سرعة نقل بيانات إيثرنت سريعة. تقنية Fast Ethernet، مميزاتها، الطبقة المادية، قواعد البناء. قيم حقول DSAP وSSAP

قام مختبر اختبار ComputerPress باختبار بطاقات شبكة Fast Ethernet لناقل PCI المخصص للاستخدام في محطات العمل بسرعة 10/100 ميجابت/ثانية. تم اختيار البطاقات الأكثر شيوعًا حاليًا والتي تبلغ سرعتها 10/100 ميجابت/ثانية، نظرًا لأنه أولاً يمكن استخدامها في Ethernet وFast Ethernet والشبكات المختلطة، وثانيًا، تقنية Gigabit Ethernet الواعدة ( الإنتاجيةما يصل إلى 1000 ميجابت/ثانية) لا يزال يُستخدم في أغلب الأحيان لتوصيل الخوادم القوية بمعدات الشبكة الخاصة بالشبكة الأساسية. من المهم للغاية تحديد نوعية معدات الشبكة السلبية (الكابلات، والمقابس، وما إلى ذلك) المستخدمة في الشبكة. من المعروف أنه إذا كان كابل الزوج الملتوي من الفئة 3 كافيًا لشبكات Ethernet، فإن الفئة 5 مطلوبة بالفعل لشبكة Fast Ethernet. يمكن أن يؤدي تشتت الإشارة وضعف مناعة الضوضاء إلى تقليل إنتاجية الشبكة بشكل كبير.

كان الغرض من الاختبار هو تحديد، أولاً وقبل كل شيء، مؤشر الأداء الفعال (نسبة مؤشر الأداء/الكفاءة - فيما يلي مؤشر السعر إلى الربحية)، وبعد ذلك فقط - القيمة المطلقة للإنتاجية. يتم حساب مؤشر P/E كنسبة من إنتاجية بطاقة الشبكة بالميجابت/ثانية إلى حمل وحدة المعالجة المركزية كنسبة مئوية. يعد هذا الفهرس هو المعيار الصناعي لقياس أداء محول الشبكة. تم تقديمه لمراعاة استخدام موارد وحدة المعالجة المركزية بواسطة بطاقات الشبكة. والحقيقة هي أن بعض الشركات المصنعة لمحولات الشبكة تحاول تحقيق أقصى قدر من الأداء من خلال استخدام المزيد من دورات معالج الكمبيوتر لتنفيذ عمليات الشبكة. يعد الحد الأدنى من حمل المعالج والإنتاجية العالية نسبيًا أمرًا ضروريًا لتشغيل الأعمال ذات المهام الحرجة والوسائط المتعددة والتطبيقات في الوقت الفعلي.

لقد اختبرنا البطاقات المستخدمة حاليًا في أغلب الأحيان لمحطات العمل في شبكات الشركات والشبكات المحلية:

1. دي لينك DFE-538TX
2. SMC EtherPower II 10/100 9432TX/MP
3. 3Com فاست إيثر لينك XL 3C905B-TX-NM
4. كومبيكس RL 100ATX
5. إدارة إنتل EtherExpress PRO/100+
6. سي نت برو-120
7. نت جير فا 310 تي اكس
8. الحلفاء Telesyn AT 2500TX
9. سوريكوم EP-320X-R

يتم عرض الخصائص الرئيسية لمحولات الشبكة التي تم اختبارها في الجدول. 1 . دعونا نشرح بعض المصطلحات المستخدمة في الجدول. الكشف التلقائي عن سرعة الاتصال يعني أن المحول نفسه يحدد الحد الأقصى لسرعة التشغيل الممكنة. بالإضافة إلى ذلك، إذا كان الكشف التلقائي عن السرعة مدعومًا، فلن تكون هناك حاجة إلى تكوين إضافي عند الانتقال من Ethernet إلى Fast Ethernet والعكس. أي من مدير النظامليست هناك حاجة لإعادة تكوين المحول أو إعادة تحميل برامج التشغيل.

يتيح لك دعم وضع Bus Master نقل البيانات مباشرة بين بطاقة الشبكة وذاكرة الكمبيوتر. يؤدي هذا إلى تحرير المعالج المركزي لإجراء عمليات أخرى. أصبحت هذه الخاصية معيارًا فعليًا. فلا عجب أن جميع بطاقات الشبكة المعروفة تدعم وضع Bus Master.

يتيح لك التشغيل عن بعد (Wake on LAN) تشغيل جهاز الكمبيوتر الخاص بك عبر الشبكة. أي أنه يصبح من الممكن خدمة الكمبيوتر في غير ساعات العمل. لهذا الغرض، يتم استخدام موصلات ثلاثية الأطراف على اللوحة الأم ومحول الشبكة، المتصلين بكابل خاص (متضمن في العبوة). بالإضافة إلى ذلك، هناك حاجة إلى برنامج تحكم خاص. تم تطوير تقنية Wake on LAN بواسطة تحالف Intel-IBM.

يسمح لك وضع الازدواج الكامل بنقل البيانات في وقت واحد في كلا الاتجاهين، نصف مزدوج - في اتجاه واحد فقط. وبالتالي، فإن الحد الأقصى للإنتاجية الممكنة في وضع الازدواج الكامل هو 200 ميجابت/ثانية.

تتيح DMI (واجهة إدارة سطح المكتب) إمكانية الحصول على معلومات حول تكوين الكمبيوتر وموارده باستخدام برنامج إدارة الشبكة.

يضمن دعم مواصفات WfM (Wired for Management) تفاعل محول الشبكة مع برامج إدارة الشبكة وإدارتها.

لتشغيل نظام تشغيل الكمبيوتر عن بعد عبر الشبكة، يتم تجهيز محولات الشبكة بذاكرة BootROM خاصة. وهذا يسمح باستخدام محطات العمل التي لا تحتوي على أقراص بشكل فعال على الشبكة. تحتوي معظم البطاقات التي تم اختبارها على فتحة BootROM فقط؛ عادةً ما تكون شريحة BootROM نفسها خيارًا مرتبًا بشكل منفصل.

يساعد دعم ACPI (واجهة طاقة التكوين المتقدم) على تقليل استهلاك الطاقة. ACPI هي تقنية جديدة تعمل على تشغيل نظام إدارة الطاقة. لأنه يقوم على استخدام كل من الأجهزة و برمجة. من حيث المبدأ، يعد Wake on LAN جزءًا من ACPI.

تتيح لك أدوات الأداء الخاصة زيادة كفاءة بطاقة الشبكة الخاصة بك. وأشهرها Parallel Tasking II من 3Com وAdaptive Technology من Intel. عادة ما تكون هذه المنتجات حاصلة على براءة اختراع.

يتم توفير الدعم لأنظمة التشغيل الرئيسية بواسطة جميع المحولات تقريبًا. أنظمة التشغيل الرئيسية تشمل: Windows، Windows NT، NetWare، Linux، SCO UNIX، LAN Manager وغيرها.

يتم تقييم مستوى دعم الخدمة من خلال توفر الوثائق والقرص المرن المزود ببرامج التشغيل والقدرة على التنزيل أحدث الإصداراتالسائقين من موقع الشركة. يلعب التغليف أيضًا دورًا مهمًا. من وجهة النظر هذه، فإن الأفضل، في رأينا، هي محولات الشبكة من D-Link وAllied Telesyn وSurecom. لكن بشكل عام تبين أن مستوى الدعم مرضي لجميع البطاقات.

عادةً، يغطي الضمان كامل عمر محول التيار المتردد (الضمان مدى الحياة). في بعض الأحيان يقتصر على 1-3 سنوات.

منهجية الاختبار

استخدمت جميع الاختبارات أحدث الإصدارات من برامج تشغيل بطاقة الشبكة، والتي تم تنزيلها من خوادم الإنترنت الخاصة بالشركات المصنعة المعنية. في حالة سماح برنامج تشغيل بطاقة الشبكة بأي إعدادات وتحسينات، يتم استخدام الإعدادات الافتراضية (باستثناء محول شبكة Intel). لاحظ أن البطاقات وبرامج التشغيل المقابلة لها من 3Com وIntel تتمتع بأكثر الإمكانيات والوظائف الإضافية ثراءً.

تم إجراء قياسات الأداء باستخدام الأداة المساعدة Novell's Performance3. مبدأ تشغيل الأداة هو نسخ ملف صغير من محطة العمل إلى ملف مشترك محرك أقراص الشبكةالخادم، وبعد ذلك يبقى في ذاكرة التخزين المؤقت لملف الخادم ويتم قراءته من هناك عدة مرات خلال فترة زمنية معينة. يتيح ذلك إمكانية التشغيل التفاعلي لذاكرة الشبكة والذاكرة ويزيل تأثير زمن الوصول المرتبط بعمليات القرص. تتضمن معلمات الأداة المساعدة حجم الملف الأولي وحجم الملف النهائي وخطوة تغيير الحجم ووقت الاختبار. تعرض الأداة المساعدة Novell Performance3 قيم الأداء لأحجام الملفات المختلفة، المتوسطة و الاداء العالي(بالكيلو بايت/ثانية). تم استخدام المعلمات التالية لتكوين الأداة المساعدة:

• حجم الملف الأولي - 4095 بايت
• حجم الملف النهائي - 65.535 بايت
• خطوة زيادة الملف - 8192 بايت

تم ضبط وقت الاختبار لكل ملف على عشرين ثانية.

استخدمت كل تجربة زوجًا من بطاقات الشبكة المتطابقة، واحدة تعمل على الخادم والأخرى تعمل على محطة العمل. يبدو أن هذا لا يتوافق مع الممارسة الشائعة، حيث تستخدم الخوادم عادةً محولات شبكة متخصصة تأتي مع عدد من الميزات الإضافية. ولكن هذه هي الطريقة بالضبط - يتم تثبيت نفس بطاقات الشبكة على كل من الخادم ومحطات العمل - يتم إجراء الاختبار بواسطة جميع مختبرات الاختبار المعروفة في العالم (KeyLabs، وTolly Group، وما إلى ذلك). النتائج أقل إلى حد ما، لكن التجربة نظيفة، لأن بطاقات الشبكة التي تم تحليلها فقط تعمل على جميع أجهزة الكمبيوتر.

تكوين عميل Compaq DeskPro EN:

• معالج بنتيوم II بسرعة 450 ميجاهيرتز
• ذاكرة التخزين المؤقت 512 كيلو بايت
• كبش 128 ميجا بايت
• القرص الصلب 10 جيجابايت
• نظام التشغيل مايكروسوفت ويندوز NT Server 4.0 ج 6 أ SP
• بروتوكول TCP/IP.

تكوين خادم Compaq DeskPro EP:

• معالج سيليرون 400 ميجاهيرتز
• ذاكرة الوصول العشوائي 64 ميجابايت
• القرص الصلب 4.3 جيجابايت
• غرفة العمليات نظام مايكروسوفت Windows NT Workstation 4.0 c c 6 a SP
• بروتوكول TCP/IP.

تم إجراء الاختبار في ظروف تم فيها توصيل أجهزة الكمبيوتر مباشرة بكابل UTP من الفئة 5. أثناء هذه الاختبارات، تم تشغيل البطاقات في وضع 100Base-TX Full Dual. في هذا الوضع، تكون الإنتاجية أعلى قليلاً نظرًا لحقيقة أن جزءًا من معلومات الخدمة (على سبيل المثال، تأكيد الاستقبال) يتم إرساله في وقت واحد مع معلومات مفيدة، يتم تقدير حجمها. في ظل هذه الظروف، كان من الممكن تسجيل قيم إنتاجية عالية إلى حد ما؛ على سبيل المثال، بالنسبة لمحول 3Com Fast EtherLink XL 3C905B-TX-NM، يبلغ المتوسط ​​79.23 ميجابت في الثانية.

تم قياس حمل وحدة المعالجة المركزية على الخادم باستخدام المرافق ويندوزمراقب أداء NT؛ تم تسجيل البيانات في ملف السجل. تم تشغيل الأداة المساعدة Performance3 على العميل حتى لا تؤثر على تحميل معالج الخادم. كان معالج كمبيوتر الخادم من نوع Intel Celeron، والذي كان أداؤه أقل بكثير من أداء معالجات Pentium II و3. تم استخدام Intel Celeron بشكل متعمد: والحقيقة هي أنه بما أن حمل المعالج يتم تحديده بخطأ مطلق كبير إلى حد ما، فإن الخطأ النسبي يكون أصغر في حالة القيم المطلقة الكبيرة.

بعد كل اختبار، تقوم الأداة المساعدة Performance3 بوضع نتائج عملها في ملف نصي على شكل مجموعة بيانات بالشكل التالي:

65535 بايت. 10491.49 كيلو بايت في الثانية. 10491.49 كيلو بايت في الثانية الإجمالية. 57343 بايت. 10844.03 كيلو بايت في الثانية. 10844.03 إجمالي كيلو بايت في الثانية. 49151 بايت. 10737.95 كيلو بايت في الثانية. 10737.95 كيلو بايت في الثانية الإجمالية. 40959 بايت. 10603.04 كيلو بايت في الثانية. 10603.04 إجمالي كيلو بايت في الثانية. 32767 بايت. 10497.73 كيلو بايت في الثانية. 10497.73 كيلو بايت في الثانية الإجمالية. 24575 بايت. 10220.29 كيلو بايت في الثانية. 10220.29 كيلو بايت في الثانية المجمعة. 16383 بايت. 9573.00 كيلو بايت في الثانية. 9573.00 كيلو بايت في الثانية الإجمالية. 8191 بايت. 8195.50 كيلو بايت في الثانية. 8195.50 كيلو بايت في الثانية المجمعة. 10844.03 الحد الأقصى كيلوبت في الثانية. 10145.38 متوسط ​​كيلو بايت.

فهو يعرض حجم الملف، والإنتاجية المقابلة للعميل المحدد ولجميع العملاء (في هذه الحالة، يوجد عميل واحد فقط)، بالإضافة إلى الحد الأقصى ومتوسط ​​الإنتاجية للاختبار بأكمله. تم تحويل القيم المتوسطة التي تم الحصول عليها لكل اختبار من KB/s إلى Mbit/s باستخدام الصيغة:
(كيلو بايت × 8)/1024،
وتم حساب قيمة مؤشر السعر/الربح كنسبة من الإنتاجية إلى حمل المعالج كنسبة مئوية. وبعد ذلك، تم حساب متوسط ​​قيمة مؤشر السعر إلى الربحية بناءً على نتائج ثلاثة قياسات.

نشأت المشكلة التالية عند استخدام الأداة المساعدة Performance3 على Windows NT Workstation: بالإضافة إلى الكتابة على محرك أقراص الشبكة، تمت كتابة الملف أيضًا إلى ذاكرة التخزين المؤقت للملفات المحلية، حيث تمت قراءته لاحقًا بسرعة كبيرة. وكانت النتائج مثيرة للإعجاب، ولكنها غير واقعية، لأنه لم يكن هناك نقل للبيانات على هذا النحو عبر الشبكة. لكي تتعامل التطبيقات مع محركات أقراص الشبكة المشتركة كمحركات أقراص محلية عادية، نظام التشغيليتم استخدام مكون شبكة خاص - معيد التوجيه الذي يعيد توجيه طلبات الإدخال/الإخراج عبر الشبكة. في ظل ظروف التشغيل العادية، عند تنفيذ إجراء كتابة ملف إلى محرك أقراص شبكة مشترك، يستخدم معيد التوجيه خوارزمية التخزين المؤقت لنظام التشغيل Windows NT. ولهذا السبب، عند الكتابة إلى الخادم، تتم الكتابة أيضًا إلى ذاكرة التخزين المؤقت للملفات المحلية لجهاز العميل. ولإجراء الاختبار، من الضروري إجراء التخزين المؤقت على الخادم فقط. للتأكد من عدم وجود تخزين مؤقت على جهاز الكمبيوتر العميل، سجل ويندوز NT، تم تغيير قيم المعلمات، مما جعل من الممكن تعطيل التخزين المؤقت الذي يقوم به معيد التوجيه. وإليك كيف تم ذلك:

1. المسار إلى التسجيل:

   HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Rdr\Parameters

   اسم المعلمة:

   يتيح UseWriteBehind إمكانية تحسين الكتابة الخلفية للملفات التي تتم كتابتها

   النوع: REG_DWORD

   القيمة: 0 (الافتراضي: 1)

2. المسار إلى التسجيل:

   HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Lanmanworkstation\parameters

   اسم المعلمة:

   يحدد UtilizeNTCaching ما إذا كان معيد التوجيه سيستخدم إدارة التخزين المؤقت لنظام التشغيل Windows NT لتخزين محتويات الملف مؤقتًا.

