Жергілікті желі жылдам Ethernet артықшылықтары мен кемшіліктері. Ethernet және Fast Ethernet жабдықтары. Token Ring LAN желісіндегі белсенді монитордың түсінігі мен функциялары

Кіріспе

Бұл есептің мақсаты мысал ретінде Fast Ethernet желісін пайдаланудың негізгі принциптері мен компьютерлік желілердің мүмкіндіктерін қысқаша және қолжетімді түрде көрсету болды.

Желі – бұл қосылған компьютерлер мен басқа құрылғылар тобы. Компьютерлік желілердің негізгі мақсаты – ресурстарды ортақ пайдалану және бір компанияның ішінде де, оның сыртында да интерактивті байланысты жүзеге асыру. Ресурстар деректер, қолданбалар және перифериялық құрылғылар, сияқты сыртқы диск, принтер, тінтуір, модем немесе джойстик. Компьютерлердің интерактивті байланысы түсінігі нақты уақыт режимінде хабарлама алмасуды білдіреді.

Компьютерлік желілерде мәліметтерді тасымалдауға арналған көптеген стандарттар жиынтығы бар. Жиынтықтардың бірі Fast Ethernet стандарты болып табылады.

Бұл материалдан сіз мынаны білесіз:

• Fast Ethernet технологиялары
• Коммутаторлар
• FTP кабелі
• Қосылу түрлері
• Компьютерлік желі топологиялары

Мен өз жұмысымда Fast Ethernet стандартына негізделген желінің жұмыс істеу принциптерін көрсетемін.

Local Area Network (LAN) коммутациясы және Fast Ethernet технологиялары Ethernet желілерінің өнімділігін жақсарту қажеттілігіне жауап ретінде әзірленді. Өткізу қабілеттілігін арттыру арқылы бұл технологиялар жойылуы мүмкін » тар жерлер» желіде және жоғары деректерді беру жылдамдығын қажет ететін қолданбаларды қолдау. Бұл шешімдердің сұлулығы - біреуін немесе екіншісін таңдаудың қажеті жоқ. Олар бір-бірін толықтырады, сондықтан желі өнімділігін екі технологияны қолдану арқылы да жақсартуға болады.

Жиналған ақпарат компьютерлік желілерді зерттей бастағандар үшін де, желі әкімшілері үшін де пайдалы болады.

1. Желі диаграммасы

2. Fast Ethernet технологиясы

компьютерлік желі жылдам Ethernet

Fast Ethernet – даму нәтижесі Ethernet технологиялары. Бірдей CSMA/CD әдісіне (соқтығысты анықтау арқылы арнаны сұрауға бірнеше рет кіруге) негізделген және оны сақтай отырып, Fast Ethernet құрылғылары Ethernet жылдамдығынан 10 есеге дейін жұмыс істейді. 100 Мбит/с. Fast Ethernet компьютерлік дизайн және өндіріс (CAD/CAM), графика және кескіндеу және мультимедиа сияқты қолданбалар үшін жеткілікті өткізу қабілеттілігін қамтамасыз етеді. Fast Ethernet 10 Мбит/с Ethernet желісімен үйлесімді, сондықтан Fast Ethernet желісін LAN желісіне біріктіру маршрутизатормен емес, коммутатормен ыңғайлырақ.

Ауыстыру

Коммутаторларменүлкен LAN құру үшін көптеген жұмыс топтарын өзара қосуға болады (1-диаграмманы қараңыз). Қымбат емес қосқыштар LAN жұмысын тиімдірек қамтамасыз ететін маршрутизаторларға қарағанда жақсы жұмыс істейді. Fast Ethernet жұмыс топтарын, соның ішінде бір немесе екі концентраторды Fast Ethernet қосқышы арқылы қосуға болады, бұл пайдаланушылар санын одан әрі көбейту, сондай-ақ үлкен аумақты қамту.

Мысал ретінде келесі қосқышты қарастырыңыз:

Күріш. 1 D-Link-1228/ME

DES-1228/ME коммутаторлар сериясы конфигурацияланатын 2-деңгейдегі «премиум» Fast Ethernet қосқыштарын қамтиды. Жетілдірілген функционалдығы бар DES-1228/ME құрылғылары арзан шешімқауіпсіз және жоғары өнімді желі құру. Айырықша ерекшеліктерібұл қосқыштың мүмкіндіктері жоғары порт тығыздығы, 4 гигабиттік жоғары қосылатын порттар, өткізу қабілеттілігін басқаруға арналған шағын қадамды өзгерту параметрлері және кеңейтілген желіні басқару болып табылады. Бұл коммутаторлар желіні функционалдық және шығындар сипаттамалары бойынша оңтайландыруға мүмкіндік береді. DES-1228/ME сериясының қосқыштары функционалдық жағынан да, құны бойынша да оңтайлы шешім болып табылады.

FTP кабелі

LAN-5EFTP-BL кабелі 4 жұп бір ядролы мыс өткізгіштерден тұрады.

Өткізгіштің диаметрі 24AWG.

Әрбір өткізгіш HDPE (жоғары тығыздықтағы полиэтилен) оқшаулағышымен қапталған.

Арнайы таңдалған қадаммен бұралған екі өткізгіш бір бұралған жұпты құрайды.

4 бұралған жұп полиэтилен пленкасымен оралған және мыс бір ядролы жерге тұйықтау өткізгішімен бірге жалпы фольга қалқанына және ПВХ қабығына салынған.

Тікелей қосылу (тікелей)

Ол қызмет етеді:

• 1. Компьютерді коммутаторға (хаб, коммутатор) арқылы қосу үшін желілік картакомпьютер
• 2. Коммутаторға (хаб, коммутатор) желілік перифериялық жабдықты қосу үшін – принтерлер, сканерлер
• 3. UPLINK "және жоғары тұрған қосқышта (хаб, коммутатор) үшін - заманауи қосқыштар қабылдау және беру үшін қосқыштағы кірістерді автоматты түрде конфигурациялай алады.

Айқас байланыс (кроссовер)

Ол қызмет етеді:

• 1. Коммутациялық жабдықты қолданбай (концентраторлар, коммутаторлар, маршрутизаторлар және т.б.) 2 компьютерді жергілікті желіге тікелей қосу үшін.
• 2. uplink үшін, күрделі жергілікті желідегі жоғары тұрған коммутаторға қосылу үшін, коммутаторлардың ескі түрлері үшін (концентраторлар, коммутаторлар) оларда «UPLINK» немесе X белгісі бар бөлек қосқыш болады.

Топология жұлдызы

жұлдыздарға- желідегі барлық компьютерлер орталық түйінге (әдетте коммутатор) қосылған, физикалық желі сегментін құрайтын компьютерлік желінің негізгі топологиясы. Мұндай желі сегменті жеке де, күрделі желі топологиясының (әдетте «ағаш») бөлігі ретінде де жұмыс істей алады. Бүкіл ақпарат алмасу тек орталық компьютер арқылы өтеді, ол осылайша өте үлкен жүктемеге ие, сондықтан ол желіден басқа ештеңе істей алмайды. Әдетте, бұл орталық компьютер ең қуатты болып табылады және оған алмасуды басқарудың барлық функциялары тағайындалады. Негізінде жұлдыз топологиясы бар желіде қайшылықтар мүмкін емес, өйткені басқару толығымен орталықтандырылған.

Қолдану

Классикалық 10 Мбит Ethernet пайдаланушылардың көпшілігін шамамен 15 жыл бойы қанағаттандырды. Алайда, 1990 жылдардың басында ол жеткіліксіз болды өткізу қабілеті. Қосулы компьютерлер үшін Intel процессорлары 80286 немесе 80386 ISA (8 МБ/с) немесе EISA (32 МБ/с) шиналары бар Ethernet сегментінің өткізу қабілеті жадтан дискіге байланысының 1/8 немесе 1/32 бөлігін құрады және бұл жақсы келісімде болды. жергілікті өңделген деректер көлемінің және желі арқылы берілетін деректердің қатынасымен. Неғұрлым қуатты клиенттік станциялар үшін PCI шинасы(133 МБ/с) бұл үлес 1/133-ке дейін төмендеді, бұл жеткіліксіз болды. Нәтижесінде 10-Мбиттік Ethernet-тің көптеген сегменттері кептелді, олардағы серверлердің жауап беруі айтарлықтай төмендеді және соқтығыстардың жиілігі айтарлықтай артып, пайдалы өткізу қабілетін одан әрі төмендетті.

«Жаңа» Ethernet желісін, яғни 100 Мбит/с өнімділік кезінде баға/сапа қатынасы бойынша дәл сондай тиімді болатын технологияны әзірлеу қажет. Іздеу мен зерттеулер нәтижесінде сарапшылар екі лагерьге бөлінді, бұл ақыр соңында екі жаңа технологияның пайда болуына әкелді - Fast Ethernet және l00VG-AnyLAN. Олар классикалық Ethernet-пен үздіксіздік дәрежесі бойынша ерекшеленеді.

1992 жылы желілік жабдық өндірушілер тобы, соның ішінде SynOptics, 3Com және басқа да бірнеше Ethernet технологиясының көшбасшылары, Ethernet технологиясының мүмкіндіктерін сақтайтын жаңа технология стандартын әзірлеу үшін коммерциялық емес Fast Ethernet Alliance құрды. мүмкін.

Екінші лагерьді Hewlett-Packard және AT&T басқарды, олар Ethernet технологиясының кейбір белгілі кемшіліктерін пайдалануды ұсынды. Біраз уақыттан кейін бұл компанияларға IBM қосылды, олар жаңа технологияда Token Ring желілерімен біршама үйлесімділікті қамтамасыз ету ұсынысымен өз үлесін қосты.

Бұл ретте IEEE 802 комитетінде жаңа жоғары жылдамдықты технологиялардың техникалық әлеуетін зерттеу үшін зерттеу тобы құрылды. 1992 жылдың аяғы мен 1993 жылдың аяғы аралығында IEEE тобы әртүрлі жеткізушілердің 100 Мбит шешімдерін зерттеді. Fast Ethernet Alliance ұсыныстарымен қатар топ Hewlett-Packard және AT&T компанияларының жоғары жылдамдықты технологиясын да қарастырды.

Пікірталастардың орталығында кездейсоқ CSMA/CD қол жеткізу әдісін қолдау мәселесі болды. Fast Ethernet Alliance ұсынысы осы әдісті сақтап қалды және осылайша 10 Мбит/с және 100 Мбит/с желілердің үздіксіздігі мен дәйектілігін қамтамасыз етті. Fast Ethernet Alliance-қа қарағанда желілік индустрияда өндірушілердің әлдеқайда аз санының қолдауына ие болған HP және AT&T коалициясы мүлдем жаңа қол жеткізу әдісін ұсынды. Сұраныс басымдығы- сұраныс бойынша басымдықты қол жеткізу. Ол желідегі түйіндердің әрекетін айтарлықтай өзгертті, сондықтан ол Ethernet технологиясы мен 802.3 стандартына сәйкес келмеді және оны стандарттау үшін жаңа IEEE 802.12 комитеті ұйымдастырылды.

1995 жылдың күзінде екі технология да IEEE стандарттарына айналды. IEEE 802.3 комитеті Fast Ethernet спецификациясын 802.3 стандарты ретінде қабылдады, ол дербес стандарт емес, бірақ 21-30 тараулар түріндегі қолданыстағы 802.3 стандартына қосымша болып табылады. 802.12 комитеті l00VG-AnyLAN технологиясын қолданатын l00VG-AnyLAN технологиясын қабылдады. жаңа сұраныс басымдылығына қол жеткізу әдісі және екі форматтағы кадрларды қолдайды - Ethernet және Token Ring.

v Fast Ethernet технологиясының физикалық деңгейі

Fast Ethernet технологиясы мен Ethernet арасындағы барлық айырмашылықтар физикалық деңгейде шоғырланған (Cурет 3.20). Fast Ethernet жүйесіндегі MAC және LLC деңгейлері дәл сол күйінде қалды және олар 802.3 және 802.2 стандарттарының алдыңғы тарауларында сипатталған. Сондықтан Fast Ethernet технологиясын ескере отырып, біз оның бірнеше нұсқаларын ғана зерттейміз. физикалық қабат.

