Ma szinte lehetetlen észlelni egy laptop vagy alaplap integrált hálózati kártya nélkül, vagy akár kettő. Mindegyik csatlakozó egy - RJ45 (pontosabban, 8p8c), de a szabályozó sebessége eltérhet a megrendeléssel. Olcsó modellekben - ez 100 megabit / másodperc ( Gyors ethernet), drágább - 1000 (Gigabit Ethernet).
Ha nincs beépített LAN-vezérlő a számítógépen, akkor valószínűleg egy öregember egy Intel Pentium 4 vagy AMD Athlon XP processzor, valamint az "őseik" alapján. Az ilyen "dinoszauruszok" csak egy vezetékes hálózattal rendelkezhetnek, ha egy diszkrét hálózati kártyát telepítenek PCI csatlakozóval, mint a gumiabroncsok PCI Express. A megjelenésük napjaiban már nem létezett. Hanem a PCI busz (33 MHz) „Hálózatok” támogatja a legrelevánsabb Gigabit Ethernet szabvány áll rendelkezésre, bár a teljesítményt nem lehet elég ahhoz, hogy teljes egészében hozza a nagy sebességű potenciálját a gigabites vezérlő.
De még egy 100 megabit integrált hálózati kártya jelenlétében is a diszkrét adaptert azoknak kell megvásárolni azoknak, akik "professzornak" 1000 megabitre "professzornak". A legjobb megoldás Megvásárolható a PCI Express vezérlő megvásárlása, amely biztosítja a maximális hálózati sebességet, hacsak természetesen a megfelelő csatlakozó jelen van a számítógépen. Igaz, sokan előnyben részesítik a PCI kártyát, mivel sokkal olcsóbbak (a költség 200 rubelről kezdődik szó szerint).
Milyen előnyöket adnak a gyakorlatban a Gigabit Ethernet-i Gyors Ethernetről való átmenet? Hogyan különbözteti meg a hálózati kártyák és a PCI Express PCI verzióinak tényleges adatátviteli sebességét? Elég lesz a hagyományos merevlemez gyors fordulatszáma a Gigabit csatorna teljes terheléséhez? Válaszok ezekre a kérdésekre, amelyeket ebben az anyagban talál.
Vizsgálati résztvevők
A teszteléshez három legolcsóbb diszkrét hálózati kártyát választottak ki (PCI - Fast Ethernet, PCI - Gigabit Ethernet, PCI Express - Gigabit Ethernet), mivel élvezik a legnagyobb igényt.
A 100 megabit hálózati PCI kártyát az Acorp L-100S modell képviseli (az ár 110 rubelről kezdődik), amely a legnépszerűbb REALEEK RTL8139D chipset-t használja az olcsó kártyákhoz.
Az 1000 megabit hálózati PCI kártyát az Acorp L-1000-es modell képviseli (az ár 210 rubelről kezdődik), amely az REALEEK RTL8169SC chipen alapul. Ez az egyetlen térkép a radiátorral a chipset - a többi teszt résztvevő további hűtés nem szükséges.
1000 megabit hálózati PCI Express kártya bemutatta tP-LINK modell TG-3468 (az ár 340 rubelből kezdődik). És nem kivétel - az RTL8168B lapkakészleten alapul, amelyet a Realtek is gyárt.
Külső hálózati kártya
A családokból származó lapok (RTL8139, RTL816x) nemcsak a diszkrét hálózati kártyákon, hanem számos alaplapra is integrálhatók.
Az összes három vezérlő jellemzői az alábbi táblázatban jelennek meg:
Táblázat megjelenítése
A PCI-busz sávszélesség (1066 Mbps) elméletileg elegendőnek kell lennie ahhoz, hogy a Gigabit hálózati kártyák "tekercsje" a teljes sebességig, de a gyakorlatban még mindig nem elegendő. Az a tény, hogy ezt a "csatornát" osztja az összes PCI eszköz közöttük; Ezenkívül a gumiabroncs fenntartására szolgáló szolgáltatási információkat sugároznak. Lássuk, hogy ez a feltételezés igazi dimenzióval van-e megerősítve.
Egy másik árnyalat: a modern túlnyomó többsége merevlemezek Van egy átlagos olvasási sebesség legfeljebb 100 megabájt másodpercenként, és gyakran még kevesebb. Ennek megfelelően nem tudnak teljes terhelést biztosítani a hálózati kártya Gigabit csatornájának, amelynek sebessége 125 megabájt / másodperc (1000: 8 \u003d 125). Ezt a korlátozást két módon utazva. Az első az, hogy egy pár ilyen merevlemez-meghajtót kombináljon a RAID-tömbben (RAID 0, csíkos), míg a sebesség közel kétszer növekedhet. A második az SSD meghajtók használata, amelyek sebességparaméterei észrevehetően magasabbak, mint a merevlemezek.
Tesztelés
Szerverként számítógépet használtunk a következő konfigurációval:
- processzor: AMD Phenom II x4 955 3200 MHz (négymag);
- alaplap: ASROCK A770DE AM2 + (Chipset AMD 770 + AMD SB700);
- rAM: Hynix DDR2 4 x 2048 GB PC2 8500 1066 MHz (kétcsatornás módban);
- videokártya: AMD Radeon HD 4890 1024 MB DDR5 PCI Express 2.0;
- hálózati kártya: Realtek RTL8111DL 1000 Mbps (integrálva az alaplapra);
- operációs rendszer: Microsoft Windows. 7 Home Premium SP1 (64 bites verzió).
Olyan ügyfélként, ahol teszthálózati kártyákat telepítettek, a következő konfigurációval számítógépet használtunk:
- processzor: AMD Athlon 7850 2800 MHz (kettős mag);
- alaplap: MSI K9A2GM V2 (MS-7302, AMD RS780 + AMD SB700 Chipset);
- rAM: Hynix DDR2 2 x 2048 GB PC2 8500 1066 MHz (kétcsatornás módban);
- videokártya: AMD Radeon HD 3100 256 MB (integrálva a chipsetbe);
- merevlemez: Seagate 7200.10 160 GB SATA2;
- operációs rendszer: Microsoft Windows XP Home SP3 (32 bites verzió).
A tesztelés két módban történt: olvasás és írás internetkapcsolat A merevlemezekkel (ez megmutatja, hogy "palack nyak" lehetnek), valamint a RAM lemezek a gyors SSD meghajtók szimulációja. A hálózati kártyákat közvetlenül egy három méteres patch kábel segítségével (nyolckite gőz, 5e kategória) segítségével csatlakoztatták.
Adatátviteli sebesség (merevlemez - merevlemez, MBIT / s)
A valódi adatátviteli sebesség egy 100 megabit hálózati kártya Acorp L-100S nem egészen kissé eléri az elméleti maximumot. De mind a gigabit kártyák is megkerülik az első hatszor, de nem sikerült megmutatni a lehető legmagasabb sebességet. Teljesen nyilvánvaló, hogy a sebesség „szigorú” a teljesítménye Seagate 7200 10 merevlemezek, amelyek közvetlen vizsgálat a számítógép, átlagosan 79 megabájt másodpercenként (632 Mbps).
A PCI gumiabroncsok (Acorp L-1000S) és PCI Express (TP-LINK) hálózati kártyák közötti gyors különbség ez az eset Nem figyelték meg, az utóbbi kisebb előnye meglehetősen lehetséges megmagyarázni a mérési hibát. Mindkét vezérlő képes volt hatvan százalékkal a képességeiknek.
Adatátviteli sebesség (RAM meghajtó - RAM lemez, Mbps)
Az Acorp L-100S várhatóan ugyanolyan alacsony fordulatszámot és a nagysebességű RAM lemezekből származó adatokat másol. Nyilvánvaló - a gyors Ethernet szabvány már régóta nem volt összhangban a modern valóságokkal. A "merevlemez - merevlemez" teszt üzemmódhoz képest az Acorp L-1000-es Gigabit PCI kártyát észrevehetően hozzáadta a teljesítményben - az előnye körülbelül 36% volt. Még lenyűgözőbb rés mutatott TP-LINK TG-3468 hálózati kártyát - a növekedés körülbelül 55 százalék volt.
Itt a PCI Express busz sávszélessége maga manifesztált - az Acorp L-1000-esek 14 százalékkal megkerülve, ami már nem húszra kerül. A győztes nem nyúlt egy kicsit az elméleti maximumra, de a második másodpercenkénti 916 megabit sebessége (114,5 mb / s) még mindig lenyűgözőnek tűnik - ez azt jelenti, hogy lehet elvárni, hogy a másolás vége szinte egy nagyságrenddel kevesebb ( a gyors Ethernethez képest). Például egy 25 GB-os fájl másolási idő (tipikus HD RIP C jó minőségű) A számítógépről a számítógépre kevesebb, mint négy perc, az előző generáció adapterével - több mint fél óra.
A tesztelés kimutatta, hogy a Gigabit Ethernet hálózati kártyák egyszerűen hatalmas előnyök (legfeljebb tízszeres) a gyors Ethernet vezérlők felett. Ha a számítógépek csak telepítve vannak merevlemezekNem együtt egy csíkozás array (RAID 0), akkor az alapvető különbség a sebesség között PCI és PCI Express kártya nem. Ellenkező esetben, valamint a termelékeny SSD-meghajtók használatával a PCI Express interfésszel rendelkező térképeket kell megadni, amely biztosítja a lehető legnagyobb adatátviteli sebességet.
Természetesen azt kell viselni, hogy a többi eszköz a hálózati "traktus" (kapcsoló, router ...) támogatnia kell a Gigabit Ethernet szabványt, és a Twisted Pair (patch kábel) kategóriája nem lehet alacsonyabb, mint 5e. Ellenkező esetben a tényleges sebesség másodpercenként 100 megabit szintjén marad. By the way, hátrafelé kompatibilitás a gyors Ethernet szabvány mentése: csatlakoztathat egy Gigabit hálózatot, például egy laptop 100 megabit hálózati kártya, A többi számítógép sebességében a hálózatban nem lesz hatással.
Fast Ethernet - IEEE 802.3 U fogadták el hivatalosan október 26, 1995 határozza meg a szabványos csatorna szintű protokoll hálózatok működik, ha mindkét réz és száloptikai kábel 100 MB / s. Az új specifikáció az örökösnő Ethernet szabvány IEE 802.3, ugyanazt a keret formátum, a mechanizmus a hozzáférést a CSMA / CD környezet és a csillag topológia. Az evolúció megérintette a fizikai rétegszerszámok konfigurációjának több elemét, amely lehetővé tette a sávszélesség növelését, beleértve a használt kábel típusát, a szegmensek hosszát és a hubok számát.
Fizikai szint
A gyors Ethernet szabvány háromféle Ethernet jelátviteli táptalajt határoz meg 100 Mbps-en.
