Шпаргалка по типам и стандартам Ethernet 802.3 / Хабр
rgb000
Сетевые технологии *
Tutorial
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) | 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. |
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
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.
Теги:
- ethernet
- 802.3
- сетевые технологии
Хабы:
- Сетевые технологии
Всего голосов 57: ↑56 и ↓1 +55
Просмотры281K
Комментарии 14
Александр @rgb000
Пользователь
Комментарии Комментарии 14
Fast Ethernet 100Base-TX. Собираем компьютер своими руками
Fast Ethernet 100Base-TX. Собираем компьютер своими рукамиВикиЧтение
Собираем компьютер своими руками
Ватаманюк Александр Иванович
Содержание
Fast Ethernet 100Base-TX
Сеть стандарта Fast Ethernet 100Base-TX – «старшая сестра» сети, использующей стандарт Ethernet 10Base-T. Данный стандарт также подразумевает использование топологии «звезда», но отличается скоростью передачи данных (100 Мбит/с).
Аналогично Ethernet 10Base-T, сеть Fast Ethernet 100Base-TX строится на основе кабеля «витая пара», однако с использованием отдельных пар проводов для передачи и приема данных. При этом могут применяться как неэкранированные, так и экранированные провода, на которые накладывается единственное ограничение – они должны быть скручены по всей длине, кроме концов (1–1,5 см), к которым присоединяются коннекторы.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Устройства Ethernet
Устройства Ethernet На момент написания данной книги, т.е. в 2002 г., подавляющее большинство локальных сетей строились на базе Ethernet. Беспроводные технологии также пользуются определенной популярностью, но сети, созданные на их основе, проигрывают сетям Ethernet в скорости обмена.
4.11 DIX Ethernet
4.11 DIX Ethernet Локальные сети Ethernet первыми смогли передавать датаграммы IP. Компании Digital Equipment Corporation (DEC), Intel Corporation и Xerox Corporation совместно определили исходную спецификацию DIX Ethernet в 1980 г. Пересмотренная версия 2 этой спецификации появилась в 1982
4.11.1 Носители для DIX Ethernet
4.11.1 Носители для DIX Ethernet Традиционным магистральным носителем для данной технологии является узкополосный коаксиальный кабель. Первоначально применялся жесткий полудюймовый кабель с сопротивлением 50 Ом. Позднее стал использоваться тонкий и более гибкий коаксиальный
4.
11.2 Протокол MAC для DIX Ethernet4.11.2 Протокол MAC для DIX Ethernet DIX Ethernet использует простую процедуру MAC с очень длинным названием: множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection — CSMA/CD).Интерфейс для работы с данными пакетирует информацию в кадры и
Fast Blur (Быстрое размытие)
Fast Blur (Быстрое размытие) Позволяет получить изображение, размытое в двух направлениях – по горизонтали и вертикали. Управлять степенью смазывания можно отдельно для каждого направления (рис. 4.14). Рис. 4.14. Исходное изображение (слева) и пример использования фильтра Fast Blur
Быстрое обновление (fast update)
Быстрое обновление (fast update) На практике механизм обновления системы должен быть не только автоматическим, но и быстрым. Более точно, он должен быть пропорциональным размеру изменений, а не размеру системы в целом. Без этого свойства метод и среда могут быть применимыми
12.1. Топология Ethernet-сетей
12.1. Топология Ethernet-сетей Существуют четыре топологии проводной сети – «общая шина», «звезда», «кольцо» и
12.2. Стандарты Ethernet-сетей
12.2. Стандарты Ethernet-сетей Первая проводная компьютерная сеть возникла давно. С того времени многое изменилось, в том числе стандарты сети, скорость передачи информации по сегментам и т. п. За время развития компьютерной индустрии сформировалось множество стандартов,
Ethernet 10Base-2
Ethernet 10Base-2 Данная реализация сети относится к топологии «общая шина» и работает на скорости 10 Мбит/с. Для создания сети используется тонкий коаксиальный кабель, поэтому часто встречаются названия «тонкая» Ethernet или «тонкий коаксиал».Сети, построенные на стандарте Ethernet
Ethernet 10Base-5
Ethernet 10Base-5 Эта реализация относится к топологии «общая шина» и работает на скорости 10 Мбит/с. Это «сестра» предыдущего стандарта. Для создания сети используется толстый коаксиальный кабель, поэтому этот стандарт иногда называют «толстая» Ethernet или «толстый коаксиал».Как
Ethernet 10Base-T
Ethernet 10Base-T Ethernet 10Base-T относится к топологии «звезда» и работает на скорости 10 Мбит/с. Для создания сети используется неэкранированная телефонная витая пара.Несмотря на преимущества топологии «звезда», данный тип сети встречается редко из-за использования чувствительного
Fast Ethernet 100Base-T4
Fast Ethernet 100Base-T4 Fast Ethernet 100Base-T4 – развитие стандарта Fast Ethernet 100Base-TX. Единственное отличие – для построения такой сети используется полноценный кабель «витая пара». При этом три пары используются для передачи данных и один – для приема и определения коллизий[15] в сети.Все
Fast Ethernet 100Base-FX
Fast Ethernet 100Base-FX Fast Ethernet 100Base-FX – стандарт, позволяющий строить сети с использованием дорогого, но сверхзащищенного оптоволоконного кабеля, причем в данном случае их используется два.Основное преимущество оптоволоконных сетей – длина сегмента, которая в зависимости от
Gigabit Ethernet
Gigabit Ethernet Существует несколько стандартов, которые входят в состав Gigabit Ethernet. В частности, стандарт 1000Base-T подразумевает использование кабеля на основе витой пары пятой категории. При этом используются все четыре пары проводников. Максимальная длина сегмента составляет
10 Gigabit Ethernet
10 Gigabit Ethernet В настоящее время стандарты 10 Gigabit Ethernet (10GBASE-X, 10GBASE-R и 10GBASE-W) наиболее перспективны и позволяют построить самую производительную сеть. Для этих целей используется оптоволоконный кабель. Максимальная длина сегмента может составлять 40 км. Чтобы достичь таких
Сетевые технологии (11). Fast Ethernet и Gigabit Ethernet.
Продолжение. Часть 10 — здесь.
100 Мбит/с (Fast) Ethernet
Классический Ethernet 10Мбит/с сейчас уже практически вышел из употребления из-за недостаточной скорости работы. В 1995 году IEEE разработала стандарт, который получил название Fast Ethernet (FE). Есть ещё Gigabit Ethernet (GE), о нём ниже.
Наиболее распространённая форма Ethernet 100Мбит/с называется 100BASE-TX, он работает по кабелю витая пара (twisted-pair).
Рис. 1 Кабель витая пара UTP (unshielded twisted-pair).Этот стандарт взаимосвязан с предыдущими параметрами Ethernet на 10Мбит/с, такими как полоса пропускания, минимальный размер пакета и максимальный диаметр сети (расстояние между наиболее удалёнными сетевыми коммутаторами сети). Таким образом, коллизии (одновременная посылка пакета от разных сетевых устройств) могут быть всегда распознаны существующими средствами отправителя пакета, даже если он работает через интерфейс 10Мбит/с.
Например, если диаметр сети остаётся прежним, то за единице времени в сети 100Мбит/с можно передать в 10 раз больше битов, чем в сети10Мбит/с. . Следовательно, если в сети 10Мбит/с минимальный размер пакета составляет 64 байта, то в 100Мбит/с он должен составлять 640 байтов. (В реальности, размеры пакетов несколько меньше, т.к. нужно закладывать некоторый «бюджет» на задержки, которые в сети 10Мбит/с обычно больше теоретических, а также на то, что полоса пропускания сети никогда не заполняется «под завязку»).
Реальные сети почти никогда не строятся размером с максимально допустимый диаметр, и обычно состоят из нескольких небольших локальных сетевых фрагментов, которые объединяются в большие «виртуальные» сети Ethernet через граничные коммутаторы. Поэтому, при стандартизации было принято решение не увеличивать минимальный размер пакета, а уменьшить размер диаметра сети, чтобы коллизии надёжно детектировались и устранялись на небольших участках сети.
Поэтому диаметр сети Fast Ethernet был выбран размером в 400 метров, что соответствует 174 битам, которые можно передать за секунду на расстояние диаметра сети. То есть, 350 бит на передачу в оба конца. Размер слота составляет 512 бит, т.е. минимальный размер пакета для каждого сетевого сегмента в сети Fast Ethernet составляет те же 64 байта, что и для сети 10М Ethernet.
Цифра в 400 метров, однако, может вводить в заблуждение. Стандарт 100BASE-TX, в котором специфицировано использование кабеля «витая пара» UTP5 (Unshielded Twisted Pair Category 5), ограничивает пролёт кабеля до 100 метров. Максимальный сетевой диаметр 100BASE-TX (T – Twisted) для сетей с использованием хабов – 200 метров. Расстояние же в 400 метров применимо, в частности, к сети 100BASE-FX (F – Fiber) на основе оптоволоконного кабеля, работающего в полудуплексном режиме.
На практике, топология 100BASE-TX типа «звезда» с хабом посередине сети дает возможность получить 100-метровые кабельные сегменты, отходящие от центрального хаба. Такие сетевые сегменты можно соединять между собой при помощи коммутаторов-мостов. Данная топология даёт возможность ограничить возможность возникновения коллизий, которые могут происходить только внутри 200-метровых участков сети.
В сети только на коммутаторах, коллизии возможны только в пролётах между ними, и их вероятность очень мала.
В Fast Ethernet реализована концепция полнодуплексной сети Ethernet, в которой используются две витые пары – по одной в каждом направлении между коммутаторами, либо между коммутатором и сетевым устройством пользователя. Поскольку в каждом звене такой сети содержится только два отправителя пакетов, коллизии в такой сети вообще невозможны.
В сети Fast Ethernet 100BASE-TX в большинстве случаев невозможно организовать связь между зданиями, вследствие ограничений по длине кабеля «витая пара». В таких случая между зданиями следует использовать оптоволоконные линки «точка-точка», с полным дуплексом, чтобы не возникало коллизий.
Рис. 2. Сеть Fast Ethernet между зданиями (источник: planet. com.tw)1000 Мбит/с (Gigabit) Ethernet
При увеличении скорости сетей Ethernet возрастает проблема коллизий. Если продолжить работать с той же длиной пакета, но увеличить скорость передачи до 1000 Мбит/с, то максимальный диаметр сети сократится до 20-40 метров.
Поэтому в Gigabit Ethernet используется длина пакета в 4096 бит, по крайней мере в версии для медной витой пары. Однако, это не имеет большого значения, поскольку практически везде в сетевых линках используется режим полного дуплекса. А поскольку хабы в сетях Gigabit Ethernet не используются, то это означает, что коллизии и вовсе не возникают.
Стандартов Gigabit Ethernet существует несколько, для разных ситуаций с кабелями, как и для Fast Ethernet. Есть стандарты для сетей на оптоволоконных кабелях с пролётами по нескольку километров, и даже версия с максимальным пролётом кабеля в 25 метров (1000Base-CX).
Наиболее распространённый стандарт Gigabit Ethernet на базе медной пары проводов – 1000BASE-T, который иногда путают со стандартом витой парой 1000BASE-TX. Хотя здесь присутствует индекс TX, он требует кабель с витой парой категории 6 (UTP6) и поэтому редко используется. Многие устройства, промаркированные как TX, на самом деле нуждаются в 1000BASE-T.
Кабель UTP6 обычно содержит соответствующую маркировку на оболочке кабеля. В UTP5 такая маркировка может и не использоваться.
Кабели UTP6 обычно оборудованы модульным разъемом 8P8C. Разъёмы используют разводку выводов типа T568A или T568B, оба конца кабеля разводятся одинаково.
Рис. 3. Разводка разъёма кабеля UTP6 (источник: Википедия).В 1000BASE-T все четыре витые пары могут передавать полосу 250 Мбит/с в полном дуплексе. Если использовать двунаправленную связь по одной паре проводов, то нужно применять специальные средства эхоподавления на обеих концах пролёта, которые могут выделять входной сигнал, фильтруя его от обратного сигнала эхо.
При передаче по любой паре проводов UTP6 используются пять уровней сигнала, для кодирования двухбитовых символов на скорости. Двухбитовые символы, в теории, для кодирования требуют только четыре уровня, пятый уровень создаёт избыточность, которая используется для обнаружения и исправления ошибок, для исключения искажений при передаче длинных серий одинаковых символов, а также для поддержки символов для сглаживания скорости (padding).
Такое кодирование известно как пятиуровневая амплитудно-импульсная модуляция PAM-5 (5-level pulse-amplitude modulation).
Рис. 4. Форма сигнала PAM-5 (источник: https://www.edn.com).Коэффициент ошибок для 1000BASE-T составляет 10-10, что означает, что число ошибочных пакетов будет составлять один на миллион.
При разработке стандартов быстрого Ethernet, экономические соображения играют столь же важную роль, что и технология. Когда какая-то новая технология проникает на рынок, то первым её пользователям часто приходится покупать какое-то дополнительное оборудование, чтобы устройства с новой технологией работали на их традиционных сетях.
Реальное преимущество технологии Ethernet состоит как раз в хорошей стандартизации, поэтому, на реальной сети можно совместно использовать оборудование различных производителей и технологий для разных скоростей сети.
Поддержка в каком-либо новом стандарте Ethernet существующих кабелей даёт большую экономическую выгоду, поскольку стоимость замены кабельной системы организации часто на порядок превышает стоимость сетевого «железа».
Скорости Ethernet продолжают возрастать. Это даёт и новые возможности для систем, приложений и сервисов, работающих на базе Ethernet. Скорости сети порядка гигабит в секунду приближаются к скорости записи и считывания с диска. Поэтому хранение данных на другом сетевом узле более не замедляют работы баз данных. Становится возможным создавать кластерные базы данных, где данные распределены по многим сетевым узлам, и это нисколько не замедляет их работу.
Рис. 5. Кластерная база данных(источник: Xuechen Zhang «Improve Throughput of Storage Cluster Interconnected with a TCP/IP Network Using Intelligent Server Grouping», Conference Paper, researchgate.net, Sep 2010).
Продолжение: https://shalaginov.com/2021/01/27/network-technologies-12-spanning-tree/.
Понравилось это:
Нравится Загрузка…
Запись опубликована в рубрике Сетевые технологии с метками 1000BASE-T, Ethernet, Fast, Gigabit, pam-5, UTP6. Добавьте в закладки постоянную ссылку.
5.4. Стандарты технологии Ethernet
Ethernet — это сетевой стандарт, основанный на технологиях сети Ethernet Network, которую фирма Xerox разработала и реализовала в 1975 году. В 1980 году фирмы DEC, Intel и Xerox совместно разработали и опубликовали стандарт Ethernet для сети, построенной на основе коаксиального кабеля, который был положен в основу стандарта IEEE 802.3.
Стандарт Ethernet определяет два режима передачи данных: полудуплексный и полнодуплексный. Полнодуплексный режим может быть реализован на 4-проводной витой паре, где одна пара проводов используется для передачи, другая — для приема, и на двухжильном оптоволокне, где один световод используется для передачи, а другой — для приема.
Технология Ethernet специфицирует три скорости передачи информации: 10 Мбит/с (Ethernet), 100 Мбит/с (Fast Ethernet), 1000 Мбит/с (Gigabit Ethernet).
В качестве проводной физической среды в сети Ethernet могут быть использованы коаксиальный кабель, витая пара, оптоволокно. В зависимости от этого существуют следующие спецификации:
Для скорости 10 Мбит/с:
10BaseT. Используется кабель на основе неэкранированной витой пары UTP с топологией типа «звезда» и максимально допустимым расстоянием между центральным и оконечными узлами — не более 100 м;
10BaseF. Используется оптоволоконный кабель с топологией типа «звезда» и существует несколько вариантов спецификации — FOIRL, 10Base-FL, 10Base-FB;
10Base2. Используется «тонкий» коаксиальный кабель диаметром 0,25 дюйма с волновым сопротивлением — 50 Ом шинной топологией и максимально допустимой длиной сетевого сегмента — 185 метров без повторителей;
10Base5. Используется «толстый» коаксиальный кабель диаметром 0,5 дюйма с волновым сопротивлением — 50 Ом шинной топологией и максимально допустимой длиной сетевого сегмента — 500 метров без повторителей;
Для скорости 100 Мбит/с:
100Base-TX. Применяется двухпарный кабель на неэкранированной витой паре UTP категории 5, или экранированной витой паре STP типа 1;
100Base-T4. Применяется четырехпарный кабель на неэкранированной витой паре UTP категории 3 или 5;
100Base-FX. Применяется многомодовый оптоволоконный кабель;
Для скорости 1000 Мбит/с:
1000Base-LX. Используется одномодовый оптоволоконный кабель при длине сегмента до 5000 м и многомодовый оптоволоконный кабель при длине сегмента до 550 м и длинноволновые лазеры для кампусных магистралей;
1000BaseSX. Используется многомодовый оптоволоконный кабель при длине сегмента до 500 м и коротковолновые лазеры для коротких магистралей;
1000BaseCX. Используется коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 150 Ом максимальной допустимой длины до 25 м для соединения сетевого оборудования в комнатах;
1000BaseT. Используется четырехпарная неэкранированная витая пара 5 категории с максимально допустимой длиной сегмента до 100 м.
Все виды стандартов Ethernet используют один и тот же метод разделения физической среды передачи данных — CSMA/CD. Рассмотрим основные этапы взаимодействия сетевых узлов по технологии Ethernet:
Станция, которая хочет передать кадр данных, на канальном уровне модели OSI упаковывает пакет данных сетевого уровня в соответствующий LLC-кадр;
Для предотвращения коллизий сигналов разных станций, сетевой адаптер «прослушивает» электромагнитные сигналы в физической среде и в случае обнаружения несущей частоты откладывает передачу своего кадра на случайный интервал времени. В противном случае начинает передачу своего кадра;
После окончания передачи каждого кадра данных станция ждет небольшую паузу, называемую межкадровым интервалом, что позволяет узлу назначения принять и обработать отосланный кадр, в случае необходимости отправить флаг подтверждения его приема или начать передачу своего кадра;
В процессе передачи битовой последовательности кадра данных сетевой адаптер каждого узла следит за передаваемыми по кабелю сигналами с целью обнаружения коллизии;
Если сетевым адаптером узла фиксируются переходные процессы в кабеле, т.е. происходит коллизия, то узел прекращает или откладывает передачу своего кадра на случайный интервал времени и посылает шумовую последовательность сигналов, называемую jam-последовательностью, усиливающую состояние коллизии за счет явления электромагнитного резонанса. После завершения переходных процессов и выдерживания случайной паузы, станция повторно пытается передать свой кадр;
В случае повторяющихся коллизий узел пытается 16 раз передать кадр, а затем фиксирует ошибку передачи кадра, сообщение о которой передается протоколу верхнего уровня. При этом для уменьшения интенсивности коллизий, узел с каждой новой попыткой случайным образом увеличивает длительность паузы между попытками.
Приведем краткую характеристику существующих стандартов. Общими особенностями протокола Ethernet являются следующие:
При скорости передачи 10 Мбит/с полезная производительность для кадров максимальной длины равна 9,74 Мб/с или 812 кадров/с, для кадров минимальной длины равна 5,48 Мб/с или 14880 кадров/с;
Максимальный размер поля данных кадра — 1500 байтов, минимальный размер поля данных кадра — 46 байтов;
Тип протокола передачи данных – дейтаграммный;
Методы и кадры самотестирования – отсутствуют;
Задержки доступа к среде резко возрастают при коэффициенте загрузки канала более 30%.
Стандарт 10Base-5. Использует в качестве общей шины передачи данных коаксиальный кабель как моноканал для всех узлов. Сегмент кабеля должен иметь на концах согласующие терминаторы сопротивлением 50 Ом, поглощающие распространяющиеся по кабелю сигналы и препятствующие возникновению отраженных сигналов. Допустимое количество станций в сети — 1024. Максимальное количество станций, подключенных к одному сегменту — 100. Максимальная длина одного сегмента — 500 м. Максимальное расстояние между двумя станциями — 2500 м. Максимальное количество повторителей между двумя любыми станциями — 4.
