1000Base-X.

Le specifiche 1000Base-X prevedono l'uso del mezzo sotto forma di fibre ottiche. La base di questo standard è la tecnologia basata sullo standard ANSI Fibre Channel (ANSI X3T11).

Tecnologia 1000Base-X ci consente di usare tre ambienti diversi Trasmissione, quindi tre varietà: 1000BASE-SX, 1000BASE-LX e 1000BASE-CX.

1000BASE-SX.

La tecnologia più utilizzata e più economica basata sulla fibra multimodale standard. La distanza massima per 1000Base-SX è di 220 metri. Viene utilizzata la lunghezza d'onda di 850 Nm, S significa una lunghezza d'onda corta - una breve onda.

Ovviamente, questo valore può essere raggiunto solo durante la trasmissione dei dati full-duplex, dal momento che il tempo del fatturato a doppio segnale su due sezioni di 220 metri è 4400 BT, che supera il limite di 4095 BT anche senza tener conto del ripetitore e degli adattatori di rete. Per la trasmissione a metà duplex, i valori massimi dei segmenti dei cavi in \u200b\u200bfibra ottica devono essere sempre meno di 100 metri.

1000BASE-LX.

La tecnologia 1000Base-LX è comunemente utilizzata con fibre di modalità singola, la distanza consentita è di 5 chilometri. Le specifiche 1000Base-LX possono funzionare su un cavo multimodo. In questo caso, la distanza massima è piccola - 550 metri.

Per le specifiche 1000Base-LX, un laser a semiconduttore con una lunghezza d'onda di 1300 Nm viene sempre utilizzata come sorgente di radiazione.

1000Base-cx.

Tecnologia 1000Base-CX utilizza il mezzo più particolare di tre. Ciò si basa sull'uso di una soluzione in cui i cavi vengono utilizzati in base a coppie intrecciate schermate (preclimpate) pre-intrecciate.

Il connettore non è un semplice RJ-45, comunemente utilizzato in 10/100 / 1000Base-T. Invece, utilizza DB-9 o HSSDS, completando queste due coppie di fili. La tecnologia 1000Base-CX funziona a distanze fino a 25 m, che limita il suo utilizzo in piccole aree.

1000Base-t.

La specifica 1000Base-T funziona su una coppia contorta della categoria 5.

Ogni coppia di cavo di categoria 5 ha una larghezza di banda garantita a 100 MHz. Per la trasmissione di tale cavo dati ad una velocità di 1000 Mbps, è stato deciso di organizzare una trasmissione parallela contemporaneamente su tutte e 4 le coppie dei cavi.

Ciò ha immediatamente ridotto la velocità di trasferimento dei dati per ciascuna coppia a 250 Mbps.

Per la codifica dei dati, il codice RAM5 è stato applicato utilizzando 5 potenziali livelli: -2, -1, 0, +1, +2. Pertanto, 2.322 bit di informazioni vengono trasmessi in una coppia per una coppia. Di conseguenza, la frequenza dell'orologio invece di 250 MHz può essere ridotta a 125 MHz. Allo stesso tempo, se si utilizzano non tutti i codici, ma per trasmettere 8 bit per tatto (4 coppie), la velocità di trasmissione richiesta di 1000 Mbps e rimane ancora lo stock di codici non utilizzati, poiché il codice RAM5 contiene 5 4 \u003d 625 Combinazioni e se si trasferiscono dati a 8 bit su tutte e quattro le coppie di dati su tutte e quattro le coppie, sono necessarie solo 2 8 \u003d 256 combinazioni. Il ricevitore rimanente combinazioni può utilizzare per controllare le informazioni e le allocazioni ricevute. combinazioni giuste Sullo sfondo del rumore. Il codice RAM5 su una frequenza di clock di 125 MHz è posato in una striscia di 100 MHz cavo 5 cavo.

Per riconoscere le collisioni e l'organizzazione della modalità full-duplex nella specifica, viene utilizzata una tecnica, a cui entrambi i trasmettitori lavorano all'altra per ciascuna delle 4 coppie nello stesso intervallo di frequenza, poiché utilizzano lo stesso codice RAM5 potenziale ( Fig. 12). Lo schema di circuito di uscita ibrido consente al ricevitore e al trasmettitore dello stesso nodo da utilizzare allo stesso tempo vITUA COPPIA. E per la reception e per la trasmissione.

Figura 12. Trasmissione bidirezionale di 4 paia UTP Cat5 in Gigabit

Per separare il segnale ricevuto dal proprio ricevitore, le deducono dal segnale risultante al suo segnale noto ad esso. Questa non è un'operazione semplice e per la sua esecuzione, vengono utilizzati i processori di segnale digitale speciali - DSP ( Segnale digitale Processore).

I campi del telaio del preambolo (7 byte) e l'avviamento (SFD) (SFD) (1 Bytes) in Ethernet vengono utilizzati per sincronizzare tra i dispositivi di trasmissione e host. Questi primi otto byte del telaio sono usati per attirare l'attenzione dei nodi di acquisizione. Essenzialmente, i primi byte dicono i destinatari per prepararsi ad accettare un nuovo telaio.

