipaměti systému Windows NT. To je důvod, proč při psaní na server je položka také položka do místní mezipaměti souborů klientského počítače. A pro testování je nutné, aby se ukládání do mezipaměti provádí pouze na serveru. Aby byl klientem Caching Client-Client, nebyly v registru Windows NT žádné hodnoty parametrů, což umožnilo vypnout ukládání do mezipaměti vyrobené přesměrovačem. Takto to bylo provedeno:

1. Cesta v registru:

   HKEY_LOCAL_MACHINE SYSTEM CurrentControlSet Služby RDR parametry

   Jméno parametru:

   UseWriteBehind umožňuje optimalizaci zápisu pro nahrané soubory

   Zadejte: REG_DWORD.

   Význam: 0 (výchozí: 1)

2. Cesta v registru:

   HKEY_LOCAL_MACHINE SYSTEM CurrentControlSet Služby LanmanworkStation Parametry

   Jméno parametru:

   UNITIZENTCACHING Označuje, zda přesměrovač použije správce mezipaměti systému Windows NT pro uložení obsahu souborů.

   Typ: REG_DWORD Hodnota: 0 (výchozí: 1)

Intel EtherExpress Pro / 100 + Síťový adaptér

Průchodnost této karty a úroveň zpracování procesoru se ukázalo být téměř stejná jako ve 3com. Níže jsou uvedeny možnosti nastavení parametrů této mapy.

Nový ovladač Intel 82559 instalovaný na této kartě poskytuje velmi vysoký výkon, zejména v rychle ethernetových sítích.

Technologie, kterou aplikace Intel používá v kartě Intel EtherExpress Pro / 100 +, je pojmenována adaptivní technologie. Podstata metody je automaticky měnit časové intervaly mezi ethernetovými balíčky v závislosti na zatížení sítě. S nárůstem zvyšování síťového zatížení se vzdálenost mezi jednotlivými ethernetovými balíčky dynamicky zvyšuje, což snižuje počet kolizí a zvýší šířku pásma. S malým zatížením sítě, když se sníží pravděpodobnost kolizí MALA, dočasné mezery mezi balíčky, což také vede ke zvýšení výkonnosti. K největším stupni výhod této metody by se mělo projevit ve velkých konsolidačních segmentech Ethernet, tj. V případech, kdy převažují náboje v topologii sítě, a ne přepínače.

Nový intel technologiePojmenovaný prioritní paket umožňuje nastavit provoz procházející síťovou kartu v souladu s prioritami jednotlivých balíčků. To umožňuje zvýšit rychlost přenosu dat pro kritické aplikace.

Podpora virtuálních lokálních sítí VLAN (IEEE 802.1Q Standard).

Na desce pouze dva indikátory - práce / sloučenina, rychlost 100.

www.intel.com.

Síťový adaptér SMC EtherPower II 10/100 SMC9432TX / MP

Architektura této karty používá dva slibné SMC Simultasking a programovatelná mezera interpackety. První technologie je podobná technologii 3com paralelní úkoly. Porovnání výsledků testování pro karty těchto dvou výrobců může být uzavřen o stupeň účinnosti provádění těchto technologií. Všimněte si také, že tato síťová karta ukázala třetí výsledek a výkon a P / E index před všemi kartami kromě 3Com a Intel.

Na mapě Čtyři LED indikátory: Rychlost 100, převodovka, sloučenina, duplex.

Adresa hlavního webu společnosti: www.smc.com