Astăzi este aproape imposibil să se detecteze un laptop sau o placă de bază fără un card de rețea integrat sau chiar două. Conectorul din toate este unul - RJ45 (mai precis, 8p8c), dar viteza controlerului poate diferi de o comandă. În modelele ieftine - aceasta este de 100 megabit pe secundă ( Fast Ethernet), în mai scump - 1000 (Gigabit Ethernet).

Dacă nu există un controler LAN încorporat în computer, atunci este cel mai probabil un bătrân pe baza unui procesor Intel Pentium 4 sau AMD Athlon XP, precum și "strămoșii lor". Astfel de "dinozauri" pot "face prieteni" cu o rețea cu fir numai prin instalarea unei plăci de rețea discrete cu un conector PCI, ca anvelope PCI Express. În zilele apariției lor, nu mai existau existau. Dar și pentru PCI BUS (33 MHz) "rețele" care susțin standardul cel mai relevant Ethernet Gigabit, deși producția sa nu poate fi suficientă pentru a dezvălui pe deplin potențialul de mare viteză al controlerului Gigabit.

Dar chiar și în cazul prezenței unui card de rețea integrat de 100 megobit, adaptorul discret va trebui să fie achiziționat celor care merg la "prof-upgrade" la 1000 megabitori. Cea mai bună opțiune Achiziționarea controlerului PCI Express va fi achiziționată, care va asigura viteza maximă a rețelei, cu excepția cazului în care, desigur, conectorul corespunzător este prezent în computer. Adevărat, mulți vor prefera placa PCI, deoarece acestea sunt mult mai ieftine (costul începe literal din 200 de ruble).

Ce avantaje vor da în practică tranziția de la Ethernet rapid pe Gigabit Ethernet? Cum distinge rata reală de transfer de date a versiunilor PCI ale cardurilor de rețea și PCI Express? Va exista suficientă viteză a unui hard disk convențional pentru încărcarea completă a unui canal gigabit? Răspunsuri la aceste întrebări pe care le veți găsi în acest material.

Participanții la testați

Pentru testare, au fost selectate trei cele mai ieftine carduri de rețea discrete (PCI - Fast Ethernet, PCI - Gigabit Ethernet, PCI Express - Gigabit Ethernet), deoarece se bucură de cea mai mare cerere.

Cardul PCI de rețea de 100 de megabiți este reprezentat de modelul Acorp L-100s (prețul începe de la 110 ruble), care utilizează cea mai populară chipset REALTEK RTL8139D pentru carduri ieftine.

Un card PCI de rețea de 1000 de megabiți este reprezentat de modelul Acorp L-1000S (prețul începe de la 210 de ruble), care se bazează pe chipul REALTEK RTL8169SC. Aceasta este singura hartă cu radiatorul pe chipset - restul participanților de testare răcire suplimentară nu este necesar.

1000-Megabit Network PCI Express card prezentat modelul TP-LINK TG-3468 (prețul începe de la 340 de ruble). Și ea nu a exceptat - se bazează pe chipset-ul RTL8168B, care este, de asemenea, produs de RealTek.

Card de rețea exterioară

Chipsets de la aceste familii (RTL8139, RTL816X) pot fi văzute nu numai pe carduri de rețea discrete, ci și pe multe plăci de bază.

Caracteristicile tuturor celor trei controlori sunt prezentate în tabelul următor:

Afișați tabelul

Model	Chipset.	Rata de transfer de date	Obosi	Interfata retea	Conectori	Sprijiniți cadrul Jumbo.	Suport Wake-on-LAN	Duplex
Acorp l-100s	REALTEK RTL8139D.	10/100 Mbps	PCI 2.3 (32 biți)	10Base-t, 100Base-tx	RJ45 (8p8c)	există	există	DEPLIN
Acorp l-1000s	REALTEK RTL8169SC.	10/100/1000 Mbps	PCI 2.3 (32 biți)		RJ45 (8p8c)	există	există	DEPLIN
	REALTEK RTL8168B.	10/100/1000 Mbps	PCI Express 1.0A.	10Base-t, 100Base-TX, 1000BASE-T	RJ45 (8p8c)	există	există	DEPLIN

Lățimea de bandă PCI-Bus (1066 Mbps) ar trebui să fie suficient de suficient pentru "roll" de carduri de rețea Gigabit până la viteză maximă, dar în practică nu poate fi suficientă. Faptul este că acest "canal" este împărțit la toate dispozitivele PCI între ele; În plus, este difuzată pentru informații despre serviciul de întreținere a anvelopei în sine. Să vedem dacă această ipoteză este confirmată cu o dimensiune reală.

O altă nuanță: Marea majoritate a modernă hard discuri au o viteză medie de citire nu mai mult de 100 megaocteți pe secundă și adesea chiar mai puțin. În consecință, acestea nu vor putea oferi o sarcină completă a canalului Gigabit al cardului de rețea, a cărei viteză este de 125 megaocteți pe secundă (1000: 8 \u003d 125). Călătorind această restricție în două moduri. Primul este de a combina o pereche de astfel de hard disk-uri în matricea de raid (RAID 0, Striping), în timp ce viteza poate crește aproape de două ori. Al doilea este de a utiliza unitățile SSD, ale căror parametri de viteză sunt considerabil mai mari decât cele ale hard disk-urilor.

Testarea

Ca server, un computer a fost utilizat cu următoarea configurație:

• procesor: AMD Phenom II x4 955 3200 MHz (patru nuclee);
• plăci de bază: ASROCK A770DE AM2 + (Chipset AMD 770 + AMD SB700);
• rAM: Hynix DDR2 4 x 2048 GB PC2 8500 1066 MHz (în modul cu două canale);
• placă video: AMD Radeon HD 4890 1024 MB DDR5 PCI Express 2.0;
• card de rețea: REALTEK RTL8111DL 1000 Mbps (integrat pe placa de bază);
• sistem de operare: Microsoft Windows. 7 HOME Premium SP1 (versiune pe 64 de biți).

Ca client în care au fost instalate carduri de rețea de testare, un computer a fost utilizat cu următoarea configurație:

• procesor: AMD Athlon 7850 2800 MHz (dual-core);
• plăci de bază: MSI K9A2GM V2 (MS-7302, AMD RS780 + AMD SB700 Chipset);
• rAM: Hynix DDR2 2 x 2048 GB PC2 8500 1066 MHz (în modul cu două canale);
• placă video: AMD RADEON HD 3100 256 MB (integrată în chipset);
• hard disk: Seagate 7200.10 160 GB SATA2;
• sistem de operare: Microsoft Windows XP Home SP3 (versiune pe 32 de biți).

Testarea a fost efectuată în două moduri: citirea și scrierea prin conexiune retea Cu hard disk-uri (acest lucru ar trebui să demonstreze că pot fi un "gât de sticlă"), precum și cu discuri RAM în memoria RAM a computerelor care simulează unitățile SSD rapide. Cardurile de rețea au fost conectate direct cu ajutorul unui cablu de patch-uri de trei metri (abur cu opt cravată, categoria 5e).

Rata de transfer de date (hard disk - hard disk, Mbit / s)

Rata reală de transfer de date printr-o cartelă de rețea de 100 de megabiți ACORP L-100, nu a ajuns ușor la maximul teoretic. Dar ambele cărți de gigabit, deși au depășit primele șase ori, dar nu au reușit să arate cea mai mare viteză posibilă. Este perfect clar că viteza "riguroasă" în performanța discurilor Hard Seagate 7200 10, care, cu testarea directă pe un computer, o medie de 79 megaocteți pe secundă (632 Mbps).

Diferența principală în viteza dintre cartelele de rețea pentru anvelopele PCI (Acorp L-1000S) și PCI Express (TP-Link) din acest caz Nu a fost observat, un avantaj minor al acestora din urmă este destul de posibil pentru a explica eroarea de măsurare. Ambii controlori au lucrat aproximativ șaizeci la sută din capacitățile acestora.

Rata de transfer de date (RAM Drive - RAM disc, Mbps)

Acorp L-100 este așteptat a arătat aceeași viteză redusă și la copierea datelor de la discurile RAM de mare viteză. Este clar - standardul Fast Ethernet nu a fost în concordanță cu realitățile moderne. Comparativ cu modul de testare "Hard disk - hard disk", cardul PCI Gigabit al acorpului L-1000S a fost adăugat considerabil în performanță - avantajul a fost de aproximativ 36%. Un decalaj și mai impresionant a arătat o cartelă de rețea TG-3468 TP-LINK - o creștere a fost de aproximativ 55%.

Aici, lățimea de bandă de autobuz PCI se manifestată - a ocolit acorpul L-1000 cu 14%, ceea ce nu mai este o eroare pentru o eroare. Câștigătorul nu a întins puțin la maximul teoretic, dar și viteza de 916 megabiți pe secundă (114,5 MB / s) pare impresionantă - aceasta înseamnă că este posibil să se aștepte capătul copierii aproape un ordin de mărime mai puțin ( comparativ cu Fast Ethernet). De exemplu, un timp de copiere a fișierelor de 25 GB (tipic HD RIP C calitate bună) De la computer la computer va fi mai mic de patru minute, iar cu adaptorul generației anterioare - mai mult de o jumătate de oră.

Testarea a arătat că cardurile de rețea Gigabit Ethernet sunt pur și simplu un avantaj imens (până la zece ori) peste controlerele Fast Ethernet. Dacă computerele dvs. sunt instalate numai hard disk-uriNu este combinat într-o matrice de stripare (RAID 0), atunci diferența fundamentală în viteza dintre PCI și PCI Express nu va fi. În caz contrar, precum și utilizarea unităților de construcție SSD productive, trebuie să se adreseze hărți cu interfața PCI Express, ceea ce va asigura rata maximă de transfer de date maximă.

În mod natural, ar trebui să se țină cont de faptul că restul dispozitivelor din rețeaua "tractul" (comutator, router ...) trebuie să suporte standardul Gigabit Ethernet, iar categoria perechii răsucite (cordon de patch-uri) nu trebuie să fie mai mică decât 5e. În caz contrar, viteza reală va rămâne la nivelul a 100 de megabiți pe secundă. Apropo, compatibilitatea înapoi cu standardul Ethernet rapid este salvată: Puteți conecta o rețea Gigabit, de exemplu, un laptop cu 100 Megabit card de retea, La viteza altor computere din rețea, acesta nu va afecta.