Каждая оконечная станция подключается к кабелю при помощи трансивера. Трансивер питается от сетевого адаптера компьютера и может подсоединяться к кабелю методом прокалывания и бесконтактным методом. Трансивер соединяется с сетевым адаптером интерфейсным кабелем (Attachment Unit Interface — AUI) с максимальной длиной кабеля между трансивером и сетевым адаптером — 50м.
Стандарт 10Base-2. Стандарт 10Base-2 использует в качестве моноканала тонкий коаксиальный кабель, который прокладывается от компьютера к компьютеру. Сегмент также должен иметь на концах согласующие терминаторы — 50 Ом.
Станции подключаются к кабелю с помощью T-образного разъема, который представляет собой тройник, один отвод которого соединяется с сетевым адаптером, а два других — с байонетными разъемами на концах разрыва кабеля. Допустимое количество станций в сети — 1024. Максимальное количество станций, подключенных к одному сегменту — 30. Максимальная длина одного сегмента — 185 м. Максимальная длина сети — 2500 м. Минимальное расстояние между узлами — 1 м. Трансиверы здесь объединены с сетевыми адаптерами. Реализация стандарта приводит к наиболее простому решению для кабельной сети, так как для соединения компьютеров требуются только сетевые адаптеры и Т-разъемы. Недостатком технологии является то, что этот вид кабельных соединений подвержен авариям и сбоям, так как в моноканале имеется большое количество механических соединений, пользователи имеют доступ к разъемам и могут нарушить целостность кабельного сегмента. Другим недостатком является отсутствие оперативной информации о состоянии моноканала, т. е. повреждение кабеля обнаруживается сразу, но для поиска отказавшего отрезка кабеля необходим кабельный тестер.
Стандарт 10Base-T. Стандарт использует в качестве среды двойную неэкранированную витую пару UTP. Соединения станций осуществляются по схеме «точка – точка» с портами специального устройства повторителя/концентратора с помощью двух витых пар. Одна витая пара используется для передачи данных от станции к порту повторителя, а другая — для передачи данных от повторителя к станции. Наиболее распространен в технологии 8-жильный кабель, состоящий из четырех витых пар. Сетевой узел подключается к порту повторителя с помощью сегмента кабеля длиной не более 100 м на концах которого устанавливаются восьмиконтактные разъемы RJ-45. Концентратор повторяет, приходящий от станции кадр, на всех отрезках витых пар, подключенных к его портам, так что образуется единая среда передачи данных — моноканал. Коллизия в сегменте возникает в случае одновременной передачи сигналов по нескольким входам концентратора. Допустимое количество станций в сети — 1024. Максимальное количество станций, подключенных к одному концентратору — 1024. Максимальная длина сети — 2500 м.
Сети, построенные на основе данного стандарта, обладают таким преимуществом, которое связано с разделением общего физического кабеля на отдельные отрезки, подключенные к концентратору. Такое физическое разделение позволяет контролировать их состояние и отключать в случае обрыва, короткого замыкания или неисправности сетевого адаптера.
Стандарт 10Base-F. Стандарт использует в качестве среды передачи данных оптоволокно. Функционально сеть 10Base-F состоит из тех же элементов, что и сеть 10Base-T — сетевых адаптеров, многопортового концентратора/повторителя и отрезков кабеля, соединяющих каждый адаптер с портом повторителя. Для соединения адаптера с повторителем и реализации дуплексного режима используется два оптоволокна — одно соединяет выход адаптера со входом повторителя, а другое — вход адаптера с выходом повторителя. Допустимое количество станций в сети — 1024. Максимальное количество станций, подключенных к одному концентратору также — 1024.
Существует ряд вариантов реализации стандарта.
Вариант FOIRL (Fiber Optic Inter-Repeater Link) — это первый стандарт комитета 802.3 для оптоволокна в сетях Ethernet. Он гарантирует длину оптоволоконной связи между повторителями до 1 км при общей длине сети не более 2500 м. Максимальное число повторителей — 4. Вариант 10Base-FL предназначен для соединения оконечных узлов с концентратором и работает с сегментами оптоволокна длиной не более 2000 м при общей длине сети не более 2500 м. Максимальное число повторителей — 4.
Вариант 10Base-FB предназначен для магистрального соединения повторителей. Он позволяет иметь в сети до 5 повторителей при максимальной длине одного сегмента 2000 м и максимальной длине сети 2740 м. Повторители, соединенные по стандарту 10Base-FB обмениваются специальными последовательностями сигналов для обнаружения отказов своих портов. Концентраторы могут поддерживать резервные связи, переходя на резервный порт при обнаружении отказа основного. Концентраторы этого стандарта передают как данные, так и сигналы простоя линии синхронно, поэтому вариант 10Base-FB часто называют — синхронный Ethernet.
Fast Ethernet. Технология является развитием технологии Ethernet в сторону увеличения скорости передачи. Стандарт принят комитетом IEEE 802.3 в 1995 году. Основные отличия в технологии реализуются на физическом уровне.
Общими особенностями технологии Fast Ethernet являются:
Увеличение пропускной способности сегментов сети до 100 Мб/c;
Сохранение метода случайного доступа CSMA/CD;
Cохранение звездообразной топологии сетей;
Поддержка таких сред передачи данных как оптоволокно (вариант 100Base-FX), двухпарная витая пара категории 5 (вариант 100Base-TX) и четырехпарная витая пара категории 3 или 5 (вариант 100Base-T4).
В подуровни LLC стандарта Fast Ethernet существует расширение формата кадра LLC, называемое протокол доступа к подсетям (Subnetwork Access Protocol — SNAP). В остальном форматы кадров Fast Ethernet не отличаются от кадров Ethernet 10Мбит/с. Однако время передачи кадров Fast Ethernet в 10 раз меньше времени передачи кадров в технологии Ethernet 10Мбит/с. Это достигается за счет того, что межбитовый интервал в битовой последовательности составляет 10 нс вместо 100 нс, а межкадровый интервал — 0.96 мкс вместо 9.6 мкс соответственно.
Различные варианты физического уровня в технологии Fast Ethernet отличаются не только типом кабеля и электрическими параметрами импульсов, но и способом кодирования сигналов и количеством используемых в кабеле проводников. Поэтому физический уровень по данному стандарту разделяется на два подуровня.
Для обеспечения независимости МАС подуровня от способа кодирования сигнала, верхнюю часть физического уровня составляет подуровень согласования (Reconciliation Sublayer — RS), который преобразует сообщения МАС подуровня в конкретный физический код — последовательность полубайтов. На выходе подуровня согласования образуется независимый от среды интерфейс (Media Independent Interface — MII), который можно считать аналогом интерфейса AUI стандарта Ethernet. Далее расположен подуровень, зависящий от конкретной реализации физической среды. Устройство физического уровня (PHY) обеспечивает кодирование данных, поступающих от MAC-подуровня для передачи их по кабелю определенного типа, синхронизацию передаваемых по кабелю данных, а также прием и декодирование данных в узле-приемнике. Интерфейс MII может использоваться не только для связи подуровней PHY и MAC, но и для соединения устройств подуровня PHY с микросхемой повторения сигналов в повторителе-концентраторе.
Для вариантов стандарта 100Base-T4 и 100Base-TX имеются следующие ограничения на конфигурацию сети. Максимально допустимая длина сети — 210 м. Допускается использование не более двух концентраторов-повторителей, расстояние между которыми не должно превышать 10 м, Максимальное расстояние между концентратором и станциями — 100 м. Вариант стандарта 100Base-FX использует два оптоволокна для соединения станции с концентратором. Максимальное расстояние от конечной станции до концентратора при этом увеличивается до 185 м.
Поскольку узлы сети по стандарту работают в полнодуплексном режиме, то здесь отсутствует понятие коллизий, так как каждый узел одновременно передает и принимает кадры данных по двум каналам. При полнодуплексной работе стандарты 100Base-TX и 100Base-FX могут обеспечить скорость обмена данными между узлами до 200 Мб/с.
Спецификация T4 была разработана для того, чтобы можно было использовать для работы сети Fast Ethernet существующую проводку на витой паре категории 3. По данному стандарту используется все 4 пары кабеля для того, чтобы можно было повысить общую пропускную способность за счет одновременной параллельной передачи потоков бит по нескольким каналам.
Gigabit Ethernet. Развитием технологии Fast Ethernet стала разработка стандарта Gigabit Ethernet (IEEE-802. 32). Первый проект стандарта был принят в 1997 года. Он предусматривает скорость обмена информацией между станциями сети до 1 Гбит/с. Сетевые устройства данного стандарта предназначены для объединения сегментов сетей Fast Ethernet 100 Мбит/с. В состав оборудования входят сетевые адаптеры со скоростью 1 Гбит/с, коммутаторы и маршрутизаторы.
Сети Gigabit Ethernet совместимы с сетевой инфраструктурой Ethernet и Fast Ethernet, но функционируют со скоростью в 10 раз быстрее Fast Ethernet. Увеличение пропускной способности позволяет устранять «узкие места» сети, которые возникают при работе прикладных программ, требующих большого увеличения трафика, например, при передаче мультимедийной информации в реальном времени. Gigabit Ethernet предоставляет способ перевода рабочих групп Ethernet и Fast Ethernet на новую высокоскоростную технологию, который оказывает минимальное влияние на их деятельность и позволяет достичь более высокой производительности.
В сети Gigabit Ethernet используется управление трафиком, контроль перегрузок и обеспечение качества обслуживания. 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 | 100Base-FX | 100Base-TX | 100Base-T4 |
Порт устройства | Duplex SC | ||
Среда передачи | Оптическое волокно | Витая пара UTP Cat. 5 | Витая пара UTP Cat. 3, 4, 5 |
Сигнальная схема | |||
Битовое кодирование | |||
Число витых пар/ волокон | 2 волокна | 2 витых пары | 4 витых пары |
Протяженность сегмента | < 412 м (mm) < 2 км (mm)* <100 км (sin)* | < 100 м | <100 м |
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
СТАНДАРТЫ КАБЕЛЬНОЙ СЕТИ ETHERNET
СТАНДАРТЫ КАБЕЛЬНОЙ СЕТИ ETHERNETВернуться на главную
ВОПРОС 6. (СТАНДАРТЫ КАБЕЛЬНОЙ СЕТИ ETHERNET)
Одним из важнейших параметров сети, от которого непосредственно зависит ее производительность, является стандарт. За все время существования локальных сетей их накопилось достаточно много, поэтому вы сможете выбрать для себя подходящий.Представьте себе, из какого количества разнообразных компонентов состоит локальная сеть. Во-первых, компьютер и сетевая операционная система; во-вторых, сетевая карта; в-третьих, концентраторы, маршрутизаторы и т. п.; в-четвертых, программное обеспечение, работающее с сетевой картой, и т. д. Требования ко всем этим компонентам разнообразны, кроме того, их выпускают разные производители, поэтому без согласованности трудно достичь приемлемого результата. Для этого и существует стандарт.
Разработкой стандартов занимаются крупные организации и комитеты, перечисленные ниже.
- Международная организация по стандартизации (International Organization for Standardization, IOS1) — учреждение, состоящее из ведущих организа- I ций разных стран, которые занимаются разработками стандартов. (
- Международный союз электросвязи (International Telecommunications i Union, ITU) — постоянно действующая организация, выпустившая мно- I го разнообразных стандартов, в основном телекоммуникационных. \
- Институт инженеров электротехники и радиоэлектроники (Institute of Electrical and Electronic Engineers, IEEE) — крупнейшая организация, которая занимается определением сетевых стандартов.
- Ассоциация производителей компьютеров и оргтехники (Computer and Business Equipment Manufacturers Association, CBEMA) — организация производителей аппаратного обеспечения США, которая занимается раз работкой стандартов по обработке информации.
- Американский национальный институт стандартов (American National Standards Institute, ANSI) — организация, занимающаяся разработкой стандартов (начиная с сетевых и заканчивая стандартами языков про граммирования), в том числе и в составе ISO.
ETHERNET 10BASE-2
Данная реализация сети относится к топологии «общая шина» и работает на скорости 10 Мбит/с. Для создания сети используется тонкий (0,25 см) коаксиальный кабель, поэтому часто можно услышать название «тонкая Ethernet» или «тонкий коаксиал». Сети, построенные в соответствии со стандартом Ethernet 10Base-2, характеризуются простотой и низкой стоимостью. Это позволяет использовать их в качестве стартовой площадки для домашней или офисной сети. Коаксиальный кабель прокладывают по ходу расположения компьютеров. Чтобы заглушить конечный сигнал (избавиться от ухода его в никуда), применяют терминаторы, которые устанавливают на обоих концах центрального кабеля. Для подключения кабеля к сетевой карте в него врезают Т-коннектор, который одним концом соединяется с ВКС-коннектором на ее выходе, а два других служат для соединения центрального кабеля. Максимальная длина одного сегмента кабеля не должна превышать 185 м1. Увеличить длину сегмента примерно до 925 м позволяют концентраторы (репитеры), усиливающие передаваемый сигнал. При этом существуют следующие ограничения:
ETHERNET 1OBASE-5
Данная реализация сети относится к топологии «общая шина» и работает на скорости 10 Мбит/с. _Для создания сети используют толстый (0,5 см) коакси альный кабель, поэтому этот стандарт иногда называют «толстый Ethernet» или «толстый коаксиал». .,-.,.. Как и в случае с Ethernet 10Base-2, данный стандарт является достаточно дешевой альтернативой хорошей сети. Его основные преимущества перед Ethernet 10Base-2 — увеличенная длина сегмента, большее количество ра-бочих станций, а также большая устойчивость к помехам. Общая протяженность сети может составлять 2,5 км при условии использования пяти репи-теров. Основные ограничения:
Преимущества и недостатки Ethernet 10Base-T
Сеть с применением этого стандарта достаточно часто используется для соединения между собой отдельно стоящих зданий.
Основные достоинства и недостатки Fast Ethernet 100Base-TX.
GIGABIT ETHERNET
Существует несколько стандартов, которые входят в состав Gigabit Ethernet. В частности, стандарт 1000Base-T подразумевает использование кабеля, на основе витой пары 5-й категории. При этом используются все четыре пары проводников. Максимальная длина сегмента составляет 100 м. Существуют также стандарты, например 1000Base-LX, которые в качестве ка-бельной системы используют оптоволокно. В этом случае максимальная длина сегмента может составлять 5 км1 для одномодового кабеля и 550 м для многомодового.
10 GIGABIT ETHERNET
На сегодняшний день стандарты 10 Gigabit Ethernet (10GBase-X, 10GBase-R и lOGBase-W) являются самыми перспективными и позволяют построить
наиболее производительную сеть. Для этих целей используется оптоволо-конный кабель. Максимальная длина сегмента может составлять 40 км. Что-бы достичь таких результатов, используется высокая частота передачи сигнала и длина волны лазера.
TOKEN RING
Token Ring относится к топологии «кольцо» и работает на максимальной ско- рости 16 Мбит/с. Его разработали специалисты компании IBM в 1970-х годах.
Для создания сети используют экранированный или неэкранированный ка бель на основе витой пары.
При работе сеть использует маркер — поток данных, управление которым осуществляет любой компьютер, передающий информацию. Если маркер «захвачен» каким-либо компьютером, то все остальные ждут, пока он освободится. Таким образом, получив управление над маркером, компьютер передает часть данных (кадр) по кольцу, предварительно вставив в него адрес компьютера-получателя. Когда сообщение доходит до адресата, он принимает их, делает об этом пометку и пересылает далее по кольцу2. Приняв свои же данные, но уже с пометкой о приеме, компьютер-отправитель продолжает передачу или возвращает маркер в сеть для дальнейшего использования другой машиной. достигается_скорость не более 4 Мбит/с. Как и в других стандартах, разрешается использование репитеров, что позво-ляет удлинить максимальный сегмент до 350-700 м.
Максимальное количество пользователей — 72 (в случае применения кабеля более высокой категории — до 260).
ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ПРОВОДНОЙ СЕТИ
Рассмотрев достаточно много сетевых стандартов, которые находят свое применение в случае использования той или иной сетевой топологии, можно составить список основных преимуществ и недостатков проводной сети. Данная информация вам обязательно пригодится и позволит сравнить проводной и беспроводной варианты, что, в свою очередь, окончательно поможет вам определиться с выбором типа будущей сети. Итак, начнем. Преимуществ у проводной сети достаточно много.Вернуться на главную
Используются технологии uCoz
Fast Ethernet и 100BASE-T » Электроника Примечания
«Быстрый» Ethernet со скоростью 1000 Мбит/с был одним из первых стандартов для Ethernet и был обозначен как «Быстрый», поскольку это было значительное улучшение по сравнению с исходными системами со скоростью 10 Мбит/с.
Ethernet IEEE 802.3 Включает:
Введение в Ethernet
Стандарты
Структура кадра данных Ethernet
100 Мбит/с Fast Ethernet
Гигабитный Ethernet, 1GE
10-гигабитный Ethernet, 10GE
Однопарный Ethernet, SPE
Кабели Ethernet
Как купить кабели Ethernet
Маршрутизаторы, концентраторы, коммутаторы — отличия
Коммутатор Ethernet
Как купить лучший коммутатор Ethernet
Промышленный коммутатор Ethernet
Питание через Ethernet, PoE
Сплиттер Ethernet
Оператор Ethernet
Страница покупок продуктов Ethernet
Fast Ethernet мог передавать данные со скоростью 100 Мбит/с, что было значительным улучшением по сравнению с исходными системами Ethernet со скоростью 10 Мбит/с. Он был выпущен под IEEE 802.3u в 1995 году.
Несмотря на то, что технология значительно продвинулась к таким стандартам, как 1000 Мбит/с или 1 Гбит Ethernet и даже 10 Гбит Ethernet, старый Fast 100 Мбит Ethernet по-прежнему виден, особенно в виде 100BASE-T, который был для Ethernet по медным кабелям и использовался с Cat5. кабели.
100 Мбит/с Ethernet/Fast Ethernet все еще можно увидеть на устаревшем оборудовании, таком как старые компьютеры, Ethernet-коммутаторы и Ethernet-маршрутизаторы, принтеры и т. д.
На момент своего выпуска Fast Ethernet представлял собой очень быструю среду для передачи данных и широко использовался для локальных сетей и многих других приложений, включая локальные и глобальные сети, особенно при использовании оптоволоконной среды.
Однако именно версия 100BASE-T стала популярной для домашних и локальных сетей и заложила основу для использования будущих версий стандарта Ethernet.
Поскольку Ethernet со скоростью 100 Мбит/с был обратно совместим с портами со скоростью 10 Мбит/с, компьютеры, принтеры, маршрутизаторы Ethernet, коммутаторы Ethernet и т. д. были отмечены маркировкой 10/100 Мбит/с, чтобы указать, что можно использовать оба стандарта.
Версии Fast Ethernet / 100 Мбит/с Ethernet
Существует несколько версий Ethernet 100 Мбит/с, и они обозначаются с использованием конфигурации 100BASE-xx, где 100 указывает скорость в Мбит/с, BSE указывает, что это BASEband, а суффикс указывает среду.