   النوع: REG_DWORD القيمة: 0 (الافتراضي: 1)

إنتل EtherExpress PRO/100+محول شبكة الإدارة

تم العثور على أن إنتاجية هذه البطاقة واستخدام وحدة المعالجة المركزية متماثلان تقريبًا مثل 3Com. تظهر أدناه نوافذ الإعدادات لهذه البطاقة.

توفر وحدة التحكم Intel 82559 الجديدة المثبتة على هذه البطاقة أداءً عاليًا جدًا، خاصة في شبكات Fast Ethernet.

تسمى التقنية التي تستخدمها Intel في بطاقة Intel EtherExpress PRO/100+ الخاصة بها بالتقنية التكيفية. يتمثل جوهر الطريقة في تغيير الفواصل الزمنية تلقائيًا بين حزم Ethernet اعتمادًا على حمل الشبكة. مع زيادة ازدحام الشبكة، تزداد المسافة بين حزم Ethernet الفردية ديناميكيًا، مما يقلل من عدد التصادمات ويزيد من الإنتاجية. عندما يكون حمل الشبكة خفيفًا، وعندما يكون احتمال الاصطدامات منخفضًا، يتم تقليل الفواصل الزمنية بين الحزم، مما يؤدي أيضًا إلى زيادة الأداء. يجب رؤية الفوائد الأكبر لهذه الطريقة في قطاعات Ethernet الكبيرة، أي في الحالات التي تهيمن فيها المحاور بدلاً من المحولات على طوبولوجيا الشبكة.

تسمح تقنية Intel الجديدة، والتي تسمى Priority Packet، بتنظيم حركة المرور من خلالها بطاقة الشبكة، وفقا لأولويات الحزم الفردية. وهذا يجعل من الممكن زيادة معدلات نقل البيانات للتطبيقات ذات المهام الحرجة.

يوفر الدعم الظاهري الشبكات المحليةشبكة محلية ظاهرية (معيار IEEE 802.1Q).

لا يوجد سوى مؤشرين على اللوحة - العمل/الاتصال، السرعة 100.

www.intel.com

محول الشبكة SMC EtherPower II 10/100 SMC9432TX/MP

تستخدم بنية هذه البطاقة تقنيتين واعدتين: SMC SimulTasking وProgrammable InterPacket Gap. التقنية الأولى تشبه تقنية 3Com Parallel Tasking. من خلال مقارنة نتائج اختبار البطاقات من هذين المصنعين، يمكننا استخلاص استنتاج حول درجة فعالية تنفيذ هذه التقنيات. كما نلاحظ أن بطاقة الشبكة هذه حققت النتيجة الثالثة سواء من حيث الأداء أو مؤشر السعر/الربح، متفوقة على جميع البطاقات باستثناء 3Com وIntel.

هناك أربعة مؤشرات LED على البطاقة: السرعة 100، الإرسال، الاتصال، المزدوج.

عنوان الموقع الرئيسي للشركة هو: www.smc.com

مقدمة

كان الغرض من إنشاء هذا التقرير هو عرض تقديمي موجز وسهل الوصول إليه للمبادئ الأساسية لتشغيل شبكات الكمبيوتر وميزاتها، وذلك باستخدام Fast Ethernet كمثال.

الشبكة عبارة عن مجموعة من أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الأخرى المتصلة. الغرض الرئيسي من شبكات الكمبيوتر هو مشاركة الموارد وتنفيذ الاتصالات التفاعلية داخل شركة واحدة وخارجها. الموارد هي البيانات والتطبيقات و الأجهزة الطرفية، مثل محرك خارجيأو الطابعة أو الماوس أو المودم أو عصا التحكم. يتضمن مفهوم الاتصال التفاعلي بين أجهزة الكمبيوتر تبادل الرسائل في الوقت الفعلي.

هناك العديد من مجموعات المعايير لنقل البيانات في شبكات الكمبيوتر. إحدى المجموعات هي معيار Fast Ethernet.

من هذه المادة سوف تتعلم عن:

• · تقنيات إيثرنت سريعة
• مفاتيح
• كابل بروتوكول نقل الملفات
• أنواع الاتصال
• طبولوجيا شبكة الكمبيوتر

سأعرض في عملي مبادئ تشغيل الشبكة بناءً على معيار Fast Ethernet.

التبديل المحلي شبكات الحاسبتم تطوير تقنيات (LAN) وFast Ethernet استجابة للحاجة إلى تحسين كفاءة شبكات Ethernet. ومن خلال زيادة الإنتاجية، يمكن لهذه التقنيات القضاء على " الأماكن الضيقة» على الشبكة ودعم التطبيقات التي تتطلب معدلات نقل بيانات عالية. تكمن جاذبية هذه الحلول في أنك لست مضطرًا إلى اختيار واحد أو آخر. وهما متكاملتان، لذلك غالبًا ما يمكن تحسين كفاءة الشبكة باستخدام كلتا التقنيتين.

ستكون المعلومات التي تم جمعها مفيدة لكل من الأشخاص الذين بدأوا في دراسة شبكات الكمبيوتر ومسؤولي الشبكات.

1. مخطط الشبكة

2. تقنية إيثرنت السريعة

شبكة الكمبيوتر إيثرنت سريع

Fast Ethernet هو نتيجة لتطور تقنية Ethernet. استنادًا إلى تقنية CSMA/CD نفسها (استقصاء القنوات والوصول المتعدد واكتشاف التصادم) والاحتفاظ بها، تعمل أجهزة Fast Ethernet بسرعة 10 أضعاف سرعة Ethernet. 100 ميجابت في الثانية. توفر Fast Ethernet نطاقًا تردديًا كافيًا لتطبيقات مثل التصميم والتصنيع بمساعدة الكمبيوتر (CAD/CAM)، ومعالجة الرسومات والصور، والوسائط المتعددة. تتوافق Fast Ethernet مع شبكة Ethernet بسرعة 10 ميجابت في الثانية، لذلك من الأسهل دمج Fast Ethernet في شبكة LAN الخاصة بك باستخدام محول بدلاً من جهاز توجيه.

يُحوّل

باستخدام المفاتيحيمكن توصيل العديد من مجموعات العمل لتكوين شبكة LAN كبيرة (انظر الشكل 1). تعمل المحولات غير المكلفة بشكل أفضل من أجهزة التوجيه، مما يوفر أداءً أفضل للشبكة المحلية (LAN). يمكن توصيل مجموعات عمل Fast Ethernet التي تتكون من محور واحد أو اثنين من خلال محول Fast Ethernet لزيادة عدد المستخدمين بالإضافة إلى تغطية مساحة أكبر.

على سبيل المثال، خذ بعين الاعتبار رمز التبديل التالي:

أرز. 1 دي لينك-1228/مي

تشتمل سلسلة المحولات DES-1228/ME على محولات إيثرنت سريعة ممتازة وقابلة للتكوين من الطبقة الثانية. تتميز أجهزة DES-1228/ME بوظائفها المتقدمة حل غير مكلفلإنشاء شبكة آمنة وعالية الأداء. السمات المميزةتتميز ميزات هذا المحول بكثافة منافذ عالية، و4 منافذ Gigabit Uplink، وإعدادات تغيير خطوة صغيرة لإدارة عرض النطاق الترددي، وتحسين إدارة الشبكة. تسمح لك هذه المفاتيح بتحسين شبكتك من حيث الأداء الوظيفي وخصائص التكلفة. تعد المحولات من سلسلة DES-1228/ME الحل الأمثل من حيث الأداء الوظيفي وخصائص التكلفة.

كابل بروتوكول نقل الملفات

كابل LAN-5EFTP-BLيتكون من 4 أزواج من الموصلات النحاسية أحادية النواة.

قطر الموصل 24AWG.

يتم تغليف كل موصل بعزل HDPE (البولي إيثيلين عالي الكثافة).

اثنين من الموصلات الملتوية مع خطوة مختارة خصيصا تشكل زوجا واحدا ملتويا.

يتم تغليف الأزواج الأربعة الملتوية بغشاء بولي إيثيلين، ومع موصل أرضي نحاسي أحادي النواة، يتم وضعها في درع رقائق مشترك وغمد PVC.

مباشرة من خلال

التي تخدمها:

• 1. لتوصيل الكمبيوتر بمحول (لوحة الوصل، المفتاح) عبر بطاقة شبكة الكمبيوتر
• 2. لتوصيل المعدات الطرفية للشبكة - الطابعات والماسحات الضوئية - بالمحول (المحور، المحول)
• 3. للوصلة الصاعدة على مفتاح أعلى (المحور، المفتاح) - مفاتيح حديثةيمكنه تكوين المدخلات في الموصل تلقائيًا للاستقبال والإرسال

عبور

التي تخدمها:

• 1. للاتصال المباشر بين جهازي كمبيوتر بشبكة محلية، دون استخدام معدات التحويل (المحولات، والمحولات، وأجهزة التوجيه، وما إلى ذلك).
• 2. بالنسبة للوصلة الصاعدة، الاتصال بمحول عالي المستوى في شبكة محلية ذات بنية معقدة، بالنسبة للأنواع القديمة من المحولات (المحاور والمحولات)، فهي تحتوي على موصل منفصل، يُشار إليه أيضًا بـ "UPLINK" أو علامة X.

طوبولوجيا النجوم

الى النجوم- الهيكل الأساسي لشبكة الكمبيوتر حيث يتم توصيل جميع أجهزة الكمبيوتر الموجودة على الشبكة بعقدة مركزية (عادةً ما تكون محولة)، مما يشكل جزءًا ماديًا من الشبكة. يمكن أن يعمل مقطع الشبكة هذا إما بشكل منفصل أو كجزء من طوبولوجيا شبكة معقدة (عادةً "شجرة"). يتم تبادل المعلومات بالكامل من خلال الكمبيوتر المركزي حصريًا، والذي يتعرض لحمل كبير جدًا بهذه الطريقة، فلا يمكنه فعل أي شيء آخر غير الشبكة. كقاعدة عامة، يكون الكمبيوتر المركزي هو الأقوى، ويتم تعيين جميع وظائف إدارة البورصة عليه. من حيث المبدأ، لا يوجد أي تعارض في الشبكة ذات الهيكل النجمي، لأن الإدارة مركزية تمامًا.

طلب

تناسب شبكة إيثرنت 10 ميجابت الكلاسيكية معظم المستخدمين لمدة 15 عامًا تقريبًا. ومع ذلك، في أوائل التسعينيات، بدأ الشعور بقدرتها غير الكافية. لأجهزة الكمبيوتر على معالجات إنتل 80286 أو 80386 مع ناقلات ISA (8 ميجابايت/ثانية) أو EISA (32 ميجابايت/ثانية)، كان عرض النطاق الترددي لقطاع Ethernet 1/8 أو 1/32 من قناة الذاكرة إلى القرص، وكان هذا متوافقًا تمامًا مع النسبة من أحجام البيانات التي تتم معالجتها محليًا، والبيانات المنقولة عبر الشبكة. بالنسبة لمحطات العملاء الأكثر قوة المزودة بناقل PCI (133 ميجابايت/ثانية)، انخفضت هذه الحصة إلى 1/133، وهو ما لم يكن كافيًا بشكل واضح. ونتيجة لذلك، أصبحت العديد من قطاعات إيثرنت بسرعة 10 ميجابت في الثانية محملة بشكل زائد، وانخفضت استجابة الخادم بشكل كبير، وزادت معدلات التصادم بشكل كبير، مما أدى إلى تقليل الإنتاجية القابلة للاستخدام.

هناك حاجة لتطوير شبكة إيثرنت "جديدة"، أي تقنية من شأنها أن تكون فعالة من حيث التكلفة بنفس القدر مع أداء يبلغ 100 ميجابت/ثانية. نتيجة لعمليات البحث والأبحاث، تم تقسيم الخبراء إلى معسكرين، مما أدى في النهاية إلى ظهور تقنيتين جديدتين - Fast Ethernet وl00VG-AnyLAN. وهي تختلف في درجة الاستمرارية مع شبكة إيثرنت الكلاسيكية.

في عام 1992، قامت مجموعة من الشركات المصنعة لمعدات الشبكات، بما في ذلك رواد تكنولوجيا Ethernet مثل SynOptics و3Com والعديد من الشركات الأخرى، بتشكيل تحالف Fast Ethernet، وهي جمعية غير ربحية، لتطوير معيار لتقنية جديدة من شأنها الحفاظ على ميزات Ethernet التكنولوجيا إلى أقصى حد ممكن.

أما المعسكر الثاني فقد ترأسته شركتا Hewlett-Packard وAT&T، اللتان عرضتا الاستفادة من الفرصة لمعالجة بعض أوجه القصور المعروفة في تقنية Ethernet. وبعد مرور بعض الوقت، انضمت شركة IBM إلى هذه الشركات، والتي ساهمت من خلال اقتراح توفير بعض التوافق مع شبكات Token Ring في التقنية الجديدة.

وفي الوقت نفسه، شكلت لجنة IEEE 802 مجموعة بحثية لدراسة الإمكانات التقنية للتقنيات الجديدة عالية السرعة. بين أواخر عام 1992 وأواخر عام 1993، قام فريق IEEE بدراسة حلول 100 ميجابت التي يقدمها العديد من البائعين. وإلى جانب مقترحات Fast Ethernet Alliance، قامت المجموعة أيضًا بمراجعة التكنولوجيا عالية السرعة التي اقترحتها شركة Hewlett-Packard وAT&T.

تركزت المناقشة على مسألة الحفاظ على طريقة الوصول العشوائية إلى CSMA/CD. وقد حافظ اقتراح Fast Ethernet Alliance على هذه الطريقة وبالتالي ضمن الاستمرارية والاتساق بين شبكات 10 ميجابت في الثانية و100 ميجابت في الثانية. اقترح تحالف HP-AT&T، الذي حصل على دعم عدد أقل بكثير من البائعين في صناعة الشبكات مقارنة بتحالف Fast Ethernet، طريقة وصول جديدة تمامًا تسمى أولوية الطلب- أولوية الوصول عند الطلب. لقد غير بشكل كبير سلوك العقد على الشبكة، لذلك لم يكن من الممكن أن يتناسب مع تقنية إيثرنت ومعيار 802.3، وتم تنظيم لجنة IEEE 802.12 جديدة لتوحيده.

وفي خريف عام 1995، أصبحت كلتا التقنيتين معايير IEEE. اعتمدت لجنة IEEE 802.3 مواصفات Fast Ethernet كمعيار 802.3، وهو ليس معيارًا مستقلاً، ولكنه إضافة إلى معيار 802.3 الحالي في شكل فصول من 21 إلى 30. واعتمدت لجنة 802.12 تقنية l00VG-AnyLAN، والتي يستخدم طريقة جديدة للوصول إلى أولوية الطلب ويدعم تنسيقي الإطارات - Ethernet وToken Ring.

الخامس الطبقة المادية لتقنية Fast Ethernet

تتركز جميع الاختلافات بين تقنية Fast Ethernet وEthernet على الطبقة المادية (الشكل 3.20). تظل طبقات MAC وLLC في Fast Ethernet كما هي تمامًا وتم وصفها في الفصول السابقة لمعايير 802.3 و802.2. لذلك، عند النظر في تقنية Fast Ethernet، سندرس فقط عددًا قليلاً من الخيارات لطبقتها المادية.