Fast Ethernet технологиясының физикалық қабатының күрделі құрылымы оның кабельдік жүйелер үшін үш нұсқаны қолдануына байланысты:

• талшықты-оптикалық мультимодалы кабель, екі талшық пайдаланылады;
• 5-санат бұралған жұп, екі жұп қолданылады;
• · 3-ші санаттағы бұралған жұп, төрт жұп қолданылады.

Әлемге бірінші Ethernet желісін берген коаксиалды кабель жаңа Fast Ethernet технологиясының рұқсат етілген деректерді тасымалдау құралдарының қатарында болмады. Бұл көптеген жаңа технологиялардағы жалпы үрдіс, сияқты қысқа қашықтықтар 5-ші санаттағы бұралған жұп деректерді коаксиалды кабель сияқты жылдамдықпен тасымалдауға мүмкіндік береді, бірақ желі арзанырақ және пайдалану ыңғайлы. Ұзақ арақашықтықта оптикалық талшықтың өткізу қабілеттілігі коаксиге қарағанда әлдеқайда көп және желінің құны әлдеқайда жоғары емес, әсіресе үлкен коаксиалды кабель жүйесінің ақауларын жоюдың жоғары шығындарын қарастырғанда.

Fast Ethernet технологиясы мен Ethernet технологиясы арасындағы айырмашылықтар

Коаксиалды кабельді жою Fast Ethernet желілерінің l0Base-T/l0Base-F желілері сияқты концентраторларда құрылған иерархиялық ағаш құрылымы әрқашан болатынын білдіреді. Fast Ethernet желісі конфигурацияларының негізгі айырмашылығы желі диаметрінің шамамен 200 м-ге дейін қысқаруы болып табылады, бұл 10-Мбитпен салыстырғанда жіберу жылдамдығының 10 есе ұлғаюына байланысты кадрдың минималды ұзындығын жіберу уақытының 10 есе қысқаруымен түсіндіріледі. Ethernet.

Дегенмен, бұл жағдай Fast Ethernet технологиясына негізделген үлкен желілерді құруға шынымен кедергі келтірмейді. Өйткені, 1990 жылдардың ортасы жоғары жылдамдықты арзан технологияларды кеңінен қолданумен ғана емес, сонымен қатар қарқынды дамуымен де ерекшеленді. жергілікті желілерқосқыштарға негізделген. Коммутаторларды пайдаланған кезде Fast Ethernet протоколы толық дуплексті режимде жұмыс істей алады, онда желінің жалпы ұзындығына шектеулер жоқ, тек көрші құрылғыларды қосатын физикалық сегменттердің ұзындығына шектеулер бар (адаптер-қосқыш немесе коммутатор) -қосу) қалады. Сондықтан қалааралық LAN магистральдарын құру кезінде Fast Ethernet технологиясы да белсенді қолданылады, бірақ тек толық дуплексті нұсқада коммутаторлармен бірге.

Бұл бөлімде Fast Ethernet технологиясының жартылай дуплексті нұсқасы талқыланады, ол 802.3 стандартында сипатталған қатынас әдісінің анықтамасына толығымен сәйкес келеді.

Ethernet-ті физикалық іске асыру нұсқаларымен салыстырғанда (және олардың алтауы бар), Fast Ethernet-те әрбір опцияның басқалардан айырмашылығы тереңірек - өткізгіштердің саны да, кодтау әдістері де өзгереді. Fast Ethernet-тің физикалық нұсқалары эволюциялық жолмен емес, бір уақытта жасалғандықтан, Ethernet желілеріне келетін болсақ, физикалық деңгейдің нұсқадан нұсқаға өзгермейтін ішкі қабаттарын және сол ішкі қабаттарды егжей-тегжейлі анықтауға болады. физикалық ортаның әрбір нұсқасы.

Ресми 802.3 стандарты Fast Ethernet физикалық қабаты үшін үш түрлі сипаттаманы белгілеп, оларға келесі атауларды берді:

Fast Ethernet физикалық қабатының құрылымы

• · 100Base-TX екі жұпты UTP санатының 5 бұралған жұп кабелі немесе STP 1 типті экрандалған бұралған жұп кабелі үшін;
• · 4 жұптық UTP 3, 4 немесе 5 санаттағы UTP кабелі үшін 100Base-T4;
• · 100Base-FX көп режимді талшықты кабель үшін екі талшық қолданылады.

Барлық үш стандарт үшін келесі мәлімдемелер мен сипаттамалар дұрыс.

• · Fast Ethernetee кадр пішімдері 10 Mbit Ethernet кадр пішімінен ерекшеленеді.
• · Фреймаралық интервал (IPG) 0,96 мкс және бит аралығы 10 нс. Биттік интервалдармен өлшенген қол жеткізу алгоритмінің барлық уақыт параметрлері (бекіту аралығы, кадрды жіберудің минималды ұзындығы және т.б.) өзгеріссіз қалды, сондықтан MAC деңгейіне қатысты стандарттың бөлімдеріне ешқандай өзгерістер енгізілген жоқ.
• · Ортаның бос күйінің белгісі оның үстінен сәйкес артық кодтың Idle символының берілуі болып табылады (10 Мбит/с Ethernet стандарттарындағыдай сигналдардың жоқтығы емес). Физикалық деңгей үш элементтен тұрады:
• o салыстыру ішкі қабаты;
• o медиа тәуелсіз интерфейс (Мил);
• o Физикалық деңгей құрылғысы (PHY).

Келіссөздер деңгейі AUI интерфейсіне арналған MAC деңгейі MP интерфейсі арқылы физикалық деңгеймен жұмыс істей алуы үшін қажет.

Физикалық деңгей құрылғысы (PHY) өз кезегінде бірнеше ішкі қабаттардан тұрады (3.20-суретті қараңыз):

• · MAC деңгейінен келетін байттарды 4V/5V немесе 8V/6T код белгілеріне түрлендіретін логикалық деректерді кодтаудың ішкі деңгейі (екі код Fast Ethernet технологиясында қолданылады);
• • NRZI немесе MLT-3 сияқты физикалық кодтау әдісіне сәйкес сигнал генерациясын қамтамасыз ететін физикалық тіркеме және физикалық медиаға тәуелділік (PMD) ішкі деңгейлері;
• · екі байланыс портына жартылай дуплекс немесе толық дуплекс сияқты ең тиімді жұмыс режимін автоматты түрде таңдауға мүмкіндік беретін автоматты келіссөз ішкі қабаты (бұл ішкі деңгей міндетті емес).

IP интерфейсі MAC ішкі қабаты мен PHY ішкі қабаты арасында деректер алмасудың медиаға тәуелсіз әдісін қолдайды. Бұл интерфейс мақсаты бойынша классикалық Ethernet-тің AUI интерфейсіне ұқсас, тек AUI интерфейсі физикалық сигналды кодтаудың ішкі деңгейі (кез келген кабельдік опциялар үшін бірдей физикалық кодтау әдісі қолданылған – Манчестер коды) мен ішкі деңгей арасында орналасқан. ортаға физикалық тіркеме, ал MP интерфейсі MAC ішкі деңгейі мен сигналды кодтау ішкі деңгейлерінің арасында орналасқан, олар Fast Ethernet стандартында үш - FX, TX және T4.

MP қосқышында, AUI қосқышынан айырмашылығы, 40 түйреуіш бар, MP кабелінің максималды ұзындығы - бір метр. МП интерфейсі арқылы берілетін сигналдардың амплитудасы 5 В.

Физикалық қабат 100Base-FX – көпмодалы талшық, екі талшық

Бұл спецификация жақсы дәлелденген FDDI кодтау схемасына негізделген жартылай дуплексті және толық дуплексті режимдерде мультимодалы талшық арқылы Fast Ethernet протоколының жұмысын анықтайды. FDDI стандартындағыдай, әрбір түйін желіге қабылдағыштан (R x) және таратқыштан (T x) келетін екі оптикалық талшық арқылы қосылған.

l00Base-FX және l00Base-TX спецификациялары арасында көптеген ұқсастықтар бар, сондықтан екі спецификацияға ортақ сипаттар l00Base-FX/TX жалпы атауымен беріледі.

10Mbps Ethernet кабель арқылы берілген кезде деректерді көрсету үшін Манчестер кодтауын пайдаланса, Fast Ethernet стандарты басқа кодтау әдісін анықтайды, 4V/5V. Бұл әдіс FDDI стандартында өзінің тиімділігін көрсетті және өзгеріссіз l00Base-FX/TX спецификациясына ауыстырылды. Бұл әдіспен MAC ішкі қабат деректерінің әрбір 4 биті (таңбалар деп аталады) 5 битпен көрсетіледі. Артық бит бес биттің әрқайсысы электрлік немесе оптикалық импульстар ретінде ұсынылған кезде әлеуетті кодтарды қолдануға мүмкіндік береді. Тыйым салынған таңбалар тіркесімдерінің болуы қате таңбалардан бас тартуға мүмкіндік береді, бұл l00Base-FX/TX бар желілердің тұрақтылығын арттырады.

Ethernet жақтауын Күту таңбаларынан бөлу үшін Бастау бөлгішінің таңбаларының тіркесімі (4V / 5V кодының J (11000) және K (10001 таңбалары) жұбы пайдаланылады және кадр аяқталғаннан кейін T таңбасы бірінші Күту белгісінің алдына енгізіледі.

Үздіксіз 100Base-FX/TX спецификациясының деректер ағыны

MAC кодтарының 4-биттік бөліктерін физикалық деңгейдің 5-биттік бөліктеріне түрлендіруден кейін олар желі түйіндерін қосатын кабельде оптикалық немесе электрлік сигналдар ретінде ұсынылуы керек. l00Base-FX және l00Base-TX спецификациялары бұл үшін әртүрлі физикалық кодтау әдістерін пайдаланады - сәйкесінше NRZI және MLT-3 (талшық және бұралған жұп арқылы жұмыс істегенде FDDI технологиясындағы сияқты).

Физикалық қабат 100Base-TX - бұралған жұп DTP Cat 5 немесе STP 1 түрі, екі жұп

l00Base-TX спецификациясы тасымалдау ортасы ретінде UTP 5-санат кабелін немесе STP 1-түр кабелін пайдаланады. Максималды ұзындықкабель екі жағдайда - 100 м.

l00Base-FX спецификациясынан негізгі айырмашылықтар бұралған жұп арқылы 4V / 5V кодының 5-биттік бөліктерін сигнал беру үшін MLT-3 әдісін пайдалану, сондай-ақ порт жұмысын таңдау үшін Автоматты келіссөздер функциясының болуы. режимі. Автоматты келіссөздер схемасы бит жылдамдығымен және бұралған жұптардың санымен ерекшеленетін бірнеше физикалық деңгей стандарттарын қолдайтын физикалық түрде қосылған екі құрылғыға ең тиімді жұмыс режимін таңдауға мүмкіндік береді. Әдетте, автоматты келіссөздер процедурасы 10 және 100 Мбит/с жылдамдықта жұмыс істей алатын желі адаптерін хабқа немесе коммутаторға қосқанда орын алады.

Төменде сипатталған Автоматты келіссөздер схемасы бүгінгі күні l00Base-T технологиясы стандарты болып табылады. Бұған дейін өндірушілер үйлесімді емес өзара әрекеттесетін порттардың жылдамдығын автоматты түрде анықтау үшін әртүрлі меншікті схемаларды қолданды. Стандарт ретінде қабылданған Автоматты келіссөздер схемасы бастапқыда National Semiconductor компаниясымен NWay атауымен ұсынылған.

Қазіргі уақытта l00Base-TX немесе 100Base-T4 бұралған жұп құрылғылары қолдайтын барлығы 5 түрлі жұмыс режимі анықталған;

• · l0Base-T - 3 санаттағы 2 жұп;
• · l0Base-T толық дуплексті – 3 санаттағы 2 жұп;
• · l00Base-TX - 5 санаттағы 2 жұп (немесе 1ASTP түрі);
• · 100Base-T4 - 3 санаттағы 4 жұп;
• · 100Base-TX толық дуплексті – 5 санаттағы 2 жұп (немесе STP 1A түрі).

l0Base-T режимі ең төменгі қоңырау басымдылығына ие, ал 100Base-T4 толық дуплексті режимі ең жоғары басымдыққа ие. Келіссөздер процесі құрылғы қосылған кезде орын алады және оны кез келген уақытта құрылғыны басқару модулі арқылы бастауға болады.

