Разное

100Base tx стандарт – Fast ethernet — Википедия

Fast Ethernet

  1. Архитектура стандарта Fast Ethernet

  2. MII интерфейс и трансиверы Fast Ethernet

  3. Физические интерфейсы Fast Ethernet

  4. Типы устройств Fast Ethernet

Отметим главные особенности эволюционного развития от сетей Ethernet к сетям Fast Ethernet, стандарт IEEE 802.3u:

  • десятикратное увеличение пропускной способности сегментов сети;

  • сохранение метода случайного доступа CSMA/CD, принятого в Ethernet;

  1. Архитектура стандарта Fast Ethernet

На рис.1 показана структура уровней Fast Ethernet. Еще на стадии разработки стандарта 100Base-T комитет IEEE 802.3u определил, что не существует универсальной схемы кодирования сигнала, которая была бы идеальной для всех трех физических интерфейсов (TX, FX, T4). Если сравнивать со стандартом Ethernet, то там функцию кодирования (манчестерский код) выполняет уровень физической сигнализации PLS (рис.1), который находится выше среданезависимого интерфейса AUI. В стандарт Fast Ethernet функции кодирования выполняет подуровень кодирования PCS, размещенный ниже среданезависимого интерфейса MII. В результате этого, каждый трансивер должен использовать свой собственный набор схем кодирования, наилучшим образом подходящий для соответствующего физического интерфейса, например набор 4B/5B и NRZI для интерфейса 100Base-FX.

Рис.1.

Структура уровней стандарта Fast Ethernet, MII интерфейс и трансивер Fast Ethernet


2. Mii интерфейс и трансиверы Fast Ethernet

Интерфейс MII (medium independent interface) в стандарте Fast Ethernet является аналогом интерфейса AUI в стандарте Ethernet. MII интерфейс обеспечивает связь между подуровнями согласования и физического кодирования. Основное его назначение - упростить использование разных типов среды. MII интерфейс предполагает дальнейшее подключение трансивера Fast Ethernet. Для связи используется 40 контактный разъем. Максимальное расстояние по MII интерфейсному кабелю не должно превышать 0,5 м.

Если устройство имеет стандартные физические интерфейсы (например, RJ-45), то структура подуровней физического уровня может быть скрыта внутри микросхемы с большой интеграцией логики. Кроме того допустимы отклонения в протоколах промежуточных подуровней в едином устройстве, ставящие главной целью рост быстродействия.

3. Физические интерфейсы Fast Ethernet

Стандартом Fast Ethernet IEEE 802.3u установлены три типа физического интерфейса (рис.2, табл.1): 100Base-FX, 100Base-TX и 100Base-T4.

Рис.2.

Физические интерфейсы стандарта Fast Ethernet

Таблица 1.

Физические интерфейсы стандарта Fast Ethernet IEEE 802.3u и их основные характеристики

Физический интерфейс

100Base-FX

100Base-TX

100Base-T4

Порт устройства

Duplex SC

RJ-45

RJ-45

Среда передачи

Оптическое волокно

Витая пара UTP Cat. 5

Витая пара UTP Cat. 3,4,5

Сигнальная схема

4B/5B

4B/5B

>8B/6T

Битовое Кодирование

NRZI

MLT-3

NRZI

Число витых пар/ волокон

2 волокна

2 витых пары

4 витых пары

Протяженность сегмента

до 412 м(mm) до 2 км (mm)* до 100 км (sm)*

до 100 м

до 100 м

Обозначения: mm - многомодовое волокно, sm – одномодовое волокно, * - указанные расстояния могут быть достигнуты только при дуплексном режиме связи.

100Base-FX Стандарт этого волоконно-оптического интерфейса полностью идентичен стандарту FDDI PMD, который подробно рассмотрен в главе 6. Основным оптическим разъемом стандарта 100Base-FX является Duplex SC. Интерфейс допускает дуплексный канал связи.

100Base-TX Стандарт этого физического интерфейса предполагает использование неэкранированной витой пары категории не ниже 5. Он полностью идентичен стандарту FDDI UTP PMD, который также подробно рассмотрен в главе 6. Физический порт RJ-45 как и в стандарте 10Base-T может быть двух типов: MDI (сетевые карты, рабочие станции) и MDI-X (повторителе Fast Ethernet, коммутаторы). Порт MDI в единичном количестве может иметься на повторителе Fast Ethernet. Для передачи по медному кабелю используются пары 1 и 3. Пары 2 и 4 - свободны. Порт RJ-45 на сетевой карте и на коммутаторе может поддерживать на ряду с режимом 100Base-TX и режим 10Base-T или функцию автоопределения скорости. Большинство современных сетевых карт и коммутаторов поддерживают эту функцию по портам RJ-45 и кроме этого могут работать в дуплексном режиме.

100Base-T4 Этот тип интерфейса позволяет обеспечить полудуплексный канал связи по витой паре UTP Cat.3 и выше. Именно возможность перехода предприятия со стандарта Ethernet на стандарт Fast Ethernet без радикальной замены существующей кабельной системы на основе UTP Cat.3 следует считать главным преимуществом этого стандарта.