يرجع الهيكل الأكثر تعقيدًا للطبقة المادية لتقنية Fast Ethernet إلى حقيقة أنها تستخدم ثلاثة أنواع من أنظمة الكابلات:

• · كابل الألياف الضوئية المتعدد الأوضاع، ويتم استخدام نوعين من الألياف؛
• · الزوج الملتوي من الفئة 5، يتم استخدام زوجين؛
• · الزوج الملتوي من الفئة 3، ويستخدم أربعة أزواج.

لم يتم تضمين الكابل المحوري، الذي أعطى العالم أول شبكة إيثرنت، في قائمة وسائط نقل البيانات المسموح بها لتقنية Fast Ethernet الجديدة. وهذا اتجاه شائع في العديد من التقنيات الجديدة بسبب مسافات قصيرةيسمح لك الزوج الملتوي من الفئة 5 بنقل البيانات بنفس سرعة الكابل المحوري، لكن الشبكة أرخص وأسهل في التشغيل. على مسافات طويلة، تتمتع الألياف الضوئية بعرض نطاق ترددي أعلى بكثير من المحور، وتكلفة الشبكة ليست أعلى بكثير، خاصة عندما تأخذ في الاعتبار التكاليف المرتفعة لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها لنظام الكابلات المحورية الكبيرة.

الاختلافات بين تقنية Fast Ethernet وتقنية Ethernet

أدى التخلي عن الكابلات المحورية إلى حقيقة أن شبكات Fast Ethernet تتمتع دائمًا ببنية شجرة هرمية مبنية على لوحات الوصل، تمامًا مثل شبكات l0Base-T/l0Base-F. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين تكوينات شبكة Fast Ethernet في انخفاض قطر الشبكة إلى حوالي 200 متر، وهو ما يفسره انخفاض بمقدار 10 أضعاف في الحد الأدنى لوقت إرسال إطار الطول بسبب زيادة سرعة النقل بمقدار 10 أضعاف مقارنة بـ 10 ميجابت إيثرنت .

ومع ذلك، فإن هذا الظرف لا يمنع حقا بناء شبكات كبيرة باستخدام تقنية Fast Ethernet. والحقيقة هي أن منتصف التسعينيات لم يتميز فقط بالاستخدام الواسع النطاق للتقنيات عالية السرعة غير المكلفة، ولكن أيضًا بالتطور السريع للشبكات المحلية القائمة على المحولات. عند استخدام المحولات، يمكن أن يعمل بروتوكول Fast Ethernet في وضع الإرسال المزدوج الكامل، حيث لا توجد قيود على الطول الإجمالي للشبكة، ولكن فقط قيود على طول المقاطع المادية التي تربط الأجهزة المجاورة (المحول - التبديل أو التبديل - يُحوّل). ولذلك، عند إنشاء شبكات محلية بعيدة المدى، يتم أيضًا استخدام تقنية Fast Ethernet بشكل نشط، ولكن فقط في الإصدار المزدوج الكامل، جنبًا إلى جنب مع المحولات.

يناقش هذا القسم التشغيل أحادي الاتجاه لتقنية Fast Ethernet، والذي يتوافق تمامًا مع تعريف طريقة الوصول الموضحة في معيار 802.3.

بالمقارنة مع خيارات التنفيذ الفعلي لـ Ethernet (وهناك ستة منها)، في Fast Ethernet، تكون الاختلافات بين كل خيار والآخرين أعمق - حيث يتغير عدد الموصلات وطرق التشفير. وبما أن المتغيرات المادية لـ Fast Ethernet تم إنشاؤها في وقت واحد، وليس بشكل تطوري، كما هو الحال بالنسبة لشبكات Ethernet، فقد كان من الممكن تحديد بالتفصيل تلك الطبقات الفرعية من الطبقة المادية التي لا تتغير من متغير إلى متغير، وتلك الطبقات الفرعية الخاصة بـ كل متغير من البيئة المادية.

أنشأ معيار 802.3 الرسمي ثلاثة مواصفات مختلفة للطبقة المادية Fast Ethernet وأعطاها الأسماء التالية:

هيكل الطبقة المادية لشبكة إيثرنت السريعة

• · 100Base-TX للكبل المزدوج على زوج مجدول غير محمي فئة UTP 5 أو زوج مجدول محمي STP من النوع 1؛
• · 100Base-T4 لأربعة أزواج من كابلات UTP من الفئة 3 أو 4 أو 5؛
• · 100Base-FX لكابلات الألياف الضوئية متعددة الأوضاع، ويتم استخدام نوعين من الألياف.

العبارات والخصائص التالية صحيحة لجميع المعايير الثلاثة.

• · تختلف تنسيقات إطارات تقنية Fast Ethernet عن تنسيقات إطارات تقنية 10 Mbit Ethernet.
• · الفاصل الزمني بين الإطارات (IPG) هو 0.96 ميكروثانية والفاصل الزمني للبتات هو 10 نانوثانية. ظلت جميع معلمات التوقيت لخوارزمية الوصول (فاصل التراجع، الحد الأدنى لوقت الإرسال لطول الإطار، وما إلى ذلك)، المقاسة بفواصل البتات، كما هي، لذلك لم يتم إجراء أي تغييرات على أقسام المعيار المتعلقة بمستوى MAC.
• · علامة الحالة الحرة للوسيط هي إرسال رمز الخمول للكود الزائد المقابل (وليس غياب الإشارات، كما هو الحال في معايير إيثرنت بسرعة 10 ميجابت/ثانية). تشتمل الطبقة المادية على ثلاثة عناصر:
• o طبقة فرعية للمصالحة؛
• o واجهة مستقلة للوسائط (Media Independent Interface, Mil);
• o جهاز الطبقة المادية (PHY).

هناك حاجة إلى طبقة التفاوض حتى تتمكن طبقة MAC، المصممة لواجهة AUI، من العمل مع الطبقة المادية من خلال واجهة MP.

يتكون جهاز الطبقة المادية (PHY) بدوره من عدة طبقات فرعية (انظر الشكل 3.20):

• · المستوى الفرعي لترميز البيانات المنطقية، والذي يحول البايتات القادمة من مستوى MAC إلى رموز كود 4B/5B أو 8B/6T (يتم استخدام كلا الرمزين في تقنية Fast Ethernet)؛
• · الطبقات الفرعية للاتصال المادي والطبقات الفرعية التي تعتمد على الوسائط المادية (PMD)، والتي توفر توليد الإشارة وفقًا لطريقة التشفير المادي، على سبيل المثال NRZI أو MLT-3؛
• · طبقة فرعية للتفاوض التلقائي، والتي تسمح لمنفذي اتصال باختيار وضع التشغيل الأكثر كفاءة تلقائيًا، على سبيل المثال، أحادي الاتجاه أو مزدوج الاتجاه (هذه الطبقة الفرعية اختيارية).

تدعم واجهة MP طريقة متوسطة مستقلة لتبادل البيانات بين الطبقة الفرعية MAC والطبقة الفرعية PHY. تشبه هذه الواجهة في الغرض واجهة AUI لشبكة Ethernet الكلاسيكية، فيما عدا أن واجهة AUI كانت موجودة بين الطبقة الفرعية لتشفير الإشارة المادية (بالنسبة لجميع خيارات الكابلات، تم استخدام نفس طريقة التشفير الفعلي - كود مانشستر) والطبقة الفرعية للاتصال الفعلي بالشبكة. المتوسطة، وتقع واجهة MP بين الطبقة الفرعية MAC والمستويات الفرعية لتشفير الإشارة، والتي يوجد ثلاثة منها في معيار Fast Ethernet - FX وTX وT4.

يحتوي موصل MP، على عكس موصل AUI، على 40 سنًا، والحد الأقصى لطول كابل MP هو متر واحد. الإشارات المرسلة عبر واجهة MP لها سعة 5 فولت.

الطبقة المادية 100Base-FX - ألياف متعددة الأوضاع، وأليافان

تحدد هذه المواصفات تشغيل بروتوكول Fast Ethernet عبر الألياف متعددة الأوضاع في أوضاع الإرسال أحادي الاتجاه والازدواج الكامل استنادًا إلى نظام تشفير FDDI المثبت جيدًا. كما هو الحال في معيار FDDI، يتم توصيل كل عقدة بالشبكة عن طريق ليفين ضوئيين قادمين من جهاز الاستقبال (R x) ومن جهاز الإرسال (T x).

هناك العديد من أوجه التشابه بين مواصفات l00Base-FX وl00Base-TX، لذلك سيتم إعطاء الخصائص المشتركة بين المواصفات تحت الاسم العام l00Base-FX/TX.

في حين أن شبكة إيثرنت بسرعة 10 ميجابت في الثانية تستخدم تشفير مانشستر لتمثيل البيانات عبر كابل، فإن معيار Fast Ethernet يحدد طريقة تشفير مختلفة - 4V/5V. لقد أثبتت هذه الطريقة فعاليتها بالفعل في معيار FDDI وتم نقلها دون إجراء تغييرات على مواصفات l00Base-FX/TX. في هذه الطريقة، يتم تمثيل كل 4 بتات من بيانات طبقة MAC الفرعية (تسمى الرموز) بـ 5 بتات. تسمح البتة الزائدة بتطبيق الرموز المحتملة من خلال تمثيل كل بت من البتات الخمسة كنبضات كهربائية أو بصرية. إن وجود مجموعات رموز محظورة يسمح برفض الرموز الخاطئة، مما يزيد من استقرار الشبكات مع l00Base-FX/TX.

لفصل إطار Ethernet عن أحرف الخمول، يتم استخدام مجموعة من أحرف محدد البداية (زوج من الأحرف J (11000) وK (10001) من الكود 4B/5B، وبعد اكتمال الإطار، يتم استخدام حرف T يتم إدراج الحرف قبل الحرف الخامل الأول.

تدفق البيانات المستمر لمواصفات 100Base-FX/TX

بمجرد تحويل أجزاء 4 بت من رموز MAC إلى أجزاء 5 بت من الطبقة المادية، يجب تمثيلها كإشارات ضوئية أو كهربائية في الكابل الذي يربط عقد الشبكة. تستخدم مواصفات l00Base-FX وl00Base-TX طرقًا مختلفة للتشفير المادي - NRZI وMLT-3، على التوالي (كما هو الحال في تقنية FDDI عند التشغيل عبر الألياف الضوئية والزوج الملتوي).

الطبقة المادية 100Base-TX - زوج مجدول DTP Cat 5 أو STP Type 1، زوجان

تستخدم مواصفات l00Base-TX كبل UTP من الفئة 5 أو كبل STP من النوع 1 كوسيلة لنقل البيانات. الحد الأقصى لطولكابل في كلتا الحالتين - 100 م.

تتمثل الاختلافات الرئيسية عن مواصفات l00Base-FX في استخدام طريقة MLT-3 لنقل إشارات أجزاء 5 بت من كود 4V/5V عبر زوج مجدول، بالإضافة إلى وجود وظيفة التفاوض التلقائي لاختيار المنفذ وضع التشغيل. يتيح نظام التفاوض التلقائي لجهازين متصلين فعليًا يدعمان العديد من معايير الطبقة المادية، ويختلفان في سرعة البت وعدد الأزواج الملتوية، تحديد وضع التشغيل الأكثر فائدة. عادةً، يتم إجراء التفاوض التلقائي عند توصيل محول شبكة، والذي يمكن أن يعمل بسرعات 10 و100 ميجابت/ثانية، بمحور أو محول.

يعد نظام التفاوض التلقائي الموضح أدناه هو المعيار التكنولوجي l00Base-T اليوم. في السابق، كانت الشركات المصنعة تستخدم العديد من أنظمة الملكية لتحديد سرعة منافذ الاتصال غير المتوافقة تلقائيًا. تم اقتراح نظام التفاوض التلقائي المعتمد كمعيار في الأصل بواسطة شركة National Semiconductor تحت اسم NWay.

يتم حاليًا تحديد إجمالي 5 أوضاع تشغيل مختلفة يمكنها دعم أجهزة l00Base-TX أو 100Base-T4 على أزواج ملتوية؛

• · l0Base-T - زوجان من الفئة 3؛
• l0Base-T مزدوج الاتجاه - زوجان من الفئة 3؛
• · l00Base-TX - زوجان من الفئة 5 (أو النوع 1ASTP)؛
• · 100Base-T4 - 4 أزواج من الفئة 3؛
• · 100Base-TX مزدوج الاتجاه - زوجان من الفئة 5 (أو النوع 1A STP).

يتمتع وضع l0Base-T بالأولوية الأدنى في عملية التفاوض، بينما يتمتع وضع 100Base-T4 مزدوج الاتجاه بأعلى أولوية. تحدث عملية التفاوض عند تشغيل الجهاز، ويمكن أيضًا بدئها في أي وقت بواسطة وحدة التحكم في الجهاز.

يرسل الجهاز الذي بدأ عملية التفاوض التلقائي حزمة من النبضات الخاصة إلى شريكه انفجار نبض الارتباط السريع (FLP)، والذي يحتوي على كلمة مكونة من 8 بتات تشفر وضع التفاعل المقترح، بدءًا من الأولوية العليا التي تدعمها العقدة.

إذا كانت العقدة النظيرة تدعم وظيفة التفاوض التلقائي ويمكنها أيضًا دعم الوضع المقترح، فإنها تستجيب بدفعة من نبضات FLP تؤكد فيها الوضع المحدد، وهذا ينهي التفاوض. إذا كانت العقدة الشريكة قادرة على دعم وضع ذي أولوية أقل، فإنها تشير إليه في الاستجابة، ويتم تحديد هذا الوضع باعتباره الوضع العامل. وبالتالي، يتم دائمًا تحديد وضع العقدة المشتركة ذو الأولوية الأعلى.

ترسل العقدة التي تدعم تقنية l0Base-T فقط نبضات مانشستر كل 16 مللي ثانية للتحقق من سلامة الخط الذي يربطها بالعقدة المجاورة. مثل هذه العقدة لا تفهم طلب FLP الذي تقدمه لها العقدة ذات وظيفة التفاوض التلقائي، وتستمر في إرسال نبضاتها. تدرك العقدة التي تستقبل نبضات سلامة الخط فقط استجابةً لطلب FLP أن شريكها لا يمكنه العمل إلا باستخدام معيار l0Base-T، وتقوم بتعيين وضع التشغيل هذا لنفسها.

الطبقة المادية 100Base-T4 - زوج مجدول UTP Cat 3، أربعة أزواج

تم تصميم مواصفات 100Base-T4 للسماح لشبكة إيثرنت عالية السرعة باستخدام الأسلاك الزوجية الملتوية من الفئة 3. تعمل هذه المواصفات على زيادة الإنتاجية الإجمالية عن طريق حمل تدفقات البت في نفس الوقت عبر جميع أزواج الكابلات الأربعة.

ظهرت مواصفات 100Base-T4 لاحقًا عن مواصفات الطبقة المادية Fast Ethernet الأخرى. أراد مطورو هذه التقنية في المقام الأول إنشاء مواصفات مادية أقرب إلى مواصفات l0Base-T وl0Base-F، والتي تعمل على خطي بيانات: زوجين أو اثنين من الألياف. لتنفيذ العمل على زوجين ملتويين، اضطررت إلى التبديل إلى كابل فئة 5 عالي الجودة.

في الوقت نفسه، اعتمد مطورو التكنولوجيا المنافسة l00VG-AnyLAN في البداية على العمل عبر كابل مزدوج مجدول من الفئة 3؛ الميزة الأكثر أهمية لم تكن التكلفة بقدر ما كانت حقيقة أنه تم تركيبها بالفعل في الغالبية العظمى من المباني. لذلك، بعد إصدار مواصفات l00Base-TX وl00Base-FX، قام مطورو تقنية Fast Ethernet بتطبيق نسختهم الخاصة من الطبقة المادية لفئة الزوج الملتوي 3.

