پروتکل سریع اترنت. شرح فن آوری سریع اترنت. قاب Checksum

اترنت ، به دنبال نیست
برای همه موفقیت های خود ، هرگز زیبا نبوده است.
کارتهای شبکه فقط دارای ریزه کاری هستند
مفهوم هوش. آنها واقعاً
ابتدا یک بسته ارسال کنید ، و فقط پس از آن
ببینید آیا شخص دیگری داده را انتقال داده است یا خیر
همزمان با آنها شخصی اترنت را با آن مقایسه کرد
جامعه ای که در آن مردم می توانند ارتباط برقرار کنند
با هم فقط وقتی همه فریاد می زنند
در همان زمان

مثل او
سلف سریع ، اترنت از یک روش استفاده می کند
CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with
تشخیص برخورد - دسترسی چند رسانه ای با
نظارت و شناسایی حامل).
پشت این مخفف طولانی و غیرقابل درک است
پنهان کردن یک فناوری بسیار ساده. چه موقع
کارت اترنت باید پیامی را ارسال کند
اول او منتظر سکوت است ، سپس
بسته ای را می فرستد و در عین حال گوش می دهد ، نه
آیا کسی پیام ارسال کرده است
همزمان با او اگر این اتفاق افتاد ، پس
هر دو بسته به مقصد نمی رسند. اگر
هیچ درگیری نبود و هیئت مدیره باید ادامه یابد
داده را منتقل می کند ، او هنوز منتظر است
دوباره چند میکروثانیه
سعی خواهد کرد که قسمت جدیدی را ارسال کند این است
به تابلوهای دیگر نیز ساخته شده است
قادر به کار بود و هیچ کس نتوانست اسیر کند
کانال انحصاری است. در صورت بروز درگیری ، هر دو
دستگاه های کوچک روی سکوت فرو می روند
مدت زمان ایجاد شده است
بطور تصادفی و بعد
تلاش جدیدی برای انتقال داده ها.

به دلیل برخورد هیچ کدام
اترنت و سریع اترنت هرگز نمی توانند به آن برسند
حداکثر عملکرد آن 10
یا 100 مگابیت بر ثانیه. به محض شروع
افزایش ترافیک موقتی شبکه
تاخیر بین بسته های بسته های جداگانه
کاهش می یابد ، و تعداد تصادفات
افزایش می یابد واقعی
عملکرد اترنت قابل تجاوز نیست
70٪ توان بالقوه آن است
توانایی ها ، و حتی اگر خط پایین باشد
به طور جدی بارگیری شده

اترنت استفاده می کند
اندازه بسته 1516 بایت خوب است
وقتی به وجود آمد که تازه ایجاد شد
امروز این یک ضرر محسوب می شود که کی
از اترنت برای قابلیت همکاری استفاده می شود
سرورها به دلیل سرورها و خطوط ارتباطی
تمایل به تبادل بزرگ دارند
تعداد بسته های کوچک که
شبکه را بارگیری می کند. علاوه بر این ، اترنت سریع
محدودیت در فاصله بین
دستگاه های متصل - بیش از 100 دستگاه نیست
متر است و باعث می شود ورزش کنید
مراقبت اضافی وقتی
طراحی چنین شبکه هایی

اترنت اول بود
طراحی شده بر اساس توپولوژی اتوبوس
وقتی همه دستگاه های متصل به مشترک هستند
کابل ، نازک یا ضخیم. برنامه
جفت پیچ خورده فقط تا حدی پروتکل را تغییر داد.
هنگام استفاده از کابل کواکسیال
این درگیری بلافاصله توسط همه مشخص شد
ایستگاه ها در مورد جفت پیچ خورده
سیگنال "مربا" به زودی استفاده می شود
ایستگاه برخورد را تعیین می کند ، پس از آن
آخرین سیگنال به مرکز ارسال می کند
به نوبه خود مربا را برای همه ارسال می کند
دستگاه های متصل به آن.

به منظور
کاهش تراکم شبکه های اترنت
به بخشهایی تقسیم می شوند که
با استفاده از پل ها و
روترها این به شما امکان انتقال می دهد
بین بخش ها فقط ترافیک لازم.
پیام ارسال شده بین دو
ایستگاه ها در یک بخش نخواهد بود
به دیگری منتقل شده و نمی توانید در آن تماس بگیرید
اضافه بار

امروز در
ساخت بزرگراه مرکزی ،
استفاده از سرورهای متحد
اترنت را روشن کرد. سوئیچ های اترنت می توانند
سرعت بالایی در نظر گرفته می شود
پل های چند منظوره که امکان پذیر است
به طور مستقل مشخص کنید که کدام یک از اوست
پورت خط بسته. تعویض
به هدرهای بسته نگاه می کند و غیره
یک جدول را تعیین می کند
این مشترک یا مشترک با کجاست
آدرس فیزیکی اجازه می دهد
توزیع بسته محدود
و احتمال سرریز را کاهش می دهد ،
ارسال آن فقط به درگاه مورد نظر. فقط
بسته های پخش شده توسط ارسال می شوند
به همه درگاه ها

100BaseT
- برادر بزرگتر 10BaseT

ایده فناوری
Fast Ethernet در سال 1992 متولد شد. در اوت
سال آینده گروهی از تولید کنندگان
در اتحاد سریع اترنت (اتحاد سریع اترنت ، FEA) ادغام شد.
هدف FEA این بود که هرچه سریعتر آن را بدست آورد.
تصویب رسمی اترنت سریع از طرف کمیته
802.3 انستیتوی مهندسان برق و
رادیو الکترونیک (موسسه برق و الکترونیک
مهندسین ، IEEE) ، از آنجا که این کمیته است
معاملات با استانداردهای اترنت. موفق باشید
همراه با فن آوری جدید و
اتحاد آن: در ژوئن 1995
تمام مراحل رسمی کامل شده است ، و
فن آوری های سریع اترنت نامگذاری شده است
802.3u.

با یک دست IEEE سبک
سریع اترنت 100BaseT نامیده می شود. این توضیح داده شده است
ساده: 100BaseT یک پسوند است
استاندارد 10BaseT با پهنای باند از
10 مگابیت در ثانیه به 100 مگابیت در ثانیه. استاندارد 100BaseT شامل
پروتکل برای پردازش چندگانه
دسترسی به شناسایی حامل و
تشخیص درگیری CSMA / CD (حسی چندگانه
دسترسی با برخورد تصادفی) ، که در آن نیز استفاده می شود
10BaseT علاوه بر این ، Fast Ethernet می تواند اجرا شود
چندین نوع کابل ، از جمله روشن کردن
جفت پیچ خورده هر دو ویژگی جدید هستند
استانداردها برای پتانسیل بسیار مهم هستند
خریداران ، و به لطف آنها است که 100BaseT
معلوم است که راهی خوب برای مهاجرت شبکه ها است
بر اساس 10BaseT

اصلی
استدلال تجاری برای 100BaseT
این است که اترنت سریع مبتنی است
فناوری ارثی. از آنجا که در اترنت سریع است
از همان پروتکل انتقال استفاده می کند
پیام ها مانند نسخه های قدیمی تر اترنت ، و
سیستم های کابل از این استانداردها
سازگار ، برای رفتن به 100BaseT از 10BaseT
مورد نیاز است

کوچکتر
سرمایه گذاری نسبت به نصب
انواع دیگر شبکه های پر سرعت به جز
از 100BaseT فیس بوک را نشان می دهد
ادامه استاندارد قدیمی اترنت
ابزارها و رویه ها
تجزیه و تحلیل شبکه ، و همچنین همه
نرم افزار در حال اجرا
شبکه های اترنت قدیمی تر باید در این استاندارد باشند
کار کن
در نتیجه ، محیط 100BaseT آشنا خواهد بود
مدیران شبکه با تجربه
با اترنت. بنابراین آموزش کارکنان انجام خواهد شد
زمان و هزینه کمتری به میزان قابل توجهی
ارزان تر

نجات
PROTOCOL

شايد
بزرگترین مزیت عملی جدید
فناوری تصمیم به ترک تصمیم گرفت
پروتکل انتقال پیام بدون تغییر است.
پروتکل پیام رسانی ، در مورد ما
CSMA / CD ، روشی را که در آن داده ها تعریف می شود
از طریق یک گره به دیگری از طریق شبکه منتقل می شود
از طریق سیستم کابل در مدل ISO / OSI
پروتکل CSMA / CD بخشی از لایه است
کنترل دسترسی به رسانه (MAC).
در این سطح ، قالب تعریف می شود ، در
کدام اطلاعات از طریق شبکه منتقل می شود ، و
نحوه دریافت دستگاه شبکه
دسترسی به شبکه (یا مدیریت شبکه) برای
انتقال داده

عنوان CSMA / CD
می توان به دو بخش تقسیم شد: Carrier Sense Multiple Access
و تشخیص تصادف. از قسمت اول نام شما می توانید
نتیجه گیری چگونه گره شبکه
آداپتور لحظه ای را تعیین می کند
باید پیام بفرستد مطابق با
پروتکل CSMA ، گره شبکه ابتدا "گوش می کند"
شبکه برای تعیین عدم انتقال
هر پیام دیگری در حال حاضر
اگر صدای حامل شنیده شود ،
این بدان معنی است که در حال حاضر شبکه مشغول کار دیگری است
پیام - گره شبکه وارد حالت می شود
منتظر می ماند و تا زمان شبکه در آن می ماند
رایگان خواهد بود وقتی آنلاین می آید
سکوت ، گره شروع به انتقال می کند.
در حقیقت داده ها به همه گره ها ارسال می شوند
شبکه یا قطعه ، اما فقط پذیرفته شده است
گره ای که به آنها پرداخته می شود.

تشخیص برخورد -
قسمت دوم نام برای حل و فصل استفاده می شود
موقعیت هایی که دو یا چند گره سعی می کنند
ارسال پیام به طور همزمان.
طبق پروتکل CSMA ، همه آماده هستند
گره انتقال ابتدا باید به شبکه گوش کند ،
تا مشخص شود که آیا او آزاد است. با این حال
اگر دو گره به طور همزمان گوش کنند ،
هر دوی آنها تصمیم می گیرند که این شبکه رایگان است و شروع می شود
بسته های خود را به طور همزمان منتقل کنید. در این
وضعیت داده های منتقل شده
جمع شده در بالای یکدیگر (شبکه ای
مهندسان آنرا یک درگیری می نامند) و تنها نیست
از پیام ها به نقطه نمی رسد
مقصد تشخیص برخورد نیاز به گره دارد
پس از انتقال به شبکه گوش داده شد
بسته اگر درگیری تشخیص داده شود ، پس از آن
گره انتقال را از طریق تصادفی تکرار می کند
فاصله زمانی انتخاب شده و
دوباره برای درگیری بررسی می کند.

سه نوع اترنت سریع

همراه با
حفظ پروتکل CSMA / CD ، مهم دیگر
راه حل این بود که 100BaseT مانند آن طراحی شود
به طوری که می تواند اعمال شود
کابل های مختلف - مانند آن
در نسخه های قدیمی تر اترنت و
مدلهای جدید استاندارد سه تعریف می کند
اصلاحات برای اطمینان از کار با
انواع مختلف کابل های سریع اترنت: 100BaseTX ، 100BaseT4
و 100BaseFX. تغییرات 100BaseTX و 100BaseT4 محاسبه شده است
جفت پیچ خورده ، و 100BaseFX برای آن طراحی شده است
کابل نوری.

استاندارد 100BaseTX
نیاز به استفاده از دو جفت UTP یا STP دارد. یکی
جفت برای انتقال ، دیگری به
پذیرایی دو مورد از این نیازها برآورده می شود.
استاندارد کابل اصلی: EIA / TIA-568 UTP
IBM رده 5 و STP نوع 1. در 100BaseTX
ارائه دهنده جذابیت
حالت کامل دوبلکس هنگام کار با
سرورهای شبکه و همچنین استفاده از آنها
فقط دو تا از چهار جفت هشت هسته ای
کابل - دو جفت دیگر باقی مانده اند
رایگان و قابل استفاده در
بیشتر به گسترش فرصت ها
شبکه

با این حال ، اگر شما
رفتن به کار با 100BaseTX با استفاده از
از سیم کشی این دسته 5 ، پس باید
تا از کاستی های آن آگاهی داشته باشد. این کابل
نسبت به کابل های هشت هسته ای دیگر گرانتر است (به عنوان مثال
دسته 3). همچنین برای همکاری با او
پانچdown لازم است
بلوک) ، اتصالات و پانل های پچ ،
رضایت از الزامات دسته 5
من باید برای پشتیبانی اضافه کنم
حالت دوتایی کامل باید
سوئیچ های کامل مضاعف را نصب کنید.

استاندارد 100BaseT4
با نیازهای نرم تر متفاوت است
کابل استفاده شده دلیل این امر این است
این واقعیت که 100BaseT4 استفاده می شود
هر چهار جفت کابل هشت هسته ای: یکی
برای انتقال ، دیگری برای دریافت ، و
دو بقیه به عنوان انتقال کار می کنند ،
و در پذیرایی بنابراین در 100BaseT4 و پذیرایی ،
و داده ها را می توان از طریق انتقال داد
سه جفت 100 مگابیت در ثانیه به سه جفت ،
بنابراین 100BaseT4 فرکانس سیگنال را کاهش می دهد
برای انتقال آن بسیار کم و کمتر است
کابل با کیفیت بالا برای پیاده سازی
شبکه های 100BaseT4 ، UTP رده 3 و
5 ، و همچنین UTP رده 5 و STP نوع 1.

مزیت
100BaseT4 سفت و سخت تر است
الزامات سیم کشی دسته 3 و کابل
4 رایج تر است ، و علاوه بر این ، آنها
به طور قابل توجهی ارزان تر از کابل
دسته 5 ، که قبلاً نباید فراموش شود
شروع کار نصب معایب
آیا برای 100BaseT4 به هر چهار نفر نیاز دارید
توسط این جفت و حالت کامل دوبلکس
پروتکل پشتیبانی نمی شود.

اترنت سریع شامل
همچنین استاندارد برای کار با چند حالته
فیبر با 62.5 میکرون هسته و 125 میکرون
پوسته استاندارد 100BaseFX به سمت گرایش است
به طور عمده در بزرگراه - برای اتصال
تکرار کننده های سریع اترنت در یک
ساختمانها مزایای سنتی
کابل نوری ذاتی و استاندارد است
100BaseFX: ایمنی الکترومغناطیسی
سر و صدا ، محافظت از داده ها بهبود یافته و بزرگ
فاصله بین دستگاه های شبکه.

دویدن
فاصله های کوتاه

اگرچه سریع اترنت و
فرمت استاندارد اترنت است ،
انتقال از شبکه 10BaseT به 100BaseT امکان پذیر نیست
به عنوان یک جایگزین مکانیکی در نظر گرفته می شود
تجهیزات - برای این آنها می توانند
تغییرات در توپولوژی شبکه مورد نیاز است.

نظری
حد قطر قطعه قطعه شبکه اترنت سریع
250 متر است؛ فقط 10 است
درصد حد تئوری
شبکه اترنت (2500 متر). این محدودیت
از ماهیت پروتکل CSMA / CD و
نرخ انتقال 100Mbps.

همانطور که قبلاً
قبلاً گزارش داده های منتقل شده است
ایستگاه کاری باید به شبکه گوش دهد
جریان زمان برای تأیید
که داده ها به ایستگاه مقصد رسیده اند.
در یک شبکه اترنت با پهنای باند 10
مدت زمان Mbps (به عنوان مثال 10Base5) ،
ایستگاه کاری لازم برای
گوش دادن به شبکه برای درگیری ،
با فاصله ای که 512 بیتی تعیین می کند تعیین می شود
قاب (اندازه فریم مشخص شده در استاندارد اترنت)
در طول پردازش این قاب عبور خواهد کرد
ایستگاه کاری برای اترنت با پهنای باند
با ظرفیت 10 مگابیت بر ثانیه ، این فاصله است
2500 متر.

از طرف دیگر
همان قاب 512 بیتی (استاندارد 802.3u)
سپس قاب را به همان اندازه 802.3 تنظیم می کنیم
512 بیت وجود دارد) که توسط کار منتقل می شود
ایستگاه در شبکه سریع اترنت ، فقط 250 متر عبور خواهد کرد ،
قبل از اتمام ایستگاه کاری
پردازش اگر ایستگاه دریافت کننده بود
از ایستگاه فرستنده در
فاصله بیش از 250 متر ، سپس قاب می تواند
با یک قاب دیگر درگیر شوید
خطوط جایی دیگر در امتداد انتقال و انتقال هستند
ایستگاه با انتقال کامل ، دیگر نیست
این درگیری را می پذیرفت. بنابراین
حداکثر قطر شبکه 100BaseT است
250 متر

به
از یک فاصله معتبر استفاده کنید
به دو تکرار برای اتصال نیاز خواهید بود
همه گره ها طبق استاندارد ،
حداکثر فاصله بین گره و
تکرار 100 متر است؛ در Fast Ethernet ،
مانند 10BaseT ، فاصله بین
توپی و ایستگاه کاری نیست
باید از 100 متر تجاوز کند. از آنجا که
دستگاه های متصل کننده (تکرار کننده)
تأخیرهای اضافی را واقعی معرفی کنید
فاصله کاری بین گره ها
حتی کوچکتر باشد بنابراین
منطقی به نظر می رسد که همه چیز را بگیرد
مسافت با حاشیه.

برای کار کردن
مسافت های طولانی برای خرید
کابل نوری. مثلاً تجهیزات
100BaseFX نصف دوبل اجازه می دهد
سوئیچ را به سوییچ دیگری وصل کنید
یا ایستگاه انتهایی واقع در
فاصله تا 450 متر از یکدیگر.
با نصب کامل duplex 100BaseFX می توانید
دو دستگاه شبکه را وصل کنید
فاصله تا دو کیلومتر.

چگونه
100BASET را نصب کنید

علاوه بر کابل ها ،
که قبلاً بحث کرده ایم ، برای نصب سریع
برای اترنت به آداپتورهای شبکه احتیاج دارید
ایستگاه های کاری و سرورها ، هاب ها
100BaseT و احتمالاً برخی
سوئیچ 100BaseT.

