Pange tähele Etherneti võrkude arendamise ja võrkudele ülemineku põhijooni Kiire Ethernet(Standard IEEE 802.3u):

• - läbilaskevõime kümnekordne suurenemine;
• - juhusliku juurdepääsu meetodi CSMA / CD säilitamine;
• - raamivormingu säilitamine;
• - traditsiooniliste andmeedastuskanalite toetamine.

Need omadused, samuti võrgukaartidesse ja Fast Etherneti lülititesse sisseehitatud kahe kiiruse ja automaatse 10/100 Mbps tugi võimaldavad sujuvat üleminekut Ethernetilt kiirematele Etherneti võrkudele, pakkudes teiste tehnoloogiatega võrreldes soodsat järjepidevust. Teine edukas turule sisenemise täiendav tegur on Fast Etherneti seadmete madal hind.

Kiire Etherneti arhitektuur

Kiire Etherneti kihi struktuur (sealhulgas MII liides ja kiire Etherneti transiiver) on näidatud joonisel fig. 13. Standardi 100Base-T väljatöötamise etapis otsustas IEEE 802.3u komitee, et pole olemas universaalset signaali kodeerimisskeemi, mis oleks ideaalne kõigi kolme füüsilise liidese jaoks (TX, FX, T4). Võrreldes Etherneti standardiga täidab kodeerimisfunktsiooni (Manchesteri kood) füüsiline signaalikiht PLS (joonis 5), mis asub meediumist sõltumatu liidese AUI kohal. Fast Etherneti standardis täidab kodeerimisfunktsioone PCS kodeeriv alamkiht, mis asub meediumist sõltumatu MII liidese all. Selle tulemusel peab iga transiiver kasutama oma kodeerimisskeeme, parim viis sobib vastava füüsilise liidese jaoks, näiteks 4V / 5V komplekt ja NRZI 100Base-FX liidese jaoks.

MII liides ja kiired Etherneti transiiverid. Kiire Etherneti MII (keskmine sõltumatu liides) on analoogne Etherneti AUI -ga. MII liides pakub suhtlust läbirääkimiste ja füüsilise kodeerimise alamkihtide vahel. Selle peamine eesmärk on hõlbustada selle kasutamist. erinevad tüübid Kolmapäev. MII liides eeldab kiire Etherneti transiiveri edasist ühendamist. Suhtlemiseks kasutatakse 40-kontaktilist pistikut. Maksimaalne kaugus üle MII liidesekaabli ei tohi ületada 0,5 m.

Kui seadmel on standardsed füüsilised liidesed (näiteks RJ-45), siis saab füüsilise kihi alamkihtide struktuuri mikroskeemi sisse peita suure loogilise integratsiooniga. Lisaks on lubatud ühe seadme vahepealsete alamastmete protokollides kõrvalekalded, mille peamine eesmärk on jõudluse suurendamine.

Füüsilised liidesed Kiire Ethernet

Kiire Etherneti IEEE 802.3u standard kehtestab kolme tüüpi füüsilist liidest (joonis 14, tabel 6 IEEE 802.3u Fast Ethernet standardi füüsiliste liideste põhiomadused): 100Base-FX, 100Base-TX ja 100Base-T4.

100Base-FX. Selle kiudoptilise liidese standard on täielikult identne FDDI PMD standardiga. 100Base-FX standardi peamine optiline pistik on Duplex SC. Liides võimaldab täielikku duplekskommunikatsioonikanalit.

• * - kaugus saavutatakse ainult kahepoolse side režiimis.
• 100Base-TX. Selle füüsilise liidese standard eeldab varjestamata keerdpaari kasutamist kategoorias 5 või kõrgemal. See on täielikult identne FDDI UTP PMD standardiga. Füüsiline RJ-45 port, nagu 10Base-T standardis, võib olla kahte tüüpi: MDI (võrgukaardid, tööjaamad) ja MDI-X (kiired Etherneti repiiterid, lülitid). Kiire Etherneti repiiteril võib olla üks MDI -port.

Vaseülekandeks kasutatakse paari 1 ja 3. Paarid 2 ja 4 on tasuta. RJ-45 port võrgukaardil ja lülitil toetab lisaks režiimile 100Base-TX, režiimi 10Base-T või automaatse tuvastamise funktsiooni. Enamik kaasaegseid võrgukaarte ja -lüliteid toetab seda funktsiooni RJ-45 portide kaudu ja lisaks saab neid kasutada täisdupleksrežiimis.

100Base-T4. Seda tüüpi liides võimaldab pakkuda pooldupleksset sidekanalit keerdpaar-UTP-võrgu kaudu. 3 ja kõrgem. Selle standardi peamiseks eeliseks tuleks pidada ettevõtte võimet liikuda Ethernetilt kiirele Ethernetile ilma olemasolevat kaablisüsteemi radikaalselt asendamata, mis põhineb UTP cat.3 -l.

Erinevalt standardist 100Base-TX, kus edastamiseks kasutatakse ainult kahte kaabli keerdpaari, kasutab standard 100Base-T4 kõiki nelja paari. Pealegi suhtlemisel tööjaam ja repiiter otsekaabli kaudu, andmed tööjaamast repiiterisse läbivad keerdpaare 1, 3 ja 4 ning vastupidises suunas - paaride 2, 3 ja 4 kaudu, kasutatakse paari 1 ja 2 kokkupõrke tuvastamiseks nagu Etherneti standard. Ülejäänud kaks paari 3 ja 4 vaheldumisi, sõltuvalt käskudest, võivad signaali edastada kas ühes või teises suunas. Signaali edastamine paralleelselt kolme keerdpaari kaudu on samaväärne peatükis 5 käsitletud pöördmultipleksimisega. Bittikiirus kanali kohta on 33,33 Mbps.

Märkide kodeerimine 8B / 6T... Kui kasutataks Manchesteri kodeeringut, oleks bitikiirus keerdpaari kohta 33,33 Mbit / s, mis ületaks selliste kaablite jaoks kehtestatud 30 MHz piiri. Modulatsioonisageduse tõhus vähendamine saavutatakse, kui kasutatakse otsest (kahetasandilist) kahendkoodi asemel kolmekordset koodi. Seda koodi tuntakse kui 8B / 6T; see tähendab, et enne edastamist konverteeritakse iga 8-kahendbittiline (märk) komplekt vastavalt teatud reeglitele esmalt 6 kolmekordseks (kolmetasandiliseks) märgiks.

100Base -T4 liidesel on üks oluline puudus - kahepoolse edastusrežiimi toetamise põhimõtteline võimatus. Ja kui väikeste kiire Etherneti võrkude ehitamisel, kasutades 100Base-TX repiiterit, pole sellel eeliseid 100Base-T4 ees (seal on põrkedomeen, mille ribalaius ei ületa 100 Mbit / s), siis võrkude ehitamise ajal lülitite abil muutub 100Base-T4 liidese puudumine ilmselgeks ja väga tõsiseks. Seetõttu pole see liides nii laialt levinud kui 100Base-TX ja 100Base-FX.

Kiire Etherneti seadmete tüübid

Fast Ethernetis kasutatavad põhikategooriad on samad, mis Ethernetis: transiiverid; muundurid; võrgukaardid (installimiseks tööjaamadesse / failiserveritesse); kordajad; lülitid.

Transiiver-kahepordiline seade, mis katab PCS-, PMA-, PMD- ja AUTONEG-alamtasemeid ning millel on ühelt poolt MII-liides ja teiselt poolt üks keskkonnast sõltuv füüsiline liides (100Base-FX, 100Base-TX või 100Base-T4). Transiivereid kasutatakse suhteliselt harva, samuti kasutatakse harva võrgukaarte, repiiterit, MII liidesega lülitit.

Võrgukaart. Tänapäeval on kõige levinumad 100Base-TX liidesega võrgukaardid PCI siinile. RJ-45 pordi valikulised, kuid väga soovitavad funktsioonid on 100/10 Mbps automaatne konfigureerimine ja täisdupleksi tugi. Enamik praegustest vabastatavatest kaartidest toetab neid funktsioone. Samuti on olemas 100Base -FX optilise liidesega võrgukaardid (tootjad IMC, Adaptec, Transition Networks jne) - peamine standard optiline pistik on SC (ST lubatud) multimode fiiberile.

Muundur(meediamuundur) on kahepordiline seade, mille mõlemad pordid esindavad meediumist sõltuvaid liideseid. Muundurid, erinevalt kordajatest, võivad töötada täisdupleksrežiimis, välja arvatud juhul, kui on olemas 100Base-T4 port. 100Base-TX / 100Base-FX muundurid on laialt levinud. Tulenevalt ühemoodilist FOC-d kasutavate kaugliinide lairibavõrkude üldistest kasvutrendidest, tarbimine optilised transiiveridühemoodilise optilise kiu puhul on viimase kümnendi jooksul järsult suurenenud. Muunduri šassii, mis ühendab mitu individuaalset 100Base-TX / 100Base-FX moodulit, võimaldab ühendada dupleksete RJ-45 (100Base-TX) portidega varustatud lülitiga mitu koonduvat kiudude segmenti.

Kordaja. Kaadri uuesti edastamise maksimaalse viivituse parameetri järgi on Fast Etherneti repiiterid jagatud kahte klassi:

• - I klass. Kahekordse töötamise RTD viivitus ei tohiks ületada 130 W. Vähem karmide nõuete tõttu võivad selle klassi repiiteritel olla T4- ja TX / FX -pordid ning neid saab ka virnastada.
• - II klass. Selle klassi kordajatel on rangemad topeltkäigu viivituse nõuded: RTD

Lüliti- oluline seade ettevõtete võrgustikud... Enamik tänapäevaseid Fast Etherneti lüliteid toetab 100/10 Mbit / s automaatset konfiguratsiooni RJ-45 portide kaudu ja suudab pakkuda täielikku duplekssuhtlust kõikides portides (välja arvatud 100Base-T4). Lülititel võivad olla spetsiaalsed lisapesad üleslingi mooduli paigaldamiseks. Selliste moodulite liidesteks võivad olla optilised pordid nagu Fast Ethernet 100Base-FX, FDDI, ATM (155 Mbit / s), Gigabit Ethernet jne.

Suur vahetada tootjaid Kiired Etherneti ettevõtted on: 3Com, Bay Networks, Cabletron, DEC, Intel, NBase, Cisco jne.

Tavaliste võrkude hulgas on kõige levinum Etherneti võrk. Esmakordselt ilmus see 1972. aastal (arendas tuntud ettevõte Xerox). Võrk osutus üsna edukaks ja selle tulemusena toetasid seda 1980. aastal sellised suured ettevõtted nagu DEC ja Intel (nende ettevõtete ühinemine sai nime DIX nende nimede esimeste tähtede järgi). Nende jõupingutuste kaudu 1985. aastal sai Etherneti võrgustik rahvusvaheline standard, selle võtsid vastu suurimad rahvusvahelised standardiorganisatsioonid: 802 IEEE komitee (elektri- ja elektroonikainseneride instituut) ja ECMA (Euroopa arvutitootjate ühendus).

Standard sai nimeks IEEE 802.3 (inglise keeles on see kaheksa oh kaks punkti kolm). See määratleb mitmekordse juurdepääsu siini tüüpi monokanalile koos kokkupõrke tuvastamise ja edastamise juhtimisega, see tähendab juba mainitud CSMA / CD juurdepääsumeetodiga. Sellele standardile vastasid ka mõned teised võrgud, kuna detailide tase on madal. Seetõttu olid standardi IEEE 802.3 võrgud sageli nii disaini kui ka elektriliste omaduste poolest üksteisega kokkusobimatud. Hiljuti on aga Etherneti võrgu standardiks peetud IEEE 802.3 standardit.

Algse IEEE 802.3 standardi põhijooned:

• topoloogia - buss;
• edastusmeedium - koaksiaalkaabel;
• edastuskiirus - 10 Mbit / s;
• võrgu maksimaalne pikkus - 5 km;
• maksimaalne tellijate arv on kuni 1024;
• võrgu segmendi pikkus - kuni 500 m;
• abonentide arv ühes segmendis - kuni 100;
• juurdepääsumeetod - CSMA / CD;
• edastus on kitsariba, see tähendab ilma modulatsioonita (monokanal).

Rangelt võttes on IEEE 802.3 ja Etherneti standardite vahel väikesed erinevused, kuid tavaliselt eelistatakse neid mitte meelde jätta.

Ethernet on praegu maailma populaarseim (üle 90% turust) ja eeldatavasti jääb see ka järgmisteks aastateks. Sellele aitas suuresti kaasa asjaolu, et algusest peale olid võrgu omadused, parameetrid ja protokollid avatud, mille tulemusel hakkas tohutu hulk tootjaid üle maailma tootma üksteisega täielikult ühilduvaid Etherneti seadmeid.

Klassikalises Etherneti võrgus kasutati kahte tüüpi (paks ja õhuke) 50-oomilist koaksiaalkaablit. Kuid viimastel aastatel (alates 90ndate algusest) on Etherneti kõige levinum versioon edastusmeediumina kasutanud keerdpaare. Kiudoptilise kaabli kasutamiseks võrgus on kehtestatud ka standard. Nende muudatuste kohandamiseks on tehtud täiendusi algsele IEEE 802.3 standardile. 1995. aastal ilmus täiendav standard kiirusele 100 Mbit / s töötavale Etherneti kiiremale versioonile (nn Fast Ethernet, IEEE 802.3u standard), kasutades edastusmeediumina keerdpaari või kiudoptilist kaablit. 1997. aastal ilmus versioon kiirusega 1000 Mbit / s (Gigabit Ethernet, IEEE 802.3z standard).