بدلاً من تشفير 4V/5V، تستخدم هذه الطريقة تشفير 8V/6T، الذي يحتوي على طيف إشارة أضيق، وبسرعة 33 ميجابت/ثانية، يتناسب مع نطاق 16 ميجاهرتز من الفئة 3 من الكابلات الزوجية الملتوية (عند تشفير 4V/5V) طيف الإشارة لا يتناسب مع هذا النطاق). يتم تشفير كل 8 بتات من معلومات مستوى MAC بواسطة 6 رموز ثلاثية، أي أرقام لها ثلاث حالات. كل رقم ثلاثي له مدة 40 نانوثانية. يتم بعد ذلك إرسال المجموعة المكونة من 6 أرقام ثلاثية إلى أحد أزواج الإرسال الثلاثة الملتوية، بشكل مستقل ومتسلسل.

يتم استخدام الزوج الرابع دائمًا للاستماع تردد الناقللأغراض الكشف عن الاصطدام. يبلغ معدل نقل البيانات على كل زوج من أزواج الإرسال الثلاثة 33.3 ميجابت في الثانية، وبالتالي فإن السرعة الإجمالية لبروتوكول 100Base-T4 تبلغ 100 ميجابت في الثانية. وفي الوقت نفسه، ونظرًا لطريقة التشفير المعتمدة، فإن معدل تغيير الإشارة في كل زوج هو 25 ميغابود فقط، مما يسمح باستخدام الزوج الملتوي من الفئة 3.

في التين. يوضح الشكل 3.23 الاتصال بين منفذ MDI لمحول الشبكة 100Base-T4 ومنفذ MDI-X للمحور (تشير البادئة X إلى أنه بالنسبة لهذا الموصل، يتم تبادل اتصالات جهاز الاستقبال وجهاز الإرسال في أزواج كبل مقارنة بمحول الشبكة موصل، مما يسهل توصيل أزواج من الأسلاك في الكابل - دون عبور). زوج 1 -2 مطلوب دائمًا نقل البيانات من منفذ MDI إلى منفذ MDI-X، زوجًا 3 -6 - لاستقبال البيانات عن طريق منفذ MDI من منفذ MDI-X والزوج 4 -5 و 7 -8 وهي ثنائية الاتجاه وتستخدم للاستقبال والإرسال على حد سواء، حسب الحاجة.

توصيل العقد حسب مواصفات 100Base-T4

إيثرنت سريع

Fast Ethernet - تحدد مواصفات IEEE 802.3 u، التي تم اعتمادها رسميًا في 26 أكتوبر 1995، معيار بروتوكول طبقة الارتباط للشبكات التي تعمل باستخدام كل من الكابلات النحاسية وكابلات الألياف الضوئية بسرعة 100 ميجابايت/ثانية. تعد المواصفات الجديدة بمثابة خليفة لمعيار IEEE 802.3 Ethernet، باستخدام نفس تنسيق الإطار وآلية الوصول إلى الوسائط CSMA/CD والطوبولوجيا النجمية. وقد أثر هذا التطور على العديد من عناصر تكوين الطبقة المادية التي أدت إلى زيادة السعة، بما في ذلك أنواع الكابلات وأطوال المقاطع وعدد المحاور.

هيكل إيثرنت سريع

لفهم العملية بشكل أفضل وفهم تفاعل عناصر Fast Ethernet، دعنا ننتقل إلى الشكل 1.

الشكل 1. نظام إيثرنت سريع

الطبقة الفرعية للتحكم في الارتباط المنطقي (LLC).

تقسم مواصفات IEEE 802.3u وظائف طبقة الارتباط إلى طبقتين فرعيتين: التحكم في الارتباط المنطقي (LLC) وطبقة الوصول إلى الوسائط (MAC)، والتي سيتم مناقشتها أدناه. LLC، التي يتم تحديد وظائفها بواسطة معيار IEEE 802.2، تتصل فعليًا مع بروتوكولات المستوى الأعلى (على سبيل المثال، IP أو IPX)، مما يوفر خدمات اتصالات متنوعة:

• الخدمة بدون إنشاء اتصال وتأكيدات الاستقبال.خدمة بسيطة لا توفر التحكم في تدفق البيانات أو التحكم في الأخطاء، ولا تضمن التسليم الصحيح للبيانات.
• خدمة تعتمد على الاتصال.خدمة موثوقة تمامًا تضمن تسليم البيانات بشكل صحيح عن طريق إنشاء اتصال بنظام الاستقبال قبل بدء نقل البيانات واستخدام آليات التحكم في الأخطاء والتحكم في تدفق البيانات.
• خدمة بدون اتصال مع تأكيدات الاستقبال.خدمة متوسطة التعقيد تستخدم رسائل الإقرار لتوفير تسليم مضمون، ولكنها لا تقوم بإنشاء اتصال قبل إرسال البيانات.

على نظام الإرسال، يتم تمرير البيانات من البروتوكول طبقة الشبكة، يتم تغليفها أولاً بواسطة الطبقة الفرعية LLC. يطلق عليها المعيار وحدة بيانات البروتوكول (PDU). عندما يتم تمرير وحدة PDU إلى الطبقة الفرعية MAC، حيث يتم إحاطتها مرة أخرى بمعلومات الرأس والنشر، من تلك النقطة فصاعدًا يمكن أن يطلق عليها من الناحية الفنية إطارًا. بالنسبة لحزمة Ethernet، يعني هذا أن إطار 802.3 يحتوي على رأس LLC ثلاثي البايت بالإضافة إلى بيانات طبقة الشبكة. وبالتالي، يتم تقليل الحد الأقصى لطول البيانات المسموح به في كل حزمة من 1500 إلى 1497 بايت.

يتكون رأس LLC من ثلاثة حقول:

في بعض الحالات، تلعب إطارات LLC دورًا ثانويًا في عملية الاتصال بالشبكة. على سبيل المثال، على شبكة تستخدم TCP/IP مع بروتوكولات أخرى، قد تكون الوظيفة الوحيدة لـ LLC هي السماح لإطارات 802.3 باحتواء رأس SNAP، مثل Ethertype، مما يشير إلى بروتوكول طبقة الشبكة الذي يجب إرسال الإطار إليه. في هذه الحالة، تستخدم جميع وحدات PDU ذات المسؤولية المحدودة تنسيق المعلومات غير المرقمة. ومع ذلك، تتطلب البروتوكولات الأخرى عالية المستوى خدمات أكثر تقدمًا من شركة ذات مسؤولية محدودة. على سبيل المثال، تستخدم جلسات NetBIOS والعديد من بروتوكولات NetWare خدمات موجهة للاتصال LLC على نطاق أوسع.

رأس المفاجئة

يحتاج نظام الاستقبال إلى تحديد بروتوكول طبقة الشبكة الذي يجب أن يستقبل البيانات الواردة. تستخدم حزم 802.3 داخل وحدات PDU ذات المسؤولية المحدودة بروتوكولًا آخر يسمى الفرعية-شبكةوصولبروتوكول (SNAP (بروتوكول الوصول إلى الشبكة الفرعية).

يبلغ طول رأس SNAP 5 بايت ويقع مباشرةً بعد رأس LLC في حقل البيانات الخاص بالإطار 802.3، كما هو موضح في الشكل. يحتوي الرأس على حقلين.

رمز المنظمة.معرف المؤسسة أو البائع عبارة عن حقل مكون من 3 بايت يأخذ نفس قيمة البايتات الثلاثة الأولى من عنوان MAC الخاص بالمرسل في رأس 802.3.

الكود المحلي.الكود المحلي عبارة عن حقل مكون من 2 بايت يكافئ وظيفيًا حقل Ethertype في رأس Ethernet II.

الطبقة الفرعية للتفاوض

كما ذكرنا سابقًا، يعد Fast Ethernet معيارًا متطورًا. يجب تحويل MAC المصمم لواجهة AUI إلى واجهة MII المستخدمة في Fast Ethernet، وهو ما تم تصميم هذه الطبقة الفرعية من أجله.

التحكم في الوصول إلى الوسائط (MAC)

تحتوي كل عقدة على شبكة Fast Ethernet على وحدة تحكم للوصول إلى الوسائط (وسائطوصولمراقب- ماك). يعد MAC أمرًا أساسيًا في Fast Ethernet وله ثلاثة أغراض:

أهم مهام MAC الثلاث هي الأولى. لأي احد تقنية الشبكات، والذي يستخدم وسيطًا مشتركًا، فإن قواعد الوصول إلى الوسائط التي تحدد متى يمكن للعقدة الإرسال هي السمة الرئيسية لها. تشارك العديد من لجان IEEE في تطوير قواعد الوصول إلى الوسيط. تحدد لجنة 802.3، والتي يشار إليها غالبًا باسم لجنة Ethernet، معايير الشبكة المحلية (LAN) التي تستخدم قواعد تسمى CSMA/قرص مضغوط(الوصول المتعدد لتحسس الناقل مع اكتشاف الاصطدام - الوصول المتعدد مع استشعار الناقل واكتشاف الاصطدام).

CSMS/CD هي قواعد الوصول إلى الوسائط لكل من Ethernet وFast Ethernet. في هذا المجال تتطابق التقنيتان تمامًا.

نظرًا لأن جميع العقد في Fast Ethernet تشترك في نفس الوسيط، فلا يمكنها الإرسال إلا عندما يحين دورها. يتم تحديد قائمة الانتظار هذه بواسطة قواعد CSMA/CD.

CSMA/مؤتمر نزع السلاح

تستمع وحدة تحكم Fast Ethernet MAC إلى الناقل قبل الإرسال. يوجد الناقل فقط عندما تقوم عقدة أخرى بالإرسال. تكتشف طبقة PHY وجود الناقل وتقوم بإنشاء رسالة إلى MAC. يشير وجود الناقل إلى أن الوسيط مشغول وأن عقدة الاستماع (أو العقد) يجب أن تخضع للعقدة المرسلة.

يجب على جهاز MAC الذي يحتوي على إطار للإرسال أن ينتظر الحد الأدنى من الوقت بعد نهاية الإطار السابق قبل إرساله. هذه المرة تسمى الفجوة بين الحزم(IPG، فجوة بين الحزم) ويستمر لمدة 0.96 ميكروثانية، أي عُشر وقت إرسال حزمة Ethernet العادية بسرعة 10 ميجابت/ثانية (IPG عبارة عن فاصل زمني واحد، يتم تعريفه دائمًا بالميكروثانية، وليس بالبت الزمني ) الشكل 2.

الشكل 2. فجوة الحزم البينية

بعد انتهاء الحزمة 1، يُطلب من جميع عقد LAN الانتظار حتى وقت IPG قبل أن تتمكن من الإرسال. الفاصل الزمني بين الحزم 1 و 2 و 2 و 3 في الشكل 1. 2 هو وقت IPG. بعد اكتمال إرسال الحزمة 3، لا تحتوي أي عقدة على أي مادة لمعالجتها، وبالتالي فإن الفاصل الزمني بين الحزمتين 3 و4 أطول من IPG.

يجب أن تمتثل جميع عقد الشبكة لهذه القواعد. حتى لو كانت العقدة لديها العديد من الإطارات للإرسال وكانت هذه العقدة هي الوحيدة التي تقوم بالإرسال، فيجب عليها الانتظار حتى وقت IPG على الأقل بعد إرسال كل حزمة.

هذا هو جزء CSMA من قواعد الوصول إلى وسائط Fast Ethernet. باختصار، تتمتع العديد من العقد بإمكانية الوصول إلى الوسيط واستخدام الناقل لمراقبة إشغاله.

استخدمت الشبكات التجريبية المبكرة هذه القواعد بالضبط، وعملت هذه الشبكات بشكل جيد للغاية. ومع ذلك، فإن استخدام CSMA فقط قد خلق مشكلة. في كثير من الأحيان، تبدأ عقدتان، لديهما حزمة للإرسال وتنتظران وقت IPG، في الإرسال في وقت واحد، مما يؤدي إلى تلف البيانات على كلا الجانبين. وتسمى هذه الحالة الاصطدام(الاصطدام) أو الصراع.

للتغلب على هذه العقبة، استخدمت البروتوكولات المبكرة آلية بسيطة إلى حد ما. تم تقسيم الحزم إلى فئتين: الأوامر وردود الفعل. يتطلب كل أمر يتم إرساله بواسطة العقدة استجابة. إذا لم يتم تلقي أي استجابة لبعض الوقت (تسمى فترة المهلة) بعد إرسال الأمر، فسيتم إصدار الأمر الأصلي مرة أخرى. يمكن أن يحدث هذا عدة مرات (الحد الأقصى لعدد المهلات) قبل أن تسجل العقدة المرسلة الخطأ.

يمكن أن يعمل هذا المخطط بشكل مثالي، ولكن فقط إلى حد معين. أدى حدوث التعارضات إلى انخفاض حاد في الأداء (يتم قياسه عادةً بالبايت في الثانية) لأن العقد غالبًا ما كانت خاملة في انتظار الاستجابات للأوامر التي لم تصل أبدًا إلى وجهتها. يرتبط ازدحام الشبكة وزيادة عدد العقد ارتباطًا مباشرًا بزيادة عدد التعارضات، وبالتالي انخفاض أداء الشبكة.

وسرعان ما وجد مصممو الشبكات الأوائل حلاً لهذه المشكلة: يجب على كل عقدة تحديد ما إذا كانت الحزمة المرسلة قد فقدت عن طريق اكتشاف الاصطدام (بدلاً من انتظار استجابة لا تأتي أبدًا). وهذا يعني أنه يجب إعادة إرسال الحزم المفقودة بسبب الاصطدام على الفور قبل انتهاء المهلة. إذا قامت العقدة بإرسال الجزء الأخير من الحزمة دون التسبب في تصادم، فهذا يعني أن الحزمة قد تم إرسالها بنجاح.

يمكن دمج طريقة استشعار الموجة الحاملة بشكل جيد مع وظيفة اكتشاف الاصطدام. لا تزال التصادمات مستمرة، لكن هذا لا يؤثر على أداء الشبكة، حيث تتخلص العقد منها بسرعة. قامت مجموعة DIX، بعد أن طورت قواعد الوصول لوسيط CSMA/CD لشبكة Ethernet، بإضفاء الطابع الرسمي عليها في شكل خوارزمية بسيطة - الشكل 3.

الشكل 3. خوارزمية التشغيل CSMA/CD

جهاز الطبقة المادية (PHY)

منذ يمكن استخدام إيثرنت سريع نوع مختلفكابل، يتطلب كل وسيط تكييفًا مسبقًا فريدًا للإشارة. التحويل مطلوب أيضًا لنقل البيانات بشكل فعال: لجعل الكود المرسل مقاومًا للتداخل أو الخسائر المحتملة أو تشويه عناصره الفردية (الباود)، لضمان التزامن الفعال لمولدات الساعة على جانب الإرسال أو الاستقبال.

طبقة الترميز الفرعية (PCS)

يقوم بتشفير/فك تشفير البيانات القادمة من/إلى طبقة MAC باستخدام الخوارزميات أو ملفات .

المستويات الفرعية للاتصال الجسدي والاعتماد على البيئة المادية (PMA وPMD)

تتواصل الطبقات الفرعية PMA وPMD بين الطبقة الفرعية PSC وواجهة MDI، مما يوفر التوليد وفقًا لطريقة التشفير المادي: أو.

الطبقة الفرعية للتفاوض التلقائي (AUTONEG)

تسمح الطبقة الفرعية للتفاوض التلقائي لمنفذي اتصال بتحديد وضع التشغيل الأكثر كفاءة تلقائيًا: مزدوج كامل أو أحادي الاتجاه بسرعة 10 أو 100 ميجا بايت/ثانية. الطبقة المادية

يحدد معيار Fast Ethernet ثلاثة أنواع من وسائط إشارات Ethernet بسرعة 100 ميجابت في الثانية.