Некоторые из наиболее распространенных версий подробно описаны ниже:
Ethernet 100 Мбит/с — версии Fast Ethernet и подробности | |
---|---|
100 Мбит/с Ethernet, версия | Детали |
Ethernet 100 Мбит/с по медному проводу | |
100BASE-TX * | использует две пары UTP категории 5 (неэкранированные витые пары) — Cat 6 или Cat 7 также будут работать, но они не были доступны при запуске 100BASE-T |
1000BASE-T4 | Это форма 100BASE-T, в которой используются четыре пары категории 3 (ныне устаревшие) |
1000BASE-TX | Это форма 100BASE-T, в которой используются две пары категории 3 (ныне устаревшие) |
100 Мбит/с Ethernet по оптоволокну | |
100BASE-FX | В этой версии для приема и передачи используются две жилы многомодового оптического волокна. Максимальная длина составляет 400 метров для полудуплексных соединений (чтобы обеспечить обнаружение коллизий) или 2 километра для полнодуплексных соединений и в первую очередь предназначена для использования в магистральной сети. |
100BASE-SX | В нем используются две жилы многомодового оптического волокна для приема и передачи. Это более дешевая альтернатива использованию 100Base-FX, поскольку в нем используется коротковолновая оптика, которая значительно дешевле, чем длинноволновая оптика, используемая в 100Base-FX. 100Base-SX: может работать на расстоянии до 300 метров. |
100Base-BX | В этой версии Ethernet со скоростью 100 Мбит/с используется одна жила оптического волокна (в отличие от 100BASE-FX, в которой используется пара волокон). Используется одномодовое волокно вместе со специальным мультиплексором, который разделяет сигнал на длины волн передачи и приема. |
* Длина сегмента кабеля 100Base-T ограничена 100 метрами.
Обзор 100Base-T
100BASE-T Ethernet, также известный как Fast Ethernet, определяется семейством стандартов 802.3 под 802.3u. Как и другие разновидности Ethernet, 100Base-T, Fast Ethernet представляет собой локальную сеть с общим медиа. Все узлы в сети совместно используют полосу пропускания 100 Мбит/с. Кроме того, он соответствует тем же основным методам работы, что и другие разновидности Ethernet. В частности, он использует метод доступа CSMA/CD, но есть некоторые незначительные различия в том, как работает система в целом.
Обозначение 100Base-T происходит от стандартного формата для соединений Ethernet. Первая цифра – обозначение скорости в Мбит/с. База указывает, что система работает в основной полосе частот, а следующие буквы обозначают кабель или среду передачи.
Примечание по CSMA/CD:
Протокол CSMA/CD, используемый для Ethernet и множества других приложений, делится на три категории. Первый — Carrier Sense . Здесь каждая станция прослушивает сеть на наличие трафика и может определить, когда сеть тихая. Второй это Множественный доступ аспект, при котором станции могут сами определять, следует ли им передавать. Последним элементом является элемент Collision Detect . Даже если станции могут обнаружить, что сеть свободна, все же возможно, что две станции начнут передачу практически одновременно. Если это произойдет, то два набора передаваемых данных столкнутся. Если это произойдет, то станции смогут обнаружить это и прекратят передачу. Затем они откладываются на случайное количество времени перед попыткой повторной передачи. Случайная задержка важна, поскольку она не позволяет двум станциям начать передачу вместе во второй раз.
Формат кадра данных Fast Ethernet
Хотя формат кадра для отправки данных по каналу Ethernet существенно не отличается, есть некоторые изменения, необходимые для соответствия различным физическим требованиям различных разновидностей. Формат, принятый для Fast Ethernet, 802.3u, приведен ниже:
Формат кадра данных EthernetФормат кадра данных Fast Ethernet (802.
3u)Из диаграммы выше видно, что данные можно разбить на несколько элементов:
PRE Это преамбула длиной семь байтов, состоящая из чередующихся нулей и единиц. Это предупреждает приемники о поступлении кадра данных и позволяет им синхронизироваться с ним.
SOF Это разделитель начала кадра. Он имеет длину всего один байт и состоит из чередующихся единиц и нулей, заканчивающихся двумя битами, установленными в логическую «единицу». Это указывает на то, что следующий бит в кадре будет адресом назначения.
DA Это адрес назначения, длина которого составляет шесть байтов. Это идентифицирует приемник, который должен получить данные. Крайний левый бит в самом левом байте адреса назначения следует сразу за SOF.
SA Это адрес источника, и опять же его длина составляет шесть байтов. Как следует из названия, он идентифицирует исходный адрес.
Длина/Тип Это двухбайтовое поле указывает длину данных полезной нагрузки. Он также может предоставить идентификатор кадра, если кадр собран с использованием альтернативного формата.
Данные Длина этого раздела зависит от количества данных в полезной нагрузке. Это может быть от 46 до 1500 байт. Если длина данных меньше 46 байт, то передаются фиктивные данные, чтобы дополнить их до минимальной длины.
FCS Это последовательность проверки кадра длиной четыре байта. Он содержит 32-битную проверку циклическим избыточным кодом (CRC), которая используется для проверки ошибок.
Скорость передачи данных
Хотя теоретическая максимальная скорость передачи данных системы составляет 100 Мбит/с. Скорость, с которой полезная нагрузка передается в реальных сетях, намного меньше теоретического максимума. Это связано с тем, что дополнительные данные в виде заголовка и трейлера (биты адресации и обнаружения ошибок) в каждом пакете, а также случайный поврежденный пакет, который необходимо повторно отправить, замедляют передачу данных. В дополнение к этому времени теряется время на ожидание после каждого отправленного пакета других устройств в сети, чтобы закончить передачу.
Fast Ethernet с использованием кабеля Cat 5
Fast Ethernet может передаваться по различным средам, но 100Base-t является наиболее распространенной формой и передается по кабелю Cat 5. Эти кабели имеют четыре набора витых пар, из которых только два используются для 10Base-T или 100Base-T. Для 10Base-T и 100Base-T одна пара проводов используется для передаваемых данных (TD), а другая — для принимаемых данных (RD), как показано ниже. Данные передаются по проводам по-разному, и, таким образом, по проводам «+» и «-» передаются одинаковые и противоположные сигналы. В результате любое излучение нейтрализуется.
Штифт | Провод цвет | Функция |
---|---|---|
1 | Белый + зеленый | +ТД |
2 | Зеленый | -ТД |
3 | Белый + оранжевый | +РД |
4 | Синий | Не используется |
5 | Белый + Синий | Не используется |
6 | Оранжевый | -РД |
7 | Белый + коричневый | Не используется |
8 | Коричневый | Не используется |
Приложения Fast Ethernet
Fast Ethernet в форме 100Base-T, IEEE 802. 3u стал одной из наиболее широко используемых форм Ethernet. Он стал почти повсеместно использоваться для приложений LAN из-за простоты его использования и того факта, что системы могут определять, следует ли использовать скорости 10Base-T или 100Base-T. Таким образом, системы 100Base-T можно было постоянно интегрировать и смешивать с существующим оборудованием 10Base-T. Более высокий стандарт спецификации будет использоваться, как только два взаимодействующих элемента будут оба 100Base-T. В дополнение к этому также используется оптоволоконная версия, но, учитывая тот факт, что кабель Cat5 настолько дешев и прост в использовании, более распространена проводная версия. Однако оптоволоконная версия имеет то преимущество, что может передавать данные на большие расстояния.
Беспроводная и проводная связь Темы:
Основы мобильной связи
2G GSM
3G УМТС
4G LTE
5G
Wi-Fi
IEEE 802.15.4
Беспроводные телефоны стандарта DECT
NFC-коммуникация ближнего поля
Основы работы в сети
Что такое облако
Ethernet
Серийные данные
USB
СигФокс
Лора
VoIP
SDN
NFV
SD-WAN
Вернуться к разделу Беспроводное и проводное подключение
Понимание проводки Ethernet — практическое создание сети .
netEthernet — это семейство спецификаций, которые управляют несколькими различными вещами: Они охватывают все различные спецификации проводки (10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T и т. д.). Он описывает, как отправлять биты (1 и 0) по каждому проводу. Он также определяет, как интерпретировать эти биты в осмысленные кадры.
Первоначально эта статья предназначалась только для описания основных различий и вариантов использования перекрестных и прямых кабелей. Но в свете нашей миссии мы подумали, что тема проводки Ethernet заслуживает более глубокого изучения.
Мы начнем с устранения неоднозначности всей терминологии, которая используется при обсуждении физических кабелей, а затем ответим на пару основных вопросов: зачем нам перекрестные кабели, а не прямые? Что такое витая пара? Как один бит передается по проводу? Наконец, мы подведем итоги, взглянув на стандарт для Gigabit Ethernet.
- Терминология
- Почему кроссовер?
- Автоматический MDI-X
- Почему витая пара?
- Гигабитный Ethernet
Терминология
Если вы хоть немного познакомились с миром сетевых технологий, вы слышали множество терминов, используемых применительно к кабелям. Такие термины, как Ethernet, витая пара, RJ45, экранированный и неэкранированный.
Но что означает каждый из этих терминов? Чем они отличаются друг от друга? Используются ли какие-либо из этих терминов неправильно? Откровенно говоря, да, эти термины часто используются неправильно. Давайте взглянем.
8P8C
Это спецификация, определяющая физический разъем на любом конце кабеля Ethernet. Это то, что регулирует наличие 8 P позиций и 8 C контактов. Он также определяет конструкцию и размеры прозрачной пластиковой заглушки, которой подключается кабель.
RJ45
R зарегистрированный J стандартный номер ack 45 определяет количество проводов в кабеле, порядок их появления и использование физического разъема 8P8C.
В частности, RJ45 определяет два стандарта проводки: T568a и T568b :
Обратите внимание, что единственная реальная разница между этими двумя стандартами заключается в цветах пар проводов 2 и пары 3.
Часто используется термин RJ44. ссылаться на сам разъем 8P8C, но это неверно. Существует также стандарт RJ61, в котором используется разъем 8P8C, но указывается другой порядок проводов внутри. Существуют также другие спецификации Registered Jack, которые определяют множество других комбинаций проводов и физических разъемов.
Витая пара
Витая пара — это тип кабеля, в котором используется восемь отдельных жил в жгуте. Восемь отдельных проводов соединены в пары по два, и каждая пара скручена вокруг друг друга. Это создает четыре пары проводов, каждая из которых служит каналом, по которому могут передаваться данные.
Спаривание проводов очень важно, и мы рассмотрим, почему позже в этой статье, но вкратце это помогает свести на нет и свести к минимуму эффекты перекрестных помех и электромагнитных помех (ЭМП).
Существует два известных типа витой пары: экранированный вариант и вариант неэкранированный :
Обратите внимание, что в обоих случаях пары проводов создают четыре отдельных канала или полосы, по которым будут передаваться данные.
Неэкранированная витая пара (UTP)
Это более распространенный вариант. Дополнительного экранирования от электромагнитных помех нет, но, тем не менее, UTP может надежно нести сигнал благодаря врожденным особенностям проводки по витой паре. Мы рассмотрим их более подробно позже в этой статье.
UTP дешевле, более (физически) отказоустойчива и более гибка. Эти атрибуты обычно делают UTP предпочтительным выбором.
Экранированная витая пара (STP)
STP имеет дополнительный экран вокруг каждой пары проводов, а затем еще один экран вокруг всех четырех пар. Это помогает локализовать и изолировать электромагнитный шум, возникающий при передаче сигналов по проводу.
Тем не менее, если какая-либо часть экрана повреждена или если провода не заземлены с обеих сторон соединения, экран может действовать как антенна и создавать дополнительные электромагнитные помехи от паразитных радиоволн и Wi-Fi. сигналы в эфире.
Кроме того, провод STP также должен быть соединен с экранированными разъемами 8P8C, чтобы обеспечить наличие дополнительного экранирования по всему сквозному спектру провода.
Как вы понимаете, STP — более дорогой вариант. STP также более хрупок, чем его аналог UTP — экран может порваться, если провод чрезмерно изогнут. В результате он не получил такого широкого распространения, как UTP.
STP обычно зарезервирован для использования в зонах с экстремальными уровнями электромагнитных помех. Например, в проводке, которая должна проходить над генератором или тяжелой техникой или рядом с ними.
Ethernet
Как было сказано ранее, Ethernet — это семейство спецификаций, которые определяют несколько разных вещей. Одной из таких вещей являются разные спецификации проводки: 10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T и т. д.
Ethernet также описывает, как отправлять биты (1 и 0) по каждому проводу, а также как интерпретировать эти биты в осмысленные кадры. Например, Ethernet утверждает, что первые 56 бит каждого кадра должны состоять из чередующихся единиц и нулей (известных как «преамбула»). Следующие 8 бит должны быть «10101011» (известные как разделитель начала кадра). Следующие 48 бит — это MAC-адрес назначения. Следующие 48 бит — MAC-адрес источника; и так далее, пока весь кадр не будет передан.
Ниже мы опишем некоторые стандарты проводки, определенные стандартом Ethernet.
### BASE T* Терминология
Этот набор терминов относится к тому, как провода используются внутри кабеля. Например, какие из них передают, какие принимают, как они передают сигналы и при каком напряжении?
Этот термин состоит из трех частей, поэтому давайте сначала обсудим их по отдельности, прежде чем рассматривать какой-либо конкретный стандарт:
100 BASE-T
Число в начале просто указывает на скорость провода в M illions of b its p er s second, или чаще упоминается как M ega b это p er s второй ( Мбит/с ). Провод со скоростью 100 Мбит/с теоретически может передавать 100 000 000 бит в секунду, что соответствует примерно 12,5 M ega B ytes p er s секунд ( Мбит/с ). Обратите внимание на заглавные буквы B и строчные буквы b для обозначения B ytes против b its.
Кабель Ethernet, рассчитанный на эту скорость, иногда также называют Fast Ethernet . Это отличается от обычного кабеля Ethernet , рассчитанного на 10 Мбит/с, или Gigabit Ethernet , рассчитанного на 1000 Мбит/с.
100 BASE-T
Термин base является сокращением от 9Сигнализация диапазона 0374 на базе . Его аналогом является широкополосная сигнализация . Когда эти термины возникли, разница между ними заключалась в том, что сигнализация в основной полосе частот отправляет цифровые сигналы по среде, тогда как широкополосная связь отправляет аналоговые сигналы по среде.
Разница между цифровым сигналом и аналоговым сигналом заключается в количестве возможных интерпретаций каждого сигнала.
Аналоговый сигнал теоретически может представлять бесконечное количество значений. Например, определенное напряжение на проводе может представлять собой зеленый пиксель, а другое напряжение может представлять красный пиксель, и так далее, и так далее, пока каждый пиксель изображения не будет передаваться по проводу.
Цифровой сигнал может представлять конечное количество значений — обычно только два: 1 или 0. Если бы одно и то же изображение сверху передавалось по цифровому проводу, передавался бы поток единиц и нулей. Принимающая сторона сможет интерпретировать двоичные значения как серию чисел, возможно, на основе цветовых кодов RGB, для представления каждого цветного пикселя.
Основное отличие состоит в том, что в любой момент времени по аналоговому проводу можно прочитать множество сигналов (и, следовательно, значений). В то время как на цифровом проводе в любой момент времени сигнал может представлять только значение 1 или 0, и ничего больше.
Это сделало цифровую передачу более устойчивой к ошибкам, поскольку весь диапазон напряжения провода в любой момент времени делится только на два возможных значения (1 или 0). В то время как аналоговый сигнал более подвержен ошибкам передачи, поскольку любое незначительное искажение полностью изменит то, что интерпретирует другой конец.
Например, рассмотрим случай, когда какие-то помехи или ухудшение качества обслуживания привели к тому, что напряжение, полученное по проводу, немного отличалось от первоначально отправленного.
В аналоговом мире, поскольку каждое значение напряжения может представлять любой из миллионов цветов для отдельного пикселя (например), изменение полученного напряжения создаст искаженное изображение.
Там, где, как и при цифровой передаче, весь возможный диапазон напряжения на проводе делится для передачи только двух значений: 1 или 0, что означает, что потребуется значительно больше помех, чтобы изменить передаваемое напряжение настолько, чтобы превратить 1 в 0, или 0 в 1. Небольшая разница в полученном напряжении, вероятно, все еще будет находиться в диапазоне значений напряжения, которые сообщают то, что было отправлено изначально.
Это изображение очень наглядно иллюстрирует эффект. Обратите внимание, что по мере ухудшения качества сигнала цифровая передача все еще может интерпретировать 1 или 0 и, следовательно, по-прежнему отображать изображение без каких-либо видимых искажений. В то время как с аналоговым сигналом по мере его ухудшения небольшое ухудшение сигнала заставляет приемник интерпретировать неправильные цвета для заданных пикселей, вызывая искажение изображения (изображение взято из записи в блоге Antenna Direct в Австралии.
100 BASE- Т
« — T ”обозначает T витая пара. Это отличается от других стандартов проводки, таких как -2 и -5 , которые указывают коаксиальную проводку с максимальной дальностью 2 00~ и 5 00 метров или -SR -LR , которые представляют собой S или R и L и R . Стандарты оптоволоконной проводки.
Определив каждую отдельную часть, мы можем теперь взглянуть на две важные спецификации для Fast Ethernet (мы рассмотрим две спецификации для Gigabit Ethernet позже в этой статье):
100BASE-T4
100BASE-T4 использует все четыре пары в жгуте (все восемь проводов). Одна пара используется исключительно для передачи сигналов (TX). Одна пара используется исключительно для приема сигналов (RX). Оставшиеся две пары можно использовать либо для RX, либо для TX, и обе стороны провода должны договориться, какая из оставшихся пар для чего используется.
T4 — это одна из ранних спецификаций для витой пары, которая не нашла широкого применения в современном мире из-за ненужной сложности конструкции, дающей очень небольшой выигрыш по сравнению с итерацией 100BASE-TX, описанной далее.
100BASE-TX
100BASE-TX использует только две пары, одна предназначена для TX, а другая — для RX. Две другие пары на проводе не используются. Вы вполне можете построить провод 100BASE-TX, в котором только 4 из 8 проводов находятся в правильных положениях контактов (1, 2, 3, 6), но часто остальные четыре провода все еще включены в основном в качестве заполнителей для оставшихся. контактов, а также для будущей совместимости.
100BASE-TX (со всеми восемью проводами) — это широко используемая сегодня спецификация Fast Ethernet. Тем не менее, его часто (лениво) называют просто T. Опять же, T предназначен для обозначения категории вариантов витой пары, а TX — это особый стандарт, который требует использования пар в положениях контактов 1 и 2 и 3 и 6.
Цель определения каждого вышеприведенного термина, независимого от других, состоит в том, чтобы дать каждому читателю практическое и техническое понимание того, что означает каждый термин. На практике, несмотря на знание истинного значения терминов, часто гораздо проще просто использовать общепринятый термин, даже если он может быть несколько неправильным — небольшая неточность иногда может спасти от длинного объяснения.
Почему кроссовер
В Интернете есть много руководств, описывающих , когда вам нужно использовать перекрестный провод вместо прямого. Но очень немногие источники действительно объясняют, почему это важно или как именно это работает. В этом разделе мы рассмотрим эти концепции более подробно.
Спецификации 100BASE-TX и 10BASE-T требуют, чтобы 8 проводов в кабеле с витой парой были сгруппированы в четыре пары.
Из четырех пар фактически будут использоваться только две: пара 2 и пара 3. Каждый отдельный провод в паре является симплексной средой, что означает, что сигнал может когда-либо пересекать любой один провод только в одном направлении один .
Для обеспечения полнодуплексной связи некоторые провода постоянно выделяются для связи в одном направлении, а другие провода постоянно выделяются для связи в противоположном направлении.
Конфигурация платы сетевого интерфейса (NIC) определяет, какая пара используется для передачи, а какая — для приема.
Сетевая карта, которая передает (TX) сигналы по паре 2 (контакты 1 и 2) и принимает (RX) сигналы по паре 3 (контакты 3 и 6), называется сетевой платой, зависящей от среды ( MDI ). В то время как сетевая карта, которая делает обратное (TX на паре 3 и RX на паре 2), называется перекрестным интерфейсом, зависящим от среды ( MDI-X ).
ПК к ПК
ПК использует сетевую карту MDI, что означает, что ПК всегда передают по паре 2, а получают по паре 3. сигналы. И что еще хуже, ни один ПК ничего не получит по паре 3.
В результате пары выводов должны быть перекрещены в проводе, чтобы то, что отправляется с одного ПК по паре 2, поступало на другой ПК по паре 3. , наоборот.