آداپتورها
برای شبکه 100BaseT لازم است ،
آداپتورهای اترنت 10/100 Mbps نامیده می شوند.
این آداپتورها قادر هستند (این نیاز)
استاندارد 100BaseT) به طور مستقل 10 را تشخیص دهید
مگابیت در ثانیه از 100 مگابیت بر ثانیه. برای خدمت به گروه
سرورها و ایستگاه های کاری ترجمه شده به
100BaseT ، شما همچنین به یک مرکز 100BaseT احتیاج خواهید داشت.

وقتی روشن شد
سرور یا رایانه شخصی با
آداپتور 10/100 آخرین سیگنال می دهد ،
هشدار می دهد که او می تواند ارائه دهد
توان 100 مگابیت بر ثانیه. اگر
ایستگاه دریافت (به احتمال زیاد این
وجود خواهد داشت یک مرکز) همچنین برای
با 100BaseT کار کنید ، در پاسخ به آن سیگنال می دهد ،
که یک مرکز است ، و یک کامپیوتر یا سرور
به طور خودکار وارد حالت 100BaseT شوید. اگر
توپی فقط با 10BaseT کار می کند ، این کار نمی کند
سیگنال پاسخ می دهد ، و رایانه شخصی یا سرور
به طور خودکار وارد حالت 10BaseT خواهد شد.

در صورت
تنظیمات مقیاس کوچک از 100BaseT می تواند
یک پل یا یک سوییچ 10/100 اعمال کنید
بخشی از ارتباطات شبکه را که با آن کار می کنید فراهم می کند
100BaseT ، با یک شبکه موجود
10BaseT

فریب
سریع

خلاصه همه چیز
موارد فوق ، ما توجه می کنیم که ، به نظر ما ،
سریع اترنت برای حل مشکل بهترین است.
بارهای قله بلند به عنوان مثال ، اگر
یکی از کاربران با CAD یا کار می کند
برنامه های پردازش تصویر و
نیاز به افزایش کارایی دارد
ممکن است توانایی های اترنت سریع باشد
یک راه خوب اما اگر
مشکلات ناشی از زیاده روی
کاربران آنلاین ، سپس 100BaseT شروع می شود
تبادل اطلاعات را در حدود 50 درصد کاهش دهید
بارگذاری شبکه - به عبارت دیگر ، در همین مورد
سطح به عنوان 10BaseT. اما در پایان این است
این چیزی بیشتر از یک برنامه افزودنی نیست.

گسترده ترین شبکه شبکه های استاندارد اترنت است. اولین بار در سال 1972 ظاهر شد (توسعه دهنده شرکت مشهور زیراکس بود). این شبکه کاملاً موفقیت آمیز بود ، و در نتیجه ، در سال 1980 توسط شرکتهای بزرگی مانند DEC و Intel (این اتحادیه این شرکتها با حروف اول نامهایشان DIX نامگذاری شد) پشتیبانی شد. تلاش های آنها در سال 1985 ، شبکه اترنت به یک استاندارد بین المللی تبدیل شد ، توسط بزرگترین سازمان های استاندارد بین المللی به تصویب رسید: 802 IEEE (موسسه مهندسان برق و الکترونیک) و ECMA (اتحادیه تولید کنندگان کامپیوتر اروپا).

استاندارد به IEEE 802.3 گفته می شود (به زبان انگلیسی به عنوان هشت و دو نقطه سه خوانده شود). دسترسی چندگانه به یک کانال تک مانند اتوبوس با تشخیص درگیری و کنترل انتقال را مشخص می کند ، یعنی با روش دسترسی CSMA / CD که قبلاً ذکر شد. این استاندارد توسط برخی دیگر از شبکه ها نیز رعایت شده است ، زیرا سطح جزئیات آن پایین است. در نتیجه ، شبکه های IEEE 802.3 اغلب از نظر طراحی و مشخصات الکتریکی ناسازگار بودند. اما اخیراً استاندارد IEEE 802.3 استاندارد شبکه اترنت در نظر گرفته شده است.

ویژگی های اصلی استاندارد اصلی IEEE 802.3:

توپولوژی یک اتوبوس است.
رسانه انتقال - کابل کواکسیال؛
نرخ انتقال - 10 مگابیت بر ثانیه؛
حداکثر طول شبکه - 5 کیلومتر؛
حداکثر تعداد مشترکین - حداکثر 1024؛
طول قطعه شبکه - تا 500 متر؛
تعداد مشترکین در یک بخش - تا 100؛
روش دسترسی - CSMA / CD؛
انتقال باند باریک ، یعنی بدون مدولاسیون (کانال تک).

به طور دقیق ، بین استانداردهای IEEE 802.3 و Ethernet اختلافات اندکی وجود دارد ، اما آنها معمولاً ترجیح می دهند از آنها به یاد نداشته باشید.

اترنت اکنون محبوب ترین شبکه جهان (بیش از 90٪ بازار) است و پیش بینی می شود که در سالهای آینده چنین باشد. تا حدود زیادی این امر با این واقعیت تسهیل شد که از همان ابتدا ویژگی ها ، پارامترها و پروتکل های شبکه باز شدند ، در نتیجه تعداد زیادی از تولید کنندگان در سراسر جهان شروع به تولید تجهیزات اترنت کردند که کاملاً سازگار با یکدیگر بودند.

شبکه کلاسیک اترنت از دو نوع کابل کواکسیال 50 اهم (ضخیم و نازک) استفاده کرد. با این حال ، اخیراً (از ابتدای دهه 90) ، نسخه اترنت بیشترین کاربرد را داشته است و از جفت های پیچ خورده به عنوان واسطه انتقال استفاده می شود. همچنین استانداردی برای استفاده در شبکه فیبر نوری تعریف شده است. برای گنجاندن این تغییرات در استاندارد اصلی IEEE 802.3 ، افزودنیهای مناسب ایجاد شده است. در سال 1995 ، یک استاندارد اضافی برای نسخه سریعتر اترنت ظاهر شد که با سرعت 100 مگابیت بر ثانیه کار می کند (به اصطلاح سریع اترنت سریع ، استاندارد IEEE 802.3u) ، با استفاده از کابل جفت پیچ خورده یا کابل فیبر نوری به عنوان واسطه انتقال. در سال 1997 ، یک نسخه 1000 Mbps ظاهر شد (Gigabit Ethernet ، استاندارد IEEE 802.3z).

علاوه بر توپولوژی استاندارد اتوبوس ، به طور فزاینده ای از توپولوژی هایی مانند ستاره منفعل و درخت منفعل استفاده می شود. در همان زمان ، پیشنهاد می شود از هاب های تکرار شونده و تکرار شونده استفاده کنید که قطعات مختلف (بخش ها) شبکه را به هم وصل می کنند. در نتیجه ، یک ساختار درخت می تواند در بخشهای مختلفی شکل بگیرد (شکل 7.1).

شکل 7.1 توپولوژی کلاسیک اترنت

یک بخش (بخشی از شبکه) می تواند یک اتوبوس کلاسیک یا یک مشترک مشترک باشد. کابل کواکسیال برای بخش های اتوبوس استفاده می شود ، و کابل جفت پیچ خورده و کابل فیبر نوری برای تیرهای ستاره منفعل (برای اتصال کامپیوترهای منفرد به یک هاب) استفاده می شوند. شرط اصلی توپولوژی حاصل این است که مسیری بسته (حلقه) ندارد. در حقیقت ، معلوم می شود که کلیه مشترکین به اتوبوس فیزیکی متصل هستند ، زیرا سیگنال هرکدام از آنها بلافاصله در همه جهات پخش می شود و به عقب برنمی گردد (مانند حلقه).

حداکثر طول کابل شبکه به عنوان یک کل (حداکثر مسیر سیگنال) از نظر تئوری می تواند به 6.5 کیلومتر برسد ، اما عملاً از 3.5 کیلومتر فراتر نمی رود.

شبکه Fast Ethernet دارای توپولوژی اتوبوس فیزیکی نیست ؛ فقط از یک ستاره منفعل یا درخت منفعل استفاده می شود. Fast Ethernet همچنین برای محدودیت های طول شبکه نیازهای بسیار دقیق تری دارد. از این گذشته ، اگر سرعت انتقال را 10 برابر افزایش داده و قالب بسته را ذخیره کنید ، حداقل طول آن ده برابر کوتاه تر می شود. بنابراین ، مقدار مجاز زمان انتقال سیگنال مضاعف از طریق شبکه با ضریب 10 (5/12 میکرومتر در مقابل 51.2 میکرومتر در اترنت) کاهش می یابد.

برای انتقال اطلاعات در شبکه اترنت ، از کد استاندارد منچستر استفاده می شود.

دسترسی به شبکه اترنت مطابق روش تصادفی CSMA / CD انجام می شود ، که حقوق مشترکی را برای مشترکان تضمین می کند. شبکه از بسته های با طول متغیر با ساختار نشان داده شده در شکل استفاده می کند. 7.2 (اعداد تعداد بایت ها را نشان می دهند)

شکل 7.2 ساختار بسته اترنت

طول فریم اترنت (یعنی یک بسته بدون مقدمه) باید حداقل فاصله 512 بیتی یا 51.2 میکرومتر باشد (این دقیقاً محدودیت زمان انتقال مضاعف در شبکه است). آدرس دهی فردی ، گروهی و پخش شده ارائه می شود.

قسمت های زیر در بسته اترنت گنجانده شده است:

مقدمه از 8 بایت تشکیل شده است ، هفت مورد اول 10101010 و آخرین بایت 10101011 است. در IEEE 802.3 ، بایت هشتم با عنوان Start of Frame Delimiter (SFD) خوانده می شود و یک فیلد بسته بندی جداگانه تشکیل می دهد.
آدرس گیرنده (گیرنده) و فرستنده (فرستنده) هرکدام شامل 6 بایت می باشد و مطابق استاندارد شرح داده شده در بخش آدرس دهی بسته ها در سخنرانی ساخته می شود. این قسمت های آدرس توسط تجهیزات مشترکین پردازش می شوند.
قسمت کنترل (L / T - طول / نوع) حاوی اطلاعاتی در مورد طول فیلد داده است. همچنین می تواند نوع پروتکل مورد استفاده را تعیین کند. به طور کلی پذیرفته شده است که اگر مقدار این فیلد بیشتر از 1500 نباشد ، طول این قسمت را نشان می دهد. اگر مقدار آن بیش از 1500 باشد ، نوع قاب را تعیین می کند. قسمت کنترل به صورت برنامه ای پردازش می شود.
قسمت داده باید از 46 تا 1500 بایت داده باشد. اگر بسته باید حاوی کمتر از 46 بایت داده باشد ، در اینصورت قسمت داده ها با پر کردن بایت ها تکمیل می شوند. مطابق استاندارد IEEE 802.3 ، یک فیلد مخصوص بالشتک (داده پد - داده های ناچیز) در ساختار بسته اختصاص داده می شود که در صورت وجود داده های کافی (بیش از 46 بایت) می تواند دارای طول صفر باشد.
قسمت Frame Check Sequence (FCS) حاوی یک بسته بسته چرخه ای 32 بیتی (CRC) است و برای تأیید صحت انتقال این بسته استفاده می شود.

بنابراین ، حداقل طول فریم (بسته بدون مقدمه) 64 بایت (512 بیت) است. این مقدار است که حداکثر تأخیر دو برابر انتشار سیگنال در شبکه را در فواصل 512 بیتی (51.2 میکرومتر برای اترنت یا 5.12 میکروگرم برای اترنت سریع) تعیین می کند. فرض بر این است که مقدمه ممکن است با گذشت بسته از طریق دستگاه های مختلف شبکه ، کاهش یابد ، بنابراین در نظر گرفته نمی شود. حداکثر طول فریم 1518 بایت است (12144 بیت ، یعنی 1214.4 میکرومتر برای اترنت ، 121.44 میکرومتر برای Fast Ethernet). این مهم برای انتخاب اندازه حافظه بافر تجهیزات شبکه و برای ارزیابی بار کلی شبکه است.

انتخاب قالب مقدمه تصادفی نیست. واقعیت این است که دنباله ای از موارد متناوب و صفرها (101010 ... 10) در کد منچستر با این واقعیت مشخص می شود که این انتقال فقط در وسط فواصل بیتی (انتقال بخش 2.6.3) وجود دارد ، یعنی تنها انتقال اطلاعات است. البته ، گیرنده با این دنباله به سادگی تنظیم شده است (همزمان شده) ، حتی اگر به دلایلی توسط چند بیت کوتاه شود. دو قطعه آخر مقدمه (11) با توالی 101010 ... 10 تفاوت معنی داری دارند (انتقال نیز در مرز فواصل بیت ظاهر می شود). بنابراین ، یک گیرنده از قبل تنظیم شده می تواند به راحتی آنها را انتخاب کرده و از این طریق آغاز اطلاعات مفید (ابتدای قاب) را تشخیص دهد.

برای یک شبکه اترنت که با سرعتی برابر 10 مگابیت در ثانیه کار می کند ، استاندارد چهار نوع اصلی از بخش های شبکه را تعریف می کند ، جهت گیری به رسانه های مختلف انتقال اطلاعات:

10BASE5 (کابل کواکسیال ضخیم)؛
10BASE2 (کابل کواکسیال نازک)؛
10BASE-T (جفت پیچ خورده)؛
10BASE-FL (کابل فیبر نوری).

نام این بخش شامل سه عنصر است: عدد 10 به معنی سرعت انتقال 10 مگابیت در ثانیه است ، کلمه BASE به معنای انتقال در باند فرکانس اصلی (یعنی بدون تعدیل سیگنال با فرکانس بالا) ، و آخرین عنصر - طول قطعه مجاز: 5 - 500 متر ، 2 - 200 متر (دقیق تر ، 185 متر) یا نوع خط ارتباطی: T - جفت پیچ خورده (از انگلیسی و جفت پیچ خورده) ، کابل فیبر نوری (از فیبر نوری انگلیسی).

به طور مشابه ، برای یک شبکه اترنت که با سرعت 100 مگابیت بر ثانیه کار می کند (سریع اترنت) ، استاندارد سه نوع بخش را تعریف می کند که در انواع رسانه انتقال متفاوت است:

100BASE-T4 (چهار جفت پیچ خورده)؛
100BASE-TX (دو جفت پیچ خورده)؛
100BASE-FX (کابل فیبر نوری).

در اینجا ، عدد 100 به معنی سرعت انتقال 100 مگابیت بر ثانیه است ، حرف T یک جفت پیچ خورده است ، حرف F یک کابل فیبر نوری است. انواع 100BASE-TX و 100BASE-FX گاهی با نام 100BASE-X و 100BASE-T4 و 100BASE-TX تحت عنوان 100BASE-T ترکیب می شوند.

در جزئیات بیشتر ، ویژگی های تجهیزات اترنت و همچنین الگوریتم کنترل تبادل CSMA / CD و الگوریتم محاسبه چرخه چک (CRC) بعدا در بخش های خاص این دوره در نظر گرفته خواهد شد. در اینجا فقط باید توجه داشت که شبکه اترنت با مشخصه های ضبط شده یا الگوریتم های بهینه متمایز نیست ، بلکه در تعدادی از پارامترها نسبت به سایر شبکه های استاندارد فرومایه است. اما به لطف پشتیبانی قدرتمند ، بالاترین سطح استاندارد ، حجم عظیم تجهیزات فنی ، اترنت در بین سایر شبکه های استاندارد برجسته است و به همین دلیل مرسوم است که هر فناوری شبکه دیگری را با اترنت مقایسه کنید.

توسعه فناوری اترنت در راه عزیمت هرچه بیشتر از استاندارد اصلی است. استفاده از رسانه انتقال جدید و سوئیچ ها می تواند اندازه شبکه را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. رد کد منچستر (در شبکه های سریع اترنت و گیگابیت اترنت) باعث افزایش سرعت انتقال داده و نیازهای کابل پایین تر می شود. رد روش کنترل CSMA / CD (با حالت تبادل کامل دوگانه) امکان افزایش چشمگیر کارایی کار و حذف محدودیت در طول شبکه را امکان پذیر می کند. با این حال ، به همه نوع جدید شبکه ها نیز شبکه های اترنت گفته می شود.

شبکه توکن زنگ

شبکه Token-Ring (حلقه توکن) توسط IBM در سال 1985 ارائه شد (اولین گزینه در سال 1980 ظاهر شد). این برنامه برای ادغام انواع رایانه های تولید شده توسط IBM در یک شبکه در نظر گرفته شده بود. این واقعیت که توسط IBM ، بزرگترین تولید کننده تجهیزات رایانه ای پشتیبانی می شود ، نشان می دهد که نیاز به توجه ویژه دارد. اما واقعیت کم اهمیت تر این واقعیت است که Token-Ring در حال حاضر استاندارد بین المللی IEEE 802.5 است (اگرچه بین Token-Ring و IEEE 802.5 اختلاف اندکی وجود دارد). این باعث می شود این شبکه به طور همتراز با وضعیت اترنت قرار گیرد.

Token-Ring به عنوان یک جایگزین مطمئن برای اترنت توسعه داده شد. اگرچه اترنت اکنون همه شبکه های دیگر را شلوغ کرده است ، اما Token-Ring را نمی توان ناامیدانه منسوخ دانست. بیش از 10 میلیون رایانه در سراسر جهان توسط این شبکه متصل می شوند.

IBM همه چیز ممکن را برای توزیع هرچه گسترده شبکه خود انجام داده است: مستندات دقیق دقیقاً به مفهوم آداپتورها صادر شده است. در نتیجه ، بسیاری از شرکت ها ، به عنوان مثال 3COM ، Novell ، Western Digital ، Proteon و سایرین ، تولید آداپتورهای خود را آغاز کردند. به هر حال ، مفهوم NetBIOS به طور خاص برای این شبکه و همچنین برای دیگر شبکه IBM PC تهیه شده است. اگر برنامه های NetBIOS در آداپتورهای حافظه داخلی در شبکه PC قبلاً ایجاد شده ذخیره می شدند ، از این رو برنامه NetBIOS شبیه سازی شده قبلاً در شبکه Token-Ring استفاده می شد. این امر باعث می شود انعطاف پذیری بیشتری به ویژگی های سخت افزاری پاسخ داده شود و سازگاری با برنامه های سطح بالاتر را حفظ کند.