• 100Base-TX - زوجان من الأسلاك الملتوية. يتم النقل وفقًا لمعيار نقل البيانات في وسط مادي ملتوي، الذي طوره ANSI (المعهد الوطني الأمريكي للمعايير - المعهد الوطني الأمريكي للمعايير). يمكن أن يكون كابل البيانات الملتوي محميًا أو غير محمي. يستخدم خوارزمية تشفير البيانات 4V/5V وطريقة التشفير المادي MLT-3.
• 100Base-FX - قلبان من كابلات الألياف الضوئية. ويتم النقل أيضًا وفقًا لمعيار اتصالات الألياف الضوئية الذي طورته ANSI. يستخدم خوارزمية تشفير البيانات 4V/5V وطريقة التشفير الفيزيائي NRZI.

تُعرف مواصفات 100Base-TX و100Base-FX أيضًا باسم 100Base-X

• 100Base-T4 هي مواصفات محددة تم تطويرها من قبل لجنة IEEE 802.3u. وفقاً لهذه المواصفات، يتم تنفيذ نقل البيانات عبر أربعة أزواج ملتوية من كابلات الهاتف، والتي تسمى كابل UTP فئة 3. ويستخدم خوارزمية تشفير البيانات 8V/6T وطريقة التشفير الفيزيائي NRZI.

بالإضافة إلى ذلك، يتضمن معيار Fast Ethernet توصيات لاستخدام الكابل المزدوج المجدول المحمي من الفئة 1، وهو الكابل القياسي المستخدم تقليديًا في شبكات Token Ring. يوفر الدعم والتوجيه لاستخدام كبلات STP على شبكة Fast Ethernet مسارًا إلى Fast Ethernet للعملاء الذين يستخدمون كبلات STP.

تتضمن مواصفات Fast Ethernet أيضًا آلية التفاوض التلقائي التي تسمح للمنفذ المضيف بتكوين نفسه تلقائيًا بمعدل بيانات يبلغ 10 أو 100 ميجابت/ثانية. تعتمد هذه الآلية على تبادل سلسلة من الحزم مع محور أو منفذ تبديل.

بيئة 100Base-TX

يستخدم وسيط النقل 100Base-TX زوجين ملتويين، حيث يستخدم زوج واحد لنقل البيانات والآخر لاستقبالها. نظرًا لأن مواصفات ANSI TP - PMD تحتوي على كبلات زوجية ملتوية محمية وغير محمية، فإن مواصفات 100Base-TX تتضمن دعمًا لكل من الكابلات الزوجية المجدولة غير المحمية وغير المحمية، النوعين 1 و7.

موصل MDI (الواجهة المتوسطة التابعة).

يمكن أن تكون واجهة الارتباط 100Base-TX، حسب البيئة، واحدة من نوعين. بالنسبة للكابلات الزوجية الملتوية غير المحمية، يجب أن يكون موصل MDI عبارة عن موصل RJ 45 من الفئة 5 ذي ثمانية سنون. يُستخدم هذا الموصل أيضًا في شبكات 10Base-T، مما يوفر التوافق مع كابلات الفئة 5 الحالية. بالنسبة للكابلات الزوجية المجدولة المحمية، فإن موصل MDI يجب استخدام موصل IBM Type 1 STP، وهو موصل DB9 محمي. يُستخدم هذا الموصل عادةً في شبكات Token Ring.

الفئة 5 (هـ) كابل UTP

تستخدم واجهة الوسائط UTP 100Base-TX زوجين من الأسلاك. لتقليل التداخل والتشويه المحتمل للإشارة، لا ينبغي استخدام الأسلاك الأربعة المتبقية لنقل أي إشارات. تكون إشارات الإرسال والاستقبال لكل زوج مستقطبة، حيث ينقل سلك واحد الإشارة الموجبة (+) والسلك الآخر ينقل الإشارة السالبة (-). يرد في الجدول الترميز اللوني لأسلاك الكابلات وأرقام دبوس الموصل لشبكة 100Base-TX. 1. على الرغم من أن طبقة 100Base-TX PHY قد تم تطويرها بعد اعتماد معيار ANSI TP-PMD، فقد تم تغيير أرقام أطراف موصل RJ 45 لتتناسب مع نمط الأسلاك المستخدم بالفعل في معيار 10Base-T. يستخدم معيار ANSI TP-PMD الأطراف 7 و9 لتلقي البيانات، بينما يستخدم معيار 100Base-TX و10Base-T الأطراف 3 و6 لهذا الغرض. يسمح هذا التخطيط باستخدام محولات 100Base-TX بدلاً من 10 محولات أساسية - T وتوصيلها بنفس كابلات الفئة 5 دون تغيير الأسلاك. في موصل RJ 45، يتم توصيل أزواج الأسلاك المستخدمة بالأطراف 1 و2 و3 و6. لتوصيل الأسلاك بشكل صحيح، يجب أن تسترشد بعلامات الألوان الخاصة بها.

الجدول 1. تعيينات دبوس الموصلMDIكابلUTP100Base-TX

تتواصل العقد مع بعضها البعض من خلال تبادل الإطارات. في Fast Ethernet، الإطار هو الوحدة الأساسية للاتصال عبر الشبكة - أي معلومات يتم نقلها بين العقد يتم وضعها في حقل البيانات لإطار واحد أو أكثر. لا يمكن إعادة توجيه الإطارات من عقدة إلى أخرى إلا إذا كانت هناك طريقة لتحديد جميع عقد الشبكة بشكل فريد. ولذلك، فإن كل عقدة على شبكة LAN لها عنوان يسمى عنوان MAC الخاص بها. هذا العنوان فريد من نوعه: لا يمكن أن يكون لعقدتين على الشبكة المحلية نفس عنوان MAC. علاوة على ذلك، في أي تقنية LAN (باستثناء ARCNet) لا يمكن أن يكون لعقدتين في العالم نفس عنوان MAC. يحتوي أي إطار على ثلاث معلومات رئيسية على الأقل: عنوان المستلم وعنوان المرسل وبياناته. تحتوي بعض الإطارات على حقول أخرى، ولكن يلزم فقط الحقول الثلاثة المذكورة. يوضح الشكل 4 بنية إطار Fast Ethernet.

الشكل 4. هيكل الإطارسريعإيثرنت

• عنوان المستلم- تتم الإشارة إلى عنوان العقدة التي تتلقى البيانات؛
• عنوان المرسل- تتم الإشارة إلى عنوان العقدة التي أرسلت البيانات؛
• الطول/النوع(L/T - الطول/النوع) - يحتوي على معلومات حول نوع البيانات المرسلة؛
• مبلغ الشيكإطار(PCS - تسلسل فحص الإطار) - مصمم للتحقق من صحة الإطار الذي تتلقاه العقدة المستقبلة.

الحد الأدنى لحجم الإطار هو 64 ثمانيًا، أو 512 بت (مصطلحات ثمانيو بايت -مرادفات). الحد الأقصى لحجم الإطار هو 1518 ثمانيًا، أو 12144 بت.

معالجة الإطار

تحتوي كل عقدة على شبكة Fast Ethernet على رقم فريد يسمى عنوان MAC أو عنوان المضيف. يتكون هذا الرقم من 48 بت (6 بايت)، ويتم تعيينه لواجهة الشبكة أثناء تصنيع الجهاز ويتم برمجته أثناء عملية التهيئة. ولذلك، فإن واجهات الشبكة لجميع شبكات LAN، باستثناء ARCNet، التي تستخدم عناوين 8 بت المعينة من قبل مسؤول الشبكة، لها عنوان MAC فريد مدمج، يختلف عن جميع عناوين MAC الأخرى على الأرض ويتم تعيينه من قبل الشركة المصنعة في اتفاقية مع IEEE

لتسهيل عملية إدارة واجهات الشبكة، اقترح IEEE تقسيم حقل العنوان 48 بت إلى أربعة أجزاء، كما هو موضح في الشكل 5. أول بتتين من العنوان (البتتين 0 و1) هما أعلام نوع العنوان. تحدد قيمة العلامات كيفية تفسير جزء العنوان (البتات 2 - 47).

الشكل 5. تنسيق عنوان MAC

يتم استدعاء بت I/G مربع اختيار عنوان الفرد/المجموعةويبين نوع العنوان (فردي أو جماعي). يتم تعيين عنوان البث الأحادي لواجهة (أو عقدة) واحدة فقط على الشبكة. العناوين التي تم تعيين بت I/G فيها على 0 هي عناوين ماكأو عناوين العقدة.إذا تم تعيين بت الإدخال/الإخراج على 1، فإن العنوان ينتمي إلى المجموعة وعادة ما يتم استدعاؤه عنوان متعدد النقاط(عنوان البث المتعدد) أو العنوان الوظيفي(العنوان الوظيفي). يمكن تعيين عنوان المجموعة لواحدة أو أكثر من واجهات شبكة LAN. يتم استلام الإطارات المرسلة إلى عنوان البث المتعدد أو نسخها بواسطة جميع واجهات شبكة LAN التي تحتوي عليها. تسمح عناوين البث المتعدد بإرسال الإطار إلى مجموعة فرعية من العقد على الشبكة المحلية. إذا تم تعيين بت الإدخال/الإخراج على 1، فسيتم التعامل مع البتات من 46 إلى 0 كعنوان بث متعدد بدلاً من حقول U/L وOUI وOUA لعنوان عادي. يتم استدعاء بت U/L علم التحكم العالمي/المحليويحدد كيفية تعيين العنوان لواجهة الشبكة. إذا تم تعيين بتات الإدخال/الإخراج وU/L على 0، فإن العنوان هو المعرف الفريد ذو الـ 48 بت الموضح سابقًا.

OUI (المعرف الفريد تنظيميًا - المعرف الفريد تنظيميا).يقوم IEEE بتعيين واجهة OUI واحدة أو أكثر لكل شركة مصنعة لمحول الشبكة والواجهة. كل مصنع مسؤول عن التعيين الصحيح لـ OUA (العنوان الفريد من الناحية التنظيمية - عنوان فريد تنظيميًا)والتي يجب أن يمتلكها أي جهاز تم إنشاؤه بواسطته.

عند تعيين بت U/L، يتم التحكم في العنوان محليًا. وهذا يعني أنه لم يتم تعيينه من قبل الشركة المصنعة لواجهة الشبكة. يمكن لأي مؤسسة إنشاء عنوان MAC الخاص بها لواجهة الشبكة عن طريق تعيين بت U/L على 1 والبتات من 2 إلى 47 على بعض القيم المحددة. واجهة الشبكة، بعد استلام الإطار، يقوم أولاً بفك تشفير عنوان المستلم. عند تعيين بت الإدخال/الإخراج في عنوان ما، لن تتلقى طبقة MAC الإطار إلا إذا كان عنوان الوجهة موجودًا في قائمة يحتفظ بها المضيف. تسمح هذه التقنية لعقدة واحدة بإرسال إطار إلى العديد من العقد.

هناك عنوان خاص متعدد النقاط يسمى عنوان البث.في عنوان بث IEEE ذو 48 بت، يتم تعيين جميع البتات على 1. إذا تم إرسال إطار باستخدام عنوان بث الوجهة، فستستقبله جميع العقد الموجودة على الشبكة وتعالجه.

طول/نوع الحقل

يُستخدم الحقل L/T (الطول/النوع) لغرضين مختلفين:

• لتحديد طول حقل بيانات الإطار، باستثناء أي حشو بالمسافات؛
• للإشارة إلى نوع البيانات في حقل البيانات.

قيمة الحقل L/T، التي تتراوح بين 0 و1500، هي طول حقل بيانات الإطار؛ تشير القيمة الأعلى إلى نوع البروتوكول.

بشكل عام، يعد حقل L/T من البقايا التاريخية لتوحيد Ethernet في IEEE، مما أدى إلى ظهور عدد من المشكلات المتعلقة بتوافق المعدات التي تم إصدارها قبل عام 1983. الآن، لا تستخدم Ethernet وFast Ethernet أبدًا حقول L/T. يعمل الحقل المحدد فقط على التنسيق مع البرنامج الذي يعالج الإطارات (أي مع البروتوكولات). لكن الاستخدام القياسي الحقيقي الوحيد لحقل L/T هو حقل الطول، حيث لا تشير مواصفات 802.3 حتى إلى إمكانية استخدامه كحقل لنوع البيانات. ينص المعيار على ما يلي: "يمكن تجاهل الإطارات ذات قيمة حقل الطول الأكبر من تلك المحددة في الفقرة 4.4.2 أو تجاهلها أو استخدامها بشكل خاص. ويعتبر استخدام هذه الإطارات خارج نطاق هذا المعيار."

ولتلخيص ما قيل، نلاحظ أن مجال L/T هو الآلية الأساسية التي يتم من خلالها نوع الإطار.إطارات Fast Ethernet وEthernet التي يتم فيها تحديد الطول بقيمة حقل L/T (قيمة L/T 802.3، الإطارات التي يتم فيها تعيين نوع البيانات بقيمة الحقل نفسه (قيمة L/T > 1500) تسمى الإطارات إيثرنت- ثانياأو ديكس.

حقل البيانات

في مجال البياناتيحتوي على معلومات ترسلها إحدى العقد إلى أخرى. على عكس الحقول الأخرى التي تخزن معلومات محددة للغاية، يمكن أن يحتوي حقل البيانات على أي معلومات تقريبًا، طالما أن حجمها لا يقل عن 46 ولا يزيد عن 1500 بايت. تحدد البروتوكولات كيفية تنسيق محتويات حقل البيانات وتفسيرها.

إذا كان من الضروري إرسال بيانات أقل من 46 بايت، فإن طبقة LLC تضيف بايتات ذات قيمة غير معروفة، تسمى بيانات ضئيلة(بيانات الوسادة). ونتيجة لذلك، يصبح طول الحقل 46 بايت.

إذا كان الإطار من النوع 802.3، فإن الحقل L/T يشير إلى مقدار البيانات الصالحة. على سبيل المثال، إذا تم إرسال رسالة بحجم 12 بايت، يقوم حقل L/T بتخزين القيمة 12، ويحتوي حقل البيانات على 34 بايت إضافية غير مهمة. تؤدي إضافة وحدات البايت غير المهمة إلى بدء طبقة Fast Ethernet LLC، ويتم تنفيذها عادةً في الأجهزة.

لا تقوم مرافق مستوى MAC بتعيين محتويات حقل L/T - وهذا ما يفعله برمجة. يتم تعيين قيمة هذا الحقل دائمًا تقريبًا بواسطة برنامج تشغيل واجهة الشبكة.

المجموع الاختباري للإطار

يسمح لك المجموع الاختباري للإطار (PCS - تسلسل فحص الإطار) بالتأكد من عدم تلف الإطارات المستلمة. عند تشكيل إطار مرسل على مستوى MAC، يتم استخدام صيغة رياضية خاصة اتفاقية حقوق الطفل(فحص التكرار الدوري) مصمم لحساب قيمة 32 بت. يتم وضع القيمة الناتجة في حقل FCS للإطار. إن إدخال عنصر طبقة MAC الذي يحسب CRC هو قيم جميع بايتات الإطار. يعد حقل FCS هو الآلية الأساسية والأكثر أهمية لاكتشاف الأخطاء وتصحيحها في Fast Ethernet. يبدأ من البايت الأول لعنوان المستلم وينتهي بالبايت الأخير من حقل البيانات.