Lisaks tavalisele bussitopoloogiale kasutatakse üha enam passiivse tähe ja passiivse puu topoloogiat. See eeldab repiiterite ja repiiterite jaoturite kasutamist, mis ühendavad võrgu erinevaid osi (segmente). Selle tulemusena saab eri tüüpi segmentidele moodustada puulaadse struktuuri (joonis 7.1).

Riis. 7.1. Klassikaline Etherneti topoloogia

Segmendiks (võrgu osaks) võib olla klassikaline buss või üks abonent. Siinisegmentide jaoks kasutatakse koaksiaalkaablit ja passiivsete tähekiirte jaoks (üksikute arvutite ühendamiseks jaoturiga) keerdpaar- ja kiudoptilisi kaableid. Saadud topoloogia peamine nõue on see, et selles ei oleks suletud teid (silmuseid). Tegelikult selgub, et kõik abonendid on ühendatud füüsilise bussiga, kuna igaühe signaal levib korraga kõigis suundades ja ei naase tagasi (nagu ring).

Võrgu maksimaalne kaabli pikkus tervikuna (maksimaalne signaalitee) võib teoreetiliselt ulatuda 6,5 ​​kilomeetrini, kuid praktiliselt ei ületa see 3,5 kilomeetrit.

Fast Ethernetil pole füüsilist siinitopoloogiat, kasutatakse ainult passiivset tähte või passiivpuud. Lisaks on Fast Ethernetil võrgu maksimaalse pikkuse osas palju rangemad nõuded. Tõepoolest, kui edastuskiirust suurendatakse 10 korda ja paketi vorming säilitatakse, muutub selle minimaalne pikkus kümme korda lühemaks. Seega vähendatakse kahekordse signaali ülekandumisaja lubatud väärtust võrgu kaudu 10 korda (5,12 μs versus 51,2 μs Ethernetis).

Standardset Manchesteri koodi kasutatakse teabe edastamiseks Etherneti võrgus.

Juurdepääs Etherneti võrgule toimub juhusliku CSMA / CD -meetodi abil, mis tagab abonentide võrdsuse. Võrk kasutab erineva pikkusega pakette, mille struktuur on näidatud joonisel fig. 7.2. (numbrid näitavad baitide arvu)

Riis. 7.2. Etherneti pakettide struktuur

Etherneti kaadripikkus (st ilma preambulita pakett) peab olema vähemalt 512 bitise intervalliga või 51,2 µs (see on kahekordse transiidi aja piirang võrgus). Pakub individuaalset, multisaate ja ringhäälingu adresseerimist.

Etherneti pakett sisaldab järgmisi välju:

• Preambul koosneb kaheksast baidist, esimesed seitse on kood 10101010 ja viimane bait on kood 10101011. Standardis IEEE 802.3 nimetatakse kaheksandat baiti kaadrite eraldamise alguseks (SFD) ja see moodustab eraldiseisva välja pakett.
• Vastuvõtja (vastuvõtja) ja saatja (saatja) aadressid on kumbki 6 baiti ja need on koostatud vastavalt loengu 4. jaotises Pakettide adresseerimine kirjeldatud standardile. Neid aadressivälju töötlevad abonentide seadmed.
• Kontrollväli (L / T - Length / Type) sisaldab teavet andmevälja pikkuse kohta. Samuti saab määrata kasutatava protokolli tüübi. Üldiselt on aktsepteeritud, et kui selle välja väärtus ei ületa 1500, näitab see andmevälja pikkust. Kui selle väärtus on üle 1500, määrab see raami tüübi. Juhtvälja töödeldakse programmiliselt.
• Andmeväli peab sisaldama 46 kuni 1500 baiti andmeid. Kui pakett peab sisaldama vähem kui 46 baiti andmeid, on andmeväli täidetud baitidega. Vastavalt IEEE 802.3 standardile eraldatakse pakettstruktuuris spetsiaalne polsterdusväli (pad data), mille pikkus võib olla null, kui on piisavalt andmeid (üle 46 baidi).
• Väli Frame Check Sequence (FCS) sisaldab 32-bitist tsüklilist pakettide kontrollsummat (CRC) ja seda kasutatakse pakettide edastamise õigsuse kontrollimiseks.

Seega on kaadri minimaalne pikkus (pakett ilma preambulita) 64 baiti (512 bitti). Just see väärtus määrab maksimaalse lubatud kahekordse signaali levimise viivituse võrgus 512 bitise intervalliga (51,2 μs Etherneti või 5,12 μs Fast Etherneti puhul). Standard eeldab, et preambul võib kahaneda, kui pakett läbib erinevaid võrguseadmeid, mistõttu seda ignoreeritakse. Maksimaalne kaadripikkus on 1518 baiti (12144 bitti, st Etherneti puhul 1214,4 μs, Fast Etherneti puhul 121,44 μs). See on suuruse määramisel oluline puhvermälu võrguseadmeid ja hinnata võrgu ülekoormust.

Preambuli vormingu valik ei ole juhuslik. Asi on selles, et vahelduvate ja nullide jada (101010 ... 10) Manchesteri koodis iseloomustab asjaolu, et sellel on üleminekuid ainult bitivahemike keskel (vt punkt 2.6.3), st. ainult teabe üleminek. Loomulikult on vastuvõtjal lihtne sellist järjestust häälestada (sünkroonida), isegi kui seda mingil põhjusel mõne biti võrra lühendatakse. Preambula (11) kaks viimast ühikubitti erinevad oluliselt jadast 101010 ... 10 (üleminekud ilmuvad ka bitivahemike piirile). Seetõttu saab juba häälestatud vastuvõtja neid hõlpsalt valida ja seeläbi tuvastada kasuliku teabe alguse (kaadri algus).

Etherneti võrgu puhul, mis töötab kiirusega 10 Mbit / s, määratleb standard neli peamist tüüpi võrgusegmente, mis on keskendunud erinevatele teabeedastusvahenditele:

• 10BASE5 (paks koaksiaalkaabel);
• 10BASE2 (õhuke koaksiaalkaabel);
• 10BASE-T (keerdpaar);
• 10BASE-FL (fiiberoptiline kaabel).

Segmendi nimi sisaldab kolme elementi: number 10 tähendab edastuskiirust 10 Mbit / s, sõna BASE tähendab edastamist põhisagedusribas (st ilma kõrgsagedusliku signaali modulatsioonita) ja viimane element- lubatud segmendi pikkus: 5 - 500 meetrit, 2 - 200 meetrit (täpsemalt 185 meetrit) või kommunikatsiooniliini tüüp: T - keerdpaar (inglise keerdpaarist), F - kiudoptiline kaabel (inglise kiudoptilisest ).

Samuti määratletakse standardis Etherneti võrgu puhul, mis töötab kiirusel 100 Mbps (Fast Ethernet), kolme tüüpi segmente, mis erinevad edastusmeediumi tüüpide poolest:

• 100BASE-T4 (keerdpaar);
• 100BASE-TX (keerdpaar);
• 100BASE-FX (kiudoptiline kaabel).

Siin tähistab number 100 edastuskiirust 100 Mbps, täht T keerdpaari jaoks ja täht F kiudoptilise kaabli jaoks. Tüübid 100BASE-TX ja 100BASE-FX on mõnikord kombineeritud nimega 100BASE-X ning 100BASE-T4 ja 100BASE-TX nimega 100BASE-T.

Etherneti seadmete omadusi, aga ka CSMA / CD vahetusjuhtimise algoritmi ja tsüklilise kontrollsumma (CRC) arvutusalgoritmi käsitletakse üksikasjalikumalt hiljem kursuse eriosades. Siinkohal tuleb vaid märkida, et Ethernet -võrk ei erine kirje omaduste ega optimaalsete algoritmide poolest; see on paljude parameetrite poolest madalam kui teised standardvõrgud. Kuid tänu oma võimsale toele, kõrgeimale standardimise tasemele, tohutule hulgale tehniliste vahendite tootmisele eristub Ethernet teistest standardvõrkudest soodsalt ja seetõttu on tavaks võrrelda mis tahes muud võrgutehnoloogiat Ethernetiga.

Etherneti tehnoloogia areng eemaldub algsest standardist. Uute ülekandekandjate ja lülitite kasutamine võib võrgu suurust märkimisväärselt suurendada. Manchesteri koodi (Fast Ethernet ja Gigabit Ethernet) loobumine toob kaasa suurema andmeedastuskiiruse ja vähendab kaablinõudeid. CSMA / CD juhtimismeetodi tagasilükkamine (täisdupleksvahetusrežiimiga) võimaldab oluliselt suurendada töö efektiivsust ja kõrvaldada võrgu pikkuse piirangud. Kuid kõiki uuemaid võrgutüüpe nimetatakse ka Ethernetiks.

Token-Ring võrk

Token-Ring (token ring) võrgu pakkus IBM välja 1985. aastal (esimene võimalus ilmus 1980. aastal). Selle eesmärk oli ühendada kõik IBM -i arvutitüübid. Juba asjaolu, et seda toetab suurim arvutiseadmete tootja IBM, viitab sellele, et sellele tuleb pöörata erilist tähelepanu. Kuid mitte vähem oluline on asjaolu, et Token-Ring on praegu rahvusvaheline standard IEEE 802.5 (kuigi Token-Ring ja IEEE 802.5 vahel on väikesed erinevused). See paneb seda võrkuüks tase olekus Etherneti abil.

Arendaja Token-Ring on usaldusväärne alternatiiv Ethernetile. Kuigi Ethernet asendab nüüd kõik muud võrgud, pole Token-Ring lootusetult vananenud. Selle võrguga on ühendatud üle 10 miljoni arvuti kogu maailmas.

IBM on teinud kõik, et oma võrku võimalikult laialt levitada: üksikasjalik dokumentatsioon avaldati kuni skemaatilised diagrammid adapterid. Selle tulemusena hakkasid paljud ettevõtted, näiteks 3COM, Novell, Western Digital, Proteon jt, adaptereid tootma. Muide, NetBIOS -kontseptsioon töötati välja spetsiaalselt selle võrgu jaoks, aga ka mõne muu IBM -i arvutivõrgu jaoks. Kui varem loodud arvutivõrgus salvestati NetBIOS-programmid adapterisse sisseehitatud kirjutuskaitstud mällu, siis Token-Ring võrgus kasutati juba NetBIOS-i emuleerimisprogrammi. See võimaldas paindlikumalt reageerida riistvara iseärasustele ja säilitada ühilduvus kõrgema taseme programmidega.

Token-Ring võrgustikul on rõnga topoloogia, kuigi see näeb välimuselt pigem välja nagu täht. Selle põhjuseks on asjaolu, et üksikud abonendid (arvutid) ei ole võrguga ühendatud otse, vaid spetsiaalsete jaoturite või mitme jaamaga juurdepääsuseadmete kaudu (MSAU või MAU - Multistation Access Unit). Füüsiliselt moodustab võrk tähtrõnga topoloogia (joonis 7.3). Tegelikkuses on abonendid sellest hoolimata ühendatud rõngasse, st igaüks edastab teavet ühele naabertellijale ja saab teavet teiselt.

Riis. 7.3. Star-ring token-ring võrgu topoloogia

Samal ajal võimaldab jaotur (MAU) konfiguratsiooni tsentraliseerida, katkestada vigased abonendid, jälgida võrku jne. (joonis 7.4). See ei teosta teavet.

Riis. 7.4. Märgirõnga tellijate helistamine jaoturi abil (MAU)

Iga abonendi jaoks kasutatakse jaoturi osana spetsiaalset pagasiruumi haakeseadet (TCU), mis tagab automaatne sisselülitamine abonent rõngasse, kui see on jaoturiga ühendatud ja töötab korralikult. Kui abonent eraldub jaoturist või ebaõnnestub, taastab TCU automaatselt helina terviklikkuse ilma selle abonendi osaluseta. TCU käivitab alalisvoolu signaal (nn fantoomvool), mis pärineb abonendilt, kes soovib ringiga liituda. Abonent saab ka rõngast lahti ühendada ja teha enesekontrolli protseduuri (parempoolne abonent joonisel 7.4). Fantoomvool ei mõjuta mingil viisil infosignaali, kuna rõngas oleval signaalil pole konstantset komponenti.

Konstruktiivselt on rumm autonoomne üksus kümne pistikuga esipaneelil (joonis 7.5).

Riis. 7.5. Token-Ring Hub (8228 MAU)

Kaheksa keskset pistikut (1 ... 8) on ette nähtud abonentide (arvutite) ühendamiseks adapterkaablite või radiaalkaablite abil. Kahte äärmist pistikut: sisend RI (Ring In) ja väljund RO (Ring Out) kasutatakse teiste jaoturitega ühendamiseks spetsiaalsete magistraalkaablite (teekaablid) abil. Saadaval on nii seinale kui ka lauale kinnitamise võimalused.

On nii passiivseid kui ka aktiivseid MAU -sid. Aktiivne jaotur taastab abonendilt tuleva signaali (see tähendab, et see toimib Etherneti jaoturina). Passiivne jaotur ei teosta signaali, vaid lülitab ainult sideliine uuesti.