Автоматты келіссөздер процесін бастаған құрылғы серіктесіне арнайы импульстарды жібереді Fast Link Pulse Burst (FLP), онда ұсынылған өзара әрекеттесу режимін кодтайтын 8 биттік сөз бар, осы түйін қолдайтын ең жоғары басымдылықтан басталады.

Егер тең дәрежелі түйін автоматты келіссөздер мүмкіндігін қолдаса және ұсынылған режимге де қолдау көрсете алса, ол режимді мойындайтын және келіссөздер аяқталатын FLP жарылысы арқылы жауап береді. Егер серіктес түйін төменгі басымдық режимін қолдаса, онда ол оны жауапта көрсетеді және бұл режим жұмыс режимі ретінде таңдалады. Осылайша, ең жоғары басымдықты ортақ түйін режимі әрқашан таңдалады.

Тек l0Base-T технологиясын қолдайтын түйін оны көрші түйінмен қосатын желінің үздіксіздігін тексеру үшін әрбір 16 мс сайын Манчестер импульсін жібереді. Мұндай түйін автоматты келіссөздер функциясы бар түйін оған жасайтын FLP сұрауын түсінбейді және өз импульстарын жіберуді жалғастырады. FLP сұрауына жауап ретінде тек желі үздіксіздігін тексеру импульстарын алған түйін серіктесі тек l0Base-T стандартына сәйкес жұмыс істей алатынын түсінеді және осы жұмыс режимін өзі үшін орнатады.

Физикалық қабат 100Base-T4 - UTP Cat 3 бұралған жұп, төрт жұп

100Base-T4 спецификациясы жоғары жылдамдықты Ethernet үшін қолданыстағы 3-санаттағы бұралған кабельді пайдалануға болатындай етіп әзірленді.Бұл спецификация барлық 4 жұп кабельге биттік ағындарды бір уақытта жіберу арқылы жалпы өткізу қабілеттілігін жақсартады.

100Base-T4 спецификациясы басқа Fast Ethernet физикалық деңгей сипаттамаларына қарағанда кейінірек келді. Бұл технологияны әзірлеушілер, ең алдымен, екі деректер желісінде жұмыс істейтін l0Base-T және l0Base-F сипаттамаларына мүмкіндігінше жақын физикалық сипаттамаларды жасағысы келді: екі жұп немесе екі талшық. Екі бұралған жұпта жұмысты орындау үшін мен 5 санаттағы жоғары сапалы кабельге ауысуға тура келді.

Сонымен бірге бәсекелес l00VG-AnyLAN технологиясын әзірлеушілер бастапқыда 3-санаттағы бұралған жұппен жұмыс істеуге назар аударды; ең маңызды артықшылық құны соншалықты көп емес, бірақ ол ғимараттардың басым көпшілігінде салынған. Сондықтан, l00Base-TX және l00Base-FX спецификацияларын шығарғаннан кейін Fast Ethernet технологиясын әзірлеушілер 3-санаттағы бұралған жұп үшін физикалық қабаттың жеке нұсқасын енгізді.

4V/5V кодтаудың орнына бұл әдіс тар сигнал спектрі бар және 33 Мбит/с жылдамдықта 3-санаттағы бұралған жұп кабельдің 16 МГц диапазонына сәйкес келетін 8V/6T кодтауды пайдаланады (4V/5V кодтау кезінде, сигнал спектрі бұл жолаққа сәйкес келмейді) . MAC деңгейі туралы ақпараттың әрбір 8 бит 6 үштік таңбамен, яғни үш күйі бар цифрлармен кодталады. Әрбір үштік санның ұзақтығы 40 нс. Содан кейін 6 үштік цифрдан тұратын топ бір-бірінен тәуелсіз және тізбектей үш таратқыш бұралған жұптың біріне беріледі.

Төртінші жұп әрқашан тыңдау үшін қолданылады тасымалдаушы жиілігісоқтығысуды анықтау мақсатында. Үш жіберу жұбының әрқайсысында деректер жылдамдығы 33,3 Мбит/с құрайды, сондықтан 100Base-T4 протоколының жалпы жылдамдығы 100 Мбит/с құрайды. Сонымен бірге қабылданған кодтау әдісінің арқасында әрбір жұптағы сигналдың өзгеру жылдамдығы бар болғаны 25 Мбаудты құрайды, бұл 3-ші санаттағы бұралған жұпты пайдалануға мүмкіндік береді.

Суретте. 3.23 100Base-T4 желілік адаптерінің MDI портының концентратордың MDI-X портына қосылуын көрсетеді (X префиксі желі адаптерінің қосқышымен салыстырғанда бұл қосқышта қабылдағыш пен таратқыш қосылым жұптары бар екенін көрсетеді, бұл оны жеңілдетеді. кабельдегі жұп сымдарды қосу үшін - қиылысусыз). Жұп 1 -2 әрқашан деректерді MDI портынан MDI-X портына, жұпқа тасымалдау қажет 3 -6 - MDI-X портынан және жұптан MDI порты арқылы деректерді алу үшін 4 -5 Және 7 -8 екі бағытты болып табылады және қажеттілікке байланысты қабылдауға да, жіберуге де қолданылады.

100Base-T4 спецификациясына сәйкес түйіндерді қосу

жылдам ethernet

Fast Ethernet - 1995 жылы 26 қазанда ресми түрде қабылданған IEEE 802.3 u спецификациясы мыс және талшықты-оптикалық кабельді 100 Мбит/с жылдамдықпен жұмыс істейтін желілерге арналған байланыс деңгейінің протокол стандартын анықтайды. Жаңа спецификация IEEE 802.3 Ethernet стандартының мұрагері болып табылады, ол бірдей кадр пішімін, CSMA/CD медиаға қол жеткізу механизмін және жұлдыз топологиясын пайдаланады. Эволюция физикалық қабат нысандарының конфигурациясының бірнеше элементтеріне әсер етті, бұл өткізу қабілеттілігін арттырды, оның ішінде пайдаланылатын кабель түрлері, сегменттердің ұзындығы және хабтар саны.

Fast Ethernet құрылымы

Жұмысты жақсырақ түсіну және Fast Ethernet элементтерінің өзара әрекеттесуін түсіну үшін 1-суретке жүгінейік.

Сурет 1. Fast Ethernet жүйесі

Логикалық сілтемені басқару (LLC) ішкі қабаты

IEEE 802.3u спецификациясында сілтеме деңгейінің функциялары екі ішкі деңгейге бөлінген: логикалық сілтемені басқару (LLC) және орташа қолжетімділік деңгейі (MAC), олар төменде талқыланады. Функциялары IEEE 802.2 стандартымен анықталған LLC іс жүзінде әртүрлі байланыс қызметтерін ұсынатын жоғары деңгейлі протоколдармен (мысалы, IP немесе IPX арқылы) өзара байланысты қамтамасыз етеді:

• Қосылымсыз және растауларды алмай қызмет көрсету.Деректер ағынын басқаруды немесе қателерді басқаруды қамтамасыз етпейтін және деректерді дұрыс жеткізуге кепілдік бермейтін қарапайым қызмет.
• Қосылу қызметі.Мәліметтерді тасымалдау басталғанға дейін қабылдау жүйесімен байланыс орнату және қателерді басқару және деректер ағынын басқару тетіктерін пайдалану арқылы деректерді дұрыс жеткізуге кепілдік беретін абсолютті сенімді қызмет.
• Растаулары бар байланыссыз қызмет.Кепілдендірілген жеткізуді қамтамасыз ету үшін растау хабарларын пайдаланатын, бірақ деректер жіберілмейінше қосылым орнатпайтын күрделілігі орташа қызмет.

Таратушы жүйеде деректер хаттамадан беріледі желілік деңгей, алдымен LLC ішкі қабатымен инкапсулирленген. Стандарт оларды Protocol Data Unit (PDU, протокол деректер бірлігі) деп атайды. PDU MAC ішкі қабатына жіберілгенде, ол қайтадан тақырыппен және кейінгі ақпаратпен жиектеледі, оны техникалық тұрғыдан осы сәттен бастап кадр деп атауға болады. Ethernet пакеті үшін бұл 802.3 кадрында Network Layer деректеріне қосымша үш байттық LLC тақырыбы бар екенін білдіреді. Осылайша, әрбір пакеттегі рұқсат етілген деректер ұзындығы 1500 байттан 1497 байтқа дейін қысқарады.

LLC тақырыбы үш өрістен тұрады:

Кейбір жағдайларда ЖШҚ фреймдер желілік коммуникацияларда аз рөл атқарады. Мысалы, басқа протоколдармен бірге TCP/IP пайдаланатын желіде LLC жалғыз функциясы 802.3 кадрларына кадр жіберілетін желілік деңгей протоколын көрсететін Ethertype сияқты SNAP тақырыбын қамтуға мүмкіндік беру болуы мүмкін. Бұл жағдайда барлық LLC PDU нөмірленбеген ақпарат пішімін пайдаланады. Дегенмен, басқа жоғары деңгейлі хаттамалар ЖШҚ-дан жетілдірілген қызметті талап етеді. Мысалы, NetBIOS сеанстары және бірнеше NetWare протоколдары қосылымға негізделген LLC қызметтерін кеңірек пайдаланады.

SNAP тақырыбы

Қабылдаушы жүйе желілік деңгей протоколдарының қайсысы кіріс деректерді қабылдау керектігін анықтауы керек. LLC PDU ішіндегі 802.3 пакеттері деп аталатын басқа протоколды пайдаланады қосалқыжеліҚол жеткізупротокол(SNAP, ішкі желіге кіру протоколы).

SNAP тақырыбының ұзындығы 5 байт және суретте көрсетілгендей 802.3 кадрының деректер өрісінде LLC тақырыбынан кейін бірден орналасады. Тақырып екі өрісті қамтиды.

Ұйымдастыру коды.Ұйым немесе өндіруші идентификаторы 802.3 тақырыбындағы жіберушінің MAC мекенжайының алғашқы 3 байты сияқты мәнді қабылдайтын 3 байт өріс болып табылады.

жергілікті код.Жергілікті код — функционалдық жағынан Ethernet II тақырыбындағы Ethertype өрісіне баламалы 2 байт өріс.

Консистенттіліктің ішкі қабаты

Жоғарыда айтылғандай, Fast Ethernet - дамып келе жатқан стандарт. AUI интерфейсіне арналған MAC Fast Ethernet жүйесінде қолданылатын MII интерфейсіне түрлендіру қажет, бұл ішкі қабат осы үшін арналған.

Media Access Control (MAC)

Fast Ethernet желісіндегі әрбір түйінде медиаға қол жеткізу контроллері болады (БАҚҚол жеткізуКонтроллер- MAC). MAC Fast Ethernet жүйесінде маңызды және үш мақсаты бар:

Үш MAC тапсырмасының ең маңыздысы бірінші болып табылады. Кез келген үшін желілік технология, жалпы ортаны пайдаланатын, түйіннің қашан жібере алатынын анықтайтын медиаға қатынау ережелері оның негізгі сипаттамасы болып табылады. Бұқаралық ақпарат құралдарына қол жеткізу ережелерін әзірлеуге бірнеше IEEE комитеттері қатысады. Жиі Ethernet комитеті деп аталатын 802.3 комитеті жергілікті желілерге арналған стандарттарды анықтайды. CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection – тасымалдаушы сезу және соқтығысты анықтау арқылы бірнеше рет кіру).

CSMS/CD – Ethernet және Fast Ethernet үшін медиаға кіру ережелері. Дәл осы салада екі технология толығымен сәйкес келеді.

Fast Ethernet жүйесіндегі барлық түйіндер бір ортаны ортақ пайдаланатындықтан, олар кезегі келгенде ғана жібере алады. Бұл кезек CSMA/CD ережелерімен анықталады.

CSMA/CD

MAC Fast Ethernet контроллері жіберу алдында тасымалдаушыны тыңдайды. Тасымалдаушы тек басқа түйін жіберген кезде ғана бар. PHY деңгейі тасымалдаушының болуын анықтайды және MAC үшін хабарлама жасайды. Тасымалдаушының болуы ортаның бос еместігін және тыңдау түйінінің (немесе түйіндердің) жіберушіге көнуі керек екенін көрсетеді.

Жіберілетін кадры бар MAC оны жібермес бұрын алдыңғы кадр аяқталғаннан кейін белгілі бір ең аз уақытты күтуі керек. Бұл уақыт деп аталады пакетаралық алшақтық(IPG, пакетаралық саңылау) және 0,96 микросекундқа созылады, яғни 10 Мбит/с жылдамдықпен қалыпты Ethernet пакетінің берілу уақытының оннан бір бөлігі (IPG – бит уақытында емес, әрқашан микросекундтармен анықталатын жалғыз уақыт аралығы. ) 2-сурет.