· 100base-TX - két csavart pár vezeték. Az átvitel az ANSI (American National Standard Institute - American National Standards Intézet) által kifejlesztett adatátviteli szabványnak megfelelően történik. A csavart adatkábel árnyékolható vagy árnyékolható. 4b / 5b adatkiterálási algoritmust és MLT-3 fizikai kódolási módszert használ.
· 100BASE-FX - két véna, száloptikai kábel. Az átutalást az ANSI által kifejlesztett adatátviteli szabványnak megfelelően is elvégzik. A 4b / 5b-os adatkódolási algoritmust és az NRZI fizikai kódolási módszert használja.
· A 100BASE-T4 az IEEE 802.3U bizottság által kidolgozott speciális specifikáció. E specifikáció szerint az adatátvitel a telefonkábel négy csavart párjában történik, amelyet az UTP kábelkábelnek neveznek. A 8V / 6T adatkiterálási algoritmust és az NRZI fizikai kódolási módszert használja.
Multimódus kábel
Az ilyen típusú száloptikai kábelen 50, 50 vagy 62,5 mikrométerrel ellátott rostot és 125 mikrométer vastagságú külső burkolatot használnak. Az ilyen kábelt multimódus optikai kábellnek nevezzük, 50/125 (62,5 / 125) mikrométerekkel. A fényjel egy multimode-kábel fölé történő átviteléhez egy LED adó-vevőt használunk 850 (820) nanométerekkel. Ha a multimode kábel összekapcsolja a teljes duplex üzemmódban működő kapcsolók két portját, legfeljebb 2000 méter hosszú lehet.
Egyetlen módú kábel
Egyetlen módú optikai kábel kisebb, mint a multimóda, a mag átmérője 10 mikrométer, és egy lézeres adó-vevőt használunk egy üzemmódú kábel átadására, amely az aggregátumban biztosítja a nagy távolságok hatékony átvitelét. A továbbított fényjel hullámhossza közel van a mag átmérőjéhez, amely 1300 nanométer. Ez a szám a nulla diszperzió hullámhosszának ismert. Egyetlen módú kábelen, a jel diszperziója és elvesztése nagyon jelentéktelen, amely lehetővé teszi, hogy a fényjeleket hosszú távolságok fölé továbbítsák, mint a multimódus szálak használata esetén.
38. Gigabit Ethernet technológia, általános jellemzők, fizikai környezet specifikáció, alapfogalmak.
3.7.1. Általános jellemző szabvány
Gyorsan gyorsan a gyors Ethernet termékek megjelentek, a hálózati integrátorok és a rendszergazdák bizonyos korlátozásokat éreztek a vállalati hálózatok építéséről. Sok esetben a 100 megabitalcsatorna mentén csatlakoztatott szerverek túlterheltek a hálózatok hálózatait, amelyek szintén 100 Mbps-FDD-k és gyors Ethernet autópálya sebességgel működnek. A sebességhierarchia következő szintjének szükségességét érezték. 1995-ben csak az ATM kapcsolók magasabb sebességet tudnak biztosítani, és a technológia helyi hálózatokhoz való vándorálásának kényelmes eszköze hiányában (bár a LAN emulációs specifikációt - a Lane-t 1995 elején fogadták el, gyakorlati megvalósítása előtt volt) a helyi hálózatba szinte senki sem döntött. Ezenkívül az ATM technológia nagyon magas értékben különbözött.
Ezért a következő lépés által IEEE nézett logikai - 5 hónappal a végső elfogadását a Fast Ethernet szabvány 1995 júniusában, az IEEE nagy sebességű technológia kutatócsoport írtak elő, hogy fontolja meg annak lehetőségét, hogy a fejlődő Ethernet szabvány még nagyobb bit sebesség .
1996 nyarán bejelentették egy 802.3z csoport létrehozását, hogy kifejezzen egy protokollt, amely maximálisan hasonló az Ethernethez, de 1000 MB / s bitsebességgel. A gyors Ethernet esetében az üzenetet az Ethernet támogatói nagy lelkesedéssel látták el.
A lelkesedés fő oka volt a Gigabit Ethernet hálózatainak azonos zökkenőmentes fordítási hálózata, ugyanúgy, ahogy a hálózati hierarchia alacsonyabb szintjén található túlterhelt ethernet szegmensek gyorsabb Ethernetbe fordítottak. Ezenkívül a Gigabit-sebességekre vonatkozó adatok továbbítása már rendelkezésre áll mind a területi hálózatokban (SDH technológia) és a helyi szálas csatorna technológiában, amelyet elsősorban a nagysebességű perifériák nagyméretű számítógépekhez való csatlakoztatására használnak, és adatokat továbbít a száloptikára Kábel a Gigabit közelében, a 8V / 10V-os túlterheléssel.
A szabvány első verzióját 1997 januárjában vették figyelembe, végül a 802.3Z szabványt 1998. június 29-én fogadták el az IEEE 802.3 bizottság ülésén. A Gigabit Ethernet az 5. kategóriába tartozó csavart párban történő megvalósításával kapcsolatos munka átkerült a 802.3.3ab-ból, amely már több lehetőséget vett figyelembe e standard tervezetének, és 1998 júliusa óta a projekt meglehetősen stabil jellegű. A 802.3ab végső elfogadása 1999 szeptemberében várható.
A szabványos várakozás nélkül egyes vállalatok 1997 nyarán kiadták az első Gigabit Ethernet-berendezést a száloptikai kábelen.
A Gigabit Ethernet szabványos fejlesztők fő elképzelése a klasszikus Ethernet technológia ötleteinek maximalizálásában áll, ha a bitsebesség 1000 Mbps elérhető.
Mivel egy új technológia kidolgozásakor természetes, hogy elvárja néhány olyan technikai újításokat, amelyek a hálózati technológiák fejlesztésének általános irányában vannak, fontos megjegyezni, hogy Gigabit Ethernet, valamint a kevésbé nagy sebességű fickó protokollszint nem lesztámogatás:
- szolgáltatás minősége;
- redundáns kommunikáció;
- a csomópontok és berendezések teljesítményének tesztelése (az utóbbi esetben - a kommunikációs teszt kikötőjének kivételével, ahogy az Ethernet 10Base-T és a 10Base-F és a Fast Ethernet esetében történik).
Mindhárom megnevezett tulajdonság nagyon ígéretesnek és hasznosnak tekinthető a modern hálózatokban, különösen a közeljövőben lévő hálózatokban. Miért megtagadják a Gigabit Ethernet szerzõit?
A Gigabit Ethernet technológia fejlesztői fő ötlete az, hogy nagyon sok olyan hálózat lesz, amelyben nagyon sok hálózat lesz magassebesség Az autópálya és a kapcsolók prioritási csomagok hozzárendelésének képessége elég elegendő ahhoz, hogy biztosítsák az összes hálózati ügyfél szállítási szolgáltatásainak minőségét. És csak azokban a ritka esetekben, amikor az autópálya van töltve elég, és a szolgáltatás minőségi követelmények nagyon kemény, akkor kell alkalmazni ATM technológia, ami valóban a magas műszaki összetettsége ad garanciát a szolgáltatás az összes jelentős típusú forgalom.
39. A hálózati technológiákban használt szerkezeti kábelrendszer.
Strukturált kábelezési rendszer (strukturált kábelezési rendszer, SCS) egy sor kapcsoló elemek (kábelek, csatlakozók, csatlakozó, keresztléc panelek és szekrények), valamint a módszertan megosztásra, amely lehetővé teszi, hogy a rendszeres, könnyen bővíthető linkstruktúrák számítógépes hálózatok.
A strukturált kábelrendszer egyfajta "konstruktort" jelent, amellyel a hálózati tervező a standard csatlakozók által csatlakoztatott szabványos kábelekből szükséges, és a szabványos keresztlemezek bekapcsolása. Ha kapcsolatokat kell konfigurálnia, akkor könnyen megváltoztathatja - számítógép, szegmens, kapcsoló, visszavonási szükségtelen felszerelés visszavonása, valamint a számítógépek és a koncentrátorok közötti kapcsolatok módosítása.
A strukturált kábelrendszer kialakításakor azt értjük, hogy mindegyik munkahely A cégnek felszerelni kell aljzattal a telefon és a számítógép csatlakoztatásához, még akkor is, ha ebben a pillanatban Ez nem szükséges. Vagyis jó strukturált kábelrendszer épül felesleges. A jövőben ezt megtakaríthatja az alapokat, mivel az új eszközök összekapcsolásának változásai a már lefektetett kábelek ajánlása.
A strukturált kábelrendszer tipikus hierarchikus szerkezete a következőket tartalmazza:
- horizontális alrendszerek (az árvízen belül);
- függőleges alrendszerek (az épületen belül);
- campus alrendszer (több épületben egy területen belül).
Vízszintes alrendszercsatlakoztatja a padló keresztlését a felhasználói aljzatokkal. Az ilyen típusú alrendszerek megfelelnek az épület padlójának. Függőleges alrendszercsatlakoztatja az egyes emeletek keresztszekrényeit a központi hardver épületből. A hierarchia következő lépése campus alrendszer,amely több épületet összeköt az egész campus fő hardveréből. A kábelrendszer ezen részét általában autópálya (gerinc) nevezik.
A strukturált kábelrendszer használata a kaotikus lefektetett kábelek helyett sok előnyt biztosít a vállalkozások számára.
· Egyetemesség.A meggondolkodó szervezetkel ellátott strukturált kábelrendszer egyetlen környezetgé válhat a számítógépes adatszolgáltatáshoz, helyi szervezetre telefonhálózat, Videó átvitel és akár jelek továbbítása tűzbiztonsági érzékelőkből vagy biztonsági rendszerekből. Ez lehetővé teszi, hogy sok ellenőrzési folyamatokat, felügyeletet és irányítást automatizáljon üzleti szolgáltatások és életbiztosítási rendszerek.
· Növelje az élettartamot.A jól strukturált kábelrendszer erkölcsi öregedésének ideje 10-15 év lehet.
· Az új felhasználók hozzáadásának költségeinek csökkentése és az elhelyezési helyek módosítása.Ismeretes, hogy a kábelrendszer költsége jelentős, és elsősorban a kábel költsége határozza meg, de a munka költségeit a fektetési helyén. Ezért jobban megéri tölteni egyszeri munka kábelfektetés, esetleg egy nagy mozgásteret hosszúságú, mint hogy végre egy tömítés, ami növeli a kábel hossza. Ezzel a megközelítéssel a felhasználó hozzáadásával vagy mozgatásával kapcsolatos munka csökkenti a számítógép csatlakoztatását egy meglévő aljzatba.