Destinazione dell'indirizzo del Mac del campo

Il campo Mac dell'indirizzo di destinazione (6 byte) è un identificatore per un presunto destinatario. Come puoi ricordare, questo indirizzo è utilizzato dal livello 2 per aiutare i dispositivi in \u200b\u200bdefinizione, indipendentemente da questo telaio. L'indirizzo nel fotogramma è confrontato con l'indirizzo MAC del dispositivo. Se gli indirizzi corrispondono, il dispositivo prende il telaio.

Field MAC Indirizzo Fonte

Il campo Mac dell'indirizzo di destinazione (6 byte) identifica l'invio dell'interfaccia NIC o Frame. Gli interruttori utilizzano anche questo indirizzo per aggiungerlo alle loro tabelle di confronto. Il ruolo degli interruttori sarà discusso in seguito in questa rubrica.

Campo di lunghezza / tipo

Per qualsiasi standard IEEE 802.3, prima del 1997, il campo Lunghezza definisce la lunghezza esatta del campo dati del frame. In seguito viene utilizzato più tardi come parte del FCS per garantire che il messaggio sia stato ottenuto correttamente. Se l'obiettivo del campo è determinare il tipo, come in Ethernet II, il campo Tipo descrive come viene implementato il protocollo.

Queste due applicazioni di campo sono state ufficialmente unite nel 1997 nello standard IEEE 802.3x, poiché entrambe le applicazioni sono state distribuite. Il tipo di campo Ethernet II è incluso nella definizione corrente del telaio 802.3. Quando il nodo prende il telaio, dovrebbe esplorare la lunghezza del campo per determinare quale protocollo è più alto in esso. Se il valore di due ottetti è maggiore o uguale rispetto al numero esadecimale 0x0600 o numero decimale 1536, il contenuto dei dati del campo viene decodificato in base al tipo di protocollo indicato. Se il valore del campo è inferiore o uguale rispetto al numero esadecimale 0x05dc o numero decimale 1500, il campo Lunghezza viene utilizzato per specificare l'uso del formato fotogramma IEEE 802.3. Quindi, i fotogrammi Ethernet II e 802.3 differiscono.

Dati e imballaggio sul campo

I dati dei campi e l'imballaggio (46 - 1500 byte) contengono dati incapsulati da un livello più alto, che è un tipico livello PDU 3, di solito, il pacchetto IPv4. Tutti i fotogrammi devono essere lunghi almeno 64 byte. Se il pacchetto più piccolo è incapsulato, viene utilizzato un pacchetto per aumentare la dimensione del fotogramma prima di questa dimensione minima.

IEEE supporta lo scopo generale dei tipi Ethernet II.

Le reti Ethernet al livello del canale utilizzano fotogrammi 4 vari formati. Ciò è dovuto a una lunga storia dello sviluppo della tecnologia Ethernet, che ha un periodo di esistenza prima dell'adozione degli standard IEEE 802, quando LLC Sublayer non distingueva dal protocollo generale e, di conseguenza, l'intestazione LLC non era applicato.

Le differenze nei formati del personale possono portare ad incompatibilità nel funzionamento di apparecchiature e software di rete, progettata per funzionare con un solo standard del telaio Ethernet. Tuttavia, oggi quasi tutti gli adattatori di rete, i driver dell'adattatore di rete, i ponti / switch e i router possono funzionare con tutti i formati tecnologici Ethernet utilizzati nella pratica e il riconoscimento del tipo di frame viene eseguito automaticamente.

Di seguito è riportata una descrizione di tutti e quattro i tipi di fotogrammi Ethernet (qui sotto il fotogramma è inteso come l'intero set di campi che appartengono al livello del canale, cioè i livelli Mac e LLC). Lo stesso tipo di fotogramma può avere nomi diversi, così sotto per ogni tipo di cornice, vengono forniti diversi nomi più comunemente usati:

fRAME 802.3 / LLC (telaio 802.3 / 802.2 o telaio Novell 802.2);

frame Raw 802.3 (o telaio Novell 802.3);

ethernet Dix (o telaio Ethernet II);

ethernet Snap Frame.

I formati di tutti questi quattro tipi di fotogrammi Ethernet sono mostrati in FIG. 10.3.

FRAME 802.3 / LLC

L'intestazione del telaio 802.3 / LLC è il risultato di combinare campi di intestazione del telaio definiti in standard IEEE 802.3 e 802.2.

Lo standard 802.3 definisce otto campi di intestazione (figura 10.3; il campo del preambolo e il limitatore del telaio iniziale nella figura non vengono mostrati).

Campo di preambolo (preambolo)consiste di sette byte di sincronizzazione 10101010. Con la codifica del Manchester, questa combinazione viene presentata in un ambiente fisico da un segnale ondulato periodico con una frequenza di 5 MHz.

Start-frame-delimiter, SFD)consiste di un byte 10101011. L'aspetto di questa combinazione di bit è un'indicazione che il prossimo byte è il primo byte dell'intestazione del telaio.

Indirizzo di appuntamento (indirizzo di destinazione, DA)possono essere lunghi 2 o 6 byte. In pratica, vengono sempre utilizzati indirizzi di 6 byte.

Indirizzo di origine (indirizzo di origine, SA) -questo è un campo a 2 o 6 byte contenente l'indirizzo del nodo - il mittente del telaio. Il primo indirizzo bit è sempre 0.

Lunghezza, l) -Campo a 2 byte che definisce la lunghezza del campo dati nel telaio.