Вот упрощенная иллюстрация (цвета ниже не имеют значения, они просто обозначают два разных пути для двух разных направлений связи):
Обратите внимание, что оба ПК могут передавать сигналы по выделенному каналу, и из-за пересечения пар в проводе (обозначенного гигантским X) оба ПК могут получать то, что другой передает по выделенному каналу.
Таким образом, для подключения ПК напрямую к другому ПК требуется перекрестный кабель .
ПК для переключения на ПК
Коммутатор — это устройство, предназначенное для облегчения связи между двумя ПК в одной сети. С этой целью сетевой адаптер коммутатора использует спецификацию MDI-X, что означает, что коммутатор всегда передает по паре 3 и получает по паре 2 (полная противоположность сетевого адаптера MDI на ПК).
Это приводит к тому, что переключатель имеет встроенную функцию кроссовера . Проводу не нужно пересекать пары, потому что об этом позаботится коммутатор:
Как видите, ПК, подключенный к коммутатору, может просто использовать прямой кабель , и пусть коммутатор разобраться со скрещиванием пар. Сквозной путь остается неизменным: каждое устройство передает через свои порты TX и получает через свои порты RX.
ПК для переключения на ПК
Ранее мы обсуждали, что для двух ПК, подключенных напрямую друг к другу, требуется перекрестный провод, поскольку они оба используют одни и те же пары проводов для TX и RX. Точно так же два коммутатора, подключенных друг к другу, также используют одинаковые пары проводов для RX и TX.
В результате мы должны учесть это, введя еще один кроссовер между коммутаторами:
Из диаграммы выше видно, что коммутатор, подключенный к другому коммутатору, требует перекрестного кабеля .
Таким образом сквозной путь остается согласованным. Компьютеры передают и принимают данные по ожидаемым парам проводов. И каждое направление и шаг на пути всегда идет от пары TX к паре RX.
Маршрутизаторы и концентраторы
А как насчет маршрутизаторов и концентраторов? Какой тип сетевой карты они используют?
Оказывается, маршрутизатор, как и ПК, использует спецификацию MDI — TX на паре 2 и RX на паре 3. Таким образом, вы можете заменить любое изображение ПК на любой из иллюстраций выше на маршрутизатор, и может легко определить, какие соединения потребуют прямого кабеля, а какие — перекрестного.
Кроме того, порты концентратора используют спецификацию MDI-X — TX на паре 3 и RX на паре 2. Вы можете заменить любое изображение коммутатора выше на концентратор, а также легко определить, какие кабели требуются.
Схема подключения кабеля Ethernet
Напомним, что в спецификации RJ45 есть два стандарта цветов: T568a и T568b. Стандарт, используемый с обеих сторон витой пары, определяет, является ли кабель прямым или перекрестным.
Чтобы сделать прямой кабель, просто закажите провода с обеих сторон кабеля по спецификации one (либо оба T568a, либо оба T568b):
Чтобы сделать перекрестный кабель, просто используйте один стандарт на одном стороне, а другой стандарт на противоположной стороне:
Обратите внимание, что пара проводов 1 и пара 4 не используются (синий и коричневый провода). Теоретически вы можете вообще не включать провода в кабель, но это затруднит сохранение оставшихся проводов в правильном порядке.
Кроме того, поскольку они не используются, их не нужно пересекать в перекрестном кабеле. Однако спецификация Gigabit требует использования всех 8 проводов, и часто все пары пересекаются для согласованности. Мы обсудим Gigabit Ethernet позже в этой статье.
И, наконец, помните, что сигналу все равно, какого цвета провод. Пока правильные контакты соединены друг с другом, связь будет работать. Вы можете использовать все зеленые провода, и пока контакты 1 и 2 подключены к контактам 3 и 6 на другой стороне (и наоборот), у вас будет полностью функционирующий перекрестный провод. Но то, что он работает, не означает, что это хорошая идея — такой кабель будет кошмаром в обслуживании.
Таблица для легкого запоминания
Мы можем объединить все, что мы узнали выше о перекрестных и прямых проводах, в простую таблицу:
Преимущество того, как отображается приведенный выше график, заключается в том, что его очень легко рисовать. . Просто нарисуйте L2/L1 слева и справа, а L3+ сверху и снизу и соедините все друг с другом. Линии, которые пересекают друг с другом, требуют пересечения по кабелю при подключении устройств, которые работают на этих уровнях модели OSI. Линии, соединяющие прямой друг к другу требуется прямой сквозной кабель.
Вкратце:
Для устройства L1 или L2 , подключенного к другому устройству L1 или L2 , требуется перекрестный кабель .
Для устройства L1 или L2 , подключенного к устройству L3+ , требуется прямой кабель .
Устройство L3+ , подключенное к другому устройству L3+ , требует перекрестный кабель .
Или еще проще:
Как и для устройств , требуется перекрестный кабель .
В отличие от устройств требуется прямой кабель .
Auto MDI-X
Несмотря на простоту понимания, когда использовать прямой кабель, а когда перекрестный кабель (конечно, после того, как это было должным образом объяснено), тот факт, что выбор вообще существует, вызвал всевозможные споры. время простоя и головная боль для сетевых инженеров по всей отрасли.
В результате была создана функция, позволяющая двум устройствам динамически определять и при необходимости переключать пары проводов TX и RX. Эта функция известна как Automatic MDI-X или Auto MDI-X.
Auto MDI-X позволяет использовать прямой кабель для каждого соединения и позволяет двум конечным точкам динамически определять, нужно ли им поменять местами пары TX и RX .
Auto MDI-X является дополнительной функцией для реализации 100BASE-T и обязательной функцией для всех устройств Gigabit Ethernet.
Как работает Auto MDI-X?
Но как работает Auto MDI-X? Как две стороны определяют, какие пары проводов следует использовать для TX, а какие для RX? Какая из двух сторон должна переключать пары TX и RX, если это необходимо? В этом разделе мы рассмотрим внутреннюю работу Auto MDI-X.
Помните, что целью перекрестного кабеля является обеспечение соединения контактов TX одной стороны с контактами RX другой стороны. Для успешной связи по кабелю провод TX не может быть подключен к другому проводу TX. По существу, одна сетевая карта должна использовать спецификацию MDI, а противоположная сетевая карта должна использовать спецификацию MDI-X. Вот как Auto MDI-X достигает этого:
Обе стороны начинают с генерации случайного числа в диапазоне от 1 до 2047. Если случайное число нечетное, эта сторона настраивает свою сетевую карту на стандарт MDI-X. Если случайное число четное, эта сторона настраивает свою сетевую карту на стандарт MDI. Затем обе стороны начинают отправлять импульсы связи через выбранные ими пары проводов TX.
Если обе стороны успешно получают импульсы связи друг друга по своим проводам RX, то обе стороны больше ничего не делают, поскольку они успешно передают по своим парам проводов TX и получают по своим парам проводов RX.
Если обе стороны не получают импульсы связи друг друга, значит, они оба выбрали нечетное число или оба выбрали четное число. Следовательно, одна из сторон должна переключить свои пары проводов TX и RX на другую спецификацию (MDI против MDI-X).
Но стороны не могут оба переключиться на противоположную спецификацию, потому что тогда бы их провода TX и RX все равно не были бы смещены. Вместо этого была разработана система, которая случайным образом переключает пары через случайные промежутки времени, пока они не совпадут правильно.
Это случайно сгенерированное ранее число (1-2047) циклически повторяется, чтобы стороны могли выбрать новую спецификацию (MDI против MDI-x). Но это число нельзя просто увеличить на единицу, потому что тогда обе стороны перешли бы от нечетного к четному или от четного к нечетному. Другими словами, если обе стороны изначально выбрали MDI, они затем и переключатся на MDI-X, что по-прежнему приведет к подключению пары проводов TX к паре проводов TX.
Вместо этого это число циклически повторяется через регистр сдвига с линейной обратной связью.
Сдвиговый регистр с линейной обратной связью (LFSR) — это алгоритм, который перебирает каждую комбинацию чисел в определенном диапазоне без повторения числа до тех пор, пока не будет достигнуто каждое число. Числа циклически перебираются в предсказуемом, но случайном порядке (то есть не последовательно, а в постоянном порядке).
Например, если две стороны выбрали начальное значение 1000 и 2000, будет ли их следующее число в последовательности LFSR четным или нечетным, будет совершенно случайным. Однако, если обе стороны случайным образом выбрали одинаковое начальное значение, каждый из них будет иметь идентичных последовательностей через LFSR.
Этот цикл происходит каждые 62 миллисекунды со случайным отклонением +/- 2 мс. Если одна из сторон переключает свою пару проводов через 60 мс, а другая сторона планировала переключить через 64 мс, будет 4 мс, когда пары TX и RX идеально выровнены, что останавливает дальнейший цикл и завершает процесс AutoMDI-X.
Этот процесс продолжается столько раз, сколько необходимо, пока два одноранговых узла не выровняют свои пары проводов TX и RX.
Но возникает вопрос: каковы шансы того, что обе пары выберут одно и то же число и одинаковые интервалы каждый раз, когда они циклируют свое число. Мы можем определить это с помощью небольшой математики.
Вероятность выбора одного и того же начального значения равна 1 к 2047. Вероятность выбора одного и того же интервала дисперсии составляет 1 к 4. Это означает, что обе стороны дважды переключат свои спецификации MDI/MDI-X в одно и то же время. подряд — это 1 из 8188.
Цикл происходит каждые ~62 мс, что означает, что в полной секунде есть 16 возможных интервалов. Вероятность того, что обе стороны будут иметь одинаковое время цикла в течение всей секунды, составляет 1 к 4,29.4 967 296 (4,2 миллиарда). Вероятность того, что это произойдет, если обе стороны начнут с одного и того же случайного числа, составляет 1 к 8 791 798 054 912 (8,7 триллиона). Довольно хорошие шансы, учитывая, что в худшем случае это будет стоить вам всего лишь дополнительной секунды ожидания появления ссылки.
Почему витая пара?
Часто просто принимается как факт, что в большинстве сетей для физического соединения используется витая пара. Но почему? Что в витой паре сделало ее преобладающим методом прокладки кабелей в компьютерных сетях?
Существуют две основные причины, и обе связаны с E lectro m magnetic I помехами ( EMI ): Первая причина заключается в том, что использование пары проводов значительно снижает исходящие электромагнитные помехи. . Вторая причина заключается в том, что , скручивая вокруг друг друга, значительно снижает входящие или наведенные электромагнитные помехи.
Обе эти характеристики очень желательны, когда провод часто тесно связан с другими проводами на больших расстояниях (например, в центрах обработки данных или коммутационных шкафах).
Уменьшение электромагнитных помех
Фактом жизни является то, что любой сигнал или электрический ток, проходящий по проводу, излучает некоторую степень электромагнитных помех, которые могут влиять на соседние провода — также известные как перекрестные помехи. Это излучение электромагнитных помех можно компенсировать дополнительным экранированием, но Александр Грэм Белл разработал хитрый метод, чтобы свести на нет эффекты перекрестных помех.
Его стратегия заключалась в том, чтобы использовать два отдельных провода — один из них отправлял исходный сигнал , а другой отправлял точные инверсия сигнала. Это приводит к тому, что оба провода излучают электромагнитные помехи, противоположные друг другу, тем самым сводя на нет их эффект.
Проще говоря, если один провод передает +10 В электрического напряжения и пропускает +0,01 В электромагнитных помех, то другой провод передает -10 В электрического напряжения и, следовательно, пропускает -0,01 В электромагнитных помех. Их совокупные выбросы компенсируют друг друга.
В мире электротехники это называется сбалансированной парой и представлено витой парой с проводами TX+ и TX-.
Это позволяет использовать схемы проводки, не требующие значительных инвестиций в экранирование, и является одной из причин широкого использования кабелей с неэкранированной витой парой (UTP) в мире сетей. Однако пока мы только ответили, почему мы используем пару проводов, далее мы рассмотрим, почему они скручены .
Отрицание поглощаемых электромагнитных помех
Несмотря на стратегии, подобные описанной выше сбалансированной паре, невозможно избежать всех источников электромагнитных помех (ЭМП). Блуждающие радиочастоты, беспроводной Интернет, Bluetooth, спутники-шпионы и сотовые телефоны — все это способствует возникновению паразитных электромагнитных помех.
Но Александр Грэм Белл снова помог нам и разработал гениально простой, но эффективный метод нейтрализации окружающих электромагнитных помех.
Основная концепция использует преимущество того, что электромагнитные помехи тем сильнее, чем ближе вы находитесь к источнику. Если два провода по очереди оказываются ближе всего к источнику электромагнитных помех, каждый из них будет поглощать одинаковое количество помех. Взгляните на эту упрощенную диаграмму:
Синий провод начинается с +50В, а зеленый провод начинается с обратного, -50В. Источником электромагнитных помех является красный кружок, и каждая волна, окружающая источник электромагнитных помех, воздействует на провода все меньше и меньше. Если вы добавите электромагнитные помехи только к каждой серой точке (вверху и внизу каждого витка), оба провода получат помехи +22 В.
Несмотря на то, что конечное напряжение, полученное на правой стороне провода, отличается, обратите внимание, что разница в напряжении соответствует по всей витой паре проводов: она всегда отличается на 100 В. ЭМП воздействовали на оба провода одинаково . Вы можете легко рассчитать разницу конечных значений (100 В) и отобразить ее в числовой строке, чтобы определить, что начальные напряжения были +50 В и -50 В:
Следует сказать, что числа, используемые выше, были значительно упрощены в для того, чтобы передать концепцию. Типичное электромагнитное излучение влияет на сигнализацию только в диапазоне микровольт (мкВ), что составляет 1 000 000 вольта (В). Но концепции по-прежнему остаются верными: поскольку исходный и инверсный сигналы отправляются, чистое исходящее излучение компенсируется, а из-за скручивания оба провода в равной степени подвержены одинаковому количеству помех.
Отправка битов
Если вы помните, данные передаются по кабелю в цифровом сигнале, то есть в виде потока 1 и 0. Но как именно витая пара используется для передачи фактических данных по проводу? Мы будем использовать некоторое упрощение, чтобы описать основную предпосылку.
Отправка сигнала по проводу представляет собой не что иное, как подачу напряжения на провод в течение определенного периода времени. Обе стороны согласуют тактовую частоту, также известную как частота, которая определяет, как долго должен применяться каждый «экземпляр» напряжения. Для целей этого упрощенного примера мы будем называть это позиция . В любой момент времени каждая позиция может означать только 1 или 0, передаваемые по сети.
Разные стандарты требуют разных уровней напряжения, и для целей этого упрощенного описания истинное напряжение на самом деле не имеет значения. Но мы продолжим описывать его, используя 100BASE-TX, который предписывает диапазон напряжения от +2,5 В до -2,5 В.
Чтобы отправить 1 в данной позиции , передатчик пошлет +2,5 В по проводу TX+. Чтобы отправить 0, передатчик пошлет -2,5 В по проводу TX+.
Провод TX всегда будет работать в обратном порядке: -2,5 В для отправки 1 и +2,5 В для отправки 0.
Обратите внимание, что на приведенном выше графике не показана физическая схема провода (иначе говоря, это не скручивание пар проводов). Он просто представляет переменные +2,5 и -2,5 вольта, передаваемые по проводам TX+ и TX-. Скрутки в витой паре являются (или должны быть) равномерными по всей длине провода. Как мы указывали ранее, вы можете видеть, что провода всегда посылают точное обратное напряжение друг другу, и все аккуратно и горизонтально симметрично.
По проводу вносятся помехи от различных источников электромагнитных помех. Мы применим разное количество шума в каждой позиции нашего битового потока и посмотрим, что получено на другом конце:
Обратите внимание, что график уже не такой аккуратный и симметричный. Провода по-прежнему посылают инверсию друг другу, но смещаются на постоянное значение. Наши красивые и аккуратные значения +2,5 В и -2,5 В исчезли.
НО, приемник не ищет именно +2,5В или -2,5В. Вместо этого он просто ищет какой провод послал более высокое напряжение . Если провод TX+ посылал напряжение найма, то сигнал для этой позиции должен был быть 1, а если провод TX- посылал более высокое напряжение, то сигнал для этой позиции должен был быть 0.
Или, говоря Это просто, на графике выше, если синяя линия находится сверху, переданный бит в этой позиции равен 1. А если оранжевая линия находится сверху, то переданный бит равен 0.
Обратите также внимание, что хотя значения были затронуты EMI, они оба были затронуты идентичен – оба подорожали или оба подешевели на одинаковую величину. В любое время на графике приема значения провода TX+ и провода TX- всегда отличаются друг от друга на 5 В, как и на графике отправки. Как мы обсуждали ранее, это связано с физическим скручиванием проводов TX+ и TX-.
Таким образом, принимающая сторона может собирать сигнал по одному биту за раз, несмотря на то, что электромагнитные помехи могли повлиять на то, что было отправлено изначально. Как видите, UTP не застрахован от шума, но у него есть функциональность, позволяющая нейтрализовать влияние шума.
Gigabit Ethernet
Мы подробно обсудили Fast Ethernet (100 Мбит/с). Теперь мы переходим к обсуждению Gigabit Ethernet (1000 Мбит/с или 1 Гбит/с).
Первое существенное отличие заключается в том, что гигабитные стандарты требуют использования всех четырех пар (всех восьми проводов), в отличие от Fast Ethernet, в котором используются только две пары проводов. В результате в Gigabit Ethernet все четыре пары должны быть перекрещены при построении перекрестного кабеля.
Если вы помните, стандарт RJ45 предлагает две спецификации проводки: T-568a и T-568b. Ниже приведены изображения, которые показывают, как выглядит каждая из них, когда все четыре пары пересекаются:
Тем не менее, Gigabit Ethernet требует Auto MDI-X. В результате вы можете просто везде использовать прямые кабели и позволить сетевым адаптерам определять, нужно ли им имитировать пересечение пар проводов.
В стандарте Gigabit Ethernet есть две спецификации проводки:
1000BASE-TX
Этот стандарт Gigabit Ethernet использует все четыре пары, но выделяет две пары для TX, а две другие пары для RX.
Концептуально это более простой процесс, чем 1000BASE-9.0302 T работает, но, к сожалению, он требует модернизации всех кабелей витой пары, которые уже были проложены, с обычной категории 5 или 5e на более дорогую категорию 6. В результате 1000BASE- TX не получил широкого распространения в промышленность.
1000BASE-T
Это преобладающий стандарт Gigabit Ethernet. Он использует все четыре пары одновременно, в полнодуплексном режиме — каждая из четырех пар может использоваться для как для RX, так и для TX, у те же время. Это делается с помощью процесса, называемого эхоподавлением, и мы рассмотрим его более подробно в следующем разделе.
Основным преимуществом этого проводного стандарта является то, что вы можете достичь гигабитной передачи по гораздо более распространенным кабелям категории 5e, не прибегая к обновлению всех ваших кабелей витой пары до более дорогой категории 6.
1000BASE -T
кабель часто неправильно называют 1000BASE -TX
. Скорее всего, это связано с тем, что в мире Fast Ethernet преобладал кабель 100BASE -TX
. Часто стандарты кабельных систем также иногда объединяют в одну группу 10/100/1000 BASE -TX
. В действительности, наиболее популярными спецификациями проводки для каждого класса скорости являются 10 Основание -T
, 100 BASE -TX
и 1000 BASE -T
.
Полный дуплекс по одной паре проводов
В предыдущем разделе мы узнали, что 1000BASE-T может одновременно отправлять и получать сигналы по одной и той же паре проводов. Как это возможно, мы обсудим в этом разделе. Во-первых, мы начнем с аналогии, чтобы объяснить посылку.
Вы когда-нибудь разговаривали с кем-то по телефону и могли сказать, что вас включили громкую связь, потому что вы могли слышать эхо собственного голоса? Это результат того, что ваш голос воспроизводится на их громкой связи, вибрирует по комнате, в которой они находятся, и подхватывается микрофоном их собственного телефона. Это известно как эхо.
Громкоговорители высокого класса могут свести на нет этот эффект, выделяя звуковые волны того, что излучает динамик, из звуковых волн того, что улавливает микрофон — этот процесс известен как Подавление эха .