Võrgu jaotur võib olla ainus (nagu joonisel 7.4), sel juhul on ringis suletud ainult sellega ühendatud abonendid. Väliselt näeb see topoloogia välja nagu täht. Kui võrku on vaja ühendada rohkem kui kaheksa abonenti, siis on mitu jaoturit ühendatud magistraalkaablitega ja moodustavad tähtrõnga topoloogia.

Nagu märgitud, on rõnga topoloogia rõngaskaabli purunemise suhtes väga tundlik. Võrgu vastupidavuse suurendamiseks pakub Token-Ring niinimetatud rõnga voltimisrežiimi, mis võimaldab teil murdepunktist mööda minna.

Tavalises režiimis on jaoturid rõngas ühendatud kahe paralleelkaabliga, kuid teavet edastatakse ainult ühe kaudu (joonis 7.6).

Riis. 7.6. MAU -de kombineerimine tavarežiimis

Kaabli ühekordse kahjustuse (purunemise) korral edastab võrk mõlemat kaablit, vältides seeläbi kahjustatud osa. Samal ajal säilitatakse isegi kontsentraatoritega ühendatud abonentidest möödahiilimise järjekord (joonis 7.7). Tõsi, rõnga kogupikkus suureneb.

Mitme kaablirikke korral jaguneb võrk mitmeks osaks (segmendiks), mis ei ole omavahel ühendatud, kuid jäävad täielikult tööle (joonis 7.8). Maksimaalne osa võrgust jääb ühendatuks, nagu varemgi. Loomulikult ei päästa see enam võrku tervikuna, kuid see võimaldab abonentide korrektsel jaotamisel jaoturite vahel säilitada olulise osa kahjustatud võrgu funktsioonidest.

Mitu jaoturit saab konstruktiivselt ühendada rühmaks, klastriks, mille piires on ka abonendid rõngasse ühendatud. Klastrite kasutamine võimaldab teil suurendada ühe keskusega ühendatud abonentide arvu, näiteks kuni 16 (kui klastris on kaks jaoturit).

Riis. 7.7. Rõnga kokkuvarisemine, kui kaabel on kahjustatud

Riis. 7.8. Rõnga lagunemine mitme kaabli kahjustusega

Alguses kasutati IBM Token-Ring võrgus edastusmeediumina keerdpaari, nii varjestamata (UTP) kui ka varjestatud (STP), kuid siis oli võimalusi nii koaksiaalkaabli kui ka fiiberoptilise kaabli jaoks. FDDI standardis.

Token-Ring võrgu klassikalise versiooni peamised tehnilised omadused:

• IBM 8228 MAU tüüpi jaoturite maksimaalne arv on 12;
• võrgus on maksimaalselt 96 abonenti;
• maksimaalne kaabli pikkus abonendi ja jaoturi vahel - 45 meetrit;
• maksimaalne kaabli pikkus jaoturite vahel - 45 meetrit;
• kõiki jaotureid ühendava kaabli maksimaalne pikkus on 120 meetrit;
• andmeedastuskiirus - 4 Mbit / s ja 16 Mbit / s.

Kõik spetsifikatsioonid põhinevad varjestamata keerdpaarikaabli kasutamisel. Kui kasutatakse erinevat edastusmeediumit, võivad võrgu omadused erineda. Näiteks varjestatud keerdpaaride (STP) kasutamisel saab abonentide arvu suurendada 260 -ni (96 asemel), kaabli pikkust - kuni 100 meetrit (45 asemel), jaoturite arvu - kuni 33, ja rummu ühendava rõnga kogupikkus - kuni 200 meetrit ... Kiudoptiline kaabel võimaldab pikendada kaabli pikkust kuni kahe kilomeetrini.

Teabe edastamiseks Token-Ringis kasutatakse kahefaasilist koodi (täpsemalt selle versiooni koos kohustusliku üleminekuga bittide intervalli keskel). Nagu iga tähe topoloogia puhul, pole vaja täiendavat elektrikatkestust ega välist maandust. Läbirääkimisi teostab võrguadapterite ja jaoturite riistvara.

Token-Ring kaablid kasutavad RJ-45 (varjestamata keerdpaar) pistikuid, MIC ja DB9P pistikuid. Kaabli juhtmed ühendavad pistikute samad tihvtid (see tähendab, et kasutatakse nn sirgeid kaableid).

Token-Ring võrk klassikalises versioonis on Etherneti võrgust madalam nii lubatud suuruse kui ka maksimaalse abonentide arvu poolest. Edastuskiiruse osas on praegu Token-Ring versioonid 100 Mbps (High Speed ​​Token-Ring, HSTR) ja 1000 Mbps (Gigabit Token-Ring). Token-Ringit toetavad ettevõtted (sealhulgas IBM, Olicom, Madge) ei kavatse oma võrgust loobuda, pidades seda Etherneti vääriliseks konkurendiks.

Võrreldes Etherneti riistvaraga on Token-Ring riistvara märgatavalt kallim, kuna see kasutab keerukamat vahetusjuhtimise meetodit, seega pole Token-Ring võrk nii laialt levinud.

Kuid erinevalt Ethernetist säilitab Token-Ring võrk kõrge koormustaseme palju paremini (üle 30-40%) ja tagab garanteeritud juurdepääsu aja. See on vajalik näiteks tööstusvõrkudes, kus välisele sündmusele reageerimise hilinemine võib põhjustada tõsiseid õnnetusi.

Token-Ring võrk kasutab klassikalist token-juurdepääsu meetodit, see tähendab, et ring liigub pidevalt ringi ümber, millele abonendid saavad oma andmepaketid kinnitada (vt joonis 7.8). See tähendab selle võrgu sellist olulist eelist nagu konfliktide puudumine, kuid on ka puudusi, eelkõige vajadust kontrollida märgi terviklikkust ja võrgu toimimise sõltuvust igast abonendist (tõrke korral) , tuleb tellija ringist välja jätta).

Maksimaalne pakettide edastamise aeg Token-Ringis on 10 ms. Maksimaalse arvu 260 abonendi korral on rõnga täielik tsükkel 260 x 10 ms = 2,6 s. Selle aja jooksul saavad kõik 260 tellijat oma paketid üle kanda (kui neil muidugi midagi üle kanda on). Selle aja jooksul jõuab tasuta marker kindlasti iga tellijani. See intervall on ka Token-Ring juurdepääsu aja ülemine piir.

Iga võrgutellija (selle võrguadapter) peab täitma järgmisi funktsioone:

• edastusvigade tuvastamine;
• võrgu konfiguratsiooni juhtimine (võrgu taastamine teda rõngas eelneva abonendi rikke korral);
• võrgus kasutatavate arvukate ajasuhete kontroll.

Funktsioonide suur hulk muidugi raskendab ja suurendab võrguadapteri riistvara maksumust.

Märgi terviklikkuse kontrollimiseks võrgus kasutatakse ühte abonentidest (nn aktiivne monitor). Samal ajal ei erine selle riistvara teistest, kuid tarkvara jälgib võrgus olevaid ajasuhteid ja genereerib vajadusel uue markeri.

Aktiivne monitor täidab järgmisi funktsioone:

• laseb marker rõngasse töö alguses ja kui see kaob;
• teavitab regulaarselt (iga 7 sekundi järel) oma kohalolekust spetsiaalse juhtimispaketiga (AMP - Active Monitor Present);
• eemaldab rõngast paketi, mida selle saatnud abonent ei kustutanud;
• jälgib lubatud pakettide edastusaega.

Aktiivne monitor valitakse võrgu lähtestamisel; see võib olla iga võrgu arvuti, kuid reeglina saab sellest esimene võrguga ühendatud abonent. Aktiivseks monitoriks saanud abonent lisab võrku oma puhver (nihkeregister), mis garanteerib, et marker mahub rõngasse ka minimaalse helinapikkusega. Selle puhvri suurus on 24 bitti 4 Mbps ja 32 bitti 16 Mbps.

Iga abonent jälgib pidevalt, kuidas aktiivmonitor oma ülesandeid täidab. Kui aktiivmonitor mingil põhjusel ebaõnnestub, aktiveeritakse spetsiaalne mehhanism, mille kaudu kõik teised abonendid (varu-, varumonitorid) otsustavad uue aktiivse monitori määramise üle. Selleks edastab abonent, kes tuvastab aktiivse monitori rikke, ringhäälingu kaudu MAC -aadressiga kontrollpaketi (token request paketi). Iga järgnev abonent võrdleb paketi MAC -aadressi omaga. Kui tema enda aadress on väiksem, edastab ta paketi muutmata kujul. Kui rohkem, siis määrab see paketis oma MAC -aadressi. Aktiivne monitor on abonent, kelle MAC -aadressi väärtus on kõrgem kui teistel (ta peab kolm korda oma MAC -aadressiga paketi tagasi saama). Aktiivse monitori rikke märk on selle suutmatus täita ühte loetletud funktsioonidest.

Võrgumärk Token-Ring on kontrollpakett, mis sisaldab ainult kolme baiti (joonis 7.9): algse eraldaja bait (SD), juurdepääsukontrolli bait (AC) ja lõpu eraldaja bait (ED). Kõik need kolm baiti on samuti infopaketis, kuigi nende funktsioonid markeris ja paketis on mõnevõrra erinevad.

Ees- ja lõpp -eraldajad ei ole ainult nullide ja üksikute jada, vaid sisaldavad eriliigilisi signaale. Seda tehti nii, et eraldajaid ei saaks segi ajada teiste pakettbaitidega.

Riis. 7.9. Token-Ring Token Format

Esialgne SD-eraldaja sisaldab nelja mittestandardset bitivahemikku (joonis 7.10). Kaks neist, tähistatud J -ga, esindavad madalat signaali taset kogu bittide intervalli jooksul. Ülejäänud kaks bitti, mis on tähistatud K -ga, tähistavad kõrge signaali taset kogu bitivahemiku kohta. On selge, et vastuvõtja tuvastab sellised ajastusrikked kergesti. Bitte J ja K ei saa kunagi kuvada kasuliku teabe vahel.

Riis. 7.10. Juhtivad (SD) ja lõpu (ED) eraldajate vormingud

Lõplik eraldaja ED sisaldab ka nelja eribitti (kaks J -bitti ja kaks K -bitti), samuti kahte ühte bitti. Lisaks sisaldab see ka kahte infobitti, mis on tähenduslikud ainult teabepaketi osana:

• Bitt I (vahepealne) on vahepaketi märk (1 vastab esimesele ahelas või vahepaketis, 0 - viimasele ahelas või üksikule paketile).
• B (viga) on märk tuvastatud veast (0 vastab vigade puudumisele, 1 nende olemasolule).

Juurdepääsukontrolli (AC) bait on jagatud neljaks väljaks (joonis 7.11): prioriteediväli (kolm bitti), markerbitt, monitoribitt ja reserveerimisväli (kolm bitti).

Riis. 7.11. Juurdepääsu juhtimise baitivorming

Prioriteedibittid (väli) võimaldavad abonendil määrata oma pakettidele või märgile prioriteedi (prioriteet võib olla vahemikus 0 kuni 7, kusjuures 7 on kõrgeim prioriteet ja 0 on madalaim). Tellija saab oma paketi markerile kinnitada ainult siis, kui tema enda prioriteet (tema pakettide prioriteet) on sama või kõrgem kui märgi prioriteet.

Markeri bitt määrab, kas pakett on markerile kinnitatud või mitte (üks vastab pakendita markerile, null - paketiga markerile). Monitori bitt, mis on seatud ühele, näitab, et aktiivne monitor edastas selle markeri.

Broneerimisbittid (väli) võimaldavad tellijal reserveerida õiguse võrku veelgi haarata, st teenindusjärjekorda seada. Kui abonendi prioriteet (tema pakettide prioriteet) on suurem kui broneerimisvälja praegune väärtus, siis saab ta sinna kirjutada oma prioriteedi eelmise asemel. Pärast ringis ringi liikumist registreeritakse broneerimisväljale kõigi tellijate kõrgeim prioriteet. Broneerimisvälja sisu sarnaneb prioriteedivälja sisuga, kuid näitab tulevast prioriteeti.

Prioriteedi- ja reserveerimisväljade kasutamise tulemusena pääsevad võrgule juurde ainult abonendid, kellel on edastamiseks kõige kõrgema prioriteediga paketid. Madalama prioriteediga pakette esitatakse ainult siis, kui kõrgema prioriteediga paketid on ammendatud.

Infopaketi (kaadri) Token-Ring vorming on näidatud joonisel fig. 7.12. Lisaks alguse ja lõpu eraldajatele ning juurdepääsukontrolli baidile sisaldab see pakett ka pakettide juhtimise baiti, vastuvõtja ja saatja võrguaadresse, andmeid, kontrollsummat ja paketi oleku baiti.

Riis. 7.12. Token-Ring võrgu pakett (kaader) vorming (väljade pikkus on antud baitides)

Paketi (kaadri) väljade eesmärk.