Fast Ethernet - IEEE 802.3 U Adoptat oficial la 26 octombrie 1995 determină standardul protocolului la nivel de canal pentru rețelele de lucru atunci când se utilizează atât cupru cât și cablu de fibră optică la 100MB / s. Noua specificație este standardul Ethernet Heiress IEE 802.3, utilizând același format cadru, mecanismul de acces la mediul CSMA / CD și topologia Star. Evoluția a atins mai multe elemente ale configurației uneltelor de strat fizic, ceea ce a făcut posibilă creșterea lățimii de bandă, inclusiv tipurile de cablu utilizate, lungimea segmentelor și numărul de hub-uri.

Nivelul fizic.

Standardul Ethernet rapid definește trei tipuri de mediu de transmisie a semnalului Ethernet la 100 Mbps.

· 100Base-TX - două perechi răsucite de fire. Transmisia se efectuează în conformitate cu standardul de transfer de date în mediul fizic răsucite, dezvoltat de ANSI (Institutul Național de Standarde Americane - Institutul Național American de Standarde). Cablul de date răsucite poate fi ecranat sau neecranat. Utilizează algoritmul de codificare a datelor 4B / 5B și metoda de codare fizică MLT-3.

· 100Base-FX - două vene, cablu de fibră optică. Transferul se efectuează, de asemenea, în conformitate cu standardul de transfer de date din mediul de fibră optică, dezvoltat de ANSI. Utilizează algoritmul de codificare a datelor 4B / 5B și metoda de codare fizică NRZI.

· 100Base-T4 este o specificație specială dezvoltată de comitetul IEEE 802.3U. Conform acestei specificații, transmisia de date se efectuează pe cele patru perechi răsucite ale cablului telefonic, care se numește cablul de cablu UTP 3. Utilizează algoritmul de codare de date 8V / 6T și metoda de codare fizică NRZI.

Cablu multimod.

Într-un cablu de fibră optică de acest tip, se utilizează o fibră cu un diametru de miez de 50 sau 62,5 micrometri și o manetă exterioară de 125 micrometri groasă. Un astfel de cablu este numit un cablu optic multimod cu fibre 50/125 (62,5 / 125) micrometri. Pentru a transfera semnalul de lumină pe un cablu multimod, se utilizează un transmițător LED cu o lungime de undă de 850 (820) de nanometri. Dacă cablul multimod conectează două porturi de întrerupătoare care funcționează în modul complet duplex, acesta poate avea o lungime de până la 2000 de metri.

Cablu de mod unic.

Un cablu optic cu fibră unică are un număr mai mic decât cel al multimodului, diametrul de bază este de 10 micrometru, iar un transmițător laser este utilizat pentru transmiterea unui singur cablu cu un singur mod, care în agregat asigură o transmisie eficientă la distanțe mari. Lungimea de undă a semnalului de lumină transmisă este aproape de diametrul miezului, care este de 1300 nanometri. Acest număr este cunoscut sub numele de lungimea de undă a dispersiei zero. Într-un cablu cu un singur mod, dispersia și pierderea semnalului sunt foarte nesemnificative, ceea ce vă permite să transmiteți semnale ușoare pe distanțe lungi decât în \u200b\u200bcazul utilizării fibrei multimode.

38. Tehnologia Gigabit Ethernet, caracteristici generale, specificații fizice de mediu, concepte de bază.
3.7.1. Standard caracteristic general

Rapid rapid după ce au apărut produsele Ethernet rapid, integratorii de rețea și administratorii au simțit anumite restricții privind construirea rețelelor corporative. În multe cazuri, serverele conectate de-a lungul canalului de 100 megabital au supraîncărcat rețelele de rețele, care funcționează, de asemenea, la o viteză de 100 Mbps - FDDI și autostradă Ethernet rapidă. Necesitatea următorului nivel de ierarhie de viteză a fost resimțită. În 1995, doar comutatoarele ATM ar putea oferi un nivel mai ridicat de viteză și, în absența unor mijloace convenabile de a migra această tehnologie la rețelele locale (deși specificația de emulare LAN - Lane a fost adoptată la începutul anului 1995, implementarea sa practică a fost înainte) să introducă la rețeaua locală aproape nimeni nu au decis. În plus, tehnologia ATM diferă într-un nivel foarte ridicat de valoare.

Prin urmare, următorul pas făcut de IEEE a părut logic - 5 luni de la adoptarea finală a standardului Ethernet rapid în iunie 1995, echipa de cercetare tehnologică de mare viteză IEEE a fost prescrisă să ia în considerare posibilitatea dezvoltării unui standard Ethernet cu o viteză mai mare de biți .

În vara anului 1996 a fost anunțat crearea unui grup de 802.3z pentru a dezvolta un protocol maxim similar cu Ethernet, dar cu o rată de biți de 1000 MB / s. Ca și în cazul Fast Ethernet, mesajul a fost perceput de susținătorii Ethernet cu mare entuziasm.

Principalul motiv pentru entuziasm a fost perspectiva aceleiași rețele de rețele de traducere netede pe Gigabit Ethernet, la fel cum segmentele Ethernet supraîncărcate situate la nivelurile inferioare ale ierarhiei de rețea au fost traduse în Ethernet rapid. În plus, transmiterea datelor privind vitezele Gigabit a fost deja disponibilă, atât în \u200b\u200brețelele teritoriale (tehnologia SDH), cât și în tehnologia locală - fibră de fibră, care este utilizată în principal pentru a conecta perifericele de mare viteză la computerele mari și transmite date despre fibră optică Cablu cu viteza apropiată de gigabit, prin depășirea 8V / 10V.

Prima versiune a standardului a fost luată în considerare în ianuarie 1997, iar în cele din urmă standardul 802.3z a fost adoptat la 29 iunie 1998 la o reuniune a Comitetului IEEE 802.3. Lucrările la implementarea Gigabit Ethernet pe pereche răsucite din categoria 5 a fost transferată în cadrul Comitetului special 802.3ab, care a luat deja multe opțiuni pentru proiectul acestui standard, iar din iulie 1998 proiectul a dobândit o natură destul de stabilă. Adoptarea finală a 802.3ab este așteptată în septembrie 1999.

Fără a aștepta standardul, unele companii au lansat primul echipament Gigabit Ethernet pe cablul fibră optică pentru vara anului 1997.

Ideea principală a dezvoltatorilor standard Gigabit Ethernet constă în maximizarea ideilor tehnologiei Ethernet clasice atunci când rata de biți este de 1000 Mbps REACH.

Întrucât, atunci când elaborează o nouă tehnologie, este normal să se aștepte la unele inovații tehnice care se află în direcția generală a dezvoltării tehnologiilor de rețea, este important să rețineți că Gigabit Ethernet, precum și cel mai puțin vitezei de mare viteză, la Nivelul protocolului. nu va fia sustine:

• calitatea serviciului;
• comunicare redundantă;
• testarea performanței nodurilor și a echipamentelor (în ultimul caz - cu excepția portului de testare a comunicării, așa cum se face pentru Ethernet 10Base-T și 10Base-F și Fast Ethernet).

Toate cele trei proprietăți numite sunt considerate foarte promițătoare și utile în rețelele moderne și mai ales în rețelele viitorului apropiat. De ce autorii lui Gigabit Ethernet le refuză?

Ideea principală a dezvoltatorilor de tehnologie Gigabit Ethernet este că vor exista foarte multe rețele în care vor exista foarte multe rețele în care de mare viteză Autostrada și capacitatea de a atribui pachete prioritare în comutatoare vor fi destul de suficiente pentru a asigura calitatea serviciului de transport al tuturor clienților de rețea. Și numai în acele cazuri rare, atunci când autostrada este suficient de încărcată, iar cerințele de calitate a serviciilor sunt foarte dure, este necesar să se aplice tehnologia ATM, care se datorează cu adevărat complexității tehnice ridicate oferă garanții de serviciu pentru toate tipurile majore de trafic major.

39. Sistemul de cablu structural utilizat în tehnologiile de rețea.
Sistemul de cablare structurat (sistem de cablare structurat, SCS) este un set de elemente de comutare (cabluri, conectori, conectori, panouri și dulapuri transversale), precum și o metodologie de partajare, care vă permite să creați structuri de legătură regulate și ușor de extinse în calculator rețele.

Sistemul de cablu structurat reprezintă un fel de "constructor", cu care designerul de rețea construiește configurația de care aveți nevoie de la cablurile standard conectate prin conectori standard și pornite pe panouri transversale standard. Dacă aveți nevoie să configurați legături, puteți schimba cu ușurință - adăugați un computer, segment, comutator, retrageți echipamente inutile și, de asemenea, modificați conexiunile dintre computere și concentratori.

La construirea unui sistem de cablu structurat, se înțelege că fiecare la locul de muncă Compania trebuie să fie echipată cu prize pentru conectarea telefonului și a computerului, chiar dacă acest moment Acest lucru nu este necesar. Adică, este construit un sistem bun de cablu structurat. În viitor, acest lucru poate salva fonduri, deoarece modificările legate de conectarea noilor dispozitive pot fi făcute prin recomandarea cablurilor deja așezate.

Structura ierarhică tipică a sistemului de cablu structurat include:

• subsisteme orizontale (în cadrul inundațiilor);
• subsisteme verticale (în interiorul clădirii);
• campus subsistem (pe un teritoriu cu mai multe clădiri).

Subsistemul orizontalconectează o crosslobe a podelei cu prize de utilizator. Subsistemele de acest tip corespund podelelor clădirii. Subsistemul verticalconectează dulapurile încrucișate ale fiecărui etaj din clădirea centrală hardware. Următorul pas al ierarhiei este campus subsistem,care conectează mai multe clădiri din hardware-ul principal al întregului campus. Această parte a sistemului de cablu este de obicei numită o autostradă (coloană vertebrală).

Utilizarea unui sistem de cablu structurat în loc de cabluri acoperite haotic oferă întreprinderilor o mulțime de avantaje.

· Universalitate.Sistemul de cablu structurat cu o organizație grijuliu poate deveni un singur mediu pentru transmiterea datelor informatice pe o rețea de calculatoare locale, organizație locală rețea telefonică, transmisia video și chiar transmiterea semnalelor de la senzori de siguranță sau sisteme de securitate. Acest lucru vă permite să automatizați mai multe procese de control, monitorizare și gestionare a serviciilor de afaceri și a sistemelor de asistență pentru viață.

· Creșteți durata de viață.Termenul îmbătrânirii morale a unui sistem de cablu bine structurat poate fi de 10-15 ani.

· Reducerea costului de a adăuga noi utilizatori și modificări în locurile de plasare.Se știe că costul sistemului de cablu este semnificativ și este determinat în principal de costul cablului, dar costul muncii la stabilirea sa. Prin urmare, este mai profitabil să petreceți o funcționare unică pe cablu, eventual cu o marjă mare în lungime decât pentru a efectua o garnitură, creșterea lungimii cablului. Cu această abordare, toate lucrările de adăugare sau deplasare a utilizatorului este redusă la conectarea unui computer la o priză existentă.