В отличи от стандарта 100Base-TX, где для передачи используется только две витых пары кабеля, в стандарте 100Base-T4 используются все четыре пары (рис.3а). Причем при связи рабочей станции и повторителя посредством прямого кабеля, данные от рабочей станции к повторителю идут по витым парам 1, 3 и 4, а в обратном направлении - по парам 2, 3 и 4. Пары 1 и 2 используются для обнаружения коллизий подобно стандарту Ethernet. Другие две пары 3 и 4 попеременно в зависимости от команд могут пропускать сигнал либо в одном, либо в другом направлении. Битовая скорость в расчете на один канал составляет 33,33 Мбит/с.

Символьное кодирование 8B/6T. Если использовалось бы манчестерское кодирование, то битовая скорость в расчете на одну витую пару была бы 33.33 Мбит/с, что превышало установленный предел 30 МГц для таких кабелей. Эффективное уменьшить частоты модуляции достигается, если вместо прямого (2-х уровневого) бинарного кода использовать 3-х уровневый (ternary) код. Этот код известен как 8B6T

; это означает, что прежде, чем происходит передача, каждый набор из 8 бинарных битов (символ) сначала преобразуется в соответствии с определенными правилами в 6 тройных (3-х уровневых) символов. На примере, показанном на рис.3б, можно определить скорость 3-х уровневого символьного сигнала:

МГц

значение которой не превышает установленный предел.

Рис.3.

Физические интерфейсы 100Base-T4: а) Использование витых пар; б) Кодирование 6B/8T

Интерфейс 100Base-T4 имеет один существенный недостаток - принципиальную невозможность поддержки дуплексного режима передачи. И если при строительстве небольших сетей Fast Ethernet с использованием повторителей, 100Base-TX не имеет преимуществ перед 100Base-T4 (существует коллизионный домен, полоса пропускания которого не больше 100 Мбит/с), то при строительстве сетей с использованием коммутаторов недостаток интерфейса 100Base-T4 становится очевидным и очень серьезным. Поэтому данный интерфейс не получи столь большого распространения, как 100Base-TX и 100Base-FX.

studfiles.net

100 Base-tx

Основная используемая топология

звезда

В центре расположено устройство

Hub

Среда передачи (провода)

4-х проводный кабель "витая пара” категории 5 или лучше

Применяемые соединители

8-ми контактный модульный (RJ-45) категории 5

Максимальное расстояние между устройствами

Определяется расчетным путем, но не превышает 100 метров.

На настоящий момент сети 100Base-TX являются наиболее доступными 100Мбит сетями. Еще существуют сети 100VG и 100Base-T4. Но они "не прижились".

Для объединения 10-ти и 100 Мбитных сетей в основном используют 10/100 Мбит хабы, свичи (switch) или роутеры.

1000Base-t

Сеть будет использовать кабель витая пара 5 категории или лучше, 4 пары (8 проводов) на частоте 125 Мгц. Максимальное расстояние между устройствами 100 метров.

1.3.2 Twisted Pair 10BaseT

Неэкранированная витая пара (Unshielded Twisted Pair) UTP

Кабель "Twisted Pair" - "Витая паpа", состоит из "паp" пpоводов, закpученных вокpуг дpуг дpуга и одновpеменно закpученных вокpуг дpугих паp, в пpеделах одной оболочки. Каждая паpа состоит из пpовода, именуемого "Ring" и пpовода  "Tip". ( Hазвания пpоизошли из телефонии). Каждая паpа в оболочке имеет свой номеp, таким обpазом, каждый пpовод можно идентифициpовать как Ring1, Tip1, Ring2, Tip2, ... . Дополнительно к нумеpации пpоводов каждая паpа имеет свою уникальную цветовую схему. Синий/Белый для 1-ой паpы, оpанжевый/белый - для 2-й, зеленый/белый - для 3-й коpичневый/белый - для 4-й и так далее 25 паp. Для каждой паpы пpоводов Ring-пpовод окpашен в основной цвет с полосками дополнительного, а Tip-пpовод - наобоpот. Hапpимеp, для паpы 1 Ring1-пpовод будет синий с белыми полосками, а Tip1-провод - белый с синими полосками. На практике, когда количество пар невелико (4 пары), часто не применяется окраска основного провода полосками цвета дополнительного. В этом случае провода имеют цвет в парах : Синий и белый с синими полосками Оранжевый и белый с оранжевыми полосками Зеленый и белый с зелеными полосками Коричневый и белый с коричневыми полосками.

Patch cord

Отрезок провода (не более 5 метров) витая пара (UTP), с обжатыми на его концах вилками RJ-45, для подключения компьютера к сетевой розетке. Обычно изготавливается из кабеля более гибкого и прочного чем основной кабель (многожильный кабель), чтобы случайно не передавить и не переломить его. Бывает 3-й и 5-й категории, а также обжат в соответствии с различными стандартами 568A или 568B. Стандарт зависит исключительно от уже используемого в вашей сети. Провод patch cord можно изготовить самостоятельно, просто установив на концы отрезка UTP кабеля две вилки RJ-45.