قيم حقول DSAP وSSAP

قيم DSAP/SSAP			وصف
			Indiv LLC Sublayer Mgt
			Group LLC Sublayer Mgt
			التحكم في مسار SNA
			محجوز (DOD IP)
			ايزو كلنس هو 8473
			تقوم خوارزمية التشفير 8B6T بتحويل ثماني بتات بيانات (8B) إلى حرف ثلاثي مكون من ستة بتات (6T). تم تصميم مجموعات رموز 6T ليتم نقلها بالتوازي عبر ثلاثة أزواج ملتوية من الكابلات، وبالتالي فإن معدل نقل البيانات الفعال على كل زوج ملتوي هو ثلث 100 ميجابت في الثانية، أي 33.33 ميجابت في الثانية. معدل الرمز الثلاثي على كل زوج ملتوي هو 6/8 من 33.3 ميجابت في الثانية، وهو ما يتوافق مع تردد الساعة البالغ 25 ميجاهرتز. هذا هو التردد الذي يعمل به مؤقت واجهة MP. على عكس الإشارات الثنائية، التي لها مستويين، يمكن أن تحتوي الإشارات الثلاثية، المرسلة على كل زوج، على ثلاثة مستويات. جدول ترميز الأحرف الكود الخطي رمز ناقل الحركة متعدد المستويات MLT-3 - 3 (إرسال متعدد المستويات) - يشبه قليلاً رمز NRZ، ولكن على عكس الأخير، فهو يحتوي على ثلاثة مستويات للإشارة. أحدهما يتوافق مع الانتقال من مستوى إشارة إلى آخر، ويحدث التغيير في مستوى الإشارة بالتتابع، مع مراعاة الانتقال السابق. عند إرسال "صفر" لا تتغير الإشارة. يتطلب هذا الرمز، مثل NRZ، تشفيرًا مسبقًا. جمعت من المواد: لايم كوين، ريتشارد راسل "إيثرنت سريع"؛ K. زاكلر "شبكات الكمبيوتر"؛ ف.ج. و ن. أوليفر "شبكات الكمبيوتر"؛

إيثرنت، ولكن أيضًا لمعدات الشبكات الأخرى الأقل شهرة.

إيثرنت ومحولات إيثرنت سريعة

مواصفات المحول

محولات الشبكة (NIC، بطاقة واجهة الشبكة)يمكن لـ Ethernet و Fast Ethernet التفاعل مع الكمبيوتر من خلال أحد واجهات قياسية:

• حافلة ISA (الهندسة المعمارية القياسية للصناعة) ؛
• ناقل PCI (ربط المكونات الطرفية) ؛
• ناقل بطاقة الكمبيوتر الشخصي (المعروف أيضًا باسم PCMCIA)؛

لم تكن المحولات المصممة لناقل نظام ISA (العمود الفقري) هي النوع الرئيسي من المحولات منذ فترة طويلة. وكان عدد الشركات المنتجة لمثل هذه المحولات كبيرا، ولهذا السبب كانت الأجهزة من هذا النوعكانت الأرخص. تتوفر محولات ISA في 8 و16 بت. تعد المحولات ذات 8 بت أرخص، بينما تكون المحولات ذات 16 بت أسرع. صحيح أن تبادل المعلومات على ناقل ISA لا يمكن أن يكون سريعًا جدًا (في الحد الأقصى - 16 ميجابايت/ثانية، في الواقع - لا يزيد عن 8 ميجابايت/ثانية، ولمحولات 8 بت - ما يصل إلى 2 ميجابايت/ثانية). لذلك، محولات إيثرنت السريعة التي تتطلب عمل فعاللا يتم إنتاج معدلات بيانات عالية عمليًا لحافلة النظام هذه. أصبحت حافلة ISA شيئاً من الماضي.

لقد حل ناقل PCI الآن محل ناقل ISA وأصبح ناقل التوسع الرئيسي لأجهزة الكمبيوتر. فهو يوفر تبادل بيانات 32 و64 بت ويتمتع بإنتاجية عالية (نظريًا يصل إلى 264 ميجابايت/ثانية)، مما يلبي تمامًا متطلبات ليس فقط Fast Ethernet، ولكن أيضًا Gigabit Ethernet الأسرع. ومن المهم أيضًا أن يتم استخدام ناقل PCI ليس فقط في أجهزة كمبيوتر IBM PC، ولكن أيضًا في أجهزة كمبيوتر PowerMac. بالإضافة إلى ذلك، فهو يدعم تكوين الأجهزة التلقائي للتوصيل والتشغيل. على ما يبدو، في المستقبل القريب، سيتم توجيه غالبية أجهزة الكمبيوتر نحو ناقل PCI. محولات الشبكة. عيب PCI مقارنة بناقل ISA هو أن عدد فتحات التوسعة في الكمبيوتر عادة ما يكون صغيرًا (عادةً 3 فتحات). لكن بالضبط محولات الشبكةقم بالاتصال بـ PCI أولاً.

يتم استخدام ناقل PC Card (الاسم القديم PCMCIA) حاليًا فقط في أجهزة الكمبيوتر المحمولة من فئة Notebook. في أجهزة الكمبيوتر هذه، عادةً لا يتم توجيه ناقل PCI الداخلي إلى الخارج. تسمح واجهة PC Card بالاتصال السهل لبطاقات التوسعة المصغرة بالكمبيوتر، وتكون سرعة التبادل مع هذه البطاقات عالية جدًا. ومع ذلك، تم تجهيز المزيد والمزيد من أجهزة الكمبيوتر المحمولة بأجهزة مدمجة محولات الشبكة، حيث يصبح الاتصال بالشبكة جزءًا لا يتجزأ من مجموعة الميزات القياسية. يتم توصيل هذه المحولات المضمنة مرة أخرى بالداخلية حافلة PCIحاسوب.

عند الاختيار محول الشبكةالموجهة إلى ناقل معين، يجب عليك أولاً التأكد من وجود فتحات توسعة مجانية لهذا الناقل في الكمبيوتر المتصل بالشبكة. يجب عليك أيضًا تقييم مدى تعقيد تثبيت المحول الذي تم شراؤه واحتمالات إنتاج لوحات من هذا النوع. قد تكون هناك حاجة إلى هذا الأخير في حالة فشل المحول.

وأخيرا، يجتمعون مرة أخرى محولات الشبكة، الاتصال بجهاز كمبيوتر عبر منفذ LPT (طابعة) متوازي. الميزة الرئيسية لهذا الأسلوب هي أنك لا تحتاج إلى فتح علبة الكمبيوتر لتوصيل المحولات. بالإضافة إلى ذلك، في هذه الحالة، لا تشغل المحولات موارد نظام الكمبيوتر، مثل قنوات المقاطعة وDMAs، بالإضافة إلى عناوين الذاكرة وأجهزة الإدخال/الإخراج. ومع ذلك، فإن سرعة تبادل المعلومات بينهم وبين الكمبيوتر في هذه الحالة أقل بكثير مما كانت عليه عند استخدام ناقل النظام. بالإضافة إلى ذلك، فإنها تتطلب المزيد من وقت المعالج للاتصال بالشبكة، وبالتالي إبطاء جهاز الكمبيوتر.

في الآونة الأخيرة، هناك المزيد والمزيد من أجهزة الكمبيوتر التي محولات الشبكةبنيت في لوحة النظام. مزايا هذا الأسلوب واضحة: لا يتعين على المستخدم شراء محول شبكة وتثبيته على الكمبيوتر. كل ما عليك فعله هو توصيل كابل الشبكة بالموصل الخارجي لجهاز الكمبيوتر الخاص بك. ومع ذلك، فإن العيب هو أن المستخدم لا يمكنه اختيار المحول الذي يتمتع بأفضل الخصائص.

خصائص مهمة أخرى محولات الشبكةيمكن أن يعزى:

• طريقة تكوين المحول؛
• حجم الذاكرة العازلة المثبتة على اللوحة وأوضاع التبادل معها؛
• إمكانية تركيب الدوائر الدقيقة على اللوحة الذاكرة الدائمةللتمهيد عن بعد (BootROM).
• القدرة على توصيل المحول بأنواع مختلفة من وسائط النقل (زوج ملتوي، كابل محوري رفيع وسميك، كابل الألياف البصرية);
• سرعة نقل الشبكة التي يستخدمها المحول ومدى توفر وظيفة التحويل الخاصة به؛
• يمكن للمحول استخدام وضع التبادل المزدوج الكامل؛
• توافق المحول (بتعبير أدق، برنامج تشغيل المحول) مع برنامج الشبكة المستخدم.

تم استخدام تكوين المستخدم للمحول بشكل أساسي للمحولات المصممة لناقل ISA. يتضمن التكوين إعداد استخدام موارد نظام الكمبيوتر (عناوين الإدخال/الإخراج، وقنوات المقاطعة، والوصول المباشر إلى الذاكرة، وعناوين الذاكرة المؤقتة، وذاكرة التمهيد عن بُعد). يمكن إجراء التكوين عن طريق ضبط المفاتيح (وصلات العبور) على الموضع المطلوب أو باستخدام برنامج تكوين DOS المزود مع المحول (Jumperless، تكوين البرنامج). عند بدء تشغيل مثل هذا البرنامج، يُطلب من المستخدم ضبط تكوين الأجهزة باستخدام قائمة بسيطة: حدد معلمات المحول. نفس البرنامج يسمح لك بإجراء اختبار ذاتيمشترك كهربائي يتم تخزين المعلمات المحددة في الذاكرة غير المتطايرة للمحول. في أي حال، عند اختيار المعلمات، يجب عليك تجنب التعارضات معها أجهزة النظام الكمبيوتر ومع بطاقات التوسع الأخرى.

يمكن أيضًا تكوين المحول تلقائيًا في وضع التوصيل والتشغيل عند تشغيل الكمبيوتر. تدعم المحولات الحديثة عادةً هذا الوضع المعين، بحيث يمكن للمستخدم تثبيتها بسهولة.

في أبسط المحولات، يتم التبادل مع الذاكرة المؤقتة الداخلية للمحول (ذاكرة الوصول العشوائي للمحول) من خلال مساحة العنوان لأجهزة الإدخال / الإخراج. في هذه الحالة، لا يلزم تكوين إضافي لعناوين الذاكرة. يجب تحديد العنوان الأساسي للذاكرة المؤقتة التي تعمل في وضع الذاكرة المشتركة. يتم تعيينه لمنطقة الذاكرة العليا للكمبيوتر (

الأكثر انتشارًا بين الشبكات القياسية هي شبكة Ethernet. ظهر في عام 1972، وفي عام 1985 أصبح معيارًا عالميًا. تم اعتماده من قبل أكبر منظمات المعايير الدولية: اللجنة 802 IEEE (معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات) وECMA (الرابطة الأوروبية لمصنعي أجهزة الكمبيوتر).

يسمى المعيار IEEE 802.3 (يُقرأ باللغة الإنجليزية باسم "ثمانية أوه اثنين نقطة ثلاثة"). وهو يحدد الوصول المتعدد إلى قناة من نوع الناقل الأحادي مع اكتشاف الاصطدام والتحكم في الإرسال، أي باستخدام طريقة الوصول إلى CSMA/CD المذكورة بالفعل.

الخصائص الرئيسية لمعيار IEEE 802.3 الأصلي:

· طوبولوجيا – الحافلة.

· وسط الإرسال – الكابل المحوري؛

· سرعة الإرسال – 10 ميجابت/ثانية؛

· الحد الأقصى لطول الشبكة – 5 كم؛

· الحد الأقصى لعدد المشتركين - ما يصل إلى 1024؛

· طول مقطع الشبكة – حتى 500 متر؛

· عدد المشتركين في الشريحة الواحدة يصل إلى 100 مشترك.

· طريقة الوصول – CSMA/CD؛

· الإرسال بنطاق ضيق، أي بدون تعديل (قناة أحادية).

بالمعنى الدقيق للكلمة، هناك اختلافات طفيفة بين معايير IEEE 802.3 وEthernet، ولكن يتم تجاهلها عادةً.

تعد شبكة Ethernet الآن الأكثر شعبية في العالم (أكثر من 90% من السوق)، ومن المفترض أن تظل كذلك في السنوات القادمة. تم تسهيل ذلك إلى حد كبير من خلال حقيقة أنه منذ البداية كانت خصائص الشبكة ومعلماتها وبروتوكولاتها مفتوحة، ونتيجة لذلك بدأ عدد كبير من الشركات المصنعة حول العالم في إنتاج معدات إيثرنت متوافقة تمامًا مع بعضها البعض .

تستخدم شبكة Ethernet الكلاسيكية كبلًا محوريًا بمقاومة 50 أوم من نوعين (سميك ورقيق). ومع ذلك، في الآونة الأخيرة (منذ أوائل التسعينيات)، فإن الإصدار الأكثر استخدامًا من Ethernet هو استخدام الأزواج الملتوية كوسيلة نقل. كما تم تحديد معيار للاستخدام في شبكات كابلات الألياف الضوئية. تم إجراء إضافات على معيار IEEE 802.3 الأصلي لاستيعاب هذه التغييرات. في عام 1995، ظهر معيار إضافي لإصدار أسرع من إيثرنت يعمل بسرعة 100 ميجابت/ثانية (ما يسمى Fast Ethernet، معيار IEEE 802.3u)، باستخدام زوج ملتوي أو كبل ألياف بصرية كوسيلة نقل. وفي عام 1997، ظهر أيضًا إصدار بسرعة 1000 ميجابت/ثانية (Gigabit Ethernet، معيار IEEE 802.3z).

بالإضافة إلى طوبولوجيا الحافلة القياسية، يتم استخدام طوبولوجيا النجمة السلبية والشجرة السلبية بشكل متزايد. يتضمن ذلك استخدام أجهزة إعادة الإرسال ومحاور إعادة الإرسال التي تربط أجزاء (أجزاء) مختلفة من الشبكة. ونتيجة لذلك، قد يتشكل هيكل يشبه الشجرة على الأجزاء أنواع مختلفة(الشكل 7.1).

يمكن أن يكون الجزء (جزء من الشبكة) ناقلًا كلاسيكيًا أو مشتركًا واحدًا. بالنسبة لقطاعات الحافلات، يتم استخدام كابل متحد المحور، وللأشعة النجمية السلبية (للاتصال بالمحور أجهزة كمبيوتر واحدة) – زوج ملتوي وكابل الألياف الضوئية. الشرط الرئيسي للهيكل الناتج هو أنه لا ينبغي أن يحتوي على مسارات مغلقة (حلقات). في الواقع، اتضح أن جميع المشتركين متصلون بحافلة مادية، حيث تنتشر الإشارة الصادرة عن كل منهم في جميع الاتجاهات مرة واحدة ولا تعود (كما هو الحال في الحلقة).

يمكن أن يصل الحد الأقصى لطول كابل الشبكة ككل (أقصى مسار للإشارة) نظريًا إلى 6.5 كيلومترًا، ولكنه لا يتجاوز عمليًا 3.5 كيلومترًا.

أرز. 7.1. طوبولوجيا شبكة إيثرنت الكلاسيكية.

لا تحتوي شبكة Fast Ethernet على طوبولوجيا ناقل فعلية، ويتم استخدام نجمة سلبية أو شجرة سلبية فقط. بالإضافة إلى ذلك، لدى Fast Ethernet متطلبات أكثر صرامة فيما يتعلق بالحد الأقصى لطول الشبكة. بعد كل شيء، مع زيادة سرعة النقل بمقدار 10 أضعاف والحفاظ على تنسيق الحزمة، يصبح الحد الأدنى لطولها أقصر بعشر مرات. وبالتالي، يتم تقليل القيمة المسموح بها لوقت إرسال الإشارة المزدوجة عبر الشبكة بمقدار 10 مرات (5.12 ميكروثانية مقابل 51.2 ميكروثانية في إيثرنت).

يتم استخدام رمز مانشستر القياسي لنقل المعلومات على شبكة إيثرنت.

يتم الوصول إلى شبكة Ethernet باستخدام طريقة CSMA/CD العشوائية، مما يضمن المساواة بين المشتركين. تستخدم الشبكة حزمًا ذات أطوال متغيرة.

بالنسبة لشبكة إيثرنت تعمل بسرعة 10 ميجابت/ثانية، يحدد المعيار أربعة أنواع رئيسية من قطاعات الشبكة، مع التركيز على وسائط نقل المعلومات المختلفة:

· 10BASE5 (كابل محوري سميك)؛

· 10BASE2 (كابل محوري رفيع)؛

· 10BASE-T (زوج ملتوي)؛

· 10BASE-FL (كابل الألياف الضوئية).