Campo dati (dati)può contenere da 0 a 1500 byte. Ma se la lunghezza del campo è inferiore a 46 byte, viene utilizzato il seguente campo: il campo di riempimento - per integrare il fotogramma al minimo significato ammissibile in 46 byte.

Campo di imbottituraconsiste in tale numero di byte di aggregati, che fornisce la lunghezza minima del campo dati in 46 byte. Ciò garantisce il corretto funzionamento del meccanismo di rilevamento concluso. Se la lunghezza del campo dati è sufficiente, il campo di riempimento nel frame non appare.

GIOCO DI CONTROLLO (sequenza di controllo del telaio, PCS)consiste di 4 byte contenenti un checksum. Questo valore è calcolato in base all'algoritmo CRC-32.

La struttura 802.3 è un coccio di Mas-Sublevel, quindi in conformità con lo standard 802.2 nel suo campo dati, il telaio del LLC Sublevel è investito con flag remoti dell'inizio e della fine del telaio. Il formato del frame LLC è stato descritto sopra. Poiché il frame LLC ha un'intestazione 3 (in modalità LLC1) o 4 byte (in modalità LLC2), la dimensione massima del campo dei dati diminuisce a 1497 o 1496 byte.

Figura 10.3. Formati di frame Ethernet.

Il telaio RAW 802.3, chiamato anche Novell 802.3, è mostrato in Fig. 10.3. Può essere visto dalla figura che si tratta di una cornice del Mac Standard Mac Standard 802.3, ma senza la sottostruttura del LLC Sublevel. Per lungo tempo, Novell non ha utilizzato i campi di servizio del telaio LLC nel suo sistema operativo NetWare a causa della mancanza di necessità di identificare il tipo di informazioni collegate al campo Dati - è sempre stato un pacchetto del protocollo IPX, per Un lungo periodo di unico protocollo di rete di rete in NetWare.

Telaio Ethernet Dix / Ethernet II

Il telaio Ethernet Dix, chiamato anche Ethernet II, ha una struttura (vedi figura 10.3), che coincide con la struttura del telaio RAW 802.3. Tuttavia, il campo 2-byte Lunghezza (L)rAW 802.3 Blocco per grafici Ethernet Dix.usato come campo di tipo di protocollo. Questo campo, ora ha ricevuto il nome del tour (T) o Ethertype, è destinato agli stessi obiettivi dei campi DSAP e SSAP del frame LLC - per specificare il tipo di protocollo di alto livello, che ha investito il suo pacchetto nel Campo dati di questo telaio.

Telaio Ethernet. Snap

Per eliminare la differenza nelle codifiche dei tipi di protocollo, i cui messaggi sono investiti nei fotogrammi Ethernet degli Ethernet, del comitato 802.2, il lavoro è stato effettuato sull'ulteriore standardizzazione dei fotogrammi Ethernet. Di conseguenza, è apparso la cornice Ethernet Snap (Snap - Subnetwork Access Protocol, subnet Access Protocol). Ethernet Snap Frame (vedere la figura 10.3) è un'estensione del telaio 802.3 / LLC, a causa dell'introduzione di un ulteriore intestazione del protocollo a scatto costituito da due campi: OUI e un tour. Il campo rotondo è composto da 2 byte e ripetizioni sul campo Formato e di assegnazione Il round del frame Ethernet II (cioè, utilizza gli stessi codici di protocollo). Il campo OUI (identificativo univoco organizzativo) definisce un identificativo dell'organizzazione che controlla i codici di protocollo nel campo rotondo. L'utilizzo della intestazione Snap ha ottenuto la compatibilità con i codici di protocollo nei fotogrammi Ethernet II, nonché uno schema di codifica del protocollo universale. Codici del protocollo 802 Controlli IEEE, che ha un OUI uge a 000000. Se sono necessari altri codici di protocollo per qualsiasi nuova tecnologia, è sufficiente specificare un altro identificatore dell'organizzazione che assegna questi codici e i vecchi codici rimarranno in vigore (in combinazione con un altro identificatore OUI).

Storia

La tecnologia Ethernet è stata sviluppata con molti primi progetti Xerox Parc. È generalmente accettato che Ethernet è stato inventato il 22 maggio 1973, quando Robert Metcalf ( Robert Metcalfe.) Compilato un memorandum per il Capitolo del Parc sul potenziale della tecnologia Ethernet. Ma il diritto legale alla tecnologia Metcalf ha ricevuto in pochi anni. Nel 1976, lui e il suo assistente David Boggs (David Boggs) hanno pubblicato una brochure chiamata "Ethernet: Pacchetti distribuiti-Packet per le reti di computer locali" R. M. Metcalfe. E. D. R. Boggs.. Ethernet: Pacchetto distribuito Pacchetto per reti di computer locali. // Comunicazioni ACM, 19 (5): 395--404, luglio 1976.

Metcalf ha lasciato Xerox nel 1979 e fondata la società 3Com per promuovere computer e reti di computing locali (LAN). Riuscì a convincere DEC, Intel e Xerox per collaborare e sviluppare uno standard Ethernet (DIX). Per la prima volta questo standard è stato pubblicato il 30 settembre 1980. Ha iniziato la rivalità con due maggiori tecnologie brevettate: Anello del token e Arcnet, che sono presto sepolti sotto le onde rotolanti di prodotti Ethernet. Nel processo di 3Com lotta, è diventato la società principale in questo settore.