شبکه Token-Ring دارای توپولوژی حلقه ای است ، گرچه از نظر ظاهری ظاهری بیشتر به یک ستاره شباهت دارد. این در شرایطی است که مشترکین شخصی (رایانه) به طور مستقیم به شبکه وصل نمی شوند بلکه از طریق مراکز ویژه یا دستگاه های دسترسی چند ایستگاه (MSAU یا MAU - واحد دسترسی چند منظوره). از نظر جسمی ، شبکه یک توپولوژی حلقه ستاره را تشکیل می دهد (شکل 7.3). در واقعیت ، مشترکان با این وجود در یک حلقه متحد هستند ، یعنی هر یک از آنها اطلاعات را به یکی از مشترکین همسایه منتقل می کنند و از دیگری اطلاعات دریافت می کنند.

شکل 7.3 توپولوژی شبکه حلقه ستاره Token-Ring

هاب (MAU) در همان زمان به شما امکان می دهد تا وظیفه پیکربندی را متمرکز کنید ، مشترکان معیوب را جدا کنید ، عملکرد شبکه را کنترل کنید و غیره. (شکل 7.4). او هیچ اطلاعاتی را پردازش نمی کند.

شکل 7.4 مشترکین Token-Ring را با استفاده از توپی (MAU) به حلقه وصل کنید

برای هر مشترک در هاب ، یک واحد اتصال ویژه صندوق عقب (TCU - واحد اتصال صندوق عقب) استفاده می شود ، که اطمینان می دهد اگر مشترک به هاب متصل باشد و عملیاتی شود ، مشترکاً به صورت حلقه درج می شود. اگر مشترک از هاب جدا شود یا معیوب باشد ، TCU به طور خودکار تمامیت حلقه را بدون مشارکت این مشترک بازیابی می کند. TCU توسط یک سیگنال جریان مستقیم (به اصطلاح جریان فانتوم) شروع می شود ، که از مشترکانی که می خواهد به حلقه بپیوندد ناشی می شود. مشترک همچنین می تواند از حلقه جدا شود و روال خودآزمایی را انجام دهد (بالاترین مشترک در شکل 7.4). جریان فانتوم به هیچ وجه روی سیگنال اطلاعات تأثیر نمی گذارد ، زیرا سیگنال موجود در حلقه یک جزء ثابت ندارد.

از لحاظ ساختاری ، هاب یک واحد مستقل است که دارای ده اتصال در قسمت جلویی (شکل 7.5) است.

شکل 7.5 توپی-حلقه توپی (8228 MAU)

هشت کانکتور مرکزی (1 ... 8) برای اتصال مشترکین (رایانه) با استفاده از کابل های آداپتور یا کابل های شعاعی طراحی شده اند. دو اتصال دهنده افراطی: ورودی RI (Ring In) و RO خروجی (Ring Out) برای اتصال به سایر قطب ها با استفاده از کابل های مخصوص صندوق عقب (کابل مسیر) استفاده می شوند. گزینه های دیواری و دسک تاپ در دسترس هستند.

هر دو مرکز MAU منفعل و فعال وجود دارد. هاب فعال سیگنال دریافت شده از مشترک را بازیابی می کند (یعنی مثل هاب اترنت کار می کند). هاب منفعل بازیابی سیگنال را انجام نمی دهد ، فقط خطوط ارتباطی را دوباره وصل می کند.

توپی در شبکه می تواند تنها باشد (مانند شکل 7.4) ، در این حالت فقط مشترکین متصل به آن در حلقه بسته می شوند. از نظر ظاهری ، چنین توپولوژی مانند ستاره به نظر می رسد. اگر اتصال بیش از هشت مشترک به شبکه ضروری باشد ، پس از آن چندین هاب توسط کابل های صندوق عقب متصل شده و یک توپولوژی حلقه ستاره تشکیل می دهند.

همانطور که قبلاً نیز اشاره شد ، توپولوژی حلقه نسبت به حلقه های کابل شکسته بسیار حساس است. برای افزایش زنده ماندن از شبکه ، به اصطلاح حالت تاشو حلقه در Token-Ring ارائه شده است که به شما امکان می دهد از سایت صخره دور بزنید.

در حالت عادی ، هاب ها توسط دو کابل موازی به حلقه وصل می شوند ، اما اطلاعات فقط در یکی از آنها منتقل می شوند (شکل 7.6).

شکل 7.6 ادغام MAU هابها در حالت عادی

در صورت صدمه به تک کابل (شکست) ، شبکه از هر دو کابل منتقل می شود و از این طریق قسمت آسیب دیده را دور می زند. در همین زمان ، روش دور زدن مشترکین متصل به مراکز هاب حفظ می شود (شکل 7.7). درست است که طول کل حلقه افزایش می یابد.

در صورت آسیب چند کابل ، شبکه به چند قسمت (بخش) متصل می شود که به یکدیگر وصل نمی شوند ، اما عملکرد کامل را حفظ می کنند (شکل 7.8). حداکثر قسمت شبکه در همان زمان مانند گذشته متصل است. البته ، این دیگر به طور کلی شبکه را ذخیره نمی کند ، اما این امکان را می دهد که در صورت توزیع صحیح مشترکان در تمرکز ، بخش قابل توجهی از عملکردهای شبکه آسیب دیده را حفظ کنید.

چندین توپی را می توان به طور سازنده در یک گروه ، خوشه ای قرار داد ، که مشترکین نیز در آن به یک حلقه وصل می شوند. استفاده از خوشه ها به شما امکان می دهد تعداد مشترکین متصل به یک مرکز را افزایش دهید ، به عنوان مثال ، تا 16 (اگر خوشه شامل دو مرکز باشد).

شکل 7.7 هنگام خراب شدن کابل ، حلقه سقوط کنید

شکل 7.8 شکستن حلقه به دلیل آسیب چند کابل

ابتدا از کابل جفت پیچ خورده ، هم محافظت نشده (UTP) و هم محافظ (STP) ، به عنوان وسیله انتقال در شبکه IBM Token-Ring استفاده می شد ، اما سپس گزینه های سخت افزاری برای کابل کواکسیال و همچنین برای کابل فیبر نوری در استاندارد FDDI ظاهر شد.

مشخصات فنی اصلی شبکه کلاسیک Token-Ring:

حداکثر تعداد قطب های نوع IBM 8228 MAU 12 است.
حداکثر تعداد مشترکین در شبکه 96 است؛
حداکثر طول کابل بین مشترک و توپی 45 متر است.
حداکثر طول کابل بین هاب ها 45 متر است؛
حداکثر طول کابل که اتصال به تمام هاب ها 120 متر است؛
سرعت انتقال داده - 4 مگابیت در ثانیه و 16 مگابیت در ثانیه.

تمام مشخصات نشان داده شده در مورد استفاده از کابل های جفت پیچ خورده محافظت نشده اعمال می شود. اگر از یک رسانه انتقال متفاوت استفاده شود ، عملکرد شبکه ممکن است متفاوت باشد. به عنوان مثال ، هنگام استفاده از جفت پیچ خورده محافظ (STP) ، می توانید تعداد مشترکین را تا 260 افزایش دهید (به جای 96) ، طول کابل تا 100 متر (به جای 45) ، تعداد قطب ها تا 33 و کل طول حلقه اتصال هاب ها تا 200 متر . کابل فیبر نوری به شما امکان می دهد طول کابل را تا دو کیلومتر افزایش دهید.

برای انتقال اطلاعات به Token-Ring از یک کد دو فازی استفاده می شود (به طور دقیق تر نسخه آن با انتقال اجباری در مرکز فاصله بین بیت). مانند هر توپولوژی به شکل ستاره ، هیچگونه هماهنگی الکتریکی اضافی یا اقدامات زمینی خارجی لازم نیست. هماهنگی توسط تجهیزات آداپتورهای شبکه و هاب ها انجام می شود.

برای اتصال کابل ها در Token-Ring از کانکتورهای RJ-45 استفاده می شود (برای جفت پیچ خورده نشده محافظت شده) و همچنین MIC و DB9P. سیم های موجود در کابل ، پین های کانکتور را به همین نام وصل می کنند (یعنی از کابل های به اصطلاح مستقیم استفاده می شود).

شبکه Token-Ring در نسخه کلاسیک از نظر شبکه اترنت هم در اندازه مجاز و هم در حداکثر تعداد مشترکان پایین است. در مورد سرعت انتقال ، در حال حاضر نسخه های Token-Ring با سرعتی 100 مگابیت در ثانیه (سرعت بالا Token-Ring ، HSTR) و در 1000 Mbps (گیگابیت توکن-رینگ) وجود دارد. شرکت هایی که از توکن رینگ پشتیبانی می کنند (از جمله IBM ، Olicom ، Madge) قصد ندارند شبکه خود را رها کنند ، آن را به عنوان رقیب شایسته اترنت در نظر می گیرند.

در مقایسه با تجهیزات اترنت ، تجهیزات Token-Ring بطور قابل توجهی گرانتر است ، زیرا از روشی پیشرفته تر برای مدیریت تبادل استفاده می کند ، بنابراین شبکه Token-Ring چندان گسترده نیست.

با این حال ، برخلاف اترنت ، شبکه Token-Ring سطح بار بالا (بیش از 30-40٪) را بسیار بهتر نگه می دارد و زمان دسترسی تضمین شده را فراهم می کند. این امر به عنوان مثال در شبکه های صنعتی که تأخیر در پاسخ به یک رویداد خارجی می تواند منجر به بروز حوادث جدی شود ، ضروری است.

شبکه Token-Ring از روش دستیابی به نشانه کلاسیک استفاده می کند ، یعنی یک توکن به طور مداوم در اطراف حلقه گردش می کند که مشترکین می توانند بسته های داده خود را به آن وصل کنند (شکل 7.8 را ببینید). این دلالت بر چنین مزیت مهمی از این شبکه به عنوان عدم وجود درگیری دارد ، اما معایبی نیز وجود دارد ، به ویژه ، لزوم کنترل یکپارچگی نشانگر و وابستگی عملکرد شبکه به هر مشترک (در صورت بروز نقص ، مشترک باید از حلقه خارج شود).

محدودیت زمانی انتقال بسته Token-Ring 10 ms است. با حداکثر تعداد مشترکین 260 ، چرخه کامل حلقه 260 x 10 ms \u003d 2.6 ثانیه است. در این مدت ، تمام 260 مشترک قادر خواهند بود بسته های خود را منتقل کنند (مگر اینکه البته آنها چیزی برای انتقال داشته باشند). در همین زمان ، مطمئناً یک نشانگر رایگان به هر مشترک می رسد. همان فاصله حداکثر زمان دسترسی Token-Ring است.

هر مشترک شبکه (آداپتور شبکه آن) باید عملکردهای زیر را انجام دهد:

شناسایی خطاهای انتقال.
کنترل پیکربندی شبکه (بازیابی شبکه در صورت عدم موفقیت مشترک که پیش از او در حلقه است)؛
کنترل روابط زمانی متعدد که در شبکه اتخاذ شده است.

البته تعداد زیادی از کارکردها مشکل سخت افزار آداپتور شبکه را پیچیده و افزایش می دهد.

برای کنترل یکپارچگی نشانه در شبکه ، از یکی از مشترکین استفاده می شود (به اصطلاح مانیتور فعال). علاوه بر این ، تجهیزات آن هیچ تفاوتی با بقیه ندارد ، اما ابزارهای نرم افزاری آن بر روابط زمانی موجود در شبکه نظارت می کنند و در صورت لزوم یک نشانگر جدید را تشکیل می دهند.

مانیتور فعال عملکردهای زیر را انجام می دهد:

در آغاز کار و هنگام ناپدید شدن ، نشانگر را در حلقه راه اندازی می کند.
به طور منظم (هر 7 ثانیه) حضور خود را با یک بسته ویژه مدیریت (AMP - Active Monitor Present) گزارش می دهد.
بسته ای را از حلقه حذف شده توسط مشترکینی که ارسال کرده است حذف می کند.
زمان انتقال بسته معتبر را کنترل می کند.

مانیتور فعال در هنگام راه اندازی شبکه انتخاب می شود ، می تواند هر رایانه ای در شبکه باشد ، اما ، به عنوان یک قاعده ، اولین مشترک متصل به شبکه تبدیل می شود. مشترکی که به یک مانیتور فعال تبدیل شده است شامل بافر خود (ثبت شیفت) در شبکه می باشد که اطمینان می دهد نشانگر حتی با حداقل طول حلقه در رینگ جای می گیرد. اندازه این بافر 24 بیت برای سرعت 4 مگابیت در ثانیه و 32 بیت برای سرعت 16 مگابیت در ثانیه است.

هر مشترک به طور مداوم نظارت می کند که چگونه مانیتور فعال وظایف خود را انجام می دهد. اگر مانیتور فعال به دلایلی از کار بیفتد ، سازوکار ویژه ای فعال می شود که همه مشترکان دیگر (مانیتور یدکی ، آماده به کار) در مورد تعیین مانیتور فعال جدید تصمیم می گیرند. برای انجام این کار ، مشترکی که یک خرابی فعال مانیتور را تشخیص می دهد ، یک بسته کنترل (بسته درخواست درخواست) را با آدرس MAC خود در امتداد حلقه منتقل می کند. هر مشترک بعدی آدرس MAC را از بسته با خودش مقایسه می کند. اگر آدرس شخصی وی کمتر باشد ، بسته را بدون تغییر در آن منتقل می کند. اگر بیشتر باشد ، آدرس MAC خود را در بسته قرار می دهد. مانیتور فعال مشترکانی خواهد بود که آدرس MAC آن از بقیه بیشتر باشد (او باید سه بار بسته ای را با آدرس MAC خود دریافت کند). نشانه عدم موفقیت در مانیتور فعال ، عدم اجرای آن در یکی از عملکردهای زیر است.

نشانه شبکه Token-Ring یک بسته کنترلی است که تنها شامل سه بایت است (شکل 7.9): شروع به تنظیم بایت (SD) ، بایت کنترل دسترسی (AC) و انتهای بایت محدود کننده (ED). همه این سه بایت نیز در بسته اطلاعات قرار دارند ، با این حال ، عملکرد آنها در نشانگر و در بسته تا حدودی متفاوت است.

تعیین کننده های اولیه و نهایی فقط دنباله ای از صفرها نیستند بلکه حاوی سیگنال هایی از نوع خاص هستند. این کار به گونه ای انجام شد که محدود کننده ها با هیچ بایت بسته دیگری اشتباه گرفته نشوند.

شکل 7.9 قالب توکن شبکه

جداکننده اولیه SD شامل چهار فاصله بیتی غیر استاندارد است (شکل 7.10). دو تا از آنها که توسط J مشخص شده اند ، سطح سیگنال کم را در کل بازه بیت نشان می دهند. دو بیت دیگر ، مشخص شده توسط K ، سطح سیگنال بالایی را در کل بازه بیت نشان می دهند. این قابل درک است که چنین نقص هایی در هماهنگ سازی توسط گیرنده به راحتی تشخیص داده می شود. بیت J و K را هرگز نمی توان در بین اطلاعات مفید یافت.

شکل 7.10 قالب های جداکننده Start (SD) و End (ED)

Delimiter ED نهایی همچنین شامل چهار بیت از نوع خاص (دو بیت J و دو بیت K) و همچنین دو بیت منفرد است. علاوه بر این ، این شامل دو بیت اطلاعات نیز می باشد که فقط در ترکیب بسته اطلاعات معنی دارند:

Bit I (Intermediate) نشانه ای از یک بسته متوسط \u200b\u200b(1 مربوط به اولین بسته در یک زنجیره یا یک بسته متوسط \u200b\u200bاست ، 0 - به آخرین در یک زنجیره یا یک بسته واحد).
Bit E (Error) نشانه خطای شناسایی شده است (0 مربوط به عدم وجود خطا ، 1 به حضور آنها).

بایت کنترل دسترسی (AC - Control Access) به چهار قسمت تقسیم می شود (شکل 7.11): زمینه اولویت (سه بیت) ، بیت نشانگر ، بیت مانیتور و فیلد افزونگی (سه بیت).

شکل 7.11. قالب کنترل دسترسی بایت

بیت های اولویتی (فیلد) به مشترکین امکان می دهد اولویت را به بسته ها یا نشانگر خود اختصاص دهند (اولویت می تواند از 0 تا 7 باشد ، با 7 مربوط به بالاترین اولویت و 0 به پایین ترین). مشترک می تواند بسته خود را به نشانگر بچسباند فقط درصورتی که اولویت خودش (اولویت بسته های خود) همان یا بالاتر از اولویت نشانگر باشد.

بیت نشانگر مشخص می کند که بسته به نشانگر چسبیده است یا خیر (یکی مطابق با نشانگر بدون بسته ، صفر به نشانگر با بسته است). یک بیت مانیتور که روی یک تنظیم شده است ، نشان می دهد که این نشانگر توسط مانیتور فعال منتقل می شود.

بیت های رزرو (فیلد) به مشترکان امکان می دهد حق خود را برای گرفتن هرچه بیشتر شبکه ، حفظ کنند ، یعنی برای گرفتن صف برای خدمات. اگر اولویت مشترک (اولویت بسته های خود) بالاتر از مقدار فعلی فیلد رزرو باشد ، می تواند به جای نسخه قبلی ، اولویت خود را در آنجا بنویسد. پس از طی دور حلقه ، بالاترین اولویت همه مشترکین در قسمت رزرو ثبت خواهد شد. محتویات قسمت رزرو مشابه مطالب مربوط به زمینه اولویت است ، اما اولویت آینده را نشان می دهد.

در نتیجه استفاده از زمینه های اولویت و رزرو ، امکان دسترسی به شبکه فقط برای مشترکانی که بسته های انتقال با بالاترین اولویت را دارند امکان پذیر است. بسته های اولویت کمتری فقط بعد از خستگی بسته های اولویت بالاتر ارائه می شود.