• Juht -eraldaja (SD) on paketi algus, vorming on sama mis markeril.
• Juurdepääsukontrolli (AC) bait on sama vorminguga nagu märk.
• Pakettide juhtimise bait (FC - Frame Control) määrab paketi (kaadri) tüübi.
• Paketi kuuebaidised lähte- ja sihtkoha MAC-aadressid on 4. peatükis kirjeldatud standardvormingus.
• Andmeväli (Data) sisaldab edastatavaid andmeid (infopaketis) või vahetuse juhtimiseks vajalikku teavet (kontrollpaketis).
• Kaadrikontrolli järjestuse (FCS) väli on 32-bitine tsükliline pakettide kontrollsumma (CRC).
• Lõppseparaator (ED), nagu ka marker, näitab paketi lõppu. Lisaks määrab see kindlaks, kas antud pakett on edastatud pakettide jadas vahe- või lõplik ning sisaldab ka pakettvea märki (vt joonis 7.10).
• Paketi oleku bait (FS - Frame Status) ütleb, mis antud paketiga juhtus: kas vastuvõtja nägi seda (st kas määratud aadressiga vastuvõtja on olemas) ja kopeeritud vastuvõtja mällu. Sellest teab paki saatja, kas pakett jõudis sihtkohta ja vigadeta või tuleb see uuesti edastada.

Tuleb märkida, et ühes paketis edastatavate andmete suurem lubatud suurus võrreldes Etherneti võrguga võib olla määrav tegur võrgu jõudluse suurendamisel. Teoreetiliselt võib edastuskiiruste 16 Mbit / s ja 100 Mbit / s puhul andmevälja pikkus ulatuda isegi 18 Kbaiti, mis on suurte andmemahtude edastamisel hädavajalik. Kuid isegi kiirusega 4 Mbps pakub Token-Ring sageli märgi juurdepääsu tõttu kiiremat tegelikku edastuskiirust kui Ethernet (10 Mbps). Token-Ringi eelis on eriti märgatav suurte koormuste korral (üle 30–40%), kuna sel juhul nõuab CSMA / CD-meetod korduvate konfliktide lahendamiseks palju aega.

Tellija, kes soovib paketti edastada, ootab tasuta märgi saabumist ja jäädvustab selle. Jäädvustatud marker muudetakse teabepaketi raamiks. Seejärel edastab abonent teabepaketi ringile ja ootab selle tagasitulekut. Seejärel vabastab ta märgi ja saadab selle võrku tagasi.

Lisaks tokenile ja tavalisele paketile saab Token-Ring võrgus edastada spetsiaalse juhtimispaketi, mis on mõeldud edastamise katkestamiseks (katkesta). Seda saab saata igal ajal ja kõikjal andmevoos. See pakett koosneb kahest ühebaidisest väljast - kirjeldatud vormingu esialgsed (SD) ja lõplikud (ED) eraldajad.

Huvitav on see, et Token-Ring (16 Mbps ja kiirem) kiirem versioon kasutab niinimetatud varajase tokeni vabastamise (ETR) meetodit. See väldib võrgu üldkulusid, kui andmepakett saadetakse tagasi saatjale.

ETR -meetod taandub asjaolule, et kohe pärast märgi külge kinnitatud paketi edastamist väljastab iga abonent võrku uue tasuta märgi. Teised abonendid saavad hakata oma pakette edastama kohe pärast eelmise abonendi paketi lõppu, ootamata, kuni ta lõpetab kogu võrgu rõnga läbimise. Selle tulemusel võib võrgus korraga olla mitu paketti, kuid alati ei ole rohkem kui üks tasuta žetoon. See torujuhe on eriti tõhus kaugliinidel, millel on märkimisväärne leviku viivitus.

Kui abonent on jaoturiga ühendatud, teostab ta autonoomse enesekontrolli ja kaablitesti (see ei lülitu ringis veel sisse, kuna puudub fantoomvoolu signaal). Abonent saadab endale hulga pakette ja kontrollib nende läbipääsu õigsust (tema sisend on TCU -ga otse ühendatud tema väljundiga, nagu on näidatud joonisel 7.4). Pärast seda kaasab abonent end rõngasse, saates fantoomvoolu. Sisselülitamise hetkel võib rõnga kaudu edastatav pakett olla rikutud. Seejärel seadistab abonent sünkroonimise ja kontrollib võrgus aktiivset monitori. Kui aktiivset monitori pole, alustab tellija võistlust õiguse saamiseks. Seejärel kontrollib abonent ringis oma aadressi ainulaadsust ja kogub teavet teiste tellijate kohta. Pärast seda saab temast võrgu kaudu vahetuses täieõiguslik osaleja.

Vahetuse käigus jälgib iga abonent eelmise abonendi tervist (ringis). Kui ta kahtlustab eelmise abonendi rikkeid, alustab ta helina automaatset taastamist. Spetsiaalne juhtimispakett (poi) käsib eelmisel tellijal teha enesetesti ja võimaluse korral ringist lahti ühendada.

Token-Ring võrk näeb ette ka sildade ja lülitite kasutamist. Neid kasutatakse suure rõnga jagamiseks mitmeks rõngaosaks, mis võivad omavahel pakette vahetada. See võimaldab teil vähendada iga segmendi koormust ja suurendada igale abonendile antava aja osa.

Selle tulemusena on võimalik moodustada hajutatud rõngas, see tähendab mitme rõnga segmendi ühendamine üheks suureks selgroogrõngaks (joonis 7.13) või tähtrõngaskonstruktsiooniks, millel on kesklüliti, millega rõnga segmendid on ühendatud (joonis 7). 7.14).

Riis. 7.13. Segmendi ühendamine pagasiruumi rõnga abil sildade abil

Riis. 7.14. Segmendi liitmine kesklülitiga

Arcnet -võrk (või ARCnet inglise lisatud ressursside arvutivõrgust, arvutivõrkühendatud ressursid) on üks vanimaid võrke. Selle töötas välja Datapoint Corporation juba 1977. Selle võrgu jaoks pole rahvusvahelisi standardeid, ehkki just teda peetakse sümboolse juurdepääsu meetodi esivanemaks. Vaatamata standardite puudumisele oli Arcnet -võrk kuni viimase ajani (aastatel 1980–1990) populaarne, isegi konkureerides tõsiselt Ethernetiga. Suur hulk ettevõtteid (näiteks Datapoint, Standard Microsystems, Xircom jne) on seda tüüpi võrkude jaoks seadmeid tootnud. Kuid nüüd on Arcneti seadmete tootmine praktiliselt lõppenud.

Arcnet -võrgu peamiste eeliste hulgas Ethernetiga võrreldes on piiratud juurdepääsuaeg, side kõrge usaldusväärsus, lihtne diagnostika ja adapterite suhteliselt madal hind. Võrgu kõige olulisemate puuduste hulka kuuluvad madal kiirus teabe edastamine (2,5 Mbit / s), aadressisüsteem ja pakettvorming.

Teabe edastamiseks Arcneti võrgus kasutatakse üsna haruldast koodi, milles loogiline vastab kahele impulssile bitivahemiku jooksul ja loogiline null vastab ühele impulssile. Ilmselgelt on see iseenesest ajastav kood, mis nõuab isegi rohkem kaabli ribalaiust kui isegi Manchesteri oma.

Võrgu edastusmeediumina kasutatakse näiteks RG-62A / U kaubamärgiga koaksiaalkaablit, mille iseloomulik takistus on 93 oomi. Keerpaarivalikuid (varjestatud ja varjestamata) ei kasutata laialdaselt. Kiudoptilisi võimalusi on pakutud, kuid ka need pole Arcnetit salvestanud.

Topoloogiana kasutab Arcnet-võrk klassikalist bussi (Arcnet-BUS) ja passiivset tähte (Arcnet-STAR). Tähes kasutatakse rummu. Bussi ja tähesegmente on võimalik ühendada puude topoloogiaks jaoturite abil (nagu Ethernetis). Peamine piirang on see, et topoloogias ei tohiks olla suletud teid (silmuseid). Teine piirang: jaoturitega ahelaga segmentide arv ei tohi olla suurem kui kolm.

Rummu on kahte tüüpi:

• Aktiivsed kontsentraatorid (taastavad sissetulevate signaalide kuju ja võimendavad neid). Sadamate arv on 4 kuni 64. Aktiivseid jaotureid saab omavahel ühendada (kaskaadida).
• Passiivsed jaoturid (lihtsalt segage sissetulevad signaalid ilma võimenduseta). Sadamate arv on 4. Passiivseid jaotureid ei saa omavahel ühendada. Nad saavad linkida ainult aktiivseid jaotureid ja / või võrguadaptereid.

Bussisegmente saab ühendada ainult aktiivsete jaoturitega.

Samuti on kahte tüüpi võrguadaptereid:

• Kõrge impedantsiga (siin) kasutamiseks bussisegmentides:
• Madaltakistus (täht), mis on mõeldud kasutamiseks passiivses tähes.

Madala takistusega adapterid erinevad suure takistusega adapteritest selle poolest, et need sisaldavad 93-oomiseid sobivaid terminaatoreid. Nende kasutamisel pole välist heakskiitu vaja. Siinisegmentides saab väikese impedantsiga adaptereid kasutada bussi lõpetamise lõpp -adapteritena. Kõrge impedantsiga adapterid vajavad väliseid 93 oomi terminaatoreid. Mõnel võrguadapteril on võimalus lülituda kõrge takistusega olekust madala takistusega olekusse, nad saavad töötada nii siinis kui ka tähes.

Seega on Arcneti võrgu topoloogia järgmine (joonis 7.15).

Riis. 7.15. Arcnet -võrgu topoloogia siinitüüp (B - adapterid bussis töötamiseks, S - adapterid tähega töötamiseks)

Arcneti võrgu peamised tehnilised omadused on järgmised.

• Ülekandekeskkond - koaksiaalkaabel, keerdpaar.
• Võrgu maksimaalne pikkus on 6 kilomeetrit.
• Maksimaalne kaabli pikkus abonendist passiivse jaoturini on 30 meetrit.
• Maksimaalne kaabli pikkus abonendist aktiivse jaoturini on 600 meetrit.
• Kaabli maksimaalne pikkus aktiivsete ja passiivsete jaoturite vahel on 30 meetrit.
• Kaabli maksimaalne pikkus aktiivsete jaoturite vahel on 600 meetrit.
• Maksimaalne abonentide arv võrgus on 255.
• Bussilõigu maksimaalne tellijate arv on 8.
• Minimaalne kaugus bussis olevate abonentide vahel on 1 meeter.
• Bussilõigu maksimaalne pikkus on 300 meetrit.
• Andmeedastuskiirus on 2,5 Mbps.

Keeruliste topoloogiate loomisel on vaja tagada, et signaalide levimise viivitus abonentide vahel võrgus ei ületaks 30 μs. Signaali maksimaalne sumbumine kaablis sagedusel 5 MHz ei tohiks ületada 11 dB.

Arcneti võrk kasutab token-juurdepääsu meetodit (õiguste üleandmine), kuid see erineb veidi Token-Ring'i omast. See meetod on kõige lähemal standardis IEEE 802.4 esitatud meetodile. Selle meetodiga tellijate toimingute jada:

1. Tellija, kes soovib edastada, ootab märgi saabumist.

2. Pärast märgi saamist saadab ta teabe edastamise taotluse vastuvõtvale abonendile (küsib, kas vastuvõtja on valmis oma paketti vastu võtma).

3. Vastuvõtja, olles päringu kätte saanud, saadab vastuse (kinnitab oma valmisolekut).

4. Olles saanud kinnituse valmisoleku kohta, saadab abonent-saatja oma paketi.

5. Paketi vastuvõtmisel saadab vastuvõtja paketi kinnituse.

6. Saatja, olles saanud kinnituse pakettide vastuvõtmise kohta, lõpetab oma suhtlusseansi. Pärast seda edastatakse žetoon järgmisele abonendile võrguaadresside kahanevas järjekorras.

Seega edastatakse pakett sel juhul ainult siis, kui on kindel vastuvõtja valmisolek seda vastu võtta. See suurendab oluliselt käigukasti töökindlust.

Nagu Token-Ringil, kõrvaldatakse ka Arcnetis konfliktid täielikult. Nagu iga sümboolne võrk, hoiab Arcnet koormust hästi ja garanteerib võrgule juurdepääsu aja (erinevalt Ethernetist). Kõigi abonentide edasi -tagasi koguaeg markeri järgi on 840 ms. Sellest lähtuvalt määrab sama intervall võrgu juurdepääsuaja ülemise piiri.

Märgi moodustab spetsiaalne abonent - võrgukontroller. See on minimaalse (null) aadressiga abonent.

Kui tellija ei saa 840 ms jooksul tasuta žetooni, saadab ta võrku pika bitijada (et tagada kahjustatud vana märgi hävitamine). Pärast seda viiakse läbi võrgu jälgimise ja (vajadusel) uue kontrolleri määramise protseduur.

Arcneti paketi suurus on 0,5 KB. Lisaks andmeväljale sisaldab see ka 8-bitiseid vastuvõtja ja saatja aadresse ning 16-bitist tsüklilist kontrollsummat (CRC). Selline väike pakett ei ole võrgu kaudu suure liiklusmahu korral eriti mugav.

Arcneti võrguadapterid erinevad teistest võrguadapteritest selle poolest, et neil tuleb lülitite või hüppajate abil määrata oma võrguaadress (neid võib olla 255, kuna ringhäälingurežiimis kasutatakse võrgus viimast, 256. aadressi). Iga võrguaadressi ainulaadsuse kontrollimine on täielikult võrgukasutajate kohustus. Uute abonentide ühendamine muutub samal ajal üsna keeruliseks, kuna on vaja määrata aadress, mida pole veel kasutatud. 8-bitise aadressivormingu valik piirab võrgu abonentide arvu 255-ni, millest ei pruugi suurettevõtetele piisata.