Tecnologia

Lo standard delle prime versioni (Ethernet V1.0 ed Ethernet V2.0) afferma che un cavo coassiale viene utilizzato come mezzo trasmesso, in futuro è possibile utilizzare una vitu pair e un cavo ottico.

Le varietà popolari di Ethernet sono designate come 10Base2, 100Basetx, ecc. Qui il primo elemento denota la velocità di trasmissione, Mbit / s. Secondo elemento:

• Base - Trasmissione diretta (non modulata),
• Broad - utilizzando un cavo a banda larga con canali di tenuta in frequenza.

Terzo elemento: lunghezza del cavo arrotondata in centinaia di metri (10Base2 - 185 m, 10Base5 - 500 m) o mezzi di trasmissione (T, TX, T2, T4 - coppie intrecciate, FX, FL, FB, SX e LX - Fibra, CX - Cavo twinxial per Gigabit Ethernet.).

Le cause della transizione a Vitua coppia erano:

• la capacità di lavorare in modalità duplex;
• cavo a cavo basso "coppia contorta";
• maggiore affidabilità delle reti con un malfunzionamento nel cavo;
• grande immunità al rumore quando si utilizza un segnale differenziale;
• capacità di accendere il cavo di cavo a bassa potenza, come i telefoni IP (power standard oltre Ethernet., Poe);
• mancanza di elettrolittico (passaggio corrente) tra i nodi di rete. Quando si utilizza un cavo coassiale in condizioni russe, dove, di regola, non vi è alcuna messa a terra dei computer, l'uso di un cavo coassiale è stato spesso accompagnato da una ripartizione delle schede di rete, e talvolta anche un "burnout" completo dell'unità di sistema .

Il motivo della transizione al cavo ottico era la necessità di aumentare la lunghezza del segmento senza ripetitori.

Metodo di controllo accessi (per rete su un cavo coassiale) - Accesso multiplo con il supporto del corriere e rilevamento di collisioni (CSMA / CD, ACCESSO MULTERING ACCESSO DI ACCESSO DI COLLISIONE), Tasso di trasferimento dei dati di 10 Mbps, Dimensione del pacchetto da 72 A 1526 byte, descrive i metodi di codifica dei dati. La modalità operativa è a metà duplex, cioè il nodo non può trasmettere e ricevere contemporaneamente le informazioni. Il numero di nodi in un unico segmento di rete diviso è limitato al valore limite in 1024 workstation (non è possibile collegare più di 30 workstation al segmento del coassiale fine e non è possibile collegare più di 30 workstation al segmento coassiale spesso di lo spesso coassiale. Tuttavia, la rete costruita su un segmento diviso diventa inefficace lungo prima di raggiungere il valore limite del numero di nodi, principalmente a causa della modalità di funzionamento a metà duplex.

La maggior parte delle schede Ethernet e di altri dispositivi hanno supporto per più velocità di dati utilizzando la velocità di rilevamento automatico (Autonegoziazione) e duplex, per ottenere la migliore connessione tra due dispositivi. Se il rilevamento automatico non funziona, la velocità viene regolata per un partner e la modalità di trasmissione a semi duplex si accende. Ad esempio, la presenza di una porta Ethernet 10/100 indica che è possibile funzionarla attraverso le tecnologie 10Base-T e 100Base-TX, e la porta Ethernet 10/100/1000 supporta 10Base-T, 100Base-TX e 1000Base - Standard T.

Modifiche anticipate Ethernet.

• Xerox Ethernet. - Tecnologia originale, velocità 3Mbps, esisteva in due versioni versione 1 e versione 2, formato frame ultima versione Fino ad ora ha un uso diffuso.
• 10Broad36. - Non ho ricevuto diffuso. Uno dei primi standard che ti permette di lavorare a lunghe distanze. Tecnologia di modulazione a banda larga usata, simile a quella utilizzata nei modem via cavo. Un cavo coassiale è stato utilizzato come mezzo di trasferimento dati.
• 1Base5. - noto anche come Starlan, è diventato la prima modifica della tecnologia Ethernet utilizzando una coppia contorta. Ha lavorato a 1 velocità Mbps, ma non ha trovato l'uso commerciale.

10 Mbps Ethernet.

• 10Base5., IEEE 802.3 (chiamato anche "spessa Ethernet") - Sviluppo iniziale della tecnologia con una velocità di trasferimento dati di 10 Mbps. Seguendo il primo standard IEEE utilizza un cavo coassiale con una resistenza all'onda di 50 ohms (RG-8), con una lunghezza massima del segmento di 500 metri.
• 10Base2., IEEE 802.3a (chiamato "sottile Ethernet") - Cavo usato RG-58, con una lunghezza massima del segmento di 200 metri, i computer si sono uniti a uno a un altro per collegare il cavo a scheda di rete Abbiamo bisogno di un connettore T e il cavo deve essere un connettore BNC. Richiede la presenza di terminatori a ciascuna estremità. Per molti anni, questo standard è stato il principale tecnologia per Ethernet.
• Starlan 10. - Il primo sviluppo che utilizza una coppia contorta per trasmettere i dati a una velocità di 10 Mbps. In futuro, si è evoluto nello standard 10Base-T.