قالب بسته اطلاعاتی Token-Ring (فریم) در شکل نشان داده شده است. 7.12. علاوه بر جداکننده های شروع و پایان و همچنین بایت کنترل دسترسی ، این بسته همچنین شامل بایت کنترل بسته ، آدرس های شبکه گیرنده و فرستنده ، داده ، چک و وضعیت بایت می باشد.

شکل 7.12. قالب شبکه ای (فریم) Token-Ring (طول زمینه به بایت داده می شود)

واگذاری زمینه های بسته (قاب).

تعیین کننده اولیه (SD) نشانه شروع بسته است ، فرمت آن همانند نشانگر است.
بایت کنترل دسترسی (AC) همان قالب را دارد.
بایت کنترل بسته (FC - Frame Control) نوع بسته (قاب) را تعیین می کند.
آدرس های MAC شش بایت فرستنده و گیرنده بسته در قالب استانداردی هستند که در فصل 4 شرح داده شده است.
قسمت داده (Data) شامل داده های منتقل شده (در بسته اطلاعات) یا اطلاعات مربوط به كنترل مبادله (در بسته كنترل) می باشد.
قسمت Frame Check Sequence (FCS) یک بسته بسته چرخه ای 32 بیتی (CRC) است.
جداکننده انتهایی (ED) همانند نشانگر ، انتهای بسته را نشان می دهد. علاوه بر این ، تعیین می کند که یک بسته خاص در توالی بسته های منتقل شده میانی یا نهایی باشد و همچنین حاوی نشانه خطای بسته است (شکل 7.10 را ببینید).
بایت وضعیت بسته (FS - وضعیت فریم) نشان دهنده اتفاقاتی است که برای این بسته رخ داده است: آیا توسط گیرنده دیده شده است (یعنی اینکه آیا گیرنده با آدرس مشخص وجود دارد) و از حافظه گیرنده کپی می شود. با استفاده از آن ، فرستنده بسته می فهمید که آیا بسته به مقصد خود رسیده است و بدون خطا بوده یا اینکه باید دوباره منتقل شود.

لازم به ذکر است که اندازه مجاز بیشتر داده های منتقل شده در یک بسته در مقایسه با شبکه اترنت می تواند یک عامل تعیین کننده برای افزایش کارایی شبکه باشد. از لحاظ تئوریکی ، برای سرعت انتقال 16 مگابیت در ثانیه و 100 مگابیت در ثانیه ، میدان داده حتی می تواند به 18 کیلو بایت برسد ، که هنگام انتقال مقادیر زیادی از داده ها مهم است. اما حتی با سرعت 4 مگابیت در ثانیه ، به لطف روش دسترسی به نشانه ، شبکه توکن-رینگ اغلب سرعت انتقال بالاتر واقعی را نسبت به شبکه اترنت (10 مگابیت در ثانیه) فراهم می کند. مزیت Token-Ring مخصوصاً در بارهای زیاد (بیش از 30-40٪) قابل توجه است ، زیرا در این حالت روش CSMA / CD برای حل و فصل درگیری های مکرر به زمان زیادی نیاز دارد.

مشترکی که می خواهد یک بسته را منتقل کند منتظر ورود یک نشانه رایگان است و آن را ضبط می کند. نشانگر ضبط شده به فریم بسته اطلاعات تبدیل می شود. سپس مشترک مشترک بسته اطلاعات را به حلقه منتقل کرده و منتظر بازگشت او می باشد. پس از آن ، او نشانه را آزاد می کند و دوباره آن را به شبکه ارسال می کند.

علاوه بر توکن و بسته نرمال در شبکه Token-Ring ، یک بسته کنترل خاص نیز قابل انتقال است که برای قطع انتقال (سرویس سقط) مفید است. می توان آن را در هر زمان و هر مکان در جریان داده ارسال کرد. این بسته شامل دو قسمت تک بایت است - جداکننده های شروع (SD) و انتهای (ED) با فرمت شرح داده شده.

جالب است که در نسخه سریعتر Token-Ring (16 مگابیت در ثانیه و بالاتر) از به اصطلاح روش انتشار زودهنگام (ETR) استفاده می شود. این امکان را به شما می دهد تا در حالی که بسته داده در یک حلقه به فرستنده خود برنمی گردد ، از استفاده غیرضروری شبکه خودداری کنید.

روش ETR به این واقعیت دامن می زند که بلافاصله پس از انتقال بسته خود را به نشانه ، هر مشترک مشترک یک نشانه رایگان جدید به شبکه می دهد. سایر مشترکین می توانند بلافاصله پس از پایان بسته مشترک قبلی قبلی ، بسته منتظر بمانند ، بدون اینکه منتظر بمانند تا او دور کلیه حلقه شبکه را تکمیل کند ، شروع به انتقال بسته های خود می کند. در نتیجه ، چندین بسته می توانند همزمان در شبکه باشند ، اما همیشه بیش از یک نشانه رایگان وجود نخواهد داشت. این نوار نقاله به ویژه در شبکه های مسافت طولانی با تأخیر انتشار قابل توجه است.

وقتی مشترک به هاب متصل است ، مراحل آزمایش خودآزمایی و تست کابل را انجام می دهد (او هنوز حلقه را روشن نمی کند ، زیرا هیچ سیگنال جریان فانتومی وجود ندارد). مشترک یک سری بسته ها را به خودش می فرستد و صحت عبور آنها را بررسی می کند (ورودی وی مستقیماً توسط TCU به خروجی آن وصل می شود ، همانطور که در شکل 7.4 نشان داده شده است). پس از آن ، مشترک خود را به یک حلقه تبدیل می کند و جریان فانتومی را ارسال می کند. در لحظه روشن شدن ، بسته منتقل شده روی حلقه ممکن است آسیب دیده باشد. در مرحله بعد ، مشترک هماهنگ سازی و بررسی حضور یک مانیتور فعال در شبکه را تنظیم می کند. اگر مانیتور فعال وجود نداشته باشد ، مشترکین برای حق تبدیل شدن به یک مسابقه ، مسابقه را شروع می کنند. سپس مشترک مشترک منحصر به فرد بودن آدرس خودش را در حلقه بررسی کرده و اطلاعات مربوط به سایر مشترکین را جمع آوری می کند. پس از آن او به یک شرکت کننده کامل در مبادله در شبکه تبدیل می شود.

در طول مبادله ، هر مشترک مشترک سلامتی مشترک قبلی را (به صورت حلقه ای) کنترل می کند. اگر او به عدم موفقیت مشترک قبلی شک کند ، روش بازیابی خودکار حلقه را شروع می کند. یک بسته کنترل ویژه (Beacon) در مورد لزوم انجام تست خودآزمایی و احتمالاً قطع شدن از حلقه به مشترک قبلی می گوید.

شبکه Token-Ring همچنین امکان استفاده از پل ها و سوییچ ها را فراهم می کند. از آنها برای تقسیم یک حلقه بزرگ به چندین بخش حلقه استفاده می شود که قابلیت تبادل بسته ها بین خود را دارند. این به شما امکان می دهد بار هر بخش را کاهش دهید و نسبت زمان ارائه شده به هر مشترک را افزایش دهید.

در نتیجه ، می توان یک حلقه توزیع شده ، یعنی اتحاد چندین قطعه حلقه با یک حلقه اصلی بزرگ (شکل 7.13) یا یک ساختار حلقه ستاره ای با یک سوییچ مرکزی که بخش های حلقه به آن وصل می شوند ، امکان پذیر کرد (شکل 7.14).

شکل 7.13. اتصال بخش ها با یک حلقه تنه با استفاده از پل ها

شکل 7.14. تعویض قطعه لینک اصلی

شبکه Arcnet (یا ARCnet از شبکه انگلیسی Computer Attached Resource Computer Network ، شبکه رایانه ای از منابع متصل) یکی از قدیمی ترین شبکه ها است. در سال 1977 توسط شرکت Datapoint توسعه یافت. هیچ استاندارد بین المللی برای این شبکه وجود ندارد ، اگرچه به عنوان پیشرونده روش دسترسی به نشانه در نظر گرفته می شود. علیرغم عدم وجود استاندارد ، شبکه Arcnet تا همین اواخر (در سال های 1980 - 1990) محبوب بود ، حتی به طور جدی با اترنت رقابت می کرد. تعداد زیادی شرکت (به عنوان مثال Datapoint ، Standard Microsystems ، Xircom و غیره) تجهیزات لازم را برای این نوع شبکه تولید کردند. اما اکنون تولید تجهیزات Arcnet تقریباً قطع شده است.

از اصلی ترین مزیت های شبکه Arcnet نسبت به اترنت می توان به محدودیت زمان دسترسی ، قابلیت اطمینان زیاد در ارتباطات ، سهولت در تشخیص و همچنین هزینه نسبتاً کم آداپتورها اشاره کرد. مهمترین اشکال شبکه شامل نرخ انتقال اطلاعات کم (2.5 مگابیت بر ثانیه) ، سیستم آدرس دهی و قالب بسته است.

برای انتقال اطلاعات در شبکه Arcnet از یک کد نسبتاً نادر استفاده می شود که در آن دو پالس طی یک بازه کمی با یک واحد منطقی مطابقت دارند و یک پالس با یک صفر منطقی مطابقت دارد. بدیهی است ، این یک کد هماهنگ کننده است که حتی به منچستر نیز به پهنای باند کابل بیشتری نیاز دارد.

به عنوان رسانه انتقال در شبکه ، از کابل کواکسیال با امپدانس موج 93 اهم به عنوان مثال از برند RG-62A / U استفاده می شود. گزینه های جفت پیچ خورده (محافظ و محافظت نشده) کاربرد گسترده ای ندارند. گزینه های فیبر نوری پیشنهاد شد ، اما Arcnet را نیز ذخیره نکرد.

به عنوان یک توپولوژی ، شبکه Arcnet از اتوبوس کلاسیک (Arcnet-BUS) و همچنین یک ستاره منفعل (Arcnet-STAR) استفاده می کند. این ستاره از مراکز (توپی) استفاده می کند. می توان بخش های اتوبوس و ستاره را با یک توپی در یک توپولوژی درخت (مانند اترنت) ترکیب کرد. محدودیت اصلی این است که نباید در مسیر توپولوژی مسیرهای بسته (حلقه) وجود داشته باشد. محدودیت دیگر: تعداد بخش های متصل شده توسط یک زنجیره سری با استفاده از هاب نباید از سه تجاوز کند.

هاب ها از دو نوع هستند:

هاب های فعال (شکل سیگنال های دریافتی را بازیابی کنید و آنها را تقویت کنید). تعداد پورت ها از 4 به 64 است. قطب های فعال می توانند به هم پیوسته باشند (آبشار).
هاب های منفعل (فقط سیگنال های ورودی را بدون تقویت مخلوط کنید). تعداد پورت ها 4 است. هاب های منفعل نمی توانند به هم متصل شوند. آنها فقط می توانند هاب های فعال و / یا آداپتورهای شبکه وصل کنند.

بخش های اتوبوس فقط می توانند به مراکز فعال وصل شوند.

آداپتورهای شبکه همچنین به دو شکل ارائه می شوند:

امپدانس بالا (اتوبوس) که برای استفاده در بخش های اتوبوس طراحی شده است:
امپدانس کم (ستاره) برای استفاده در یک ستاره منفعل طراحی شده است.

آداپتورهای امپدانس کم از لحاظ مقاومت در برابر امپدانس بالا تفاوت دارند زیرا در این میان آنها حاوی پایانه های 93 اهمی هستند. هنگام استفاده از آنها ، هماهنگی خارجی لازم نیست. در بخش اتوبوس ، از آداپتورهای امپدانس کم به عنوان آداپتورهای ختم برای تطبیق اتوبوس می توان استفاده کرد. آداپتورهای امپدانس بالا به پایانه های خارجی 93 اهم نیاز دارند. برخی از آداپتورهای شبکه این امکان را دارند که از حالت امپدانس بالا به حالت امپدانس کم تبدیل شوند ؛ آنها می توانند هم در اتوبوس و هم در ستاره کار کنند.

بنابراین ، توپولوژی شبکه Arcnet به شرح زیر است (شکل 7.15).

شکل 7.15. توپولوژی شبکه Arcnet از نوع اتوبوس (B - آداپتورهای اتوبوس ، آداپتورهای S - Star)

مشخصات اصلی شبکه Arcnet به شرح زیر است.

کابل کواکسیال انتقال متوسط \u200b\u200b، جفت پیچ خورده.
حداکثر طول شبکه 6 کیلومتر است.
حداکثر طول کابل از مشترک تا هاب منفعل 30 متر است.
حداکثر طول کابل از مشترک تا مرکز فعال 600 متر است.
حداکثر طول کابل بین هاب های فعال و غیرفعال 30 متر است.
حداکثر طول کابل بین هاب های فعال 600 متر است.
حداکثر تعداد مشترکین در شبکه 255 است.
حداکثر تعداد مشترکین در بخش اتوبوس 8 نفر است.
حداقل فاصله مشترکان در اتوبوس 1 متر است.
حداکثر طول بخش اتوبوس 300 متر است.
میزان انتقال داده 2.5 مگابیت بر ثانیه است.

هنگام ایجاد توپولوژی پیچیده ، لازم است اطمینان حاصل شود که تاخیر در انتشار سیگنال ها در شبکه بین مشترکین از 30 میکرومتر نباشد. حداکثر ضریب سیگنال در کابل با فرکانس 5 مگاهرتز نباید از 11 دسی بل بیشتر باشد.

شبکه Arcnet از یک روش دسترسی توکن (روشی برای انتقال حقوق) استفاده می کند ، اما در شبکه Token-Ring تا حدودی با همان تفاوت دارد. این روش به استاندارد IEEE 802.4 نزدیکتر است. ترتیب عملکرد مشترکین با این روش:

1. مشترکی که می خواهد انتقال دهد منتظر ورود نشانه است.

2- پس از دریافت نشان ، درخواست انتقال اطلاعات را به مشترک گیرنده ارسال می کند (می پرسد آیا گیرنده آماده دریافت بسته آن است یا خیر).

3. گیرنده با دریافت درخواست پاسخی را ارسال می کند (آمادگی آن را تأیید می کند).

4- مشترکین فرستنده پس از دریافت تأیید آمادگی ، بسته خود را ارسال می کنند.

5- به محض دریافت بسته ، گیرنده تصدیق بسته را ارسال می کند.

6. فرستنده با دریافت گواهی بسته ، جلسه ارتباط خود را پایان می دهد. پس از آن ، نشانه به ترتیب نزولی آدرس های شبکه به مشترکین بعدی منتقل می شود.

بنابراین ، در این حالت ، بسته تنها در صورت اطمینان از آمادگی گیرنده برای دریافت آن منتقل می شود. این به طور قابل توجهی قابلیت اطمینان انتقال را افزایش می دهد.

مانند Token-Ring ، درگیری ها در Arcnet کاملاً از بین می رود. Arcnet مانند هر شبکه توکن ، بار را به خوبی نگه می دارد و زمان دسترسی به شبکه را تضمین می کند (برخلاف اترنت). زمان دور زدن کلیه مشترکین با نشانگر 840 ms است. بر این اساس ، همین فاصله ، حد بالایی زمان دسترسی به شبکه را تعیین می کند.

نشانگر توسط مشترک ویژه - کنترل کننده شبکه شکل می گیرد. این یک مشترک با حداقل آدرس (صفر) است.

اگر مشترک در مدت 840 ms یک نشانه رایگان دریافت نکند ، یک توالی بیت طولانی را به شبکه می فرستد (برای تضمین تخریب توکن قدیمی آسیب دیده). پس از این کار ، روش کنترل شبکه و قرار ملاقات (در صورت لزوم) کنترلر جدید انجام می شود.

اندازه بسته شبکه Arcnet 0.5 Kbytes است. علاوه بر فیلد داده ، آدرس های گیرنده و فرستنده 8 بیتی و یک بررسی چرخه ای 16 بیتی (CRC) را نیز شامل می شود. چنین اندازه بسته کوچک با نرخ ارز زیاد در شبکه بسیار راحت نیست.

آداپتورهای شبکه Arcnet با سایر آداپتورهای شبکه تفاوت دارند زیرا باید با استفاده از سوئیچ ها یا پرش های مخصوص خود ، از آدرس شبکه خود استفاده کنند (ممکن است 255 عدد از آنها وجود داشته باشد ، زیرا آخرین ، آدرس 256th در حالت پخش برای شبکه استفاده می شود). کنترل منحصر به فرد بودن هر آدرس شبکه کاملاً مربوط به کاربران شبکه است. در عین حال ، اتصال مشترکین جدید بسیار دشوار می شود ، زیرا لازم است آدرسی را که هنوز مورد استفاده قرار نگرفته است تنظیم کنید. انتخاب قالب 8 بیتی آدرس ، تعداد مشترکین در شبکه را به 255 محدود می کند که ممکن است برای شرکت های بزرگ کافی نباشد.

در نتیجه ، همه اینها منجر به کنار گذاشتن تقریباً کامل شبکه Arcnet شد. گزینه های شبکه Arcnet برای نرخ انتقال 20 مگابیت در ثانیه طراحی شده بودند ، اما مورد استفاده گسترده ای قرار نگرفتند.

مقالات را بخوانید:

سخنرانی 6: بخشهای اترنت استاندارد / سریع شبکه اترنت

Fast Ethernet - مشخصات IEEE 802.3 u رسما در 26 اکتبر 1995 به تصویب رسید استاندارد پروتکل پیوند داده برای شبکه های عامل با استفاده از کابل های مس و فیبر نوری با سرعت 100 Mb / s. مشخصات جدید جانشین استاندارد Ethernet IEEE 802.3 است که از همان قالب فریم ، مکانیزم دسترسی به رسانه CDMA / CD و توپولوژی ستاره استفاده می کند. Evolution در چندین عنصر پیکربندی امکانات لایه های فیزیکی لمس کرده است که باعث افزایش توان از جمله انواع کابل مورد استفاده ، طول قطعه ها و تعداد توپی ها شده است.

سطح بدنی

استاندارد Fast Ethernet سه نوع رسانه اترنت را با سرعت 100 مگابیت در ثانیه تعریف می کند.