· A könnyű hálózati bővítés lehetősége.A strukturált kábelrendszer moduláris, így könnyű kibővíteni. Például új alhálózatot adhat hozzá az autópályához anélkül, hogy befolyásolná a meglévő alhálózatokat. Ez helyettesíthető egy külön alhálózati kábelben, függetlenül a hálózat többi részétől. A strukturált kábelrendszer a hálózat könnyen kezelhető logikai szegmensekre való megosztásának alapja, mivel már fizikai szegmensekre oszlik.
· Hatékonyabb karbantartást biztosít.A strukturált kábelrendszer megkönnyíti a karbantartást és a hibaelhárítást a gumiabroncskábelrendszerhez képest. A kábelrendszer buszszervezésével az egyik eszköz vagy összekötő elemek meghibásodása a teljes hálózat nehéz lokalizálható meghibásodásához vezet. A strukturált kábelrendszerekben az egyik szegmens meghibásodása nem érinti másokat, mivel a szegmensek kombinációját hub segítségével végzik. A hubokat hibás terület diagnosztizálják és lokalizálják.
· Megbízhatóság.A strukturált kábelrendszer megnöveli a megbízhatóságot, mivel az ilyen rendszer gyártója nemcsak a minőségét garantálja külön komponensekDe a kompatibilitásuk.
40. Koncentrátorok és hálózati adapterek, elvek, felhasználás, alapfogalmak.
A koncentrátorok hálózati adapterekkel, valamint a kábelrendszerrel együtt jelzik a minimális felszerelést, amellyel létrehozhat helyi hálózatot. Az ilyen hálózat közös közös környezet lesz
Hálózati adapter (hálózati interfész kártya, NIC)a vezetőjével együtt hajtja végre a nyitott rendszerek második, csatorna szintjét a hálózat vég csomópontjában. Pontosabban, a hálózati operációs rendszerben az adapter és az illesztőprogram csak a fizikai és tömegszint funkcióit végzi, míg az LLC szintet általában az operációs rendszer modulja hajtja végre, az egyik az összes illesztőprogramhoz és hálózati adapterek. Valójában az IEEE 802 Stack modell modellnek kell megfelelnie. Például a Windows NT rendszerben az LLC szintet az NDIS modulban, az összes hálózati adapter illesztőprogrammal hajtja végre, függetlenül attól, hogy mely technológiát támogatja a járművezető.
A hálózati adapter, a vezetővel együtt két műveletet végez: a keret átvitele és vétele.
Az ügyfélszámítógépek adaptereiben a munka jelentős része a vezetőre tolódik, ezáltal az adapter könnyebb és olcsóbb. Ennek a megközelítésnek a hátránya a számítógép központi processzorának nagyfokú beruházása rutin keretekkel a számítógép RAM-jéig a hálózathoz. A központi processzor kénytelen részt venni ebben a munkában a felhasználói alkalmazási feladatok elvégzéséhez.
Hálózati adapter A számítógép telepítése előtt be kell állítania. Amikor az illesztő beállításakor, az IRQ megszakítás száma használt rendszerint úgy van beállítva az adapter közvetlen hozzáférést csatorna számát a DMA-t (ha az adapter támogatja a DMA mód) és az alapvető I / O port.
Szinte minden modern helyi hálózati technológiában egy eszközt definiáltak, amelynek több egyenlő neve van - koncentrátor (Koncentrátor), hub (hub), repeater (repeater). Az eszköz alkalmazásától függően funkciók és konstruktív végrehajtásának összetétele nagyban változik. Csak a fő funkció változatlan marad - ez az a keret ismétlésevagy az összes porton (az Ethernet szabványban meghatározottak szerint), vagy csak egyes portokon, a vonatkozó szabvány által meghatározott algoritmusnak megfelelően.
A hub általában több olyan portot tartalmaz, amelyekhez a hálózat végcsomópontjai a kábeles számítógépek egyedi fizikai szegmenseivel vannak összekötve. A hub kombinál hálózati szegmens egyetlen megosztott környezetben, ahová a belépés megfelelően elvégzett az egyik helység helyi hálózati protokollok - Ethernet, Token Ring, stb Mivel a logikája a hozzáférést a megosztott közeg jelentősen függ a technológiai , akkor minden egyes típusú technológiák gyártják hubjaikat - Ethernet; Token gyűrű; FDDI és 100VG-Anylan. Egy adott protokoll, néha használják, a magasan specializált nevét ez a készülék, pontosabban tükrözi a funkciók vagy a hagyományosan használt hagyományok, például a TKEN Ring koncentrátorok jellemzi MSAU.
Minden hub néhány alapvető funkciót tartalmaz a megfelelő technológia megfelelő protokollában, amelyet támogat. Bár ez a funkció meglehetősen részletes a szabványos szabványban, amikor megvalósul, a különböző gyártók csomópontjai olyan részletekben különbözhetnek, mint a portok száma, többféle kábel támogatása stb.
A fő funkció mellett a hub számos olyan további funkciót is elvégezhet, amelyek a szabványban nincsenek meghatározva, vagy opcionálisak. Például, a TKEN Ring koncentrátor végezhet a funkciója kihúzza hibásan működő portokat és az átmenet egy backup gyűrűt, bár a standard ez nem a szabványban leírt. A hub kényelmes eszköznek bizonyult további funkciók végrehajtásához, amelyek megkönnyítik a hálózat ellenőrzését és működését.
41. Hidak és kapcsolók, elvek, jellemzők, példák, korlátozások használata
Hidak és kapcsolók szerkezete
a hálózat logikai szegmensekre osztható két típusú eszközökkel - hidak (híd) és / vagy kapcsolók (kapcsoló, kapcsoló hub).
A híd és a kapcsoló funkcionális ikrek. Mindkét eszköz ugyanazon algoritmusok alapján elősegíti a keretet. Hidak és kapcsolók Kétféle algoritmust használnak: algoritmus Átlátszó híd (átlátszó híd),az IEEE 802.1D szabványban vagy algoritmusban forrás útválasztó híd (forrás útválasztó híd)iBM vállalatok Tken Ring Networks számára. Ezeket a szabványokat hosszú ideig fejlesztették ki, mielőtt az első kapcsoló megjelenik, így a "híd" kifejezést használják. Ha az Ethernet technológia kapcsolójának első ipari modellje megjelent a fényen, akkor ugyanazt az IEEE 802.ID keret promóciós algoritmust végezte, amelyet a helyi és a helyi híddal dolgoztak globális hálózatok
A hídról származó kapcsoló fő különbsége az, hogy a híd folyamatosan feldolgozza a keretet, és a kapcsoló párhuzamos. Ez a körülmény annak a ténynek köszönhető, hogy a hidak azokban az időpontokban jelentek meg, amikor a hálózatot felosztották kis mennyiségű A szegmensek, és az interegment forgalom kicsi volt (20% -kal engedelmeskedett a szabályoknak).
Ma a hidak továbbra is hálózatokban dolgoznak, de csak elég lassú globális kapcsolatok két távoli helyi hálózat között. Az ilyen hidakat távoli hidaknak nevezik (távoli híd), és munkájuk algoritmusa nem különbözik a 802.1d szabvány vagy a forrás útválasztás.
Az átlátszó hidak képesek átadni a kereteket egyetlen technológián belül, helyi hálózati protokollok, például Ethernet a tokengyűrűben, az FDDI-ben, az Ethernetben stb. Ez az átlátszó hidak tulajdonságait az IEEE 802.1H szabvány ismerteti.
A jövőben olyan eszközt fogunk hívni, amely elősegíti a kereteket a híd algoritmusa szerint, és helyi hálózaton dolgozik, modern "kapcsoló". A 802.1d és forrás algoritmusok leírásakor a következő részben a híddal hívjuk fel a készüléket, mivel valójában ezeket a szabványokat hívják.
42. Kapcsoló helyi hálózatok, protokollok, üzemmódok, példák.
A 8 10Base-T port mindegyikét egy Ethernet Packet Processor Packet Package processzor segítségével szolgálja. Ezenkívül a kapcsolónak van egy olyan rendszermodulja, amely összehangolja az összes EPR processzort. A rendszermodul közös kapcsolócímetáblát vezet, és kapcsolót biztosít az SNMP protokollon. Átviteléhez keretek közötti port, egy kapcsoló mátrix használunk, hasonló működési telefonos kapcsolók vagy többprocesszoros számítógépek, összekötő több processzor több memória modulok.
A mátrix átkapcsolása a csatornák átkapcsolására szolgál. A 8 port esetében a mátrix képes 8 egyidejű belső csatornát biztosítani a portok fél duplex portjával és 16 - teljes duplexrel, ha az egyes portok távadója és vevője egymástól függetlenül működik.
Ha a keret bármely portban érkezik, az EPR processzor puffereli a keret több első bájtját a célcím elolvasásához. Miután megkapta a rendeltetési címet, a processzor azonnal dönt a átadása a csomag, és ne várják az érkezését a többi bájt a keret.
Ha a keret át kell másik portra, a processzor utal, hogy a kapcsoló mátrix és próbál telepíteni egy utat a kapcsolódni a port egy nyílást, amelyen keresztül az útvonal útvonalat a cél címét. A kapcsoló mátrix csak akkor tudja ezt megtenni, ha a port címport ebben a pillanatban ingyenes, amely nem csatlakozik egy másik porthoz. Ha a port foglalt, akkor, mint bármelyik csatorna bekapcsolva, a mátrix sikertelen. Ebben az esetben a keret teljesen pufferelt a bemeneti port processzor, amely után a processzor várja a kimeneti port felszabadulását és a kívánt útvonal kapcsolási mátrix kialakulását. A kívánt útvonal be van szerelve, a pufferolt bájtok A keretet elküldjük, amelyet a kimeneti portfeldolgozó által elfogadott. Amint a kimeneti portfeldolgozó a CSMA / CD algoritmushoz csatlakoztatott Ethernet szegmenst eléri, a keretbájtok azonnal elkezdődnek a hálózathoz. Az ismertetett eljárás átadására egy keret nélkül annak teljes pufferelés címet kapott kapcsolási "röptében" ( "on-the-fly") vagy "Nutrole" ( "cut-through"). A fő ok A hálózati teljesítmény növekszik a kapcsoló használatakor párhuzamostöbb képkocka feldolgozása. Ez a hatás szemlélteti. 4.26. Az ábrán az ideális helyzet javítása szempontjából a teljesítmény, ha a négy port nyolc adatok továbbítását a legnagyobb az Ethernet protokoll sebessége 10 MB / s, és ezeket az adatokat a fennmaradó négy switter port nem áll ellentétben - az adatok A hálózati csomópontok közötti áramok úgy vannak elosztva, hogy minden egyes portvevő port esetében van-e a kimeneti port. Ha a kapcsolónak van ideje kezelni a bemeneti forgalmat, még akkor is, ha a bemeneti kikötőkbe belépő keret maximális intenzitása van teljes teljesítmény A fenti példában lévő kapcsoló 4x10 \u003d 40 Mbps, és az N portok - (N / 2) XLO Mbps példájának összegzésével. Azt mondják, hogy a switch minden állomáson vagy szegmens csatlakozik a port, a kiosztott sávszélesség a protokollt. Lehetséges, hogy a hálózat nem mindig fejleszteni a helyzet, hogy ábrán mutatjuk be. 4.26. Ha két állomás, például a portokhoz kapcsolódó állomások 3 és 4, ugyanakkor rögzítenie kell az adatokat ugyanazon a kiszolgálóra, amely a porthoz csatlakozik. 8, a kapcsoló nem lesz képes kiválasztani a 10 Mbps adatáramának minden állomását, mivel az 5. port nem tud továbbítani az adatokat 20 Mbps sebességgel. Az állomáskeretek várhatóak a bemeneti kikötők belső soraiban 3 és 4, amikor a port ingyenes 8 a következő keret átvitele. Nyilvánvalóan jó döntés Az adatfolyamok ilyen eloszlásához a kiszolgálót egy nagyobb sebességű kikötőbe kell csatlakoztatni, például gyors Ethernet-t. Tehát a kapcsoló fő méltóságának köszönhetően, amelynek köszönhetően nagyon jó helyzetben volt a helyi hálózatokban nagy teljesítménye, a kapcsolók fejlesztői próbálják előállítani az úgynevezett nem blokkolás (nem blokkolás)kapcsoló modellek.