Nonostante il fatto che teoricamente si connette a un cavo (segmento) coppia contorto di più di due dispositivi in \u200b\u200besecuzione in modalità simplex, tale schema non viene mai utilizzato per Ethernet, a differenza di un cavo coassiale. Pertanto, tutte le reti su una coppia contorta utilizzano la topologia stella, mentre la rete sul cavo coassiale è costruita sulla topologia dei pneumatici. I terminatori per la lavorazione della coppia contorta sono integrati in ciascun dispositivo, e applicare ulteriori terminatori esterni in linea non sono necessari.

• 10Base-t., IEEE 802.3i - Per il trasferimento dei dati, 4 fili del cavo a doppino contorto (due coppie intrecciate) Categoria-3 o Categoria-5 sono utilizzati. La lunghezza massima del segmento è di 100 metri.
• Foro - (Acronimo da ENG. Collegamento inter-ripetitore in fibra ottica). Standard di base per la tecnologia Ethernet tramite cavo ottico. Distanza massima della trasmissione dei dati senza ripetitore 1 km.
• 10Base-f., IEEE 802.3J è il termine principale per la designazione di una famiglia di norme Ethernet da 10 Mbps che utilizzano cavo in fibra ottica ad una distanza fino a 2 chilometri: 10Base-fl, 10Base-Fb e 10Base-FP. Dal 10Base-FL elencato solo ricevuto diffuso.
• 10Base-fl. (Collegamento in fibra) - versione migliorata dello standard Foirr. Il miglioramento ha influenzato l'aumento della lunghezza del segmento a 2 km.
• 10Base-fb. (Backbone in fibra) - Ora lo standard non utilizzato era destinato a combinare ripetitori in autostrada.
• 10Base-FP. (Fibra passiva) - La topologia "Passive Star", in cui i ripetitori non hanno bisogno - mai applicato.

Fast Ethernet (Fast Ethernet, 100 Mbps)

• 100base-t. - un termine generale per designare gli standard utilizzando una coppia contorta come mezzo di trasmissione dati. Lunghezza del segmento fino a 100 metri. Include standard 100BASE-TX, 100BASE-T4 e 100BASE-T2.
• 100Base-TX., IEEE 802.3U è lo sviluppo dello standard 10Base-T per l'uso nelle reti di topologia "STAR". La coppia contorta della categoria 5 è coinvolta, vengono effettivamente utilizzate due coppie di conduttori non schermate, la trasmissione dati duplex è supportata, è supportata una distanza di 100 m.
• 100Base-T4. - Standard utilizzando una coppia intrecciata di categoria 3. Sono coinvolte tutte e quattro le coppie di conduttori, la trasmissione dei dati va in mezzardo. Praticamente non usato.
• 100Base-T2. - Standard che utilizza una coppia contorta della categoria 3. Sono coinvolte solo due coppie di conduttori. Un duplex completo è supportato quando i segnali sono distribuiti in direzioni opposte per ogni coppia. Il tasso di trasferimento in una direzione è di 50 Mbps. Praticamente non usato.
• 100Base-SX. - Standard utilizzando fibra multimodale. La lunghezza massima del segmento di 400 metri nel semiardource (per il rilevamento garantito delle collisioni) o 2 chilometri in full duplex.
• 100Base-fx. - Standard utilizzando fibra di modalità singola. La lunghezza massima è limitata solo al valore di attenuazione nel cavo in fibra ottica e alla potenza dei trasmettitori.
• 100Base-fx wdm - Standard utilizzando fibra di modalità singola. La lunghezza massima è limitata solo al valore di attenuazione nel cavo in fibra ottica e alla potenza dei trasmettitori. Le interfacce sono due specie, la lunghezza d'onda del trasmettitore è distinta e contrassegnata da numeri (lunghezza d'onda) o una singola lettera latina A (1310) o B (1550). Solo le interfacce accoppiate possono funzionare in una coppia: da un lato, il trasmettitore è 1310 Nm, e sull'altro - per 1550 Nm.

Internet veloce

Internet veloce (IEEE802.3U, 100Base-X) - un insieme di standard di trasferimento dei dati in reti di computer, ad una velocità fino a 100 Mbit / s, in contrasto con il solito Ethernet (10 Mbps).

Gigabit Ethernet (Gigabit Ethernet, 1 GB / s)