· 100Base-TX - دو جفت پیچ خورده سیم. انتقال مطابق با استاندارد انتقال داده ها در یک محیط فیزیکی پیچ خورده که توسط ANSI (موسسه استاندارد ملی آمریکا - موسسه استاندارد ملی آمریکا) تهیه شده است انجام می شود. کابل داده پیچ خورده را می توان محافظت یا محافظت نکرد. از الگوریتم رمزگذاری داده 4V / 5V و روش رمزگذاری فیزیکی MLT-3 استفاده می کند.

· 100Base-FX - دو هادی ، کابل فیبر نوری. انتقال نیز مطابق با استاندارد برای انتقال داده ها در یک محیط فیبر نوری تهیه شده توسط ANSI انجام می شود. از الگوریتم رمزگذاری داده 4V / 5V و روش رمزگذاری فیزیکی NRZI استفاده می کند.

· 100Base-T4 مشخصات ویژه ای است که توسط کمیته IEEE 802.3u ایجاد شده است. مطابق این مشخصات ، داده ها بر روی چهار جفت پیچ خورده کابل تلفن منتقل می شوند ، که به آن کابل UTP دسته 3 گفته می شود.از الگوریتم رمزگذاری داده 8V / 6T و روش رمزگذاری فیزیکی NRZI استفاده می کند.

کابل چند حالته

در این نوع کابل فیبر نوری از فیبر با قطر هسته 50 یا 62.5 میکرومتر و یک غلاف خارجی با ضخامت 125 میکرومتر استفاده می شود. به این کابل کابل نوری چند حالته با الیاف میکرومتر 50/125 (62.5 / 125) گفته می شود. برای انتقال یک سیگنال نوری از طریق کابل چند حالته ، از فرستنده ال ای دی با طول موج 850 (820) نانومتر استفاده می شود. اگر یک کابل چند حالته دو درگاه سوئیچ را که در حالت کامل دوبلکس کار می کنند متصل کند ، می تواند تا 2000 متر طول داشته باشد.

کابل تک حالته

یک کابل فیبر نوری تک حالته قطر هسته کوچکتر از 10 میکرومتر از کابل چند حالته دارد و از یک فرستنده لیزر برای انتقال از طریق یک کابل تک حالته استفاده می شود که در کنار هم انتقال کارآمد را در مسافت های طولانی فراهم می کند. طول موج سیگنال نور منتقل شده نزدیک به قطر هسته است که برابر با 1300 نانومتر است. این عدد به طول موج پراکندگی صفر معروف است. در کابل تک حالته ، پراکندگی و از بین رفتن سیگنال بسیار اندک است ، که امکان انتقال سیگنال های نوری را در مسافت های طولانی نسبت به فیبر چند حالته فراهم می کند.

38. فناوری گیگابیت اترنت ، خصوصیات کلی ، مشخصات محیط بدنی ، مفاهیم اساسی.
3.7.1. ویژگی کلی استاندارد

به سرعت کافی ، پس از ظهور محصولات Fast Ethernet در بازار ، مجتمع های شبکه و مدیران محدودیت های خاصی را هنگام ساخت شبکه های شرکت احساس کردند. در بسیاری موارد ، سرورهای متصل از طریق کانال 100 مگابیتی ، ستون فقرات شبکه را بارگیری می کنند ، همچنین با سرعت 100 مگابیت در ثانیه - ستون فقرات FDDI و Fast Ethernet کار می کنند. نیاز به سطح بعدی سلسله مراتب سرعت بود. در سال 1995 ، فقط سوئیچ های ATM می توانند سطح بالاتری از سرعت را فراهم کنند و در صورت عدم وجود وسایل مناسب برای انتقال این فناوری به شبکه های محلی در آن زمان (اگرچه مشخصات LAN Emulation - LANE در ابتدای سال 1995 به تصویب رسید ، اجرای عملی آن پیش رو بود) تا آنها را پیاده سازی کنیم تقریبا هیچ کس جرأت شبکه محلی را نداشت. علاوه بر این ، فناوری ATM از هزینه بسیار بالایی برخوردار است.

بنابراین ، قدم بعدی که توسط IEEE برداشته شد ، منطقی به نظر می رسید - 5 ماه بعد از تصویب نهایی استاندارد Fast Ethernet در ژوئن 1995 ، به گروه تحقیقاتی فناوری پرسرعت IEEE دستور داده شد تا امکان توسعه استاندارد اترنت با نرخ بیت حتی بالاتر را در نظر بگیرد.

در تابستان 1996 ، گروه 802.3z اعلام كرد كه پروتكلي مشابه با اترنت را ممكن مي سازد ، اما با سرعتي معادل 1000 Mbps. همانند Fast Ethernet ، این پیام با شور و شوق توسط طرفداران اترنت دریافت شد.

دلیل اصلی اشتیاق چشم انداز همان انتقال صاف ستون فقرات شبکه به گیگابیت اترنت ، مشابه چگونگی بارگذاری قطعات اترنت واقع در سطوح پایین تر سلسله مراتب شبکه به Fast Ethernet بود. علاوه بر این ، تجربه انتقال داده ها با سرعت گیگابیت ، قبلاً هم در شبکه های سرزمینی (فناوری SDH) و هم در شبکه های محلی - فن آوری فیبر کانال ، که عمدتاً برای اتصال لوازم جانبی پرسرعت به رایانه های بزرگ استفاده می شود وجود دارد و داده ها را از طریق کابل فیبر نوری انتقال می دهد. در نزدیکی سرعت گیگابیت ، از طریق کد 8V / 10V اضافی.

نسخه اول این استاندارد در ژانویه 1997 مورد بررسی قرار گرفت و سرانجام استاندارد 802.3z در 29 ژوئن 1998 در جلسه کمیته IEEE 802.3 تصویب شد. کار در مورد اجرای گیگابیت اترنت روی کابل های جفت پیچ خورده رده 5 به کمیته ویژه 802.3ab منتقل شد که قبلاً گزینه های مختلفی را برای پیش نویس این استاندارد در نظر گرفته بود و از ژوئیه سال 1998 این پروژه کاملاً پایدار شده است. تصویب نهایی استاندارد 802.3ab در سپتامبر 1999 پیش بینی می شود.

بدون انتظار برای تصویب استاندارد ، برخی از شرکت ها اولین تجهیزات گیگابیت اترنت را بر روی کابل فیبر نوری تا تابستان 1997 منتشر کردند.

ایده اصلی توسعه دهندگان استاندارد Gigabit Ethernet حداکثر رساندن ایده های فن آوری کلاسیک اترنت و در عین حال رسیدن به میزان کمی از 1000 Mbps است.

از آنجا که هنگام توسعه یک فناوری جدید طبیعی است که انتظار داشته باشیم برخی از نوآوری های فنی که در جهت کلی توسعه فناوری های شبکه قرار دارند ، توجه داشته باشید که گیگابیت اترنت و همچنین همتایان کندتر آن در سطح پروتکل قرار دارند. نمی شودبرای پشتیبانی:

کیفیت خدمات؛
اتصالات بیش از حد؛
تست عملکرد گره ها و تجهیزات (در حالت دوم ، به استثنای تست ارتباطات درگاه-پورت ، همانطور که برای اترنت 10Base-T و 10Base-F و سریع اترنت انجام می شود).

هر سه این خصوصیات در شبکه های مدرن و به ویژه در شبکه های آینده نزدیک بسیار امیدوار کننده و مفید در نظر گرفته می شوند. چرا نویسندگان گیگابیت اترنت آنها را رها می کنند؟

ایده اصلی توسعه دهندگان فناوری گیگابیت اترنت این است که شبکه های زیادی وجود دارند و خواهند داشت که در آن یک صندوق سرعت بالا و امکان اختصاص بسته های اولویت به سوئیچ ها برای اطمینان از کیفیت خدمات حمل و نقل برای کلیه مشتری های شبکه کافی خواهد بود. و فقط در موارد نادری که تنه کاملاً شلوغ است و الزامات کیفیت خدمات بسیار سخت است ، شما باید از فناوری ATM استفاده کنید ، که واقعاً به دلیل پیچیدگی فنی بالا تضمین کیفیت خدمات را برای انواع عمده ترافیک به شما می دهد.

39. سیستم کابل سازه ای که در فناوری های شبکه مورد استفاده قرار می گیرد.
سیستم کابل کشی ساخت یافته (SCS) مجموعه ای از عناصر سوئیچینگ (کابل ها ، کانکتورها ، کانکتورها ، پانل های متقابل و کابینت) و همچنین روشی برای استفاده مشترک آنها است که به شما امکان می دهد ساختارهای ارتباطی منظم و به راحتی قابل ارتقا در شبکه های رایانه ای ایجاد کنید.

سیستم کابل کشی ساخت یافته نوعی "طراح" است که به کمک آن طراح شبکه پیکربندی مورد نیاز خود را از کابلهای استاندارد متصل به کانکتورهای استاندارد ساخته و روی پانل های متقابل استاندارد روشن می کند. در صورت لزوم ، پیکربندی اتصالات را می توان به راحتی تغییر داد - اضافه کردن یک کامپیوتر ، قطعه ، سوئیچ ، حذف تجهیزات غیر ضروری و همچنین تغییر ارتباط بین رایانه ها و هاب ها.

هنگام ساختن یک سیستم کابل کشی ساخت یافته ، درک می شود که هر محل کار در شرکت باید برای اتصال تلفن و رایانه به سوکت وصل شود ، حتی اگر این مورد در حال حاضر مورد نیاز نباشد. یعنی یک سیستم کابل کشی با ساختار خوب ساخته نشده است. در آینده ، این می تواند در هزینه صرفه جویی کند ، زیرا با اتصال مجدد کابل های در حال حاضر گذاشته شده ، می توان تغییراتی در اتصال دستگاههای جدید ایجاد کرد.

یک ساختار سلسله مراتبی معمولی از یک سیستم کابل کشی ساخت یافته شامل موارد زیر است:

زیر سیستم های افقی (درون کف).
زیر سیستم های عمودی (داخل ساختمان)؛
زیر سیستم دانشگاه (در همان قلمرو با چندین ساختمان).

زیر سیستم افقییک کمد کفپوش کف را به پریز برق متصل می کند. زیر سیستم های این نوع با طبقات ساختمان مطابقت دارند. زیر سیستم عمودیکابینت های متقاطع هر طبقه را به ساختمان سخت افزار مرکزی متصل می کند. قدم بعدی در سلسله مراتب است زیر سیستم دانشگاهکه چندین ساختمان را به سخت افزار اصلی کل دانشگاه وصل می کند. این قسمت از سیستم کابل معمولاً ستون فقرات خوانده می شود.

استفاده از سیستم کابل کشی ساخت یافته به جای کابل های مسیریابی تصادفی ، مزایای بسیاری را به شرکت می دهد.

· جهانی بودن.با یک سازمان متفکر ، یک سیستم کابل کشی ساخت یافته می تواند تبدیل به یک رسانه واحد برای انتقال داده های رایانه ای در یک شبکه محلی ، سازماندهی یک شبکه تلفنی محلی ، انتقال اطلاعات ویدئویی و حتی انتقال سیگنال ها از حسگرهای آتش نشانی یا سیستم های امنیتی شود. این به شما امکان می دهد تا بسیاری از فرایندهای کنترل ، نظارت و مدیریت خدمات اقتصادی و سیستمهای پشتیبانی زندگی شرکت را به صورت خودکار انجام دهید.

· عمر سرویس را افزایش دهید.مدت منسوخ شدن یک سیستم کابل با ساختار مناسب می تواند 10-15 سال باشد.

· هزینه اضافه کردن کاربران جدید و تغییر مکان های آنها را کاهش دهید.مشخص است که هزینه سیستم کابل قابل توجه است و عمدتا نه با هزینه کابل بلکه با هزینه تخمگذار آن تعیین می شود. بنابراین ، انجام یک کار تخمگذار کابل منفرد ، احتمالاً با طول زیاد ، بیشتر از اینکه چندین بار دراز بکشید ، افزایش طول کابل سود بیشتری دارد. با استفاده از این رویکرد ، تمام کارهایی که برای اضافه کردن یا جابجایی کاربر انجام می شود ، به اتصال کامپیوتر به یک پریز برق موجود کاهش می یابد.

· امکان گسترش آسان شبکه.سیستم کابل کشی ساخت یافته مدولار است و بنابراین قابل گسترش است. به عنوان مثال ، شما می توانید بدون تحت تأثیر قرار دادن زیر شبکه های موجود ، یک زیر شبکه جدید به ستون فقرات اضافه کنید. بدون در نظر گرفتن بقیه شبکه ، می توانید نوع کابل را در یک زیر شبکه جداگانه جایگزین کنید. یک سیستم کابل کشی ساخت یافته پایه ای برای تقسیم شبکه به بخش های منطقی به راحتی قابل کنترل است ، زیرا خود این بخش در حال حاضر به بخش های فیزیکی تقسیم شده است.

· ارائه خدمات کارآمدترسیستم کابل کشی ساخت یافته تعمیر و نگهداری و عیب یابی را آسان تر از سیستم کابل کشی اتوبوس می کند. با ساماندهی اتوبوس سیستم کابل ، خرابی یکی از دستگاه ها یا عناصر اتصال منجر به خرابی سخت محلی در کل شبکه می شود. در سیستم های کابل کشی ساخت یافته ، عدم موفقیت یک قطعه دیگر تأثیر نمی گذارد ، زیرا این بخش ها با استفاده از هاب ها ترکیب می شوند. غلظت دهنده ها یک منطقه معیوب را تشخیص داده و بومی سازی می کنند.

· قابلیت اطمینانسیستم کابل کشی ساخت یافته ، قابلیت اطمینان را افزایش داده است ، زیرا سازنده چنین سیستمی نه تنها کیفیت اجزای فردی آن ، بلکه سازگاری آنها را تضمین می کند.

40. هاب ها و آداپتورهای شبکه ، اصول ، استفاده ، مفاهیم اساسی.
هاب ها به همراه آداپتورهای شبکه و همچنین یک سیستم کابل بیانگر حداقل تجهیزات مورد نیاز برای ایجاد شبکه محلی هستند. چنین شبکه ای یک محیط مشترک و مشترک را تشکیل می دهد.

کارت رابط شبکه (NIC)همراه با درایور خود ، مدل سطح کانال دوم سیستم های باز را در گره پایانی شبکه - رایانه پیاده سازی می کند. به طور دقیق تر ، در یک سیستم عامل شبکه ، یک جفت آداپتور و درایور فقط عملکردهای لایه های فیزیکی و MAC را انجام می دهند ، در حالی که معمولاً سطح LLC توسط ماژول سیستم عامل اجرا می شود که برای همه درایورها و آداپتورهای شبکه یکسان است. در واقع ، اینگونه است که باید مطابق با مدل پشته پروتکل IEEE 802 باشد به عنوان مثال ، در ویندوز NT ، سطح LLC در ماژول NDIS اجرا می شود ، مشترک برای همه درایورهای آداپتور شبکه ، صرف نظر از این که درایور از چه فناوری پشتیبانی می کند.

آداپتور شبکه به همراه درایور دو عمل را انجام می دهد: انتقال و دریافت فریم.

در آداپتورهای مربوط به رایانه های مشتری ، بخش قابل توجهی از کار به درایور منتقل می شود و این باعث می شود آداپتور ساده تر و ارزان تر شود. ضرر این رویکرد ، بار زیاد در پردازنده مرکزی رایانه با کار روزمره برای انتقال فریم از رم کامپیوتر به شبکه است. پردازنده مرکزی مجبور است به جای انجام وظایف کاربر ، این کار را انجام دهد.

قبل از نصب روی رایانه ، آداپتور شبکه باید تنظیم شود. هنگام پیکربندی آداپتور ، معمولاً شماره IRQ مورد استفاده از آداپتور ، شماره کانال دسترسی مستقیم DMA (اگر آداپتور از حالت DMA پشتیبانی می کند) و آدرس پایه پورت های I / O معمولاً تنظیم می شود.

تقریباً در تمام فن آوری های مدرن شبکه های محلی ، دستگاهی تعریف شده است که چندین نام برابر دارد - توپی (تمرکز) ، توپی (توپی) ، تکرار کننده (تکرار کننده). بسته به نوع کاربرد این دستگاه ، ترکیب عملکردها و طراحی آن به میزان قابل توجهی تغییر می یابد. فقط عملکرد اصلی بدون تغییر باقی می ماند - این تکرار قابیا بر روی تمام درگاه ها (مطابق استاندارد اترنت) ، یا فقط در پورت های خاص ، مطابق با الگوریتم تعریف شده توسط استاندارد مربوطه.

یک هاب معمولاً دارای چندین درگاه است که گره های انتهایی شبکه - رایانه ها با استفاده از بخش های فیزیکی جداگانه کابل به یکدیگر وصل می شوند. هاب بخشهای شبکه فیزیکی جداگانه را با یک رسانه مشترک منفرد ترکیب می کند ، دسترسی به آن مطابق با یکی از پروتکل های شبکه محلی در نظر گرفته شده انجام می شود - اترنت ، حلقه حلقه و غیره از آنجا که منطق دسترسی به محیط مشترک به طور قابل توجهی به فناوری وابسته است ، برای هر نوع. فناوری ها قطب های اصلی خود را تولید می کنند - اترنت؛ حلقه توکن؛ FDDI و 100VG-AnyLAN. برای یک پروتکل خاص ، گاهی اوقات از اسم خاص خود این دستگاه استفاده می شود که دقیق تر عملکرد آن را منعکس می کند یا به دلیل روایات مورد استفاده قرار می گیرد ، به عنوان مثال نام MSAU معمولی برای غلطک های حلقه Token است.

هر مرکز عملکردی اساسی را که در پروتکل مربوطه از فناوری پشتیبانی می کند ، انجام می دهد. اگرچه این عملکرد در استاندارد فناوری به اندازه کافی مفصل است ، اما در صورت اجرای این کار ، هاب های تولید کنندگان مختلف ممکن است در جزئیات مانند تعداد درگاه ، پشتیبانی از چندین نوع کابل و غیره متفاوت باشند.