Эхоподавление также является базовой концепцией, которая позволяет проводу Gigabit Ethernet как отправлять, так и получать данные по той же паре проводов в то же время . Основная предпосылка заключается в том, что если вы знаете, что отправили, вы можете извлечь это из того, что получили.
Напомним, что посылка сигнала есть не что иное, как подача напряжения на провод. И наоборот, получение сигнала — это не что иное, как считывание напряжения, наблюдаемого на проводе.
Если датчик подает напряжение на один провод по следующей схеме:
+0.5v , +1v , -2v , -1v
И в то же время тот же самый датчик считывает напряжение и наблюдает следующее шаблон:
+1,5 В , 0 В , -2,5 В , +1 В
Отправитель может вычесть первоначально отправленное напряжение из только что полученного напряжения, чтобы определить, какое напряжение должно быть приложено к другому концу:
+1 В , -1В , -0.5В , +2В
Таким образом, один и тот же провод можно использовать для отправки и получения сигналов (данных) в одно и то же время.
Опять же, эти значения являются просто примерами для объяснения основной концепции. В действительности уровни напряжения очень разные, а также учитывают индуцированные электромагнитные помехи и электрические эхо-сигналы вдоль самого медного провода. Кроме того, мы показываем эхоподавление только с точки зрения одного провода в витой паре — противоположный провод по-прежнему будет посылать точное обратное напряжение, как обсуждалось ранее.
При использовании этой стратегии все четыре пары проводов могут использоваться как для TX, так и для RX одновременно. Пары проводов по-прежнему являются витыми парами, и поэтому по-прежнему используются те же стратегии для подавления входящих и исходящих электромагнитных помех, которые обсуждались ранее.
Резюме
Если вы дочитали до этого места, то теперь вы знаете, сколько стоит провод Ethernet и витая пара. Было немного унизительно узнать об этом спустя годы и опубликовать эту статью. Так много технологий используется в каждом проводе, но я выбросил бесчисленное количество кабелей, не задумываясь.
Проводка Ethernet определенно наполнена технологиями, которые мы воспринимаем как должное. И если подумать, даже в этой статье были опущены важные детали, чтобы оставаться (относительно) простой.
Сетевое руководство
Колледж Дель Мар
ITNW 1325 — Основы работы в сети
Инструктор: Майкл П. ХаррисУчебник по работе с сетями В наши дни, если вы возьмете любой журнал по компьютерным сетям, вы обнаружить, что среди горячих тем есть технологии, которые делают сети быстрее и технологии, которые соединяют географически удаленные сетитехнологии такие как Frame Relay, 100VG-AnyLAN и ATM. Мы упоминали об этих и других высокоскоростные технологии и технологии WAN в соответствии с «Обще используемыми стандартами». заголовок этого учебника. Краткие пояснения помогут вам более полно понять что это за технологии и почему они важны. Следующие технологии будет обработано:
- 100Base-TX
- 100VG-AnyLAN
- Оптоволоконный распределенный интерфейс передачи данных (FDDI)
- Х. 25
- Ретрансляция кадров
- Асинхронный режим передачи (ATM)
- Цифровая сеть с интеграцией служб (ISDN)
- Синхронная оптическая сеть (SONET)
100Base-TX
100Base-T — это технология высокоскоростной локальной сети. 100Base-T официально обозначен как стандарт IEEE 802.3u. Он функционирует на уровне канала передачи данных (OSI второй уровень) подуровень управления доступом к среде и обеспечивает скорость передачи данных до 100 мегабит в секунду (Мбит/с).
Отличительные характеристики
Как и 10Base-T Ethernet, 100Base-T использует множественный доступ с контролем несущей. с обнаружением коллизий в качестве метода управления доступом к среде. (CSMA/CD был обсуждалось ранее в разделе «Топология шины» данного учебника.) 100Base-T основан на масштабируемости CSMA/CD. Масштабируемость означает, что вы можете легко увеличивать или уменьшать свою сеть без ухудшения качества сети производительность, надежность и управляемость.
МасштабируемостьCSMA/CD была известна еще до создания стандарта 100Base-T. Упрощенная версия Ethernet (1Base-5) использует CSMA/CD, обеспечивает скорость передачи данных 1 Мбит/с и позволяет передавать данные на большие расстояния между повторители. Если масштаб CSMA/CD можно уменьшить, то его можно увеличить. Указание изменений, таких как уменьшение расстояния передачи между повторителями обеспечивает надежную передачу данных со скоростью 100 Мбит/с, что в 10 раз быстрее, чем традиционный 10Base-T Ethernet.
100Base-T поддерживает проводку по неэкранированной витой паре (UTP) категорий 3 и 5, Экранированная витая пара (STP) типа 1 и оптоволоконный кабель. Оно использует четыре пары проводов кабеля UTP категории 3три для передачи данных и одна для коллизий обнаружение. Однако 100Base-T использует только две пары проводов категории 5 UTP. кабель.
Рисунок 28: В сетях 100Base-T, физическая топология — звезда, логическая топология — шина. Трансляция сигнал проходит по всем частям кабеля.
Преимущества
100Base-T широко доступен. Карты адаптера и совместимый кабель в настоящее время доступны от различных поставщиков.
Кроме того, легко перейти с 10Base-T Ethernet на 100Base-T. Ethernet. Как традиционные 10Base-T, так и 100Base-T Ethernet используют CSMA/CD, а некоторые сетевые карты теперь поддерживают как 10 Мбит/с, так и 100 Мбит/с Ethernet. Карты адаптера автоматически определяют, является ли скорость 10 Мбит/с или 100 Мбит/с. Мбит/с среды и соответствующим образом отрегулируйте их скорость. Потому что 100Base-T и 10Base-T Ethernet могут сосуществовать, сетевые администраторы могут модернизировать сеть станций с 10Base-T на 100Base-T по одной, по мере необходимости. Кроме того, большинство администраторы сети уже знакомы с CSMA/CD, поэтому нет необходимости на дорогостоящее переобучение.
100Base-T может быть недорогим способом сделать вашу сеть быстрее. Адаптер карты ненамного дороже карт 10Base-T. Кроме того, Кабель UTP категорий 3 и 5 относительно недорог, и многие В организациях уже установлен кабель категории 3 или 5.
Недостатки
100Base-T уменьшит максимальный размер сети по сравнению с 10Base-T потому что стандарт определяет более короткие расстояния передачи между повторителями.
Кроме того, проблемы создает тот факт, что 100Base-T основан на CSMA/CD. 100Base-T может масштабировать CSMA/CD до предела, делая максимальным значение 100 Мбит/с. скорость передачи данных для этого стандарта. Чтобы увеличить скорость передачи данных, 100Base-T определяет более короткие расстояния между повторителями сигнала, и эти расстояния могут быть настолько короткими, насколько это практически возможно. Кроме того, поскольку CSMA/CD является общим медиасостязание, коллизии будут происходить, особенно при максимальном нагрузки. Это приводит к увеличению накладных расходов, что снижает фактическую пропускную способность данных.
Кроме того, для 100Base-T требуется четыре пары проводов кабеля категории 3, и не все компании, у которых есть кабель категории 3, имеют четыре пары проводов. Таким образом, компании, которые уже используют некоторые пары проводов для другого цели, или установленный кабель с менее чем четырьмя парами проводов или кабель которые не соответствуют стандартам категории 3, должны будут повторно использовать 100Base-T.
100VG-AnyLAN
100VG-AnyLAN, который официально обозначен как стандарт IEEE 802.12, — это технология высокоскоростной локальной сети, конкурирующая с 100Base-T. Как и 100Base-T, 100VG-AnyLAN функционирует на канальном уровне (второй уровень OSI) и обеспечивает скорость передачи данных достигает 100 Мбит/с. Однако 100VG-AnyLAN отличается от 100Base-T в нескольких важных аспектах.
Отличительные характеристики
Вместо использования CSMA/CD в качестве метода управления доступом к среде, 100VG-AnyLAN использует метод под названием «приоритет спроса». Приоритет спроса не схема состязания; скорее, он использует форму передачи токена, которая присваивает токен (разрешение на передачу пакетов данных) на основе схемы приоритета которые сетевой администратор устанавливает для различных типов трафика локальной сети. и от порядка, в котором интеллектуальный концентратор получает запросы.
Например, когда рабочей станции требуется передача, она сигнализирует интеллектуальному концентратору, что ему нужен доступ к среде передачи. Если умный хаб получает несколько запросов, он даст доступ к рабочей станции, которая имеет наивысший приоритет. (100VG-AnyLAN также будет работать без приоритезации схеме.) Если рабочие станции, запрашивающие доступ, имеют одинаковый приоритет, интеллектуальный концентратор назначит токен рабочим станциям в порядке они запрашивают доступ к среде передачи.
Кроме того, 100VG-AnyLAN поддерживает как сети Ethernet, так и сети Token Ring. Он также поддерживает UTP категорий 3 и 5, STP типа 1 и оптоволоконные кабели. 100VG-AnyLAN использует четыре пары кабелей UTP категории 3 или 5.
Рис. 29. В сетях 100VG-AnyLAN и физическая, и логическая топологии являются звездами. Сигнал от одного узел переходит к интеллектуальному концентратору и направляется только в правильное место назначения узел.
Преимущества
Поскольку 100VG-AnyLAN использует приоритет спроса, у него есть несколько преимуществ. выше 100Base-T. Во-первых, 100VG-AnyLAN обеспечивает необходимую пропускную способность и синхронизация (малая задержка), необходимая приложениям, таким как мультимедийные приложения. Сетевые супервизоры могут при желании назначить хабу более высокий приоритет порты, используемые для подключения рабочих станций или серверов, которые часто передают чувствительные ко времени данные, такие как аудио и видео. Во-вторых, приоритет спроса метод доступа к среде позволяет избежать коллизий, которые могут возникнуть в сетях 100Base-T, гарантируя, что накладные расходы на контроль не будут расти. В-третьих, сети 100VG-AnyLAN коммутируются (не рассылают пакеты на все рабочие станции), что делает сети 100VG-AnyLAN более защищенными от перехватчиков, чем 100Base-T сети.
Кроме того, в отличие от 100Base-T, 100VG-AnyLAN поддерживает сети Token Ring. а также Ethernet, обеспечивающий скорость передачи данных до 100 Мбит/с. к бывшему.
100VG-AnyLAN и 100Base-T также имеют много преимуществ. Стоимость 100VG-AnyLAN сравнима с 100Base-T: платы адаптеров, поддерживающие как 10, так и 100 Стоимость Мбит/с ненамного выше, чем у традиционного 10Base-T Ethernet. карты. Оба стандарта также поддерживают одни и те же типы сред передачи. Кроме того, оба легко модернизируются.
Недостатки
В отличие от CSMA/CD 100Base-T, знакомого многим сетевым администраторам, приоритет запроса является новым, и сетевым супервайзерам потребуется пройти обучение чтобы использовать его эффективно. Кроме того, 100VG-AnyLAN имеет меньшую долю рынка, чем 100Base-T. Следовательно, он не поддерживается таким количеством поставщиков, которые означает, что для 100VG-AnyLAN доступно меньше продуктов.
Ранее установленный кабель может быть проблематичным для сетей 100VG-AnyLAN, как и для 100Base-T. 100VG-AnyLAN использует все четыре пары проводов категории Кабель 3 или 5 UTP. Таким образом, компании, которые уже используют некоторые пары проводов для другой цели или установленный кабель с менее чем четырьмя жилами пары или кабель, которые не соответствуют стандартам категории 3, должны быть повторно проложены. использовать 100VG-AnyLAN.
Оптоволоконный распределенный интерфейс передачи данных
Оптоволоконный распределенный интерфейс данныхтакже является технологией высокоскоростной локальной сети. Обычно он не используется для прямого подключения к настольным компьютерам, но скорее как базовая технология. Магистраль соединяет два или более сегмента локальной сети. чтобы обеспечить путь для передачи пакетов между ними. Простой позвоночник может соединить два сервера через высокоскоростное соединение, состоящее из сетевых адаптеры и кабель.
FDDI официально обозначен как ANSI X3T9.5 и работает на физическом и уровни канала передачи данных (уровни один и два) модели OSI. Как 100Base-T и 100VG-AnyLAN, FDDI обеспечивает скорость передачи данных до 100 Мбит/с.
Рисунок 30: Простая магистральная сеть на основе сервера подключение двух сегментов LAN
Отличительные характеристики
СетиFDDI имеют топологию двойного кольца с противоположным вращением. Эта топология состоит из двух логически замкнутых сигнальных путей, называемых «кольцами». Сигналы по кольцам движутся в противоположных направлениях друг от друга. Хотя оба кольца могут передавать данные, первичное кольцо обычно переносит данные, а вторичное Кольцо служит резервным.
В сетях FDDI каждый узел действует как повторитель. FDDI поддерживает четыре виды узлов: станции с двойным подключением (DAS), станции с одним подключением (SAS), концентраторы с одним подключением (SAC) и концентраторы с двумя подключениями (ЦАПы). DAS и DAC подключаются к обоим кольцам; SAS и SAC присоединяются только к первичное кольцо. Несколько SAS часто подключаются к основному кольцу через концентратор, чтобы сбой SAS не вывел из строя всю сеть. Если кабель обрывается или связь между узлами выходит из строя, DAS или DAC на любом сторона аварийного маршрута сигнализирует вокруг отказавшего сегмента с помощью вторичного кольцо, чтобы поддерживать работу сети.
FDDI использует передачу маркера для метода управления доступом к среде и реализован с помощью оптоволоконного кабеля.
Рисунок 31: Если участок кабеля на Сеть FDDI выходит из строя, DAS по обе стороны от неисправного участка автоматически повторно соедините первичное и вторичное кольца. Также обратите внимание, что на сервере резервное соединение для повышения надежности.
Преимущества
FDDI — это быстрый и надежный стандарт. Двойная кольцевая топология с противоположным вращением повышает надежность сети, поддерживая работоспособность сети даже если кабель поврежден. FDDI также предлагает поддержку управления сетью, который был разработан непосредственно в стандарте. Также стандарт включает Спецификация медного интерфейса распределенных данных (CDDI) для построения сеть с использованием кабеля UTP (который дешевле оптоволоконного кабеля).
Недостатки 903:00 Основным недостатком
FDDI является цена. Карты адаптера FDDI и оптоволокно оба кабеля относительно дороги по сравнению с другими технологиями, предлагающими та же скорость. Установка оптоволоконного кабеля также требует большего количества специалистов. техники. Даже адаптеры CDDI (для медного провода), которые дешевле чем адаптеры FDDI, дороже, чем 100Base-T или 100VG-AnyLAN адаптеры.
Х.25
X.25 — широко используемый стандарт глобальной сети на сетевом уровне (третий уровень). модели OSI. Это CCITT (теперь известная как Международная телекоммуникационная Стандарт Union (ITU)) и включает протоколы передачи данных и физического уровня. (LAP-B и X. 21), как показано на рисунке 17. X.25 обеспечивает скорость передачи данных из 9От 0,6 кбит/с (кбит/с) до 256 кбит/с, в зависимости от соединения метод.
Отличительные характеристики
X.25 определяет интерфейс для подключения компьютеров в разных сетях. посредством промежуточного соединения через сеть с коммутацией пакетов (например, CompuServe, Tymnet или Telnet). X.25 был определен, когда качество средств передачи было относительно низким. В результате стандарт указывает, что каждый узел в сети с коммутацией пакетов должен полностью получать каждый пакет и проверять его на наличие ошибок перед пересылкой.
Рис. 32. Сети X.25 часто предоставляемых операторами связи. CompuServe использует X.25 в своей сети.
Преимущества
X.25 хорошо изучен и надежен. Подключения к сетям X.25 могут через существующую телефонную систему, ISDN и выделенные линии. Поскольку доступ настолько прост, он сравнительно недорог. X.25 также доступны по всему миру. В странах с небольшим количеством цифровых телекоммуникаций инфраструктуры, X.25 может быть лучшей доступной технологией WAN.
Недостатки
Несмотря на широкое распространение, X.25 работает медленно по сравнению с более новыми технологиями. Процесс проверки каждого пакета на наличие ошибок в каждом узле ограничивает данные ставки трансфера. X.25 также использует пакеты переменного размера, что может задержки в промежуточных узлах. Кроме того, многие люди подключаются к X.25. сетях через модемы, которые ограничивают скорость передачи данных от 9,6 кбит/с до 56 кбит/с. Хотя X.25, вероятно, останется широко используемым для некоторых время, более новые, более быстрые стандарты уже заменяют его.
Ретрансляция кадров
Frame relay, как и X.25, является технологией WAN. Одобрено ANSI и ITU, ретрансляция кадров работает на канальном уровне (второй уровень) модели OSI, обеспечение скорости передачи данных от 56 кбит/с до 1,544 Мбит/с.
Отличительные характеристики
Frame relay — это спецификация интерфейса для подключения локальных сетей через общедоступные сети. сети с коммутацией пакетов. Этот стандарт можно рассматривать как упрощенный версия X.25, предназначенная для использования преимуществ цифровой среды передачи.
Услуги ретрансляции кадров обычно предоставляются операторами связи. Клиенты устанавливают маршрутизатор и арендуют линию (часто Т1 или дробную Т1). линии) для обеспечения постоянной связи с сайта заказчика на сеть оператора связи. Это соединение включает ретрансляцию кадров использовать постоянные виртуальные каналы (PVC), которые являются предопределенными сетевыми пути между двумя локациями.
При использовании Frame Relay маршрутизатор инкапсулирует (или кадрирует) сетевой уровень. пакеты, такие как пакеты IP и IPX, непосредственно в протокол уровня канала передачи данных и отправляет их в сеть с коммутацией пакетов. Как и X.25, ретрансляция кадров использует кадры переменного размера, но устраняет необходимость проверки ошибок в сетях X. 25. Коммутатор Frame Relay просто считывает заголовок и пересылает пакет, возможно, даже не полностью получив кадр перед пересылкой Это. Интеллектуальные конечные станции должны идентифицировать отсутствующие или поврежденные кадры. и запросить повторную передачу.
Рис. 33. Ретрансляция кадров — это технология глобальной сети который позволяет компаниям подключать локальные сети через оператора связи сеть. Служба подключения к внутренней сети AT&T WorldNet в настоящее время использует этот технологии.
Преимущества
Frame relay предлагает несколько преимуществ по сравнению с X.25. Самое главное, рама реле быстрее, чем X.25. Frame Relay использует PVC по выделенным линиям, а не чем модемное соединение. В отличие от модемных соединений, PVC передают и получают данные немедленно, исключая настройку вызова и квитирование связи, которые модемы должен выполнять. Кроме того, как упоминалось выше, Frame Relay не требует проверка ошибок и управление потоком на коммутаторах, уменьшая накладные расходы и оставляя больше пропускной способности для передачи данных. Также, хотя и не так распространено как и X.25, ретрансляция кадров является общепринятым стандартом во многих странах. Наконец, кадр реле дешевле, чем другие технологии WAN, потому что оно обеспечивает полоса пропускания по запросу, а не выделение полосы пропускания независимо от того, передаются ли данные. передается или нет.
Хотя Frame Relay довольно сложно внедрить, реселлеры с добавленной стоимостью и некоторые телефонные компании помогут клиентам определить их нуждается и поможет установить технологию.
Недостатки
Хотя Frame Relay быстрее, чем X.25, его скорость ограничена, потому что он использует кадры переменного размера, что может вызвать задержки на коммутаторах путь кадра. В результате Frame Relay не может поддерживать приложения которые требуют малой задержки, например видео в реальном времени.
Кроме того, Frame Relay сложнее реализовать, чем X.25. Клиенты необходимо заключить договор на обслуживание с телефонной компанией, арендовать линию, и установить его. Они также должны приобрести и установить совместимое с Frame Relay маршрутизатор.