Selle tulemusena viis see kõik Arcneti võrgustiku peaaegu täieliku loobumiseni. Arcnet -võrgu versioone oli 20 Mbit / s, kuid neid ei levitatud laialdaselt.

Artiklid, mida lugeda:

Loeng 6: Standard Ethernet / Fast Ethernet segmendid

Töö eesmärgid

Selle töö eesmärk on uurida Etherneti ja Fast Etherneti tehnoloogiate põhimõtteid ning meetodite praktilist väljatöötamist Fast Etherneti tehnoloogia alusel ehitatud võrgu jõudluse hindamiseks.

Teoreetiline teave

Etherneti tehnoloogia. Etherneti spetsifikatsiooni pakkusid välja 1980. aastal DEC, Intel ja Xerox (DIX) ning veidi hiljem põhines see standardil IEEE 802.3.

Ethernet vl.O ja Ethernet v2.0 esimesed versioonid kasutasid edastusmeediumina ainult koaksiaalkaablit. Standard IEEE 802.3 lubab edastusmeediumina kasutada ka keerdpaari ja kiudoptilist. 1000 Mbit / s) 1999. aasta sügisel võeti kasutusele standard IEEE 802.3ab - Gigabit Ethernet 5. kategooria keerdpaaril.

Etherneti märgistuses (10BASE2, 100BASE-TX jne) tähistab esimene element andmeedastuskiirust Mbps; teine ​​BASEB tähendab, et kasutatakse otsest (moduleerimata) edastust; kolmas element B tähistab kaabli pikkuse ümardatud väärtust sadades meetrites B (10BASE2 - 185 m, 10BASE5 - 500 m) või ülekandekandja tüüpi (T, TX, T2, B T4 - keerdpaar; FX, FL , FB, SX ja LX - kiudoptilised; CX - twinax kaabel Gigabit Etherneti jaoks).

Etherneti keskmes on Operaatori kuulamine ja kokkupõrke tuvastamine Mitme meedia juurdepääs - CSMA / CD

• (Vedaja Mõistlik mitme juurdepääsuga ja kokkupõrke tuvastamisega), mida rakendavad iga võrgusõlme adapterid riistvara või püsivara tasemel:
• kõigil adapteritel on keskmise juurdepääsuga seade (MAU) - transiiver, mis on ühendatud ühise (jagatud) andmeedastusmeediumiga;
• iga sõlme adapter kuulab enne teabe edastamist liini, kuni pole signaali (kandjat);
• adapter genereerib seejärel kaadri, mis algab sünkroonimise preambuliga, millele järgneb isesünkroonimise (Manchesteri) binaarne andmevoog;
• teised sõlmed võtavad saadetud signaali vastu, sünkroonivad preambuliga ja dekodeerivad selle bittide jadaks;
• raamiülekande lõppu määrab vastuvõtja B, tuvastades, et kandjat pole;
• avastamise korral kokkupõrked(kahe signaali kokkupõrge erinevatest sõlmedest) lõpetavad edastavad sõlmed kaadri edastamise, misjärel pärast juhuslikku ajavahemikku (kumbki läbi oma) viivad nad pärast liini vabastamist läbi korduva ülekandekatse; järgmise rikke korral tehakse järgmine katse (ja nii kuni 16 korda) ja viivitusintervall B suureneb;
• vastuvõtja tuvastab kokkupõrke mittestandardsel kaadripikkusel B, mis ei saa olla väiksem kui 64 baiti, välja arvatud preambul;
• kaadrite vahel peab olema ajavahe ( kaadritevaheline või pakettidevaheline vahe, IPG - pakettidevaheline tühimik) kestus B 9,6 μs - sõlmel ei ole õigust alustada edastamist varem kui vahemikus B IPG, pärast kandja kadumise hetke määramist.

Määratlus 1. Kokkupõrke domeen- sõlmede rühm, mis on ühendatud ühise ülekandekandjaga (kaablid ja repiiterid).

Kokkupõrke domeeni pikkust piirab signaali levimisaeg üksteisest kõige kaugemate sõlmede vahel.

Määratlus 2. Kokkupõrke domeeni läbimõõt- kahe üksteisest kõige kaugema klemmseadme vaheline kaugus.

Määratlus 3. Bittide intervall- ühe bitti edastamiseks kuluv aeg.

Bittide intervall Ethernetis (kiirusel 10 Mbps) on 0,1 µs.

Kiire Etherneti tehnoloogia. Fast Etherneti tehnoloogia puhul on bittide intervall 0,01 µs, mis suurendab andmeedastuskiirust kümnekordselt. Samal ajal jäid kaadrivorming, kaadrisse kantud andmete hulk ja andmeedastuskanalile juurdepääsu mehhanism Ethernetiga võrreldes muutumatuks.

Kiire Ethernet kasutab andmeedastusmeediumit kiirusel 100 Mbit / s, mis on IEEE 802.3u spetsifikatsioonis tähistatud kui "100BASE-T4" ja "100BASE-TX" (keerdpaar); "100BASE-FX" ja "100BASE-SX" (kiudoptilised).

Võrgustiku loomise reeglid

Kiire Etherneti võrgu esimene mudel. Mudel on tegelikult reeglite kogum võrgu loomiseks (tabel L.1):

• - iga keerdpaaride segmendi pikkus peab olema väiksem kui 100 m;
• - iga kiudoptilise segmendi pikkus peab olema väiksem kui 412 m;
• - kui kasutatakse MP (meediumist sõltumatu liides) kaableid, peavad need olema väiksemad kui 0,5 m;
• - MP -kaabli tekitatud viivitusi ei võeta võrgu ajaliste parameetrite hindamisel arvesse, kuna need on lõppseadmete (terminalide) ja kordajate põhjustatud viivituste lahutamatu osa.

Tabel L. 1

Suurim lubatud kokkupõrke domeeni läbimõõt Fast Ethernetis

Standard määratleb kaks repiiterite klassi:

• I klassi repiiterid muudavad sisendsignaalid B digitaalseks vormiks ja kodeerivad edastamisel digitaalsed andmed B uuesti füüsilisteks signaalideks; signaali muundamine repiiteris nõuab mõnda aega, seega on kokkupõrkepiirkonnas lubatud ainult üks I klassi repiiter;
• II klassi repiiterid edastavad vastuvõetud signaale koheselt ilma igasuguse teisendamiseta, seetõttu saab nendega samu andmekodeerimismeetodeid kasutades ühendada ainult segmente; ühes kokkupõrkevaldkonnas ei saa kasutada rohkem kui kahte II klassi repiiterit.

Kiire Etherneti võrgu teine ​​mudel. Teine mudel sisaldab võrgu ajaparameetrite arvutuste jada andmevahetuse pooldupleksrežiimis. Kokkupõrke domeeni läbimõõtu ja selles olevate segmentide arvu piirab topeltkäibe aeg, mis on vajalik kokkupõrke avastamise ja lahendamise mehhanismi õigeks toimimiseks (tabel L.2).

Tabel L2

Kiire Etherneti võrgukomponentide ajalised viivitused

Topeltkäibe aeg arvutatakse halvima (signaali levimise mõttes) tee jaoks kahe kokkupõrkeala sõlme vahel. Arvutamine toimub segmentide, kordajate ja klemmide ajaliste viivituste summeerimisega.

Topeltkäibe aja arvutamiseks korrutage segmendi pikkus vastava segmendi konkreetse topeltkäibe ajaga. Pärast halvima juhtumitee kõikide segmentide edasi-tagasi aegade määramist lisage neile lõpp-punkti paari ja kordajate poolt lisatud latentsusaeg. Ettenägematute viivituste arvessevõtmiseks on soovitatav saadud tulemusele lisada veel 4 bitivahemikku (bi) V ja võrrelda tulemust numbriga 512. Kui tulemus ei ületa 512 bi, loetakse võrk toimivaks.

Näide kiire Etherneti võrgu konfiguratsiooni arvutamiseks. Joonisel fig. L.28 näitab kiire Etherneti võrgu ühe suurima lubatud konfiguratsiooni näidet.

Riis. L.28. Näide kehtiva kiire Etherneti võrgu konfiguratsioonist

Kokkupõrke domeeni läbimõõt arvutatakse segmentide A (100 m), B (5 m) ja C (100 m) pikkuste summana ning see on võrdne 205 m. B -kordajaid ühendava segmendi pikkus võib olema üle 5 m, kui kokkupõrkeala läbimõõt ei ületa selle konfiguratsiooni lubatud piirmäära. Lülitit (lülitusjaama), mis on võrgu osa (vt joonis L.28), loetakse lõppseadmeks, kuna kokkupõrked seda ei levita. Seetõttu ühendab seda ühendav 2-kilomeetrine kiudoptilise kaabli segment lüliti ruuteriga (ruuteriga), ei võeta Fast Etherneti võrgu põrkedomeeni läbimõõdu arvutamisel arvesse. Võrk vastab esimese mudeli reeglitele.

Nüüd kontrollime seda teise mudeli abil. Kõige halvemad teed kokkupõrke domeenis on DTE1 -lt DTE2 -le ja DTE1 -lt lülitusjaamani. Mõlemad teed koosnevad kolmest keerdpaarist segmendist, mis on ühendatud kahe II klassi repiiteriga. Kahe segmendi maksimaalne lubatud pikkus on 100 m. Kordajaid ühendava segmendi pikkus on 5 m.

Oletame, et kõik kolm vaadeldavat segmenti on 100BASE-TX segmendid ja kasutavad 5. kategooria keerdpaarkaablit. LZ näitab topeltkäibe aja väärtusi vaadeldud radade puhulB (vt joonis L.28). Lisades selle tabeli teise veeru numbrid, saame 511,96 bi - see on halvima tee topeltkäibe aeg.

Tabel L.Z

Võrgu topeltkäibe aeg Kiire Ethernet

Tuleb märkida, et sel juhul ei ole ohutusvaru 4 bi, kuna selles näites kasutatakse viivituste B halvimaid väärtusi (vt tabel L.2). FastB Etherneti komponentide tegelik ajastus võib paremuse poole varieeruda.

Ülesanne täita

100-bitise kiire Etherneti võrgu jõudlust tuleb hinnata vastavalt esimesele ja teisele mudelile. Võrgukonfiguratsioonid on toodud tabelis. L.4. Võrgu topoloogia on näidatud joonisel fig. L. 29-L.ZO.

Tabel L.4

Töövalikud

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

	1. segment	2. segment	3. segment	4. segment	5. segment	6. segment
	YUOVABE-TX, 15 m	YUOVABE-TX, 5 m	YUOVAEE-TX, 5 m	100V ABE-EX, 400 m	YUOVABE-TX, 10 m	YUOVABE-TX, 4 m
	YUOVABE-TX, 60 m	YUOVABE-TX, 95 m	YUOVABE-TX, 10 m	YUOVABE-TX, 10 m	YUOVABE-TX, 90 m	YUOVABE-TX, 95 m

Riis. L.29. Võrgu topoloogia 1

Riis. L. 30. Võrgu topoloogia 2

Kiire Ethernet

Kiire Ethernet - 26. oktoobril 1995 ametlikult vastu võetud IEEE 802.3 u spetsifikatsioon määratleb protokollistandardi lingi kiht võrkude jaoks, mis töötavad nii vasest kui ka fiiberoptilistest kaablitest kiirusega 100 Mb / s. Uus spetsifikatsioon on IEEE 802.3 Etherneti standardi järeltulija, kasutades sama kaadrivormingut, CSMA / CD meediumipääsumehhanismi ja tähe topoloogiat. Areng on puudutanud mitmeid füüsilise kihi rajatiste konfiguratsiooni elemente, mis võimaldasid seda suurendada läbilaskevõime, sealhulgas kasutatud kaabli tüübid, segmentide pikkus ja jaoturite arv.

Kiire Etherneti struktuur

Kiire Etherneti elementide toimimise paremaks mõistmiseks ja interaktsiooni mõistmiseks vaadake joonist 1.

Joonis 1. Kiire Etherneti süsteem

Loogilise lingi juhtimise (LLC) alamkiht

IEEE 802.3 u spetsifikatsioon jagab lingi kihi funktsioonid kaheks alamkihiks: loogilise lingi juhtimiseks (LLC) ja keskmise juurdepääsuga kihiks (MAC), mida käsitletakse allpool. LLC, mille funktsioonid on määratletud standardis IEEE 802.2, pakub tegelikult sidet kõrgema taseme protokollidega (näiteks IP või IPX), pakkudes erinevaid sideteenuseid:

• Teenus ilma ühenduse loomise ja kättesaamistõendita. Lihtne teenus, mis ei taga voogude juhtimist ega veakontrolli ega garanteeri andmete õiget edastamist.
• Ühendusele orienteeritud teenus. Absoluutselt usaldusväärne teenus, mis tagab andmete korrektse edastamise, luues ühenduse vastuvõtvasüsteemiga enne andmeedastuse algust ning kasutades veakontrolli ja andmevoo juhtimismehhanisme.
• Ühenduseta teenus koos kinnitustega. Mõõdukalt keeruline teenus, mis kasutab kohaletoimetamise tagamiseks kinnitussõnumeid, kuid ei loo ühendusi enne andmete saatmist.