43. Az átlátszó híd algoritmusa.
Az átlátszó hidak láthatatlanok a végcsomlók hálózati adapterei számára, mivel egymástól függetlenül speciális címtáblát építenek, amelyek alapján megoldható, új szegmenst kell továbbítani bármely más szegmenshez, vagy sem. Hálózati adapterek használatával átlátszó hidak működik ugyanúgy, mint abban az esetben, ezek hiányában, vagyis nem vesznek további intézkedéseket annak érdekében, hogy a keret áthalad a hídon. Az átlátszó híd algoritmusa nem függ a helyi hálózati technológiától, amelyben a híd telepítve van, így az átlátszó Ethernet-hidak ugyanúgy működnek, mint az átlátszó FDDI hidak.
Az átlátszó híd a kikötői kapcsolt szegmensekben keringő forgalom passzív megfigyelését alapul. Ugyanakkor a híd figyelembe veszi a híd kikötőire belépő adatforrások címét. A keret kereteinek címén a híd arra a következtetésre jut, hogy ez a csomópont ehhez vagy egy másik hálózati szegmenshez tartozik.
Tekintsük a híd címtáblájának automatikus létrehozását és annak használatát az 1. ábrán bemutatott egyszerű hálózat példáján. 4.18.
Ábra. 4.18. Egy átlátszó híd működésének elve
A híd két logikai szegmenst összeköt. Az 1. szegmens 1 A koaxiális kábel egy szegmenséhez csatlakoztatott számítógépeket alkotja a híd 1. portjához, és a 2. szegmenshez - a híd 2-es egy másik szegmenséhez kapcsolódik.
A híd minden egyes kikötője a szegmensének végső csomópontjaként működik egy kivételben - a híd kikötője nem rendelkezik saját MAC-címével. A híd kikötője az úgynevezett romom (promisquous)csomagfelvételi mód, ha az összes csomagot a kikötőbe jut el puffer memória. Ezzel a módban a híd az összes hozzá tartozó szegmensekben továbbított összes forgalmat követi, és a hálózati összetétel tanulmányozására áthaladó csomagokat használ. Mivel az összes csomagot a pufferre írják, a portcím nem szükséges.
A kezdeti állapotban a híd nem ismer semmit arról, hogy olyan számítógépek, amelyekkel a MAC-címek csatlakoznak az egyes kikötőhöz. Ezért ebben az esetben a híd egyszerűen továbbítja az összes rögzített és pufferelt keretet az összes kikötőjén, kivéve, ha ezt a keretet kapjuk. Példánkban a híd csak két port, így az 1. portból származó kereteket továbbítja a 2. portra, és fordítva. Amikor a híd egy keretet fog átvinni egy szegmensből egy szegmensbe, például az 1. szegmenstől a 2. szegmensig, akkor megpróbálja elérni a 2. szegmenst a hozzáférési algoritmus szabályai szerint, ebben a példában, A CSMA / CD algoritmus szabályai.
Egyidejűleg a keret továbbítása az összes port, a Bridge tanulmányozza a címet a keret forrás és teszi egy új bejegyzést arról a tartozás a cím tábla, amely más néven a szűrési tábla vagy marást.
Miután a híd elhaladt a tanulás színpadán, ésszerűen képes dolgozni. Ha egy keretet fogad, az 1., 3. számítógépről irányítva, a cím táblázat böngészése a címek egybeeséshez a célcímekkel 3. Mivel van ilyen bejegyzés, a híd elvégzi az asztal második szakaszát Elemzés - Ellenőrzi, hogy a számítógépeket ellenőrizzék-e a forráscímekkel (a mi esetünkben ez az 1. cím) és a célcím (3. cím) egy szegmensben. Mivel példánkban különböző szegmensekben vannak, a híd elvégzi a műveletet szállítmányozáskeret - Keretet továbbít egy másik kikötőbe, amelynek korábban egy másik szegmenshez való hozzáférés.
Ha a rendeltetési cím ismeretlen, a híd továbbítja a keretet az összes port, kivéve a port - a forrása a keret, mint a kezdeti szakaszban a tanulási folyamat.
44. Hidak a forrásból történő útválasztással.
A forrásvezérlő hidakat a token gyűrű és az FDDI gyűrűk csatlakoztatására használják, bár az átlátszó hidak ugyanazon célokra használhatók. Az útválasztás a forrásból (SOURCE ROUTING, SR) azon a tényen alapul, hogy a feladó állomás egy másik gyűrűjére küldött keretbe kerül, amely a középső hidakról és gyűrűkről szól, hogy a keretnek át kell mennie, mielőtt bejutna a gyűrűbe Az állomás csatlakozik címzettje.
Tekintsük elveinek munka hidak Forrás Routing (a továbbiakban: SR-hidak) példáján az ábrán látható hálózat. 4.21. A hálózat három híd által összekapcsolt három gyűrűből áll. A sor és a hidak útvonalának beállítása az azonosítók. Az SR-hidak nem építenek céltáblát, és a keretek előmozdításakor használd a megfelelő adatkeret mezőkben rendelkezésre álló információkat.
Ric. 4.21.Forrás útválasztó hidak
Kézhezvételét követően minden SR-híd csomag, csak akkor kell, hogy megtekinthesse az útvonal információs mező (a mező Routing Information Field, RIF, a Token Ring vagy FDDI keret) annak azonosító benne. És ha van jelen, és az ebből a hídhoz csatlakozik, akkor ebben az esetben a híd a kapott keretet a megadott gyűrűbe másolja. Ellenkező esetben a keret egy másik gyűrűben nincs másolva. Mindenesetre a keret forrásmásolatát a feladóállomás forrásgyűrűjére visszaküldik, és ha egy másik gyűrűbe kerül, akkor az A bit (cím felismerése), és a C bit (keret másolódik) a keret állapota A mezők 1-re vannak állítva, hogy jelentse a feladóállomást, hogy a keretet a célállomás fogadta (ebben az esetben, át a hídra egy másik gyűrűbe).
Mivel a keretben lévő útvonalinformációk nem mindig szükségesek, de csak a különböző gyűrűkkel összekapcsolt állomások közötti átvitelére a RIF mező keretének jelenlétét az egyén / csoport címének 1 bitének beállítása jelzi ( I / g) (míg ez a bit nem használja a rendeltetési hely, mivel a forráscím mindig egyéni).
A RIF mezőnek van egy irányítási almezője, amely három részből áll.
- Keret típusamegadja a Rif mező típusát. Különböző típusú RIF mezők találhatók, hogy megtalálják az útvonalat, és keretet küldenek egy jól ismert útvonalhoz.
- Maximális kerethosszúsága híd által használt gyűrűk csatlakoztatásához, amelyben a különböző MTU érték van beállítva. Ezzel a mezővel a híd értesíti az állomást a keret maximális hosszára (vagyis a minimális MTU érték az egész útvonalon).
- Mezőhossz rif.azért szükséges, mert előzetesen az útvonalleírók száma, amelyek meghatározzák a metszi gyűrűk és hidak azonosítókat, ismeretlenek.
A működése a routing algoritmus a forrás, további két típusú keret használnak - SRBF egyetlen órás adás meccsen (egyetlen útvonal közzétételi Frame) és több órás adás pontozó-felfedező ARBF (All-Route Broadcast Frame).
Az összes SR-hidat az adminisztrátornak manuálisan kell beállítani az ARBF keretek minden portra történő továbbításához, kivéve a keretforrás portját, és az SRBF keretek esetében néhány híd kikötőit blokkolni kell, hogy nincsenek hurok a hálózatban.
A híd előnyei és hátrányai a forrásból történő útvonallal
45. Kapcsolók: Műszaki megvalósítás, funkciók, a munkájukat érintő jellemzők.
A kapcsolók műszaki megvalósításának jellemzői. Sok első generációs kapcsoló hasonló volt a routerekhez, azaz a központi processzor Általános célú interfész portok a belső nagysebességű buszon. Az ilyen kapcsolók fő hátránya volt az alacsony sebesség. Az univerzális processzor nem tudott megbirkózni nagy mennyiségű speciális keretrendszerrel az interfész modulok továbbításához. A sikeres nem blokkoló műveletek feldolgozói chipek mellett a kapcsolónak nagy sebességű összeszerelést kell biztosítania a feldolgozó kikötői zsetonjai közötti keretek átvitelére. Jelenleg a kapcsolókat három rendszer alapjaként használják, amelyeken egy ilyen csereegység épül fel:
- Átkapcsoló mátrix;
- megosztott több memória;
- Összes busz.
Gyors ethernet
Fast Ethernet - IEEE 802.3 U fogadták el hivatalosan október 26, 1995 meghatározza a szabvány a csatorna szintű protokoll hálózatok működik, ha mindkét réz és száloptikai kábel 100 MB / s. Az új specifikáció az IEE 802.3 örökös Ethernet szabvány, ugyanazon keretformátummal, a CSMA / CD-környezethez és a Star Topologyhez való hozzáférés mechanizmusa. Az evolúció megérintette a fizikai rétegszerszámok konfigurációjának több elemét, amely lehetővé tette a sávszélesség növelését, beleértve a használt kábel típusát, a szegmensek hosszát és a hubok számát.
Gyors Ethernet struktúra
Ahhoz, hogy jobban megértsük a munkát, és megértsük a gyors Ethernet elemek kölcsönhatását, az 1. ábrához fordulunk.
1. ábra: Gyors Ethernet rendszer
Logikai kommunikációs menedzsment téma (LLC)
Az IEEE 802.3 specifikációban a csatorna szintű funkciói két SUBLEVELS-re vannak osztva: logikai linkkezelés (LLC) és a környezethez való hozzáférés szintje (Mac), amelyet az alábbiakban tárgyalunk. Az LLC, amelynek funkcióit az IEEE 802.2 szabvány határozza meg, valójában biztosítja az összekapcsolást magasabb szintű protokollokkal (például IP-vel vagy IPX-vel), amely különböző kommunikációs szolgáltatásokat nyújt:
- Szolgáltatás a kapcsolatok és a felvételi visszaigazolások létrehozása nélkül. Egy egyszerű szolgáltatás, amely nem biztosít adatáramlást vagy hibakervezést, és nem garantálja az adatok helyes kézbesítését is.
- Szolgáltatás összekötésével. Teljesen megbízható szolgáltatás, amely garantálja az adatok helyes kézbesítését a vevőkészülékhez való kapcsolódás megteremtésével az adatok megkezdése előtt és a hibaellenőrzési és adatkezelő mechanizmusok használatával.
- Szolgáltatás kapcsolat megerősítése nélkül. Középminőségű szolgáltatás, amely a vételi visszaigazoló üzeneteket használja a garantált szállítás biztosítása érdekében, de az adatátvitel előtt nem állapít meg kapcsolatokat.
Az átviteli rendszeren a hálózati réteg protokollból továbbított adatokat először az LLC SuLayer kapja. A szabvány a protokoll adategységet (PDU, protokoll adatblokk) hívja. Amikor a PDU le a MAC-alréteg, ahol a cím és a poszt-információs készül újra, ezentúl ez technikailag lehetséges nevezni. Ethernet csomagolás esetén ez azt jelenti, hogy a 802.3 keret a hálózati réteg adatok mellett hárombájtos LLC fejlécet tartalmaz. Így az egyes csomagok maximális megengedett adatainak hossza 1500-ról 1497 bájtra csökken.
Az LLC fejléc három mezőből áll:
Bizonyos esetekben az LLC keretek kisebb szerepet játszanak a hálózatépítés folyamatában. Például a hálózat TCP / IP, valamint más protokollok, az egyetlen LLC funkció lehet tudni, hogy lehetőséget nyújt a kereteket 802.3 tartalmazza a SNAP fejléccel EtherType jelzése hálózati réteg protokoll, amely a keret kell továbbítani. Ebben az esetben az összes PDU LLC nem mért információs formátumot használ. Az egyéb magas szintű protokollok azonban magasabb kiterjesztett szolgáltatást igényelnek az LLC-től. Például a NetBIOS munkamenetek és számos NetWare protokollok LLC szolgáltatásokat használnak szélesebb körben.
Snap fejléc
A fogadó rendszert úgy kell meghatározni, amely a hálózati réteg protokollok kell fogadni a beérkező adatokat. A 802.3-as csomagokban a PDU LLC-n belül egy másik protokollt alkalmaznak, hívják Alatti- Hálózat Hozzáférés Protokoll (Snap, alhálózati hozzáférési protokoll).
A SNAP fejléc hossza 5 bájt található és után azonnal a LLC élőfej a keretben adatmezőben 802.3, amint az ábrán látható. A cím két mezőt tartalmaz.
Szervezeti kód.A szervezet vagy a gyártó azonosítója egy 3 byte mező, amely ugyanolyan értéket vesz igénybe, mint a 802.3 fejléc első 3 bájtájának első 3 bájtja.
Helyi kód.A helyi kód 2 bájtos mező, amely funkcionálisan egyenértékű az Ethernet II fejlécében található Ethertype mezővel.
Helyszíni megállapodás
Amint korábban említettük, a gyors Ethernet a fejlődő szabvány. Mac Ajánlott AUI felületen, akkor át kell alakítani a MII használt interfész Fast Ethernet, amelyek az ilyen típusú tervezték.
Access Control (MAC) engedélyezése
A Fast Ethernet hálózat minden csomópontja hozzáférési vezérlővel rendelkezik MÉDIA HozzáférésVezérlő- Mac). A Mac kulcsfontosságú a gyors Ethernethez, és három rendeltetési helye van:
A három MAC-kinevezés legfontosabb az első. Bármilyen hálózati technológiaamely az általános környezet, a szabályokat eléréséhez a környezet határozza meg, mikor a csomópont képes továbbítani a fő jellemzője. A környezethez való hozzáférési szabályok kidolgozása számos IEEE-ben részt vesz. A 802.3 bizottság, amelyet gyakran az Ethernet Bizottságnak neveznek, meghatározza a LAN-ek szabványait, amelyekben a CSMA / CD (Carrier Sense Többszörös hozzáférés ütközésérdéssel - többszörös hozzáféréssel a hordozó vezérlésével és a konfliktusok kimutatásával).
A CSMS / CD-k szabályai a környezet eléréséhez mind az Ethernet, mind a gyors Ethernet számára. Ezen a területen két technológia teljesen egybeesik.
Mivel a gyors Ethernet összes csomópontja ugyanazt a környezetet osztja meg, csak akkor haladhatnak át, amikor előfordulnak. Határozza meg ezt a sorban CSMA / CD-szabályokat.
CSMA / CD.
A Mac Fast Ethernet Controller, mielőtt folytatná az átvitelt, hallgatja a hordozót. A hordozó csak akkor létezik, ha egy másik csomópont viselkedik. A PHY szint meghatározza a hordozó jelenlétét, és üzenetet generál Mac számára. A fuvarozó jelenléte azt sugallja, hogy a környezet elfoglalt és hallgatja a csomópontot (vagy csomópontokat) az adóhoz.
Mac, amelynek kerete az átvitelre, mielőtt átadná, meg kell várnia valamilyen minimális időintervallumot az előző keret vége után. Ez az idő hívják interpoTry Shchel(IPG, Interpacket Gap), és továbbra is 0,96 ezredmásodperc, vagyis a tizedik időt adásidő a rendes Ethernet sebessége 10 Mbps (IPG az egyetlen időintervallum, mindig meghatározott ezredmásodperc, és nem időben a bit) 2. ábra.
2. ábra: Interpacecate rés
A csomag befejezése után az 1 LAN csomópont köteles várni az IPG idő alatt, mielőtt továbbítanák. Az 1. és a 2. és 2. csomag közötti időintervallum az 1. és 2. ábrán látható. 2 az IPG-idő. Miután befejezte az átviteli csomag 3, nincs csomópont volt anyag feldolgozására, így az idő intervallum a csomagokat a 3. és 4. hosszabb, mint a IPG.
Minden hálózati csomópontnak meg kell felelnie ezeknek a szabályoknak. Még akkor is, ha sok keret van az átvitelhez, és ez a csomópont az egyetlen adó, majd az egyes csomagok küldése után legalább IPG időt kell várnia.
Ez a gyors Ethernet környezetvédelmi szabályok CSMA része. Röviden, sok csomópont hozzáférést biztosít a környezethez, és a fuvarozó használatát használja a foglalkoztatás ellenőrzésére.
A korai kísérleti hálózatokban ezeket a szabályokat használták, és az ilyen hálózatok nagyon jól működtek. Azonban csak a CSMA használata a probléma kialakulásához vezetett. Gyakran két csomópont, amelynek csomag átadása, és várja a IPG időben kezdett egyidejűleg adatot küldeni, ami a torzítás adatok mindkét oldalon. Ezt a helyzetet hívják collisia (Ütközés) vagy konfliktus.
Ennek az akadálynak a leküzdése érdekében a korai protokollok meglehetősen egyszerű mechanizmust alkalmaztak. A csomagok két kategóriába soroltak: csapatok és reakciók. A csomópont által továbbított parancsok szükségesek a reakciót. Ha egy ideig (az időtúllépés időtartamra) a parancs átvitele után a reakciót nem fogadták el, a kezdeti parancsot ismét benyújtották. Ez többször megtörténhet ( maximális szám Automatikus idő), mielőtt a küldő csomópont rögzítette a hibát.
Ez a rendszer tökéletesen működhet, de csak egy bizonyos pontig. A konfliktusok megjelenése a teljesítmény hirtelen csökkenéséhez vezetett (általában a bájtonként mért), mert a csomópontok gyakran egyszerűek voltak a válaszok elérése érdekében, soha nem éri el a rendeltetési helyet. A hálózat túlterhelése, a csomópontok számának növekedése közvetlenül kapcsolódik a növekvő számú konfliktushoz, és ezért csökken a hálózati teljesítmény.
A korai hálózati tervezői gyorsan megoldást találtak erre a problémára: minden csomópontnak meg kell határoznia a továbbított csomag elvesztését a konfliktus kimutatásával (és nem számíthat arra, hogy soha nem fog következni). Ez azt jelenti, hogy a konfliktusok miatt elvesztett csomagokat azonnal újra kell áthelyezni az időtúllépési időig. Ha a csomópont átadta a csomag utolsó bitét a konfliktus előfordulása nélkül, azt jelenti, hogy a csomag sikeresen átadott.
A hordozó szabályozásának módja jól van az ütközések kimutatásának függvényével. Az ütközések továbbra is előfordulnak, de nem tükrözi a hálózati teljesítményt, mivel a csomópontok gyorsan megszabadulnak tőlük. A DIX csoport az Ethernet CSMA / CD környezetre vonatkozó hozzáférési szabályok kidolgozásával egyszerű algoritmusként tervezett - 3. ábra.
3. ábra: CSMA / CD munka algoritmus
Fizikai szintű eszköz (PHY)
Mivel a Fast Ethernet más típusú kábelt használhat, majd minden egyes tápközeghez egyedi jel előzetes konvertálás szükséges. A transzformációs is szükség van a hatékony adatátvitelt: hogy egy továbbított kódot ellenálló interferencia, esetleges veszteségeket, vagy torzulások az egyes elemek (előjel), hogy biztosítsák a hatékony szinkronizálás az óra generátorok a továbbító vagy átvevő oldalán.
Kódoló oldal (PCS)
Kódolja / dekódolja a Mac szintről érkező adatokat algoritmusokkal vagy.
A fizikai kötődés és a fizikai környezet függvénye (PMA és PMD)
Az RMA és PMD subsensity közötti kommunikációhoz a PBB-alréteget, valamint a MDI interface, amely a formáció megfelelően a fizikai kódoló eljárás: vagy.