Сурет 2. Пакетаралық алшақтық

1-пакет аяқталғаннан кейін, барлық LAN түйіндері жіберу мүмкіндігінен бұрын IPG уақытын күту керек. Суреттегі 1 және 2, 2 және 3 пакеттер арасындағы уақыт аралығы. 2 - IPG уақыты. 3-пакеттің берілуі аяқталғаннан кейін ешбір түйінде өңделетін материал болмады, сондықтан 3 және 4-ші пакеттер арасындағы уақыт аралығы IPG-ге қарағанда ұзағырақ.

Желідегі барлық хосттар осы ережелерді сақтауы керек. Түйіннің жіберу үшін көптеген кадрлары болса да және түйін жалғыз жіберетін болса да, әрбір пакет қайта жіберілгеннен кейін ол кем дегенде IPG уақытын күтуі керек.

Бұл Fast Ethernet ортасына кіруге арналған CSMA ережелерінің бөлігі. Қысқаша айтқанда, көптеген түйіндер ортаға қол жеткізе алады және оның бос еместігін басқару үшін тасымалдаушыны пайдаланады.

Алғашқы тәжірибелік желілер дәл осы ережелерді қолданды және мұндай желілер өте жақсы жұмыс істеді. Дегенмен, тек CSMA пайдалану мәселеге әкелді. Көбінесе беру пакеті бар және IPG уақытын күткеннен кейін екі түйін бір уақытта жібере бастады, бұл екі жағынан да деректердің бұзылуына әкелді. Мұндай жағдай деп аталады соқтығыс(соқтығыс) немесе қақтығыс.

Бұл кедергіні жеңу үшін ерте хаттамалар өте қарапайым механизмді пайдаланды. Пакеттер екі санатқа бөлінді: командалар және реакциялар. Түйін арқылы жіберілген әрбір пәрмен жауапты талап етті. Егер команданы жібергеннен кейін біраз уақыт (тайм-аут кезеңі деп аталады) оған жауап алынбаса, онда бастапқы команда қайтадан берілді. Бұл жіберу түйіні қатені түзетпес бұрын бірнеше рет орын алуы мүмкін (күту уақыты шегі).

Бұл схема жақсы жұмыс істей алады, бірақ белгілі бір нүктеге дейін. Қақтығыстардың пайда болуы өткізу қабілеттілігінің күрт төмендеуіне әкелді (әдетте секундына байтпен өлшенеді), өйткені түйіндер тағайындалған жерге ешқашан жетпеген командаларға жауаптарды күту үшін жиі бос болды. Желінің кептелуі, түйіндер санының ұлғаюы қақтығыстар санының артуына және сәйкесінше желі өнімділігінің төмендеуіне тікелей байланысты.

Ерте желі дизайнерлері бұл мәселенің шешімін тез тапты: әрбір түйін соқтығысты анықтау арқылы жіберілген пакеттің жоғалғанын анықтауы керек (ешқашан келмейтін жауапты күтудің орнына). Бұл соқтығысу салдарынан жоғалған пакеттер күту уақыты біткенше дереу қайта жіберілу керек дегенді білдіреді. Егер хост пакеттің соңғы битін соқтығыспай жіберсе, онда пакет сәтті жіберілді.

Тасымалдаушыны сезу әдісі соқтығысты анықтау функциясымен жақсы үйлеседі. Соқтығыстар әлі де орын алуда, бірақ бұл желі жұмысына әсер етпейді, өйткені түйіндер олардан тез құтылады. DIX тобы Ethernet үшін CSMA/CD ортасына қатынау ережелерін әзірлей отырып, оларды қарапайым алгоритм түрінде жобалады - 3-сурет.

Сурет 3. CSMA/CD алгоритмі

Физикалық деңгей құрылғысы (PHY)

Fast Ethernet әртүрлі кабель түрлерін пайдалана алатындықтан, әрбір орта сигналды алдын ала түрлендіруді қажет етеді. Деректерді тиімді жіберу үшін де трансформация қажет: жіберілетін кодты кедергілерге, мүмкін болатын жоғалтуларға немесе оның жеке элементтерінің (баудтардың) бұрмалануына төзімді ету, жіберуші немесе қабылдаушы жағындағы тактілік генераторлардың тиімді синхрондалуын қамтамасыз ету.

Кодтау ішкі қабаты (PCS)

немесе алгоритмдері арқылы MAC деңгейінен/келетін деректерді кодтайды/декодтайды.

Физикалық тіркеменің ішкі қабаттары және физикалық ортаға тәуелділік (PMA және PMD)

PMA және PMD ішкі деңгейлері PSC ішкі қабаты мен MDI интерфейсі арасында байланысады, физикалық кодтау әдісіне сәйкес қалыптастыруды қамтамасыз етеді: немесе .

Автоматты келіссөздер ішкі қабаты (AUTONEG)

Автоматты келіссөздер ішкі қабаты екі байланыс портына ең тиімді жұмыс режимін автоматты түрде таңдауға мүмкіндік береді: толық дуплексті немесе жартылай дуплексті 10 немесе 100 Мбит/с. Физикалық қабат

Fast Ethernet стандарты 100 Мбит/с Ethernet сигнал тасымалдаушысының үш түрін анықтайды.

• 100Base-TX – екі бұралған жұп сым. Тасымалдау ANSI (American National Standards Institute – American National Standards Institute) әзірлеген бұралған физикалық ортада деректерді беру стандартына сәйкес жүзеге асырылады. Бұралған деректер кабелі экрандалған немесе экрандалмаған болуы мүмкін. 4V/5V деректерді кодтау алгоритмін және MLT-3 физикалық кодтау әдісін қолданады.
• 100Base-FX - талшықты-оптикалық кабельдің екі тізбегі. Тасымалдау сонымен қатар ANSI әзірлеген талшықты-оптикалық тасымалдағыштарда деректерді беру стандартына сәйкес жүзеге асырылады. 4V/5V деректерді кодтау алгоритмін және NRZI физикалық кодтау әдісін қолданады.

100Base-TX және 100Base-FX спецификациялары 100Base-X ретінде де белгілі

• 100Base-T4 — IEEE 802.3u комитеті әзірлеген арнайы спецификация. Осы спецификацияға сәйкес деректерді беру телефон кабелінің төрт бұралған жұптары арқылы жүзеге асырылады, ол 3-категориялы UTP кабелі деп аталады.Ол 8V/6T деректерді кодтау алгоритмін және NRZI физикалық кодтау әдісін қолданады.

Сонымен қатар, Fast Ethernet стандарты Token Ring желілерінде дәстүрлі түрде қолданылатын стандартты кабель болып табылатын 1 санатты экрандалған бұралған жұп кабельді пайдалану бойынша ұсыныстарды қамтиды. Қолдау ұйымы және Fast Ethernet желісінде STP кабелін пайдалану бойынша нұсқаулықтар STP кабелі бар тұтынушылар үшін Fast Ethernet жолын қамтамасыз етеді.

Fast Ethernet спецификациясы сонымен қатар хост портын 10 немесе 100 Мбит/с деректер жылдамдығына автоматты түрде реттеуге мүмкіндік беретін автоматты келіссөз механизмін қамтиды. Бұл механизм концентратордың немесе коммутатордың портымен бірқатар пакеттердің алмасуына негізделген.

Орташа 100Base-TX

100Base-TX тасымалдау ортасы екі бұралған жұпты пайдаланады, олардың бір жұбы деректерді беру үшін, екіншісі оларды қабылдау үшін қолданылады. ANSI TP - PMD спецификациясында экрандалған және экрандалмаған бұралған жұп кабельдер үшін сипаттамалар бар болғандықтан, 100Base-TX спецификациясы экрандалмаған және экрандалған бұралған жұптардың 1 және 7 түрлеріне қолдауды қамтиды.

MDI (Орташа тәуелді интерфейс) қосқышы

Медиа тәуелді 100Base-TX сілтеме интерфейсі екі түрдің бірі болуы мүмкін. Экрандалмаған бұралған жұп кабель үшін MDI қосқышы сегіз істікшелі RJ 45 санаты 5 қосқышы болуы керек. Дәл осындай қосқыш 10Base-T жүйесінде пайдаланылады, ол бар 5 санаттағы кабельдермен кері үйлесімділікті қамтамасыз етеді. Экрандалған бұралған жұп кабельдер үшін MDI қосқышы экрандалған DB9 қосқышы болып табылатын IBM 1 типті STP қосқышын пайдалану керек. Бұл қосқыш әдетте Token Ring желілерінде қолданылады.

5(e) санаты UTP кабелі

UTP 100Base-TX медиа интерфейсі екі жұп сымды пайдаланады. Айқас сөйлесуді және сигналдың ықтимал бұрмалануын азайту үшін қалған төрт сымды сигналдарды тасымалдау үшін пайдаланбау керек. Әрбір жұп үшін жіберу және қабылдау сигналдары поляризацияланған, бір сым оң (+) сигналды, ал екінші сым теріс (-) сигналды тасымалдайды. Кабельдік сымдардың түсті таңбалауы және 100Base-TX желісіне арналған қосқыштың түйреуіш нөмірлері Кестеде берілген. 1. 100Base-TX PHY қабаты ANSI TP-PMD стандарты қабылданғаннан кейін әзірленгенімен, RJ 45 қосқышының түйреуіш нөмірлері 10Base-T стандартында бұрыннан қолданылған сым схемасына сәйкестендіру үшін өзгертілді. ANSI TP-PMD стандартында 7 және 9 түйреуіштер деректерді қабылдау үшін, ал 100Base-TX және 10Base-T стандарттарында 3 және 6 түйреуіштер деректерді қабылдау үшін пайдаланылады.Бұл сым 100Base-TX адаптерлерін пайдалануға мүмкіндік береді. орнына 10 Негізгі адаптер - T және оларды қайта сымсыз 5 санаттағы кабельдерге қосу. RJ 45 коннекторында пайдаланылатын сым жұптары 1, 2 және 3, 6 түйреуіштерге қосылған. Сымдарды дұрыс қосу үшін олардың түс таңбасын басшылыққа алу керек.

Кесте 1. Қосқыш істікшесін тағайындауMDIкабельUTP100Base-TX

Түйіндер бір-бірімен фреймдер алмасу арқылы байланысады. Fast Ethernet жүйесінде фрейм желі арқылы алмасудың негізгі бірлігі болып табылады – түйіндер арасында берілетін кез келген ақпарат бір немесе бірнеше фреймдердің деректер өрісіне орналастырылады. Фреймдерді бір түйіннен екіншісіне қайта жіберу желідегі барлық түйіндерді бірегей анықтау тәсілі болған жағдайда ғана мүмкін болады. Сондықтан жергілікті желідегі әрбір түйіннің адресі болады, оны оның MAC мекенжайы деп атайды. Бұл мекенжай бірегей: жергілікті желідегі екі хост бірдей MAC мекенжайына ие бола алмайды. Сонымен қатар, LAN технологияларының ешқайсысында (ARCNet-тен басқа) әлемдегі екі түйінде бірдей MAC мекенжайы болуы мүмкін емес. Кез келген кадр ақпараттың кем дегенде үш негізгі бөлігін қамтиды: алушының мекенжайы, жіберушінің мекенжайы және деректер. Кейбір фреймдерде басқа өрістер бар, бірақ тізімде тек үшеуі ғана міндетті болып табылады. 4-суретте Fast Ethernet жақтау құрылымы көрсетілген.

Сурет 4. Рама құрылымыЖылдамethernet

• алушының мекен-жайы- мәліметтерді қабылдайтын түйіннің адресі көрсетіледі;
• жіберушінің мекенжайы- мәліметтерді жіберген түйіннің адресі көрсетіледі;
• ұзындығы/түрі(L/T - Length/Type) - жіберілетін деректер түрі туралы ақпаратты қамтиды;
• тексеру сомасыжақтау(PCS - Frame Check Sequence) - қабылдау түйіні қабылдаған кадрдың дұрыстығын тексеруге арналған.

Минималды кадр өлшемі - 64 октет немесе 512 бит (терминдер октетЖәне байт -синонимдер). Максималды кадр өлшемі 1518 октет немесе 12144 бит.