Монтаж и прокладка сетей

на основе Витой пары (Twisted Pair)

Все работы необходимо начинать с составления подробной схемы прокладки кабелей и размещения устройств. При прокладке кабеля UTP необходимо соблюдать следующие условия. Максимальная длина кабеля между розетками или между розеткой и patch панелью - 90метров. Это правило разработано исходя из ограничения максимального расстояния в 100 метров между DTE (компьютер) и хабом. Причем оставшиеся 10 метров отводятся на провод (patch cord) между розеткой и компьютером, а также розеткой (patch панелью) и хабом. Для сетей категории 5 может быть не более3-хотрезков кабеля между двумя устройствами (как на рисунке).

Минимальный радиус изгиба для кабеля - четыре диаметра кабеля (или 1 дюйм=2,5 см), но существуют рекомендации размещать кабель таким образом, чтобы обеспечивать изгиб радиусом 2 дюйма (5 см.). Минимальное расстояние между сетевым кабелем и параллельно ему проложенным силовым кабелем напряжением менее 2 КВольт - 12,5 сантиметров (5 дюймов). Все элементы сети должны быть одной категории. Причем рекомендуется сразу делать все 5 категории, чтобы не пришлось все перекладывать при переходе от 10Base-T к 100Base-TX, при переходе на 100Мбит достаточно будет поменять сетевые адаптеры и хаб. Кабель UTP лучше использовать 4-х парный т.к. новый(1998г) гигабитный стандарт 1000Base-TX будет использовать все четыре пары на частоте 125 Мгц (предварительный стандарт).

studfiles.net

Шпаргалка по типам и стандартам Ethernet 802.3 / Habr


Когда я изучал CCNA больше всего меня напрягали стандарты IEEE из-за своего количества, типов и названий. И приходилось каждый раз искать и смотреть какому стандарту соответствует такой-то тип интерфейса. После многих часов работы я смог слепить до кучи таблицы по каждому типу Ethernet интерфейсов, которая включает год выпуска стандарта, тип интерфейса, скорость передачи данных соответствующего типа интерфейса, максимальную длину сегмента и тип используемого кабеля. Рад поделиться с читателями.

Первые версии Ethernet

10 Мбит/с Ethernet
(Thick ethernet)
Стандарт Год выхода стандарта Тип Скорость передачи (Мbps) Максимальная длина сегмента в метрах Тип кабеля
IEEE 802.3 1983 10Base5 10 500 м коаксиальный
IEEE 802.3а 1985 10Base2 10 185 м
IEEE 802.3b 1985 10Broad36 10 3600 м
IEEE 802.3e 1987 1Base5 1 250 м UTP
IEEE 802.3e 1987 StarLan 10 10 250 м UTP
IEEE 802.3d 1987 FOIRL 10 1000 оптоволоконный
IEEE 802.3i 1990 10Base-Т 10 100 м UTP cat 3,5
IEEE 802.3j 1993 10Base-F 10 2км оптоволоконный

Fast Ethernet — общее название для набора стандартов передачи данных в компьютерных сетях по технологии Ethernet со скоростью до 100 Мбит/с, в отличие от исходных 10 Мбит/с.
100 Мбит/с Ethernet
(Fast Ethernet)
Стандарт Год выхода стандарта Тип Скорость передачи (Мbps) Максимальная длина сегмента в метрах Тип кабеля
IEEE 802.3u 1995 100Base-FX 100 Одномод — 2 км
Многомод — 400 м
оптоволоконный
100Base-Т 100 100 м UTP/STP
cat 5
100Base-Т4 100 100 м UTP/STP
cat >= 3
100Base-ТХ 100 100 м UTP/STP
cat 5
IEEE 802.12 1995 100Base‑VG 100 100 м UTP cat 3,5
IEEE 802.3y 1998 100Base-Т2 100 100 м UTP cat 3,5
TIA/EIA-785 2001 100Base-SX 100 300 м оптоволоконный
IEEE 802.3ah 2004 100Base-LX10 100 10 км
IEEE 802.3ah 2004 100Base-BX10 100 10 км

Gigabit Ethernet (GbE) — термин, описывающий набор технологий для передачи пакетов Ethernet со скоростью 1 Гбит / с. Он определен в документе IEEE 802.3-2005.
1000 Мбит/с (Gigabit Ethernet) Стандарт Год выхода стандарта Тип Скорость передачи (Мbps) Максимальная длина сегмента в метрах Тип кабеля
IEEE 802.3z 1998 1000Base-CX 1000 25 м UTP/STP
cat 5,5e,6
1000Base-LX 1000 Одномод — 5 км
Многомод — 550 м
оптоволоконный
1000Base-SX 1000 550 м
IEEE 802.3ab 1999 1000Base-T 1000 100 м UTP/STP
cat 5,5е,6,7
TIA 854 2001 1000BASE‑TX 1000 100 м UTP/STP
cat 6,7
IEEE 802.3ah 2004 1000BASE‑LX10 1000 10 км оптоволоконный
IEEE 802.3ah 2004 1000BASE‑BX10 1000 10 км
IEEE 802.3ap 2007 1000BASE‑KX 1000 1 м для объединительной платы
non-standard ? 1000BASE‑EX 1000 40 км оптоволоконный
non-standard ? 1000BASE‑ZX 1000 70 км