· Posibilitatea expansiunii ușoare a rețelei.Sistemul de cablu structurat este modular, deci este ușor să se extindă. De exemplu, puteți adăuga o nouă subrețea la autostradă fără nici o influență asupra subrețele existente. Acesta poate fi înlocuit într-un tip separat de subtera de cablu, indiferent de restul rețelei. Sistemul de cablu structurat este baza pentru împărțirea rețelei pe segmente logice ușor de gestionat, deoarece este deja împărțită în segmente fizice.

· Asigurarea unei întrețineri mai eficiente.Sistemul de cablu structurat facilitează întreținerea și depanarea în comparație cu sistemul de cablu de anvelope. Cu organizația de autobuz a sistemului de cabluri, eșecul unuia dintre dispozitivele sau elementele de legătură duce la o defecțiune dificilă de localizabilă a întregii rețele. În sistemele de cabluri structurate, eșecul unui segment nu afectează pe alții, deoarece combinația de segmente se efectuează utilizând butucul. Hub-urile sunt diagnosticate și localizate o zonă defectuoasă.

· Fiabilitate.Sistemul de cablu structurat are o fiabilitate sporită, deoarece producătorul unui astfel de sistem garantează nu numai calitatea acestuia componente separateDar compatibilitatea lor.

40. Concentratori și adaptoare de rețea, principii, utilizare, concepte de bază.
Concentratoarele împreună cu adaptoarele de rețea, precum și sistemul de cablu, reprezintă minimul de echipament cu care puteți crea o rețea locală. O astfel de rețea va fi un mediu comun comun

Adaptor de rețea (card de interfață de rețea, NIC)Împreună cu șoferul său implementează al doilea nivel de canal al sistemelor deschise în nodul final al rețelei. Mai precis, în sistemul de operare a rețelei, adaptorul și conducătorul auto efectuează numai funcțiile nivelurilor fizice și de masă, în timp ce nivelul LLC este de obicei implementat de modulul sistemului de operare, unul pentru toți șoferii și adaptoare de rețea. De fapt, ar trebui să fie în conformitate cu modelul modelului IEEE 802 Stack. De exemplu, în Windows NT, nivelul LLC este implementat în modulul NDIS, cu toate driverele adaptorului de rețea, indiferent de tehnologia care este susținută de șofer.

Adaptorul de rețea, împreună cu șoferul, efectuează două operații: transmisia și recepția cadrului.

În adaptoarele pentru computerele client, o parte semnificativă a lucrării este deplasată la șofer, astfel încât adaptorul se dovedește a fi mai ușor și mai ieftin. Dezavantajul acestei abordări este un grad ridicat de încărcare a procesorului central al computerului cu cadre de rutină de la memoria RAM a computerului în rețea. Procesorul central este obligat să se angajeze în această lucrare în loc să efectueze sarcini de aplicare a utilizatorilor.

Adaptor de rețea Înainte de a instala calculatorul trebuie să fie configurat. Când configurați adaptorul, numărul de întrerupere IRQ utilizat este setat de obicei de adaptor, numărul canalului de acces direct al DMA (dacă adaptorul acceptă modul DMA) și portul I / O de bază.

În aproape toate tehnologiile moderne de rețea locală, a fost definit un dispozitiv care are mai multe nume egale - concentrator. (Concentrator), hub (hub), repetor (repetor). În funcție de aplicarea acestui dispozitiv, compoziția funcțiilor sale și execuția constructivă variază foarte mult. Numai funcția principală rămâne neschimbată - aceasta este repetarea cadruluifie pe toate porturile (așa cum sunt definite în standardul Ethernet), fie numai pe unele porturi, în conformitate cu algoritmul definit de standardul relevant.

Hubul are de obicei mai multe porturi la care nodurile de capăt ale rețelei sunt conectate utilizând segmente fizice individuale ale cablurilor - computerelor. HUB combină segmente separate de rețea într-un singur mediu partajat, accesul la care se efectuează în conformitate cu unul dintre protocoalele locale de rețea locale - Ethernet, inelul token etc. Deoarece logica accesului la mediul comun depinde în mod semnificativ de tehnologie , atunci pentru fiecare tip de tehnologii au produs hub-urile lor - Ethernet; Inelog; FDDI și 100VG-Anylan. Pentru un protocol specific, se utilizează uneori, denumirea foarte specializată a acestui dispozitiv, reflectând mai precis funcțiile sale sau cele utilizate în mod tradițional prin tradiții, de exemplu, pentru concentratorii de inel martor este caracterizată de MSAU.

Fiecare hub efectuează o funcție de bază definită în protocolul corespunzător al tehnologiei pe care îl susține. Deși această funcție este destul de detaliată în standardul standard, atunci când este implementat, hub-urile producătorilor diferiți pot diferi în astfel de detalii ca număr de porturi, suport pentru mai multe tipuri de cabluri etc.

În plus față de funcția principală, hub-ul poate efectua o serie de funcții suplimentare care nu sunt definite în standard sunt sau opționale. De exemplu, concentratorul de inel TKEN poate efectua funcția de deconectare a porturilor de lucru incorect și trecerea la un inel de rezervă, deși în standardul nu este descris în standard. HUB-ul sa dovedit a fi un dispozitiv convenabil pentru efectuarea de funcții suplimentare care facilitează controlul și funcționarea rețelei.

41. Utilizarea podurilor și comutatoarelor, principiilor, caracteristicilor, exemplelor, restricțiilor
Structurarea cu poduri și comutatoare

rețeaua poate fi împărțită în segmente logice utilizând dispozitive de două tipuri - poduri (pod) și / sau comutatoare (comutator, butuc de comutare).

Podul și comutatorul sunt gemeni funcționali. Ambele dispozitive promovează cadre pe baza acelorași algoritmi. Podurile și comutatoarele utilizează două tipuri de algoritmi: algoritm podul transparent (pod transparent),descrise în standardul sau algoritmul IEEE 802.1d bridge de rutare a sursei (Bridge Routing Source)companiile IBM pentru rețelele de inel TKEN. Aceste standarde au fost dezvoltate cu mult înainte ca primul comutator să apară, astfel încât să utilizeze termenul "pod". Când a apărut primul model industrial al comutatorului pentru tehnologia Ethernet, apoi a efectuat același algoritm de promovare a cadrului IEEE 802.ID, care a fost lucrat cu podurile locale și rețele globale

Diferența principală a comutatorului de la punte este aceea că podul procesează în mod consecvent cadrele, iar comutatorul este paralel. Această circumstanță se datorează faptului că podurile au apărut în acele momente în care rețeaua a fost împărțită în o cantitate mică de Segmente, iar traficul de intersement au fost mici (a respectat regulile 80 cu 20%).

Astăzi, podurile încă lucrează în rețele, dar doar suficiente legături globale lente între două rețele locale la distanță. Astfel de poduri sunt numite poduri de la distanță (pod de la distanță), iar algoritmul muncii lor nu este diferit de standardul standard de 802.1d sau de rutarea sursei.

Podurile transparente sunt capabile, în plus față de transferul cadrelor într-o singură tehnologie, au difuzat protocoalele rețelelor locale, cum ar fi Ethernet în inelul token, FDDI în Ethernet etc. Această proprietate a podurilor transparente este descrisă în standardul IEEE 802.1H.

În viitor, vom numi un dispozitiv care promovează cadre în funcție de algoritmul de pod și lucrează într-o rețea locală, un termen modern "comutator". Când descrieți înșiși algoritmii 802.1d și sursă, în secțiunea următoare vom apela dispozitivul cu un pod, deoarece este de fapt numit în aceste standarde.

42. Comutatoare pentru rețele locale, protocoale, moduri de operare, exemple.
Fiecare dintre porturile 8 10Base-T sunt deservite de un procesor de pachete de pachete de pachete de pachete de pachete Ethernet. În plus, comutatorul are un modul de sistem care coordonează toate procesoarele EPR. Modulul de sistem conduce o masă de adresă comună comutator și oferă un comutator pe protocolul SNMP. Pentru a transfera cadre între porturi, se utilizează o matrice de comutare, similară cu cea care operează în comutatoare telefonice sau computere multiprocesoare, conectarea mai multor procesoare cu mai multe module de memorie.

Comutarea matricei funcționează pe principiul comutatorului canalelor. Pentru 8 porturi, matricea poate furniza 8 canale interne simultane cu porturi de jumătate duplex ale porturilor și 16 - cu un duplex complet atunci când transmițătorul și receptorul fiecărui port funcționează independent unul de celălalt.

Când cadrul este primit în orice port, procesorul EPR tamponează mai mulți octeți ai cadrului pentru a citi adresa de destinație. După primirea adresei de destinație, procesorul decide imediat la transferul pachetului, fără a aștepta sosirea octeților rămași ai cadrului.

Dacă cadrul trebuie transferat într-un alt port, procesorul se referă la matricea de comutare și încearcă să instaleze o cale de conectare a portului său cu un port prin care traseul este traseul spre adresa destinației. Matricea de comutare poate face acest lucru atunci când portul de adresă portului din acel moment este gratuit, care nu este conectat la alt port. Dacă portul este ocupat, atunci, ca în orice canal comutat, matricea eșuează. În acest caz, cadrul este complet tamponat de procesorul portului de intrare, după care procesorul așteaptă eliberarea portului de ieșire și formarea matricei de comutare a căii dorite. După instalarea calea dorită, octetele tampoane ale Cadrul este trimis la acesta, care sunt acceptate de procesorul portului de ieșire. De îndată ce procesorul portului de ieșire accesează segmentul Ethernet conectat la algoritmul CSM / CD, byteții de cadru începe imediat să fie transmise în rețea. Metoda descrisă de transferare a unui cadru fără tamponarea completă a primit titlul de comutare "pe zbura" ("On-the-fly") sau "Nutroatic" ("Cut-Throk"). Motivul principal Performanța rețelei crește la utilizarea comutatorului este paralelprocesarea mai multor cadre. Acest efect ilustrează fig. 4.26. Figura arată situația ideală în ceea ce privește îmbunătățirea performanței atunci când cele patru porturi de opt transmite date de la maximum pentru protocolul Ethernet cu o viteză de 10 MB / s și transmit aceste date celorlalte patru porturi de switter care nu sunt în conflict - date Au fost distribuite fluxuri între nodurile de rețea, astfel încât pentru fiecare port care primește portul, există portul de ieșire. Dacă comutatorul are timp pentru a gestiona traficul de intrare, chiar și cu intensitatea maximă a cadrului care intră în porturile de intrare, atunci performanță totală Comutatorul din exemplul de mai sus va fi de 4x10 \u003d 40 Mbps și când rezumați exemplul pentru porturile N - (N / 2) XLO Mbps. Se spune că comutatorul oferă fiecărei stații sau segmente conectate la porturile sale, lățimea de bandă alocată a protocolului. Este posibil ca rețeaua să nu dezvolte întotdeauna o situație care este descrisă în fig. 4.26. Dacă două stații, cum ar fi stațiile conectate la porturi 3 și 4, În același timp, trebuie să înregistrați datele de pe același server conectat la port. 8, comutatorul nu va putea selecta fiecare stație a fluxului de date de 10 Mbps, deoarece portul 5 nu poate transmite date la o viteză de 20 Mbps. Ramele de stații vor fi așteptate în cozile interne ale porturilor de intrare 3 și 4, când portul este gratuit 8 pentru a transfera următorul cadru. Evident buna decizie Pentru o astfel de distribuție a fluxurilor de date, aceasta ar fi conectarea serverului la un port cu viteză mai mare, de exemplu, Ethernet rapid. Deci, ca demnitatea principală a comutatorului, datorită cărora a câștigat poziții foarte bune în rețelele locale, aceasta este performanța sa ridicată, dezvoltatorii de schimbători încearcă să producă așa-numitele non-blocare (non-blocare)schimbați modelele.