Фреймді адрестеу

Fast Ethernet желісіндегі әрбір түйіннің MAC мекенжайы немесе түйін мекенжайы деп аталатын бірегей нөмірі болады. Бұл сан 48 биттен (6 байт) тұрады, құрылғыны жасау кезінде желілік интерфейске тағайындалады және инициализация процесінде бағдарламаланады. Сондықтан, желі әкімшісі тағайындаған 8 биттік мекенжайларды пайдаланатын ARCNet-тен басқа барлық жергілікті желілердің желілік интерфейстерінде жердегі барлық басқа MAC мекенжайларынан ерекшеленетін кірістірілген бірегей MAC мекенжайы бар және өндіруші IEEE келісімі бойынша.

Желілік интерфейстерді басқаруды жеңілдету үшін IEEE 5-суретте көрсетілгендей 48 разрядты мекенжай өрісін төрт бөлікке бөлуді ұсынды. Мекенжайдың алғашқы екі биті (0 және 1 биттері) мекенжай түрінің жалаушалары болып табылады. Жалаушалардың мәні мекенжай бөлігінің (2 - 47 биттері) қалай түсіндірілетінін анықтайды.

Сурет 5. MAC мекенжай пішімі

I/G бит деп аталады жеке/топтық мекенжай жалаушасыжәне мекенжайдың не екенін (жеке немесе топтық) көрсетеді. Жеке мекенжай желідегі тек бір интерфейске (немесе түйінге) тағайындалады. I/G биті 0-ге орнатылған мекенжайлар MAC мекенжайларынемесе түйін мекенжайы.Егер енгізу/шығару биті 1-ге орнатылса, онда адрес топтастырылады және әдетте шақырылады көп тарату мекенжайы(көп тарату мекенжайы) немесе функционалды адрес(функционалдық мекенжай). Көп тарату мекенжайын бір немесе бірнеше LAN желі интерфейстеріне тағайындауға болады. Мультикаст мекенжайына жіберілген кадрлар оған иелік ететін барлық LAN желі интерфейстері арқылы қабылданады немесе көшіріледі. Көп тарату мекенжайлары кадрды жергілікті желідегі хосттар жиынына жіберуге мүмкіндік береді. Енгізу/шығару биті 1-ге орнатылса, 46-0 биттері кәдімгі мекенжайдың U/L, OUI және OUA өрістері ретінде емес, көп тарату мекенжайы ретінде қарастырылады. U/L бит деп аталады әмбебап/жергілікті басқару жалауыжәне желі интерфейсінің мекенжайы қалай тағайындалғанын анықтайды. Енгізу/шығару және U/L биттерінің екеуі де 0-ге орнатылса, мекенжай бұрын сипатталған бірегей 48-биттік идентификатор болып табылады.

OUI (ұйымдық бірегей идентификатор) ұйымдық бірегей идентификатор). IEEE әрбір желілік адаптер мен интерфейс өндірушісіне бір немесе бірнеше OUI тағайындайды. Әрбір өндіруші OUA дұрыс тағайындалуына жауапты (ұйымдық бірегей мекенжай - ұйымдық бірегей мекенжай)ол жасаған кез келген құрылғыда болуы керек.

U/L биті орнатылған кезде мекенжай жергілікті түрде басқарылады. Бұл желі интерфейсінің өндірушісімен орнатылмағанын білдіреді. Кез келген ұйым U/L битін 1-ге және 2-ден 47-ге дейінгі биттерді кейбір таңдалған мәнге орнату арқылы өзінің желілік интерфейсінің MAC мекенжайын жасай алады. желілік интерфейс, кадрды алған соң, ең алдымен алушының мекенжайын декодтайды. Мекенжайда енгізу/шығару биті орнатылған кезде, MAC деңгейі мақсатты мекенжай хост ұстайтын тізімде болса ғана кадрды қабылдайды. Бұл әдіс бір түйінге кадрды көптеген түйіндерге жіберуге мүмкіндік береді.

деп аталатын арнайы мультикаст адресі бар хабар тарату мекенжайы. 48-биттік IEEE тарату мекенжайында барлық биттер 1-ге орнатылады. Егер кадр тағайындалған тарату мекенжайымен жіберілсе, онда желідегі барлық түйіндер оны қабылдайды және өңдейді.

Өріс ұзындығы/түрі

L/T (Ұзындық/Түрі) өрісі екі түрлі мақсатта пайдаланылады:

• бос орындар бар кез келген толтыруды қоспағанда, кадрдың деректер өрісінің ұзындығын анықтау;
• деректер өрісіндегі деректер түрін көрсету үшін.

L/T өрісінің 0 мен 1500 арасындағы мәні кадр деректер өрісінің ұзындығы болып табылады; жоғары мән протокол түрін көрсетеді.

Тұтастай алғанда, L/T өрісі Ethernet IEEE стандарттауының тарихи мұрасы болып табылады, ол 1983 жылға дейін шығарылған жабдықпен өзара әрекеттесу проблемаларын тудырды. Қазір Ethernet және Fast Ethernet ешқашан L/T өрістерін пайдаланбайды. Көрсетілген өріс тек кадрларды өңдейтін бағдарламалық құралмен (яғни хаттамалармен) үйлестіру үшін қызмет етеді. Бірақ L/T өрісінің жалғыз шын мәнінде стандартты қолданылуы оны ұзындық өрісі ретінде пайдалану болып табылады - 802.3 спецификациясы оны деректер түрі өрісі ретінде пайдалану мүмкіндігін айтпайды. Стандартта: "4.4.2-тармақта анықталғаннан асатын ұзындық өрісі бар кадрларды еленбеуге, алып тастауға немесе жеке пайдалануға болады. Бұл кадрларды пайдалану осы стандарттың қолданылу аясынан тыс" делінген.

Айтылғандарды қорытындылай келе, L/T өрісі негізгі механизм екенін атап өтеміз жақтау түрі. L/T өрісінің мәні ұзындықты көрсететін Fast Ethernet және Ethernet кадрлары (L/T мәні 802.3, деректер түрі бірдей өрістің мәнімен орнатылатын кадрлар (L/T мәні > 1500) кадрлар деп аталады. ethernet- IIнемесе DIX.

Деректер өрісі

Деректер өрісіндебір түйін екіншісіне жіберетін ақпаратты қамтиды. Өте нақты ақпаратты сақтайтын басқа өрістерден айырмашылығы, деректер өрісі оның көлемі кемінде 46 және 1500 байттан аспайтын болса, кез келген дерлік ақпаратты қамтуы мүмкін. Деректер өрісінің мазмұны қалай пішімделеді және түсіндіріледі протоколдар арқылы анықталады.

Ұзындығы 46 байттан аз деректерді жіберу қажет болса, LLC деңгейі белгісіз мәнге ие байттарды қосады. мардымсыз деректер(толық деректер). Нәтижесінде өріс ұзындығы 46 байтқа айналады.

Егер кадр 802.3 типті болса, онда L/T өрісі жарамды деректердің көлемін көрсетеді. Мысалы, егер 12 байт хабарлама жіберілсе, L/T өрісі 12 мәнін сақтайды, ал деректер өрісінде 34 қосымша елеусіз байт бар. Маңызды емес байттарды қосу Fast Ethernet LLC деңгейін бастайды және әдетте аппараттық құралда жүзеге асырылады.

MAC деңгейі L/T өрісінің мазмұнын көрсетпейтінін білдіреді - бұл жасайды бағдарламалық қамтамасыз ету. Бұл өріс әрқашан дерлік желілік интерфейс драйверімен орнатылады.

Жақтаудың бақылау сомасы

Жақтаудың бақылау сомасы (PCS - Frame Check Sequence) қабылданған кадрлардың зақымдалмағанына көз жеткізуге мүмкіндік береді. MAC деңгейінде берілетін кадрды қалыптастыру кезінде арнайы математикалық формула қолданылады CRC(Циклдық артықшылықты тексеру – циклдік резервтік код), 32-биттік мәнді есептеуге арналған. Алынған мән кадрдың FCS өрісіне орналастырылады. Фреймнің барлық байттарының мәндері CRC есептейтін MAC деңгейі элементінің кірісіне беріледі. FCS өрісі Fast Ethernet жүйесіндегі қателерді анықтау және түзетудің негізгі және ең маңызды механизмі болып табылады. Тағайындалған мекенжайдың бірінші байтынан басталып, деректер өрісінің соңғы байтымен аяқталады.

DSAP және SSAP өріс мәндері

DSAP/SSAP мәндері			Сипаттама
			Indiv LLC Sublayer Mgt
			Group LLC Sublayer Mgt
			SNA жолын басқару
			Сақталған (DODIP)
			ISO CLNS IS 8473
			8B6T кодтау алгоритмі сегіз разрядты деректер сегіздігін (8B) алты биттік үштік таңбаға (6T) түрлендіреді. 6T код топтары кабельдің үш бұралған жұптары арқылы параллельді жіберуге арналған, сондықтан әрбір бұралған жұп үшін деректерді берудің тиімді жылдамдығы 100 Мбит/с-тың үштен бірін құрайды, яғни 33,33 Мбит/с. Әрбір бұралған жұптағы үштік таңба жылдамдығы 33,3 Мбит/с 6/8 құрайды, бұл 25 МГц тактілік жиілігіне сәйкес келеді. Дәл осы жиілікте MP интерфейсінің таймері жұмыс істейді. Екі деңгейі бар екілік сигналдардан айырмашылығы, әрбір жұп арқылы берілетін үштік сигналдар үш деңгейлі болуы мүмкін. Таңбаларды кодтау кестесі Жол коды Таңба MLT-3 Multi Level Transmission - 3 (көп деңгейлі беріліс) - NRZ кодына біршама ұқсас, бірақ соңғысынан айырмашылығы оның үш сигнал деңгейі бар. Біреуі бір сигнал деңгейінен екіншісіне өтуге сәйкес келеді, ал сигнал деңгейінің өзгеруі алдыңғы өтуді ескере отырып, дәйекті түрде жүреді. «Нөлді» беру кезінде сигнал өзгермейді. NRZ сияқты бұл кодты алдын ала кодтау қажет. Құрастырушы: Лаем Куинн, Ричард Рассел «Жылдам Ethernet»; К.Заклер «Компьютерлік желілер»; В.Г. және Н.А. Олифер «Компьютерлік желілер»;

Fast Ethernet - 1995 жылы 26 қазанда ресми түрде қабылданған IEEE 802.3 u спецификациясы мыс және талшықты-оптикалық кабельді 100 Мбит/с жылдамдықпен жұмыс істейтін желілерге арналған байланыс деңгейінің протокол стандартын анықтайды. Жаңа спецификация IEEE 802.3 Ethernet стандартының мұрагері болып табылады, ол бірдей кадр пішімін, CSMA/CD медиаға қол жеткізу механизмін және жұлдыз топологиясын пайдаланады. Эволюция физикалық қабат нысандарының конфигурациясының бірнеше элементтеріне әсер етті, бұл өткізу қабілеттілігін арттырды, оның ішінде пайдаланылатын кабель түрлері, сегменттердің ұзындығы және хабтар саны.

Физикалық қабат

Fast Ethernet стандарты 100 Мбит/с Ethernet сигнал тасымалдаушысының үш түрін анықтайды.

· 100Base-TX – екі бұралған жұп сымдар. Тасымалдау ANSI (American National Standards Institute – American National Standards Institute) әзірлеген бұралған физикалық ортада деректерді беру стандартына сәйкес жүзеге асырылады. Бұралған деректер кабелі экрандалған немесе экрандалмаған болуы мүмкін. 4V/5V деректерді кодтау алгоритмін және MLT-3 физикалық кодтау әдісін қолданады.

· 100Base-FX – екі ядролы, талшықты-оптикалық кабель. Тасымалдау сонымен қатар ANSI әзірлеген талшықты-оптикалық тасымалдағыштарда деректерді беру стандартына сәйкес жүзеге асырылады. 4V/5V деректерді кодтау алгоритмін және NRZI физикалық кодтау әдісін қолданады.

· 100Base-T4 — IEEE 802.3u комитеті әзірлеген арнайы спецификация. Осы спецификацияға сәйкес деректерді беру телефон кабелінің төрт бұралған жұптары арқылы жүзеге асырылады, ол 3-категориялы UTP кабелі деп аталады.Ол 8V/6T деректерді кодтау алгоритмін және NRZI физикалық кодтау әдісін қолданады.