Edastavas süsteemis kapseldatakse esmalt allavoolu andmed võrgukihi protokollist LLC alamkihi poolt. Standard nimetab neid protokolli andmeüksuseks (PDU). Kui PDU antakse üle MAC -alamkihile, kus see on uuesti päise ja postitatud teabe raamitud, saab seda tehniliselt sellest hetkest alates kaadriks nimetada. Etherneti paketi puhul tähendab see, et 802.3 kaader sisaldab lisaks võrgukihi andmetele kolmebaidist LLC päist. Seega vähendatakse maksimaalset lubatud andmepikkust igas paketis 1500 -lt 1497 baidini.

LLC päis koosneb kolmest väljast:

Mõnel juhul mängivad LLC -i raamid võrgusuhtlusprotsessis väikest rolli. Näiteks võrgus, mis kasutab koos teiste protokollidega TCP / IP -d, võib LLC ainus ülesanne olla lubada 802.3 kaadril sisaldada SNAP -päist, nagu näiteks etüüp, mis näitab võrgukihi protokolli, millele kaader tuleks saata. Sel juhul kasutavad kõik LLC PDU -d nummerdamata teabevormingut. Teised kõrgema taseme protokollid nõuavad aga LLC-lt täpsemat teenust. Näiteks NetBIOS-seansid ja mitmed NetWare-protokollid kasutavad LLC-le suunatud ühendusteenuseid laiemalt.

SNAP päis

Vastuvõttev süsteem peab määrama, milline võrgukihi protokollidest peaks sissetulevad andmed vastu võtma. LLC PDU 802.3 paketid kasutavad teist protokolli nimega Alam -VõrkJuurdepääsProtokoll (SNAP, alamvõrgu juurdepääsuprotokoll).

SNAP päis on 5 baiti pikk ja asub kohe LLC päise järel 802.3 kaadri andmeväljal, nagu on näidatud joonisel. Päis sisaldab kahte välja.

Organisatsiooni kood. Organisatsiooni või hankija ID on 3-baidine väli, mille väärtus on sama kui päise 802.3 saatja MAC-aadressi esimese 3 baidi väärtus.

Kohalik kood. Kohalik kood on 2 -baidine väli, mis on funktsionaalselt samaväärne Etherneti päises oleva Ethertype väljaga.

Sobiv alamtase

Nagu varem öeldud, on Fast Ethernet evolutsiooniline standard. AUI liidese jaoks mõeldud MAC tuleb kaardistada Fast Ethernetis kasutatava MII liidese jaoks, milleks see alamkiht on mõeldud.

Meedia juurdepääsu kontroll (MAC)

Kiire Etherneti võrgu igal sõlmel on meediumile juurdepääsu kontroller (MeediaJuurdepääsKontroller- MAC). MAC on kiire Etherneti võti ja sellel on kolm eesmärki:

Kolmest MAC -ülesandest kõige olulisem on esimene. Iga võrgutehnoloogia puhul, mis kasutab ühist andmekandjat, on selle esmaseks omaduseks meediumile juurdepääsu reeglid, mis määravad, millal sõlm saab edastada. Keskkonda juurdepääsu reeglite väljatöötamisse on kaasatud mitu IEEE komiteed. Komitee 802.3, mida sageli nimetatakse Etherneti komiteeks, määratleb LAN -standardid, mis kasutavad nn reegleid CSMA /CD(Carrier Sense'i mitmekordne juurdepääs kokkupõrke tuvastamisega).

CSMS / CD on nii Etherneti kui ka Fast Etherneti meediumile juurdepääsu reeglid. Just selles valdkonnas langevad need kaks tehnoloogiat täielikult kokku.

Kuna kõik Fast Etherneti sõlmed jagavad sama andmekandjat, saavad nad edastada ainult siis, kui on nende kord. See järjekord on määratletud CSMA / CD reeglitega.

CSMA / CD

MAC Fast Ethernet kontroller kuulab enne edastamist operaatorit. Kandja eksisteerib ainult siis, kui teine ​​sõlm edastab. PHY kiht tuvastab kandja olemasolu ja genereerib MAC -ile sõnumi. Operaatori olemasolu näitab, et keskkond on hõivatud ja kuulamissõlm (või sõlmed) peab edastavale alluma.

MAC, millel on edastatav kaader, peab enne selle edastamist ootama minimaalse aja pärast eelmise kaadri lõppu. Seda aega nimetatakse pakettidevaheline tühimik(IPG, pakettidevaheline tühimik) ja kestab 0,96 mikrosekundit, see tähendab kümnendik tavalise Etherneti paketi edastusajast kiirusel 10 Mbps (IPG on ainus ajavahemik, mis on alati määratud mikrosekundites, mitte bitiajas) Joonis 2.

Joonis 2. Pakettidevaheline tühimik

Pärast paketi 1 lõppu peavad kõik LAN -sõlmed enne edastamist ootama IPG -aega. Ajavahemik pakettide 1 ja 2, 2 ja 3 vahel joonisel fig. 2 on IPG aeg. Pärast paketi 3 edastamise lõpuleviimist ei olnud ühelgi sõlmel töödeldavat materjali, seega on ajavahemik pakettide 3 ja 4 vahel pikem kui IPG.

Kõik võrgusõlmed peavad nendele reeglitele vastama. Isegi kui sõlmel on edastamiseks palju kaadreid ja see sõlm on ainus edastav, peab see pärast iga paketi saatmist ootama vähemalt IPG -aega.

See on osa CSMA kiire Etherneti meediumipääsureeglitest. Lühidalt, paljudel sõlmedel on juurdepääs andmekandjale ja nad kasutavad kandjat, et jälgida, kas see on hõivatud.

Varased eksperimentaalsed võrgustikud rakendasid täpselt neid reegleid ja sellised võrgud töötasid väga hästi. Kuid ainuüksi CSMA kasutamine tõi kaasa probleemi. Sageli hakkavad kaks sõlme, millel on edastamiseks pakett ja ootavad IPG -aega, samaaegselt edastama, mille tulemuseks on andmete korruptsioon mõlemal poolel. Seda olukorda nimetatakse kokkupõrge(kokkupõrge) või konflikt.

Selle takistuse ületamiseks kasutasid varased protokollid üsna lihtsat mehhanismi. Paketid jagati kahte kategooriasse: käsud ja reaktsioonid. Iga sõlme saadetud käsk vajas vastust. Kui pärast käsu saatmist ei ole mõnda aega (nn ajalõpu periood) vastust saadud, väljastatakse algne käsk uuesti. See võib juhtuda mitu korda (maksimaalne aegumiste arv) enne, kui saatja sõlm vea registreeris.

See skeem võiks hästi toimida, kuid ainult teatud punktini. Konfliktide esinemine tõi kaasa jõudluse järsu languse (tavaliselt mõõdetakse baitides sekundis), sest sõlmed jäid sageli jõude, oodates vastuseid käskudele, mis kunagi sihtkohta ei jõudnud. Võrkude ülekoormus, sõlmede arvu suurenemine on otseselt seotud konfliktide arvu suurenemisega ja sellest tulenevalt võrgu jõudluse vähenemisega.

Varased võrgukujundajad leidsid sellele probleemile kiiresti lahenduse: iga sõlm peab konflikti tuvastades tuvastama edastatud paketi kadumise (ja mitte ootama reaktsiooni, mida kunagi ei tule). See tähendab, et konflikti tõttu kaotatud paketid tuleb uuesti edastada vahetult enne ajalõpu lõppemist. Kui hosti edastas paketi viimase biti ilma konfliktita, edastati pakett edukalt.

Kandurimeelt saab hästi kombineerida kokkupõrke tuvastamisega. Kokkupõrkeid esineb endiselt, kuid see ei mõjuta võrgu jõudlust, kuna sõlmed vabanevad neist kiiresti. DIX -grupp, olles välja töötanud reeglid Etherneti CSMA / CD -keskkonnale juurdepääsu saamiseks, vormistas need lihtsa algoritmi kujul - joonis 3.

Joonis 3. CSMA / CD toimimise algoritm

Füüsilise kihi seade (PHY)

Kuna Fast Ethernet saab kasutada erinevat tüüpi kaabli jaoks, on iga andmekandja jaoks vaja unikaalset signaali eelkonverteerimist. Konverteerimine on vajalik ka tõhusaks andmeedastuseks: et muuta edastatav kood häirete, selle üksikute elementide (baud) võimaliku kadumise või moonutamise suhtes vastupidavaks, et tagada edastavate või vastuvõtvate kellade tõhus sünkroonimine.

Kodeerimise alamkiht (PCS)

Kodeerib / dekodeerib andmeid, mis tulevad MAC -kihist / sinna, kasutades algoritme või.

Füüsiline sidumine ja füüsilise meedia sõltuvuse alamkihid (PMA ja PMD)

PMA ja PMD alamkihid suhtlevad PSC alamkihi ja MDI liidese vahel, pakkudes moodustamist vastavalt füüsilisele kodeerimismeetodile: või.

Automaatse läbirääkimise alamtase (AUTONEG)

Automaatse läbirääkimise alamkiht võimaldab kahel suhtleval pordil automaatselt valida kõige tõhusama töörežiimi: täis- või pooldupleks 10 või 100 Mb / s. Füüsiline kiht

Fast Etherneti standard määratleb kolme tüüpi 100 Mbps Etherneti signaalikandjaid.

• 100Base -TX - kaks keerutatud juhtmepaari. Edastamine toimub vastavalt andmeedastuse standardile keerutatud füüsilisel andmekandjal, mille on välja töötanud ANSI (American National Standards Institute - American National Standards Institute). Mähitud andmesidekaabel võib olla varjestatud või varjestamata. Kasutab andmete kodeerimise algoritmi 4B / 5B ja füüsilist kodeerimismeetodit MLT-3.
• 100Base-FX on kahetuumaline kiudoptiline kaabel. Edastamine toimub ka vastavalt ANSI standardile kiudoptilises meedias andmete edastamiseks. Kasutab 4B / 5B andmekodeerimisalgoritmi ja füüsilist kodeerimismeetodit NRZI.

100Base-TX ja 100Base-FX spetsifikatsioone tuntakse ka kui 100Base-X

• 100Base-T4 on spetsiaalne spetsifikatsioon, mille on välja töötanud IEEE 802.3u komitee. Vastavalt sellele spetsifikatsioonile toimub andmeedastus nelja keerdpaari telefonikaabli kaudu, mida nimetatakse UTP 3. kategooria kaabliks. See kasutab 8B / 6T andmekodeerimise algoritmi ja NRZI füüsilist kodeerimismeetodit.

Lisaks sisaldab Fast Etherneti standard juhiseid 1. kategooria varjestatud keerdpaarkaabli kohta, mis on tavapäraselt Token Ring võrkudes kasutatav standardkaabel. Toetusorganisatsioon ja juhised STP -kaabli kasutamiseks Fast Ethernetis pakuvad STP -kaabeldusega klientidele kiiret Etherneti rändeteed.

Kiire Etherneti spetsifikatsioon sisaldab ka automaatset läbirääkimismehhanismi, mis võimaldab hostipordil automaatselt kohaneda andmeedastuskiirusega 10 Mbps või 100 Mbps. See mehhanism põhineb mitmete pakettide vahetamisel jaoturi või lüliti pordiga.

100Base-TX keskkond

100Base-TX edastusmeediumina kasutatakse kahte keerdpaari, millest ühte paari kasutatakse andmete edastamiseks ja teist nende vastuvõtmiseks. Kuna ANSI TP-PMD spetsifikatsioon sisaldab nii varjestatud kui ka varjestamata keerdpaaride kirjeldusi, sisaldab 100Base-TX spetsifikatsioon tuge nii varjestamata kui ka varjestamata 1. ja 7. tüüpi keerdpaaridele.

MDI (Medium Dependent Interface) pistik

Meediumist sõltuv 100Base-TX lingi liides võib olla ühte tüüpi. Varjestamata keerdpaarkaabli puhul kasutage MDI-pistikuna 8-kontaktilist RJ 45, 5. kategooria pistikut. Sama pistikut kasutatakse ka 10Base-T võrgus, et tagada tagurpidi ühilduvus olemasoleva 5. kategooria kaabeldusega. Kasutage IBM STP 1. tüüpi pistikut, mis on varjestatud DB9 -pistik. Seda pistikut kasutatakse tavaliselt Token Ring võrkudes.

5. kategooria e) UTP -kaabel

UTP 100Base-TX meediumiliides kasutab kahte paari juhtmeid. Ülemineku ja võimaliku signaali moonutamise minimeerimiseks ei tohiks ülejäänud nelja juhtme abil signaale edastada. Iga paari saatmis- ja vastuvõtusignaalid on polariseeritud, üks juhe kannab positiivset (+) ja teine ​​negatiivset (-) signaali. Tabelis on näidatud 100Base-TX võrgu kaablijuhtmete värvikood ja pistiku tihvtide numbrid. 1. Kuigi 100Base-TX PHY kiht töötati välja pärast ANSI TP-PMD standardi vastuvõtmist, on RJ 45 pistiku tihvtide numbreid muudetud, et need vastaksid juba kasutatud 10Base-T pistikutega. ANSI TP-PMD standard kasutab andmete vastuvõtmiseks tihvte 7 ja 9, samas kui standardid 100Base-TX ja 10Base-T kasutavad selleks tihvte 3 ja 6. See juhtmestik võimaldab 10 baasadapteri asemel kasutada 100Base-TX adaptereid-T ja ühendage need samade 5. kategooria kaablitega ilma juhtmeid muutmata. RJ 45 pistikus on kasutatud juhtmepaarid ühendatud tihvtidega 1, 2 ja 3, 6. Juhtmete õigeks ühendamiseks järgige nende värvikoode.