يتضمن اسم المقطع ثلاثة عناصر: الرقم "10" يعني سرعة إرسال تبلغ 10 ميجابت/ثانية، وكلمة BASE تعني الإرسال في نطاق التردد الأساسي (أي دون تعديل إشارة عالية التردد)، والأخير العنصر هو الطول المسموح به للمقطع: "5" - 500 متر، "2" - 200 متر (بشكل أكثر دقة، 185 مترًا) أو نوع خط الاتصال: "T" - زوج ملتوي (من "الزوج الملتوي" باللغة الإنجليزية) ) ، "F" - كابل الألياف الضوئية (من "الألياف الضوئية" الإنجليزية).

وبالمثل، بالنسبة لشبكة إيثرنت تعمل بسرعة 100 ميجابت/ثانية (إيثرنت سريع)، يحدد المعيار ثلاثة أنواع من المقاطع، تختلف في أنواع وسائط النقل:

· 100BASE-T4 (زوج ملتوي رباعي)؛

· 100BASE-TX (زوج ملتوي مزدوج)؛

· 100BASE-FX (كابل الألياف الضوئية).

هنا الرقم "100" يعني سرعة نقل 100 ميجابت/ثانية، والحرف "T" يعني زوج مجدول، والحرف "F" يعني كابل الألياف الضوئية. أحيانًا يتم دمج النوعين 100BASE-TX و100BASE-FX تحت اسم 100BASE-X، ويطلق على 100BASE-T4 و100BASE-TX اسم 100BASE-T.

شبكة Token-Ring

تم اقتراح شبكة Token-Ring بواسطة IBM في عام 1985 (ظهر الإصدار الأول في عام 1980). كان الهدف منه ربط جميع أنواع أجهزة الكمبيوتر التي تنتجها شركة IBM بالشبكة. وحقيقة أنها مدعومة من قبل شركة IBM، أكبر شركة مصنعة لأجهزة الكمبيوتر، تشير إلى أنها تحتاج إلى اهتمام خاص. ولكن من المهم بنفس القدر أن Token-Ring هو حاليًا المعيار الدولي IEEE 802.5 (على الرغم من وجود اختلافات طفيفة بين Token-Ring وIEEE 802.5). وهذا يضع هذه الشبكة على نفس مستوى حالة Ethernet.

تم تطوير Token-Ring كبديل موثوق لشبكة Ethernet. وعلى الرغم من أن شبكة Ethernet تحل الآن محل جميع الشبكات الأخرى، إلا أنه لا يمكن اعتبار Token-Ring قديمة بشكل ميؤوس منه. ويتصل بهذه الشبكة أكثر من 10 ملايين جهاز كمبيوتر حول العالم.

تحتوي شبكة Token-Ring على طوبولوجيا حلقية، على الرغم من أنها تبدو أشبه بالنجمة من الخارج. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن المشتركين الأفراد (أجهزة الكمبيوتر) يتصلون بالشبكة ليس بشكل مباشر، ولكن من خلال محاور خاصة أو أجهزة وصول متعددة (MSAU أو MAU - وحدة الوصول إلى المحطات المتعددة). ومن الناحية المادية، تشكل الشبكة طوبولوجيا حلقة نجمية (الشكل 7.3). في الواقع، لا يزال المشتركون متحدين في حلقة، أي أن كل واحد منهم ينقل المعلومات إلى مشترك مجاور ويستقبل المعلومات من آخر.

أرز. 7.3. طوبولوجيا الحلقة النجمية لشبكة Token-Ring.

كان وسيط النقل في شبكة IBM Token-Ring عبارة عن زوج ملتوي في البداية، سواء غير محمي (UTP) أو محمي (STP)، ولكن بعد ذلك ظهرت خيارات المعدات للكابلات المحورية، وكذلك لكابلات الألياف الضوئية في معيار FDDI.

أساسي تحديدالإصدار الكلاسيكي من شبكة Token-Ring:

· الحد الأقصى لعدد محاور نوع IBM 8228 MAU – 12؛

· الحد الأقصى لعدد المشتركين في الشبكة – 96;

· الحد الأقصى لطول الكابل بين المشترك والمحور هو 45 متراً.

· الحد الأقصى لطول الكابل بين المحاور هو 45 مترًا؛

· الحد الأقصى لطول الكابل الذي يربط جميع المحاور هو 120 مترًا؛

· سرعة نقل البيانات – 4 ميجابت/ثانية و16 ميجابت/ثانية.

تشير جميع الخصائص المقدمة إلى حالة استخدام كبل مزدوج ملتوي غير محمي. إذا تم استخدام وسيلة إرسال مختلفة، فقد يختلف أداء الشبكة. على سبيل المثال، عند استخدام الزوج الملتوي المحمي (STP)، يمكن زيادة عدد المشتركين إلى 260 (بدلاً من 96)، ويمكن زيادة طول الكابل إلى 100 متر (بدلاً من 45)، ويمكن زيادة عدد المحاور إلى 33، ويمكن أن يصل الطول الإجمالي للحلقة التي تربط المحاور إلى 200 متر. يتيح لك كابل الألياف الضوئية زيادة طول الكابل حتى كيلومترين.

لنقل المعلومات إلى Token-Ring، يتم استخدام رمز ثنائي الطور (بتعبير أدق، نسخته مع انتقال إلزامي في وسط الفاصل الزمني للبت). كما هو الحال مع أي هيكل نجمي، لا يلزم أي إنهاء كهربائي إضافي أو تدابير تأريض خارجية. يتم إجراء التفاوض بواسطة أجهزة محولات الشبكة ولوحات الوصل.

لتوصيل الكابلات، يستخدم Token-Ring موصلات RJ-45 (للزوج المجدول غير المحمي)، بالإضافة إلى MIC وDB9P. تقوم الأسلاك الموجودة في الكبل بتوصيل جهات اتصال الموصل التي تحمل الاسم نفسه (أي يتم استخدام ما يسمى بالكابلات "المستقيمة").

تعد شبكة Token-Ring في نسختها الكلاسيكية أدنى من شبكة Ethernet سواء من حيث الحجم المسموح به أو الحد الأقصى لعدد المشتركين. فيما يتعلق بسرعة النقل، يتوفر Token-Ring حاليًا في إصدارات 100 ميجابت في الثانية (High Speed ​​Token-Ring، HSTR) و1000 ميجابت في الثانية (Gigabit Token-Ring). الشركات التي تدعم Token-Ring (بما في ذلك IBM، وOlicom، وMadge) لا تنوي التخلي عن شبكتها، حيث تنظر إليها على أنها منافس جديرإيثرنت.

بالمقارنة مع معدات Ethernet، تعد معدات Token-Ring أكثر تكلفة بشكل ملحوظ، لأنها تستخدم طريقة أكثر تعقيدًا لإدارة التبادل، وبالتالي فإن شبكة Token-Ring لم تصبح منتشرة على نطاق واسع.

ومع ذلك، على عكس Ethernet، يمكن لشبكة Token-Ring التعامل مع مستويات التحميل العالية (أكثر من 30-40%) بشكل أفضل بكثير وتوفر وقت وصول مضمونًا. وهذا ضروري، على سبيل المثال، في الشبكات الصناعية، حيث يمكن أن يؤدي التأخير في الاستجابة لحدث خارجي إلى حوادث خطيرة.

تستخدم شبكة Token-Ring الطريقة الكلاسيكية للوصول إلى الرمز المميز، أي رمز مميز يدور باستمرار حول الحلقة، حيث يمكن للمشتركين إرفاق حزم البيانات الخاصة بهم (انظر الشكل 4.15). وهذا يعني ميزة مهمة لهذه الشبكة مثل عدم وجود تعارضات، ولكن هناك أيضًا عيوب، على وجه الخصوص، الحاجة إلى التحكم في سلامة الرمز المميز واعتماد عمل الشبكة على كل مشترك (في حالة وجود عطل يجب استبعاد المشترك من الحلقة).

الحد الأقصى لوقت إرسال الحزمة إلى Token-Ring هو 10 مللي ثانية. مع الحد الأقصى لعدد المشتركين وهو 260، ستكون دورة الحلقة الكاملة 260 × 10 مللي ثانية = 2.6 ثانية. خلال هذا الوقت، سيتمكن جميع المشتركين البالغ عددهم 260 مشتركًا من إرسال حزمهم (إذا كان لديهم، بالطبع، شيء ما لإرساله). خلال هذا الوقت نفسه، سيصل الرمز المجاني بالتأكيد إلى كل مشترك. هذا الفاصل الزمني نفسه هو الحد الأعلى لوقت الوصول إلى Token-Ring.

شبكة اركنيت

شبكة Arcnet (أو ARCnet من شركة Attached Resource Computer Net باللغة الإنجليزية، شبكة الكمبيوترالموارد المتصلة) هي واحدة من أقدم الشبكات. تم تطويره بواسطة شركة Datapoint في عام 1977. لا توجد معايير دولية لهذه الشبكة، على الرغم من أنها تعتبر سلف طريقة الوصول إلى الرمز المميز. على الرغم من عدم وجود معايير، كانت شبكة Arcnet حتى وقت قريب (في 1980 - 1990) تحظى بشعبية كبيرة، حتى أنها تتنافس بجدية مع إيثرنت. قام عدد كبير من الشركات بإنتاج معدات لهذا النوع من الشبكات. ولكن الآن توقف إنتاج معدات Arcnet عمليا.

من بين المزايا الرئيسية لشبكة Arcnet مقارنة بشبكة Ethernet هي وقت الوصول المحدود والموثوقية العالية للاتصالات وسهولة التشخيص والتكلفة المنخفضة نسبيًا للمحولات. تشمل عيوب الشبكة الأكثر أهمية سرعة نقل المعلومات المنخفضة (2.5 ميجابت/ثانية)، ونظام العنونة وتنسيق الحزمة.

لنقل المعلومات على شبكة Arcnet، يتم استخدام رمز نادر إلى حد ما، حيث يتوافق الرمز المنطقي مع نبضتين خلال فاصل زمني بت، والصفر المنطقي يتوافق مع نبضة واحدة. من الواضح أن هذا رمز ذاتي التوقيت ويتطلب نطاقًا تردديًا أكبر للكابل حتى من مانشستر.

وسيط النقل في الشبكة عبارة عن كبل متحد المحور بممانعة مميزة تبلغ 93 أوم، على سبيل المثال، العلامة التجارية RG-62A/U. لا يتم استخدام الخيارات ذات الزوج الملتوي (المحمي وغير المحمي) على نطاق واسع. تم أيضًا اقتراح خيارات كابلات الألياف الضوئية، لكنها أيضًا لم توفر Arcnet.

كطوبولوجيا، تستخدم شبكة Arcnet الناقل الكلاسيكي (Arcnet-BUS)، بالإضافة إلى النجم السلبي (Arcnet-STAR). يستخدم النجم المكثفات (المحاور). من الممكن دمج أجزاء الناقل والنجمة في طوبولوجيا شجرة باستخدام المحاور (كما هو الحال في Ethernet). القيد الرئيسي هو أنه لا ينبغي أن تكون هناك مسارات مغلقة (حلقات) في الهيكل. قيد آخر: يجب ألا يتجاوز عدد المقاطع المتصلة في سلسلة ديزي باستخدام المحاور ثلاثة.

وبالتالي، فإن طوبولوجيا شبكة Arcnet هي كما يلي (الشكل 7.15).

أرز. 7.15. طوبولوجيا شبكة Arcnet هي نوع الناقل (B - محولات للعمل في الناقل، S - محولات للعمل في النجم).

الخصائص التقنية الرئيسية لشبكة Arcnet هي كما يلي.

· وسط الإرسال – كبل متحد المحور، زوج مجدول.

· الحد الأقصى لطول الشبكة هو 6 كيلومترات.

· الحد الأقصى لطول الكابل من المشترك إلى المحور السلبي هو 30 متراً.

· الحد الأقصى لطول الكابل من المشترك إلى المحور النشط هو 600 متر.

· الحد الأقصى لطول الكابل بين المحاور النشطة والسلبية هو 30 مترًا.

· الحد الأقصى لطول الكابل بين المكثفات النشطة– 600 متر .

· الحد الأقصى لعدد المشتركين في الشبكة هو 255.

· الحد الأقصى لعدد المشتركين في شريحة الحافلات هو 8.

· الحد الأدنى للمسافة بين المشتركين في الحافلة هو 1 متر.

· الحد الأقصى لطول قطاع الحافلة 300 متر.

· سرعة نقل البيانات – 2.5 ميجابت/ثانية.

عند إنشاء طبولوجيا معقدة، من الضروري التأكد من أن التأخير في نشر الإشارة في الشبكة بين المشتركين لا يتجاوز 30 ميكروثانية. يجب ألا يتجاوز الحد الأقصى لتوهين الإشارة في الكابل عند تردد 5 ميجاهرتز 11 ديسيبل.

تستخدم شبكة Arcnet طريقة الوصول إلى الرمز المميز (طريقة نقل الحقوق)، ولكنها تختلف بعض الشيء عن شبكة Token-Ring. هذه الطريقة هي الأقرب إلى تلك المتوفرة في معيار IEEE 802.4.

تمامًا كما هو الحال مع Token-Ring، يتم التخلص من التعارضات تمامًا في Arcnet. مثل أي شبكة رمزية، تحمل Arcnet التحميل بشكل جيد وتضمن أوقات وصول طويلة إلى الشبكة (على عكس Ethernet). الوقت الإجمالي للعلامة لتجاوز جميع المشتركين هو 840 مللي ثانية. وبناء على ذلك، فإن نفس الفاصل الزمني يحدد الحد الأعلى لوقت الوصول إلى الشبكة.

يتم إنشاء الرمز بواسطة مشترك خاص – وحدة تحكم الشبكة. هذا هو المشترك صاحب الحد الأدنى للعنوان (صفر).

شبكة إف دي آي

تعد شبكة FDDI (من واجهة البيانات الموزعة بالألياف الإنجليزية، واجهة البيانات الموزعة بالألياف الضوئية) واحدة من أحدث التطورات في معايير الشبكات المحلية. تم اقتراح معيار FDDI من قبل المعهد الوطني الأمريكي للمعايير ANSI (مواصفات ANSI X3T9.5). ثم تم اعتماد معيار ISO 9314، المطابق لمواصفات ANSI. مستوى توحيد الشبكة مرتفع جدًا.

على عكس الشبكات المحلية القياسية الأخرى، ركز معيار FDDI في البداية على سرعات نقل عالية (100 ميجابت/ثانية) واستخدام كابلات الألياف الضوئية الواعدة. لذلك، في هذه الحالة، لم يكن المطورون مقيدين بإطار المعايير القديمة، التي تركز عليها سرعات منخفضةوالكابلات الكهربائية.

حدد اختيار الألياف الضوئية كوسيلة نقل المزايا التالية شبكة جديدة، مثل الحصانة العالية للضوضاء، والحد الأقصى من السرية لنقل المعلومات والعزل الكلفاني الممتاز للمشتركين. تتيح سرعات النقل العالية، والتي يسهل تحقيقها كثيرًا في حالة كابلات الألياف الضوئية، حل العديد من المهام غير الممكنة مع الشبكات ذات السرعة المنخفضة، على سبيل المثال، نقل الصور في الوقت الفعلي. بالإضافة إلى ذلك، فإن كابل الألياف الضوئية يحل بسهولة مشكلة نقل البيانات عبر مسافة عدة كيلومترات دون ترحيل، مما يجعل من الممكن بناء شبكات كبيرة تغطي حتى مدن بأكملها وتتمتع بجميع مزايا الشبكات المحلية (على وجه الخصوص، خطأ منخفض معدل). كل هذا حدد مدى شعبية شبكة FDDI، على الرغم من أنها لم تنتشر بعد على نطاق واسع مثل Ethernet وToken-Ring.