Көп режимді кабель

Талшықта оптикалық кабельБұл типте өзек диаметрі 50 немесе 62,5 микрометр болатын талшық және қалыңдығы 125 микрометр сыртқы қаптама қолданылады. Мұндай кабель 50/125 (62,5/125) микрометрлік талшықтары бар көп режимді оптикалық кабель деп аталады. Жарық сигналын мультимодты кабель арқылы беру үшін толқын ұзындығы 850 (820) нанометрлік жарықдиодты қабылдағыш қолданылады. Егер мультимодалы кабель толық дуплексті режимде жұмыс істейтін қосқыштардың екі портын қосса, оның ұзындығы 2000 метрге дейін болуы мүмкін.

Бір режимді кабель

Бір режимді талшықты-оптикалық кабельдің өзек диаметрі мультимодты талшыққа қарағанда кішірек диаметрі 10 микрометр және бір режимді кабель арқылы тарату үшін лазерлік қабылдағыш пайдаланылады, ол бірге ұзақ қашықтыққа тиімді таратуды қамтамасыз етеді. Өтілетін жарық сигналының толқын ұзындығы ядроның диаметріне жақын, ол 1300 нанометр. Бұл сан нөлдік дисперсия толқын ұзындығы ретінде белгілі. Бір режимді кабельде дисперсия және сигналдың жоғалуы өте аз, бұл мультимодалы талшықты пайдалану жағдайына қарағанда ұзақ қашықтыққа жарық сигналдарын беруге мүмкіндік береді.

38. Gigabit Ethernet технологиясы, жалпы сипаттамасы, физикалық ортаның спецификациясы, негізгі ұғымдар.
3.7.1. Жалпы сипаттамасыстандартты

Fast Ethernet өнімдері нарықта пайда болғаннан кейін, желілік интеграторлар мен әкімшілер корпоративтік желілерді құру кезінде белгілі бір шектеулерді сезінді. Көптеген жағдайларда 100 Мбит/с арқылы қосылған серверлер шамадан тыс жүктелген желілік магистральдарды байланыстырады, олар да 100 Мбит/с жылдамдықта жұмыс істейді - FDDI және Fast Ethernet магистральдары. Жылдамдық иерархиясында келесі деңгей қажет болды. 1995 жылы тек банкомат коммутаторлары ғана жылдамдықтың жоғары деңгейін қамтамасыз ете алды және сол кезде бұл технологияны жергілікті желілерге көшірудің ыңғайлы құралдары болмаған кезде (бірақ LAN эмуляциясы - LANE спецификациясы 1995 жылдың басында қабылданғанымен, оны практикалық енгізу алда болды. ) оларды енгізу үшін жергілікті желіге ешкімнің дерлік батылы жетпеді. Сонымен қатар, банкомат технологиясы өте қымбат болды.

Сондықтан, IEEE жасаған келесі қадам қисынды болып көрінді - 1995 жылдың маусымында Fast Ethernet стандартын түпкілікті қабылдағаннан кейін 5 ай өткен соң, IEEE жоғары жылдамдықты зерттеу тобына одан да жоғары Ethernet стандартын әзірлеу мүмкіндігін қарастыру тапсырылды. бит жылдамдығы.

1996 жылдың жазында 802.3z тобы Ethernet желісіне мүмкіндігінше жақын, бірақ бит жылдамдығы 1000 Мбит/с болатын хаттаманы әзірлеу туралы жарияланды. Fast Ethernet сияқты, хабарды Ethernet жақтаушылары үлкен ынтамен қабылдады.

Ынтаның негізгі себебі желілік магистральдардың Gigabit Ethernet-ке біркелкі ауысу перспективасы болды, бұл желі иерархиясының төменгі деңгейлерінде орналасқан шамадан тыс жүктелген Ethernet сегменттерінің Fast Ethernet-ке қалай ауыстырылғанына ұқсас. Сонымен қатар, аумақтық желілерде де (SDH технологиясы) да, жергілікті желілерде де деректерді гигабиттік жылдамдықпен жіберу тәжірибесі бұрыннан бар - Fiber Channel технологиясы, ол негізінен жоғары жылдамдықты перифериялық құрылғыларды үлкен компьютерлерге қосу үшін қолданылады және деректерді талшық арқылы береді. жақын гигабиттен 8В/10В резервтік код арқылы оптикалық кабель.

Стандарттың бірінші нұсқасы 1997 жылдың қаңтарында қаралды, ал соңғы 802.3z стандарты 1998 жылы 29 маусымда IEEE 802.3 комитетінің отырысында қабылданды. Gigabit Ethernet желісін 5-санаттағы бұралған жұп арқылы енгізу бойынша жұмыс 802.3ab арнайы комитетіне берілді, ол осы стандарт жобасының бірнеше нұсқасын қарастырды және 1998 жылдың шілдесінен бастап жоба айтарлықтай тұрақты болды. 802.3ab стандартын түпкілікті қабылдау 1999 жылдың қыркүйегінде күтілуде.

Стандарттың қабылдануын күтпестен, кейбір компаниялар 1997 жылдың жазында талшықты-оптикалық кабельде бірінші Gigabit Ethernet жабдығын шығарды.

Gigabit Ethernet стандартын әзірлеушілердің негізгі идеясы - бит жылдамдығы 1000 Мбит/с жету кезінде классикалық Ethernet технологиясының идеяларын барынша сақтау.

Жаңа технологияны әзірлеу кезінде желілік технологияларды дамытудың жалпы бағытында жүретін кейбір техникалық жаңалықтарды күту заңды болғандықтан, Gigabit Ethernet, сондай-ақ оның баяу аналогтары хаттама деңгейінде екенін атап өткен жөн. болмайдықолдау:

• қызмет көрсету сапасы;
• артық сілтемелер;
• түйіндер мен жабдықтың жұмыс қабілеттілігін тексеру (соңғы жағдайда, Ethernet 10Base-T және 10Base-F және Fast Ethernet үшін жасалғандай, порттан портқа байланысты тестілеуді қоспағанда).

Барлық аталған үш қасиет қазіргі заманғы желілерде, әсіресе жақын болашақтағы желілерде өте перспективалы және пайдалы болып саналады. Неліктен Gigabit Ethernet авторлары олардан бас тартады?

Gigabit Ethernet технологиясын жасаушылардың негізгі идеясы - желілік желінің жоғары жылдамдығы және коммутаторлардағы пакеттерге басымдықтарды тағайындау мүмкіндігі желі сапасын қамтамасыз ету үшін жеткілікті болатын көптеген желілер бар және болады. барлық желілік клиенттер үшін көлік қызметі. Магистраль айтарлықтай бос емес және қызмет көрсету сапасына қойылатын талаптар өте қатаң болған сирек жағдайларда ғана, шын мәнінде өзінің жоғары техникалық күрделілігіне байланысты барлық негізгі қызмет түрлеріне қызмет көрсету сапасына кепілдік беретін банкомат технологиясын пайдалану қажет. трафик.

39. Желілік технологияларда қолданылатын құрылымдық кабельдік жүйе.
Құрылымдық кабельдік жүйе (SCS) – коммутациялық элементтердің жиынтығы (кабельдер, қосқыштар, қосқыштар, көлденең панельдер және шкафтар), сондай-ақ компьютерлік желілерде тұрақты, оңай кеңейтілетін байланыс құрылымдарын құруға мүмкіндік беретін оларды бірлесіп пайдалану әдістемесі. .

Құрылымдық кабельдік жүйе «конструктордың» бір түрі болып табылады, оның көмегімен желі дизайнері стандартты қосқыштармен қосылған және стандартты кросс панельдер қосылған стандартты кабельдерден өзіне қажетті конфигурацияны құрастырады. Қажет болса, қосылым конфигурациясын оңай өзгертуге болады - компьютерді, сегментті, қосқышты қосыңыз, қажет емес жабдықты алып тастаңыз, сонымен қатар компьютерлер мен хабтар арасындағы қосылымдарды өзгертіңіз.

Құрылымдық кабельдік жүйені құру кезінде кәсіпорындағы әрбір жұмыс орны телефон мен компьютерді қосуға арналған розеткалармен жабдықталуы керек, тіпті егер осы сәтбұл талап етілмейді. Яғни, жақсы құрылымдық кабель жүйесі артық салынған. Бұл болашақта ақшаны үнемдеуге мүмкіндік береді, өйткені жаңа құрылғыларды қосуға өзгертулер төселген кабельдерді қайта қосу арқылы жасалуы мүмкін.

Типтік иерархиялық құрылымҚұрылымдық кабель жүйесі мыналарды қамтиды:

• көлденең ішкі жүйелер (еден ішінде);
• тік ішкі жүйелер (ғимарат ішінде);
• кампустың ішкі жүйесі (бірнеше ғимараты бар бір аумақта).

Көлденең ішкі жүйееденнің көлденең шкафын пайдаланушы розеткаларына қосады. Бұл түрдегі ішкі жүйелер ғимараттың қабаттарына сәйкес келеді. Тік ішкі жүйеәр қабаттың көлденең шкафтарын ғимараттың орталық диспетчерлік пунктімен байланыстырады. Иерархиядағы келесі қадам кампус ішкі жүйесі,ол бірнеше ғимаратты бүкіл кампустың негізгі жабдықтарымен байланыстырады. Кабельдік жүйенің бұл бөлігі әдетте магистраль деп аталады.

Хаотикалық кабельдің орнына құрылымдық кабель жүйесін пайдалану бизнеске көптеген артықшылықтар береді.

· Жан-жақтылық.Жақсы ойластырылған ұйымы бар құрылымдық кабельдік жүйе жергілікті жерде компьютерлік деректерді берудің біртұтас ортасы бола алады. компьютерлік желі, жергілікті телефон желісін ұйымдастыру, бейне ақпаратты жіберу және тіпті өрт қауіпсіздігі сенсорларынан немесе қауіпсіздік жүйелерінен сигналдарды жіберу. Бұл кәсіпорынның шаруашылық қызметтері мен тіршілікті қамтамасыз ету жүйелерін басқару, бақылау және басқарудың көптеген процестерін автоматтандыруға мүмкіндік береді.

· Ұзартылған қызмет мерзімі.Жақсы құрылымдалған кабельдік жүйенің ескіру мерзімі 10-15 жыл болуы мүмкін.

· Жаңа пайдаланушыларды қосу және олардың орындарын өзгерту құнын азайтыңыз.Кабельдік жүйенің құны айтарлықтай және негізінен кабельдің құнымен емес, оны төсеу құнымен анықталатыны белгілі. Сондықтан кабельдің ұзындығын ұлғайта отырып, бірнеше рет төсеуді жүргізгеннен гөрі, ұзындығы бойынша үлкен маржа болуы мүмкін кабельді төсеу бойынша бір реттік жұмысты орындау тиімдірек. Бұл тәсілмен пайдаланушыны қосу немесе жылжыту бойынша барлық жұмыс компьютерді бар розеткаға қосуға байланысты.

· Желіні оңай кеңейту мүмкіндігі.Құрылымдық кабель жүйесі модульдік, сондықтан кеңейту оңай. Мысалы, бар ішкі желілерге әсер етпестен жаңа ішкі желіні магистральдық жүйеге қосуға болады. Жалғыз ішкі желі кабелінің түрін желінің қалған бөлігіне тәуелсіз ауыстыруға болады. Құрылымдық кабельдік жүйе желіні басқарылатын логикалық сегменттерге бөлудің негізі болып табылады, өйткені оның өзі физикалық сегменттерге бөлінген.

· Неғұрлым тиімді қызмет көрсету.Құрылымдық кабель жүйесі техникалық қызмет көрсетуді және ақауларды жоюды автобустың кабельдік жүйесіне қарағанда жеңілдетеді. Кабельдік жүйенің шиналық ұйымында құрылғылардың немесе қосылатын элементтердің біреуінің істен шығуы бүкіл желінің локализациясы қиын істен шығуына әкеледі. Құрылымдық кабельдік жүйелерде бір сегменттің істен шығуы басқаларына әсер етпейді, өйткені сегменттер концентраторлар арқылы өзара байланысты. Хабтар ақаулы бөлімді диагностикалайды және локализациялайды.

· Сенімділік.Құрылымдық кабельдік жүйе сенімділікті арттырды, өйткені мұндай жүйені өндіруші оның жеке компоненттерінің сапасына ғана емес, сонымен қатар олардың үйлесімділігіне кепілдік береді.