Асинхронный режим передачи
Режим асинхронной передачи — это технология как локальной, так и глобальной сети. это обычно реализуется как магистральная технология. Точные отношения уровней ATM к модели OSI в настоящее время не определено, хотя ATM Эмуляция LAN работает на канальном уровне (второй уровень).
ATM чрезвычайно масштабируем; скорость передачи данных от 25 Мбит/с до 2,4 гигабит в секунду (Гбит/с). Этот широкий диапазон скоростей передачи данных отражает различные способы использования банкоматов. Скорость 25 Мбит/с — это новое предложение, предназначенное для среды рабочего стола. В магистралях LAN, ATM обеспечивает скорость передачи данных 100 Мбит/с и 155 Мбит/с. На высоте В конце концов, реализации WAN, использующие ATM и SONET вместе, достигли данных скорость передачи 2,4 Гбит/с. (Для получения дополнительной информации о SONET см. «Синхронная оптическая сеть» далее в этом учебнике. )
Отличительные характеристики
ATM — это технология ретрансляции ячеек, что означает использование стандартных пакеты, называемые ячейками. Размер ячейки ATM составляет 53 байта.
В реализации локальной сети ATM функционирует на уровне канала передачи данных. подуровень управления доступом. Он дополнительно делит подуровень MAC на три уровни: эмуляция LAN, уровень адаптации ATM (AAL) и ATM. Эмуляция локальной сети позволяет интегрировать банкоматы с сетями Ethernet и Token Ring без изменение существующих протоколов Ethernet или Token Ring.
В смешанной сети аппаратное обеспечение эмуляции LAN находится между или сегмент Token-Ring и часть сети ATM. Он использует три уровни, упомянутые выше, для преобразования пакетов, движущихся к сегменту ATM в ячейки и собирать ячейки, движущиеся к Ethernet или Token Ring сегментировать на пакеты. AAL и ATM помещают данные в ячейки стандартного размера. В В большинстве ситуаций сетевых вычислений ATM Adaptation Layer 5 разбивает пакеты в 48-байтовые блоки, которые затем передаются на уровень ATM, где пятибайтовые заголовок присоединяется, чтобы сформировать полную 53-байтовую ячейку.
Преимущества
Многие считают, что ATM станет отраслевым стандартом передачи данных. технологии для локальных и глобальных сетей. Масштабируемость, о которой говорилось выше, кажется быть безграничным. Скорость передачи данных достигла гигабитного диапазона и все еще растут.
Одной из причин такой скорости ATM является использование ячеек. Поскольку клетки являются сети банкоматов стандартного размера обрабатывают данные предсказуемым и эффективным образом. у выключателей. Ячейки стандартного размера и широкополосные среды, такие как оптоволокно. Кабель также позволяет банкоматам поддерживать передачу голоса, видео и данных в режиме реального времени.
ATM также обеспечивает гибкость среды передачи. Целых 22 Спецификации ATM существуют для таких сред, как неэкранированная витая пара, витая пара и оптоволоконный кабель. (ATM обычно реализуется с оптоволоконный кабель.)
Несмотря на то, что банкомат рассматривается как технология будущего, в настоящее время он может интегрироваться с сетями Ethernet и Token Ring за счет использования LAN Эмуляция.
Недостатки 903:00 Стандарты
ATM все еще развиваются. Отсутствие отраслевых стандартов, совместимость между оборудованием разных производителей не гарантируется. Более того, ATM дороже, чем другие технологии высокоскоростных локальных сетей. Расходы мешает многим компаниям перенести банкоматы на настольные компьютеры.
Цифровая сеть с интегрированными услугами
Цифровая сеть с интеграцией служб — это набор протоколов, определенных CCITT для интеграции данных, голоса и видеосигналов в цифровой телефон линии. Он функционирует на физическом, канальном, сетевом и транспортном уровнях. уровни (уровни с первого по четвертый) модели OSI. ISDN предлагает передачу данных скорости от 128 кбит/с до 1,544 Мбит/с или 2,048 Мбит/с, в зависимости в стране, где она реализуется.
Отличительные характеристики
ISDN обеспечивает сквозное цифровое соединение по телефонным линиям. Несмотря на то что многие телефонные сети почти полностью цифровые, местная связь, которая соединяет дом или офис с сетью телефонной компании: Большинство местные петли посылают аналоговые, а не цифровые сигналы. ISDN заменяет местный аналоговая сигнализация с цифровой сигнализацией, обеспечивающая сквозную цифровую связь.
ISDN предлагает интерфейс базовой скорости (BRI) для частных лиц или небольших филиалов офисы и интерфейс первичной скорости (PRI) для крупных компаний.
BRI использует два однонаправленных или B-канала (обеспечивающих скорость 64 кбит/с каждый) для передачи и получать данные и один дельта, или D, канал для установки и управления вызовом.
PRI — это то же самое, что и линия T1. Линия T1 в Соединенных Штатах состоит из 23 каналов B и одного канала D, что обеспечивает общую скорость передачи данных 1,544 Мбит/с. Линия T1 в Европе состоит из 30 каналов B и одного Канал D, обеспечивающий суммарную скорость передачи данных 2,048 Мбит/с. дробный T1 использует только некоторые каналы B в линии T1 (и, таким образом, предлагает некоторые часть общей скорости передачи данных T1).
ISDN требует наличия у заказчика специального оборудования, в том числе цифровая телефонная линия и сетевое оконечное устройство (NT-1). NT-1 преобразует полоса пропускания поступает по линии в каналы B и D и помогает телефонная компания с диагностическим тестированием. NT-1 также обеспечивает связь для оконечного оборудования, такого как телефоны ISDN и компьютеры, интерфейс ISDN. Кроме того, в NT-1 предусмотрен терминальный адаптер (ТА) оборудование для подключения оборудования, несовместимого с ISDN. ТА оборудование обеспечивает промежуточную точку подключения: такое оборудование имеет интерфейс ISDN, для подключения к NT-1, а не-ISDN интерфейс, для подключения к оборудование, не относящееся к ISDN.
Преимущества
ISDN увеличивает скорость и расширяет возможности передачи данных, особенно для тех, кто в настоящее время использует аналоговые модемы для удаленного подключения к офису или для доступа в Интернет. Он предлагает более быструю настройку вызова и более быструю передачу данных. ставки трансфера. Скорость передачи приемлема для передачи голоса, данные, ограниченное видео, факс и изображения. ISDN также можно использовать для ограниченного Связь между локальными сетями.
С помощью ISDN вы можете одновременно передавать голос и данные: Пользователь ISDN может одновременно разговаривать по телефону и загружать файл данных к своему компьютеру по той же телефонной линии. Например, один Конфигурация BRI ISDN позволяет пользователям использовать два канала B (128 кбит/с) для данных и часть D канала для телефонного разговора.
Недостатки
Несмотря на широкое распространение в Австралии, Японии и Западной Европе, ISDN доступен только в 50 процентах Соединенных Штатов. В настоящее время телефон компании работают над тем, чтобы сделать его доступным на всей территории Соединенных Штатов.
Принятие ISDN в США идет медленно по нескольким причинам. Во-первых, чтобы понимать ISDN достаточно хорошо, чтобы даже заказывать услуги, требуется усилие. Кроме того, конфигурация может быть затруднена. Кроме того, ЦСИС отсутствуют стандарты, обеспечивающие интероперабельность. В результате клиенты должны быть осторожны при покупке оборудования, совместимого с местными оборудование телефонной компании. Другая проблема заключается в том, что не все телефонные компании предлагают одни и те же услуги, поэтому клиенты должны убедиться, что услуги, которые они потребности доступны в их районе. Наконец, чтобы в полной мере воспользоваться преимуществами ISDN, клиенты должны общаться с другими, у которых также есть ISDN.
Синхронная оптическая сеть
Синхронная оптическая сеть, также известная в некоторых странах как синхронная Цифровая иерархия — это технология WAN, работающая на физическом уровне. (первый уровень) модели OSI. Телекоммуникационные компании внедряют SONET в некоторых из их сетей: типичный бизнес не реализовал бы этот стандарт в своей сети. SONET был принят ANSI и рекомендован МСЭ. В нем указан ряд скоростей передачи данных от 51,8 Мбит/с до 2,48 Гбит/с.
Отличительные характеристики
SONET определяет оптоволоконный стандарт для высокоскоростного цифрового трафика. Этот стандарт обеспечивает гибкость для передачи многих цифровых сигналов. с разной мощностью.
Передача данных иногда бывает затруднена, потому что цифровая сигнализация ставки могут варьироваться. Например, в Соединенных Штатах линия T1 обеспечивает 1,544 Мбит/с; в Европе линия T1 (иногда называемая линией E1) обеспечивает 2,048 Мбит/с. SONET решает такие проблемы, определяя, как переключатели и мультиплексоры координировать связь по линиям с разной скоростью, включая определение скорость передачи данных и формат кадра.
SONET определяет ряд уровней оптической несущей (OC). Каждый уровень определяет оптический сигнал и соответствующий электрический сигнал, называемый синхронным Транспортный сигнал (СТС). Базовый уровень — OC-1/STS-1 или 51,84 Мбит/с. Каждый скорость уровня кратна 51,84 Мбит/с. В таблице ниже показан ОС уровни и соответствующие скорости передачи данных, которые определяет SONET.
Уровень ОС Скорость передачи данных ОС-1 51,8 Мбит/с ОС-3 155,5 Мбит/с ОС-9 466,5 Мбит/с ОС-12 622,0 Мбит/с ОС-18 933,1 Мбит/с ОС-24 1,24 Гбит/с ОС-36 1,86 Гбит/с ОС-48 2,48 Гбит/с SONET также обеспечивает легкий доступ для низкоскоростных сигналов, таких как DS-0 (64 кбит/с) и DS-1 (1,544 Мбит/с), назначив их сигналам sub-STS-1. называются виртуальными притоками.
Преимущества
Стандарт SONET определяет скорость передачи данных и формат кадра, могут использовать все поставщики и телефонные компании во всем мире, создавая потенциал глобального сетевого взаимодействия. SONET также включает возможности управления для оборудования телефонной компании. Технологии сотовой ретрансляции, такие как Switched Службы мультимегабитных данных и ATM работают поверх SONET, что делает SONET ожидаемая основа для будущих услуг широкополосной связи.
Недостатки
Некоторые телефонные компании в настоящее время используют SONET в своих сетях, но они еще не предлагают его населению на платной основе. Пока не ваша компания является крупной корпорацией в мегаполисе, вы, вероятно, не может получить выделенный сервис SONET. Кроме того, в некоторых странах еще нет цифровая оптоволоконная телекоммуникационная инфраструктура, что означает, что они не может воспользоваться преимуществами SONET.
Приор Индекс Следующий
Эта страница поддерживается: Майкл П. Харрис viking.delmar.edu
Последнее обновление: 19 апр.[email protected]
Авторские права © 1999
2.3: 100 Мбит/с (быстрый) Ethernet
- Последнее обновление
- Сохранить как PDF
- Идентификатор страницы
- 11090
- Питер Ларс Дордал
- Чикагский университет Лойолы
Classic Ethernet со скоростью 10 Мбит/с довольно медленный по современным стандартам, поэтому к 1995 году IEEE создала стандарты для Ethernet, работающие на скорости 100 Мбит/с. Ethernet на этой скорости широко известен как Fast Ethernet ; это название используется даже сегодня, поскольку «Fast» Ethernet вытесняется Gigabit Ethernet (ниже). Безусловно, самая популярная форма 100 Мбит/с Ethernet официально известна как 100BASE-TX; он работает по витой паре.
В предыдущем анализе Ethernet 10 Мбит/с пропускная способность, минимальный размер пакета и максимальный диаметр сети были взаимосвязаны, чтобы отправитель всегда мог обнаружить коллизии. Увеличение скорости означает, что по крайней мере одно из других ограничений также должно быть масштабировано. Например, если бы физический диаметр сети оставался прежним при переходе на 100 Мбит/с, то время прохождения сигнала Fast-Ethernet было бы таким же в микросекундах, но было бы в 10 раз больше, измеряемое в битах; это может означать минимальный размер пакета 640 байтов вместо 64 байтов. (На самом деле минимальный размер пакета может быть несколько меньше, отчасти потому, что «сигнал помехи» не должен становиться длиннее, а отчасти потому, что некоторые числа в приведенном выше бюджете задержки 10 Мбит/с были больше, чем необходимо, но все равно быть достаточно большим, чтобы значительная часть пропускной способности использовалась для заполнения. ) Разработчики Fast Ethernet считали, что такой большой минимальный размер пакета нецелесообразен.
Однако Fast Ethernet был разработан в то время (~1995 г.), когда надежные коммутаторы (ниже) были широко доступны; приведенная выше цитата для 2 Ethernet из [MB76] устарела. Большие «виртуальные» сети Ethernet могут быть сформированы путем соединения небольших физических сетей Ethernet с коммутаторами, что фактически устраняет необходимость в поддержке физических сетей Ethernet большого диаметра. Поэтому вместо увеличения минимального размера пакета было принято решение обеспечить обнаружение коллизий за счет уменьшения диаметра сети. Выбранный диаметр сети составил немногим более 400 метров с уменьшением из-за наличия хабов. При скорости 2,3 м/бит 400 м — это 174 бита, а туда и обратно — 350 бит. Время интервала (и минимальный размер пакета) по-прежнему составляет 512 бит (теперь 5,12 мкс), что достаточно для обеспечения обнаружения коллизий.
Однако этот 400-метровый диаметр может ввести в заблуждение: конкретный стандарт 100BASE-TX, в котором используется так называемая витая пара категории 5 (или выше), ограничивает длину любого отдельного сегмента кабеля до 100 метров. Максимальный диаметр сети 100BASE-TX с учетом концентраторов составляет чуть более 200 метров. 400-метровое расстояние применяется к 100BASE-FX на основе оптоволокна в полудуплексном режиме, но это не является распространенным явлением.
Ограничение диаметра сети 100BASE-TX в 200 метров может показаться небольшим; во многих случаях он представляет собой один концентратор с несколькими отходящими от него 100-метровыми кабельными сегментами. На практике, однако, такие «звездные» конфигурации можно легко соединить с переключает . Как мы увидим ниже в разделе 2.4 Коммутаторы Ethernet, коммутаторы делят Ethernet на отдельные «домены коллизий»; правила сетевого диаметра применяются к каждому домену отдельно, но не ко всему агрегированному. В полностью коммутируемой (то есть без концентраторов) локальной сети 100BASE-TX каждый домен коллизий представляет собой просто один канал витой пары с максимальной длиной 100 метров.
Fast Ethernet также представил концепцию полнодуплексного Ethernet : можно было использовать две витые пары, по одной для каждого направления. Полнодуплексный Ethernet ограничен путями, не включающими концентраторы, то есть одиночными станция-станция ссылки, где станция является либо хостом, либо коммутатором. Поскольку у такого канала есть только два потенциальных отправителя, и у каждого отправителя есть собственная линия передачи, полнодуплексный Ethernet полностью свободен от коллизий .
Fast Ethernet (по крайней мере, форма 100BASE-TX) использует кодировку 4B/5B, описанную в 4.1.4 4B/5B. Это означает, что электронике приходится обрабатывать 125 Мбит/с по сравнению с 200 Мбит/с, если бы по-прежнему использовалось манчестерское кодирование.
Fast Ethernet 100BASE-TX не особо поддерживает соединения между зданиями из-за ограничения максимальной длины кабеля. Тем не менее, волоконно-оптические линии «точка-точка» здесь являются эффективной альтернативой при условии, что во избежание коллизий используется полный дуплекс. Выше мы упоминали, что коаксиальный стандарт 100BASE-FX допускал максимальную полудуплексную длину 400 метров, но 100BASE-FX гораздо чаще использует полный дуплекс, где максимальная длина кабеля достигает 2000 метров.
Эта страница под заголовком 2.3: 100 Мбит/с (Fast) Ethernet распространяется под лицензией CC BY-NC-ND и была создана, изменена и/или курирована Питером Ларсом Дордалом.
- Наверх
- Была ли эта статья полезной?
- Тип изделия
- Раздел или страница
- Автор
- Питер Ларс Дордал
- Лицензия
- CC BY-NC-ND
- Теги
Глоссарий Ethernet
# А Б С Д Е Ж Г Н я я К Л М Н О Р В Р С Т У В Вт Х Д З |
НОМЕРА
4B/5B
Схема блочного кодирования, используемая для отправки данных Fast Ethernet. В этом сигнале
схема кодирования, 4 бита данных превращаются в 5-битные кодовые символы для
передача через мультимедийную систему.
4D/PAM5 (он же PAM-5)
Схема кодирования, используемая для 1000BASE-T по четырем каналам витой пары и имеющая высокую степень использования полосы пропускания. Он использует четыре уровня сигнализации для данных и один уровень для прямой коррекции ошибок.
10BASE-T
Система Ethernet 10 Мбит/с на основе манчестерского кодирования передаваемого сигнала
по кабелю витой пары категории 3 или выше.
10BASE-FL
Популярное оптоволоконное решение со скоростью передачи данных 10 Мбит/с, заменяющее старый FIRL
реализация с использованием оптоволоконной технологии 850 нм.
100BASE-FX
Система Fast Ethernet 100 Мбит/с на основе кодирования передаваемого сигнала 4B/5B
по оптоволоконному кабелю с использованием оптоволоконной технологии 1300 нм.
100BASE-SX
Волоконно-оптическая технология 850 нм с поддержкой автосогласования. 100BASE-SX
устройства могут обмениваться данными с устройствами 10BASE-FL на скорости 10 Мбит/с и другими
Устройства 100BASE-SX со скоростью 100 Мбит/с.
100BASE-TX
Система Fast Ethernet 100 Мбит/с на основе кодирования передаваемого сигнала 4B/5B
по двум медным парам.
100BASE-X
Термин, используемый для обозначения любой мультимедийной системы Fast Ethernet, основанной на
Блочное кодирование 4B/5B. Включает мультимедийные системы 100BASE-TX и 100BASE-FX.
1000BASE-T
Стандарт связи Ethernet со скоростью 1000 Мбит/с по UTP категории 5.
802.3
Рабочая группа IEEE 802.3, разрабатывающая стандарты для локальных сетей на основе Ethernet.
A
Аналоговые данные
Непрерывные и гладкие данные, не ограниченные дискретными значениями.
Протокол разрешения адресов (ARP)
Протокол TCP/IP для получения физического адреса (MAC) узла, когда
Интернет-адрес известен.
Апплет
Компьютерная программа для создания активного веб-документа, обычно написанная на Java.
Уровень приложений (уровень 7 в модели OSI)
Это самый высокий уровень OSI, на котором интерфейсы сетевого программного обеспечения
с оператором-человеком и использует базовые протоколы для установления
связи. Примеры включают веб-браузер, приложение электронной почты, Telnet и
приложение системы управления зданием.
Интерфейс прикладного программирования (API)
Информация, используемая программистами для написания клиент-серверных программ.
Асинхронная передача
Передача данных со стартовыми/стоповыми битами и переменным временным интервалом между блоками данных.
AUI
Интерфейс навесного устройства. 15-контактный сигнальный интерфейс, определенный в
оригинальный стандарт Ethernet, который передает сигналы между станцией и
внешний трансивер.
Аутентификация
Проверка личности отправителя сообщения — обычно с имя пользователя и пароль .
Автосогласование
Стандартный протокол Ethernet, позволяющий устройствам на любом конце канала
рекламировать и договариваться о режимах работы, таких как скорость,
или полнодуплексный режим и полнодуплексное управление потоком.
Auto-MDIX (Auto-Crossover)
Протокол, позволяющий двум Ethernet-устройствам согласовывать использование
Пары кабелей Ethernet TX и RX, поэтому два устройства Ethernet могут подключаться независимо от того,
с помощью перекрестного кабеля или прямого кабеля.
B
Магистраль
Сеть, объединяющая более мелкие сети.
Пропускная способность
Максимальная пропускная способность сетевого канала. Обычно выражается в битах на
секунда (бит/с). Каналы Ethernet имеют пропускную способность 10, 100 или 1000 Мбит/с.