10 Gigabit Ethernet или 10GbE являлся новейшим (на 2006 год) и самым быстрым из существующих стандартов Ethernet. Он определяет версию Ethernet с номинальной скоростью передачи данных 10 Гбит/с, что в 10 раз быстрее Gigabit Ethernet. Стандарт для оптоволокна специфицирован в IEEE 802.3-2005, а для витой пары в IEEE 802.3an-2006.
10 Гбит/с Ethernet
(10 GbE)
Стандарт Год выхода стандарта Тип Скорость передачи (Gbps) Максимальная длина сегмента в метрах Тип кабеля
IEEE 802.3ае 2003 10GBASE-SR 10 26-300 м оптоволоконный
2003 10GBASE-LX4 10 Одномод — 10 км
Многомод — 300 м
2003 10GBASE-LR 10 10 км
2003 10GBASE-ER 10 40 км
2003 10GBASE-SW 10 26 м — 40 км
2003 10GBASE-LW 10
2003 10GBASE-EW 10
IEEE 802.3аk 2004 10GBASE-CX4 10 15м медный кабель СХ4
IEEE 802.3an 2006 10GBASE-T 10 100 м UTP/STP
cat 6,6a,7
IEEE 802.3aq 2006 10GBASE-LRM 10 220 м оптоволоконный
IEEE 802.3ap 2007 10GBASE-KX4 10 1 м для объединительной платы
IEEE 802.3ap 2007 10GBASE-KR 10 1 м
IEEE 802.3av 2009 10GBASE-PR 10 20 км оптоволоконный

40-гигабитный Ethernet (или 40GbE) и 100-гигабитный Ethernet (или 100GbE) — стандарты Ethernet, разработанные группой IEEE P802.3ba Ethernet Task Force в период с 2007 по 2011 год. Эти стандарты являются следующим этапом развития группы стандартов Ethernet, имевших до 2010 года наибольшую скорость в 10 гигабит/с. В новых стандартах обеспечивается скорость передачи данных в 40 и 100 гигабит в секунду.
40 и 100 Гбит/с Ethernet (40GbE или 100GbE) Стандарт Год выхода стандарта Тип Скорость передачи (Gbps) Максимальная длина сегмента в метрах Тип кабеля
IEEE 802.3ba 2010 40GBase-KR4
100GBase-KP4
40
100
1 м для объединительной платы
100GBase-KR4 100 1 м для улучшенной объединительной платы
40GBase-CR4
100GBase-CR10
40
100
7 м медный биаксиальный кабель
40GBase-T 40 30 м UTP cat 8
40GBase-SR4
100GBase-SR10
40
100
100 м
125 м
оптоволоконный
40GBase-LR4
100GBase-LR4
40
100
10 км
100GBase-ER4 100 40 км
IEEE 802.3bg 2011 40GBase-FR 40 2 км

Кто заметит ошибки — пишите, исправлюсь. Спасибо.

 

habr.com

Физические интерфейсы Fast Ethernet :: ВОЛС СИТИ

Стандартом Fast Ethernet IEEE 802.3u установлены три типа физического интерфейса (рис. 7.17. табл. 7.6): 100Base-FX, 100Base^ и 100Base-T4.

Рис. 7.17. физические интерфейсы стандарта Fast Ethernet

100Base-FX. Стандарт этого волоконно-оптического интерфейса полностью идентичен стандарту FDDI PMD, который подробно рассмотрен в главе 6. Основным оптическим разъемом стандарта 100Base-FX является Duplex SC. Интерфейс допускает дуплексный канал связи.

Таблица 7.6. Основные характеристики физических интерфейсов стандарта Fast Ethernet IEEE 802.3u

Характеристика

Порт устройства

Среда передачи

Оптическое волокно

Витая пара UTP Cat. 5

Витая пара UTP Cat.

3, 4, 5

Сигнальная схема

Битовое кодирование

Число витых пар/ волокон

Протяженность сегмента

< 412 м (mm)

< 2 км (mm)*

<100 км (sin)*

Обозначения:mm — многомодовое волокно, sm — одномодовое волокно
* — указанные расстояния могут быть достигнуты только при дуплексном режиме связи.