يعتمد معيار FDDI على طريقة الوصول إلى الرمز المميز المنصوص عليها في المعيار الدولي IEEE 802.5 (Token-Ring). يتم تحديد الاختلافات الطفيفة عن هذا المعيار من خلال الحاجة إلى ضمان نقل المعلومات بسرعة عالية عبر مسافات طويلة. طوبولوجيا شبكة FDDI هي الهيكل الدائري، وهو الهيكل الأكثر ملاءمة لكابلات الألياف الضوئية. تستخدم الشبكة كابلين من الألياف الضوئية متعددي الاتجاهات، أحدهما عادة ما يكون احتياطيًا، ولكن هذا الحل يسمح باستخدام نقل المعلومات مزدوج الاتجاه (في وقت واحد في اتجاهين) مع ضعف السرعة الفعالة البالغة 200 ميجابت/ثانية (مع كل منهما) من القناتين اللتين تعملان بسرعة 100 ميجابت/ثانية). يتم أيضًا استخدام طوبولوجيا الحلقة النجمية مع المحاور المضمنة في الحلقة (كما في Token-Ring).

الخصائص التقنية الرئيسية لشبكة FDDI.

· الحد الأقصى لعدد المشتركين في الشبكة هو 1000 مشترك.

· الحد الأقصى لطول حلقة الشبكة هو 20 كيلومتراً.

· أقصى مسافة بين مشتركي الشبكة هي 2 كيلومتر.

· وسط الإرسال – كابل ألياف بصرية متعدد الأوضاع (ربما يستخدم زوجًا كهربائيًا مجدولًا).

· طريقة الوصول – الرمز المميز.

· سرعة نقل المعلومات – 100 ميجابت/ثانية (200 ميجابت/ثانية لوضع الإرسال المزدوج).

يتمتع معيار FDDI بمزايا كبيرة مقارنة بجميع الشبكات التي تمت مناقشتها مسبقًا. على سبيل المثال، لا يمكن لشبكة Fast Ethernet التي لها نفس النطاق الترددي 100 ميجابت في الثانية أن تتطابق مع FDDI من حيث السماح بحجم الشبكة. بالإضافة إلى ذلك، توفر طريقة الوصول إلى الرمز المميز FDDI، على عكس CSMA/CD، وقت وصول مضمونًا وغياب التعارضات على أي مستوى تحميل.

لا يرجع القيد على إجمالي طول الشبكة البالغ 20 كم إلى توهين الإشارات في الكبل، ولكن إلى الحاجة إلى تحديد الوقت الذي تستغرقه الإشارة للانتقال بالكامل على طول الحلقة لضمان الحد الأقصى لوقت الوصول المسموح به. لكن المسافة القصوى بين المشتركين (2 كم مع كبل متعدد الأوضاع) يتم تحديدها بدقة من خلال توهين الإشارات في الكبل (يجب ألا تتجاوز 11 ديسيبل). ومن الممكن أيضًا استخدام كابل أحادي الوضع، وفي هذه الحالة يمكن أن تصل المسافة بين المشتركين إلى 45 كيلومترًا، ويمكن أن يصل طول الحلقة الإجمالي إلى 200 كيلومتر.

هناك أيضًا تطبيق FDDI في الكابلات الكهربائية(CDDI - واجهة البيانات الموزعة النحاسية أو TPDDI - واجهة البيانات الموزعة الزوجية الملتوية). يستخدم هذا كابل الفئة 5 مع موصلات RJ-45. ويجب ألا تزيد المسافة القصوى بين المشتركين في هذه الحالة عن 100 متر. تكلفة معدات الشبكة على الكابل الكهربائي أقل عدة مرات. لكن هذا الإصدار من الشبكة لم يعد يتمتع بمزايا واضحة على المنافسين مثل FDDI الأصلي للألياف الضوئية. تعد الإصدارات الكهربائية من FDDI أقل توحيدًا بكثير من إصدارات الألياف الضوئية، لذا فإن التوافق بين المعدات من مختلف الشركات المصنعة غير مضمون.

لنقل البيانات في FDDI، يتم استخدام رمز 4B/5B الذي تم تطويره خصيصًا لهذا المعيار.

لتحقيق مرونة عالية في الشبكة، ينص معيار FDDI على إدراج نوعين من المشتركين في الحلقة:

· المشتركون (المحطات) من الفئة A (المشتركون ثنائيو المرفقات، DAS – محطات المرفقات المزدوجة) متصلون بحلقات الشبكة (الداخلية والخارجية). وفي الوقت نفسه، يتم تحقيق إمكانية التبادل بسرعات تصل إلى 200 ميجابت/ثانية أو تكرار كابل الشبكة (في حالة تلف الكابل الرئيسي، يتم استخدام كابل احتياطي). يتم استخدام معدات هذه الفئة في الأجزاء الأكثر أهمية في الشبكة من حيث الأداء.

· المشتركون (المحطات) من الفئة B (المشتركون في الاتصال الفردي، SAS – محطات التوصيل الفردي) متصلون بحلقة شبكة واحدة (خارجية) فقط. إنها أبسط وأرخص من محولات الفئة أ، ولكنها لا تتمتع بقدراتها. ولا يمكن توصيلها بالشبكة إلا من خلال محور أو مفتاح تجاوز، مما يؤدي إلى إيقاف تشغيلها في حالة الطوارئ.

بالإضافة إلى المشتركين أنفسهم (أجهزة الكمبيوتر والمحطات الطرفية وما إلى ذلك)، تستخدم الشبكة مُركزات الأسلاك، والتي يسمح تضمينها بتجميع جميع نقاط الاتصال في مكان واحد لغرض مراقبة تشغيل الشبكة وتشخيص الأعطال وتبسيط عملية إعادة التكوين. عند استخدام أنواع مختلفة من الكابلات (على سبيل المثال، كابل الألياف الضوئية والزوج الملتوي)، يؤدي المحور أيضًا وظيفة تحويل الإشارات الكهربائية إلى إشارات ضوئية والعكس صحيح. تأتي المكثفات أيضًا في اتصال مزدوج (DAC - مكثف مزدوج المرفقات) واتصال فردي (SAC - مكثف أحادي المرفق).

يظهر في الشكل مثال لتكوين شبكة FDDI. 8.1. تم توضيح مبدأ الجمع بين أجهزة الشبكة في الشكل 8.2.

أرز. 8.1. مثال على تكوين شبكة FDDI.

على عكس طريقة الوصول التي يقترحها معيار IEEE 802.5، يستخدم FDDI ما يسمى بتمرير الرموز المميزة المتعددة. إذا، في حالة شبكة Token-Ring، يرسل المشترك رمزًا مميزًا جديدًا (مجانيًا) فقط بعد إعادة حزمته إليه، ثم في FDDI، يتم إرسال الرمز الجديد من قبل المشترك مباشرة بعد انتهاء إرسال حزمته ( مشابه لكيفية القيام بذلك باستخدام طريقة ETR في شبكة Token-Ring Ring).

في الختام، تجدر الإشارة إلى أنه على الرغم من المزايا الواضحة لـ FDDI هذه الشبكةلم ينتشر على نطاق واسع، ويرجع ذلك أساسًا إلى التكلفة العالية لمعداته (في حدود عدة مئات بل آلاف الدولارات). المجال الرئيسي لتطبيق FDDI الآن هو الشبكات الأساسية (العمود الفقري) التي تجمع بين عدة شبكات. يتم استخدام FDDI أيضًا لتوصيل محطات العمل أو الخوادم القوية التي تتطلب اتصالاً عالي السرعة. من المتوقع أن تحل Fast Ethernet محل FDDI، لكن مزايا كابلات الألياف الضوئية وإدارة الرموز المميزة وحجم الشبكة المسموح به الذي حطم الأرقام القياسية تضع FDDI حاليًا في صدارة المنافسة. وفي الحالات التي تكون فيها تكلفة المعدات حرجة، يمكن استخدام نسخة الزوج الملتوي من FDDI (TPDDI) في المناطق غير الحرجة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تنخفض تكلفة معدات FDDI بشكل كبير مع زيادة حجم إنتاجها.

شبكة 100VG-AnyLAN

تعد شبكة 100VG-AnyLAN واحدة من أحدث التطورات في الشبكات المحلية عالية السرعة التي ظهرت مؤخرًا في السوق. إنه يتوافق مع المعيار الدولي IEEE 802.12، لذا فإن مستوى التقييس الخاص به مرتفع جدًا.

تتمثل مزاياها الرئيسية في سرعة التبادل العالية، والتكلفة المنخفضة نسبيًا للمعدات (حوالي ضعف تكلفة معدات شبكة Ethernet 10BASE-T الأكثر شيوعًا)، وطريقة مركزية لإدارة التبادل دون تعارضات، فضلاً عن التوافق على مستوى الحزمة التنسيقات مع شبكات Ethernet وToken-Ring.

في اسم شبكة 100VG-AnyLAN، يشير الرقم 100 إلى سرعة 100 ميجابت في الثانية، ويشير الحرفان VG إلى كبل زوج ملتوي غير محمي منخفض التكلفة من الفئة 3 (درجة الصوت)، ويشير AnyLAN (أي شبكة) إلى أن الشبكة متوافق مع الشبكتين الأكثر شيوعا.

الخصائص التقنية الرئيسية لشبكة 100VG-AnyLAN:

· سرعة النقل – 100 ميجابت/ثانية.

· الطوبولوجيا – نجمة قابلة للتوسيع (شجرة). يصل عدد المستويات المتتالية للمركزات (المحاور) إلى 5.

· طريقة الوصول – مركزية، خالية من الصراعات (أولوية الطلب – مع طلب الأولوية).

· وسائط النقل عبارة عن زوج مجدول رباعي غير محمي (كابل UTP فئة 3 أو 4 أو 5)، وزوج مجدول مزدوج (كابل UTP فئة 5)، وزوج مجدول مزدوج محمي (STP)، وكابل ألياف ضوئية. في الوقت الحاضر، أصبحت الكابلات المزدوجة الملتوية الرباعية شائعة في الغالب.

· الحد الأقصى لطول الكابل بين المحور والمشترك وبين المحاور هو 100 متر (لكابل UTP فئة 3)، 200 متر (لكابل UTP فئة 5 والكابل المحمي)، 2 كيلومتر (لكابل الألياف الضوئية). الحد الأقصى لحجم الشبكة الممكن هو 2 كيلومتر (يتم تحديده بواسطة تأخيرات مقبولة).

· الحد الأقصى لعدد المشتركين هو 1024، ويوصى به – ما يصل إلى 250.

وبالتالي، فإن معلمات شبكة 100VG-AnyLAN قريبة جدًا من معلمات شبكة Fast Ethernet. ومع ذلك، فإن الميزة الرئيسية لـ Fast Ethernet هي توافقها الكامل مع شبكات Ethernet الأكثر شيوعًا (في حالة 100VG-AnyLAN، يتطلب هذا جسرًا). وفي الوقت نفسه، لا يمكن أيضًا استبعاد التحكم المركزي لـ 100VG-AnyLAN، والذي يزيل التعارضات ويضمن الحد الأقصى لوقت الوصول (وهو ما لا يتم توفيره في شبكة Ethernet).

يظهر في الشكل مثال على بنية شبكة 100VG-AnyLAN. 8.8.

تتكون شبكة 100VG-AnyLAN من محور مركزي (رئيسي وجذري) من المستوى الأول، يمكن توصيل كل من المشتركين الفرديين ولوحات الوصل من المستوى 2 به، والتي يمكن توصيل المشتركين ومحاور المستوى 3 بدورها، وما إلى ذلك. في هذه الحالة، قد لا تحتوي الشبكة على أكثر من خمسة مستويات من هذا القبيل (في النسخة الأصلية لم يكن هناك أكثر من ثلاثة). أكبر مقاسيمكن أن يصل طول الشبكة إلى 1000 متر للكابل المزدوج الملتوي غير المحمي.

أرز. 8.8. هيكل الشبكة 100VG-AnyLAN.

على عكس المحاور غير الذكية للشبكات الأخرى (على سبيل المثال، Ethernet وToken-Ring وFDDI)، فإن محاور الشبكة 100VG-AnyLAN عبارة عن وحدات تحكم ذكية تتحكم في الوصول إلى الشبكة. وللقيام بذلك، يقومون بمراقبة الطلبات التي تصل إلى جميع المنافذ بشكل مستمر. تتلقى المراكز الحزم الواردة وترسلها فقط إلى المشتركين الذين يتم توجيهها إليهم. ومع ذلك، فإنهم لا يقومون بأي معالجة للمعلومات، أي في هذه الحالة، فإن النتيجة لا تزال غير نشطة، ولكنها ليست نجمة سلبية. لا يمكن تسمية المكثفات بالمشتركين الكاملين.

يمكن تكوين كل لوحة وصل للعمل مع تنسيقات حزم Ethernet أو Token-Ring. في هذه الحالة، يجب أن تعمل محاور الشبكة بأكملها مع حزم ذات تنسيق واحد فقط. الجسور مطلوبة للتواصل مع شبكات Ethernet وToken-Ring، لكن الجسور بسيطة جدًا.

المحاور لها منفذ واحد افضل مستوى(لتوصيله بمحور عالي المستوى) والعديد من المنافذ ذات المستوى الأدنى (لربط المشتركين). يمكن أن يكون المشترك جهاز كمبيوتر (محطة عمل)، خادم، جسر، جهاز توجيه، محول. يمكن أيضًا توصيل محور آخر بمنفذ المستوى الأدنى.

يمكن ضبط كل منفذ لوحة وصل على أحد وضعي التشغيل المحتملين:

· الوضع العادي يتضمن إعادة توجيه إلى المشترك المتصل بالمنفذ فقط الحزم الموجهة إليه شخصياً.

· يتضمن وضع المراقبة إعادة توجيه كافة الحزم التي تصل إلى المركز إلى المشترك المتصل بالمنفذ. يسمح هذا الوضع لأحد المشتركين بالتحكم في تشغيل الشبكة بالكامل (أداء وظيفة المراقبة).

تعد طريقة الوصول إلى الشبكة 100VG-AnyLAN نموذجية للشبكات النجمية.

عند استخدام كبل مزدوج مجدول رباعي، ينقل كل من الكابلات الزوجية الأربعة المجدولة بسرعة 30 ميجابت في الثانية. تبلغ سرعة الإرسال الإجمالية 120 ميجابت/ثانية. ومع ذلك، يتم إرسال المعلومات المفيدة بسبب استخدام الشفرة 5B/6B بسرعة Mbit/s 100 فقط. وبالتالي، يجب أن يكون عرض النطاق الترددي للكابل 15 ميجا هرتز على الأقل. يلبي كبل الزوج الملتوي من الفئة 3 (عرض النطاق الترددي 16 ميجاهرتز) هذا المطلب.

وبالتالي، توفر شبكة 100VG-AnyLAN حلاً ميسور التكلفة لزيادة سرعات النقل حتى 100 ميجابت في الثانية. ومع ذلك، فهي غير متوافقة تمامًا مع أي من الشبكات القياسية، لذا فإن مصيرها المستقبلي يمثل مشكلة. بالإضافة إلى ذلك، على عكس شبكة FDDI، لا تحتوي على أي معلمات تسجيل. على الأرجح، ستبقى 100VG-AnyLAN، على الرغم من دعم الشركات ذات السمعة الطيبة والمستوى العالي من التوحيد القياسي، مجرد مثال على الحلول التقنية المثيرة للاهتمام.

عندما يتعلق الأمر بشبكة Ethernet السريعة بسرعة 100 ميجا بت في الثانية الأكثر شيوعًا، توفر 100VG-AnyLAN ضعف طول كابل UTP من الفئة 5 (يصل إلى 200 متر)، بالإضافة إلى طريقة خالية من المنافسة لإدارة حركة المرور.