Autoneg (Autoneg)
Az automatikus úttörő szövet lehetővé teszi, hogy két interaktív port automatikusan kiválasztja a leghatékonyabb működési módot: duplex vagy fél duplex 10 vagy 100 MB / s. Fizikai szint
A gyors Ethernet szabvány háromféle Ethernet jelátviteli táptalajt határoz meg 100 Mbps-en.
- 100BASE-TX - két csavart pár vezeték. Az átvitel az ANSI (American National Standard Institute - American National Standards Intézet) által kifejlesztett adatátviteli szabványnak megfelelően történik. A csavart adatkábel árnyékolható vagy árnyékolható. 4b / 5b adatkiterálási algoritmust és MLT-3 fizikai kódolási módszert használ.
- 100BASE-FX - két véna, száloptikai kábel. Az átutalást az ANSI által kifejlesztett adatátviteli szabványnak megfelelően is elvégzik. A 4b / 5b-os adatkódolási algoritmust és az NRZI fizikai kódolási módszert használja.
A 100BASE-TX és 100BASE-FX specifikációk 100Base-X néven is ismertek
- A 100BASE-T4 az IEEE 802.3.3.3. Bizottság által kidolgozott speciális specifikáció. Ezen leírás szerint, adatátviteli végzik a négy csavart pár a telefonkábelt, amely az úgynevezett UTP kábel Kábel 3 felhasználása a 8V / 6T adatok kódolási algoritmus és a NRZI fizikai kódolási módszer.
Ezen túlmenően, a Fast Ethernet szabvány ajánlásokat tartalmaz egy árnyékolt csavart érpár 1. kategóriába, amely egy szabványos kábel hagyományosan alkalmazott Teck Ring hálózatokban. Szervezése támogatás és ajánlások az STP kábelt a Fast Ethernet hálózati eljárás biztosítása váltás Fast Ethernet vásárlók számára, amelynek kábelezés STP.
A Fast Ethernet specifikáció is tartalmaz egy mechanizmust az autonotidation, amely lehetővé teszi a port a csomópont automatikusan kell beállítani, hogy az adatátviteli sebesség - 10 vagy 100 Mbps. Ez a mechanizmus alapja a csere a csomagok számát egy hub vagy switch port.
Szerda 100Base-TX
Mint egy átviteli közeg, 100Base-TX használ két csavart pár, és egy pár van adatok átvitelére használható, a második pedig azok vétel. Mivel az ANSI TP - PMD specifikáció tartalmazza mind az árnyékolt, mind az árnyékolt csavart párok leírását, majd a 100Base-TX specifikáció tartalmazza az 1. és 7. típusú, mind az árnyékolt, mind az árnyékolt csavart párokat.
MDI csatlakozó (közepes függő interfész)
A 100Base-TX csatorna interfész, a táptalajtól függően kétféle lehet. Az árnyékolt csavart párok kábelét az 5. kategóriába tartozó 5. kategóriájú RJ 45 csatlakozóját az 5. kategóriába tartozó 5. kategóriájaként kell használni. Twisted pár, mivel az MDI csatlakozó szükséges, használjon STP IBM típusú 1 csatlakozót, amely árnyékolt DB9 csatlakozó. Az ilyen csatlakozót általában tken gyűrűhálózatokban alkalmazzák.
UTP 1. kategória (e)
Az UTP 100BASE-TX interfészen két pár vezetéket használnak. A keresztpontok és a lehetséges jel torzítások minimalizálása érdekében a fennmaradó négy huzalokat nem szabad használni bármilyen jel átvitelére. Az egyes párok átviteli és vételi jelei polarizálódnak, egy vezetékkel pozitív (+), a második pedig negatív (-) jel. A kábelhuzalok és a csatlakozókapcsolatok színes jelölése a 100Base-TX hálózathoz a táblázatban található. 1. Bár a PHY 100BASE-TX szintet az ANSI TP-PMD szabvány elfogadása után alakították ki, de az RJ 45 csatlakozó érintkezési száma megváltozott, hogy megfeleljen a 10Base-T szabványban használt bekötési rajznak. Az ANSI TP-PMD szabványban a 7-es és 9-es névjegyeket az adatok fogadására használják, míg a 100BASE-TX és 10BASE-T szabványokban a 3. és 6. érintkezői célja. Ez a kábelezés lehetővé teszi a 100Base-TX adapterek használatát A 10 alap adapter helyett - T, és csatlakoztatja őket ugyanabba az 1. kategóriába tartozó kábelek kábelváltozások nélkül. Az RJ 45 csatlakozóban a vezetékpárok az 1., 2. és 3. érintkezőhöz vannak csatlakoztatva a vezetékek megfelelő csatlakoztatásához, azokat színes címkézéssel kell ellátni.
1. táblázat: Csatlakozói érintkezők célja Mdi Kábel UTP. 100BASE-TX.
Csomópontok kölcsönhatásba lépnek egymással a keretek megosztásával (keretek). A gyors Ethernet keret alapvető hálózati csereegység - a csomópontok között továbbított információk egy vagy több képkocka adatmezőjébe kerülnek. A keretszállítás egy csomópontról a másikra csak akkor lehetséges, ha az összes hálózati csomópont egyedi azonosításának módja. Ezért a LAN minden egyes csomópontnak van egy címe, amelyet MAS-címnek neveznek. Ez a cím egyedülálló: nincs két helyi hálózati csomópont ugyanaz a MAC-cím. Ráadásul a LAN technológiák egyike sem (az ARCNET kivételével) a világon két csomópont lehet ugyanaz a MAC-cím. Bármely keret az információ legalább három fő részét tartalmazza: a címzett címét, a feladó címét és az adatokat. Néhány képkocka más területekkel rendelkezik, de csak három felsorolt \u200b\u200bkötelező. A 4. ábra a gyors Ethernet keretszerkezetet tükrözi.
4. ábra Keretszerkezet Gyors. Ethernet
- A címzett címe - jelzi az adatokat fogadó csomópont címét;
- A feladó címe - jelzi a csomópont küldött adatai címét;
- Hossz / típus (L / T - Hossz / típus) - információkat tartalmaz a továbbított adatok típusáról;
- Ellenőrzési összefoglaló (PCS - Keretellenőrzés szekvencia) - Úgy tervezték, hogy ellenőrizze a fogadó csomópont által kapott keret helyességét.
A minimális keretmennyiség 64 oktett, vagy 512 bit (feltételek) oktettés bájtosszinonimák). A maximális keret térfogata 1518 oktett, vagy 12144 bit.
Személyzet kezelése
A Fast Ethernet hálózat minden egyes csomópontja egyedi számmal rendelkezik, az úgynevezett MAC-cím (MAC-cím) vagy egy csomópont-cím. Ez a szám 48 bitből (6 bájt) áll, amely a készülék gyártása során a hálózati interfészhez van hozzárendelve, és az inicializálási folyamat során programozva van. Ezért az összes LAN hálózati interfészei, az ARCNET kivételével, amely a hálózati rendszergazda által kijelölt 8 bites címeket használja, beépített egyedi MAC-címmel rendelkezik, amely különbözik a Föld minden más MAC-címétől, és a gyártó koordinációval rendeli IEEE-vel.
A hálózati interfészkezelési folyamat megkönnyítése érdekében az IEEE-t javasolták, hogy a 48 bites cím mezőt négy részre oszthassák, amint az az 5. ábrán látható, az első két bites karakter (0 és 1 bites) a címtípus zászlója. A lobogóérték meghatározza a címrész értelmezésének módját (BITS 2 - 47).
5. ábra MAS-címformátum
Bit i / g hívott egyéni / csoportos cím zászlóÉs megmutatja, hogyan (egyéni vagy csoport) a cím. Az egyéni cím csak egy interfészre (vagy csomópontra) van rendelve a hálózaton. Címek, amelyekben az I / G bit 0-ra van állítva Mas-címekvagy a csomópont címei.Ha az I / O bit 1-re van állítva, a cím csoportra utal, és általában hívják többpontos cím(Multicast cím) vagy funkcionális címFunkcionális cím). Egy csoportcím hozzárendelhető egy vagy több LAN hálózati interfészhez. A csoportcímben küldött keretek fogadják vagy másolják az összes LAN hálózati interfészt. A többpontos címek lehetővé teszik, hogy egy keretet küldjön a helyi hálózati csomópontok részhalmazához. Ha az I / O bit 1-re van állítva, a 46-tól 0-ig terjedő biteket többpontos címként értelmezik, nem pedig a szokásos cím U / L, OUI és OUA mezőjeként. Kicsit u / l hívott univerzális / helyi kontroll zászlóÉs meghatározza, hogy a hálózati felület címét hozzárendelték. Ha mindkét bit, az I / O és az U / L értékre van állítva, akkor a cím egy egyedi 48 bites azonosító, amelyet korábban ismertetnek.
Oui (szervezeti egyedi azonosító - szervezési egyedi azonosító). Az IEEE hozzárendel egy vagy több OUI-t a hálózati adapterek és interfészek minden gyártójához. Minden gyártó felelős az OUA megbízásának helyességéért (szervezeti egyedi cím - szervezeti egyedi cím)amelynek bármilyen eszköze van.
Ha az U / L bit be van állítva, a cím helyben kezelhető. Ez azt jelenti, hogy nem hálózati interfészgyártó. Bármely szervezet létrehozhatja saját MAC-címét a hálózati interfész úgy, hogy az U / L Bit 1-es beállítása, és a 2. bitek a 2. és a 47. között néhány kiválasztott értékre. Hálózati interfész, amely keretet kapott, az első dolog dekódolja a címzett címét. Ha az I / O bit címre van állítva, akkor a Mac szint csak akkor fogja megkapni ezt a keretet, ha a címzett címét felsorolja, amelyet a csomóponton tárol. Ez a technika lehetővé teszi, hogy egy csomópont egy keretet küldjön sok csomóponthoz.
Van egy speciális többpontos cím sugárzott cím.Egy 48 bites sugárzott IEEE címben az összes bit beállítása 1. Ha a keret a címzett sugárzási címére kerül, akkor minden hálózati csomópont megkapja és feldolgozza azt.
Hosszúság / típus
Az L / T (hossz / típusú / típusú / típus) mező két különböző célra használható:
- a keretadat mező hosszának meghatározása, a szóközök bármely kiegészítéséhez;
- az adatmezőben az adattípus jelölésére.
A 0 és 1500 közötti tartományban található L / T mező értéke a keretadat mező hossza; A magasabb érték jelzi a protokoll típusát.