علاوه بر کارکرد اصلی ، کنسانتره می تواند تعدادی کار اضافی را نیز انجام دهد ، که یا اصلاً در استاندارد تعریف نشده اند یا اختیاری هستند. به عنوان مثال ، یک توپی حلقه حلقه ای می تواند عملکرد غیرفعال کردن پورت های خراب و جابجایی به یک حلقه پشتیبان را انجام دهد ، اگرچه قابلیت های آن در استاندارد توصیف نشده است. معلوم شد که هاب یک وسیله مناسب برای انجام کارکردهای اضافی است که مانیتورینگ و عملکرد شبکه را تسهیل می کند.

41- استفاده از پل ها و کلیدها ، اصول ، ویژگی ها ، مثال ها ، محدودیت ها
ساختار با پل ها و سوئیچ ها

شبکه را می توان با استفاده از دو نوع دستگاه به بخشهای منطقی تقسیم کرد - پل (پل) و / یا سوئیچ (سوئیچ ، توپی سوئیچینگ).

پل و سوئیچ دوقلوهای کاربردی هستند. هر دوی این دستگاهها فریم ها را بر اساس همان الگوریتم های مشابه پیش می برند. پل ها و سوئیچ ها از دو نوع الگوریتم استفاده می کنند: یک الگوریتم پل شفافشرح داده شده در استاندارد IEEE 802.1D یا الگوریتم منبع مسیریابی پلتوسط IBM برای شبکه های Token Ring. این استانداردها مدتها قبل از سوئیچ اول توسعه یافته بودند ، بنابراین آنها از اصطلاح "Bridge" استفاده می کنند. هنگامی که اولین مدل صنعتی سوئیچ برای فناوری اترنت متولد شد ، همان الگوریتم پیشرفت فریم IEEE 802.ID را انجام داد ، که برای بیش از ده سال توسط پل های شبکه های محلی و جهانی کار شده بود.

تفاوت اصلی بین سوئیچ و پل در این است که پل فریم را به صورت متوالی پردازش می کند ، و سوئیچ را به صورت موازی انجام می دهد. این شرایط به این دلیل است که پل ها در زمانی پدیدار شدند که شبکه به تعداد کمی از بخش ها تقسیم می شد ، و ترافیک بین بخش نیز اندک بود (از قانون 80٪ 20 پیروی می کرد).

امروزه ، پل ها هنوز در شبکه ها کار می کنند ، اما فقط با اتصالات نسبتاً کند جهانی بین دو LAN از راه دور. اینگونه پل ها از راه دور نامیده می شوند و الگوریتم عملکرد آنها هیچ تفاوتی با استاندارد 802.1D یا Source Routing ندارد.

علاوه بر انتقال فریم در همان فناوری ، پل های شفاف می توانند پروتکل های شبکه محلی را مانند اترنت به Token Ring ، FDDI به اترنت و غیره منتقل کنند ، این خاصیت از پل های شفاف در استاندارد IEEE 802.1H شرح داده شده است.

در آینده با دستگاهی تماس خواهیم گرفت که قاب ها را طبق الگوریتم پل ترویج می کند و با اصطلاح مدرن "سوئیچ" در شبکه محلی کار می کند. هنگام توصیف الگوریتم های 802.1D و Source Routing خود ، در بخش بعدی به طور سنتی دستگاه را به عنوان پل می نامیم ، همانطور که در این استاندارد ها گفته می شود.

42. سوئیچ ها برای شبکه های محلی ، پروتکل ها ، حالت های عامل ، مثال ها.
هر یک از 8 پورت 10Base-T توسط یک پردازنده بسته Ethernet - EPP (پردازنده بسته Ethernet Packet) ارائه می شود. علاوه بر این ، سوئیچ دارای یک ماژول سیستمی است که عملکرد همه پردازنده های EPP را هماهنگ می کند. ماژول سیستم جدول آدرس کلی سوئیچ را حفظ کرده و مدیریت سوئیچ را از طریق SNMP فراهم می کند. برای انتقال فریم بین پورتها ، از ماتریس سوئیچینگ استفاده می شود ، مشابه مواردی که در مبادلات تلفنی یا رایانه های چند پردازنده کار می کنند و چندین پردازنده را با چندین ماژول حافظه متصل می کنند.

ماتریس سوئیچینگ در اصل کانال های تعویض کار می کند. برای 8 پورت ، ماتریس می تواند 8 کانال داخلی همزمان را در حالت نیمه دوبلکس عملکرد پورت ها و 16 در حالت کامل دوپلکس ارائه دهد ، درصورتی که فرستنده و گیرنده هر پورت به طور مستقل از یکدیگر کار کنند.

هنگامی که یک فریم به هر پورت می رسد ، پردازنده EPP اولین بایت های اولیه قاب را برای خواندن آدرس مقصد بافر می کند. پس از دریافت آدرس مقصد ، پردازنده بلافاصله تصمیم می گیرد بسته را منتقل کند ، بدون اینکه منتظر بایت باقی مانده فریم باشد.

در صورت نیاز به انتقال قاب به پورت دیگر ، پردازنده به ماتریس سوئیچینگ می رود و سعی می کند مسیری را در آن برقرار کند که درگاه خود را به درگاه متصل کند که از طریق آن مسیر به آدرس مقصد می رود. ماتریس سوئیچینگ می تواند این کار را فقط در صورتی انجام دهد که درگاه آدرس مقصد در آن لحظه آزاد باشد ، یعنی به پورت دیگری وصل نشده باشد .در صورتی که پورت مشغول باشد ، مانند هر دستگاه روشن شده مدار ، ماتریس قادر به اتصال نیست. در این حالت ، فریم با پردازنده پورت ورودی کاملاً بافر می شود ، پس از آن پردازنده منتظر می ماند تا پورت خروجی آزاد شود و ماتریس سوئیچینگ مسیر مورد نظر را تشکیل می دهد.پس از تنظیم مسیر مورد نظر ، بایت های بافر فریم که توسط پردازنده پورت خروجی دریافت می شود ، ارسال می شوند. به محض اینکه پردازنده درگاه خروجی با استفاده از الگوریتم CSMA / CD به قسمت اترنت متصل به آن دسترسی پیدا کرد ، بایت های قاب بلافاصله شروع به انتقال به شبکه می کنند. روش توصیف شده برای انتقال یک قاب بدون بافر کامل آن ، تغییر پرواز (پرواز) یا پرواز (پرواز) است. دلیل اصلی بهبود عملکرد شبکه هنگام استفاده از سوئیچ است موازیپردازش چندین فریم این اثر در شکل نشان داده شده است. 4.26 شکل نشان می دهد وضعیت ایده آل با توجه به افزایش عملکرد ، هنگامی که چهار از هشت پورت داده ها را با حداکثر سرعت 10 Mb / s برای پروتکل اترنت انتقال می دهند ، و آنها این داده ها را به چهار پورت دیگر سوئیچ بدون درگیری انتقال می دهند - جریان داده ها بین گره های شبکه توزیع شد به گونه ای که هر پورت دریافت فریم دارای درگاه خروجی خاص خود است. اگر سوئیچ قادر به پردازش ترافیک ورودی حتی با حداکثر شدت فریم های ورودی به درگاه های ورودی باشد ، عملکرد کل سوییچ در مثال داده شده 4x10 \u003d 40 Mb / s خواهد بود ، و هنگام تعمیم نمونه برای پورت های N - (N / 2) xlO Mb / s. گفته می شود که سوئیچ با استفاده از پهنای باند پروتکل اختصاصی ، هر ایستگاه یا قطعه متصل به پورت های خود را فراهم می کند ، طبیعتاً وضعیت در شبکه همیشه مطابق شکل (شکل) کار نمی کند. 4.26 اگر مثلاً دو ایستگاه ، ایستگاه های متصل به پورت ها باشند 3 و 4, در همان زمان شما باید داده ها را به همان سرور متصل به پورت بنویسید 8, بنابراین سوئیچ قادر نخواهد بود یک جریان داده 10 مگابیت بر ثانیه را به هر ایستگاه اختصاص دهد ، زیرا پورت 5 نمی تواند داده ها را با سرعت 20 مگابیت در ثانیه انتقال دهد. فریم های ایستگاه در صف های داخلی درگاه های ورودی منتظر خواهند ماند 3 و 4, وقتی بندر رایگان است 8 برای انتقال فریم بعدی بدیهی است که یک راه حل خوب برای چنین توزیع جریان داده ها اتصال سرور به پورت با سرعت بالاتر ، به عنوان مثال Fast Ethernet خواهد بود. به نام غیر مسدود کردنمدل های سوئیچ

43. الگوریتم پل شفاف.
پل های شفاف برای آداپتورهای شبکه گره های انتهایی نامرئی هستند ، زیرا آنها بطور مستقل یک جدول آدرس ویژه را می سازند ، بر اساس آن می توانید تصمیم بگیرید که آیا قاب دریافت شده را به هر بخش دیگر ارسال کنید یا خیر. هنگام استفاده از پل های شفاف ، آداپتورهای شبکه به همان شکلی که در مورد عدم وجود آنها کار می کنند ، کار می کنند ، یعنی هیچگونه اقدامات اضافی انجام نمی دهند تا اطمینان حاصل شود که قاب از روی پل عبور می کند. الگوریتم شفاف پل بستگی به فناوری LAN که در آن پل نصب شده نیست ، بستگی دارد ، بنابراین پل های اترنت شفاف درست مانند پل های شفاف FDDI کار می کنند.

یک پل شفاف جدول آدرس خود را بر اساس نظارت منفعل ترافیک در گردش در بخش های متصل به بنادر خود ایجاد می کند. در این حالت ، این پل آدرس منابع چارچوب داده های ورودی به بنادر پل را در نظر می گیرد. در آدرس منبع قاب ، این پل نتیجه می گیرد که این گره متعلق به یک قطعه خاص شبکه است.

روند ایجاد خودکار جدول آدرس آدرس پل و استفاده از آن را به عنوان مثال در یک شبکه ساده ، که در شکل نشان داده شده است ، در نظر بگیرید. 4.18

شکل 4.18. چگونه پل شفاف کار می کند

یک پل دو بخش منطقی را به هم وصل می کند. بخش 1 از رایانه هایی است که با استفاده از یک قطعه کابل کواکسیال به پورت 1 این پل متصل شده اند و بخش 2 رایانه هایی است که با استفاده از قطعه دیگری از کابل کواکسیال به پورت 2 این پل متصل می شوند.

هر درگاه Bridge به عنوان یک گره انتهایی بخش خود با یک استثنا عمل می کند - درگاه Bridge آدرس MAC خاص خود را ندارد. بندر پل به اصطلاح کار می کند غیرقانونی (سفته)حالت ضبط بسته ، هنگامی که تمام بسته های وارد شده به درگاه در حافظه بافر ذخیره می شوند. با استفاده از این حالت ، پل کلیه ترافیک منتقل شده در بخش های متصل به آن را رصد می کند و از بسته های عبور داده شده از آن برای مطالعه ترکیب شبکه استفاده می کند. از آنجا که تمام بسته ها به بافر نوشته شده اند ، این پل نیازی به آدرس پورت ندارد.

در حالت اولیه ، این پل چیزی نمی داند که رایانه هایی که آدرس های MAC به هر یک از درگاه های آن وصل می شوند. بنابراین ، در این حالت ، این پل به سادگی هر قاب ضبط شده و بافر را به کلیه درگاه های آن منتقل می کند ، به غیر از آنچه از این قاب دریافت می شود. در مثال ما ، این پل فقط دو پورت دارد ، بنابراین فریم ها را از بندر 1 به پورت 2 و بالعکس منتقل می کند. هنگامی که یک پل قصد دارد یک فریم را از یک بخش به بخش دیگر منتقل کند ، به عنوان مثال ، از بخش 1 به بخش 2 ، مجدداً طبق قوانین الگوریتم دسترسی به بخش 2 به عنوان یک گره انتهایی دسترسی پیدا می کند ، در این مثال طبق قوانین الگوریتم CSMA / CD.

همزمان با انتقال قاب به همه درگاه ها ، این پل آدرس منبع فریم را بررسی کرده و در جدول آدرس خود در مورد مالکیت آن ورود جدیدی را ایجاد می کند که به آن نیز جدول فیلتر یا مسیریابی گفته می شود.

بعد از گذشت پل از مرحله آموزش ، می تواند عقلانی تر عمل کند. هنگام دریافت یک فریم به کارگردانی ، به عنوان مثال ، از کامپیوتر 1 تا رایانه 3 ، جدول آدرس را اسکن می کند تا ببیند آدرس های آن با آدرس مقصد مطابقت دارد. 3. از آنجا که چنین سابقه ای وجود دارد ، پل مرحله دوم تجزیه و تحلیل جدول را انجام می دهد - بررسی می کند که آیا رایانه هایی با آدرس منبع وجود دارند یا خیر. در مورد ما ، این آدرس 1) و آدرس مقصد (آدرس 3) در یک بخش است. از آنجا که در مثال ما در بخش های مختلف قرار دارد ، پل این عملیات را انجام می دهد ارتقاء (حمل و نقل)frame - پس از دستیابی به بخش دیگری ، قاب را به پورت دیگری منتقل می کند.

اگر آدرس مقصد ناشناخته باشد ، این پل قاب را به عنوان درگاه اولیه فرایند یادگیری ، به جز درگاه - منبع فریم ، به همه درگاه های خود منتقل می کند.

44. پل هایی با مسیریابی منبع.
برای اتصال به حلقه های Token Ring و FDDI از پل های منبع دار استفاده می شود ، اگرچه برای همین منظور می توان از پل های شفاف استفاده کرد. Source Routing (SR) بر اساس این واقعیت است که ایستگاه ارسال کننده در قاب ارسال شده به حلقه دیگر تمام اطلاعات آدرس در مورد پل ها و حلقه های میانی را که قاب باید قبل از ورود به حلقه ای که ایستگاه به آن وصل شده است ، از طریق آن می گذرد. گیرنده

اصول پل های Source Routing را (از این پس ، پل های SR) با استفاده از شبکه نشان داده شده در شکل در نظر بگیرید. 4.21 این شبکه از سه حلقه متصل به سه پل است. برای تنظیم مسیر ، حلقه ها و پل ها دارای شناسه هستند. پل های SR یک جدول آدرس ایجاد نمی کنند ، اما هنگام جابجایی فریم ها ، از اطلاعات موجود در قسمت های مربوط به قاب داده استفاده می کنند.

شکل 4.21پل های مسیریابی منبع

پس از دريافت هر بسته ، SR-Bridge فقط براي شناسايي آن نياز به جستجو در قسمت اطلاعات مربوط به مسير (Routing Information Field ، RIF ، در Token Ring يا قاب FDDI) دارد. و اگر در آنجا حضور داشته باشد و با شناسه حلقه ای که به این پل متصل است همراه باشد ، در این صورت این پل قاب ورودی را به حلقه مشخص شده کپی می کند. در غیر این صورت ، قاب در حلقه دیگر کپی نمی شود. در هر صورت ، نسخه اصلی قاب در امتداد حلقه اصلی ایستگاه ارسال کننده برگردانده می شود ، و اگر به حلقه دیگری منتقل شد ، بیت A (آدرس شناخته شده) و بیت C (قاب کپی شده) از قسمت وضعیت فریم به شماره 1 تنظیم می شوند تا ایستگاه ارسال کننده را مطلع کنند. که قاب توسط ایستگاه مقصد دریافت شده است (در این حالت ، توسط پل به یک حلقه دیگر منتقل می شود).

از آنجایی که همیشه اطلاعات مسیریابی در قاب مورد نیاز نیست ، بلکه فقط برای انتقال قاب بین ایستگاه های متصل به حلقه های مختلف ، حضور قسمت RIF در قاب با تنظیم آدرس فردی / گروه (I / G) به 1 بیت (این بیت استفاده نمی شود) نشان داده می شود. همانطور که در نظر گرفته شده است ، زیرا آدرس منبع همیشه فردی است).

قسمت RIF دارای یک زیر مجموعه کنترل سه بخشی است.

نوع قابنوع فیلد RIF را مشخص می کند. انواع مختلفی از زمینه های RIF وجود دارد که برای پیدا کردن یک مسیر و ارسال فریم در طول مسیر شناخته شده استفاده می شود.
زمینه حداکثر طول فریممورد استفاده این پل برای برقراری ارتباط حلقه هایی که مقدار MTU متفاوتی در آن تعیین شده است. با استفاده از این قسمت ، این پل ایستگاه را از حداکثر طول فریم ممکن (یعنی حداقل MTU در کل مسیر کامپوزیتی) مطلع می کند.
طول میدان RIFلازم است ، از آنجا که تعداد توصیف کننده های مسیر مشخص کننده شناسه های حلقه ها و پل ها از قبل مشخص نیست.

برای بهره برداری از الگوریتم مسیریابی منبع ، از دو نوع فریم اضافی استفاده می شود - یک فریم تحقیق پخش پخش یک مسیر SRBF (قاب پخش یک مسیر) و یک فریم تحقیقات پخش چند مسیر ARBF (قاب پخش تمام مسیر).

کلیه پل های SR باید توسط مدیر تنظیم شود تا فریم های ARBF را به همه درگاه ها منتقل کند ، به جز درگاه منبع فریم ، و برای فریم های SRBF ، برخی از درگاه های پل باید مسدود شوند تا هیچ حلقه ای در شبکه نباشد.

مزایا و معایب پل های مسیریابی شده منبع

45. سوئیچ ها: اجرای فنی ، کارکردها ، ویژگیهایی که بر کار آنها تأثیر می گذارد.
ویژگی های اجرای فنی سوئیچ ها. بسیاری از سوئیچ های نسل اول شبیه به روترها بودند ، یعنی بر اساس یک پردازنده مرکزی با هدف کلی متصل به پورت های رابط از طریق یک اتوبوس پر سرعت داخلی بودند. مهمترین نقطه ضعف چنین سوییچ ها سرعت پایین آنها بود. پردازنده جهانی قادر به مقابله با حجم زیادی از عملیات تخصصی برای ارسال فریم بین ماژول های رابط نیست. علاوه بر تراشه های پردازنده برای عملکرد غیر مسدود کننده موفق ، سوئیچ نیز برای انتقال فریم بین درگاه های تراشه پردازنده باید گره پر سرعت داشته باشد. در حال حاضر ، سوئیچ ها از یکی از سه طرح به عنوان پایه ای که چنین گره مبادله ای روی آن ساخته شده است استفاده می کنند:

ماتریس سوئیچینگ؛
حافظه چند ورودی مشترک؛
اتوبوس مشترک

گسترده ترین شبکه شبکه های استاندارد اترنت است. در سال 1972 ظاهر شد و در سال 1985 به یک استاندارد بین المللی تبدیل شد. این مورد توسط بزرگترین سازمانهای استاندارد بین المللی پذیرفته شد: کمیته IEEE 802 (موسسه مهندسان برق و الکترونیک) و ECMA (انجمن تولید کنندگان رایانه در اروپا).