43. Algoritmul podului transparent.
Podurile transparente sunt invizibile pentru adaptoarele de rețea ale nodurilor finale, deoarece acestea construiesc în mod independent o masă de adrese speciale, pe baza căreia poate fi rezolvată, trebuie să transmiteți un segment nou în orice alt segment sau nu. Adaptoarele de rețea Când se utilizează poduri transparente care lucrează în același mod ca și în cazul absenței lor, adică nu iau acțiuni suplimentare, astfel încât cadrul să treacă prin pod. Algoritmul de pod transparent nu depinde de tehnologia locală de rețea în care podul este instalat, astfel încât podurile transparente Ethernet lucrează în același mod ca podurile transparente FDDI.

Podul transparent își constituie tabelul de adresă pe baza monitorizării pasive a traficului care circulă în segmentele conectate la porturile sale. În același timp, podul ia în considerare adresele surselor de date ale datelor care intră în porturile podului. La adresa cadrului cadrului, podul concluzionează că acest nod aparține acestui segment sau alt segment de rețea.

Luați în considerare procesul de creare automată a tabelului de adresă a podului și utilizarea acestuia pe exemplul unei rețele simple prezentate în fig. 4.18.

Smochin. 4.18. Principiul funcționării unui pod transparent

Podul conectează două segmente logice. Segmentul 1 reprezintă computerele conectate cu un segment al cablului coaxial la portul 1 al podului și segmentul 2 - computerele conectate utilizând un alt segment al cablului coaxial la portul 2 al podului.

Fiecare port al podului funcționează ca un nod final al segmentului său într-o singură excepție - portul podului nu are propria adresă MAC. Portul podului funcționează în așa-numitul insome (promisquous)modul de captare a pachetelor Când toate pachetele vin în port sunt amintite în memorie tampon. Cu acest mod, podul urmărește tot traficul transmis în segmentele atașate la acesta și utilizează pachete care trec prin aceasta pentru a studia compoziția rețelei. Deoarece toate pachetele sunt scrise la tampon, adresa de port nu este necesară.

În starea inițială, podul nu cunoaște nimic despre computerele cu care adresele MAC sunt conectate la fiecare dintre porturile sale. Prin urmare, în acest caz, podul transmite pur și simplu orice cadru capturat și tamponat pe toate porturile sale, cu excepția celor obținute acest cadru. În exemplul nostru, podul este doar două porturi, astfel încât transmite cadre de la portul 1 la portul 2 și invers. Când podul va transfera un cadru dintr-un segment la un segment, de exemplu, din segmentul 1 până la segmentul 2, acesta încearcă să acceseze segmentul 2 ca nodul final conform regulilor algoritmului de acces, în acest exemplu, în conformitate cu acest exemplu Regulile algoritmului CSMA / CD.

Simultan cu transmisia cadrului la toate porturile, podul studiază adresa sursei de cadru și face o nouă intrare despre apartenența sa în tabelul său de adrese, care se numește și tabelul de filtrare sau rutare.

După ce podul a trecut etapa de învățare, poate funcționa mai rațional. Când primiți un cadru, dirijat, de exemplu, de la un computer 1, 3, navigând pe tabelul de adrese pentru coincidența adreselor sale cu adresa de destinație 3. Deoarece există o astfel de intrare, podul efectuează a doua etapă a tabelului Analiza - verifică dacă computerele sunt verificate cu adresele sursă (în cazul nostru, aceasta este adresa 1) și adresa de destinație (adresa 3) într-un segment. Deoarece în exemplul nostru sunt în segmente diferite, podul efectuează operațiunea redirecționareframe - transmite un cadru la un alt port, având acces anterior la un alt segment.

Dacă adresa de destinație este necunoscută, podul transmite un cadru tuturor porturilor sale, cu excepția portului - sursa cadrului, ca în stadiul inițial al procesului de învățare.

44. Podurile cu rutare din sursă.
Podurile de rutare a sursei sunt utilizate pentru a conecta inelele token și inelele FDDI, deși podurile transparente pot fi utilizate în aceleași scopuri. Rutarea de la sursă (Routing Sursă, SR) se bazează pe faptul că stația de expeditor este plasată în cadrul trimis către un alt inel Toate informațiile despre adresă despre podurile intermediare și inele pe care trebuie să le transmită cadrele înainte de a intra în inel la care stația este conectată destinatarului.

Luați în considerare principiile de rutare a sursei de opere de lucru (denumită în continuare, SR-poduri) pe exemplul rețelei prezentate în fig. 4.21. Rețeaua este formată din trei inele legate de trei poduri. Pentru a seta calea și ruta de poduri au identificatori. Podurile SR nu construiesc o masă țintă și la promovarea cadrelor, utilizați informațiile disponibile în câmpurile de cadre de date corespunzătoare.

Ric. 4.21.Bridurile de rutare a sursei

La primirea fiecărui pachet SR-Bridge, trebuie doar să vizualizați câmpul Informații despre traseu (câmpul de informații de rutare a câmpului, RIF, în jetonul de jeton sau cadru FDDI) pentru identificatorul său în acesta. Și dacă este prezentă acolo și este însoțită de ID-ul ID, care este conectat la acest pod, atunci în acest caz podul copiază cadrul primit în inelul specificat. În caz contrar, cadrul din alt inel nu este copiat. În orice caz, copia sursă a cadrului este returnată pe inelul sursă al postului de expeditor și dacă acesta a fost transferat într-un alt inel, atunci bitul A (adresa este recunoscută) și bitul C (cadru este copiat) starea cadrului Câmpurile sunt setate la 1 pentru a raporta stația de expeditor, că cadrul a fost primit de către stația de destinație (în acest caz, transferat pe punte spre alt inel).

Deoarece informațiile despre traseu din cadru nu sunt întotdeauna necesare, dar numai pentru transmiterea cadrului între stațiile conectate la inele diferite, prezența în cadrul câmpului RIF este indicată prin setarea a 1 biți ai adresei individuale / grupului ( I / g) (în timp ce acest bit nu este utilizat de destinație, deoarece adresa sursă este întotdeauna individuală).

Câmpul RIF are un subcoană de administrare constând din trei părți.

• Tipul cadru.specifică tipul câmpului RIF. Există diferite tipuri de câmpuri RIF utilizate pentru a găsi un traseu și pentru a trimite un cadru pe un traseu bine cunoscut.
• Lungimea maximă a cadruluifolosit de podul pentru conectarea inelelor, în care se stabilește valoarea MTU diferită. Cu acest câmp, podul notifică stația la lungimea maximă posibilă a cadrului (adică valoarea MTU minimă pe tot parcursul întregului traseu).
• Lungimea câmpului RIF.este necesar deoarece în avans numărul descriptorilor de traseu care specifică identificatorii inelelor și podurilor intersectate nu este cunoscut.

Pentru funcționarea algoritmului de rutare din sursă, se utilizează două tipuri suplimentare de cadru - scorul de difuzare cu o singură oră SRBF (rama de difuzare cu o singură rudare) și ARBF-ul de difuzare de difuzare cu mai multe ore (rama de difuzare a traseului).

Toate punțile SR trebuie să fie configurate manual de către administrator pentru a transmite cadre de arbf la toate porturile, cu excepția portului sursei de cadru și pentru cadrele SRBF, unele porturi de poduri trebuie blocate astfel încât să nu existe bucle în rețea.

Avantaje și dezavantaje ale podurilor cu rutare din sursă

45. Întrerupătoare: Implementarea tehnică, funcțiile, caracteristicile care afectează munca lor.
Caracteristicile implementării tehnice a comutatoarelor. Multe comutatoare de primă generație au fost similare cu routerele, adică au fost bazate pe procesor central Scopul general asociat cu porturile de interfață pe magistrala internă de mare viteză. Principalul dezavantaj al acestor comutatoare a fost al lor viteza mica. Procesorul universal nu a putut face față unei cantități mari de cadru specializat pentru redirecționarea între modulele de interfață. În plus față de jetoanele de procesoare pentru o funcționare de blocare de succes, comutatorul trebuie, de asemenea, să aibă un ansamblu de mare viteză pentru transferul cadrelor între jetoanele de portare a procesorului. În prezent, comutatoarele sunt utilizate ca fiind una de bază a celor trei scheme, pe care se construiește o astfel de unitate de schimb:

• matricea de comutare;
• memorie multiplă împărtășită;
• autobuz total.

Fast Ethernet

Fast Ethernet - IEEE 802.3 U Adoptat oficial la 26 octombrie 1995 determină standardul protocolului la nivel de canal pentru rețelele de lucru atunci când se utilizează atât cupru cât și cablu de fibră optică la 100MB / s. Noua specificație este standardul Ethernet Heiress IEE 802.3, utilizând același format cadru, mecanismul de acces la mediul CSMA / CD și topologia Star. Evoluția a atins mai multe elemente ale configurației uneltelor de strat fizic, ceea ce a făcut posibilă creșterea lățimii de bandă, inclusiv tipurile de cablu utilizate, lungimea segmentelor și numărul de hub-uri.

Structura Ethernet rapidă

Pentru a înțelege mai bine lucrarea și pentru a înțelege interacțiunea elementelor Ethernet rapid, ne întoarcem la figura 1.