100Base-TX. Стандарт этого физического интерфейса предполагает использование неэкранированной витой пары категории не ниже 5. Он полностью идентичен стандарту FDDI UTP PMD, который также подробно рассмотрен в главе 6. Физический порт RJ-45, как и в стандарте 10Base-T, может быть двух типов: MDI (сетевые карты, рабочие станции) и MDI-X (повторители Fast Ethernet, коммутаторы). Порт MDI в единичном количестве может иметься на повторителе Fast Ethernet. Для передачи по медному кабелю используются пары 1 и 3. Пары 2 и 4 — свободны. Порт RJ-45 на сетевой карте и на коммутаторе может поддерживать, наряду с режимом 100Base-TX, и режим 10Base-T, или функцию автоопределения скорости. Большинство современных сетевых карт и коммутаторов поддерживают эту функцию по портам RJ-45 и, кроме этого, могут работать в дуплексном режиме.

100Base-T4. Этот тип интерфейса позволяет обеспечить полудуплексный канал связи по витой паре UTP Cat. 3 и выше. Именно возможность перехода предприятия со стандарта Ethernet на стандарт Fast Ethernet без радикальной замены существующей кабельной системы на основе UTP Cat. 3 следует считать главным преимуществом этого стандарта.

В отличие от стандарта 100Base-TX, где для передачи используется только две витых пары кабеля, в стандарте 100Base-T4 используются все четыре пары (рис. 7.18 а). Причем при связи рабочей станции и повторителя посредством прямого кабеля данные от рабочей станции к повторителю идут по витым парам 1, 3 и 4, а в обратном направлении — по парам 2, 3 и 4. Пары 1 и 2 используются для обнаружения коллизий подобно стандарту Ethernet. Другие две пары 3 и 4 попеременно, в зависимости от команд, могут пропускать сигнал либо в одном, либо в другом направлении. Передача сигнала параллельно по трем витым парам эквивалентна инверсному мультиплексированию, рассмотренному в главе 5. Битовая скорость в расчете на один канал составляет 33,33 Мбит/с.

Символьное кодирование 8В/6Т. Если бы использовалось манчестерское кодирование, то битовая скорость в расчете на одну витую пару была бы 33,33 Мбит/с, что превышало бы установленный предел 30 МГц для таких кабелей. Эффективное уменьшение частоты модуляции достигается, если вместо прямого (двухуровневого) бинарного кода использовать трехуровневый (ternary) код. Этот код известен как 8В/6Т [16]; это означает, что прежде, чем происходит передача, каждый набор из 8 бинарных битов (символ) сначала преобразуется в соответствии с определенными правилами в 6 тройных (трехуровневых) символов. На примере, показанном на рис.7.18 б, можно определить скорость трехуровневого символьного сигнала: (100-6/8)/3 = 25 МГц, значение которой не превышает установленный предел.

Интерфейс 100Base-T4 имеет один существенный недостаток -принципиальную невозможность поддержки дуплексного режима передачи. И если при строительстве небольших сетей Fast Ethernet с использованием повторителей 100Base-TX не имеет преимуществ перед 100Base-T4 (существует коллизионный домен, полоса пропускания которого не больше 100 Мбит/с), то при строительстве сетей с использованием коммутаторов недостаток интерфейса 100Base-T4 становится очевидным и очень серьезным. Поэтому данный интерфейс не получил столь большого распространения, как 100Base-TX и 100Base-FX.

Рис. 7.18. Физические интерфейсы 100Base-T4:
а) использование витых пар;б) кодирование 6В/8Т

www.fiberman.ru

Иллюстрированный самоучитель по локальным сетям › Стандартные сегменты Ethernet и Fast Ethernet › Аппаратура 100BASE-TX [страница - 92] | Самоучители по операционным системам

Аппаратура 100BASE-TX

Схема объединения компьютеров в сеть 100BASE-TX практически ничем не отличается от схемы в случае 10BASE-T (рис. 8.15). Однако в этом случае необходимо применение кабелей с неэкранированными витыми парами (UTP) категории 5 или выше.

Для присоединения кабелей так же, как и в случае 10BASE-T, используются 8-контактные разъемы типа RJ-45. Но эти разъемы (категории 5) несколько отличаются от разъемов категории 3. Как и для 10BASE-T, длина кабеля не может превышать 100 м, используется топология "пассивная звезда" с концентратором в центре. Только сетевые адаптеры должны быть Fast Ethernet, и концентратор должен быть рассчитан на подключение сегментов 100BASE-TX. Именно поэтому рекомендуется при установке сети 10BASE-T сразу же прокладывать кабель категории 5. Между адаптерами и кабелями сети могут включаться выносные трансиверы.


Рис. 8.15. Схема объединения компьютеров по стандарту 10OBASE-TX

Хотя максимальная длина кабеля как в 10BASE-T, так и в 100BASE-TX равна 100 м, но природа этих ограничений различна. В случае 10BASE-T предельная длина кабеля в 100 м ограничена только качеством кабеля (точнее, затуханием сигнала в нем) и в принципе может быть увеличена при использовании более совершенного кабеля (например, до 150 м). А в случае 100BASE-TX предельная длина 100 м определяется заданными временными соотношениями обмена (установленным ограничением на двойное время прохождения) и не может быть увеличена ни при каких условиях. Поэтому стандарт даже рекомендует ограничиваться длиной сегмента в 90 м, чтобы иметь 10-процентный запас.