استاندارد به IEEE 802.3 گفته می شود (به زبان انگلیسی به عنوان "هشت اوه دو نقطه سه" خوانده شود). دسترسی چندگانه به یک کانال تک مانند اتوبوس با تشخیص درگیری و کنترل انتقال را مشخص می کند ، یعنی با روش دسترسی CSMA / CD که قبلاً ذکر شد.

ویژگی های اصلی استاندارد اصلی IEEE 802.3:

· توپولوژی - اتوبوس؛

· کابل کواکسیال متوسط \u200b\u200bانتقال

· نرخ انتقال - 10 مگابیت بر ثانیه؛

· حداکثر طول شبکه - 5 کیلومتر؛

· حداکثر تعداد مشترکین - حداکثر 1024؛

· طول قطعه شبکه - تا 500 متر.

· تعداد مشترکین در یک بخش - تا 100؛

· روش دسترسی - CSMA / CD؛

· انتقال باریک باند ، یعنی بدون مدولاسیون (کانال تک).

شکل 7.1 توپولوژی کلاسیک شبکه اترنت.

برای انتقال اطلاعات در شبکه اترنت ، از کد استاندارد منچستر استفاده می شود.

دسترسی به شبکه اترنت مطابق روش تصادفی CSMA / CD انجام می شود ، که حقوق مشترکی را برای مشترکان تضمین می کند. این شبکه از بسته های با طول متغیر استفاده می کند.

· 10BASE5 (کابل کواکسیال ضخیم)؛

· 10BASE2 (کابل کواکسیال نازک)؛

10BASE-T (جفت پیچ خورده)؛

10BASE-FL (کابل فیبر نوری).

نام این بخش شامل سه عنصر است: رقم "10" به معنی سرعت انتقال 10 مگابیت در ثانیه است ، کلمه BASE به معنای انتقال در باند فرکانس اصلی است (یعنی بدون تعدیل سیگنال با فرکانس بالا) ، و آخرین عنصر - طول مجاز قطعه: "5" - 500 متر ، "2" - 200 متر (دقیق تر ، 185 متر) یا نوع خط ارتباطی: "T" - جفت پیچ خورده (از انگلیسی "جفت پیچ خورده") ، "F" - کابل فیبر نوری (از انگلیسی "فیبر نوری").

100BASE-T4 (چهار جفت پیچ خورده)؛

100BASE-TX (جفت پیچ خورده دوقلو)؛

100BASE-FX (کابل فیبر نوری).

در اینجا عدد "100" به معنی سرعت انتقال 100 مگابیت بر ثانیه است ، حرف "T" به معنی کابل جفت پیچ خورده است ، حرف "F" به معنی کابل فیبر نوری است. انواع 100BASE-TX و 100BASE-FX گاهی با نام 100BASE-X و 100BASE-T4 و 100BASE-TX تحت عنوان 100BASE-T ترکیب می شوند.

شبکه توکن زنگ

شکل 7.3 توپولوژی شبکه حلقه ستاره Token-Ring.

مشخصات فنی اصلی شبکه کلاسیک Token-Ring:

· حداکثر تعداد قطب های نوع IBM 8228 MAU 12 است.

· حداکثر تعداد مشترکین در شبکه 96 است؛

حداکثر طول کابل بین مشترک و توپی 45 متر است.

حداکثر طول کابل بین هاب ها 45 متر است.

· حداکثر طول کابل که اتصال به تمام هاب ها 120 متر است؛

· میزان انتقال داده - 4 مگابیت در ثانیه و 16 مگابیت در ثانیه.

برای اتصال کابل ها در Token-Ring از کانکتورهای RJ-45 استفاده می شود (برای جفت پیچ خورده نشده محافظت شده) و همچنین MIC و DB9P. سیم های موجود در کابل از پین های کانکتور به همین نام متصل می شوند (یعنی از کابل های به اصطلاح "مستقیم" استفاده می شود).

شبکه Token-Ring از روش دستیابی به نشانه کلاسیک استفاده می کند ، یعنی یک توکن به طور مداوم در اطراف حلقه گردش می کند که مشترکین می توانند بسته های داده خود را به آن وصل کنند (شکل 4.15 را ببینید). این دلالت بر چنین مزیت مهمی از این شبکه به عنوان عدم وجود درگیری دارد ، اما معایبی نیز وجود دارد ، به ویژه ، لزوم کنترل یکپارچگی نشانگر و وابستگی عملکرد شبکه به هر مشترک (در صورت بروز نقص ، مشترک باید از حلقه خارج شود).

شبکه Arcnet

شبکه Arcnet (یا ARCnet از شبکه انگلیسی Computer Attached Resource Computer Network ، شبکه رایانه ای از منابع متصل) یکی از قدیمی ترین شبکه ها است. در سال 1977 توسط شرکت Datapoint توسعه یافت. هیچ استاندارد بین المللی برای این شبکه وجود ندارد ، اگرچه به عنوان پیشرونده روش دسترسی به نشانه در نظر گرفته می شود. علیرغم عدم وجود استاندارد ، شبکه Arcnet تا همین اواخر (در سال های 1980 - 1990) محبوب بود ، حتی به طور جدی با اترنت رقابت می کرد. تعداد زیادی از شرکت ها تجهیزات لازم برای این نوع شبکه را تولید کردند. اما اکنون تولید تجهیزات Arcnet تقریباً قطع شده است.

بنابراین ، توپولوژی شبکه Arcnet به شرح زیر است (شکل 7.15).

شکل 7.15. توپولوژی شبکه Arcnet از نوع اتوبوس (آداپتورهای B برای کار در اتوبوس ، آداپتورهای S برای کار در ستاره).

مشخصات اصلی شبکه Arcnet به شرح زیر است.

· انتقال متوسط \u200b\u200b- کابل کواکسیال ، جفت پیچ خورده.

حداکثر طول شبکه 6 کیلومتر است.

حداکثر طول کابل از مشترک تا هاب منفعل 30 متر است.

حداکثر طول کابل از مشترک تا مرکز فعال 600 متر است.

حداکثر طول کابل بین توپی های فعال و غیرفعال 30 متر است.

حداکثر طول کابل بین هاب های فعال 600 متر است.

· حداکثر تعداد مشترکین در شبکه 255 است.

· حداکثر تعداد مشترکین در بخش اتوبوس 8 نفر است.

· حداقل فاصله مشترکان در اتوبوس 1 متر است.

حداکثر طول بخش اتوبوس 300 متر است.

· سرعت انتقال داده ها - 2.5 مگابیت بر ثانیه.

شبکه Arcnet از یک روش دسترسی توکن (روشی برای انتقال حقوق) استفاده می کند ، اما در شبکه Token-Ring تا حدودی با همان تفاوت دارد. این روش به استاندارد IEEE 802.4 نزدیکتر است.

نشانگر توسط مشترک ویژه - کنترل کننده شبکه شکل می گیرد. این یک مشترک با حداقل آدرس (صفر) است.

شبکه FDDI

شبکه FDDI (از رابط داده توزیع شده فیبر انگلیسی ، رابط داده توزیع شده فیبر نوری) یکی از آخرین پیشرفت ها در استانداردهای شبکه محلی است. استاندارد FDDI توسط انستیتوی ملی استاندارد آمریکا ANSI (مشخصات ANSI X3T9.5) ارائه شده است. سپس استاندارد ISO 9314 مطابق با مشخصات ANSI تصویب شد. سطح استاندارد سازی شبکه بسیار بالا است.

بر خلاف سایر شبکه های محلی استاندارد ، استاندارد FDDI در ابتدا بر انتقال سرعت بالا (100 مگابیت بر ثانیه) و در استفاده از امیدوار کننده ترین کابل فیبر نوری متمرکز شده بود. بنابراین ، در این حالت ، توسعه دهندگان محدود به چارچوب استانداردهای قدیمی نبودند ، بلکه روی سرعت کم و کابل برقی متمرکز شده بودند.

انتخاب فیبر نوری به عنوان واسطه انتقال ، مزایای این شبکه جدید را از جمله ایمنی صوتی بالا ، حداکثر راز انتقال اطلاعات و جداسازی عالی گالوانیک مشترکان تعیین می کند. سرعت انتقال زیاد ، که در مورد کابل فیبر نوری بسیار ساده تر است ، به شما امکان می دهد بسیاری از مشکلات موجود در شبکه های با سرعت پایین را حل نکنید ، به عنوان مثال انتقال تصویر در زمان واقعی. علاوه بر این ، کابل فیبر نوری به راحتی مشکل انتقال داده در مسافت چند کیلومتری بدون رله را حل می کند ، که به شما امکان می دهد شبکه های بزرگی بسازید ، حتی کل شهرها را بپوشانید و تمامی مزیت های شبکه های محلی را (به ویژه نرخ خطای پایین) داشته باشید. همه اینها محبوبیت شبکه FDDI را مشخص کرد ، اگرچه هنوز به اندازه اترنت و توکن رینگ رواج ندارد.

استاندارد FDDI براساس روش دسترسی توکن ارائه شده توسط استاندارد بین المللی IEEE 802.5 (توکن رینگ) بود. تفاوت های جزئی از این استاندارد با نیاز به اطمینان از انتقال اطلاعات با سرعت بالا در مسافت های طولانی تعیین می شود. توپولوژی شبکه FDDI حلقه ، مناسب ترین توپولوژی برای کابل فیبر نوری است. این شبکه از دو کابل فیبر نوری چند جهته استفاده می کند که یکی از آنها معمولاً در حالت ذخیره است ، با این وجود این راه حل امکان استفاده از انتقال اطلاعات کامل دوتایی (بطور همزمان در دو جهت) با سرعت دو برابر مؤثر 200 مگابیت بر ثانیه (هر یک از دو کانال با سرعت در حال اجرا) را می دهد. 100 مگابیت بر ثانیه). همچنین از توپولوژی حلقه ستاره ای با توپی های موجود در حلقه (مانند Token-Ring) استفاده می شود.

مشخصات فنی اصلی شبکه FDDI.

· حداکثر تعداد مشترکین شبکه 1000 است.

حداکثر طول حلقه شبکه 20 کیلومتر است.

حداکثر فاصله بین مشترکین شبکه 2 کیلومتر است.

· انتقال گیرنده - کابل فیبر نوری چند حالته (استفاده از کابل جفت تاب خورده برقی امکان پذیر است).

· روش دسترسی نشانگر است.

· میزان انتقال اطلاعات - 100 مگابیت در ثانیه (200 مگابیت در ثانیه برای حالت انتقال دوبل).

استاندارد FDDI نسبت به همه شبکه های قبلاً بحث شده دارای مزایای قابل توجهی است. به عنوان مثال ، یک شبکه اترنت سریع با همان پهنای باند 100 مگابیت در ثانیه با توجه به اندازه شبکه قابل قبول با FDDI قابل مقایسه نیست. علاوه بر این ، روش دسترسی توکن FDDI ، برخلاف CSMA / CD ، زمان دسترسی تضمین شده و عدم وجود درگیری در هر سطح بار را فراهم می کند.

محدودیت در کل طول شبکه 20 کیلومتر نه با کاهش سیگنال های موجود در کابل ، بلکه با نیاز به محدود کردن زمان سفر سیگنال به طور کامل در اطراف حلقه برای اطمینان از حداکثر زمان دسترسی مجاز. اما حداکثر فاصله مشترکان (2 کیلومتر با کابل چند حالته) با کم شدن سیگنال های موجود در کابل مشخص می شود (نباید بیش از 11 دسی بل باشد). امکان استفاده از کابل تک حالته نیز فراهم شده است که در این صورت فاصله مشترکان می تواند به 45 کیلومتر برسد و طول کل این حلقه 200 کیلومتر است.

همچنین اجرای کابل FDDI بر روی کابل برقی (CDDI - رابط داده توزیع شده مس یا TPDDI - رابط داده توزیع شده جفت شده) وجود دارد. از کابل رده 5 با اتصالات RJ-45 استفاده می شود. حداکثر فاصله مشترکان در این حالت نباید بیش از 100 متر باشد. هزینه تجهیزات شبکه روی کابل برقی چندین برابر کمتر است. اما این نسخه از شبکه دیگر دیگر از مزایای بارز آن نسبت به رقبای خود مانند فیبر نوری اصلی FDDI برخوردار نیست. نسخه های برقی FDDI بسیار بدتر از فیبر هستند ، بنابراین سازگاری بین تجهیزات تولید کنندگان مختلف تضمین نمی شود.

برای انتقال داده ها به FDDI ، از کد 4V / 5V استفاده شده است که به طور خاص برای این استاندارد طراحی شده است.

برای دستیابی به انعطاف پذیری بالا در شبکه ، استاندارد FDDI شامل دو نوع مشترک در حلقه است:

· مشترکین کلاس A (ایستگاه ها) (مشترکان اتصال دوگانه ، DAS - ایستگاه های پیوست دوگانه) به حلقه های شبکه (داخلی و خارجی) وصل می شوند. در عین حال ، امکان تبادل با سرعت حداکثر 200 مگابیت بر ثانیه یا تهیه نسخه پشتیبان از کابل شبکه محقق می شود (در صورت خراب شدن کابل اصلی ، از نسخه پشتیبان استفاده می شود). تجهیزات این کلاس از لحاظ سرعت در بحرانی ترین قسمت های شبکه استفاده می شود.

· مشترکین کلاس B (ایستگاه ها) (مشترکان یک اتصال ، SAS - ایستگاه های تک پیوست) تنها به یک حلقه شبکه (خارجی) وصل می شوند. آنها ساده تر و ارزان تر از آداپتورهای کلاس A هستند اما قابلیت های آنها را ندارند. آنها می توانند فقط از طریق هاب یا سوئیچ بای پس از اتصال به شبکه متصل شوند که در صورت بروز حادثه آنها را از هم جدا می کند.

علاوه بر مشترکان واقعی (رایانه ها ، پایانه ها و غیره) ، شبکه از قطب های ارتباطی (سیم کشی کنسانتره) استفاده می کند ، که شامل آنها به شما امکان می دهد تا تمام نقاط اتصال را در یک مکان جمع آوری کنید تا بتوانید شبکه را کنترل کنید ، خطاها را تشخیص داده و مجدداً پیکربندی کنید. هاب هنگام استفاده از انواع مختلف کابل (به عنوان مثال کابل فیبر نوری و جفت پیچ خورده) ، توپی همچنین عملکرد تبدیل سیگنالهای الکتریکی به نوری و برعکس را انجام می دهد. هاب ها همچنین دارای اتصال دوگانه هستند (DAC - Dual-Attachment Concentrator) و تک اتصال (SAC - Single-Attachment Concentrator).

نمونه ای از پیکربندی شبکه FDDI در شکل نشان داده شده است. 8.1. اصل ترکیب دستگاه های شبکه در شکل 8.2 نشان داده شده است.

شکل 8.1. به عنوان مثال پیکربندی شبکه FDDI.

برخلاف روش دسترسی پیشنهاد شده توسط استاندارد IEEE 802.5 ، به اصطلاح انتقال چند توکن در FDDI استفاده می شود. اگر در مورد شبکه Token-Ring ، یک توکن جدید (رایگان) فقط پس از بازگشت بسته خود به آن توسط مشترک منتقل شود ، در FDDI توکن جدید بلافاصله پس از انتقال بسته به آنها (مشترک با روش ETR در شبکه توکن) توسط مشترک منتقل می شود. حلقه)

در خاتمه ، لازم به ذکر است که علی رغم مزایای بارز FDDI ، این شبکه گسترده نیست ، که عمدتا به دلیل هزینه بالای تجهیزات آن (حدود چند صد و حتی هزاران دلار) است. زمینه اصلی کاربرد FDDI اکنون شبکه های اساسی و ستون فقرات است که چندین شبکه را متحد می کند. FDDI همچنین برای اتصال ایستگاه های کاری قدرتمند یا سرورهایی که نیاز به تبادل سریع دارند استفاده می شود. Fast Ethernet قرار است FDDI را از بین ببرد ، اما مزایای کابل فیبر نوری ، مدیریت نشانگر و ضبط اندازه مجاز شبکه در حال حاضر FDDI را از رقابت خارج نمی کند. و در مواردی که هزینه تجهیزات بسیار مهم است ، می توانید از نسخه جفت پیچ خورده FDDI (TPDDI) در مناطق غیر بحرانی استفاده کنید. علاوه بر این ، هزینه های تجهیزات FDDI با رشد حجم تولید آن می تواند بسیار کاهش یابد.

شبکه 100VG-AnyLAN

شبکه 100VG-AnyLAN یکی از آخرین تحولات شبکه های محلی با سرعت بالا است که اخیراً در بازار ظاهر شده است. این مطابق با استاندارد بین المللی IEEE 802.12 است ، بنابراین سطح استاندارد سازی آن بسیار بالا است.

از مزایای اصلی آن نرخ بالای ارز آن ، هزینه نسبتاً کم تجهیزات (تقریباً دو برابر گرانتر از تجهیزات محبوب ترین شبکه اترنت 10BASE-T) ، روشی متمرکز برای مدیریت تبادل بدون درگیری و همچنین سازگاری در سطح قالب های بسته با شبکه های اترنت و Token-Ring است.

در نام شبکه 100VG-AnyLAN ، عدد 100 با سرعت 100 مگابیت بر ثانیه مطابقت دارد ، حروف VG نشانگر یک جفت پیچ خورده بدون براق طبقه 3 (Voice Grade) است ، و AnyLAN (هر شبکه) به این معنی است که شبکه با دو شبکه متداول سازگار است.