Figura 1. Sistemul Ethernet rapid

Subiectul de gestionare a comunicațiilor logice (LLC)

În specificația IEEE 802.3, funcțiile nivelului canalului sunt împărțite în două subeveluri: gestionarea legăturilor logice (LLC) și nivelul de acces la mediu (MAC), care va fi discutat mai jos. LLC, ale căror funcții sunt definite de standardul IEEE 802.2, oferă, de fapt, interconectarea cu protocoale de nivel superior (de exemplu, cu IP sau IPX), furnizând diverse servicii de comunicații:

• Serviciu fără a stabili conexiuni și confirmări de admitere. Un serviciu simplu care nu furnizează controlul fluxului de date sau controlul erorilor și, de asemenea, nu garantează livrarea corectă a datelor.
• Serviciu cu conectare. Serviciu absolut de încredere care garantează livrarea corectă a datelor prin stabilirea unei conexiuni la sistemul receptorului înainte de începerea datelor și utilizarea mecanismelor de control al erorilor și a controlului datelor.
• Serviciu fără a stabili o confirmare a conexiunii. Serviciul de calitate medie care utilizează mesaje de confirmare a recepției pentru a asigura livrarea garantată, dar nu stabilește conexiuni înainte de transmiterea datelor.

În sistemul de transmitere, datele transmise din protocolul stratului de rețea sunt încapsulate mai întâi de substratul LLC. Standardul le numește unitatea de date protocol (blocul de date PDU, protocol). Când PDU-ul este transmis în jos substratul Mac, unde titlul și post-informațiile se fac din nou, de acum încolo, este posibil din punct de vedere tehnic să-l numiți. Pentru pachetul Ethernet, aceasta înseamnă că cadrul 802.3 în plus față de datele stratului de rețea conține un antet de trei byte LLC. Astfel, lungimea maximă admisibilă a datelor în fiecare pachet scade de la 1500 la 1497 octeți.

Antetul LLC constă din trei câmpuri:

În unele cazuri, cadrele LLC joacă un rol minor în procesul de creare de rețele. De exemplu, în rețea utilizând TCP / IP împreună cu alte protocoale, singura funcție LLC poate fi capabilă să asigure posibilitatea cadrelor 802.3 pentru a conține antetul de fixare, cum ar fi etetype indicând protocolul stratului de rețea la care trebuie transmis cadrul. În acest caz, toate PDU LLC va utiliza un format de informații ne-măsurate. Cu toate acestea, alte protocoale la nivel înalt necesită un serviciu extins mai mare de la LLC. De exemplu, sesiunile NetBIOS și mai multe protocoale NetWare utilizează servicii LLC cu o conexiune mai largă.

Snap Header

Sistemul de recepție trebuie să fie determinat care dintre protocoalele stratului de rețea ar trebui să primească date primite. În pachetele 802.3, în cadrul PDU LLC, se aplică un alt protocol, numit Sub- Reţea Acces. Protocol (Snap, Protocolul de acces la subrețea).

Antetul de fixare are o lungime de 5 octeți și este situată imediat după antetul LLC din câmpul de date cadru 802.3, așa cum se arată în figură. Titlul conține două câmpuri.

Codul organizației.Identificatorul organizației sau producătorului este un câmp de 3 octeți care ia aceeași valoare ca primii 3 octeți ai expeditorului Mac în antetul 802.3.

Cod local.Codul local este un câmp de 2 octeți, care este echivalent funcțional cu câmpul EtherType din antetul Ethernet II.

Acordul site-ului

Așa cum am menționat mai devreme, Fast Ethernet este standardul evolutiv. Mac Proiectat pentru interfața AII, trebuie să convertiți pentru interfața MII utilizată în Ethernet Fast, pentru care acest tip este proiectat.

Activați controlul accesului (MAC)

Fiecare nod din rețeaua Fast Ethernet are un controler de acces MASS-MEDIA Acces.Controlor- Mac). Mac este cheia pentru Ethernet rapid și are trei destinații:

Cea mai importantă dintre cele trei întâlniri Mac sunt primele. Pentru orice tehnologia rețeleiCare utilizează mediul general, regulile de accesare a mediului care determină atunci când nodul poate transmite este caracteristica sa principală. Dezvoltarea regulilor de acces la mediu sunt implicate în mai multe comitete ale IEEE. Comitetul 802.3, adesea denumită Comitetul Ethernet, stabilește standardele pentru LAN-urile în care regulile s-au numit CSMA / CD (Senzând accesul multiplu cu detecție de coliziune - acces multiplu cu controlul transportatorului și detectarea conflictelor).

CSM-urile / CD-urile sunt reguli pentru a accesa mediul atât pentru Ethernet, cât și pentru Ethernet rapid. În acest domeniu, două tehnologii coincid pe deplin.

Deoarece toate nodurile din Ethernet rapid împărtășesc același mediu, ei pot trece doar când apar. Definiți această coadă de reguli CSMA / CD.

CSMA / CD.

Controlerul Ethernet MAC Fast Ethernet înainte de a trece cu transferul, ascultă transportatorul. Transportatorul există numai atunci când se comportă un alt nod. Nivelul PHY determină prezența transportatorului și generează un mesaj pentru Mac. Prezența unui transportator sugerează că mediul este ocupat și ascultând nodul (sau nodurile) trebuie să cedeze transmițătorului.

Mac, având un cadru pentru transmisie, înainte de a trece, ar trebui să aștepte un interval de timp minim după sfârșitul cadrului anterior. Acest timp este numit interprocesery Shchel.(IPG, diferența de interfață) și continuă 0,96 microsecunde, adică zecimea din timpul de transmisie a timpului Ethernet obișnuit cu o viteză de 10 Mbps (IPG este intervalul de timp unic, întotdeauna definit în microsecunde, și nu în timp bit) Figura 2.

Figura 2. Gap de interfață

După finalizarea pachetului 1, toate nodurile LAN sunt obligate să aștepte în timpul perioadei IPG înainte de a putea transmite. Intervalul de timp dintre pachetele 1 și 2, 2 și 3 din fig. 2 este timpul IPG. După finalizarea transmiterii pachetului 3, niciun nod nu a avut materiale pentru procesare, astfel încât intervalul de timp dintre pachetele 3 și 4 este mai lung decât IPG.

Toate nodurile de rețea trebuie să respecte aceste reguli. Chiar dacă există o mulțime de cadre pentru transmisie și acest nod este singurul transmițător, apoi după trimiterea fiecărui pachet, ar trebui să așteptați cel puțin timpul IPG.

Aceasta este partea CSMA a regulilor de mediu Ethernet Fast Ethernet. Pe scurt, multe noduri au acces la mediul înconjurător și folosesc transportatorul pentru a-și controla locul de muncă.

În rețelele experimentale timpurii, aceste reguli au fost utilizate, iar astfel de rețele au funcționat foarte bine. Cu toate acestea, utilizarea numai a CSMA a dus la apariția unei probleme. Adesea două noduri, având un pachet de transfer și așteptare pentru timpul IPG, au început să transmită simultan, ceea ce a dus la denaturarea datelor de ambele părți. Această situație se numește collizia. (Coliziune) sau conflicte.

Pentru a depăși acest obstacol, protocoalele timpurii au folosit un mecanism destul de simplu. Pachetele au fost împărțite în două categorii: echipe și reacții. Fiecare comandă transmisă de nodul a cerut reacția. Dacă de ceva timp (numit o perioadă de expirare) După transferul comenzii, reacția la acesta nu a fost recepționată, comanda inițială a fost trimisă din nou. S-ar putea întâmpla de mai multe ori ( numărul maxim TIME AUTO) ÎNAINTE ÎNAINTE DE NODUL DE TRANSPORTARE EROARE.

Această schemă ar putea funcționa perfect, dar numai până la un anumit punct. Apariția conflictelor a condus la o scădere accentuată a performanței (de obicei măsurată în octeți pe secundă), deoarece nodurile erau adesea simple în anticiparea răspunsurilor la comenzi, nu ajungeți niciodată la destinație. Supraîncărcarea rețelei, o creștere a numărului de noduri este direct legată de numărul tot mai mare de conflicte și, prin urmare, cu o scădere a performanței rețelei.

Designerii de rețea timpurie au găsit rapid o soluție la această problemă: fiecare nod trebuie să stabilească pierderea pachetului transmis prin detectarea conflictului (și să nu se aștepte la o reacție care nu va urma niciodată). Aceasta înseamnă că pachetele pierdute din cauza conflictelor trebuie transferate imediat până la momentul timpului de expirare. Dacă nodul a transmis ultimul bit al pachetului fără apariția conflictului, înseamnă că pachetul a trecut cu succes.

Metoda de control al transportatorului este bine combinată cu funcția de detectare a coliziunilor. Coliziunile continuă să apară, dar nu reflectă asupra performanței rețelei, deoarece nodurile se scad rapid de ele. Grupul DIX prin dezvoltarea regulilor de acces pentru mediul CSMA / CD pentru Ethernet, le-a proiectat ca un algoritm simplu - Figura 3.

Figura 3. Algoritmul de lucru CSMA / CD

Dispozitiv de nivel fizic (PHY)

Deoarece Fast Ethernet poate folosi un alt tip de cablu, apoi pentru fiecare mediu este necesar un semnal unic de pre-conversie. Transformarea este necesară, de asemenea, pentru un transfer eficient de date: efectuați un cod de transmisie rezistent la interferențe, pierderi posibile sau distorsiuni ale elementelor individuale (Bodes), pentru a asigura sincronizarea eficientă a generatoarelor de ceas pe partea de transmisie sau de primire.

Site de codare (PCS)

Codifică / decodifică datele care vin de la / la nivelul MAC utilizând algoritmi sau.

Subiecte de atașament fizic și dependență de mediul fizic (PMA și PMD)

Ulgența RMA și PMD comunică între substratul PSC și interfața MDI, oferind formarea în conformitate cu metoda de codificare fizică: Or.

Autoneg (Autoneg)

Fabricul auto-trailership permite două porturi interactive să selecteze automat cel mai eficient mod de funcționare: duplex sau jumătate duplex 10 sau 100 MB / s. Nivelul fizic.

Standardul Ethernet rapid definește trei tipuri de mediu de transmisie a semnalului Ethernet la 100 Mbps.