Tabel 1. Pistikute kontaktide eesmärkMDIkaabelUTP100Base-TX

Sõlmed suhtlevad omavahel, vahetades kaadreid (kaadreid). Kiire Etherneti puhul on kaader võrgu kaudu vahetamise põhiüksus - kogu sõlmede vahel edastatav teave paigutatakse ühe või mitme kaadri andmeväljale. Kaadrite edastamine ühest sõlmest teise on võimalik ainult siis, kui on olemas võimalus üheselt tuvastada kõik võrgusõlmed. Seetõttu on igal kohtvõrgu sõlmel aadress, mida nimetatakse selle MAC -aadressiks. See aadress on ainulaadne: kahel LAN -sõlmel ei saa olla sama MAC -aadressi. Veelgi enam, ilma ühegi LAN -tehnoloogiaga (välja arvatud ARCNet) ei saa kahel maailma sõlmel olla sama MAC -aadressi. Iga raam sisaldab vähemalt kolme peamist teavet: adressaadi aadress, saatja aadress ja andmed. Mõnel raamil on muud väljad, kuid ainult kolm loetletud on kohustuslikud. Joonis 4 näitab Fast Etherneti kaadristruktuuri.

Joonis 4. Raami struktuurKiireEthernet

• saaja aadress- näidatakse andmeid vastuvõtva sõlme aadress;
• saatja aadress- näidatakse andmeid saatnud sõlme aadress;
• pikkus / tüüp(L / T - pikkus / tüüp) - sisaldab teavet edastatavate andmete tüübi kohta;
• raami kontrollsumma(PCS - Frame Check Sequence) - mõeldud vastuvõtva sõlme vastuvõetud kaadri õigsuse kontrollimiseks.

Minimaalne raami suurus on 64 oktetti ehk 512 bitti (tingimused oktett ja bait - sünonüümid). Maksimaalne raami suurus on 1518 oktetti ehk 12144 bitti.

Raami adresseerimine

Igal kiire Etherneti võrgu sõlmel on kordumatu number, mida nimetatakse MAC -aadressiks või sõlme aadressiks. See number koosneb 48 bitist (6 baiti), mis on seadme tootmise ajal võrguliidesele määratud ja lähtestamise ajal programmeeritud. Seetõttu on kõigi kohtvõrkude, välja arvatud ARCNet, mis kasutab võrguadministraatori määratud 8-bitiseid aadresse, võrguliidestele sisseehitatud unikaalne MAC-aadress, mis erineb kõigist teistest MAC-aadressidest Maal ja mille määrab tootja kokkuleppel IEEE -ga.

Võrguliideste haldamise hõlbustamiseks on IEEE teinud ettepaneku jagada 48-bitine aadressiväli neljaks osaks, nagu on näidatud joonisel 5. Aadressi kaks esimest bitti (bitid 0 ja 1) on aadressitüübi lipud. Lippude tähendus määrab aadressiosa tõlgendamise (bitid 2–47).

Joonis 5. MAC -aadressi vorming

I / G bit nimetatakse üksikisiku / rühma aadressi lipp ja näitab, milline (üksikisiku või grupi) aadress on. Üksik aadress on võrgus määratud ainult ühele liidesele (või sõlmele). Aadressid, mille I / G -bit on seatud väärtusele 0, on MAC -aadressid või sõlme aadressid. Kui sisend- / väljundbitt on seatud väärtusele 1, siis kuulub aadress gruppi ja seda tavaliselt kutsutakse mitmepunktiline aadress(multisaate aadress) või funktsionaalne aadress(funktsionaalne aadress). Multisaateaadressi saab määrata ühele või mitmele LAN -võrgu liidesele. Multisaateaadressile saadetud kaadrid võtavad vastu või kopeerivad kõik LAN -võrgu liidesed, millel see on. Multisaateaadressid võimaldavad kaadri saatmise kohaliku võrgu hosti alamhulgale. Kui sisend- / väljundbitt on seatud väärtusele 1, käsitletakse bitte 46 kuni 0 multisaateaadressina, mitte tavalise aadressi U / L, OUI ja OUA väljana. U / L bitti nimetatakse universaalne / kohalik kontrolllipp ja määrab, kuidas aadress võrguliidesele määrati. Kui mõlemad bitid, I / O ja U / L, on seatud väärtusele 0, on aadressiks eelnevalt kirjeldatud kordumatu 48-bitine identifikaator.

OUI (organisatsiooniliselt ainulaadne identifikaator - organisatsiooniliselt unikaalne identifikaator). IEEE määrab igale võrguadapterite ja liideste tootjale ühe või mitu OUI -d. Iga tootja vastutab OUA (organisatsiooniliselt ainulaadne aadress - organisatsiooniliselt ainulaadne aadress), millel peaks olema loodud seade.

Kui U / L bitt on määratud, hallatakse aadressi kohapeal. See tähendab, et võrguliidese tootja pole seda määranud. Iga organisatsioon saab luua võrguliidese jaoks oma MAC -aadressi, määrates U / L bitiks 1 ja bittidele 2 kuni 47 mõne valitud väärtuse. Võrguliides, olles kaadri kätte saanud, dekodeerib kõigepealt sihtkoha aadressi. Kui sisend- / väljundbitt on aadressis seatud, saab MAC -kiht selle kaadri vastu ainult siis, kui sihtkoha aadress on sõlmes salvestatud loendis. See tehnika võimaldab ühel sõlmel saata kaadri paljudele sõlmedele.

Seal on spetsiaalne mitmepunktiline aadress nimega leviaadress. 48-bitise IEEE ringhäälinguaadressi puhul on kõik bitid seatud väärtusele 1. Kui kaadrit edastatakse sihtringhäälingu aadressiga, saavad kõik võrgusõlmed selle vastu ja töötlevad seda.

Välja pikkus / tüüp

Väljal L / T (pikkus / tüüp) on kaks erinevat eesmärki:

• kaadri andmevälja pikkuse määramiseks, välja arvatud tühikutega polsterdamine;
• andmetüübi tähistamiseks andmeväljal.

L / T välja väärtus vahemikus 0 kuni 1500 on kaadri andmevälja pikkus; suurem väärtus näitab protokolli tüüpi.

Üldiselt on L / T väli IEEE Etherneti standardimise ajalooline jääk, mis tõi kaasa hulga ühilduvusprobleeme enne 1983. aastat välja antud seadmete puhul. Nüüd ei kasuta Ethernet ja Fast Ethernet kunagi L / T välju. Määratud väli on mõeldud ainult koordineerimiseks raami töötleva tarkvaraga (st protokollidega). Kuid välja L / T ainus tõeliselt standardne eesmärk on kasutada seda pikkusväljana - spetsifikatsioonis 802.3 ei mainita isegi selle võimalikku kasutamist andmetüübi väljana. Standard ütleb: "Raame, mille pikkusvälja väärtus on suurem kui punktis 4.4.2 määratletud, võidakse ignoreerida, ära visata või kasutada eraviisiliselt. Nende kaadrite kasutamine jääb käesoleva standardi reguleerimisalast välja."

Öeldu kokku võttes märgime, et L / T väli on esmane mehhanism, mille abil raami tüüp. Kiireid Etherneti ja Etherneti kaadreid, mille L / T välja väärtus määrab pikkuse (L / T 802.3 väärtus, kaadrid, mille andmetüübi määrab sama välja väärtus (L / T väärtus> 1500), nimetatakse kaadriteks Ethernet- II või DIX.

Andmeväli

Andmeväljal sisaldab teavet, mida üks sõlm saadab teisele. Erinevalt teistest väga spetsiifilist teavet salvestavatest väljadest võib andmeväli sisaldada peaaegu igasugust teavet, kui selle suurus on vähemalt 46 ja mitte üle 1500 baidi. Kuidas andmevälja sisu vormindatakse ja tõlgendatakse, määravad protokollid.

Kui on vaja saata andmeid alla 46 baidi, lisab LLC kiht andmete lõppu tundmatu väärtusega baite, nn. ebaolulised andmed(padja andmed). Selle tulemusena muutub välja pikkus 46 baidiks.

Kui raami tüüp on 802.3, näitab L / T väli kehtivate andmete hulka. Näiteks kui saadetakse 12-baidine teade, sisaldab L / T väli väärtust 12 ja andmeväli 34 täiendavat ebaolulist baiti. Ebaoluliste baitide lisamine käivitab kihi Fast Ethernet LLC ja seda rakendatakse tavaliselt riistvaras.

MAC -kihi rajatis ei määra välja L / T välja sisu - tarkvara teeb seda. Selle välja väärtuse määramise teeb peaaegu alati võrguliidese draiver.

Raami kontrollsumma

Kaadrikontrolli jada (PCS) tagab, et vastuvõetud kaadrid ei ole rikutud. Edastatud kaadri moodustamisel MAC tasemel kasutatakse spetsiaalset matemaatilist valemit CRC(Tsükliline koondamise kontroll), mis on ette nähtud 32-bitise väärtuse arvutamiseks. Saadud väärtus paigutatakse raami FCS väljale. Raami kõigi baitide väärtused edastatakse CRC arvutava MAC -kihi elemendi sisendisse. FCS -väli on esmane ja kõige olulisem kiire Etherneti vigade tuvastamise ja parandamise mehhanism. Alustades sihtkoha aadressi esimesest baidist ja lõpetades andmevälja viimase baidiga.

DSAP ja SSAP väli väärtused

DSAP / SSAP väärtused			Kirjeldus
			Indiv LLC alamkiht Mgt
			Group LLC alamkiht Mgt
			SNA teekontroll
			Reserveeritud (DOD IP)
			ISO CLNS IS 8473
			8B6T kodeerimisalgoritm teisendab kaheksa-bitise andmete okteti (8B) kuuebitiseks kolmekordseks sümboliks (6T). Koodirühmad 6T on kavandatud edastama paralleelselt kolme kaabli keerdpaari kaudu, seega on iga keerdpaari tegelik andmeedastuskiirus kolmandik 100 Mbit / s, st 33,33 Mbit / s. Iga keerdpaari kolmekordne sümbolikiirus on 6/8 33,3 Mbps, mis vastab taktsagedusele 25 MHz. Just selle sagedusega töötab MP -liidese taimer. Erinevalt kahetasandilistest binaarsignaalidest võib igal paaril edastatavatel kolmekordsetel signaalidel olla kolm taset. Märkide kodeerimise tabel Lineaarne kood Sümbol MLT -3 mitmetasandiline ülekanne - 3 (mitmetasandiline edastus) - natuke sarnane NRZ -koodiga, kuid erinevalt viimasest on sellel kolm signaalitaset. Seade vastab üleminekule ühelt signaaltasemelt teisele ja signaali taseme muutus toimub järjestikku, võttes arvesse eelmist üleminekut. "Null" edastamisel signaal ei muutu. See kood, nagu ka NRZ, tuleb eelkodeerida. Materjalide põhjal koostatud: Laem Queen, Richard Russell "Kiire Ethernet"; K. Zakler "Arvutivõrgud"; V.G. ja N.A. Olifer "Arvutivõrgud";

ComputerPressi katselaboris testiti Fast Etherneti võrgukaarte, mis on mõeldud kasutamiseks 10/100 Mbit / s tööjaamades. PCI siin... Valiti välja praegu kõige levinumad kaardid, mille läbilaskevõime on 10/100 Mbit / s, sest esiteks saab neid kasutada Ethernetis, Fast Ethernetis ja segavõrkudes ning teiseks paljulubavas Gigabit Ethernet tehnoloogias (ribalaius kuni 1000 Mbit / s) kasutatakse endiselt kõige sagedamini võimsate serverite ühendamiseks võrgutuuma võrguseadmetega. On äärmiselt oluline, millise kvaliteediga passiivseid võrguseadmeid (kaableid, pistikupesi jne) võrgus kasutatakse. On hästi teada, et kui 3. kategooria keerdpaarikaabel on Etherneti võrkude jaoks piisav, siis 5. kategooria puhul on vaja kiiret Etherneti. Signaali hajumine, halb mürataluvus võib oluliselt vähendada võrgu ribalaiust.

Katsetamise eesmärgiks oli kõigepealt kindlaks teha tegeliku jõudluse indeks (Performance / Efficiency Index Ratio - edaspidi P / E -indeks) ja alles seejärel - läbilaskevõime absoluutväärtus. P / E indeks arvutatakse võrgukaardi ribalaiuse (Mbps) ja protsessori kasutusprotsendi suhte suhtena. See indeks on tööstusharu standard võrguadapterite jõudluse määramiseks. See võeti kasutusele selleks, et võtta arvesse protsessori ressursside kasutamist võrgukaartide poolt. Asi on selles, et mõned võrguadapterite tootjad püüavad saavutada parima jõudluse, kasutades võrgutoimingute tegemiseks rohkem arvutiprotsessorite tsüklit. Madal protsessori kasutus ja suhteliselt suur ribalaius on hädavajalikud missioonikriitiliste äri- ja multimeediarakenduste ning reaalajas toimingute käivitamiseks.