Általánosságban elmondható, hogy az L / T mező az IEEE Ethernet szabványosításának történelmi üledéke, amely számos problémát okozott az 1983-ra felszabaduló berendezések kompatibilitásával. Most az Ethernet és a Fast Ethernet soha nem használja az L / T mezőket. A megadott mező csak a szoftverfeldolgozással való koordinációra szolgál (azaz protokollokkal). Az L / T mező egyetlen igazán normál rendeltetési helye, hogy a 802.3-as specifikációkat hosszabb ideig használják - a 802.3 specifikációkat nem említik. Szabványos olvasmány: "A 4.4.2. Bekezdésben meghatározott hosszúságú keretek figyelmen kívül hagyhatók, eldobhatók vagy alkalmazhatók egy bizonyos módon. A keretadatok használatával ki van kapcsolva."
Összefoglalva ezt, megjegyezzük, hogy az L / T mező az elsődleges mechanizmus, amelyre meghatározásra kerül keret típus.Kigazosok Gyors Ethernet és Ethernet, amelyben az L / T mező értéke hosszabb (L / T 802.3 érték, keretek, amelyekben a mező értéke az adattípusra van állítva (érték L / T\u003e 1500) úgynevezett keretek Ethernet- II. vagy Dix..
Adatmező
Az adatmezőbenvan információ arról, hogy egy csomópontot küldünk egy másiknak. Eltérően más területeken, hogy tárolja nagyon specifikus információkat, az adatmező tartalmazhat szinte minden olyan információt, ha csak a térfogata legalább 46 és legfeljebb 1500 bájt. Mivel a tartalom mező tartalma formázott és értelmezhető, a protokollokat meghatározzák.
Ha 46 bájtnál hosszabb hosszúságú adatokat kell küldenie, az LLC-szint az ismeretlen értékkel bájtot ad hozzá jelentéktelen adatok(Pad adatok). Ennek eredményeképpen a mező hossza 46 bájt.
Ha a keret a 802.3 típus, akkor az L / T mező jelzi az érvényes adatok értékét. Például, ha egy 12-os üzenetet küld az L / T területen tárolja az értéket 12 és 34 további megismerhetetlen bájt is az adatmezőben. A kisebb bájtok hozzáadása az LLC gyors Ethernet szintet kezdeményezi, és rendszerint hardvereket hajtanak végre.
Mac szintek nem adják meg az L / T mező tartalmát - ez szoftver. A mező értékének beállítása szinte mindig a hálózati interfész-illesztőprogram által végzett.
Ellenőrzési összefoglaló
A keretellenőrző szekvencia (PCS - Frame Check Sequence) lehetővé teszi, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a fogadott keretek nem sérültek. Ha Mac-en átadott keretet alkotnak, speciális matematikai képletet használnak CRC.A ciklikus redundancia ellenőrzés ciklikus felesleges kódja), amely 32 bites értékeket kiszámít. A kapott értéket az FCS keret mezőbe helyezzük. A Mac szintelem bemenetén, a CRC kiszámításakor az összes keretbájt értékeit táplálják. Az FCS mező az elsődleges és legfontosabb mechanizmus a gyors Ethernet hibáinak felderítésére és javítására. A címzett címének első bájtjától kezdve és az adatmező utolsó bájlásával végződik.
DSAP és SSAP mezők
DSAP / SSAP értékek | Leírás |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Indiv llc sublayer MGT |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Csoport LLC SUBLAYER MGT |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SNA PATH CONTROL |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fenntartva (DOD IP) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISO CLNS 8473 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A 8v6t kódoló algoritmus átalakítja a nyolc boltos adat oktét (8b) egy hat bites terner szimbólumba (6T). A 6T kódcsoportok három csavart kábelpárral párhuzamosan történő átvitelre szolgálnak, így az egyes csavart párok hatékony adatátviteli sebessége 100 Mbps egyharmada, azaz 33,33 Mbps. A Ternary szimbólumok átvitelének mértéke az egyes csavart párhoz 6/8 33,3 Mbps, amely megfelel a 25 MHz-es óriásfrekvenciának. Ez olyan gyakorisággal van, hogy az MP interfész-időzítő működik. Ellentétben bináris jelekkel, amelyeknek két szintje van, az egyes párokra továbbított ternáris jelek három szinten lehetnek.
Szimbólum kódolási táblázat
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ethernet és gyors Ethernet adapterek
Az adapterek jellemzői
Hálózati adapterek (NIC, Network Interface Card) Ethernet és Fast Ethernet konjugálhat egy számítógéphez a szabványos interfészek egyikével:
- ISA gumiabroncs (ipari szabványos építészet);
- pCI busz (perifériás komponens összeköttetése);
- gumiabroncs PC kártya (ez pcmcia);
Az ISA rendszerbusz (autópálya) számára tervezett adapterek nem régen voltak az adapterek fő típusa. Az ilyen adaptereket gyártó vállalatok száma nagy volt, ezért az ilyen típusú eszközök a legolcsóbbak voltak. Az ISA adapterei 8- és 16 bitesek gyártása. A 8 bites adapterek olcsóbbak és 16 bites - gyorsabb. Igaz, az információcsere az ISA buszon nem lehet túl gyors (a határértékben - 16 MB / s, valódi - legfeljebb 8 MB / s, és 8 bites adapterek - akár 2 Mb / s). Ezért a gyors Ethernet adapterek, amelyek a nagy árfolyamok hatékony működését igénylik rendszer gumiabroncs Gyakorlatilag nem adták ki. Az ISA gumiabroncs a múltba kerül.
A PCI busz most gyakorlatilag kinyújtotta az ISA buszot, és a számítógép fő bővítő buszává válik. Ez egy csere 32- és 64-bites adat, és van egy nagy sávszélességű (elméletileg akár 264 MB / s), amely egészen eleget tesz a nem csak a Fast Ethernet, hanem gyorsabban Gigabit Ethernet. Az a tény, hogy a PCI busz nem csak az IBM PC számítógépeken, hanem a PowerMac számítógépeken is alkalmazandó. Ezenkívül támogatja a plug-and-play berendezés automatikus konfigurációját. Nyilvánvaló, hogy a közeljövőben a többség a PCI buszra összpontosít hálózati adapterek. A PCI hiánya az ISA buszhoz képest az, hogy a számítógépen lévő bővítőhelyek mennyisége általában kicsi (általában 3 slot). De csak hálózati adapterek Először csatlakozik a PCI-hez.
A PC kártya gumiabroncsa (a régi PCMCIA név) eddig csak a hordozható számítógépek a hordozható számítógépek. Ezekben a számítógépekben a PCI belső gumiabroncsa általában nem jelenik meg. A PC-kártya felület egyszerű kapcsolatot biztosít a számítógép miniatűr bővítő kártyáival, és az e táblákkal kapcsolatos árfolyam elég magas. Egyre több és több laptop számítógépek Beépített hálózati adapterekígy a hálózat elérésének képessége szerves részévé válik szabványkészlet funkciók. Ezek a beépített adapterek ismét csatlakoznak a belső busz PCI számítógéphez.
A választáskor hálózati adapterEgy buszon egy orientált, először is, győződjön meg róla, hogy a gumiabroncs meghosszabbításának szabadsága a számítógépen, beleértve a hálózatot is. Azt is becsülni kell, hogy a megszerzett adapter telepítésének összetettsége és az ilyen típusú tanács kimenetének kilátása. Ez utóbbi lehet szükség adapter kimenet esetén.
Végül még mindig vannak hálózati adapterekA számítógéphez párhuzamos (nyomtató) porton keresztül csatlakozik. Ennek a megközelítésnek az előnye, hogy nem kell megnyitnia a számítógépes ügyet az adapterek csatlakoztatásához. Ezenkívül ebben az esetben az adapterek nem foglalják össze a számítógépes erőforrásokat, például a megszakítási csatornákat és a PDP-t, valamint memóriacímeket és I / O eszközöket. Azonban az információk közötti információcsere sebessége, és a számítógép ebben az esetben lényegesen alacsonyabb, mint a rendszer gumiabroncs használata esetén. Ezenkívül több processzoros időt igényelnek a hálózathoz való cseréjhez, ezáltal lassítva a számítógép munkáját.
A közelmúltban egyre több számítógép található, amelyekben hálózati adapterek Beépített B. rendszerdíj. Ennek a megközelítésnek a előnyei nyilvánvalóak: a felhasználónak nem kell hálózati adaptert vásárolnia, és telepítenie kell a számítógépbe. Csak csatlakozzon eléggé hálózati kábel A számítógép külső csatlakozójához. Azonban a hátrány az, hogy a felhasználó nem választhatja ki az adaptert a legjobb tulajdonságokkal.
Más főbb jellemzőkkel hálózati adapterek Ön attribútum:
- az adapter konfigurálásának módja;
- a fedélzeten telepített puffer memória mérete és az átváltási módok;
- a távoli letöltéshez (bootrom) állandó memóriaforgácslemezre való telepítési képesség.
- az adapter csatlakoztatása különböző típusú átviteli közeghez (csavart pár, vékony és vastag koaxiális kábel, optikai kábel);
- az adapter átviteli sebessége a hálózaton keresztül és a kapcsolási funkció jelenléte;
- a teljes duplex Exchange Mode adapter alkalmazásának lehetősége;
- adapter kompatibilitás (pontosabban, adapter illesztőprogram) Hálózati szoftverrel.
Az adapter konfigurálása a felhasználó által főként az ISA buszra tervezett adapterek számára készült. A konfiguráció konfigurációt jelent a számítógépes rendszer erőforrásainak (I / O címek, megszakítási csatornák és közvetlen memória hozzáférés, puffer memóriacímek és távoli letöltési memória) használatához. A konfigurációt úgy hajthatjuk végre, hogy a kapcsolók (jumperek) kívánt helyzetében vagy az adapterhez csatlakoztatott konfigurációs DOS program (Jumper nélküli, szoftverkonfiguráció) használatával történik. Ha ilyen programot indít, a felhasználó meghívást kapott arra, hogy egyszerű menüvel állítsa be a hardverkonfigurációt: Válassza ki az adapter paramétereit. Ugyanez a program lehetővé teszi, hogy előállíthassa Önteszt adapter. A kiválasztott paraméterek az adapter nem illékony memóriájában vannak tárolva. Mindenesetre a paraméterek kiválasztásakor elkerülni kell a konfliktusokat rendszereszközök Számítógép és más hosszabbító táblákkal.
Az adapter konfigurálása elvégezhető és automatikusan a Plug-and-Play üzemmódban, amikor a számítógép bekapcsol. A modern adapterek általában pontosan ezt a módot támogatják, így a felhasználó könnyen telepítheti őket.
Az egyszerű adaptereknél az adapter (adapter RAM) belső puffer memóriájával végzett csere az I / O eszközök címterületén keresztül történik. Ebben az esetben a memóriacímek további konfigurációja nincs szükség. A memória üzemmódban működő puffer memória alapcímét be kell állítani. A számítógép felső memóriájának tetejére tulajdonítható (
Célkitűzések
E munka célja, hogy tanulmányozza a elveinek Ethernet és Fast Ethernet technológiák és gyakorlati módszerének kidolgozását értékelésére hálózat egészségügyi, a Fast Ethernet technológia épül alapján.
