Ethernet – самая популярная архитектура

Происхождение. Основой для современных сетей Ethernet послужила глобальная университетская сеть ALONA, разработанная в конце 60-х годов Гавайским университетом. Ключевой аспект сети – использование метода доступа CSMA/CD. В 1972 году Р. Меткалф и Д. Богс (фирма Xerox) разработали кабельную систему и схему передачи сигналов, а в 1975 году – первый продукт Ethernet. Ее первоначальная версия имела скорость передачи 2,94 Мбит/с и объединяла более 100 компьютеров кабелем длиной в 1 км. Эта сеть имела такой успех, что фирмы Xerox, IntelCorporation и DegitalEquipment разработали стандарт для сети Ethernet со скоростью передачи 10 Мбит/с. Сегодня ее рассматривают как спецификацию, описывающую метод кабельного соединения и совместного использования компьютеров и информационных систем. Спецификация Ethernet выполняет те же функции, что и физический и канальный уровень модели OSI. Эта разработка лежит в основе спецификации IEEE802.3.

Основные характеристики. Среда (кабель) является пассивной (питается от компьютера), и прекратит работу из-за физического повреждения или неправильного подключения терминатора.

Формат кадра. Данные разбиты на пакеты – кадры, которые представляют собой информационные блоки, передаваемые как единое целое. Кадр имеет длину от 64 до 1518 байт, но сама структура кадра использует только 18 байт (управляющая или служебная информация), поэтому размер блока данных 46-1500 байт. Служебная информация включает: преамбулу, которая отмечает начало кадра, адреса приемника и источника, тип идентификации протоколов сетевого уровня (IP, IPX), избыточный циклический код (CRC) для проверки ошибок –конец кадра.

Стандарты IEEE на 10 Мбит/с: 10BaseT, 10Base2, 10Base5, 10BaseFL, на 100 Мбит/с: 100BaseVG-AnyLAN, 100BaseX (Fast Ethernet). В названиях спецификаций числа впереди (10, 100) означают скорость передачи данных, Base – узкополосная передача, T — витая пара, 2 и 5 – передача на расстояние в два и пять раз превышающие 100 м, FL — оптоволоконный кабель.

10BaseT – сеть Ethernet, в которой для соединения компьютеров используется витая пара – в основном неэкранированная UTPи редко экранированная STP.Физически (по соединению) сеть — звезда, логически (по передаче сигналов) – шина. Концентратор сети – многопортовый репитер располагается в распределительной стойке здания. Компьютер подключается к концу кабеля, соединенного с концентратором, и использует две пары проводов – одну для приема, другую для передачи. Максимальная длина сегмента – 100 м. Для увеличения длины кабеля используется повторитель. Изменение конфигурации сети производится на коммутационных панелях распределительной стойки переключением шнура из одного гнезда в другое. Эти изменения не затрагивают другие сетевые устройства. Концентраторы обеспечивают соединение, как для толстого, так и для тонкого коаксиала. Посредством присоединения мини-трансивера к порту AUI платы сетевого адаптера реализуется переход от толстого коаксиала к витой паре.

10Base2 – сеть Ethernet на тонком коаксиальном кабеле (тонкий Ethernet) с максимальной длиной сегмента 185 м. Компоненты кабеля – BNC баррел-коннекторы, BNCT-коннекторы, BNC-терминаторы. T-коннектор располагается непосредственно на плате сетевого адаптера. BNC баррел-коннектор используется для соединения отрезков или сегментов кабеля с целью увеличения его общей длины. Однако их использование следует свести к минимуму из-за того, что они ухудшают сигнал. Сеть на тонком Ethernet – экономичный способ реализации сетей для небольших отделений и рабочих групп. Сеть может максимально состоять из пяти сегментов кабеля, соединенных четырьмя репитерами, но при этом только к трем сегментам могут быть подключены рабочие станции. Два сегмента остаются зарезервированными для репитеров, их называют межрепитерными связями. Такая конфигурация известна, как правило «5-4-3».