Бод
Единица скорости передачи сигналов, представляющая количество дискретных сигналов
событий в секунду и, в зависимости от кодировки, может отличаться от
битрейт.
Оптимальная доставка
В IP — механизм передачи, который не гарантирует доставку сообщения.
Бит
Двоичная цифра. Наименьшая единица данных, ноль или единица.
Битрейт
Количество битов, которое может быть отправлено в секунду. Обычно описывается в
единиц кбит/с или Мбит/с и часто называется скоростью передачи данных.
Блочное кодирование
Система, в которой биты данных кодируются как биты кода для обеспечения синхронизации
и обнаружение ошибок — используется в Fast Ethernet и Gigabit Ethernet.
Блокировка
Состояние, при котором коммутационная сеть работает на полную мощность и
не может принять больше входных данных.
Блокирующий порт
В STP и RSTP — порт коммутатора, который не пересылает кадры.
Мост
Устройство с возможностями фильтрации и пересылки, соединяющее два или более
сети на канальном уровне.
Широковещательная рассылка
Передача, инициированная одной станцией и отправленная всем станциям в сети.
Браузер
Приложение, отображающее веб-документ, обычно с помощью других
Интернет-услуги.
Шина
Общее соединение для нескольких устройств через кабель или объединительную плату.
Байт
Единица цифровой информации — обычно 8 бит. Первоначально нужные биты
для кодирования текстового символа. Исторически сложилось так, что он зависел от аппаратного обеспечения без стандартного размера.
Термин октет (8 бит) возник из-за неоднозначности размера байта.
C
Кабельный модем
Устройство, объединяющее функции коммутатора и модема для предоставления широкополосного доступа в Интернет
по коаксиальному кабелю в локальную сеть.
Кэш
Небольшая и быстрая память для хранения обрабатываемых данных.
Категория 5
Кабель с витой парой, характеристики которого подходят для всех сред Ethernet с витой парой
систем, включая 10BASE-T, 100BASE-TX и 1000BASE-T. Категория 5 и
Кабели категории 5e являются предпочтительными типами кабелей для структурных кабельных систем.
Категория 5е
Усовершенствованная версия кабеля Категории 5, разработанная для улучшения некоторых
характеристики кабеля, важные для работы Gigabit Ethernet. это
рекомендуется, чтобы все новые структурированные кабельные системы основывались на категории
кабель 5е; однако этот кабель может быть не лучшим для использования в промышленных условиях.
установки из-за шумочувствительности.
Канал
Путь связи.
Контрольная сумма
Значение обнаружения ошибки, полученное из суммы битового потока.
Коммутация каналов
Использование выделенного пути для установления электрического соединения между станциями.
Оболочка
Стекло или пластмасса, окружающая сердцевину оптического волокна.
Клиент
Компьютер или приложение, которое получает услуги от другого компьютера,
позвонил на сервер.
Процесс клиента
Локальный программный процесс, запрашивающий обслуживание у удаленного приложения.
Модель клиент-сервер
Модель связи, в которой клиентская программа запрашивает обслуживание у сервера.
Столкновение
Результат двух или более одновременных передач на общем
сигнальный канал, такой как полудуплексный Ethernet или общий Ethernet.
Домен коллизий
Набор всех станций, подключенных к сети, где точное обнаружение
может произойти столкновение. Домен коллизий заканчивается на порту коммутатора.
Сердцевина
Стеклянная (или реже пластиковая) сердцевина оптического волокна.
CRC
Проверка циклическим избыточным кодом. Метод проверки ошибок, используемый для обеспечения
достоверность полученных данных.
Перекрестный кабель
Патч-кабель с витой парой, смонтированный таким образом, чтобы направлять сигналы передачи от одного
часть оборудования к приемному порту другой части оборудования, и
наоборот. Это обеспечивает связь между двумя одноранговыми устройствами. Противоположный
перекрестного кабеля является прямым кабелем.
Перекрёстные помехи
Шум в линии, вызванный сигналами от другой близлежащей (обычно параллельной) линии.
CSMA/CD
Множественный доступ с контролем несущей/обнаружение коллизий. Контроль доступа к среде
(MAC) Протокол, используемый в Ethernet.
D
Дейтаграмма
При коммутации пакетов — основная единица данных, доставка которой не гарантируется.
Он содержит заголовок (адреса источника и получателя и поле типа).
и данные . См. Протокол пользовательских дейтаграмм (UDP).
Канальный уровень (уровень 2 модели OSI)
Обеспечивает связь между сетевым и физическим уровнями, используя группы данных, называемые кадров . Также известный как Link Layer , он разделен на подуровни для
Управление доступом к среде (MAC) и управление логическим каналом (LLC)
DCE (оборудование для передачи данных)
Любое оборудование, передающее данные между терминальным оборудованием (DTE). DCE являются
не считаются конечными устройствами или станциями.
DHCP
См. Протокол динамической конфигурации хоста.
DiffServ (дифференцированные услуги)
Метод QoS третьего уровня, описанный в RFC 2474 и 2475. Он использует 8-битный Поле ToS в кадре IP.
Цифровые данные
Данные, представленные дискретными значениями или условиями.
Цифровая абонентская линия (DSL)
Технология, использующая устаревшие телекоммуникационные сети для достижения высокой скорости
доставка данных.
Десятичная запись с точками
Версия IP-адреса, которую легче читать людям. Каждый байт преобразуется
до десятичного эквивалента, затем отделенного от своего соседа точкой.
Скачать
Для передачи данных с удаленного сайта на локальный или с сервера на клиент.
DNS-сервер
Компьютер, преобразующий удобные для пользователя имена в соответствующие IP-адреса
которые идентифицируют компьютерные системы или ресурсы в сети или в Интернете.
DTE
Терминальное оборудование для передачи данных. Любая единица оборудования, на которой осуществляется связь
путь начинается или заканчивается. Станция (компьютер или хост) в сети,
способный инициировать или получать данные.
Протокол динамической конфигурации хоста (DHCP)
Протокол, который позволяет серверу автоматически назначать IP-адрес
абонентское устройство.
E
Электромагнитные помехи (EMI)
Также называется радиопомехой (RFI). Электромагнитная энергия
(обычно из внешнего источника), что нарушает свойства обработки данных
пострадавшего оборудования. Источник может быть искусственным (например, электрическим
оборудования) или естественным (например, излучением Солнца).
Инкапсуляция
Помещение сообщения более низкого протокола в поле данных более высокого протокола для
использовать расширенные транспортные возможности более высокого протокола.
Кодирование
Средство объединения информации часов и данных в самосинхронизирующийся
поток сигналов.
Обнаружение ошибок
Метод обнаружения ошибок в полученных данных путем проверки циклической избыточности
проверки (CRC) или контрольная сумма.
Ethernet
Популярная технология локальных сетей, впервые стандартизированная DEC, Intel и Xerox (или DIX).
и позже стандартизирован комитетом IEEE 802.3. Он действует на
физический уровень и уровень канала передачи данных модели OSI
F
Fast Ethernet
Версия Ethernet, работающая на скорости 100 Мбит/с. Хотя 100 Мбит/с
больше не самая высокая скорость передачи данных, этот термин все еще используется.
Импульс быстрой связи
Импульс связи, который кодирует информацию, используемую в протоколе автоматического согласования.
Импульсы быстрой линии связи состоят из пакетов обычных импульсов линии связи, используемых в 10BASE-T.
Волоконно-оптический кабель
Кабель со стеклянной или пластиковой нитью, передающий цифровые сигналы
в виде световых импульсов с длиной волны 850 нм (10BASE-FL и
100BASE-SX) или 1300 нм (100BASE-FX).
Стандарты взаимозаменяемости волоконно-оптических разъемов (FOCIS)
Набор стандартов Ассоциации телекоммуникационной отрасли, обеспечивающий надлежащее
стыковка оптоволоконных разъемов. Документы FOCIS относятся к серии TIA/EIA-604-XX .
Брандмауэр
Микропрограмма безопасности (обычно в маршрутизаторе) для защиты одной сети от другой
— обычно отделяющий локальную сеть от Интернета.
Управление потоком
Процесс управления передачей данных у отправителя во избежание
переполнение буферов и потеря данных на приемнике.
FIRL
Волоконно-оптическая линия связи между ретрансляторами. Ранняя версия оптоволоконной линии связи
сегмент. FOIRL был заменен на 10BASE-FL.
Переадресация
Процесс перемещения кадров с одного порта на другой в коммутационном концентраторе.
Фрейм
Основная единица передачи на канальном уровне модели OSI.
Полнодуплексный режим
Метод связи, который позволяет одновременную передачу и прием данных.
G
Шлюз
Устройство, которое обменивается данными между двумя сетями, использующими разные протоколы связи.
Gigabit Ethernet (он же GbE или 1 GigE)
Версия Ethernet, работающая на скорости 1000 Мбит/с.
H
Работа в полудуплексном режиме
Метод связи, при котором могут осуществляться передача и прием
в любом направлении, но не одновременно.
Хост (узел)
Станция в сети.
Концентратор
DCE с тремя или более портами в центре сети с топологией звезды.
Концентраторы обычно можно каскадировать с помощью соединения концентратор-концентратор. Часто
это имя используется для обозначения повторяющегося концентратора.
Гипертекст
Текст, который переносит фокус приложения на другие документы через гиперссылки.
Язык гипертекстовой разметки (HTML)
Компьютерный язык, определяющий содержимое и формат веб-документа.
Протокол передачи гипертекста (HTTP)
Служба приложения для получения веб-документа.
I
IEEE
Институт инженеров по электротехнике и электронике. Профессиональная организация
и орган стандартов.
IGMP Snooping
Способность коммутатора отслеживать многоадресный протокол группы Интернета
(IGMP), чтобы узнать членство в группе IP Multicast для
целью ограничения многоадресной передачи только теми портами, которые
запросили их.
См. руководство по отслеживанию IGMP
Интерфейс
Средство связи между компонентами или технологиями, включая
оборудование (например, видеокарта) или программное обеспечение (например, браузер) или и то, и другое.
Интернет
Всемирная совокупность сетей на основе использования сети TCP/IP
протоколы. Наиболее распространенный пример межсетевого соединения .
Интернет-протокол (IP)
Протокол сетевого уровня в наборе протоколов TCP/IP, обеспечивающий
негарантированный (без установления соединения) обмен данными в сетях с коммутацией пакетов.
Набор протоколов Интернета
Набор протоколов, используемых для обмена сообщениями в Интернете. Два основных
протоколами являются TCP (протокол управления передачей) и IP (протокол Интернета).
Обычно он называется TCP/IP, но включает еще несколько протоколов.
Межсетевое взаимодействие
Сеть сетей, связанных с такими устройствами, как маршрутизаторы и шлюзы.
Интранет
Частная сеть, использующая набор протоколов TCP/IP.
Интернет-провайдер
Интернет-провайдер.
J
Jabber
Акт непрерывной отправки данных. Болтливая станция — это та, чья
вышла из строя схема или логика, что привело к блокировке сетевого канала
с его непрерывными передачами.
Java
Язык программирования, используемый для создания интерактивных веб-документов.
L
LAN (локальная сеть)
Сеть с ограниченным географическим охватом, высокой скоростью передачи данных и отсутствием необходимости
для выделенных телекоммуникационных линий — в отличие от глобальных сетей (WAN), которые
обычно подключаются к Интернету.
Поздняя коллизия
Отказ сети, в котором также поступает индикация коллизии
в конце передачи кадра, чтобы автоматически обрабатываться
Протокол управления доступом к среде (MAC). Неисправная рама не может быть
обнаруживаются всеми станциями, требующими, чтобы прикладной уровень обнаруживал
и повторно передавать потерянный кадр, что приводит к значительному снижению пропускной способности.
Коммутатор уровня 3 (коммутатор L-3)
Неофициальный маркетинговый термин для устройства, которое может маршрутизировать IP-сообщения внутри
организации, но не имеет полной функциональности маршрутизатора, например
порт WAN и брандмауэр, которые не нужны для внутренней маршрутизации.
LC (Lucent Connector, также известный как «Маленький разъем»)
Волоконно-оптический разъем, напоминающий небольшой разъем SC. Оба
обычно используются симплексные и дуплексные форм-факторы. Дуплексный разъем содержит оба
каналы передачи и приема в одной сборке. Назван в честь Lucent Technologies
которая его разработала. Стандартизирован в TIA/EIA-604-10 (FOCIS 10).
Тест целостности канала
Этот тест проверяет, правильно ли подключен канал Ethernet и
что сигналы принимаются правильно. Это полезная помощь, но
не гарантирует, что ссылка полностью функциональна.
Канальный уровень
Сокращенно от Канальный уровень. Это уровень 2 в модели OSI.
Импульс канала
Тестовый импульс, передаваемый между приемопередатчиками в сегменте канала 10BASE-T во время
периоды отсутствия трафика, чтобы проверить целостность сигнала канала.
Сегмент канала
Сегмент «точка-точка», который соединяет только два устройства и «способен»
поддержки полнодуплексного режима. Обычно сокращается до Ссылка .
Локальный доступ
Использование терминала, напрямую подключенного к компьютеру или сетевому устройству, например
как переключатель. Поскольку доступ не использует путь сетевого сигнала, больше
обеспечивается безопасность связи.
М
МАК
Контроль доступа к среде. Используемый протокол, работающий на канальном уровне
для управления доступом станции к каналу связи.
MAC-адрес
Уникальный адрес, присвоенный интерфейсу станции, идентифицирующий эту станцию
в сети. В Ethernet это уникальный 48-битный адрес станции.
Он также известен как физический адрес.
Manchester Encoding
Метод кодирования сигнала, используемый всеми средами Ethernet 10 Мбит/с. Каждый бит
преобразуется в «битовый символ», который делится на старшую половину
и низкая половина. Это дает поток со скоростью 20 Мбод, хотя данные отправляются только со скоростью 10 Мбит/с.
Маска (Маска подсети)
В IP-сети с подсетями значение (общее для всех узлов подсети), которое
определяет значение префикса подсети. Затем каждый хост указывается с помощью
значение остальной части IP-адреса.
MAU
Средний навесной блок. MAU обеспечивает физическую и электрическую
интерфейс между устройством Ethernet и медиасистемой, к которой оно
подключен. Он также известен как трансивер.
MDI
Зависимый от среды интерфейс. Имя соединителя, используемого для создания
физическое и электрическое соединение между приемопередатчиком и носителем
сегмент. Например, разъем типа RJ-45 является MDI для 10BASE-T.
и 100BASE-TX.
MDI-X
Порт MDI на концентраторе или медиаконвертере, реализующий внутренний
кроссоверная функция. Это означает, что «сквозной» патч
кабель можно использовать для подключения станции к этому порту, так как требуемый
кроссовер сигнала выполняется внутри порта, а не в кабеле.
Сетка (топология)
Сетевая конфигурация, в которой каждое устройство имеет выделенный
ссылка на любое другое устройство.
MIB
Информационная база управления. MIB описывает набор управляемых объектов.
Приложение консоли управления SNMP может манипулировать объектами на
конкретному компьютеру, если служба SNMP имеет DLL агента расширения,
поддерживает МИБ. Каждый управляемый объект в MIB имеет уникальный идентификатор.
Идентификатор включает тип объекта (например, счетчик, строку,
датчик или адрес), уровень доступа к объекту (например, чтение или чтение/запись),
ограничения по размеру и информацию о диапазоне.
MII
Средний независимый интерфейс. Подобно оригинальной функции AUI,
но предназначенный для поддержки как 10, так и 100 Мбит/с, MII имеет 40-контактный
подключение к внешним трансиверам (также называемым физическими устройствами). Использовал
для подключения интерфейсов 802.3 (MAC) к различным системам физических носителей.
Медиаконвертер
Устройство, преобразующее сигналы одного типа медиа в другой.
Модем
Устройство, преобразующее цифровые и аналоговые сигналы.
Многоадресная рассылка
Передача, инициированная одной станцией и отправленная многим станциям на
сеть.
N
NAT (преобразование сетевых адресов)
Технология, позволяющая использовать частные адреса для внутренней связи и
Интернет-адреса для внешней связи.
Сеть
Система связанных узлов (хостов), которые обмениваются данными.
Сетевой уровень (уровень 3 в модели OSI)
Предоставляет технологии коммутации и маршрутизации — создание логических путей для
обмен данными между узлами. IP является наиболее распространенным протоколом и IP-адресацией.
происходит на этом слое.
NIC (карта сетевого интерфейса)
Также называется адаптером, модулем сетевого интерфейса или интерфейсной картой.
электронная схема, соединяющая компьютер (узел или хост) с сетью.
Узел (он же Хост)
Адресное сетевое устройство (например, компьютер или маршрутизатор), куда поступают данные
и выходит из сети.
Шум
Нежелательная электромагнитная энергия, ухудшающая качество сигнала.
O
OPC
Первоначально OLE для управления технологическим процессом. Связь управления процессом
стандарт для доступа к данным процесса из систем разных производителей.
OSI (Взаимодействие открытых систем)
Семиуровневая эталонная модель для сетей, разработанная Международной
Организация по стандартизации (ИСО). Он описывает блокировку
наборы сетевого оборудования и программного обеспечения, используемые для предоставления сетевых услуг.
Несмотря на то, что это хорошая модель, ее строгое соблюдение достигается редко.
OUI (уникальный идентификатор организации)
24-битное значение, присвоенное организации IEEE и используемое Ethernet
поставщиков в качестве основной части каждого уникального 48-битного адреса Ethernet. Современный
Элементу управления был присвоен OUI поставщика.
Заголовок
К данным добавлены контрольные биты.
P
Пакет
Единица данных, которой обмениваются на сетевом уровне. это сильно злоупотребляют
определения, а термины «кадр» и «пакет» часто взаимозаменяемы.
Сеть с коммутацией пакетов
Сеть, в которой обмен данными осуществляется с использованием пакетов.
PAM-5
См. 4D/PAM5.
Четность
Метод обнаружения ошибок, при котором к
данные, поэтому сумма всех 1-битов становится либо нечетной (используется в нечетной четности), либо
даже (используется в четности).
Соединительный кабель
Соединительный кабель с витой парой или оптоволоконным кабелем, используемый для соединения
между медиасегментом и сетевым интерфейсом (на станции) или
сетевой порт (на концентраторе) или для прямого подключения станций и портов концентратора
вместе.
Путь
Канал, по которому проходит сигнал.
ПАУЗА
Уникальный кадр, отправленный станциями, поддерживающими полнодуплексный режим, для указания
отправителю для замедления передачи.
PHY
Устройство физического уровня. Имя, используемое для трансивера в Fast Ethernet.
и системы Gigabit Ethernet.
Физический адрес (MAC-адрес)
Адрес устройства, используемого на канальном уровне.
Физический уровень (Уровень 1 в модели OSI)
Самый нижний из уровней OSI, преобразует физические импульсы — электрические,
свет или радио — в данные, используемые в сети, с использованием групп данных, называемых символов .
Ping (Packet InterNet Groper)
Эхо-запрос протокола управляющих сообщений Интернета (ICMP) к определенному хосту
который отвечает, возвращая эхо. Это простое и быстрое средство определения
если между исходным и целевым устройствами существует рабочий тракт сигнала.
Некоторые машины могут не отвечать, если служба Ping отключена или брандмауэр
шлюз мешает.
Кабель Plenum
Кабель с соответствующей огнестойкостью и удовлетворительно низким
характеристики дымообразования для использования в пленумах (помещениях для обработки воздуха).
Пленумы часто располагаются под полом машинного зала или над подвесными
потолки, требующие использования кабеля, рассчитанного на пленум.
Топология «точка-точка»
Сетевая система, состоящая из соединений «точка-точка». Каждая точка-точка
ссылка соединяет два и только два устройства — по одному на каждом конце. Устройства могут
быть DTE или DCE, но не более двух могут быть подключены к одному каналу.
Опрос
Процедура, при которой первичная станция запрашивает вторичную станцию, есть ли у нее
любые данные для передачи.