Из восьми контактов разъема RJ-45 используется только 4 контакта (табл. 8.3): два для передачи информации (ТХ+ и ТХ-) и два для приема информации (RX+ и RX-). Передача производится дифференциальными сигналами. Стандарт предусматривает также возможность применения экранированного кабеля с двумя витыми парами проводов (волновое сопротивление – 150 Ом). В этом случае должен применяться 9-контактный экранированный разъем DB-9, он же разъем STP IBM типа 1 (рис. 8.16), такой же, как в сети Token-Ring. Назначение контактов этого разъема приведено в табл. 8.4.

Табл. 8.3. Распределение контактов разъема типа RJ-45.

КонтактНазначениеЦвет провода
1ТХ+Белый/оранжевый
2тх-Оранжевый/белый
3RX+Белый/зеленый
4Не используется 
5Не используется1
6RX-Зеленый/белый
7Не используется 
8Не используется 

samoychiteli.ru

Иллюстрированный самоучитель по локальным сетям › Стандартные сегменты Ethernet и Fast Ethernet › Аппаратура 100BASE-T4 [страница - 94] | Самоучители по операционным системам

Аппаратура 100BASE-T4

Основное отличие аппаратуры 100ВА5Е-Т4от 100BASE-TX состоит в том, что передача производится не по двум, а по четырем неэкранированным витым парам. При этом кабель может быть менее качественным, чем в случае 100BASE-TX (категории 3.4 или 5). Принятая в 100BASE-T4 система кодирования сигналов обеспечивает ту же самую скорость 100 Мбит/с на любом из этих кабелей, хотя стандарт рекомендует, если есть такая возможность, использовать кабель категории 5.

Схема объединения компьютеров в сеть ничем не отличается от 100BASETX (рис. 8.15). Компьютеры присоединяются к концентратору по схеме пассивной звезды. Длина кабелей точно так же не может превышать 100 м (стандарт и в этом случае рекомендует ограничиваться 90 м для 10-процентного запаса). Между адаптерами и кабелями в случае необходимости могут включаться выносные трансиверы.

Как и в случае 100BASE-TX, для подключения сетевого кабеля к адаптеру (трансиверу) и к концентратору используются 8-контактные разъемы типа RJ-45. Но в данном случае задействованы все 8 контактов разъема. Назначение контактов разъемов представлено в таблице 8.5.

Обмен данными идет по одной передающей витой паре, по одной приемной витой паре и по двум двунаправленным витым парам с использованием трехуровневых дифференциальных сигналов.

Табл. 8.5. Распределение контактов разъема типа RJ-45 для сегмента 10OBASE-T4 (ТХ – передача данных, RX – прием данных, BI – двунаправленная передача).

КонтактНазначениеЦвет провода
1TX_D1 +Белый / оранжевый
2TX_D1-Оранжевый / белый
3RX_D2+Белый / зеленый
4BI_D3+Голубой / белый
5BI_D3-Белый / голубой
6RXJD2-Зеленый / белый
7BIJD4+Белый / коричневый
8BIJD4-Коричневый / белый

Для связи двух компьютеров без применения концентраторов используется перекрестный кабель. В обычном же прямом кабеле, применяемом для соединения компьютера с концентратором, соединены одноименные контакты обоих разъемов. Схемы кабелей приведены на рис 8.18. Если перекрестное соединение предусмотрено внутри концентратора, то соответствующий порт должен помечаться буквой "X". Как видим, и здесь все точно так же, как в случае 100BASE-TX и 10BASE-T.


Рис. 8.18. Прямой и перекрестный кабель сети 100BASE-T4

Для реализации передачи информации со скоростью 100 Мбит/с по кабелю с малой полосой пропускания (категории 3) в сегменте 100BASE-T4 используется оригинальный принцип кодирования информации, называющийся 8В/6Т. Его идея состоит в том, что 8 бит, которые надо передать, преобразуются в 6 тернарных (трехуровневых с уровнями – 3.5 В, +3.5 В и 0 В) сигналов, которые затем передаются за два такта по трем витым парам.

При шестиразрядном трехзначном коде общее число возможных состояний равно З6 = 729, что больше, чем 28 = 256, то есть никаких проблем из-за уменьшения количества разрядов не возникает. В результате по каждой витой паре передается информация со скоростью 25 Мбит/с, то есть требуется полоса пропускания всего 12.5 МГц (рис. 8.19). Для передачи информации одновременно используются две двунаправленные витые пары (BI_D3 и BI_D4) и одна однонаправленная (TX_D1 или RX_D2). Четвертая витая пара, не участвующая в передаче информации (TX_D1 или RX_D2), используется для обнаружения коллизий.