Elméleti információk
Ethernet technológia. Az Ethernet hálózati specifikációt december, Intel és Xerox (DIX) cégek 1980-ban javasolták, és az IEEE 802.3 szabvány némileg később jelent meg.
Az Ethernet vl.o és Ethernet v2.0 első verziói, mint átviteli közeg csak koaxiális kábelt használnak. Az IEEE 802.3 szabvány lehetővé teszi, hogy egy csavart érpárot és rostot használjon az átviteli közeg használatához. 1995-ben az IEEE 802.3U (Fast Ethernet) 100 Mbps sebességgel fogadták el, 1997-ben - az IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet - 1000 Mbit) / s). 1999 őszén az IEEE 802.3AB szabvány elfogadásra kerül - Gigabit Ethernet, hogy kétségbe vonja az 5. kategóriát.
Ethernet megnevezésekben (10Base2, 100Base-TX stb.) Az első elem az adatátviteli sebességet az MBIT / S-re jelöli; A második elem a Basev azt jelenti, hogy közvetlen (nem modulált) átvitelt használnak; A harmadik elem jelzi, a kerekített érték a kábel hossza több száz méter (10Base2 - 185 m, 10Base5 - 500 m), vagy a típusú átviteli közeg (T, TX, T2, T4 - csavart érpár; FX, FL, FB, SX és LX - FASTBOORT, CX - TWINXIAL kábel Gigabit Ethernethez).
Ethernet alapul többszörös hozzáférési módszer a hordozó és az ütközés felderítéséhez - CSMA / CD
- HORDOZÓ Érzékelés többszörös hozzáféréssel és ütközéssel), az egyes hálózati csomópontok adapterei által végrehajtott hardveres vagy firmware szinten:
- Minden adapternek van környezeti hozzáférési eszköze (Mau) - adó-vevő, a közös (megosztott) adatkörnyezethez kapcsolódó adatokhoz;
- A csomópont minden adaptere, mielőtt a hallgatói vonalra átadta a hallgatói vonalat (hordozó) hiányától;
- Az adapter ezután létrehoz egy keretet (keret), amely szinkronizáló preambulummal kezdődik, majd az önszinkronizálás (Manchester) kódban lévő bináris adatok áramát;
- Más csomópontok Vegyük az elküldött jelet, és szinkronizálják a preambulumot, és dekódolják a bit sorrendjére;
- A keret átvitelének végét a vivőanyag hiánya detektálása határozza meg;
- A kimutatás esetén collisia (A különböző csomópontokból származó két jelek ütközései) A csomópontok továbbítása megállítja a keretátadást, miután ez egy véletlenszerű időintervallum (mindegyik saját), amely a vonal felszabadulása után az átvitel indokolja; Ha hiba van, a következő kísérlet (és így akár 16-szor), és a késleltetési intervallum növekszik;
- Az ütközést a vevő által kimutatja a keretenkénti nem szabványos, amely nem lehet kevesebb, mint 64 bájt, nem számítva a preambulum;
- A keretek közötti ideiglenes szakadéknak kell lennie ( ÁLTALÁNOS VAGY INTERPAZAL INDER, IPG - csomag-rés) Az időtartam 9,6 us - a csomópont nem rendelkezik a jogot, hogy az átvitel megkezdéséhez legkorábban az IPG intervallum meghatározása után a pillanat a fuvarozó eltűnéséről.
Meghatározás 1. Collisius tartomány - az átvitel teljes közegével (kábeleinek és ismétlõinek) társított csomópontok csoportja.
Az ütközési tartomány hossza a leginkább a jelszaporítási időre korlátozódik távoli barát egymástól csomópontokkal.
2. meghatározás. Domain ütközések átmérője - A két végberendezés közötti távolság egymástól távol.
3. meghatározás. Bitintervallum - az egy bit továbbításához szükséges idő.
Az Ethernet bitintervalluma (10 Mbps sebességgel) 0,1 μs.
Gyors technológia Ethernet. A gyors Ethernet technológiában a bitintervallum nagysága 0,01 μs, ami az adatsebesség tízszeres növekedését eredményezi. Ebben az esetben a keret formátuma, az adatkészlet által átadott adatok mennyisége és az adatátviteli csatornához való hozzáférés mechanizmusa továbbra is szállás marad az Ethernethez képest.
A Fast Ethernet használja az adatátviteli közeget a munkát 100 Mbit / s, ami az IEEE 802.3 specifikáció a „100Base-T4” és „100Base-TX” (csavart érpár); "100BASE-FX" és "100BASE-SX" (FASTBOOT).
A hálózat kiépítésére vonatkozó szabályok
A gyors Ethernet hálózat első modellje. A modell valójában egy hálózat létrehozására vonatkozó szabályok (L.1. Táblázat):
- - A csavart pár egyes szegmenseinek hossza kevesebbnek kell lennie, mint 100 m;
- - Az egyes száloptikás szegmens hosszának kevesebb, mint 412 m;
- - Ha MP kábeleket használnak (média független felület), mindegyiknek kevesebbnek kell lennie, mint 0,5 m;
- - Késések által a többcélú kábel nem veszik figyelembe, amikor értékelik az idő során a hálózat paramétereinek, mint azok szerves része a késedelmet a végberendezések (terminál) és az ismétlő.
L. L. 1. táblázat.
A gyors Ethernet-i ütközések maximális megengedett átmérője
A szabvány két lejátszási osztályt határoz meg:
- I. osztályú ismétlők végzik a bemeneti jelzés átalakítását digitális nézetbe, és az átvitel során ismét a digitális adatokat újra fizikai jelek; A jelek átalakítása a vágyak ismétlődésébe, ezért csak egy I. osztályú repeater engedélyezett az ütközési tartományban;
- Class II jelismétlők azonnal továbbítja a vett válasz jeleket bármilyen átalakítás, így tud csatlakozni csak szegmensek ugyanazon adatkódolási; Az ütközési tartomány egyikében legfeljebb két ismétlődést használhat a II. Osztályban.
A gyors Ethernet hálózat második modellje. A második modell tartalmaz egy szekvenciát számítási idő paramétereit a hálózat fél-duplex üzemmódban adatcsere. Az ütközési tartomány átmérője és a szegmensek száma a kettős forgalom idejére korlátozódik, amely az ütközés detektálásának és felbontásának megfelelő működéséhez szükséges (L.2. Táblázat).
L2. Táblázat.
A gyors Ethernet hálózat késleltetése
A kettős fordulatszám a legrosszabb (a jel átalakulásának érzésében) az ütközési tartomány két csomópontja közötti utat kell kiszámítani. A számítás a szegmensek, ismétlők és terminálok késleltetésének összegzésével történik.
A kettős fordulatszám kiszámításához a szegmens hosszát meg kell szednie a megfelelő szegmens kettős forgalmának adott időpontjának értékével. Meghatározásával az idők kettős fordulat valamennyi szegmensében a legrosszabb módon, meg kell adni a késedelem által bevezetett egy pár egység csomópontok és átjátszó. A keletkező eredmény előre nem látható késéseinek számítása, további 4 bites intervallum (BI) adjon hozzá, és hasonlítsa össze az eredményt az 512 számmal. Ha az eredmény nem haladja meg az 512 BI-t, a hálózat működésinek tekinthető.
Példa a gyors Ethernet hálózat konfigurációjának kiszámítására. Ábrán. Az L.28 példát mutat a gyors Ethernet hálózat egyik legnagyobb megengedett konfigurációjára.
Ábra. L.28. Példa a gyors Ethernet hálózat megengedett konfigurációjára
Az ütközési tartomány átmérője az A (100 m) szegmensek hosszúságának összege, 5 m) és C (100 m), és 205 m-rel egyenlő. Az ismétlőket összekötő szegmens hossza lehet Legyen több mint 5 m, míg az ütközések domain átmérője nem haladja meg a konfiguráció határát. A hálózat részét képező kapcsoló (lásd az L.28 ábrát) a végberendezésnek tekintendő, mivel az ütközések nem terjesztik át rajta. A száloptikai kábel 2 kilométer szegmensében A kapcsoló összekapcsolása egy routerrel (router), amelyet a Fast Ethernet hálózat tartományának átmérőjének kiszámításakor nem veszünk figyelembe. A hálózat kielégíti az első modell szabályait.
Ellenőrizze most, hogy a második modellen van. A legrosszabb módszerek a közösségi tartományban: a DTE1-ről a DTE2-re és a DTE1-ről a kapcsolóra (kapcsoló hub). Mindkét út három szegmensből áll egy csavart érpáron, amelyet a II. A két szegmens rendkívül megengedett hosszúságú 100 m-es hosszral rendelkezik. Az ismétlőket összekötő szegmens hosszában 5 m.
Tegyük fel, hogy a vizsgált három szegmens 100Base-TX szegmens, és az 5. kategória csavart párja a lapon történik. Az L.Z a figyelembe vett útvonalak kettős forgalmának értékeit kapja (lásd az L.28 ábrát). Hajtogatás után a számot a második oszlopa a táblázatban, megkapjuk 511,96 bi - ez lesz a kétszeres forgalmat a legrosszabb módon.
Táblázat L.Z.
Dupla Radip Time Network Gyors ethernet
Meg kell jegyezni, hogy ebben az esetben 4 BI-ben nincs biztosítási tartalék, mivel ebben a példában a késedelem legrosszabb értékei (lásd az L.2. Táblázatot). Az Ethernet FastV komponensek valós időbeli jellemzői eltérhetnek a jobb.
Feladat végrehajtására
Meg kell értékelni a 100 megabit hálózati gyors Ethernet teljesítményét az első és a második modellek szerint. A konfigurációs ülés táblázatban látható. L.4. A hálózati topológiát az 1. ábrán mutatjuk be. L.29-L.ZO.
L.4. Táblázat.
Feladatok beállításai
|
1. szegmens. |
2. szegmens. |
3. szegmens. |
4. szegmens. |
5. szegmens. |
6. szegmens. |
|
|
100Basetx, 100 m |
100Basetx, 95 m |
100basetx, 80 m |
100Basetx, 100 m |
100Basetx, 100 m |
|
1. szegmens. |
2. szegmens. |
3. szegmens. |
4. szegmens. |
5. szegmens. |
6. szegmens. |
|
|
Jusaba TX, 15 m |
Jusaba-Tx, 5 m |
Yukaee-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 |
Ábra. L.29. Topológia hálózat 1.
Ábra. L.30. Topológia hálózat 2.