Порт (логический)
Число, связанное с IP-адресом для идентификации конечной точки канала TCP или UDP.
для приложения или процесса. Это позволяет различным видам деятельности использовать
один и тот же IP-адрес одновременно. Общеизвестные номера портов зарезервированы для
общие службы — например, 21 для FTP или 80 для HTML.
Порт (физический)
Точка подключения кабеля. Концентраторы повторителей и коммутационные концентраторы обычно
предоставить несколько портов для подключения устройств Ethernet.
Переадресация портов (отображение портов)
Модификация брандмауэра, позволяющая использовать IP-порт из одной сети в
другая сеть.
Зеркалирование портов
Зеркальное отображение портов позволяет порту коммутатора отслеживать пакеты от любого или всех
своих портов, чтобы можно было анализировать трафик.
См. руководство по зеркалированию портов
Защита портов
Предотвращает изучение MAC-адресов портом коммутатора. Таким образом, кадры проходят
только в том случае, если их пункты назначения указаны в поиске адреса коммутатора.
стол. Статические адреса не затрагиваются. Эта функция обычно используется
ограничить доступ устройства к сети.
PPP (протокол точка-точка)
Протокол канала передачи данных для построения прямого соединения между двумя узлами с
варианты аутентификации, шифрования и сжатия.
PPPoE (протокол двухточечной связи через Ethernet)
Протокол для инкапсуляции кадров PPP в кадры Ethernet. Используется в основном
с услугами DSL. Он описан в RFC 2516.
PPTP (протокол двухточечного туннелирования)
Метод создания VPN с использованием TCP и протокола туннелирования. Полагаясь на
PPP для безопасности, шифрование или аутентификация не указаны, но
безопасность обеспечивается стеком Windows PPTP.
Преамбула
Первые 7 байтов кадра IEEE 802.3 — с чередованием 1 и 0
которые предупреждают и синхронизируют приемник.
Уровень представления (уровень 6 в модели OSI)
При случайном обсуждении эта функция (она же синтаксический уровень) редко выделяется
из прикладного уровня. Он переводит данные из машинно-ориентированного в
удобный для человека для использования на прикладном уровне. Примером может служить
преобразование из текстового файла с кодировкой EBCDIC в файл с кодировкой ASCII.
Частная сеть
Сеть, изолированная от Интернета.
Неразборчивый режим
Режим работы, при котором устройство получает все кадры в сети независимо от
адреса их назначения. Обычно используется инструментами сетевого анализа.
Задержка распространения
Время прохождения сигнала по кабелю, сегменту сети или устройству.
Важно при расчете домена коллизий.
Протокол
Набор согласованных правил и форматов сообщений для обмена информацией
среди устройств в сети.
Q
Качество обслуживания (QoS)
Некоторые коммутаторы поддерживают QoS (в соответствии со стандартами 802.1p и 802.1Q), при этом
тегированные меры или сообщения, полученные на определенном порту, могут быть назначены
один из восьми уровней приоритета. QoS может быть важным там, где важно время
приложения могут быть повреждены задержками данных.
См. руководство по качеству обслуживания (QoS). запасной путь в случае одиночного обрыва кольца.
См. руководство по резервированию RapidRing
Rapid Spanning Tree (RSTP)
Более новая версия протокола Spanning Tree, обратно совместимая
обеспечивая более быстрое время восстановления.
RARP (протокол обратного разрешения адресов)
Протокол TCP/IP для получения интернет-адреса узла, когда
известен физический (MAC) адрес.
Ограничение скорости
Способность коммутатора ограничивать пропускную способность определенных портов
на переключателе. Используется для предотвращения использования определенными портами всего
пропускная способность.
См. руководство по ограничению скорости
Резервные кабели
Резервные (резервные) кабели, предназначенные для передачи сетевого
путь прохождения сигнала не работает. Поскольку избыточный путь создает недопустимую петлю в
Обмен сообщениями Ethernet, резервный путь должен быть деактивирован до тех пор, пока он не понадобится.
Удаленный доступ
Использование терминала, не подключенного напрямую к компьютеру или сетевому устройству
например переключатель. Поскольку доступ использует путь сетевого сигнала, меньше связи
обеспечивается безопасность.
Удаленный хост
Компьютер, к которому кто-то обращается с другого компьютера.
Повторитель
DCE физического уровня, используемый для соединения сегментов в одной сети.
Повторитель Ethernet может связывать только те сегменты Ethernet, которые все работают.
в полудуплексном режиме и с той же скоростью. Некоторые ретрансляторы предлагают медиа
конверсия тоже.
Повторяющий концентратор
Повторитель с более чем двумя портами. Это имя часто сокращают
просто «концентратор».
RJ-45
8-контактный модульный разъем, используемый в соединениях с витой парой.
Маршрут
Путь, пройденный пакетом.
Маршрутизатор
Межсетевое устройство, подключенное к двум или более сетям (или подсетям)
для пересылки пакетов из одной сети (или подсети) в другую.
S
SC (абонентский разъем)
Тип оптоволоконного разъема, используемый в системах передачи данных по оптоволокну 100BASE-FX.
Он предназначен для установки на место и автоматической установки. Это было
стандартизирован в TIA/EIA-604-3 (FOCIS 3).
Сегмент
Кабель, состоящий из одной или нескольких секций кабеля и соединенных соединений
вместе, чтобы произвести эквивалент непрерывного кабеля.
Сегмент
Разделение сообщения на несколько пакетов; обычно исполняется на
транспортный слой.
Сервер
Компьютер или приложение, предоставляющее услуги другим машинам,
позвонил клиентам.
Сеансовый уровень (уровень 5 в модели OSI)
Этот уровень редко отличается от прикладного уровня. Он координирует
соединения сеанса связи между приложениями.
Экранированная витая пара (STP)
Витая пара, обернутая в экран из фольги или сетки, защищающий от
электромагнитная интерференция. Его использование вызывает споры, поскольку он может придавать
большая устойчивость к сигналу при правильной установке, но это может снизить надежность
при неправильной установке.
Сигнал
Электронно закодированное сообщение, передаваемое от передатчика к приемнику
через канал связи, где он декодируется для последующего использования.
Отношение сигнал/шум (SNR)
Сила сигнала, деленная на шум, оба значения в децибелах.
Slot Time
Единица времени, используемая в протоколе управления доступом к среде (MAC) для
Ethernet.
SNMP (простой протокол управления сетью)
Стандарт де-факто для управления коммутаторами. Знакомство с объектами MIB
необходим для управления коммутатором с помощью программы управления SNMP. SNMP не
обязательно ограничивается сетями TCP/IP.
См. руководство по простому управлению сетью Протокол (SNMP)
Сокет (логический)
Конечная точка IP-канала — определяется комбинацией IP-адреса
и порт (который обслуживает этот конкретный канал) в единый идентификатор.
Пример: 1.2.3.4:80.
Протокол связующего дерева (STP)
Протокол управления каналом, обеспечивающий избыточность пути и предотвращающий
сетевых петель путем определения дерева, охватывающего все коммутаторы в сети.
Он переводит избыточные пути данных в резервное (заблокированное) состояние. Если путь
сбои, топология перенастраивается и связь восстанавливается
путем активации резервного пути.
ST (прямой наконечник)
Тип оптоволоконного разъема, используемый в каналах 10BASE-FL и FIRL, а также
в каналах 100BASE-TX. Охватываемая часть имеет внутреннюю втулку с прорезью.
в него, и наружное кольцо с байонетной защелкой. Внутренний рукав выровнен
с ответным ключом в гнезде, а внешнее кольцо повернуто, чтобы завершить
байонетная защелка. Он был стандартизирован в TIA/EIA-604-2 (FOCIS 2).
Топология «звезда»
Топология сети, в которой каждая станция в сети подключена
непосредственно к хабу. При наличии нескольких концентраторов топология
называется распределенная звезда .
Прямой кабель
Кабель, соединения на обоих концах которого закреплены одинаково. Использовал к
соединять неравноправные устройства, такие как концентратор, со станцией.
Станция
Уникальное адресуемое устройство в сети. Иногда его называют узлом.
Подсеть (Subnetwork)
Практика логического разделения IP-сети называется подсетью. Все
хосты в подсети имеют одинаковые значения в старших битах своих
IP-адрес — создание двух полей: общий префикс сети или маршрутизации и
остальная часть адреса, которая однозначно идентифицирует каждый хост.
Коммутационный концентратор
Коммутационный концентратор — это другое название моста; DCE, который соединяет
сегменты сети на канальном уровне. Коммутационные концентраторы обычно
расположены в центре звездообразной топологии и обеспечивают несколько портов
для подключения к сетевым станциям. Часто это имя сокращают
переключить.
Коммутируемый Ethernet
Локальная сеть Ethernet, в которой для направления
сообщение по назначению.
T
Таблица
Набор ассоциаций адрес/порт, позволяющий коммутатору или маршрутизатору
для передачи сетевого трафика в нужное место назначения.
TCP (протокол управления передачей)
Основной протокол набора протоколов Интернета.
TCP/IP (TCP/IP Suite)
Обычное случайное название для Internet Protocol Suite, названное так потому, что
его основными протоколами являются TCP (протокол управления передачей) и
IP (интернет-протокол) — хотя задействовано гораздо больше протоколов.
Терминатор
Устройство для предотвращения отражения сигнала на конце кабеля.
TELNET (терминальная сеть)
Протокол прикладного уровня, обеспечивающий интерактивное
связи с использованием виртуального терминального соединения. Полезно для удаленного входа.
Пропускная способность
Количество битов, проходящих через точку за одну секунду.
TIA-568A и TIA-568B
Два стандарта, используемые для определения штыревых разъемов RJ-45 и цветового кодирования проводов
схемы.
Топология
Физическая схема сети.
TOS (Тип службы)
Тип приоритета, использующий второй октет (поле TOS) заголовка IP-кадра.
Приоритет ToS теперь в значительной степени заменен DiffServ , но предоставляется как
Опция QoS в управляемых коммутаторах от Contemporary Controls для обслуживания устаревших
оборудование. Этот октет использовался непоследовательно на протяжении многих лет —
по-разному определяется пятью документами RFC.
Трафик
Сообщения в сети.
Приемопередатчик
Сочетание слов передатчик и приемник. Трансивер
набор электроники, которая отправляет и получает сигналы в мультимедийной системе.
Трансиверы могут быть внутренними или внешними. Иногда называется МАУ.
Транспортный уровень (уровень 4 в модели OSI)
Обеспечивает надежную передачу данных между конечными системами (хостами) с использованием ошибок
восстановление и контроль потока. TCP является наиболее распространенным протоколом.
Trunking
Два или более порта, сгруппированные вместе в один логический путь для увеличения пропускной способности
между коммутатором и сетевым узлом, когда один путь не может обрабатывать
трафик. Петли избегаются, потому что обозначены определенные пути.
Часто один канал предназначен для лавинной рассылки широковещательных сообщений и пакетов.
неизвестного назначения. Магистрали могут обеспечить резервирование критически важных устройств.
См. руководство по избыточности магистральных каналов
Кабель с витой парой
Многожильный кабель, жилы которого соединены парами, скручены и
заключены в одну куртку. Сегмент витой пары категории 5 представляет собой кабель
по 4 пары в одной куртке. Каждая пара состоит из двух изолированных
медные провода, скрученные вместе. Витая пара может быть экранирована. (STP) или неэкранированный (UTP) .
U
Одноадресная рассылка
Сообщение, отправленное только одному получателю.
Неэкранированная витая пара (UTP)
Витая пара без экрана. Хотя экранированный кабель (STP) может обеспечить большую помехоустойчивость сигнала, если неправильно установленный STP может
ухудшают надежность. Следовательно, UTP часто предпочтительнее STP.
Загрузить
Чтобы отправить локальный файл или данные на удаленный сайт или с клиента на сервер.
URL-адрес (унифицированный указатель ресурсов)
Строка символов (адрес), идентифицирующая документ (файл) в Интернете.
Протокол дейтаграмм пользователя (UDP)
IP-протокол для простой доставки данных без установления соединения (негарантированной).
V
VLAN (виртуальная локальная сеть)
LAN, которая отображает станции на основе, отличной от местоположения, например, по
отдел, тип пользователя или приложение. Управление трафиком, рабочими станциями и пропускной способностью
может быть проще с VLAN и повысить эффективность сети.
См. руководство по виртуальным локальным сетям (VLAN)
VPN (виртуальная частная сеть)
Технология создания сети, которая физически является общедоступной, но фактически частной
потому что он логически включает/исключает указанные станции (хосты).
W
WAN (глобальная сеть)
Сеть большой географической зоны, использующая арендованные телекоммуникационные линии
и имеет более низкую скорость передачи данных, чем локальные сети (LAN). Как правило,
WAN подключается к Интернету.
Веб-страница
Гипертекстовый документ, доступный для просмотра в веб-браузере.
Веб-сервер
Компьютер или устройство, обслуживающее веб-страницы. Установка серверного ПО
в компьютер или устройство и подключив его к сети, он может стать веб-
сервер. Каждый веб-сервер имеет IP-адрес и, возможно, доменное имя.
Объяснение стандартов и протоколов Ethernet
В этом руководстве подробно объясняются стандарты Ethernet и их свойства. Узнайте, что такое стандарты Ethernet и какую терминологию они используют.
Что такое стандарты Ethernet?
Стандарт Ethernet описывает свойства, функции и реализацию определенного типа носителя. Существуют различные типы СМИ. Тип носителя может обеспечивать разные скорости передачи в разных типах реализации. Стандарт Ethernet определяет конкретную реализацию определенного типа среды. Стандарты Ethernet определяются IEEE.
Терминология Ethernet
Стандарты Ethernet выражены с использованием следующей терминологии.
Скорость передачи, тип передачи и длина или тип кабеля
Давайте рассмотрим пример, чтобы понять приведенную выше терминологию. Термин ‘100BaseT’ описывает следующее: —
100 : — Число 100 указывает, что стандартная скорость передачи данных для этого типа носителя составляет 100 Мбит/с.
Base : — «Base» указывает, что носитель использует для передачи технологию основной полосы частот.
T : — Буква ‘T’ указывает на то, что в среде используется витая пара.
Ключевые моменты
- Название стандарта Ethernet состоит из трех частей. Первая часть содержит число, вторая часть содержит слово (в основном Base ), а третья часть содержит число или буквы.
- Первая часть определяет скорость передачи данных носителя.
- Вторая часть указывает на технологию или метод, используемый носителем для передачи данных. Слово «Базовый» означает тип сети, который использует только одну несущую частоту для передачи сигналов и требует, чтобы все сетевые станции совместно использовали ее.
- В третьей части указывается длина или тип кабеля, используемого средой при реализации. Например, если стандарт содержит букву T в этой части, это означает, что в стандарте используется витая пара. Или, если стандарт содержит число 5 в этой части, это означает, что стандарт может охватывать 500 метров в длину.
В следующем разделе описаны свойства и функции большинства командных стандартов Ethernet.
10Base2
Этот стандарт также известен как ThinNet . Он использует коаксиальный кабель. Он обеспечивает скорость 10 Мбит/с. Он поддерживает максимальную длину 200 метров. Этот стандарт не используется в современных сетях.
10Base5
Этот стандарт также известен как ThickNet . Он также использует коаксиальный кабель и обеспечивает скорость 10 Мбит/с. Он поддерживает максимальную длину 500 метров. Этот стандарт также не используется в современных сетях.
10BaseT
10BaseT — один из наиболее распространенных стандартов Ethernet, используемых в сетях Ethernet. Он использует кабели UTP (Cat3 или выше) и концентраторы. Концентраторы используют топологию физической звезды и топологию логической шины. Концентраторы повторяют и передают сигналы всем узлам. Из-за концентраторов сети 10BaseT работают медленно и подвержены коллизиям.
Этот стандарт также устанавливает правило, определяющее, сколько концентраторов можно использовать в сети. Это правило указывает, что между взаимодействующими рабочими станциями может быть размещено не более четырех концентраторов. Это правило гарантирует, что все станции в сети смогут обнаружить коллизию.
Из-за низкой скорости передачи данных и коллизий современные сети не используют стандарт 10BaseT.
10BaseF
10BaseF — это реализация 10BaseT по оптоволоконному кабелю. 10BaseF предлагает только 10 Мбит/с, даже несмотря на то, что оптоволоконные носители способны обеспечить гораздо более высокую скорость передачи данных. Одной из реализаций 10BaseF является подключение двух концентраторов, а также подключение концентраторов к рабочим станциям.
Из-за низкой скорости передачи данных и дороговизны кабелей стандарт 10BaseT также не используется в современных сетях.
100BaseT4
100BaseT4 был создан для модернизации сетей 10BaseT по проводке категории 3 до 100 Мбит/с без замены проводки. Используя четыре пары витой пары, две из четырех пар настроены на полудуплексную передачу (данные могут передаваться только в одном направлении за раз). Две другие пары настроены как симплексная передача, что означает, что данные все время перемещаются по паре только в одном направлении.
100BaseTX
100BaseTX также известен как Быстрый Ethernet . Он передает данные со скоростью 100 Мбит/с. Fast Ethernet работает почти так же, как 10BaseT, включая то, что он имеет топологию физической звезды с использованием логической шины. Для 100BaseTX требуется кабель UTP категории 5 или выше. Он использует две четырехпроводные пары: одну для передачи данных, а другую для приема данных.
Наиболее часто используемый стандарт Ethernet в современных сетях.
100BaseFX
100BaseFX известен как Fast Ethernet по оптоволокну . 100BaseFX работает по многомодовым оптоволоконным кабелям. Многомодовые оптоволоконные кабели используют светодиоды для передачи данных и имеют достаточную толщину, чтобы световые сигналы отражались от стенок волокна. Дисперсия сигнала ограничивает длину многомодового волокна.
1000BaseT
1000BaseT также известен как Gigabit Ethernet . Он использует кабель UTP категории 5 или выше. Он использует все четыре пары кабеля. Он использует топологию физической звезды с логической шиной. Существует также 1000BaseF, который работает по многомодовому оптоволоконному кабелю. Он поддерживает как полнодуплексный, так и полудуплексный режимы передачи данных.
10GBaseT
Этот стандарт также известен как 10 Gigabit Ethernet . Он использует кабель UTP категории 6 или более высокого класса. Он использует все четыре пары кабеля UTP. Он обеспечивает скорость 10 Гбит/с. Он работает только в полнодуплексном режиме.
Из-за высокой стоимости обычно используется в магистрали сети.
Различия между различными стандартами 802.3 Ethernet
В следующей таблице сравниваются наиболее распространенные стандарты Ethernet и их свойства.
Стандарт | Документация IEEE | Кабель | Минимальный кабель | Скорость | Максимальная дистанция |
10Base5 | 802.3 | 9992210BASE5 | 802,3 | ||
10BASE5 | 802,3 | ||||
RG-8 | 10Mbs | 500 meter | |||
10Base2 | 802.3a | Coxial | RG-58 | 10Mbps | 200 meter |
10Base-T | 802.3i | UTP | Cat 3 | 10 Mbps | 100 meters |
100BaseT/TX | 802.3u | UTP | Cat 5 | 100 Mbps | 100 meters |
100BaseFX | 802. 3u | MMF or SMF | N/A | 100 Mbps | 2 km over MMF, 10 km over SMF |
1000BaseT | 802.3ab | UTP | Cat 5 (Cat 5e or 6 preferred) | 1000 Mbps | 100 meters |
10GBaseT | 802.3an | UTP | Cat 6A | 10 Gbps | 100 meters |
100BaseT4 | 802.3u | UTP | Cat 3 | 100 Mbps | 100 meters |
1000BaseLX | 802.3z | MMF or SMF | N/A | 1000 Mbps | 550 meters Через MMF, 5 км над SMF |
1000Basesx | 802,3Z | MMF | N/A | 1000 Мбит/с | 550 -метров |
100BSECEN | 550 -метров | ||||
100BSECXECEC | 550 -метров | ||||
100BSEC.0049 | 802. |