40. Хабтар және желілік адаптерлер, принциптері, қолданылуы, негізгі түсініктері.
Хабтар желілік адаптерлермен, сондай-ақ кабельдік жүйемен бірге жергілікті желіні құруға болатын ең аз жабдықты білдіреді. Мұндай желі ортақ ортақ орта болады

Желілік адаптер (Network Interface Card, NIC)өз драйверімен бірге желінің соңғы түйінінде ашық жүйелер моделінің екінші, арналық деңгейін – компьютерді жүзеге асырады. Дәлірек айтқанда, желілік операциялық жүйеде адаптер/драйвер жұбы физикалық және MAC деңгейлерінің функцияларын ғана орындайды, ал LLC деңгейі әдетте модуль арқылы жүзеге асырылады. операциялық жүйе, барлық драйверлер мен желілік адаптерлер үшін бірдей. Іс жүзінде IEEE 802 протоколының стек моделіне сәйкес осылай болуы керек.Мысалы, Windows NT жүйесінде LLC деңгейі драйвердің қай технология технологиясына қарамастан барлық желілік адаптер драйверлеріне ортақ NDIS модулінде жүзеге асырылады. қолдайды.

Желілік адаптер драйвермен бірге екі операцияны орындайды: кадрды беру және қабылдау.

Клиенттік компьютерлерге арналған адаптерлерде жұмыстың көп бөлігі драйверге жүктеледі, осылайша адаптер қарапайым және арзанырақ болады. Бұл тәсілдің кемшілігі компьютердің орталық процессорының кадрларды жіберу бойынша әдеттегі жұмысымен жүктелуінің жоғары дәрежесі болып табылады. жедел жадыкомпьютерді желіге. Орталық процессор пайдаланушы қолданбасының тапсырмаларын орындаудың орнына бұл жұмысты орындауға мәжбүр.

Желілік адаптерді компьютерге орнатпас бұрын конфигурациялау керек. Адаптерді конфигурациялау кезінде әдетте адаптер пайдаланатын IRQ нөмірін, DMA арнасының нөмірін (адаптер DMA режимін қолдайтын болса) және енгізу/шығару порттарының негізгі мекенжайын көрсетесіз.

Іс жүзінде барлығында заманауи технологияларжергілікті желілерде бірнеше бірдей атаулары бар құрылғы анықталған - концентратор(концентратор), концентратор (концентратор), қайталағыш (қайталағыш). Бұл құрылғыны қолдану саласына байланысты оның функциялары мен дизайнының құрамы айтарлықтай өзгереді. Тек негізгі функция өзгеріссіз қалады - бұл кадрдың қайталануыне барлық порттарда (Ethernet стандартында анықталғандай) немесе тиісті стандартпен анықталған алгоритмге сәйкес кейбір порттарда ғана.

Концентраторда әдетте кабельдің жеке физикалық сегменттерін пайдалана отырып, желінің соңғы түйіндері – компьютерлер қосылған бірнеше порттар болады. Концентратор жеке физикалық желі сегменттерін бір ортақ ортаға біріктіреді, оған қол жеткізу қарастырылатын жергілікті желі протоколдарының біріне - Ethernet, Token Ring және т.б. сәйкес жүзеге асырылады. Ортақ ортаға қол жеткізу логикасы айтарлықтай тәуелді болғандықтан технология, әрбір тип үшін технологиялар олардың хабтары – Ethernet арқылы шығарылады; жетон сақинасы; FDDI және 100VG-AnyLAN. Белгілі бір протокол үшін кейде оның функцияларын дәлірек көрсететін немесе дәстүрге байланысты пайдаланылатын осы құрылғының өзіндік, жоғары мамандандырылған атауы пайдаланылады, мысалы, MSAU атауы Token Ring концентраторларына тән.

Әрбір хаб өзі қолдайтын технологияның сәйкес протоколында анықталған кейбір негізгі функцияларды орындайды. Бұл мүмкіндік технология стандартында біршама егжей-тегжейлі анықталғанымен, оны жүзеге асыру кезінде әртүрлі өндірушілердің хабтары порттардың саны, бірнеше кабель түрлерін қолдау және т.б. сияқты мәліметтерде ерекшеленуі мүмкін.

Негізгі функциядан басқа хаб стандартта мүлде анықталмаған немесе міндетті емес бірқатар қосымша функцияларды орындай алады. Мысалы, Token Ring хабы дұрыс жұмыс істемейтін порттарды өшіру және сақтық көшірме сақинасына ауысу функциясын орындай алады, бірақ мұндай мүмкіндіктер стандартта сипатталмаған. Хаб желіні басқаруды және басқаруды жеңілдететін қосымша функцияларды орындауға ыңғайлы құрылғы болып шықты.

41. Көпірлер мен ажыратқыштарды қолдану, принциптері, ерекшеліктері, мысалдары, шектеулері
Көпірлер мен қосқыштармен құрылымдау

желіні құрылғылардың екі түрі - көпірлер (көпір) және/немесе коммутаторлар (қосқыш, коммутациялық хаб) арқылы логикалық сегменттерге бөлуге болады.

Көпір мен қосқыш - бұл функционалды егіздер. Бұл құрылғылардың екеуі бірдей алгоритмдерге негізделген кадрларды алға жылжытады. Көпірлер мен қосқыштар алгоритмдердің екі түрін пайдаланады: алгоритм мөлдір көпір (мөлдір көпір), IEEE 802.1D стандартында немесе алгоритмде сипатталған көзді бағыттау көпірі Token Ring желілеріне арналған IBM компаниясынан. Бұл стандарттар бірінші коммутатордан көп бұрын әзірленген, сондықтан олар «көпір» терминін пайдаланады. Ethernet технологиясына арналған бірінші өнеркәсіптік коммутатор моделі дүниеге келген кезде, ол жергілікті және көпірлер арқылы он жыл бойы әзірленген IEEE 802.ID кадрды жетілдіру алгоритмін орындады. жаһандық желілер

Коммутатор мен көпірдің негізгі айырмашылығы - көпір кадрларды дәйекті түрде өңдейді, ал коммутатор кадрларды параллель өңдейді. Бұл жағдай желі аздаған сегменттерге бөлінген, ал сегментаралық трафик аз болған кезде көпірлер пайда болғанымен байланысты (ол 80/20% ережесіне бағынды).

Бүгінгі күні көпірлер әлі де желілерде жұмыс істейді, бірақ тек екі қашықтағы жергілікті желі арасындағы өте баяу ғаламдық байланыстар арқылы. Мұндай көпірлер қашықтағы көпірлер деп аталады және олардың жұмыс істеу алгоритмі 802.1D немесе Source Routing стандартынан еш айырмашылығы жоқ.

Мөлдір көпірлер бір технология шеңберінде кадрларды жіберумен қатар, Ethernet-тен Token Ring-ке, FDDI-дан Ethernet-ке және т.б. сияқты жергілікті желі протоколдарын аудара алады. Мөлдір көпірлердің бұл қасиеті IEEE 802.1H стандартында сипатталған.

Болашақта біз көпір алгоритмі бойынша кадрларды алға жылжытатын және қазіргі заманғы «қосқыш» терминімен жергілікті желіде жұмыс істейтін құрылғыны атаймыз. Келесі бөлімде 802.1D және Source Routing алгоритмдерінің өзін сипаттағанда, біз дәстүрлі түрде құрылғыны көпір деп атаймыз, өйткені ол шын мәнінде осы стандарттарда аталады.

42. Жергілікті желілерге арналған коммутаторлар, протоколдар, жұмыс режимдері, мысалдар.
8 10Base-T портының әрқайсысына бір Ethernet пакеттік процессоры – EPP (Ethernet пакеттік процессоры) қызмет көрсетеді. Сонымен қатар, коммутаторда барлық EPP процессорларының жұмысын үйлестіретін жүйелік модуль бар. Жүйелік модуль коммутатордың жалпы мекенжай кестесін сақтайды және SNMP хаттамасы арқылы коммутаторды басқарады. Фреймдер бірнеше процессорларды бірнеше жад модульдеріне қосатын телефон станцияларында немесе мультипроцессорлы компьютерлерде табылғандарға ұқсас коммутаторды пайдаланып порттар арасында беріледі.

Коммутация матрицасы тізбекті ауыстыру принципі бойынша жұмыс істейді. 8 порт үшін матрица порттардың жартылай дуплексті жұмыс режимінде бір мезгілде 8 ішкі арнаны және әрбір порттың таратқышы мен қабылдағышы бір-бірінен тәуелсіз жұмыс істегенде толық дуплексті режимде 16 ішкі арнаны қамтамасыз ете алады.

Кез келген портқа кадр келгенде, EPP процессоры тағайындалған мекенжайды оқу үшін кадрдың алғашқы бірнеше байттарын буферлейді. Тағайындалған мекенжайды алғаннан кейін процессор кадрдың қалған байттарының келуін күтпей-ақ, пакетті тасымалдау туралы шешім қабылдайды.

Егер кадрды басқа портқа көшіру қажет болса, онда процессор коммутациялық матрицаға қол жеткізеді және онда оның портын тағайындалған мекенжайға маршрут өтетін портпен байланыстыратын жолды орнатуға тырысады. Коммутация матрицасы мұны тек тағайындалған адрес порты сол сәтте бос болса, яғни ол басқа портқа қосылмаған болса ғана жасай алады.Егер порт бос емес болса, онда кез келген тізбекті ауыстырып қосылатын құрылғыдағы сияқты матрица қосылудан бас тартады. . Бұл жағдайда кадр кіріс портының процессорымен толық буферленеді, содан кейін процессор шығыс портының босатылуын және коммутациялық матрицаның қажетті жолды құруын күтеді.Қажетті жол орнатылғаннан кейін кадрдың буферленген байттары оған жіберіледі, оларды шығыс порт процессоры қабылдайды. Шығу портының процессоры CSMA/CD алгоритмі арқылы оған қосылған Ethernet сегментіне қол жеткізгеннен кейін, кадр байттары желіге бірден беріле бастайды. Толық буферлеусіз кадрды берудің сипатталған әдісі «жұмыс үстінде» немесе «кесілген» ауысу деп аталады. Коммутаторды пайдалану кезінде желі өнімділігін жақсартудың негізгі себебі параллельбірнеше кадрларды өңдеу Бұл әсер суретте көрсетілген. 4.26. Сурет сегіз порттың төртеуі деректерді 10 Мбит/с Ethernet протоколы үшін максималды жылдамдықпен жібергенде және олар бұл деректерді коммутатордың қалған төрт портына қайшылықсыз жібергенде өнімділікті жақсарту тұрғысынан тамаша жағдайды көрсетеді - желі түйіндері арасындағы деректер ағындары кадрларды қабылдайтын әрбір порттың өзінің шығыс порты болатындай таратылады. Егер коммутатор кіріс порттарына түсетін кадрлардың максималды қарқындылығында да кіріс трафикті өңдеуге уақыты болса, онда жоғарыда келтірілген мысалдағы коммутатордың жалпы өнімділігі 4x10 = 40 Мбит/с болады, ал мысалды N портқа жалпылау кезінде - ( N / 2)xlO Мбит/с. Коммутатор өз порттарына қосылған әрбір станцияны немесе сегментті арнайы протокол өткізу қабілеттілігімен қамтамасыз етеді деп айтылады. 4.26. Порттарға қосылған станциялар сияқты екі станция болса 3 Және 4, сонымен бірге портқа қосылған серверге деректерді жазу керек 8, онда коммутатор әрбір станцияға 10 Мбит/с деректер ағынын бөле алмайды, себебі 5-порт 20 Мбит/с жылдамдықпен деректерді жібере алмайды. Станция кадрлары кіріс порттарының ішкі кезектерінде күтеді 3 Және 4, порт бос болған кезде 8 келесі кадрды жіберу үшін. Әлбетте, деректер ағындарын осылай таратудың жақсы шешімі серверді Fast Ethernet деп аталатын жоғары жылдамдықты портқа қосу болатыны анық. бөгетсізауысу үлгілері.