• 1000Base-t., IEEE 802.3AB è uno standard che utilizza contorto un paio di categorie 5E. Tutte le 4 coppie partecipano alla trasmissione dei dati. Velocità di trasferimento dei dati - 250 Mbps per coppia. Viene utilizzato il metodo del metodo di codifica PAM5, la frequenza armonica principale è 62,5 MHz.
• 1000Base-TX. Creato dall'associazione del settore delle telecomunicazioni (inglese Associazione del settore delle telecomunicazioni, Tia) e pubblicato nel marzo 2001 come "Specifica del livello fisico di Duplex Ethernet 1000 MB / s (1000Base-TX) dei sistemi di cavi simmetrici della categoria 6 (ANSI / TIA / EIA-854-2001)" (ITA. "Una specifica completa Duplex Ethernet per 1000 mbis / s (1000Base-TX) che operano su categoria 6 cablaggio intrecciato bilanciato (ANSI / TIA / EIA-854-2001)»). Lo standard, utilizza una trasmissione separata (1 pair a trasmissione, 1 paia da ricevere, per ciascun dato di coppia viene trasmesso ad una velocità di 500 Mbps), che semplifica significativamente la progettazione dei dispositivi riceventi. Ma, di conseguenza, è richiesto un sistema via cavo per lavori stabili su tale tecnologia. alta qualità, Pertanto, 1000Base-TX può utilizzare solo cavi Cable 6 Categorie. Un'altra differenza significativa di 1000Base-TX è la mancanza di uno schema di compensazione digitale del deposito e del rumore di restituzione, come risultato della quale la complessità, il livello del consumo energetico e il prezzo dei processori diventa inferiore a quello dello standard 1000Base-T Processori. Basato questo standard Praticamente non sono stati creati prodotti, sebbene 1000Base-TX utilizza un protocollo più semplice rispetto allo standard 1000Base-T e pertanto può utilizzare elettronica semplificata.
• 1000Base-X. - un termine generale per designare gli standard con la ricezione SFP sostituibile GBIC o SFP.
• 1000BASE-SX., IEEE 802.3Z è uno standard che utilizza fibra multimodale. Intervallo di segnale senza ripetitore fino a 550 metri.
• 1000BASE-LX., IEEE 802.3Z è uno standard che utilizza fibra a modalità singola. Intervallo di segnale senza ripetitore fino a 80 chilometri.
• 1000BASE-CX. - Standard per brevi distanze (fino a 25 metri), utilizzando un cavo twinxial con una resistenza all'onda di 150 ohm. Sostituito con lo standard 1000Base-T e non è utilizzato ora.
• 1000Base-lh. (Long Haul) - Standard utilizzando fibra di modalità singola. La gamma del segnale senza ripetitore a 100 chilometri.

10 Gigabit Ethernet.

Il nuovo standard Gigabit Ethernet comprende sette standard di ambiente fisico per LAN, Man e WAN. Attualmente, è descritto dall'emendamento IEEE 802.3e e deve inserire il seguente verifica dello standard IEEE 802.3.

• 10GBase-CX4. - Tecnologia 10 Gigabit Ethernet per brevi distanze (fino a 15 metri), vengono utilizzati cavo in rame CX4 e connettori INFINIBAND.
• 10GBASE-SR. - Tecnologia 10 Gigabit Ethernet per brevi distanze (fino a 26 o 82 metri, a seconda del tipo di cavo), viene utilizzata fibra multimodale. Supporta anche distanze fino a 300 metri utilizzando una nuova fibra multimodale (2000 MHz / km).
• 10GBase-LX4. - Utilizza una tenuta di lunghezza d'onda per supportare le distanze da 240 a 300 metri lungo la fibra multimodale. Supporta anche distanze fino a 10 chilometri quando si utilizza la fibra di modalità singola.
• 10GBase-LR. e 10GBASE-ER. - Questi standard mantengono distanze a 10 e 40 chilometri, rispettivamente.
• 10GBase-SW., 10GBase-LW. e 10GBase-EW. - Questi standard utilizzano un'interfaccia fisica compatibile con la velocità e il formato dei dati con l'interfaccia SyPet / SDH OC-192 / STM-64. Sono simili a 10GBase-SR, 10GBase-LR e standard 10GBase-ER, rispettivamente, in quanto usano gli stessi tipi di cavi e distanza di trasmissione.
• 10GBase-T., IEEE 802.3AN-2006 - adottato nel giugno 2006 dopo 4 anni di sviluppo. Usa la coppia contorta schermata. Distanze - fino a 100 metri.

Lo standard Gigabit Ethernet è troppo giovane, quindi il tempo dovrà capire quale dei suddetti standard di media trasmessi sarà davvero richiesto nel mercato. 10 Gigabit / Second - questo non è il limite. Già sviluppando 1000 G Ethernet e sopra.

Evidenziamo i tre elementi principali dello standard: formato frame, sistema di allarme tra le workstation durante la trasmissione dei dati tramite il protocollo CSMA / CD e una serie di ambienti fisici: cavo coassiale, vapore intrecciato, cavo in fibra ottica.

Formato frame Ethernet.