Рис. 8.19. Кодирование информации 8В/6Т в сегменте 100BASE-T4

Для контроля целостности сети в 100BASE-T4 также предусмотрена передача специального сигнала FLP между сетевыми пакетами. Наличие связи индицируется светодиодами "Link".

samoychiteli.ru

Общие сведения о технологии Ethernet

Стандартизацией технологий локальных сетей занимается Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике, или, сокращенно IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers). Стандарты, разрабатываемые этой организацией, имеют определенную нумерацию.

Группа стандартов, имеющих отношение к локальным сетям, имеет номер 802 – по номеру рабочей группы, которая еще в 80-х годах начала заниматься стандартизацией ЛВС. Сегодня в группу 802 входит множество подгрупп, среди которых можно отметить IEEE 802.3, занимающуюся разработкой стандартов Ethernet-сетей, использующих метод доступа к среде CSMA/CD.

Технология Ethernet получила свое название благодаря своему создателю – Роберту Меткалфу. Он и его коллеги занимались работой над сетевыми технологиями в одной из лабораторий Xerox больше тридцати лет тому назад.

Общие характеристики сети 100Base-TX, Gigabit Ethernet

В качестве сред передачи данных разные версии Ethernet используют коаксиальный кабель, витую пару и оптоволокно. Сети на коаксиале морально устарели (хотя они все еще существуют), оптоволокно (наилучший по скорости и помехоустойчивости вариант) слишком дорого для широкого распространения, а витая пара стала самой распространенной средой передачи данных для локальных сетей.

Группа спецификаций IEEE 802.3 включает в себя немало стандартов, среди которых мы отметим несколько.

100Base-TX – наиболее актуальный для небольших локальных сетей. Эту технологию называют еще Fast Ethernet или 100 Mbit-Ethernet. Данное наименование может относиться и к другим реализациям Ethernet, но здесь под Fast Ethernet мы подразумеваем именно 100Base-TX.

Пропускная способность такой сети равняется 100 Мбит/с, в качестве среды передачи данных используется витая пара – в частности, для небольших локальных сетей наиболее актуально применение неэкранированной витой пары 5-й категории, так же возможно использование экранированной витой пары.

Gigabit Ethernet – гигабитный Ethernet – локальная сеть с пропускной способностью 1000 Мбит/с. Оборудование для этого вида Ethernet-сетей пока еще достаточно дорого, хотя вполне доступно. Существуют несколько вариантов Gigabit Ethernet - 1000Base-X, 1000Base-LX, 1000Base-SX, 1000Base-CX, 1000Base-T. В качестве физической среды передачи данных он может использовать ту же витую пару 5-й категории, что и Fast Ethernet, однако для подобной сети лучше всего подходят оптоволоконные линии связи.

Пропускная способность локальной сети

Пропускной способностью называется скорость передачи данных по линии связи. Единица измерения пропускной способности сети – бит в секунду. Существуют и альтернативные единицы измерения – например – пакет в секунду. Бит, как наименьшая единица информации, может принимать всего два значения – единица или ноль. Современные линии связи позволяют достигать очень высоких скоростей передачи данных и для удобства используют производные единицы измерения скорости – килобит в секунду (Кбит/с), мегабит в секунду (Мбит/с), гигабит в секунду (Гбит/с) и так далее.

"Сетевые" килобиты и мегабиты соответствуют традиционным метрическим величинам, принятым в других отраслях науки. То есть 1 Кбит/с соответствует 1000 Бит/с.

Для многих из нас удобнее работать с обычными "компьютерными" единицами количества информации, чем с метрическими. Для того, чтобы перейти от мегабитов и килобитов к мегабайтам и килобайтам нужно руководствоваться следующими соображениями. Во-первых, один байт равен восьми битам, а во-вторых, килобайт равен 1024 байтам, мегабайт 1024 килобайтам и так далее. То есть для того, чтобы перевести пропускную способность 100-мегабитной линии связи в мегабайты надо найти количество байтов, соответствующее 100 мегабитам и два раза разделить полученное значение на 1024. Считаем. 100 Мбит/с – это 100 000 000 Бит/с или 12 500 000 Байт/с (100 000 000/8). Теперь переходим к килобайтам в секунду. 12 500 000/1024=12207 Кб/с. Делим полученное значение в килобайтах на 1024 и получаем 11,9 Мб/с. Получается, что 100 Мбит/с – это примерно 12 Мбайт/с.

Говоря о пропускной способности линии связи надо учитывать, что она редко достигает максимальных для какой-либо технологии значения по причинам помех в линиях связи, ошибок в работе оборудования и так далее. Так же надо учитывать, что часть пропускной способности тратится на передачу служебной информации – в результате, например, линия связи с теоретической пропускной способностью в 12 Мбайт/с может передавать полезные данные со скоростью на несколько Мбайт/с меньшей, чем эта величина.

Прежде чем говорить о других свойствах сети, обсудим метод доступа к среде передачи данных, который в ней используется.