Testisime kaarte, mida praegu kõige sagedamini kasutatakse ettevõtte- ja kohalike võrkude tööjaamade jaoks:

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 + haldus
6. CNet PRO-120
7. NetGear FA 310TX
8. Allied Telesyn AT 2500TX
9. Surecom EP-320X-R

Testitud võrguadapterite peamised omadused on toodud tabelis. 1. Selgitame mõningaid tabelis kasutatud termineid. Ühenduskiiruse automaatne tuvastamine tähendab, et adapter määrab ise maksimaalse võimaliku töökiiruse. Lisaks, kui automaatne tundmine on toetatud, ei ole Ethernetilt kiirele Ethernetile üleminekul ja vastupidi täiendavat konfigureerimist vaja. See on pärit süsteemiadministraator pole vaja adapterit uuesti konfigureerida ja draivereid uuesti laadida.

Bus Master režiimi tugi võimaldab andmeid otse võrgukaardi ja arvuti mälu vahel üle kanda. See vabastab keskprotsessori muudeks toiminguteks. Sellest kinnisvarast on saanud de facto standard. Pole ime, et kõik teadaolevad võrgukaardid toetavad Bus Master režiimi.

Kaug-äratus (Wake on LAN) võimaldab arvuti võrgu kaudu sisse lülitada. See tähendab, et arvutit on võimalik hooldada väljaspool tööaega. Sel eesmärgil kasutatakse kolme kontaktiga pistikuid emaplaat ja võrguadapter, mis on ühendatud spetsiaalse kaabliga (kuulub komplekti). Lisaks on vaja spetsiaalset juhtimistarkvara. Wake on LAN tehnoloogia on välja töötanud Intel-IBM liit.

Täisdupleksrežiim võimaldab andmeid edastada samaaegselt mõlemas suunas, pooldupleks - ainult ühes. Seega on maksimaalne võimalik läbilaskevõime täisdupleksrežiimis 200 Mbps.

DMI (Desktop Management Interface) pakub võrguhaldustarkvara abil teavet arvuti konfiguratsiooni ja ressursside kohta.

WfM (Wired for Management) spetsifikatsiooni tugi võimaldab võrguadapteril suhelda võrguhaldus- ja haldustarkvaraga.

Arvuti operatsioonisüsteemi eemalt võrgu kaudu käivitamiseks on võrguadapterid varustatud spetsiaalse BootROM -mäluga. See võimaldab võrgus tõhusalt kasutada kettata tööjaamu. Enamikul testitud kaartidel oli ainult BootROM pesa; BootROM ise on tavaliselt eraldi tellitav valik.

ACPI (Advanced Configuration Power Interface) tugi aitab vähendada energiatarbimist. ACPI on uus energiajuhtimise tehnoloogia. See põhineb nii riistvara kui ka tarkvara tööriistad... Põhimõtteliselt on Wake on LAN ACPI lahutamatu osa.

Patenteeritud vahendid tootlikkuse suurendamiseks võivad suurendada võrgukaardi tõhusust. Kõige kuulsamad neist on 3Com Parallel Tasking II ja Adaptive. Tehnoloogiaettevõte Intel. Need fondid on tavaliselt patenteeritud.

Peamiste operatsioonisüsteemide tuge pakuvad peaaegu kõik adapterid. Peamiste operatsioonisüsteemide hulka kuuluvad: Windows, Windows NT, NetWare, Linux, SCO UNIX, LAN Manager jt.

Teenuse toe taset hinnatakse dokumentide kättesaadavuse, draiveritega disketi ja ettevõtte veebisaidilt uusimate draiverite allalaadimise võimalusega. Pakend mängib samuti olulist rolli. Sellest vaatenurgast on meie arvates parimad D-Link, Allied Telesyn ja Surecom võrguadapterid. Aga üldiselt oli toetuse tase kõigi kaartide puhul rahuldav.

Tavaliselt hõlmab garantii kogu toiteadapteri eluiga (eluaegne garantii). Mõnikord piirdub see 1-3 aastaga.

Testimise metoodika

Kõik testid kasutasid vastavate müüjate Interneti -serveritest alla laaditud uusimaid NIC -draivereid. Kui võrgukaardi draiver lubas kohandusi ja optimeeringuid, kasutati vaikeseadeid (välja arvatud Inteli võrguadapter). Pange tähele, et 3Com ja Inteli kaartidel ja vastavatel draiveritel on kõige rikkalikumad lisafunktsioonid ja funktsioonid.

Toimivust mõõdeti Novelli utiliidi Perform3 abil. Utiliidi tööpõhimõte on see, et väike fail kopeeritakse tööjaamast jagatud. võrgu draiv server, mille järel see jääb serveri faili vahemällu ja loetakse sealt määratud aja jooksul korduvalt. See võimaldab mälult mälule ja mälule suhelda ning välistab ketta latentsuse mõju. Utiliidi parameetrid hõlmavad faili esialgset suurust, lõplikku faili suurust, suuruse muutmise sammu ja testimisaega. Utiliit Novell Perform3 kuvab jõudlusväärtused erineva failisuuruse, keskmise ja maksimaalse jõudlusega (KB / s). Utiliidi konfigureerimiseks kasutati järgmisi parameetreid:

• Esialgne faili suurus - 4095 baiti
• Lõplik faili suurus - 65 535 baiti
• Faili juurdekasv - 8192 baiti

Iga faili testimise aeg määrati kahekümneks sekundiks.

Igas katses kasutati paari identset võrgukaarti, millest üks töötas serveris ja teine ​​tööjaamas. See ei tundu olevat kooskõlas tavapärase praktikaga, kuna serverid kasutavad tavaliselt spetsiaalseid võrguadaptereid, millel on mitmeid lisavõimalusi. Kuid just nii - samad võrgukaardid on paigaldatud nii serverisse kui ka tööjaamadesse - testimist viivad läbi kõik maailma tuntud katselaborid (KeyLabs, Tolly Group jne). Tulemused on mõnevõrra madalamad, kuid eksperiment osutub puhtaks, kuna kõikides arvutites töötavad ainult analüüsitud võrgukaardid.

Compaq DeskPro ET kliendi konfiguratsioon:

• Pentium II 450 MHz protsessor
• vahemälu 512 KB
• RAM 128 MB
• kõvaketas 10 GB
• operatsioonisüsteem Microsoft Windows NT Server 4.0 c 6 a SP
• TCP / IP protokoll.

Compaq DeskPro EP serveri konfiguratsioon:

• Celeron 400 MHz protsessor
• RAM 64 MB
• kõvaketas 4,3 GB
• operatsioonisüsteem Microsoft Windows NT Workstation 4.0 c c 6 a SP
• TCP / IP protokoll.

Testimine viidi läbi tingimustes, kus arvutid olid otse ühendatud UTP kategooria 5. ristkaabliga. Nende testide ajal töötasid kaardid 100Base-TX Full Duplex režiimis. Selles režiimis osutub läbilaskevõime pisut suuremaks, kuna osa teenuseteabest (näiteks kättesaamistõend) edastatakse samaaegselt kasulik informatsioon, mille maht on hinnanguline. Nendes tingimustes oli võimalik fikseerida läbilaskevõime üsna kõrgeid väärtusi; näiteks 3Com Fast EtherLink XL 3C905B-TX-NM adapter on keskmiselt 79,23 Mbps.

Protsessori koormust mõõdeti serveris kasutades Windowsi utiliidid NT jõudlusmonitor; andmed kirjutati logifaili. Utiliit Perform3 käivitati kliendil, et see ei mõjutaks serveriprotsessori koormust. Serveri arvuti protsessorina kasutati Intel Celeroni, mille jõudlus on oluliselt madalam kui Pentium II ja III protsessorite jõudlus. Intel Celeronit kasutati teadlikult: fakt on see, et kuna protsessori koormus määratakse piisavalt suure absoluutveaga, osutub suurte absoluutväärtuste korral suhteline viga väiksemaks.

Pärast iga testi paigutab utiliit Perform3 oma töö tulemused tekstifaili järgmise vormiga andmekogumina:

65535 baiti. 10491,49 KBps. 10491.49 Koondatud KBps. 57343 baiti. 10844,03 KBps. 10844,03 Koondatud KBps. 49151 baiti. 10737,95 KBps. 10737,95 Koondatud KBps. 40959 baiti. 10603,04 KBps. 10603.04 Koondatud KBps. 32767 baiti. 10497,73 KBps. 10497,73 Koondatud KBps. 24575 baiti. 10220,29 KBps. 10220,29 Koondatud KBps. 16383 baiti. 9573,00 KBps. 9573.00 Koondatud KBps. 8191 baiti. 8195,50 KBps. 8195,50 Koondatud KBps. 10844,03 Maksimaalne KBps. 10145,38 Keskmine KBp.

Kuvatakse failisuurus, valitud kliendi ja kõigi klientide (sel juhul on ainult üks klient) vastav läbilaskevõime, samuti maksimaalne ja keskmine läbilaskevõime kogu testi vältel. Iga testi saadud keskmised väärtused teisendati KB / s -st Mbit / s, kasutades järgmist valemit:
(KB x 8) / 1024,
ja P / E indeksi väärtus arvutati läbilaskevõime ja protsessori koormuse suhte protsendina. Seejärel arvutati P / E indeksi keskmine väärtus kolme mõõtmise tulemuste põhjal.

Kasutades Windows NT Workstationi utiliiti Perform3, tekkis järgmine probleem: lisaks võrgukettale kirjutamisele kirjutati fail ka kohalikku faili vahemällu, kust see hiljem väga kiiresti välja loeti. Tulemused olid muljetavaldavad, kuid ebareaalsed, kuna andmeedastust võrgu kaudu ei toimunud. Et rakendused saaksid jagatud võrgukettaid tavapäraselt käsitleda kohalikud draivid, v operatsioonisüsteem kasutatakse spetsiaalset võrgukomponenti - ümbersuunamist, mis suunab I / O päringud üle võrgu. Tavalistes töötingimustes kasutab faili jagatud võrgukettale kirjutamise protseduuri täitmisel ümbersuunamine Windows NT vahemällu salvestamise algoritmi. Seetõttu kirjutab see serverisse kirjutades ka kliendimasina kohalikku failivahemällu. Ja testimiseks on vaja, et vahemällu salvestamine toimuks ainult serveris. Klientarvutis vahemällu salvestamise vältimiseks muudeti Windowsi NT registri parameetrite väärtusi, mis võimaldas ümbersuunamise vahemälu keelata. Seda tehti järgmiselt.

1. Registri tee:

   HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ Rdr \ Parameters

   Parameetri nimi:

   UseWriteBehind võimaldab kirjutatavate failide tagantkirjutamise optimeerimist

   Tüüp: REG_DWORD

   Väärtus: 0 (vaikimisi: 1)

2. Registri tee:

   HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM CurrentControlSet \ Services \ Lanmanworkstation \ parameetrid

   Parameetri nimi:

   UtilizeNTCaching määrab, kas ümbersuunamine kasutab faili sisu vahemällu salvestamiseks Windows NT vahemäluhaldurit.

   Tüüp: REG_DWORD Väärtus: 0 (vaikimisi: 1)

Intel EtherExpress PRO / 100 + haldusvõrguadapter

Kaardi läbilaskevõime ja protsessori kasutus on peaaegu sama kui 3Comil. Selle kaardi parameetrite seadistamise aknad on toodud allpool.

Selle kaardi uus Intel 82559 kontroller tagab väga suure jõudluse, eriti kiire Etherneti võrkudes.

Tehnoloogiat, mida Intel kasutab oma Intel EtherExpress PRO / 100 + kaardil, nimetatakse adaptiivseks tehnoloogiaks. Meetodi olemus on automaatselt muuta Etherneti pakettide vahelisi ajavahemikke, olenevalt võrgu koormusest. Võrgu ülekoormuse kasvades suureneb dünaamiliselt üksikute Etherneti pakettide vaheline kaugus, mis vähendab kokkupõrkeid ja suurendab läbilaskevõimet. Väikese võrgukoormuse korral, kui kokkupõrgete tõenäosus on väike, vähenevad ajavahemikud pakettide vahel, mis suurendab ka jõudlust. Selle meetodi eelised peaksid olema suurimad suurte kokkupõrke Etherneti segmentide puhul, st juhtudel, kui võrgu topoloogias domineerivad jaoturid, mitte jaoturid.

Uus Inteli tehnoloogia, mida nimetatakse prioriteedipaketiks, võimaldab reguleerida võrgukaarti läbivat liiklust vastavalt üksikute pakettide prioriteetidele. See annab võimaluse suurendada missioonikriitiliste rakenduste andmeedastuskiirust.

Pakutakse VLAN -i tuge (IEEE 802.1Q standard).

Tahvlil on ainult kaks indikaatorit - töö / ühendus, kiirus 100.

www.intel.com

SMC EtherPower II 10/100 SMC9432TX / MP võrguadapter

Selle kaardi arhitektuur kasutab kahte paljutõotavat tehnoloogiat SMC SimulTasking ja Programmable InterPacket Gap. Esimene tehnoloogia sarnaneb 3Com Parallel Tasking tehnoloogiaga. Võrreldes nende kahe tootja kaartide testitulemusi, võime järeldada nende tehnoloogiate rakendamise tõhususe astme kohta. Pange tähele, et see võrgukaart näitas jõudluse ja P / E indeksi osas kolmandat tulemust, edestades kõiki kaarte, välja arvatud 3Com ja Intel.

Kaardil on neli LED -indikaatorit: kiirus 100, edastus, ühendus, dupleks.

Ettevõtte peamine veebisait on www.smc.com