In fig. 7-2 mostra il formato del telaio Ethernet. I campi hanno le seguenti destinazioni:
- Preambolo: 7 byte, ognuno dei quali rappresenta l'alternanza di unità e zero 10101010. Il preambolo consente di impostare il bit sincronizzazione sul lato ricevente.
- Limiter di avvio del telaio (SFD, delimitatore del frame di avvio): 1 byte, sequenza 10101011. Indica che seguiranno i campi di informazioni sul telaio. Questo byte può essere attribuito al preambolo.
- L'indirizzo di destinazione (DA, indirizzo di destinazione): 6 byte, indica l'indirizzo MAS della stazione (indirizzo MAC delle stazioni) per il quale è inteso questo telaio. Questo potrebbe essere l'unico indirizzo fisico (Unicast), indirizzo di gruppo (multicast) o indirizzo di trasmissione (trasmissione).
- Indirizzo del mittente (SA, Indirizzo sorgente): B Byte, indica il mas-indirizzo della stazione che invia una cornice.
- Tipo campo o lunghezza del telaio (T o L, tipo o lunghezza): 2 byte. Ci sono due formati di frame Ethernet di base (in terminologia inglese. Formati RAW - Formati creativi) -EthernetIii e IEEE 802.3 (Fig. 7.2), e hanno esattamente il campo in esame. Per il telaio di Ethernetii, questo campo contiene informazioni sul tipo di frame. Di seguito sono riportati i valori nel sistema esadecimale di questo campo per alcuni comuni protocolli di rete: 0x0800 per IP, 0x0806 per ARP, 0x809V per AppleTalk, 0x0600 per XNS e 0x8137 per IPX / SPX. Con la specifica in questo campo di un particolare valore (uno dei telaio elencato) acquisisce un formato reale, e in tale struttura del formato può essere già distribuito sulla rete.
- Per il fotogramma IEEE 802.3, questo campo contiene un pronunciato in byte la dimensione del campo successivo - Campi dati (dati LLC). Se questo numero porta alla lunghezza totale del telaio inferiore a 64 byte, il campo pad viene aggiunto dopo il campo dati LLC. Per un protocollo di livello superiore, la confusione non si verifica con la determinazione del tipo di frame, poiché il valore di questo campo non può essere superiore a 1500 per il telaio IEEE 802.3 (0x05DC). Pertanto, entrambi i formati del telaio possono liberamente coesistere in una rete, inoltre, uno scheda di rete Può interagire con entrambi i tipi tramite protocolli dello stack.
- Dati (dati LLC): il campo dati che viene elaborato dal LLC Sublayer. Il telaio IEEE 802.3 non è definitivo. A seconda dei valori dei primi byte di questo campo, potrebbero esserci tre formati finali di questo telaio IEEE 802.3:
- Ethernet_802.3 (non standard, attualmente un formato obsoleto utilizzato da Novell) - I primi due byte dei dati LLC sono 0xFFFF;
- EthernetNetNap (formato SCHEM standard IEEE 802.2 che viene dato alla più grande preferenza nelle reti moderne, in particolare per il protocollo TCP / IP) - il primo byte dei dati LLC è 0 HAA;
- Ethernet_802.2 (formato standard IEEE 802.2, utilizzato da Novell in NetWare 4.0) - I primi dati Byte LLC non sono uguali a 0xFF (11111111), No 0 HAA (10101010).

Un campo aggiuntivo (pad è riempitivo) - è riempito solo quando il campo dati è piccolo, per allungare la lunghezza del telaio alla dimensione minima di 64 byte - il preambolo non viene preso in considerazione. La restrizione dal basso verso la lunghezza minima del telaio è necessaria per la corretta risoluzione delle collisioni.

Sequenza di controllo della cornice (FCS, sequenza di controllo del telaio): campo a 4 byte in cui è indicato controlla la sommacalcolato utilizzando il codice ridondante ciclico attraverso i campi del telaio, ad eccezione del preambolo SDF e FCS.

Fico. 7.2. Due BASIC MAC Frame Format Ethernet

Opzioni principali per algoritmi di accesso accidentale all'ambiente

Il protocollo CSMA / CD determina la natura dell'interazione delle workstation sulla rete con un singolo comune per tutti i dispositivi di trasferimento dati. Tutte le stazioni hanno condizioni di trasmissione di dati uguali. Non esiste una sequenza specifica, in base alle quali le stazioni possono accedere al mezzo di trasmissione. È in questo senso che l'accesso al mezzo è a caso. L'implementazione di algoritmi di accesso accidentale sembra un compito molto più semplice rispetto all'implementazione di algoritmi di accesso deterministici. Poiché in quest'ultimo caso è richiesto o un protocollo speciale che controlla il funzionamento di tutti i dispositivi di rete (ad esempio, un protocollo di circolazione del marker, peculiare alle reti Anello del token. e fddi) o uno speciale hub master dedicato dedicato, che in una sequenza specifica fornirà tutte le altre stazioni la possibilità di trasmettere (ARCNet, 100VG Anylan Network).

Tuttavia, la rete con accesso casuale ne ha uno, forse il principale, svantaggio - questa non è un funzionamento di rete abbastanza stabile con un grande carico quando può richiedere un tempo sufficientemente grande prima che questa stazione possa essere trasferita ai dati. La colpa della collisione, che si verifica tra le stazioni, che ha iniziato la trasmissione simultaneamente o quasi simultaneamente. Se si verifica la collisione, i dati trasmessi non raggiungono i destinatari e le stazioni di trasmissione devono rinnovare il trasferimento.

Diamo una definizione: molte tutte le stazioni di rete, la trasmissione simultanea di qualsiasi coppia di cui porta alla collisione, è chiamata un dominio di collisione (dominio di collisione). A causa del conflitto (conflitto), possono verificarsi ritardi imprevedibili nella distribuzione dei fotogrammi sulla rete, specialmente con un carico di rete di grandi dimensioni (molte stazioni stanno cercando di trasmettere simultaneamente all'interno del dominio collisionale,\u003e 20-25) e con il grande Diametro del dominio di collisione (\u003e 2 km). Pertanto, quando si costruiscono reti, è consigliabile evitare tali modalità di funzionamento estreme.

Il problema della costruzione di un protocollo in grado di più razionalmente per risolvere le collisioni e ottimizzare il funzionamento della rete grandi downloadera una delle principali del palcoscenico della formazione dello standard Ethernet IEEE 802.3. Inizialmente, tre approcci principali sono stati considerati candidati per l'attuazione dello standard di accesso casuale (Fig. 7.3): un permanente, 1-permanente e P-permanente.

Fico. 7.3. Algoritmi di accesso a più casuali (CSMA) e esposizione del tempo nella situazione dei conflitti (scontro da collisione)

Algoritmo non specivisto). Allo stesso tempo, la stazione dell'algoritmo che desidera trasmettere è guidata dalle seguenti regole.

1. Lisels sul mezzo, e se il mezzo è gratuito (cioè, se non c'è altra trasmissione o nessun segnale della collisione), trasmette, altrimenti, l'ambiente è occupato dal passaggio 2.
2. Se l'ambiente è occupato, è casuale (in conformità con una certa curva di distribuzione della probabilità) tempo e ritorna al punto 1.

L'uso del valore di attesa casuale con un ambiente occupato riduce la probabilità di formazione di collisione. Infatti, supponiamo altrimenti che due stazioni si sono riunite quasi contemporaneamente per trasmettere, mentre il terzo è già trasmesso. Se i primi due non avrebbero un tempo di attesa casuale prima dell'inizio della trasmissione (se l'ambiente si è scoperto per essere occupato), ma solo ascoltato il mercoledì e attese che sia rilasciato, dopo aver fermato il trasferimento della terza stazione, I primi due avrebbero cominciato a trasmettere allo stesso tempo, il che avrebbe inevitabilmente portato a collisioni. Pertanto, la attesa casuale elimina la possibilità di formazione di tali collisioni. Tuttavia, l'inconveniente di questo metodo si manifesta in un uso inefficiente della larghezza di banda del canale. Poiché può accadere che nel momento in cui l'ambiente è libero, la stazione che desidera trasmettere continuerà comunque ad aspettarsi un po 'di tempo casuale prima che decida di ascoltare l'ambiente, perché ha già ascoltato il mercoledì che si è rivelato occupato. Di conseguenza, il canale sarà inattivo per un po 'di tempo, anche se solo una stazione si aspetta la trasmissione.

Algoritmo 1-permanente (1-persistente). Per ridurre il tempo in cui l'ambiente non è occupato, potrebbe essere utilizzato un algoritmo 1-permanente. Allo stesso tempo, la stazione dell'algoritmo che desidera trasmettere è guidata dalle seguenti regole.

1. Ascolta l'ambiente e se l'ambiente non è occupato, trasmette, altrimenti procede al punto 2;
2. Se l'ambiente è occupato, continua ad ascoltare il mezzo fino a quando l'ambiente non è gratuito, e non appena l'ambiente viene rilasciato, inizia immediatamente a trasmettere.

Confrontando gli algoritmi non permanenti e 1 permanenti, si può dire che nell'algoritmo 1-costante, la stazione che desidera trasmettere comportarsi più "egoistici". Pertanto, se due o più stazioni si aspettano la trasmissione (in attesa fino a quando l'ambiente non è gratuito), la collisione, si può dire, sarà garantita. Dopo che la stazione di collisione sta iniziando a decidere cosa fare dopo.

Algoritmo P-permanente (P-persistent). Le regole di questo algoritmo sono le seguenti:
1. Se il mezzo è gratuito, la stazione con la probabilità di P inizia immediatamente la trasmissione o con una probabilità (1-P) si aspetta durante l'intervallo di tempo T. L'intervallo T viene solitamente assunto uguale al tempo massimo della propagazione del segnale dalla fine alla fine della rete;
2. Se l'ambiente è occupato, la stazione continua ad ascoltare fino a quando l'ambiente è stato liberato, procede al punto 1;
3. Se la trasmissione è detenuta da un intervallo T, la stazione ritorna al punto 1.

E qui c'è una questione di scegliere il valore più efficace del parametro r. Il problema principale, come evitare instabilità in download elevati. Considera la situazione in cui n le stazioni intende trasferire i fotogrammi, mentre il trasferimento è già in corso. Alla fine della trasmissione, il numero previsto di stazioni che cercherà di trasmettere sarà uguale al prodotto della quantità di coloro che vogliono trasmettere le stazioni alla probabilità di trasmissione, cioè l'AVE. Se NP\u003e 1, Quindi, in media, diverse stazioni cercheranno di trasferire immediatamente, il che causerà una collisione. Inoltre, una volta scoperta la collisione, tutte le stazioni passeranno nuovamente al punto 1, il che causerà le collisioni ripetute. Nel peggiore dei casi, le nuove stazioni che desiderano trasmettere possono essere aggiunte a n, il che aggravare ulteriormente la situazione, leader, in definitiva, alla collisione continua e allo zero larghezza di banda. Al fine di evitare una tale catastrofe di PR dovrebbe essere inferiore a quella. Se la rete è soggetta all'emergere di stati quando molte stazioni desiderano simultaneamente la trasmissione, quindi è necessario ridurre p. D'altra parte, quando P diventa troppo piccolo, anche una stazione separata può attendere in media (1 - P) / P intervalli prima della trasmissione. Quindi se p \u003d 0.1, quindi la trasmissione precedente mediatica semplice sarà 9T.