Reklama

Архітектура Ethernet

Ethernetархітектура мереж з розділяється середовищем і широкомовної передачею (всі вузли отримують пакет одночасно) і методом доступу CSMA / CD . Стандарт визначений документом IEEE802.3. Фізична топологія – шина для коаксіалу, зірка – для витої пари, двухточечное з’єднання – для оптоволокна. Існують наступні 10 Мбіт / с стандарти Ethernet.

10Base5Thick (товстий) Ethernet. Синоніми: ThickNet, Yellow (жовтий кабель), Standard Ethernet. Класичний варіант,введений в 60-х роках, використовує товстий коаксіальний кабель RG-8 або RG-11 з посрібленою центральної житлової таподвійний екранної опліткою. Кабель має хвильовий опір 50 Ом і мале затухання. Для підключення кожного вузла на кабель встановлюється трансивер, від якого до адаптера йде кабель-спуск довжиною до 50 м. Товстий кабель складний в монтажі, його аксесуари тепер досить дорогі (комплект, що складається з трансивера зі спуском, коштує близько $ 150). Основна перевага – висока перешкодозахищеність і напруга ізоляції трансівера. Застосовується для прокладання базових сегментів (Backbone).

 10Base2Thin (тонкий) Ethernet. Синоніми: ThinNet, CheaperNet (дешева мережа). Популярний варіант, використовуєтонкий коаксіальний кабель RG-58, що має хвильовий опір 50 Ом, середнє згасання і перешкодозахищеність. Широко застосовується для підключення станцій і прокладання базової мережі між хабами. Поки найдешевший варіант мережі.

10BaseTTwisted-pair Ethernet – на неекранованої кручений парі 3-5 категорії;

Топологія – зірка, в центрі якої знаходиться хаб, що забезпечує ряд переваг у порівнянні з шиною: до кожного вузла підходить тільки один гнучкий кабель.

Пошкодження одного променевого кабелю призводить до відмови з’єднання тільки одного вузла.

10BaseF – кілька варіантів мережі на оптоволоконному кабелі. Зазвичай використовується як двоточкова зв’язок на великі відстані. Середовище передачі – дві нитки одномодового або багатомодового оптоволокна. Оптоволоконна апаратура при основному своєму недоліку – високою ціною – має ряд переваг:

1.      нечутливість до електричних та електромагнітних перешкод;

2.      гальванічна розв’язка вузлів на будь-яке потрібне напруження;

3. обчислювана кілометрами відстань передачі без повторювачів і тисячами кілометрів – з проміжними ретрансляторами;

4.      висока ступінь конфіденційності каналів зв’язку;

5.      широкополосность каналів.

Конструктивно оптичний трансивер – FOIRL, FIRL (Fiber-Optic Inter-Repeater Link) – являє собою пристрій трохи більше сірникової коробки, що підключається безпосередньо до DIX-роз’єму AUI-адаптера. Кінцеві відрізки волоконного кабелю заводяться в спеціальні оптичні роз’єми, з’єднуючи вихід передавача Tx на одному кінці з входом приймача Rx на іншому кінці. Деякі моделі хабів вже мають порти з оптичними роз’ємами.

Можливі наступні 100 Мбіт / с версії Ethernet: 100BaseTX, 100BaseT4, 100BaseFX. Середовище передачі для 100BaseTX (найбільш поширений Fast Ethernet) – дві неекрановані виті пари (UTP) категорій 3, 4 або 5; для 100BaseT4 – чотири пари UTP категорії 5 або екрановані виті пари STP (Shielded Twisted Pair); для 100BaseFX – оптоволоконний кабель. Незважаючи на високу ціну, апаратура на 100 Мбіт / с знаходить все більш широке застосування там, де 10 Мбіт / с є вже вузьким місцем.

1Base5 – StarLAN Ethernet – старий варіант на кручений парі і 10Broad36 – мережа на широкосмуговому 75-омном коаксіальному кабелі – згадаємо тільки для історичної довідки.

Switched Ethernet (комутуючих) – розвиток технології Ethernet, спрямоване на підвищення продуктивності мережі. У цьому випадку управління доступом до середовища практично переноситься з вузлів у центральне комутуючий пристрій, що забезпечує встановлення віртуальних виділених каналів між парами портів – джерелами й одержувачами пакетів. Від вузлів-передавачів коммутирующий хаб майже завжди готовий прийняти пакет або у свій буфер, або практично без затримки передати його в порт призначення (комутація “на льоту” – On-the-fly).

Повторювачі та хаби Ethernet

Повторювачі в мережах Ethernet на коаксіалі використовуються як засоби подолання обмежень довжини кабелю і кількості підключених вузлів (по електричних характеристиках). Класичний повторювач з внутрішніми термінаторами включається між кінцями сусідніх сегментів. Повторювач із зовнішніми термінаторами може підключаються до T-конекторів (або трансівери) в довільних місцях сегментів.

Хаби в архітектурі Ethernet є обов’язковими з’єднувальними елементами мережі на кручений парі і засобами розширення топологічних, функціональних і швидкісних можливостей для будь-яких середовищ передачі.

Для будь-якого різновиду Ethernet з шинної топологією існує обмеження, зване “правилом 5-4-3″: не більше п’яти сегментів можуть з’єднуватися в одну мережу не більше ніж чотирма повторювачами, причому для підключення активних вузлів (станцій і серверів) можливе використання не більше трьох з цих сегментів. Багатопортовий повторювачі дозволяють істотно розширювати топологічні можливості в межах цих обмежень, а застосування хабів-мостів долає це обмеження, оскільки різні порти мосту відносяться до різних мереж (що має і власні мережеві адреси).

Деякі порти хабів можуть мати набір роз’ємів BNC, RJ-45, AUI, забезпечуючи вибір середовища передачі. До порту хаба можна підключати як окремий вузол, так і іншої хаб або сегмент коаксіалу. Хаби з набором різнотипних портів дозволяють поєднувати сегменти мереж з різними кабельними системами.

Адаптери Ethernet

Ethernet в даний час є найпоширенішою мережевою архітектурою. Сучасні міні-і супермінікомпьютери, а також великі ЕОМ (Maiframes), зазвичай мають вбудовані адаптери з AUI-роз’ємами. Ряд сучасних системних плат PC має вбудований адаптер з роз’ємом RJ-45. Кожен адаптер має свій унікальний 6-байтний фізичну адресу (MAC-Address), зашитий в одну з мікросхем. Області адрес поділені між фірмами-виробниками. Деякі адаптери та драйвери дозволяють змінювати адресу, при цьому відповідальність за його унікальність у мережі перекладається на адміністратора.

Мережеві адаптери або мережні інтерфейсні карти (Network Interface Card, NIC) для PC, що випускаються багатьма виробниками в широкому асортименті, розрізняються підтримуваними середовищами передачі, типом системної шини (ISA, EISA, MCA, PCI, рідше VLB), архітектурою і продуктивністю. Для блокнотних ПК існують адаптери Ethernet в стандарті PCMCIA (PC CARD). Випускаються також адаптери, що підключаються до стандартного LPT-порту PC (“Paraport”), їх головна перевага – відсутність потреб у системних ресурсах (порти, переривання і т. п.) і легкість підключення без розтину комп’ютерів – обертається і істотним недоліком – при обміні вони дуже сильно завантажують процесор.

Reklama