• 100Base-tx - două perechi răsucite de fire. Transmisia se efectuează în conformitate cu standardul de transfer de date în mediul fizic răsucite, dezvoltat de ANSI (Institutul Național de Standarde Americane - Institutul Național American de Standarde). Cablul de date răsucite poate fi ecranat sau neecranat. Utilizează algoritmul de codificare a datelor 4B / 5B și metoda de codare fizică MLT-3.
• 100Base-FX - două vene, cablu de fibră optică. Transferul se efectuează, de asemenea, în conformitate cu standardul de transfer de date din mediul de fibră optică, dezvoltat de ANSI. Utilizează algoritmul de codificare a datelor 4B / 5B și metoda de codare fizică NRZI.

Specificațiile 100Base-TX și 100Base-FX sunt, de asemenea, cunoscute sub numele de 100Base-x

• 100Base-T4 este o specificație specială dezvoltată de Comitetul IEEE 802.3U. Conform acestei specificații, transmisia de date se efectuează pe cele patru perechi răsucite ale cablului telefonic, care se numește cablul de cablu UTP 3. Utilizează algoritmul de codare de date 8V / 6T și metoda de codare fizică NRZI.

În plus, standardul Ethernet Fast Ethernet include recomandări pentru utilizarea unei perechi de apăsate cu ajutorul cablului de categoria 1, care este un cablu standard, utilizat în mod tradițional în rețelele de inel Teck. Organizarea de sprijin și recomandări pentru utilizarea cablului STP în rețeaua Fast Ethernet oferă o metodă pentru trecerea la Fast Ethernet pentru cumpărătorii care au un STP de cabluri prin cablu.

Specificația Fast Ethernet include, de asemenea, un mecanism de autonotidare care permite portului nodului să fie configurat automat la rata de transfer de date - 10 sau 100 Mbps. Acest mecanism se bazează pe schimbul de pachete cu un port sau un port de comutator.

Miercuri 100Base-TX

Ca mediu de transmisie, 100Base-TX utilizează două perechi răsucite, iar o pereche este utilizată pentru a transmite date, iar al doilea este pentru recepția lor. Deoarece specificația ANSI TP - PMD conține descrieri ale perechilor răsucite și nezechilibrate, apoi specificația 100Base-TX include suport atât pentru perechile răsucite și ecranate de tip 1 și 7.

Conector MDI (interfață medie dependentă)

Interfața canalului 100Base-TX, în funcție de mediu, poate fi una din cele două tipuri. Pentru un cablu pe perechi răsucite neecrande, un conector de opt contacte RJ 45 din categoria 5 trebuie utilizat ca conector MDI 5. Aceeași conector este utilizat în rețeaua 10BASE-T, care oferă compatibilitate înapoi cu categoria existentă 5. pentru ecranat perechi răsucite, deoarece conectorul MDI este necesar, utilizați un conector STP IBM de tip 1, care este un conector DB9 ecranat. O astfel de cric este aplicată de obicei în rețelele de inel TKEN.

Cablu de cablu UTP Categoria 5 (E)

În interfața UTP 100Base-TX, sunt utilizate două perechi de fire. Pentru a minimiza punctele de vedere și posibilele distorsiuni semnale, restul de patru fire nu ar trebui să fie utilizate pentru a transfera orice semnale. Semnalele de transmisie și recepție pentru fiecare pereche sunt polarizate, cu un fir transmite pozitiv (+), iar al doilea este semnal negativ (-). Marcarea culorilor cu firele de cablu și numerele de contact ale conectorului pentru rețeaua 100BASE-TX sunt date în tabel. 1. Deși nivelul PHY 100BASE-TX a fost dezvoltat după adoptarea standardului ANSI TP-PMD, dar numerele de contact ale conectorului RJ 45 au fost modificate pentru a se potrivi cu diagrama de conectare deja utilizată în standardul 10BASE-T. În standardul ANSI TP-PMD, contactele 7 și 9 sunt utilizate pentru a primi date, în timp ce în standardele 100Base-TX și 10BASE-T, contactele 3 și 6 sunt destinate acestui lucru. Această cablare oferă capacitatea de a utiliza adaptoare 100Base-TX În loc de 10 adaptoare de bază - T și conectați-le la aceleași cabluri de categoria 5 fără modificări ale cablajului. În conectorul RJ 45, perechile de cabluri sunt conectate la contactele 1, 2 și 3, 6. Pentru a conecta corect firele, acestea ar trebui să fie ghidate de etichetarea lor de culoare.

Tabelul 1. Scopul contactelor conectorului MDI. Cablu UTP. 100Base-tx.

Nodurile interacționează între ele prin partajarea cadrelor (cadre). Cadrul Ethernet rapid este o unitate de schimb de rețea de bază - orice informație transmisă între noduri este plasată în câmpul de date a unuia sau mai multor cadre. Expedierea cadrului de la un nod la altul este posibilă numai dacă există o modalitate de identificare unică a tuturor nodurilor de rețea. Prin urmare, fiecare nod din LAN are o adresă numită adresa sa mas. Această adresă este unică: nici două noduri locale de rețea pot avea aceeași adresă MAC. Mai mult decât atât, niciuna dintre tehnologiile LAN (cu excepția ARCNET) Nu există două noduri din lume poate avea aceeași adresă MAC. Orice cadru conține cel puțin trei porțiuni principale ale informațiilor: adresa destinatarului, adresa expeditorului și a datelor. Unele cadre au alte câmpuri, dar numai trei enumerate sunt obligatorii. Figura 4 reflectă structura Fast Ethernet cadru.

Figura 4. Structura cadrului Rapid. Ethernet.

• Adresa destinatarului - indică adresa datelor de primire a nodului;
• Adresa expeditorului - indică adresa datelor trimise nodului;
• Lungime / Tip. (L / T - lungime / tip) - conține informații despre tipul de date transmise;
• Sumarul de control (Secvență de verificare a cadrelor) - concepută pentru a verifica corectitudinea cadrului primit de nodul de recepție.

Volumul minim al cadrului este de 64 octeți sau 512 biți (termeni octetși byte -sinonime). Volumul maxim al cadrului este egal cu 1518 octeți sau 12144 biți.

Adresarea personalului

Fiecare nod din rețeaua Fast Ethernet are un număr unic numit adresa MAC (adresa MAC) sau o adresă de nod. Acest număr constă din 48 de biți (6 octeți), atribuit interfeței de rețea în timpul fabricării dispozitivului și este programată în timpul procesului de inițializare. Prin urmare, interfețele de rețea ale tuturor dansurilor, cu excepția ARCNET, care utilizează adresele de 8 biți atribuite de administratorul de rețea, au o adresă MAC încorporată, care diferă de la toate celelalte adrese MAC de pe Pământ și atribuite de către producător prin coordonare cu Ieee.

Pentru a facilita procesul de gestionare a interfeței de rețea, IEEE a fost propus pentru a împărți câmpul de adresă pe 48 de biți în patru părți, așa cum se arată în Figura 5. Primele caractere de două biți (biți 0 și 1) sunt steaguri ale tipului de adresă. Valoarea pavilionului determină metoda de interpretare a părții de adresă (biți 2-47).

Figura 5. Formatul adresei MAS

Bit I / G a sunat flag de adresă individuală / grupȘi arată cum (individul sau grupul) este adresa. Adresa individuală este atribuită numai unei interfețe (sau nodului) în rețea. Adrese în care bitul I / G este setat la 0 este Mas-adresesau adrese ale nodului.Dacă bitul I / O este setat la 1, adresa se referă la grup și se numește de obicei adresa multipunct.(Adresa multicast) sau adresa funcționalăAdresa funcțională). O adresă de grup poate fi atribuită la una sau mai multe interfețe de rețea LAN. Ramele trimise într-o adresă de grup primesc sau copiază toate interfețele rețelei LAN. Adresele multipoactive vă permit să trimiteți un cadru unui subset al nodurilor de rețea locale. Dacă bitul I / O este setat la 1, biții de la 46 la 0 sunt interpretați ca o adresă multipunct și nu ca câmpuri U / L, Oui și Oua a adresei obișnuite. Bit u / l a sunat flag universal / local de controlȘi determină modul în care a fost atribuită adresa interfeței de rețea. Dacă ambii biți, I / O și U / L sunt setați la 0, adresa este un identificator unic de 48 de biți descris mai devreme.

Oui (identificatorul unic al organizației - identificator unic organizat). IEEE atribuie unul sau mai multe OUI pentru fiecare producător de adaptoare și interfețe de rețea. Fiecare producător este responsabil pentru corectitudinea atribuției lui Oua (adresă unică organizațională - adresa unică organizațională)care ar trebui să aibă vreun dispozitiv creat de acesta.

Când bitul U / L este setat, adresa este ușor de gestionat local. Aceasta înseamnă că nu este ca un producător de interfață de rețea. Orice organizație poate crea propria adresă MAC a interfeței de rețea prin setarea bitului U / L în 1 și biții de la 2 până la 47 la o valoare selectată. Interfața de rețea, primind un cadru, primul lucru decodifică adresa destinatarului. Când este setat la adresa de biți I / O, nivelul MAC va primi acest cadru numai dacă adresa destinatarului este listată, care este stocată pe nod. Această tehnică permite unui nod să trimită un cadru la multe noduri.

Există o adresă multipunct specială numită adresa de difuzare.Într-o adresă IEEE de difuzare pe 48 de biți, toți biții sunt setați la 1. Dacă cadrul este transmis la adresa de difuzare a destinatarului, atunci toate nodurile de rețea vor primi și procesa.

Câmp de lungime / tip

Câmpul L / T (lungime / tip - Tip / Type) este utilizat în două scopuri diferite:

• pentru a determina lungimea câmpului de date cadru, excluzând orice adăugire a spațiilor;
• pentru a desemna tipul de date în câmpul de date.

Valoarea câmpului L / T situată în intervalul între 0 și 1500 este lungimea câmpului de date cadru; O valoare mai mare indică tipul de protocol.

În general, câmpul L / T este sedimentul istoric al standardizării Ethernet din IEEE, care a generat o serie de probleme cu compatibilitatea echipamentelor eliberate în 1983. Acum Ethernet și Ethernet rapid nu utilizează câmpurile L / T. Câmpul specificat servește numai pentru coordonarea cu procesarea software-ului (adică cu protocoalele). Dar singura destinație standard standard a câmpului L / T este de ao folosi ca câmp de lungime - în specificații 802.3 nu este menționat nici măcar despre posibila aplicație ca un câmp de date. Standardul Citește: "Cadrele cu un câmp de lungime care depășesc definiți la punctul 4.4.2 pot fi ignorate, aruncate sau utilizate într-un mod special. Utilizarea datelor cadru este în afara acestui standard."

Rezumând acest lucru, observăm că câmpul L / T este mecanismul primar pentru care este determinat tip cadru.Fast Ethernet și Ethernet, în care valoarea câmpului L / T este setată la lungime (valoarea L / T 802,3, cadre în care valoarea câmpului este setată la tipul de date (valoarea L / T\u003e 1500) se numește cadre Ethernet.- II. sau Dix..

Câmp de date

În câmpul de dateexistă informații pe care un nod le trimite la altul. Spre deosebire de alte domenii care stochează informații foarte specifice, câmpul de date poate conține aproape orice informație, dacă numai volumul său a fost de cel puțin 46 și nu mai mult de 1.500 de octeți. Pe măsură ce conținutul câmpului de conținut este formatat și interpretat, protocoalele sunt determinate.

Dacă aveți nevoie să trimiteți date cu o lungime mai mică de 46 de octeți, nivelul LLC adaugă octeți la sfârșitul lor cu o valoare necunoscută numită date nesemnificative(Date pad). Ca rezultat, lungimea câmpului devine egală cu 46 de octeți.

Dacă cadrul este tip 802.3, atunci câmpul L / T indică valoarea datelor valide. De exemplu, dacă este trimis un mesaj de 12 octeți, câmpul L / T stochează valoarea 12, iar 34 octeți suplimentari incolpabili sunt, de asemenea, în câmpul de date. Adăugarea octeților minori inițiază nivelul Ethernet Fast LLC și este de obicei implementat hardware.

Nivelurile MAC nu specifică conținutul câmpului L / T - o face software.. Setarea valorii acestui câmp este aproape întotdeauna realizată de driverul interfeței de rețea.

Sumarul de control

Secvența de verificare a cadrelor (secvența de verificare a cadrelor de cadre) vă permite să vă asigurați că cadrele primite nu sunt deteriorate. La formarea unui cadru transmis la Mac, se utilizează o formulă matematică specială CRC.Verificarea redundanței ciclice este un cod excesiv ciclic) destinat să calculeze valorile pe 32 de biți. Valoarea rezultată este plasată în câmpul FCS cadru. Pe intrarea elementului de nivel Mac, calcularea CRC, sunt hrănite valorile tuturor octeților cadru. Câmpul FCS este mecanismul primar și cel mai important pentru detectarea și corectarea erorilor în Ethernet Fast. Pornind de la primul octet al adresei destinatarului și terminând cu ultimul octet al câmpului de date.

DSAP și câmpurile SSAP

Valori DSAP / SSAP			Descriere
			Indiv LLC Subalader MGT
			Grupa LLC Subalader MGT
			Controlul căii SNA
			Rezervat (DOD IP)
			ISO CNS este 8473
			Algoritmul de codare 8V6T convertește datele de date cu opt-biți (8b) într-un simbol ternar pe șase biți (6T). Grupurile de cod 6t sunt destinate transmiterii în paralel cu trei perechi de cabluri răsucite, astfel încât rata efectivă a transferului de date pentru fiecare pereche răsucite este o treime din 100 Mbps, adică 33,33 Mbps. Rata de transmisie a simbolurilor ternare pentru fiecare pereche răsucite este de 6/8 de la 33,3 Mbps, ceea ce corespunde unei frecvențe de ceas de 25 MHz. Este cu o astfel de frecvență că funcționează cronometrul de interfață MP. Spre deosebire de semnalele binare care au două nivele, semnalele terne transmise pentru fiecare pereche pot avea trei nivele. Simbol care codifică tabelul. Cod liniar. Simbol Transmisia multi-nivel MLT-3 - 3 (transmisie pe mai multe niveluri) este un pic similar cu codul NRZ, dar spre deosebire de cele din urmă are trei nivele ale semnalului. Unitatea corespunde tranziției de la un semnal de nivel la altul, iar schimbarea nivelului de semnal are loc în mod constant ținând cont de tranziția anterioară. Când "zero" nu este schimbat. Acest cod, precum și NRZ are nevoie de pre-codificare. Compilate de materiale: Laem Queen, Richard Russell "Fast Ethernet"; K. Skler "Rețele de calculator"; V.G. și n.a. Olifer "rețele de calculatoare";

Ethernet, dar și la echipamentele altor rețele mai puțin populare.

Adaptoare Ethernet și Fast Ethernet

Caracteristicile adaptoarelor

Adaptoare de rețea (NIC, card de interfață de rețea) Ethernet și Fast Ethernet pot conjuga cu un computer printr-una din interfețele standard:

• Anvelopele ISA (arhitectura standard din industrie);
• busul PCI (interconectarea componentelor periferice);
• cardul PC (IT PCMCIA);

Adaptoarele concepute pentru autobuzul de sistem ISA (autostrada), cu atât de mult timp în urmă, au fost principalul tip de adaptoare. Numărul de companii care produc astfel de adaptoare a fost mare, motiv pentru care dispozitivele de acest tip au fost cele mai ieftine. Adaptoarele pentru ISA sunt fabricate 8- și 16 biți. Adaptoarele pe 8 biți sunt mai ieftine și 16 biți - mai repede. Adevărat, schimbul de informații despre autobuzul ISA nu poate fi prea rapid (în limita - 16 MB / s, real - nu mai mult de 8 MB / s și pentru adaptoare pe 8 biți - până la 2 MB / s). Prin urmare, adaptoarele Ethernet rapid care necesită funcționarea eficientă a cursurilor de schimb mari pentru acest lucru anvelopa sistemului Practic nu a fost emis. Anvelopa ISA intră în trecut.

Autobuzul PCI este acum împins în autobuzul ISA și devine magistrala principală de extensie pentru computere. Acesta oferă un schimb de date de 32 și 64 de biți și are o lățime de bandă mare (teoretic până la 264 MB / s), care îndeplinește destul de cerințele nu numai Ethernet rapid, ci și mai repede Gigabit Ethernet. Faptul că magistrala PCI este aplicată nu numai în computerele IBM PC, ci și în computerele PowerMac. În plus, acceptă configurația automată a echipamentului plug-and-play. Aparent, în viitorul apropiat, majoritatea vor fi concentrate asupra autobuzului PCI adaptoare de rețea. Lipsa PCI în comparație cu autobuzul ISA este că cantitatea de sloturi de expansiune din computer este de obicei mică (de obicei 3 sloturi). Dar doar adaptoare de rețea Conectat la PCI mai întâi.

Anvelopa cartelei PC (vechiul nume PCMCIA) este utilizată până acum numai în computerele portabile ale clasei notebook-uri. În aceste computere, pneul intern al PCI nu este de obicei afișat. Interfața PC Card oferă o conexiune simplă la cartelele de extensie miniaturală a computerului, iar cursul de schimb cu aceste panouri este suficient de ridicat. Cu toate acestea, din ce în ce mai mult calculatoare de laptop Echipat cu încorporat adaptoare de rețeaastfel încât capacitatea de a accesa rețeaua devine o parte integrantă set standard Funcții. Aceste adaptoare încorporate sunt conectate din nou la computerul PCI din interior.

Când alegi adaptor de reteaUn orientat într-un autobuz, în primul rând, asigurați-vă că sloturile libere ale extensiei acestei anvelope sunt în computer, inclusiv rețeaua. De asemenea, ar trebui să se estimeze că este complexitatea instalării adaptorului achiziționat și a perspectivei ieșirii plăcii de acest tip. Acesta din urmă poate fi necesar în cazul unei ieșiri adaptor.

În cele din urmă, există încă adaptoare de rețeaconectat la un computer prin intermediul unui Port paralel (imprimantă) Port LPT. Principalul avantaj al acestei abordări este că nu este nevoie să deschideți cazul calculatorului pentru conectarea adaptoarelor. În plus, în acest caz, adaptoarele nu ocupă resurse informatice, cum ar fi canalele de întrerupere și PDP, precum și adresele de memorie și dispozitivele I / O. Cu toate acestea, viteza schimbului de informații între ele și computer în acest caz este semnificativ mai mică decât atunci când se utilizează anvelopa sistemului. În plus, acestea necesită mai mult timp procesor pentru a face schimb de rețea, încetinind astfel activitatea calculatorului.

Recent, se găsesc tot mai multe computere în care adaptoare de rețea Construit în B. taxa de sistem.. Avantajele acestei abordări sunt evidente: utilizatorul nu trebuie să cumpere un adaptor de rețea și să îl instaleze în computer. Conectați doar suficient cablu de rețea La conectorul extern al computerului. Cu toate acestea, dezavantajul este că utilizatorul nu poate alege adaptorul cu cele mai bune caracteristici.

La alte caracteristici majore adaptoare de rețea Puteți atribui:

• metoda de configurare a adaptorului;
• dimensiunea memoriei tamponului instalată pe tablă și modurile de schimb cu el;
• abilitatea de a instala pe PAL de memorie permanentă pentru descărcare de la distanță (bootrom).
• abilitatea de a conecta un adaptor la diferite tipuri de mediu de transmisie (pereche răsucite, cablu coaxial subțire și gros, cablu de fibra optica);
• folosit de viteza de transmisie adaptor asupra rețelei și prezența funcției de comutare;
• posibilitatea de a aplica un adaptor de mod full-duplex duplex;
• compatibilitatea adaptorului (mai precis, driverul adaptorului) cu software de rețea utilizat.

Configurarea adaptorului de către utilizator a fost utilizată în principal pentru adaptoarele concepute pentru autobuzul ISA. Configurația implică configurarea la utilizarea resurselor sistemului informatic (adresele I / O, canalele de întrerupere și accesul la memorie directă, adresele memoriei tampon și memoria de descărcare la distanță). Configurația poate fi efectuată prin instalarea în poziția dorită a comutatoarelor (jumperii) sau utilizând programul de configurare DOS atașat la adaptor (Jumperless, configurare software). Când porniți un astfel de program, utilizatorul este invitat să seteze configurația hardware utilizând un meniu simplu: Selectați parametrii adaptorului. Același program vă permite să produceți autotestare adaptor. Parametrii selectați sunt stocați în memoria non-volatilă a adaptorului. În orice caz, atunci când selectați parametrii, este necesar să se evite conflictele cu dispozitive de sistem Computer și cu alte plăci de extensie.

Configurarea adaptorului poate fi efectuată și automat în modul plug-and-play atunci când computerul pornește. Adaptoarele moderne susțin, de obicei, exact acest mod, astfel încât utilizatorul să le instaleze cu ușurință.

În adaptoarele simple, schimbul cu memoria tampon intern a adaptorului (adaptor RAM) este efectuată prin spațiul de adrese al dispozitivelor I / O. În acest caz, nu este necesară o configurație suplimentară a adreselor de memorie. Adresa de bază a memoriei tampon care funcționează în modul de memorie trebuie să fie setată. Acesta este atribuit în partea de sus a memoriei de sus a computerului (

Obiective

Scopul acestei lucrări este de a studia principiile tehnologiilor Ethernet și Fast Ethernet și dezvoltarea practică a metodologiei de evaluare a sănătății rețelei, în tehnologia Fast Ethernet construită pe bază.

Informații teoretice

Tehnologia Ethernet. Specificația rețelei Ethernet a fost propusă de firmele DEC, Intel și Xerox (Dix) în 1980, iar standardul IEEE 802.3 a apărut oarecum mai târziu.

Primele versiuni ale Ethernet Vl.O și Ethernet v2.0 ca mediu de transmisie au folosit doar un cablu coaxial. Standardul IEEE 802.3 vă permite să utilizați o pereche și fibră răsucite pentru a utiliza mediul de transfer. În 1995, IEEE 802.3U (Fast Ethernet) a fost adoptată cu o viteză de 100 Mbps, iar în 1997 - IEEE 802.3Z (Gigabit Ethernet - 1000 Mbit / s). În toamna anului 1999, standardul IEEE 802.3AB este adoptat - Gigabit Ethernet pentru a răsucirea o pereche de categoria 5.

În denumirile Ethernet (10Base2, 100Base-TX etc.), primul element indică rata de transfer de date la Mbit / S; Cel de-al doilea element Basev înseamnă că este utilizată o transmisie directă (non-modulată); Cel de-al treilea element indică valoarea rotunjită a lungimii cablului în sute de metri (10Base2 - 185 m, 10Base5 - 500 m) sau tipul de mediu de transmisie (T, TX, T2, T4 - pereche răsucite; FX, FL, FB, SX și LX - fibră de sticlă; CX - Cablu twinxial pentru Gigabit Ethernet).

Ethernet se bazează pe metoda de acces multiplă pentru a asculta operator și detectarea coliziunilor - CSMA / CD

• PURTĂTOR Sens cu detectarea multiplă a accesului și a coliziunilor), implementat de adaptoarele fiecărui nod de rețea pe un nivel hardware sau firmware:
• Toate adaptoarele au un dispozitiv de acces la mediu (MAU) - transmițător, la datele conectate la un mediu de date comun (divizat);
• Fiecare adaptor al nodului înainte de a transfera informații la linia ascultătorului până la absența unui semnal (purtător);
• Adaptorul generează apoi un cadru (cadru), începând cu un preambul de sincronizare, urmat de un flux de date binare în codul de auto-sincronizare (Manchester);
• Alte noduri iau semnalul trimis, sincronizat de preambul și decodificat la secvența bitului;
• Sfârșitul transmiterii cadrului este determinat de detectarea primirii absenței transportatorului;
• În caz de detectare collizia. (coliziuni de două semnale din noduri diferite) Nodurile de transmisie Oprirea transferului de cadre, după acesta este un interval de timp aleatoriu (fiecare prin propria sa) care îndeplinește un motiv de transmitere după eliberarea liniei; Dacă există un eșec, se face următoarea încercare (și deci de până la 16 ori), iar intervalul de întârziere crește;
• Coliziunea este detectată de receptor pe un non-standard pe cadru, care nu poate fi mai mic de 64 de octeți, fără a număra preambulul;
• Ar trebui să existe un decalaj temporar între cadre ( intercader sau interval de interparie, IPG - gapul inter-pachet) Durata de 9,6 μs - Nodul nu are dreptul de a porni transmisia mai devreme decât prin intervalul IPG, după determinarea momentului dispariției transportatorului.

Definiție 1. Domeniul Collisus. - Grup de noduri asociate cu mediul total (cabluri și repetoare) de transmisie.

Lungimea domeniului de coliziune este limitată la timpul de propagare a semnalului între cele mai multe prietenul de la distanță unul de celălalt cu noduri.

Definiția 2. Diametrul coliziunilor de domeniu - Distanța dintre cele două dispozitive de capăt la distanță unul de celălalt.

Definiția 3. Intervalul de biți - timpul necesar pentru a transmite un bit.

Intervalul de biți din Ethernet (la o viteză de 10 Mbps) este de 0,1 μs.

Tehnologie rapidă Ethernet. În tehnologia Fast Ethernet, magnitudinea intervalului de biți este de 0,01 μs, ceea ce oferă o creștere de zece ori a ratei de date. În acest caz, formatul cadrului, volumul datelor transferate de setul de date și mecanismul de acces la canalul de transmisie de date rămâne o cazare în comparație cu Ethernet.

Fast Ethernet utilizează mediul de transfer de date pentru a lucra la 100 Mbit / s, care în specificația IEEE 802.3U are "100Base-T4" și "100Base-TX" (pereche răsucite); "100Base-FX" și "100BASE-SX" (fibră de sticlă).

Reguli pentru construirea unei rețele

Primul model al rețelei Fast Ethernet. Modelul este, de fapt, un set de reguli pentru construirea unei rețele (tabelul L.1):

• - lungimea fiecărui segment al perechii răsucite trebuie să fie mai mică de 100 m;
• - lungimea fiecărui segment de fibră optică trebuie să fie mai mică de 412 m;
• - Dacă se utilizează cabluri MP (interfață independentă media), fiecare dintre ele trebuie să fie mai mică de 0,5 m;
• - Întârzierile efectuate de cablul MP \u200b\u200bnu sunt luate în considerare la evaluarea parametrilor de timp ai rețelei, deoarece sunt o parte integrantă a întârzierilor din dispozitivele terminale (terminale) și repetoarele.

Tabelul L. 1.

Diametrul maxim admisibil al domeniului coliziunilor în Ethernet rapid

Standardul definește două clase de repetoare:

• Documenteri de clasă I Efectuați conversia semnalizării de intrare într-o vizualizare digitală și în timpul transmisiei, recide din nou datele digitale din semnale fizice; Conversia semnalelor în repetorul dorințelor de ceva timp, prin urmare, în domeniul coliziunii este permis doar un repetor de clasă I;
• Repeaterile de clasa II transmit imediat semnalele de răspuns primite de la orice conversie, astfel încât să puteți conecta numai segmente la aceleași metode de codificare a datelor; Puteți utiliza nu mai mult de două repetoare de clasa II într-unul din domeniul de coliziune.

Al doilea model al rețelei Fast Ethernet. Cel de-al doilea model conține o secvență de calculare a parametrilor de timp ai rețelei cu modul de schimb de date cu jumătate duplex. Diametrul domeniului de coliziune și numărul de segmente în ea sunt limitate la momentul cifrei de afaceri duble, care este necesară pentru a funcționa corespunzător mecanismul de detectare și rezolvare a coliziunii (Tabelul L.2).

Tabelul L2.

Componentele de întârziere a timpului din rețeaua Fast Ethernet

Timpul dublu de timp este calculat pentru cel mai rău (în sensul transformării semnalului) calea dintre cele două noduri ale domeniului de coliziune. Calculul se realizează prin însumarea întârzierilor în timp în segmente, repetoare și terminale.

Pentru a calcula timpul de întoarcere dublă, trebuie să multiplicați lungimea segmentului cu valoarea timpului specific al cifrei de afaceri duble a segmentului corespunzător. Prin definirea timpilor dublei transformări pentru toate segmentele din cel mai rău mod, acestea trebuie să adauge o întârziere introdusă de o pereche de unități de noduri și repetoare. Pentru a ține cont de întârzierile neprevăzute la rezultatul rezultat, adăugați alte intervale de 4 biți (BI) și comparați rezultatul cu un număr 512. Dacă rezultatul nu depășește 512 BI, rețeaua este considerată a fi operațională.

Un exemplu de calcul al configurației rețelei Fast Ethernet. În fig. L.28 oferă un exemplu de una dintre configurațiile maxime admise ale rețelei Fast Ethernet.

Smochin. L.28. Un exemplu de configurație admisă a rețelei Ethernet Fast

Diametrul domeniului de coliziune este calculat ca suma lungimilor segmentelor A (100 m), în (5 m) și C (100 m) și este egală cu 205 m. Lungimea segmentului care leagă repetoarele poate Aveți mai mult de 5 m, în timp ce diametrul domeniului coliziunilor nu depășește limita pentru această configurație este permisă. Comutatorul (butuc de comutare), care face parte din rețea (a se vedea figura L.28), este considerat a fi dispozitivul terminal, deoarece coliziunile nu sunt distribuite prin acesta. Într-un segment de 2 kilometri al cablului de fibră optică Conectarea acestui comutator cu un router (router), care nu este luat în considerare la calcularea diametrului domeniului Fast Ethernet. Rețeaua satisface regulile primului model.

Verificați acum este pe cel de-al doilea model. Cele mai grave căi sunt în domeniul comunității: de la DTE1 la DTE2 și de la DTE1 la comutator (hub de comutare). Ambele căi constau din trei segmente pe o pereche răsucite legată de două repetoare ale clasei II. Cele două segmente au o lungime extrem de admisibilă de 100 m. În lungimea segmentului care leagă repetoarele, este de 5 m.

Să presupunem că toate cele trei segmente luate în considerare sunt 100Base-segmente TX și perechea răsucită din categoria 5 este utilizată în fila. L.Z li se dă valorile timpului de afaceri dublu pentru căile luate în considerare (vezi figura L.28). După plierea numărului din cea de-a doua coloană a acestui tabel, primim 511.96 BI - acest lucru va fi momentul unei cifre de afaceri duble pentru cel mai rău mod.

Tabelul L.Z.

Rețea dublă de timp radip Fast Ethernet

Trebuie remarcat faptul că, în acest caz, nu există rezervă de asigurare în 4 bi, deoarece, în acest exemplu, cele mai grave valori ale întârzierii (a se vedea tabelul L.2). Caracteristicile temporale reale ale componentelor Ethernet Fastv pot diferi mai bine.

Sarcina de execuție

Este necesar să se evalueze performanța Ethernet-ului de rețea de 100 de megabiți, în conformitate cu primul și cel de-al doilea model. Scaunul de configurare sunt afișate în tabel. L.4. Topologia rețelei este prezentată în fig. L.29-L.ZO.

Tabelul L.4.

Opțiuni pentru sarcini

	Segmentul 1.	Segmentul 2.	Segmentul 3.	Segmentul 4.	Segmentul 5.	Segmentul 6.
	100Basetx, 100 m	100Basetx, 95 m	100Basetx, 80 m		100Basetx, 100 m	100Basetx, 100 m

	Segmentul 1.	Segmentul 2.	Segmentul 3.	Segmentul 4.	Segmentul 5.	Segmentul 6.
	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

Smochin. L.29. Rețeaua de topologie 1.

Smochin. L.30. Rețeaua de topologie 2.