مشخصات فنی اصلی شبکه 100VG-AnyLAN:

· نرخ انتقال - 100 Mbps.

· توپولوژی - ستاره ای با قابلیت ساخت (درخت). تعداد آبشارهای هاب (هابها) حداکثر 5 است.

· روش دسترسی - متمرکز ، بدون درگیری (اولویت تقاضا - با درخواست اولویت).

· انتقال متوسط \u200b\u200b- چهار جفت پیچ خورده بدون محافظ (کابل UTP دسته 3 ، 4 یا 5) ، جفت پیچ خورده دوتایی (کابل رده 5 UTP) ، کابل جفت پیچ خورده دوتایی محافظ (STP) و کابل فیبر نوری. اکنون چهار رده اصلی جفت پیچ خورده توزیع شده است.

حداکثر طول کابل بین توپی و مشترک و بین هاب ها 100 متر (برای کابل دسته 3 UTP) ، 200 متر (برای کابل دسته 5 UTP و کابل محافظ) ، 2 کیلومتر (برای کابل فیبر نوری) است. حداکثر اندازه ممکن شبکه 2 کیلومتر است (با تأخیر قابل قبول تعیین می شود).

· حداکثر تعداد مشترکین - 1024 ، توصیه می شود - تا 250.

بنابراین ، پارامترهای شبکه 100VG-AnyLAN کاملاً نزدیک به شبکه های شبکه اترنت سریع است. با این حال ، اصلی ترین مزیت Fast Ethernet سازگاری کامل آن با رایج ترین شبکه اترنت است (در مورد 100VG-AnyLAN ، این نیاز به یک پل دارد). در همان زمان ، مدیریت متمرکز 100VG-AnyLAN ، که درگیری ها را از بین می برد و محدودیت زمان دسترسی را تضمین می کند (که در شبکه اترنت در نظر گرفته نشده است) نیز نمی تواند تخفیف یابد.

نمونه ای از ساختار شبکه 100VG-AnyLAN در شکل نشان داده شده است. 8.8.

شبکه 100VG-AnyLAN از یک مرکز اصلی (اصلی ، ریشه ای) از سطح 1 تشکیل شده است که مشترکان و هاب های سطح 2 می توانند به یکدیگر متصل شوند و مشترکین و مراکز سطح 3 به نوبه خود به یکدیگر متصل هستند. علاوه بر این ، شبکه نمی تواند بیش از پنج سطح از این دست داشته باشد (در نسخه اولیه بیش از سه وجود نداشت). حداکثر اندازه شبکه برای جفت پیچ خورده بدون محافظت می تواند 1000 متر باشد.

شکل 8.8. ساختار شبکه 100VG-AnyLAN.

برخلاف مراکز غیر هوشمند شبکه های دیگر (به عنوان مثال ، اترنت ، Token-Ring ، FDDI) ، مراکز شبکه 100VG-AnyLAN کنترل کننده های هوشمندی هستند که دسترسی به شبکه را کنترل می کنند. برای انجام این کار ، آنها بطور مداوم درخواست های ورود به همه درگاه ها را کنترل می کنند. هاب ها بسته های دریافتی را دریافت می کنند و آنها را فقط برای مشترکین ارسال می کنند که به آنها خطاب می شوند. با این حال ، آنها هیچگونه پردازش اطلاعات را انجام نمی دهند ، یعنی در این حالت ، معلوم می شود که یک ستاره فعال ، بلکه یک شخصیت منفعل نیست. نمی توان هاب ها را مشترکین همه جانبه نامید.

هر هاب را می توان برای کار با قالب های اترنت یا Token-Ring تنظیم کرد. در همان زمان ، هاب های کل شبکه باید با بسته های تنها یک قالب واحد کار کنند. برای برقراری ارتباط با شبکه های اترنت و توکن-رینگ لازم است ، اما این پل ها کاملاً ساده هستند.

هاب ها دارای یک درگاه سطح بالا (برای اتصال آن به هاب سطح بالاتر) و چندین درگاه سطح پایین (برای اتصال مشترکین) هستند. یک رایانه (ایستگاه کاری) ، سرور ، پل ، روتر ، سوئیچ می تواند به عنوان مشترک عمل کند. هاب دیگری نیز ممکن است به درگاه پایین متصل شود.

هر درگاه توپی قابل نصب در یکی از دو حالت عملیاتی ممکن است:

· حالت عادی شامل حمل و نقل به مشترک متصل به پورت است فقط بسته هایی را که شخصاً به وی ارسال می شود.

· حالت مانیتور شامل حمل و نقل به مشترک متصل به درگاه تمام بسته های وارد شده به توپی می شود. این حالت به یکی از مشترکین امکان می دهد عملکرد کل شبکه را به طور کلی کنترل کند (برای انجام عملکرد نظارت).

روش دسترسی به شبکه 100VG-AnyLAN برای شبکه هایی با توپولوژی ستاره معمولی است.

هنگام استفاده از چهار جفت پیچ خورده ، انتقال بیش از هر چهار جفت پیچ خورده با سرعت 30 مگابیت در ثانیه انجام می شود. نرخ انتقال کل 120 مگابیت بر ثانیه است. با این حال ، اطلاعات مفید به دلیل استفاده از کد 5V / 6V فقط با سرعت 100 مگابیت در ثانیه منتقل می شود. بنابراین ، پهنای باند کابل باید حداقل 15 مگاهرتز باشد. کابل جفت پیچ خورده رده 3 (پهنای باند 16 مگاهرتز) این نیاز را برآورده می کند.

بنابراین شبکه 100VG-AnyLAN یک راه حل مقرون به صرفه برای افزایش سرعت انتقال تا 100 مگابیت بر ثانیه است. با این حال ، سازگاری کامل با هیچ یک از شبکه های استاندارد ندارد ، بنابراین سرنوشت بیشتر آن مشکل ساز است. علاوه بر این ، برخلاف شبکه FDDI ، هیچ پارامتر ضبط ندارد. به احتمال زیاد ، 100VG-AnyLAN با وجود پشتیبانی شرکت های معتبر و سطح بالایی از استاندارد سازی ، تنها نمونه ای از راه حلهای جالب فنی باقی خواهد ماند.

اگر در مورد رایج ترین شبکه 100 مگابایتی سریع اترنت صحبت کنیم ، 100VG-AnyLAN دو برابر طول کابل UTP دسته 5 (حداکثر 200 متر) و همچنین یک روش مدیریت تبادل بدون تعارض را فراهم می کند.

امروزه یافتن لپ تاپ یا مادربرد برای فروش بدون کارت شبکه یکپارچه یا حتی دو مورد تقریبا غیرممکن است. همه آنها یک کانکتور دارند - RJ45 (دقیق تر ، 8P8C) ، اما سرعت کنترلر می تواند با سفارش از بزرگی متفاوت باشد. در مدل های ارزان قیمت ، این 100 مگابیت در ثانیه (سریع اترنت) ، در مدل های گران تر - 1000 (گیگابیت اترنت) است.

اگر رایانه شما دارای یک کنترلر LAN یکپارچه نیست ، به احتمال زیاد "پیرمرد" مبتنی بر پردازنده مانند Intel Pentium 4 یا AMD Athlon XP و همچنین "اجداد" آنها است. چنین "دایناسورها" فقط با نصب کارت شبکه مجزا با کانکتور PCI می توانند "با شبکه سیمی" ساخته شوند ، زیرا اتوبوس PCI Express در زمان تولد آنها وجود نداشت. اما برای باس PCI (33 مگاهرتز) ، "کارتهای شبکه" نیز وجود دارند که از استاندارد ترین استاندارد گیگابیت اترنت پشتیبانی می کنند ، اگرچه پهنای باند آن ممکن است برای آشکار کردن کامل پتانسیل سرعت یک کنترل کننده گیگابایت کافی نباشد.

اما حتی اگر کارت شبکه یکپارچه 100 مگابیتی وجود داشته باشد ، برای کسانی که قصد ارتقا به 1000 مگابیت دارند ، باید آداپتور گسسته خریداری شود. بهترین گزینه خرید یک کنترلر PCI Express است که حداکثر سرعت شبکه را در اختیار شما قرار می دهد ، اگر البته کانکتور مربوطه در رایانه موجود باشد. درست است ، بسیاری کارت PCI را ترجیح می دهند ، زیرا بسیار ارزان تر هستند (هزینه به معنای واقعی کلمه از 200 روبل شروع می شود).

فواید تغییر از Fast Ethernet به Gigabit Ethernet در عمل چیست؟ نرخ انتقال داده واقعی برای نسخه های PCI کارت های شبکه و PCI Express چقدر متفاوت است؟ آیا سرعت یک هارد معمولی برای بارگیری کامل کانال گیگابیت کافی خواهد بود؟ پاسخ این سؤالات را در این مطالب خواهید یافت.

شرکت کنندگان در آزمون

برای آزمایش ، ما سه ارزانترین کارت شبکه مجزا (PCI - Fast Ethernet ، PCI - Gigabit Ethernet ، PCI Express - Gigabit Ethernet) را انتخاب کردیم ، زیرا آنها بیشترین تقاضا را دارند.

کارت PCI شبکه 100 مگابایتی توسط مدل Acorp L-100S ارائه شده است (قیمت آن از 110 روبل شروع می شود) ، که از چیپست Realtek RTL8139D ، محبوب ترین کارتهای ارزان قیمت استفاده می کند.

کارت PCI شبکه 1000 مگابایتی توسط مدل Acorp L-1000S ارائه می شود (قیمت از 210 روبل شروع می شود) ، که بر اساس تراشه Realtek RTL8169SC است. این تنها کارت همراه با هیت سینک روی چیپست است - بقیه شرکت کنندگان در آزمایش نیازی به خنک کننده اضافی ندارند.

کارت PCI Express شبکه 1000 مگابایتی توسط مدل TP-LINK TG-3468 ارائه می شود (قیمت از 340 روبل شروع می شود). و این نیز از این قاعده مستثنا نبود - این مبتنی بر چیپست RTL8168B است که توسط Realtek نیز تولید می شود.

ظاهر کارت شبکه

چیپست های این خانواده ها (RTL8139، RTL816X) نه تنها در کارت های شبکه مجزا قابل مشاهده هستند بلکه در بسیاری از مادربردها نیز یکپارچه هستند.

مشخصات هر سه کنترلر در جدول زیر نشان داده شده است:

جدول نمایش

پهنای باند باس PCI (1066 مگابیت در ثانیه) از نظر تئوریک باید از نظر تئوری کافی باشد تا کارتهای شبکه گیگابیتی را با سرعت کامل "چرخان" کند ، اما در عمل ممکن است هنوز هم کافی نباشد. واقعیت این است که این "کانال" توسط همه دستگاههای PCI به اشتراک گذاشته شده است. علاوه بر این ، اطلاعات خدمات مربوط به سرویس اتوبوس از طریق آن منتقل می شود. بیایید ببینیم که آیا این فرض با اندازه گیری سرعت واقعی تأیید شده است یا خیر.

احتیاط دیگر: اکثریت قریب به اتفاق هارد دیسک های مدرن دارای سرعت خواندن متوسط \u200b\u200bبیش از 100 مگابایت در ثانیه و اغلب حتی کمتر نیز هستند. بر این اساس ، آنها قادر به بارگیری کامل کانال گیگابیت کارت شبکه نخواهند بود که سرعت آن 125 مگابایت در ثانیه است (1000: 8 \u003d 125). حدود این راه دو راه وجود دارد. اولین مورد ، ادغام یک جفت چنین هارد دیسک در آرایه RAID (RAID 0 ، نوار) \u200b\u200bاست ، در حالی که سرعت تقریباً می تواند دو برابر شود. مورد دوم استفاده از SSD است که پارامترهای سرعت آن به طور قابل توجهی بالاتر از هارد دیسک ها هستند.

آزمایش

سرور مورد استفاده یک رایانه با پیکربندی زیر بود:

پردازنده: AMD Phenom II X4 955 3200 مگاهرتز (چهار هسته ای)؛
مادربرد: ASRock A770DE AM2 + (چیپست 770 AMD + AMD SB700 AMD)؛
rAM: Hynix DDR2 4 x 2048 GB PC2 8500 1066 MHz (در حالت کانال دوگانه)؛
کارت گرافیک: AMD Radeon HD 4890 1024 MB DDR5 PCI Express 2.0؛
کارت شبکه: Realtek RTL8111DL 1000 Mbps (یکپارچه در مادربرد)؛
سیستم عامل: Microsoft Windows 7 Home Premium SP1 (نسخه 64 بیتی).

به عنوان مشتری که در آن کارت های شبکه آزمایش شده نصب شده است ، از رایانه ای با پیکربندی زیر استفاده شده است:

پردازنده: AMD Athlon 7850 2800 مگاهرتز (هسته دوگانه)؛
مادربرد: MSI K9A2GM V2 (MS-7302 ، AMD RS780 + چیپست AMD SB700 AMD)؛
rAM: Hynix DDR2 2 x 2048 GB PC2 8500 1066 MHz (در حالت کانال دوگانه)؛
کارت گرافیک: AMD Radeon HD 3100 256 MB (یکپارچه در چیپست)؛
هارد دیسک: Seagate 7200.10 160 GB SATA2؛
سیستم عامل: Microsoft Windows XP Home SP3 (نسخه 32 بیتی).

آزمایش در دو حالت انجام شده است: خواندن و نوشتن از طریق اتصال به شبکه از درایوهای سخت (این باید نشان دهد که آنها می توانند "تنگنا" باشند) و همچنین از دیسک های RAM در RAM رایانه های شبیه سازی شده درایوهای SSD سریع. کارت های شبکه مستقیماً با استفاده از کابل پچ سه متری (جفت پیچ خورده هشت هسته ای ، دسته 5e) به یکدیگر وصل شدند.

میزان انتقال داده (هارد دیسک - دیسک سخت ، Mbps)

سرعت واقعی انتقال داده از طریق کارت شبکه 100 مگابایتی Acorp L-100S به هیچ وجه به حداکثر نظری نرسیده است. اما هر دو کارت گیگ ، هرچند که حدوداً شش بار اول را پشت سر گذاشتند ، اما نتوانستند حداکثر سرعت ممکن را نشان دهند. به وضوح می بینید که سرعت "عملکرد" \u200b\u200bدرایوهای سخت Seagate 7200.10 آرام گرفته است ، که در صورت آزمایش مستقیم بر روی یک کامپیوتر ، به طور متوسط \u200b\u200b79 مگابایت در ثانیه (632 Mb / s) انجام می شود.

تفاوت اساسی در سرعت بین کارتهای شبکه برای باس PCI (Acorp L-1000S) و PCI Express (TP-LINK) وجود ندارد ، با استفاده از خطای اندازه گیری ، مزیت جزئی این دومی را می توان کاملاً توضیح داد. هر دو کنترل کننده تقریباً شصت درصد از قابلیت های خود را کار می کردند.

میزان انتقال داده (دیسک رم - دیسک رم ، مگابایت در ثانیه)

انتظار می رود که Acorp L-100S هنگام کپی کردن داده ها از دیسک های RAM با سرعت بالا ، همان سرعت کم را نشان دهد. این قابل درک است - استاندارد Fast Ethernet برای مدت طولانی با واقعیت های مدرن مطابقت ندارد. در مقایسه با حالت تست "دیسک سخت - دیسک سخت" ، کارت PC گیگابیت Acorp L-1000S عملکرد قابل توجهی افزایش یافته است - مزیت حدود 36 درصد است. شکاف جالب تر توسط کارت شبکه TP-LINK TG-3468 نشان داده شد - افزایش حدود 55 درصد.

این جایی است که پهنای باند PCI Express پهنای باند بالاتر است - آن را 14 درصد از Acorp L-1000S بهتر کرد ، که دیگر خطایی نیست. برنده کمی به حداکثر نظری نرسید ، اما سرعت 916 مگابیت در ثانیه (114.5 مگابیت در ثانیه) چشمگیر به نظر می رسد - این بدان معنی است که شما باید انتظار بزرگی از نظم را داشته باشید (کمتر از Fast Ethernet). به عنوان مثال ، کپی کردن یک فایل 25 گیگابایتی (نمونه معمولی HD با کیفیت خوب) از کامپیوتر به رایانه کمتر از چهار دقیقه زمان می برد و با یک آداپتور نسل قبلی بیش از نیم ساعت طول می کشد.

آزمایش نشان داد که کارتهای شبکه Gigabit Ethernet به سادگی یک مزیت بزرگ (تا ده برابر) نسبت به کنترلرهای سریع اترنت دارند. اگر رایانه های شما فقط هارد دیسک هایی دارند که در یک مجموعه نواری (RAID 0) ترکیب نشده اند ، تفاوت اساسی در سرعت بین کارتهای PCI و PCI Express وجود نخواهد داشت. در غیر این صورت و همچنین هنگام استفاده از درایوهای SSD ، ترجیحا به کارتهایی با رابط PCI Express اختصاص دهید که بالاترین سرعت انتقال داده را فراهم می آورد.

به طور طبیعی ، باید در نظر داشت که سایر دستگاه های موجود در شبکه "مسیر" (سوئیچ ، روتر و ...) باید از استاندارد گیگابیت اترنت پشتیبانی کنند ، و دسته جفت پیچ خورده (بند بند) باید حداقل 5e باشد. در غیر این صورت ، سرعت واقعی در سطح 100 مگابیت در ثانیه باقی خواهد ماند. به هر حال ، سازگاری به عقب با استاندارد Fast Ethernet ادامه دارد: می توانید مثلاً یک لپ تاپ با کارت شبکه 100 مگابایتی را به یک شبکه گیگابایتی وصل کنید ، این امر بر سرعت سایر رایانه های شبکه تأثیر نمی گذارد.

پروتکل سریع اترنت. شرح فن آوری سریع اترنت. قاب Checksum

مقالات را بخوانید:

سخنرانی 6: بخشهای اترنت استاندارد / سریع شبکه اترنت

همچنین بخوانید

ردیف در ردیف های قابل مشاهده در اکسل

من به فریلنسرز در مقابل دفتر برگشتم که در آن شروع به کار کنم

چگونه یادداشت کنید پاورقی نویسنده

BELL