10Base5 – сеть Ethernet на толстом коаксиальном кабеле (толстый или стандартный Ethernet) с максимальной длиной сегмента 500 м. Поддерживает до 100 узлов (рабочих станций, репитеров и т.д.) на магистральный сегмент. Магистраль или магистральный сегмент – главный кабель, к которому присоединяются трансиверы с подключенными к ним рабочими станциями и репитерами. Компоненты кабельной системы – трансиверы (связь между компьютером и магистралью), кабели трансиверов (соединение трансиверов с платами сетевого адаптера), DIX-коннектор, или AUI-коннектор (расположен на кабеле трансивера), коннекторы N-серии, в том числе баррел-коннекторы, и терминаторы N-серии. Сеть может максимально состоять из пяти магистральных сегментов, соединенных четырьмя репитерами, но только к трем сегментам могут быть подключены компьютеры. Длина кабеля трансивера в расчет не принимается. Толстый Ethernetприменяется в рамках большого отдела или всего здания. В крупных сетях используется совместно толстый и тонкий Ethernet. Толстый используется в роли магистрали, а тонкий для построения ответвляющихся сегментов. Трансивер соединяется с кабелем толстого Ethernet, AUI-коннектор кабеля трансивера включается в репитер, а ответвляющиеся сегменты тонкого Ethernet соединяются с репитером. К этим сегментам уже подключаются компьютеры.

Минимальные стандартные требования спецификации архитектуры Ethernet (IEEE 802.3)

 

10Base2

10Base5

10BaseT

Топология

Шина

Шина

Звезда-шина

Тип кабеля

Тонкий коаксиальный

Толстый коаксиальный

UTP категории 3,4, 5 и STP

Соединение с платой сетевого адаптера

BNC T-коннектор

DIX-коннектор, или AUI-коннектор

Соединитель RJ-45 на концах кабеля

Расстояние, м

0,5 между компьютерами

2,5 между трансиверами, до 50 между трансивером и компьютером

до 100 между трансивером и концентратором

Длина сегмента, м

185

500

100

Максимальное число соединенных сегментов

5 (4 репитера), только к 3 подключаются компьютеры

5 (4 репитера), только к 3 подключаются компьютеры

Не определено

Максимальная общая длина сети

925

2460

Не используется

Максимальное число компьютеров на сегмент

30, а в сети — максимально 1024 компьютеров

100

1 –рабочая станция имеет собственный кабель, соединенный с концентратором, который может иметь до 12 подсоединенных компьютеров. Сеть – 1024 компьютеров

10BaseFL – сеть Ethernet на оптоволоконном кабеле с максимальной длиной сегмента 2 км.

100BaseVGAnyLAN (стандарт IEEE 802.12) — новая сетевая технология, разработанная фирмой HewlettPackard, сочетающая элементы Ethernet и TokenRing. Поддерживает каскадируемую топологию «звезда» на основе витой пары категории 3,4,5 и оптоволоконного кабеля, скорость передачи – 100 Мбит/с. Метод доступа к данным по приоритету запроса. Поддержка в концентраторе средств фильтрации персонально адресованных кадров для повышения степени конфиденциальности. Расширение сети производится за счет дочерних концентраторов, подсоединяемых к центральному родительскому концентратору. Технология требует специальных концентраторов и плат. Общая длина кабелей от концентратора до компьютеров ограничена и максимально составляет 250 м. Для преодоления этого ограничения требуется специальное оборудование и больше кабельных стоек, чем для 10BaseT.

100BaseX (Fast Ethernet)расширениестандарта Ethernet. Строится на UTP категории 5, использует метод доступа CSMA/CD и топологию звезда-шина, где все кабели подключены к концентратору. Включает три спецификации — 100BaseT4 (UTP категории 3, 4, 5 с четырьмя парами проводов), 100BaseTX (UTP или STP категории 5 с двумя парами проводов), 100BaseFX (двужильный оптоволоконный кабель).

Ethernet – использует несколько протоколов связи, в том числе TCP/IP. Его производительность можно увеличить, разделив перегруженный сегмент на два, посредством моста или маршрутизатора. РаботаетсбольшинствомпопулярныхсетевыхОС – Microsoft LAN Manager, Microsoft Windows (for Workgroups, NT Workstation, NT Server, 95), Novell NetWare, IBM LAN Server, AppleShare.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector