1000Base-x.

Specyfikacja 1000Base-X zapewnia zastosowanie pożywki w postaci włókien optycznych. Podstawą tego standardu jest technologia na podstawie standardu kanału światłowodowego ANSI (ANSI X3T11).

Technologia 1000Base-X pozwala nam używać trzech różne środowiska Transmisja, stąd trzy odmiany: 1000Base-SX, 1000Base-LX i 1000Base-CX.

1000Base-sx.

Najczęściej używana i najtańsza technologia oparta na standardowym włókna multimode. Maksymalna odległość dla 1000Base-SX wynosi 220 metrów. Stosuje się długość fali 850 nm, s oznacza krótką długość fali - krótsza fala.

Oczywiście wartość ta może być osiągnięta tylko podczas transmisji danych w pełnym dupleksie, ponieważ czas obrotu podwójnego sygnału na dwóch sekcjach 220 metrów wynosi 4400 bt, co przekracza limit 4095 bt nawet bez uwzględnienia adapterów repeatera i sieci. W przypadku transmisji pół dupleksu maksymalne wartości segmentów kabli światłowodowych powinny być zawsze mniejsze niż 100 metrów.

1000base-lx.

Technologia 1000Base-LX jest powszechnie stosowana z włóknami pojedynczych, dopuszczalna odległość wynosi 5 kilometrów. Specyfikacja 1000Base-LX może pracować na kablu multimodym. W tym przypadku maksymalna odległość jest mała - 550 metrów.

Dla specyfikacji 1000Base-LX, laser półprzewodnikowy o długości fali 1300 nm jest zawsze stosowany jako źródło promieniowania.

1000Base-CX.

Technologia 1000Base-CX wykorzystuje najbardziej specyficzne medium trzech. Jest to oparte na stosowaniu rozwiązania, w którym kable są stosowane na podstawie wstępnie skręconych (precrimped) ekranowanych par.

Złącze nie jest prostym RJ-45, powszechnie stosowanym w 10/100 / 1000Base-t. Zamiast tego używa DB-9 lub HSSDS, wykonując te dwie pary przewodów. Technologia 1000Base-CX działa na odległości do 25 m, co ogranicza swoje stosowanie w małych obszarach.

1000Base-t.

Specyfikacja 1000Base-T działa na skręconej pary kategorii 5.

Każda para kabla kategorii 5 ma gwarantowaną przepustowość do 100 MHz. Do transmisji takiego kabla danych z szybkością 1000 Mb / s, postanowiono zorganizować równoległe transmisję jednocześnie na wszystkich 4 parach kablowych.

Natychmiast zmniejszył szybkość przesyłania danych dla każdej pary do 250 Mb / s.

W przypadku kodowania danych, kod RAM5 zastosowano przy użyciu 5 poziomów potencjalnych: -2, -1, 0, +1, +2. Dlatego 2,322 bitów informacji są przesyłane w jednej pary na jedną parę. W związku z tym częstotliwość zegara zamiast 250 MHz można zmniejszyć do 125 MHz. Jednocześnie, jeśli używasz nie wszystkie kody, ale do przesyłania 8 bitów na takt (4 pary), wówczas wymagana szybkość transmisji 1000 Mb / s i nadal pozostaje zapasem niewykorzystanych kodów, ponieważ kod RAM5 zawiera 5 4 \u003d 625 Kombinacje, a jeśli przeniesiesz 8 bitowych danych przez wszystkie cztery pary danych na wszystkich czterech parach, wymagane są tylko 2 8 \u003d 256 kombinacji. Pozostałe odbiornik kombinacji może użyć do sterowania odebranych informacji i przydziałów. właściwe kombinacje Na tle hałasu. Kod RAM5 na częstotliwości zegara 125 MHz jest układany w taśmie 100 MHz kabla kategorii 5.

Rozpoznać kolizje i organizację trybu pełno dupleksu w specyfikacji, stosuje się technikę, przy której oba nadajniki działają na siebie dla każdej z 4 par w tym samym zakresie częstotliwości, ponieważ używają tego samego potencjalnego kodu RAM5 ( Rys. 12). Schemat obwodu wyjściowego hybrydowego umożliwia odbiornik i nadajnik tego samego węzła do używania w tym samym czasie vilua para. Oraz do recepcji i do transmisji.

Rysunek 12. Dwukierunkowa transmisja 4 pary UTP CAT5 w Gigabit

Aby oddzielić odebrany sygnał z własnego odbiornika, odłóż od uzyskanego sygnału do jej znanego sygnału. Nie jest to prosta obsługa, a jego wykonanie użyte są specjalne procesory cyfrowe - DSP ( Sygnał cyfrowy Edytor).

Pamy ramki preambuły (7 bajtów) i rozruchu (SFD) (SFD) (1 bajty) w Ethernet służą do synchronizacji między urządzeniami transmisji i gospodarza. Te pierwsze osiem bajtów są używane do przyciągnięcia uwagi węzłów akwizycji. Zasadniczo, pierwsze bajty mówi odbiorców do przygotowania do przyjęcia nowej ramki.

Miejsce docelowe adresu MAC

Pole mac adresu docelowego (6 bajtów) jest identyfikatorem dla domniemanego odbiorcy. Jak pamiętasz, ten adres jest używany przez poziom 2, aby pomóc w definicji, czy to do tej ramki. Adres w ramce jest porównywany z adresem MAC urządzenia. Jeśli adresy pasują, urządzenie zajmuje ramkę.

Źródło adresu MAC

Pole mac adresu docelowego (6 bajtów) identyfikuje interfejs wysyłania NIC lub ramki. Przełączniki używają również tego adresu, aby dodać go do swoich tabel porównawczych. Rola przełączników zostanie omówiony w dalszej części tego nagłówku.

Pole / typ długości

Dla dowolnego standardowego IEEE 802.3, wcześniej niż 1997 r. Pole długości określa dokładną długość pola danych ramki. Później używany jest później jako część FCS, aby upewnić się, że komunikat został uzyskany prawidłowo. Jeśli celem pola jest określenie typu, jak w Ethernet II, pole typ opisuje sposób realizacji protokołu.

Te dwie aplikacje terenowe zostały oficjalnie zjednoczone w 1997 r. W normie IEEE 802.3x, ponieważ obie aplikacje zostały rozłożone. Typ pola Ethernet II jest zawarty w bieżącej definicji ramki 802.3. Gdy węzeł ma ramkę, powinien zbadać długość pola, aby określić, który protokół jest w nim wyższy. Jeśli wartość dwóch oktetów jest większa lub równa niż liczba szesnastkowa 0x0600 lub liczba dziesiętna 1536, wówczas zawartość danych pola jest dekodowana zgodnie z wskazanym typem protokołu. Jeśli wartość pola jest mniejsza lub równa niż liczba szesnastkowa 0x05DC lub liczba dziesiętna 1500, pole długości służy do określenia korzystania z formatu ramki IEEE 802.3. W ten sposób ramy Ethernet II i 802.3 różnią się.

Dane pola i pakowanie

Dane pola i opakowania (46 - 1500 bajtów) zawierają dane kapsułkowane z wyższego poziomu, który jest typowy PDU poziom 3, zwykle pakiet IPv4. Wszystkie klatki muszą mieć co najmniej 64 bajtów. Jeśli mniejszy pakiet jest zamknięty, opakowanie jest używane do zwiększenia rozmiaru ramki przed tym minimalnym rozmiarem.

IEEE obsługuje listę ogólnego przeznaczenia typów Ethernet II.

Sieci Ethernet na poziomie kanału wykorzystują ramki 4 różne formaty. Wynika to z długiej historii rozwoju technologii Ethernet, która ma okres istnienia przed przyjęciem norm IEEE 802, gdy LLC Subaraer nie wyróżnił się z protokołu ogólnego, a zatem nagłówek LLC nie był stosowany.

Różnice w formatach personalnych mogą prowadzić do niezgodności w działaniu oprogramowania i oprogramowania sieciowego, zaprojektowane do pracy tylko z jednym standardem ramki Ethernet. Jednak dziś prawie wszystkie adaptery sieciowe, sterowniki adaptera sieciowe, mosty / przełączniki i routery mogą współpracować ze wszystkimi formatami technologii Ethernet stosowanych w praktyce, a rozpoznawanie typu ramki jest automatycznie wykonywane.

Poniżej znajduje się opis wszystkich czterech typów ramek Ethernet (tutaj pod ramy jest rozumiany jako cały zestaw pola należących do poziomu kanału, czyli poziomy MAC i LLC). Ten sam typ ramki może mieć różne nazwy, więc poniżej dla każdego rodzaju ramy, podano kilka najczęściej używanych nazw:

rama 802.3 / LLC (rama 802.3 / 802.2 lub rama Novell 802.2);

ramka surowa 802.3 (lub rama Novell 802.3);

ethernet Dix (lub ramka Ethernet II);

rama przystawka Ethernet.

Formaty wszystkich tych czterech typów ramek Ethernet przedstawiono na FIG. 10.3.

Rama 802.3 / LLC

Nagłówek ramy 802.3 / LLC jest wynikiem łączenia pól nagłówka ramy określonych w normach IEEE 802.3 i 802.2.

Standardowy 802.3 Definiuje osiem pól nagłówka (rys. 10.3; pole preambuły i ogranicznik ramki początkowej na rysunku nie są wyświetlane).

Pole preambuły (preambuła)składa się z siedmiu synchronizacji bajtów 10101010. Z kodowaniem Manchesterem, ta kombinacja ta jest prezentowana w środowisku fizycznym przez okresowy sygnał falowy o częstotliwości 5 MHz.

Start-Frame-Delimiter, SFD)składa się z jednego bajtu 10101011. Wygląd tej kombinacji bitów jest wskazaniem, że następny bajt jest pierwszym bajtem nagłówka ramy.

Adres spotkania (adres docelowy, da)może być długie 2 lub 6 bajtów. W praktyce zawsze stosowane są adresy 6 bajtów.

Adres źródłowy (adres źródłowy, SA) -jest to pole 2- lub 6 bajtów zawierające adres węzła - nadawca ramki. Pierwszy adres bitowy jest zawsze 0.

Długość, L) -Pole 2 bajtów, które definiuje długość pola danych w ramce.

Pole danych (dane)może zawierać od 0 do 1500 bajtów. Ale jeśli długość pola jest mniejsza niż 46 bajtów, używany jest następujące pole - pole wypełnienia - aby uzupełnić ramkę do minimum dopuszczalne znaczenie w 46 bajtach.

Pole wyściółkiskłada się z tak wielu bajtów agregatów, która zapewnia minimalną długość pola danych w 46 bajtach. Zapewnia to prawidłowe działanie mechanizmu wykrywania kończyny. Jeśli długość pola danych jest wystarczająca, pole wypełnienia w ramce nie pojawia się.

Pole Checkline (Sekwencja kontrolna ramki, PCS)składa się z 4 bajtów zawierających kontrolę. Wartość ta jest obliczana zgodnie z algorytm CRC-32.

Rama 802.3 jest kapustą Mas-Sublevel, więc zgodnie z normą 802.2 w polu Data, ramka LLC Sublevel jest zainwestowana z zdalnych flagami początku i końca ramy. Format ramki LLC opisano powyżej. Ponieważ ramka LLC ma nagłówek 3 (w trybie LLC1) lub 4 bajty (w trybie LLC2), wówczas maksymalny rozmiar pola danych zmniejsza się do 1497 lub 1496 bajtów.

Rysunek 10.3. Formaty ramek Ethernet.

RAW 802.3 Rama, zwana również Novell 802.3, jest pokazana na FIG. 10.3. Można go zobaczyć z postaci, że jest to ramka standardowego standardu MAC Mac 802.3, ale bez podramki LLC Sublevel. Przez długi czas Novell nie użył pól serwisowych ramki LLC w swoim systemie operacyjnym NetWare ze względu na brak konieczności identyfikacji rodzaju informacji dołączonych do pola danych - zawsze był pakiet protokołu IPX, dla Długi czas lecznego protokołu poziomu sieci w NetWare.

Rama Ethernet Dix / Ethernet II

Rama Dix Ethernet, zwana również Ethernet II, ma strukturę (patrz rys. 10.3), co zbiega się z strukturą ramy surową 802.3. Jednak pole 2 bajtów Długość (L)rAW 802.3 Rama w ramce Ethernet Dix.używane jako pole rodzaju protokołu. To pole, otrzymał teraz nazwę trasy (T) lub etertype, jest przeznaczony do tych samych celów, co pola DSAP i SSAP ramki LLC - w celu określenia rodzaju protokołu najwyższego poziomu, który zainwestował swój pakiet w Pole danych tej ramki.

Rama Ethernet. Kłapnięcie

Aby wyeliminować różnicę w kodowania typów protokołu, których komunikaty są inwestowane w ramki Ethernet Ethernet, Komitet 802.2, prace przeprowadzono na dalszej standaryzacji ramek Ethernet. W rezultacie pojawiła się rama Snap Ethernet (Protokół Snap - Subnetwork Access Protocol, protokół podsieci). Rama zatrzaskowa Ethernet (patrz rys. 10.3) jest przedłużeniem ramy 802.3 / LLC, ze względu na wprowadzenie dodatkowego nagłówku protokołu przystawki składającej się z dwóch pól: Oui i trasy. Okrągły pole składa się z 2 bajtów i powtarza się w formacie i polu przypisywania Runda ramki Ethernet II (to znaczy, wykorzystuje te same kody protokołu). Pole Oui (organizatorycznie unikalny identyfikator) definiuje identyfikator organizacji, który steruje kodami protokołów w polu Round. Korzystanie z nagłówka Snap osiągnął kompatybilność z kodami protokołu w ramach Ethernet II, a także schemat kodowania protokołu uniwersalnego. Kody protokołu 802 steruje IEEE, który ma oui równe 000000. Jeśli wymagane są inne kody protokołu dla każdej nowej technologii, wystarczy określić inny identyfikator organizacji przypisującej te kody, a stare kody pozostaną w mocy (w połączeniu z innym identyfikatorem OUI).

Historia

Technologia Ethernet została opracowana z wieloma pierwszymi projektami Xerox Parc. Ogólnie przyjmuje się, że Ethernet został wynaleziony 22 maja 1973 r., Kiedy Robert Metcalf ( Robert Metcalfe.) Skompilował memorandum dla rozdziału Parc o potencjale technologii Ethernet. Ale prawna prawa do technologii Metcalf otrzymała za kilka lat. W 1976 r., On i jego asystent David Boggs (David Boggs) opublikowali broszurę o nazwie "Ethernet: Rozproszone przełączanie pakietów dla lokalnych sieci komputerowych" R. M. Metcalfe. I. D. R. BOGGS.. Ethernet: Rozproszone przełączanie pakietów dla lokalnych sieci komputerowych. // Komunikacja ACM, 19 (5): 395--404, lipiec 1976.

Metcalf Left Xerox w 1979 r. I założona firma 3Com promuje komputery i lokalne sieci komputerowe (LAN). Udało mu się przekonać, Intel i Xerox do współpracy i rozwijać standard Ethernet (Dix). Po raz pierwszy ten standard został opublikowany 30 września 1980 r. Rozpoczął rywalizację dwoma głównymi opatentowanymi technologiami: Pierścień Tokena i Arcnet, które wkrótce pochowały pod walconymi falami produktów Ethernet. W procesie walki 3COM stał się główną firmą w tej branży.

Technologia

Standard pierwszych wersji (Ethernet V1.0 i Ethernet V2.0) stwierdza, że \u200b\u200bkabel koncentryczny jest stosowany jako medium przenoszone, w przyszłości możliwe jest stosowanie pary VITU i kabla optycznego.

Popularne odmiany Ethernet są oznaczone jako 10Base2, 100Basetx itp. Tutaj pierwszy element oznacza szybkość transmisji, Mbit / s. Drugi element:

• Podstawa - bezpośrednia (niezamodulowana) transmisja,
• Szerokie - za pomocą kabla szerokopasmowego z kanałami uszczelniającymi częstotliwości.

Trzeci element: zaokrąglona długość kabla w setkach metrów (10Base2 - 185 m, 10base5 - 500 m) lub medium przekładniowe (T, TX, T2, T4 - skręcone pary, FX, FL, FB, SX i LX - Fibre, CX - Kabel teksualny Gigabit Ethernet).

Przyczyny przejścia do para Vitua były:

• zdolność do pracy w trybie dupleksu;
• niski kabel kablowy "skręcona para";
• wyższa niezawodność sieci o awarii w kablu;
• Świetna odporność na hałas przy użyciu sygnału różnicowego;
• możliwość zasilania przez kabel kablowy o niskiej mocy, takiej jak telefony IP (standard mocy nad Ethernet., POE);
• brak galwanizacji (bieżący fragment) między węzłami sieciowymi. Korzystając z kabla koncentrycznego w warunkach rosyjskich, gdzie z reguły nie ma uziemienia komputerów, użycie kabla koncentrycznego często towarzyszył awaria kart sieciowych, a czasami nawet kompletny "wypalenia" jednostki systemowej .

Powodem przejścia do kabla optycznego była potrzeba zwiększenia długości segmentu bez repeaterów.

Metoda kontroli dostępu (do sieci na kablu koncentrycznym) - wielokrotnie dostęp do wsparcia nośnika i wykrywania kolizji (CSMA / CD, przewoźnik czułek wielokrotnego dostępu z wykrywaniem kolizji), szybkość przesyłania danych 10 Mb / s, rozmiar opakowania od 72 do 1526 bajtów opisuje metody kodowania danych. Tryb pracy jest pół dupleksu, czyli węzeł nie może jednocześnie przesyłać i odbierać informacji. Liczba węzłów w jednym podzielonym segmencie sieci jest ograniczona do wartości granicznej na 1024 stacjach roboczych (nie więcej niż 30 stacji roboczych może być podłączony do segmentu drobnej koncentrycznej, a nie więcej niż 30 stacji roboczych można podłączyć do grubego segmentu koncentrycznego gruby koncentryczny. Jednak sieć zbudowana na jednym podzielonym segmencie staje się nieefektywna, przed osiągnięciem wartości granicznej liczby węzłów, głównie ze względu na tryb pracy pół-dupleksu.

Większość kart Ethernet i inne urządzenia mają obsługę wielu szybkości transmisji danych przy użyciu prędkości automatycznego wykrywania (autonogotimy) i dupleks, aby uzyskać najlepsze połączenie między dwoma urządzeniami. Jeśli automatyczne wykrywanie nie działa, prędkość jest regulowana dla partnera, a włącza tryb transmisji półdupleksów. Na przykład, obecność portu Ethernet 10/100 wskazuje, że jest to możliwe, aby przejść przez nią na technologiach 10Base-T i 100Base-TX, a port 10/100/1000 Ethernet obsługuje 10Base-T, 100Base-TX i 1000base - Standardy T.

Wczesne modyfikacje Ethernet.

• Xerox Ethernet. - Oryginalna technologia, prędkość 3Mbps istniała w wersjach wersji 1 i wersji 2, format ramki ostatnia wersja Do tej pory szeroko użytku.
• 10broad36. - Nie otrzymałem powszechnego. Jednym z pierwszych standardów, które pozwala pracować na duże odległości. Używana technologia modulacji szerokopasmowej, podobna do tego, który jest używany w modemach kablowych. Kabel koncentryczny był używany jako medium transferu danych.
• 1base5. - znany również jako Starlan, stał się pierwszą modyfikacją technologii Ethernet za pomocą skręconej pary. Pracował na prędkości 1 Mbps, ale nie znalazł komercyjnego użytku.

10 Mbps Ethernet.

• 10base5., IEEE 802.3 (zwany również "grubym Ethernet") - początkowe rozwój technologii z szybkością transferu danych 10 Mb / s. Po wczesnym standardzie IEEE wykorzystuje kabel koncentryczny o odporności na fali 50 omów (Rg-8), o maksymalnej długości segmentu 500 metrów.
• 10base2., IEEE 802.3A (zwany "cienki Ethernet") - Kabel używany Rg-58, o maksymalnej długości segmentu 200 metrów, komputery dołączyły do \u200b\u200bdrugiego, aby podłączyć kabel do karta sieciowa Potrzebujemy złącza T, a kabel musi być złączem BNC. Wymaga obecności terminatorów na każdym końcu. Od wielu lat standard ten był głównym technologią Ethernet.
• Starlan 10. - Pierwszy rozwój wykorzystujący skrętną parę do przesyłania danych z prędkością 10 Mb / s. W przyszłości ewoluowałem w standardowym standardzie 10Base-T.

Pomimo faktu, że teoretycznie łączy się z jednym kablem (segmentowym) skręconą parą więcej niż dwóch urządzeń działających w trybie Simplex, taki schemat nigdy nie jest używany do Ethernet, w przeciwieństwie do współpracy z kablem koncentrycznym. Dlatego wszystkie sieci w skrętnej parze używają topologii gwiazd, podczas gdy sieć na kablu koncentrycznym jest zbudowana na topologii opon. Terminatory do pracy na skręconej pary są wbudowane w każdym urządzeniu i zastosuj dodatkowe terminatory zewnętrzne w linii nie są potrzebne.

• 10base-t., IEEE 802.3i - do transferu danych, używane są 4 przewody kabli skręconych (dwie skręcone pary) kategorii-3 lub kategorii-5. Maksymalna długość segmentu wynosi 100 metrów.
• Floir. - (skrót od polu Link Inter-Repeater). Podstawowy standard technologii Ethernet za pomocą kabla optycznego. Maksymalna odległość transmisji danych bez repeatera 1 km.
• 10base-f., IEEE 802.3J jest głównym terminem do oznaczenia standardów standardy Ethernet 10 Mb / s, które używają kabla światłowodowego w odległości do 2 kilometrów: 10Base-FL, 10Base-FB i 10Base-FP. Z liście 10Base-Fl otrzymano tylko rozpowszechnione.
• 10base-fl. (Link Fibre) - Ulepszona wersja standardu FLOIRL. Poprawa wpłynęła na wzrost długości segmentu do 2 km.
• 10base-fb. (Włókno Backbone) - teraz niewykorzystany standard miał łączyć repeatry na autostradzie.
• 10base-fp. (Pasywny włókna) - topologia "gwiazda pasywna", w którym repeaters nie potrzebują - nigdy nie stosuje się.

Fast Ethernet (Fast Ethernet, 100 Mbps)

• 100Base-t. - Ogólne określenie do wyznaczania standardów za pomocą skręconej pary jako medium transmisji danych. Długość segmentu do 100 metrów. Zawiera standardy 100Base-TX, 100Base-T4 i 100Base-T2.
• 100Base-tx., IEEE 802.3U jest rozwój standardu 10Base-T do wykorzystania w sieciach topologii "Star". Właściwie zaangażowana jest skręcona para kategorii 5, w rzeczywistości stosuje się tylko dwie nieekranowane pary przewodów, obsługuje transmisję danych dupleksowych, podtrzymywana jest odległość 100 m.
• 100Base-T4. - Standardowy używający skręconej pary kategorii 3. Zaangażowane są wszystkie cztery pary dyrygentów, transmisja danych prowadzi do północnej. Praktycznie nie używany.
• 100Base-t2. - Standard, który używa skręconej pary kategorii 3. zaangażowane są tylko dwie pary dyrygentów. Obsługiwany jest kompletny dupleks, gdy sygnały są rozprowadzane w przeciwnych kierunkach dla każdej pary. Szybkość transferu w jednym kierunku wynosi 50 Mb / s. Praktycznie nie używany.
• 100Base-sx. - Standardowy za pomocą błonnika multimodego. Maksymalna długość segmentu 400 metrów w północnej części (dla gwarantowanych wykrywania kolizji) lub 2 kilometry w pełnym dupleksie.
• 100Base-fx. - Standardowy za pomocą błonnika jednomodowego. Maksymalna długość jest ograniczona tylko do wartości tłumienia w kablu światłowodowym i moc nadajników.
• 100Base-fx WDM - Standardowy za pomocą błonnika jednomodowego. Maksymalna długość jest ograniczona tylko do wartości tłumienia w kablu światłowodowym i moc nadajników. Interfejsy są dwa gatunki, długość fali nadajnika jest wyróżniana i oznaczona przez liczby (długość fali) lub pojedyncza litery łacińska A (1310) lub B (1550). Tylko sparowane interfejsy mogą pracować w parze: z jednej strony nadajnik wynosi 1310 nm, a na drugim - o 1550 nm.

Fast Ethernet.

Fast Ethernet. (IEEE802.3U, 100Base-X) - zestaw standardów transferu danych w sieć komputerowa, z prędkością do 100 Mbit / s, w przeciwieństwie do zwykłego Ethernet (10 Mb / s).

Gigabit Ethernet (Gigabit Ethernet, 1 GB / s)

• 1000Base-t., IEEE 802.3AB jest standardem, który używa skręconej pary kategorii 5E. Wszystkie 4 pary uczestniczą w transmisji danych. Szybkość przesyłania danych - 250 Mb / s na piętrze. Stosuje się metodę metody kodowania PAM5, główną częstotliwość harmoniczną wynosi 62,5 MHz.
• 1000Base-tx. Stworzony przez stowarzyszenie branży telekomunikacyjnej (angielski Telekomunikacja Stowarzyszenie Przemysłu, Tia) i opublikowany w marcu 2001 r. Jako "Specyfikacja poziomu fizycznego Duplex Ethernet 1000 MB / S (1000Base-TX) symetrycznych systemów kablowych kategorii 6 (ANSI / TIA / EIA-854-2001)" (POL. "Pełna specyfikacja dupleksu Ethernet dla 1000 MBIS / S (1000Base-TX) działająca nad kategorią 6 Zrównoważona skręcona para okablowania (ANSI / TIA / EIA-854-2001)»). Standard, wykorzystuje oddzielną transmisję (1 parę do transmisji, 1 parę do odbierania, dla każdej pary danych są przesyłane z szybkością 500 Mb / s), co znacznie upraszcza konstrukcję urządzeń odbierających. Jednak w rezultacie system kablowy jest wymagany do stabilnej pracy na takiej technologii. wysoka jakośćDlatego 1000Base-TX może używać tylko kategorii kabla 6. Inną znaczącą różnicą 1000base-TX jest brak cyfrowego schematu kompensacji hałasu zaliczania i powrotu, w wyniku którego złożoność, poziom zużycia energii i cena procesorów staje się niższa niż standardowa norma 1000Base-T procesory. Na podstawie ten standard Praktycznie żadne produkty nie zostały utworzone, chociaż 1000Base-TX używa prostszego protokołu niż standard 1000base-T, a zatem może używać prostszej elektroniki.
• 1000Base-x. - Ogólne określenie do wyznaczania standardów z wymiennym otrzymaniem GBIC lub SFP.
• 1000Base-sx., IEEE 802.3Z jest standardem, który wykorzystuje włókno multimode. Zakres sygnału bez repeater do 550 metrów.
• 1000base-lx., IEEE 802.3Z jest standardem, który używa błonnika jednomodowego. Zakres sygnału bez repeater do 80 kilometrów.
• 1000base-cx. - Standard na krótkie odległości (do 25 metrów), stosując kabel zaświatowy o odporności na fali 150 omów. Zastąpiony standardem 1000Base-T i nie jest teraz używany.
• 1000Base-LH. (Long Haul) - standardowy za pomocą błonnika jednomodowego. Zakres sygnału bez repeatera do 100 kilometrów.

10 Gigabit Ethernet.

Nowy standard Gigabit Ethernet obejmuje siedem standardów środowiska fizycznego dla LAN, MAN i WAN. Obecnie jest opisany przez IEEE 802.3ae poprawkę i musi wprowadzić następujący audyt standardu IEEE 802.3.

• 10 GBASE-CX4. - Technologia 10 Ethernet Gigabit na krótkie odległości (do 15 metrów), używany jest kabel miedzi CX4 i złącza Infiniband.
• 10 Gaza-sr. - Technologia 10 Ethernet Gigabit na krótkie odległości (do 26 lub 82 metrów, w zależności od rodzaju kabla), używany jest włókno multimodię. Obsługuje również odległości do 300 metrów przy użyciu nowego włókna multimodego (2000 MHz / km).
• 10 GBASE-LX4. - Wykorzystuje uszczelnienie długości fali do obsługi odległości od 240 do 300 metrów wzdłuż światłowodu multimode. Obsługuje również odległości do 10 kilometrów podczas korzystania z włókna jednomodowego.
• 10 GBASE-LR. i 10 Gaza-Er. - Normy te prowadzą odpowiednio odległości do 10 i 40 kilometrów.
• 10 GBASE-SW., 10 GBASE-LW. i 10 Gaza-EW. - Normy te korzystają z interfejsu fizycznego kompatybilnego z formatem prędkości i danych za pomocą interfejsu SONET / SDH OC-192 / STM-64. Są one odpowiednio podobne do 10 GBASE-SR, 10 GBASE-LR i 10 GBASE-ER, ponieważ używają tych samych typów kabli i odległości transmisji.
• 10 Gbase-t., IEEE 802.3AN-2006 - przyjęty w czerwcu 2006 r. Po 4 latach rozwoju. Używa ekranowanej skrętki. Odległości - do 100 metrów.

Norma Ethernet Gigabit jest zbyt młoda, więc czas będzie musiał zrozumieć, które z powyższych przekazanych normy medialne będą naprawdę pożądane na rynku. 10 Gigabit / sekunda - to nie jest limit. Opracowując już 1000 g Ethernet i powyżej.

Podświetlamy trzy główne elementy standardu: format ramki, system alarmowy między stacjami roboczymi podczas przesyłania danych za pomocą protokołu CSMA / CD i zestaw środowisk fizycznych: kabel koncentryczny, skręcona para, kabel światłowodowy.

Format ramki Ethernet.

Na rys. 7-2 pokazuje format ramki Ethernet. Pola mają następujące miejsca docelowe:
- Preambuła: 7 bajtów, z których każda reprezentuje alternatywę jednostek i zera 10101010. Preambuła umożliwia ustawienie synchronizacji bitowej po stronie odbiorczej.
- Ogranicznik startowy ramki (SFD, SELIMIRITER RAME RAME): 1 bajt, sekwencja 10101011. Wskazuje, że pola informacyjne ramki będą następujące. Ten bajt można przypisać preambule.
- Adres docelowy (DA, adres docelowy): 6 bajtów, wskazuje adres MAS stacji (adres MAC stacji), dla których jest przeznaczona ta ramka. Może to być jedyny adres fizyczny (Unicaste), adres grupowy (multicast) lub adres rozgłoszeniowy (transmisja).
- Adres Nadawcy (SA, adres źródłowy): b bajt, wskazuje adres MAS stacji, który wysyła ramkę.
- Pole lub długość ramy (T lub L, typ lub długość): 2 bajty. Istnieją dwa podstawowe formaty ramek Ethernet (w terminologia angielskiego Surowe formaty - formaty kreatywne) -ethernetii i IEEE 802.3 (Rys. 7.2) i mają dokładnie teren rozważany. W ramce EtherneTii, to pole zawiera informacje o typ ramy. Poniżej znajdują się wartości w systemie szesnastkowym tego pola dla niektórych wspólnych protokoły sieciowe.: 0x0800 dla IP, 0x0806 dla ARP, 0x809V do AppleTalk, 0x0600 dla XNS i 0x8137 dla IPX / SPX. Dzięki określaniu w tej dziedzinie określonej wartości (jedna z wymienionych) ramki nabiera rzeczywistego formatu, aw takiej ramce formatu może być już dystrybuowany w sieci.
- W ramce IEEE 802.3 pole to pole zawiera wyraźne w bajtach wielkości następnego pola - pól danych (dane LLC). Jeśli ta liczba prowadzi do całkowitej długości ramki mniejszej niż 64 bajtów, pole PAD jest dodawane po polu Data LLC. W przypadku protokołu wyższego poziomu zamieszanie nie występuje przy oznaczeniem typu ramy, ponieważ wartość tego pola nie może być więcej niż 1500 dla ramki IEEE 802.3 (0x05DC). Dlatego obie formaty ramowe mogą swobodnie współistnieć w jednej sieci, ponadto jeden adapter sieciowy Może wchodzić w interakcje z obu typów za pomocą protokołów stosu.
- Dane (dane LLC): Pole danych przetwarzane przez LLC Subleer. Sam ramka IEEE 802.3 nie jest ostateczna. W zależności od wartości pierwszych kilku bajtów tego pola mogą występować trzy ostatnie formaty tej ramki IEEE 802.3:
- Ethernet_802.3 (nie standardowy, obecnie przestarzały format używany przez Novell) - pierwsze dwa bajty danych LLC są 0xFFFF;
- Ethernetsnap (standardowy format Snap IEEE 802.2, który jest podawany do największej preferencji w nowoczesnych sieciach, zwłaszcza dla protokołu TCP / IP) - pierwszym bajtem danych LLC jest 0haa;
- Ethernet_802.2 (standardowy format IEEE 802.2, używany przez Novell w NetWare 4.0) - Pierwsze dane Bajtu LLC nie są równe 0xFF (11111111), nr 0haa (10101010).

Dodatkowym polem (PAD jest wypełniaczym) - jest wypełniony tylko wtedy, gdy pole Data jest małe, aby wydłużyć długość ramy do minimalnej wielkości 64 bajtów - preambuła nie jest brana pod uwagę. Ograniczenie od dołu do minimalnej długości ramy jest konieczne do prawidłowej rozstrzygnięcia kolizji.

Sekwencja kontrolna ramki (FCS, Ramka Check Sequence): 4-bajtowe pole, w którym jest wskazany sprawdź sumęObliczony przy użyciu cyklicznego redundantnego kodu w polach ramki, z wyjątkiem preambuły SDF i FCS.

Figa. 7.2. Dwa podstawowe format ramki Mac Ethernet

Główne opcje algorytmów przypadkowego dostępu do środowiska

Protokół CSMA / CD określa charakter interakcji stacji roboczych w sieci za pomocą jednego wspólnego dla wszystkich urządzeń przesyłowych danych. Wszystkie stacje mają równe warunki transmisji danych. Nie ma określonej sekwencji, zgodnie z którą stacje mogą uzyskać dostęp do medium transmisji. Jest w tym sensie, że dostęp do medium jest losowo. Wdrożenie przypadkowych algorytmów dostępu wydaje się znacznie prostszym zadaniem niż realizacja deterministycznych algorytmów dostępu. Ponieważ w tym drugim przypadku jest wymagany lub specjalny protokół, który kontroluje działanie wszystkich urządzeń sieciowych (na przykład protokołów cyrkulacji markera, osobliwy do sieci Ring token. oraz FDDI) lub specjalny dedykowany koncentrator urządzenia, który w określonej sekwencji zapewniłoby wszystkie inne stacje zdolność do przesyłania (Arcnet, 100 VG w dowolnej sieci).

Jednak sieć z dostępem losowym ma jeden, być może główną, wadą - to nie jest dość stabilna operacja sieciowa z dużym obciążeniem, gdy może zająć wystarczająco duży czas, zanim ta stacja może zostać przeniesiona do danych. Wina tego zderzenia, która występuje między stacjami, która rozpoczęła transmisję jednocześnie lub prawie jednocześnie. Jeśli nastąpi kolizja, przesyłane dane nie dotrą do odbiorców, a stacje transmisji muszą odnowić transfer.

Daj nam definicję: wiele wszystkich stacji sieciowych, jednoczesna transmisja dowolnej pary prowadzi do kolizji, nazywana jest domena kolizji (domena kolizji). Ze względu na konflikt (konflikt), nieprzewidywalne opóźnienia w dystrybucji ramek w sieci mogą wystąpić, zwłaszcza przy dużym obciążeniu sieciowym (wiele stacji próbuje jednocześnie przekazywać wewnątrz domeny ogornej,\u003e 20-25), a z dużym Średnica domeny kolizji (\u003e 2 km). Dlatego, gdy budujemy sieci, wskazane jest uniknięcie takich skrajnych trybów działania.

Problem budowania protokołu zdolnego do większości racjonalnego rozwiązania kolizji i optymalizacja operacji sieci duże pobraniabył jednym z kluczowych na etapie tworzenia standardu Ethernet IEEE 802.3. Początkowo trzy główne podejścia uznano za kandydaci do wdrożenia standardu dostępu losowego (Rys. 7.3): nietrwałe, 1-stałe i p-trwałe.