CSMA/CD

CSMA/CD расшифровывается как Carrier Sense Multiply Access with Collision Detection - метод коллективного доступа с опознанием несущей и обнаружением коллизий. CSMA/CD используется в сетях с общей средой передачи данных – в случае с Ethernet – это кабель. Все компьютеры, подключенные к сети, могут принимать сигналы друг от друга, но одновременно обмениваться данными могут лишь два компьютера.

Ограничения стандарта 100Base-TX

Стандарт 100Base-TX имеет определенные ограничения на структуру сети, построенной в соответствии с ним.

В частности, стандарт вводит ограничение на длину сегмента сети в 100 метров (на самом деле эта длина ограничена 94 метрами, но мы здесь и далее будем использовать круглую цифру 100). То есть, вы можете подключить к коммутатору несколько компьютеров кабелями, длина каждого из которых составляет 100 метров.

В стандарте существует такое понятие, как домен коллизий – сегмент сети, все узлы которого способны распознать коллизию независимо от места в сети, где она произошла. Именно для того, чтобы узлы могли правильно распознавать коллизии, и вводится ограничение на длину кабелей.

Топологии локальных сетей

Топология – это способ связи нескольких компьютеров в сеть.

Простейшая топология локальной сети – это связь двух компьютеров. Такую сеть можно организовать и по стандартам Ethernet, соединив сетевые карты двух машин особым образом разведенным кабелем.

Итак, простейшая топология – это одна связь, соединяющая два узла сети. На такую топологию похожа кольцевая топология, все узлы которой соединены в кольцо. Данные в такой сети обычно передаются от компьютера к компьютеру в одном направлении. Еще одна топология носит название общая шина. Она свойственна устаревшим Ethernet-сетям, построенным на основе коаксиального кабеля.

В настоящий момент наибольшее распространение получила топология "звезда" (рис. 1.) - актуальна она и для Ethernet-сетей. В центре "звезды" находится хаб (коммутатор, концентратор, повторитель) от которого отходят провода, соединяющие его с компьютерами.


Рис. 1. Топология "звезда"

Звездообразная топология отличается от шинной повышенной надежностью. Если какая-нибудь связь в шинной топологии будет повреждена, то сеть будет разбита на два независимых сегмента. А повреждение кабеля при звездообразной организации сети ведет лишь к отключению от коммутатора одного из компьютеров.

Надо отметить, что коммутаторы (а так же маршрутизаторы) могут объединяться, образуя таким образом топологию "иерархическая звезда" - несколько обычных "звезд", соединенных линиями связи.

Существуют и другие топологии. Например, для глобальных сетей характерна ячеистая топология, когда от одного узла сети связи могут идти к нескольким другим. Полный вариант ячеистой топологии – это полносвязная топология – когда каждый из узлов сети имеет интерфейсы для связи со всеми остальными.

Оборудование Ethernet-сети

Для построения Ethernet-сети вам понадобится следующее оборудование:

  1. Сетевые карты – по одной на каждый компьютер.
  2. Коммутатор – устройство, к которому подключаются все кабели от сетевых карт компьютеров.
  3. Кабели.
Встроенные сетевые карты

Сетевая карта занимается передачей информации между компьютерами сети. Она принимает данные от компьютера, преобразует их в форму, подходящую для передачи по сети, отправляет в сеть, принимает данные от других компьютеров и, обработав их, передает в компьютер.

Сетевая карта соединяется с ПК посредством шины PCI (рис. 2.).


Рис. 2.  PCI-разъемы на материнской плате
Коммутаторы
Коммутатор (рис. 3.) или, по-английски, Switch, оснащен некоторым количеством портов (часто встречаются 4, 5 или 8-портовые коммутаторы), к которому подключаются кабели от сетевых карт компьютеров.
Рис. 3. 8-портовый коммутатор Compex PS2208B

Существует сетевой термин "хаб", или, по-английски "hub" - так называют концентраторы, но данное понятие прочно вошло в сетевой жаргон и теперь хабом можно назвать и коммутатор и концентратор. Разница между коммутатором и концентратором заключается в следующем. Концентратор или повторитель – это устройство, которое, получив сигнал на один из своих портов, просто усиливает и отправляет на другие порты, а коммутатор подходит к этой проблеме интеллектуально, отправляя сигналы только на тот порт, которому они предназначены. В результате повышается производительность сети.

Сегодня практически все сетевые устройства для создания малых сетей относятся именно к коммутаторам.

Кабельные системы

Кабели UTP и STP 5-й категории - основные типы кабелей, используемые для построения Ethernet-сетей на 100 и 1000 Мбит/c.

UTP (рис. 4.) расшифровывается Unshielded Twisted Pair – то есть неэкранированная витая пара Такой кабель представляет собой 8 скрученных попарно медных изолированных проводников, заключенных в общую изоляцию. На концах кабеля расположены разъемы RJ-45.

STP расшифровывается как Shielded Twisted Pair – то есть экранированная витая пара. Такой кабель стоит дороже чем UTP, но лучше защищен от помех.


Рис. 4. UTP 5-й категории с установленным разъемом RJ-45

stilus-doctus.narod.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о