Figa. 7.3. Wiele algorytmów dostępu losowego (CSMA) i ekspozycja na czas w sytuacji konfliktu (Collision Backoff)

Nonperstistent) algorytm. Jednocześnie stacja algorytmu, która chce przesyłać, kieruje się następującymi zasadami.

1. Lisels na pożywce, a jeśli medium jest wolne (tj. Jeśli nie ma innej transmisji lub żadnego sygnału kolizji), przekazuje, w przeciwnym razie środowisko jest zajęte krokami 2.
2. Jeśli środowisko jest zajęte, jest losowo (zgodnie z określoną krzywą dystrybucji prawdopodobieństwa) i powraca do kroku 1.

Korzystanie z losowej wartości oczekiwania z ruchliwym środowiskiem zmniejsza prawdopodobieństwo formowania kolizji. Rzeczywiście, przypuszczać, że dwa stacje prawie jednocześnie zebrane do transmisji, podczas gdy trzeci jest już przesyłany. Jeśli pierwsze dwa nie miałoby losowego czasu oczekiwania przed rozpoczęciem transmisji (jeśli środowisko okazało się zajęte), ale tylko słuchał środy i czekał, aż zostanie wydany, po zatrzymaniu transferu trzeciej stacji, Pierwsze dwa zaczną transmitować jednocześnie, co nieuchronnie doprowadziło do kolizji. Tak więc przypadkowe oczekiwanie eliminuje możliwość tworzenia takich zderzeń. Jednakże niedogodność tego sposobu objawia się w nieefektywnym stosowaniu przepustowości kanału. Ponieważ może się zdarzyć, że w czasie, gdy środowisko jest wolne, stacja pragnąca przesyłania nadal będzie nadal oczekiwać pewnego przypadkowego czasu, zanim zdecyduje się słuchać środowiska, ponieważ już słuchała środy, która okazała się zajęty. W rezultacie kanał będzie bezczynny przez jakiś czas, nawet jeśli tylko jedna stacja oczekuje transmisji.

1-stały (1-utrzymujący) algorytm. Aby skrócić czas, gdy środowisko nie jest zajęty, można zastosować 1-stały algorytm. Jednocześnie stacja algorytmu, która chce przesyłać, kieruje się następującymi zasadami.

1. Słucha środowisko, a jeśli środowisko nie jest zajęty, przekazuje, w przeciwnym razie wpływa do kroku 2;
2. Jeśli środowisko jest zajęty, nadal słucha medium, dopóki środowisko jest wolne, a gdy tylko środowisko zostanie zwolnione, natychmiast zaczyna przesyłać.

Porównując nietrwałe i 1 stałe algorytmy, można powiedzieć, że w 1 stałym algorytmie stacja pragnąca transmituje zachowuje się bardziej "egoistyczny". Dlatego też, jeśli dwie lub więcej stacji oczekują transmisji (czekając, aż środowisko będzie wolne), kolizja, można powiedzieć, będzie gwarantowana. Po rozpoczęciu stacji kolizyjnej decyduje o tym, co robić dalej.

Algorytm P-trwałego (P-uporczywego). Zasady tego algorytmu są następujące:
1. Jeśli medium jest wolne, stacja z prawdopodobieństwem p natychmiast rozpoczyna transmisję lub z prawdopodobieństwem (1-p) oczekuje się w przedziale czasowym T. Zakres T jest zwykle pobierany równy maksymalny czas rozmnażania sygnału od końca do końca sieci;
2. Jeśli środowisko jest zajęte, stacja nadal słucha, dopóki środowisko zostanie uwolnione, a następnie wpływa do kroku 1;
3. Jeśli transmisja zostanie zatrzymana przez jeden interwał t, stacja powraca do kroku 1.

I tutaj istnieje kwestia wyboru najskuteczniejszej wartości parametru R. Głównym problemem, jak uniknąć niestabilności przy wysokich pobraniach. Rozważ sytuację, w której N stacje zamierzają zamierzają przenieść ramki, podczas gdy transfer jest już w toku. Pod koniec transmisji, oczekiwana liczba stacji, która spróbuje przekazać, będzie równa produktowi ilości tych, którzy chcą przekazywać stacje do prawdopodobieństwa transmisji, to znaczy Ave. Jeśli NP\u003e 1, Następnie średnio kilka stacji próbuje natychmiast przenieść, co spowoduje kolizję. Ponadto, gdy zderzenie zostanie odkryte, wszystkie stacje ponownie przejdą do kroku 1, co spowodują powtarzające się kolizje. W najgorszym przypadku nowe stacje pragnące przesyłają do N, co będzie dalej pogorszyć sytuację, ostatecznie, do ciągłego zderzenia i zero pasmo. W celu uniknięcia takiej katastrofy PR powinno być mniejsze niż jeden. Jeśli sieć podlega powstaniu państw, gdy wiele stacji jednocześnie pragną nadać, konieczne jest zmniejszenie p. Z drugiej strony, gdy p staje się zbyt mały, nawet oddzielna stacja może czekać średnio przedziały (1 - p) / p. Więc jeśli p \u003d 0,1, przeciętna prosta poprzedzająca transmisja będzie 9t.