43. Мөлдір көпірдің алгоритмі.
Мөлдір көпірлер соңғы түйіндердің желілік адаптерлеріне көрінбейді, өйткені олар өз бетінше арнайы мекенжайлар кестесін жасайды, оның негізінде кіріс кадрды басқа сегментке жіберу керек пе, жоқ па, соны шешуге болады. Желілік адаптерлер мөлдір көпірлерді пайдаланған кезде олар болмаған кездегідей жұмыс істейді, яғни жақтаудың көпір арқылы өтуі үшін ешқандай қосымша әрекеттер жасамайды. Мөлдір көпірлеу алгоритмі көпір орнатылған LAN технологиясына тәуелсіз, сондықтан Ethernet мөлдір көпірі FDDI мөлдір көпірі сияқты жұмыс істейді.

Мөлдір көпір өз порттарына қосылған сегменттерде айналатын трафикті пассивті бақылау негізінде адрестік кестені құрады. Бұл жағдайда көпір көпір порттарына келетін деректер кадрларының көздерінің адрестерін ескереді. Фрейм көзінің адресіне сүйене отырып, көпір бұл түйіннің сол немесе басқа желі сегментіне жататындығы туралы қорытынды жасайды.

Көпірдің адрестік кестесін автоматты түрде құру процесін және оны күріште берілген қарапайым желі мысалында пайдалануды қарастырайық. 4.18.

Күріш. 4.18. Мөлдір көпірдің жұмыс істеу принципі

Көпір екі логикалық сегментті байланыстырады. 1-сегмент көпірдің 1-портына коаксиалды кабельдің бір бөлігімен қосылған компьютерлерден, ал 2-сегмент көпірдің 2-портына коаксиалды кабельдің басқа бөлігімен қосылған компьютерлерден тұрады.

Әрбір көпір порты өз сегментінің соңғы түйіні ретінде әрекет етеді, бір қоспағанда - көпір портының өзінің MAC мекенжайы жоқ. Көпір порты деп аталатын жерде жұмыс істейді оқылмайтын (промискварлық)портқа келген барлық пакеттер буферлік жадта сақталған кезде пакетті түсіру режимі. Бұл режимді пайдалана отырып, көпір оған бекітілген сегменттерде жіберілетін барлық трафикті бақылайды және желі құрамын білу үшін ол арқылы өтетін пакеттерді пайдаланады. Барлық пакеттер буферленгендіктен, көпірге порт мекенжайы қажет емес.

Бастапқыда көпір өзінің әрбір портына MAC мекенжайлары қосылған компьютерлер туралы ештеңе білмейді. Сондықтан, бұл жағдайда көпір кез келген түсірілген және буферленген кадрды кадрды қабылдағаннан басқа барлық порттарына жай ғана жібереді. Біздің мысалда көпірде тек екі порт бар, сондықтан ол кадрларды 1-порттан 2-портқа және керісінше жібереді. Көпір кадрды сегменттен сегментке, мысалы 1-сегменттен 2-сегментке ауыстырғалы жатқанда, ол қол жеткізу алгоритмінің ережелеріне сәйкес соңғы түйін ретінде 2-сегментке қайтадан кіруге тырысады, бұл мысалда, CSMA/CD алгоритмінің ережелері.

Фреймді барлық порттарға жіберумен бір мезгілде көпір кадрдың бастапқы мекенжайын үйренеді және жаңа рекордоның адрестік кестедегі мүшелігі туралы, оны сүзгілеу немесе бағыттау кестесі деп те атайды.

Көпір оқу кезеңінен өткеннен кейін ол тиімдірек жұмыс істей алады. Жіберілген кадрды алған кезде, мысалы, 1-компьютерден 3-компьютерге, ол адрестік кесте арқылы оның мекенжайлары мен тағайындалған мекенжай 3 арасындағы сәйкестікке қарайды. Мұндай жазба бар болғандықтан, көпір кестені талдаудың екінші кезеңін орындайды - ол бір сегментте бастапқы мекенжайлары (біздің жағдайда бұл 1-мекен-жай) және тағайындалған мекенжайы (3-мекен-жайы) бар компьютерлердің бар-жоғын тексереді. Біздің мысалда олар әртүрлі сегменттерде болғандықтан, көпір операцияны орындайды жылжыту (транспорттау)фрейм - бұрын басқа сегментке рұқсат алған кадрды басқа портқа жібереді.

Егер тағайындалған мекен-жай белгісіз болса, онда көпір оқу процесінің бастапқы сатысындағыдай кадрдың бастапқы портынан басқа өзінің барлық порттарына кадрды жібереді.

44. Бастапқы бағыттағы көпірлер.
Бастапқы бағыттағы көпір Token Ring және FDDI сақиналарын қосу үшін пайдаланылады, дегенмен мөлдір көпірді де сол мақсатта пайдалануға болады. Source Routing (SR) жіберуші станцияның басқа сақинаға жіберілген кадрға станция қосылған сақинаға түсер алдында кадр өтуі тиіс аралық көпірлер мен сақиналар туралы барлық адрестік ақпаратты қоюына негізделген - алушы.

Суретте көрсетілген желінің мысалын пайдалана отырып, Source Routing көпірлерінің (бұдан әрі - SR көпірлері) жұмыс істеу принциптерін қарастырыңыз. 4.21. Желі үш көпір арқылы қосылған үш сақинадан тұрады. Сақиналар мен көпірлерде бағытты анықтау үшін идентификаторлар бар. SR көпірлері мекенжай кестесін құрмайды, бірақ кадрларды қайта жіберу кезінде деректер кадрының сәйкес өрістерінде бар ақпаратты пайдаланады.

Інжір. 4.21.Бастапқы бағыттау көпірлері

Әрбір пакетті алғаннан кейін SR көпірі оның идентификаторының бар-жоғын білу үшін тек Бағыттау туралы ақпарат өрісін (маршруттау ақпараты өрісі, RIF, Token Ring немесе FDDI жақтауында) қарауы керек. Ал егер ол сол жерде болса және осы көпірге қосылған сақинаның идентификаторымен бірге жүрсе, онда бұл жағдайда көпір кіріс кадрды көрсетілген сақинаға көшіреді. Әйтпесе, блок басқа сақинаға көшірілмейді. Кез келген жағдайда кадрдың түпнұсқа көшірмесі бастапқы станцияға бастапқы сақинаға қайтарылады және ол басқа сақинаға жіберілген болса, кадр күй өрісінің А биті (мекен-жай танылды) және С биті (кадр көшірілді) орнатылады. 1-ге дейін бастапқы станцияға кадрды тағайындалған станция қабылдағанын айту үшін (бұл жағдайда көпір арқылы басқа сақинаға беріледі).

Фреймдегі бағыттау ақпараты әрқашан қажет емес, тек әртүрлі сақиналарға қосылған станциялар арасында кадрды жіберу үшін қажет болғандықтан, кадрдағы RIF өрісінің болуы жеке/топтық адресті (I/G) битке 1 () орнату арқылы көрсетіледі. бұл жағдайда бұл бит тағайындау бойынша пайдаланылмайды, себебі бастапқы мекенжай әрқашан жеке болады).

RIF өрісінде үш бөліктен тұратын басқару ішкі өрісі бар.

• жақтау түрі RIF өрісінің түрін анықтайды. Маршрутты табу және белгілі маршрут бойынша кадрды жіберу үшін пайдаланылатын RIF өрістерінің әртүрлі түрлері бар.
• Максималды кадр ұзындығы өрісіәртүрлі MTU бар сақиналарды байланыстыру үшін көпір арқылы пайдаланылады. Көпір бұл өрісті станцияға кадрдың максималды ұзындығы туралы хабарлау үшін пайдаланады (яғни, маршруттың барлық аралығы үшін минималды MTU мәні).
• RIF өрісінің ұзындығықажет, өйткені қиылысатын сақиналар мен көпірлердің идентификаторларын көрсететін маршрут дескрипторларының саны алдын ала белгісіз.

Бастапқы маршруттау алгоритмінің жұмыс істеуі үшін екі қосымша кадр түрі пайдаланылады - бір бағыттағы хабар тарату кадры-зерттеушісі SRBF (бір бағыттағы хабар тарату кадры) және көп бағыттағы хабар тарату кадры-зерттеушісі ARBF (барлық бағыттағы хабар тарату кадры).

Барлық SR көпірлерін әкімші ARBF кадрларын кадрдың бастапқы портынан басқа барлық порттарға бағыттау үшін қолмен конфигурациялауы керек, ал SRBF кадрлары үшін желідегі циклдардың алдын алу үшін кейбір көпір порттарын блоктау керек.

Бастапқы бағыттағы көпірлердің артықшылықтары мен кемшіліктері

45. Коммутаторлар: техникалық орындалуы, функциялары, олардың жұмысына әсер ететін сипаттамалары.
Коммутаторларды техникалық іске асыру ерекшеліктері. Көптеген бірінші буын коммутаторлары маршрутизаторларға ұқсас болды, яғни олар негізделген Орталық Есептеуіш Бөлімішкі жоғары жылдамдықты шина арқылы интерфейс порттарына қосылған жалпы мақсат. Мұндай қосқыштардың негізгі кемшілігі олардың төмен жылдамдығы болды. Жалпы мақсаттағы процессор интерфейс модульдері арасында кадрларды жіберуге арналған арнайы операциялардың үлкен көлемін жеңе алмады. Процессор микросхемаларынан басқа, сәтті блокталмаған жұмыс үшін коммутаторда порт процессорының чиптері арасында кадрларды өткізу үшін жылдам түйін болуы керек. Қазіргі уақытта коммутаторлар осындай алмасу түйіні салынған үш схеманың бірін негіз ретінде пайдаланады:

• ауысу матрицасы;
• ортақ көп кірісті жады;
• жалпы автобус.

Ethernet – бүгінгі таңда ең көп қолданылатын жергілікті желі стандарты. Қазіргі уақытта пайдаланылатын желілердің жалпы саны

жылдам ethernet

Fast Ethernet технологиясы көптеген жағынан дәстүрлі Ethernet технологиясына ұқсас, бірақ ол 10 есе жылдамырақ. Fast Ethernet немесе 100BASE-T дәстүрлі Ethernet опциясы үшін 10 орнына секундына 100 мегабит (Мбит/с) жұмыс істейді. 100BASE-T технологиясы Ethernet сияқты бірдей пішімдегі және ұзындықтағы кадрларды пайдаланады және жұмыс станцияларындағы жоғарғы деңгей протоколдарын, қолданбаларды немесе желілік операциялық жүйелерді өзгертуді қажет етпейді. 10 Мбит/с және 100 Мбит/с желілер арасындағы пакеттерді протоколды аудармасыз және байланысты кешігулерсіз бағыттауға және ауыстыруға болады. Fast Ethernet технологиясы медиаға қолжетімділікті қамтамасыз ету үшін CSMA/CD MAC протоколын пайдаланады. Қазіргі заманғы Ethernet желілерінің көпшілігі жұлдызды топологияда құрастырылған, мұнда хаб желінің орталығы болып табылады және концентратордан кабельдер әрбір компьютерге өтеді. Дәл осындай топология Fast Ethernet желілерінде қолданылады, дегенмен желінің диаметрі жоғары жылдамдыққа байланысты біршама кішірек. Fast Ethernet 100BASE-T үшін IEEE 802.3u спецификациясында көрсетілгендей экрандалмаған бұралған жұп (UTP) кабелін пайдаланады. Стандарт екі немесе төрт жұп пластикалық қабықшалы өткізгіштері бар 5 санатты кабельді пайдалануды ұсынады. 5 санаттағы кабельдер 100 МГц өткізу қабілеттілігі үшін сертификатталған. 100BASE-TX жүйесінде бір жұп деректерді беру үшін, екіншісі соқтығысты анықтау және қабылдау үшін пайдаланылады.

Fast Ethernet стандарты әртүрлі кабель түрлерімен жұмыс істеу үшін үш модификацияны анықтайды: 100Base TX, 100Base T4 және 100Base FX. 100Base TX және 100Base T4 модификациялары бұралған жұпқа арналған, ал 100Base FX оптикалық кабельге арналған.

100Base TX стандарты екі экрандалған немесе экрандалмаған бұралған жұпты қажет етеді. Бір жұп жіберуге, екіншісі қабылдауға арналған. Екі негізгі кабельдік стандарт осы талаптарға сай келеді: 5-санат экрандалмаған бұралған жұп (UTP-5) және IBM 1 типті экрандалған бұралған жұп.

100Base T4 стандартында кабельдік талаптар азырақ шектеледі, өйткені ол сегіз ядролы кабельдің барлық төрт жұбын пайдаланады: бір жұп жіберу үшін, біреуі қабылдау үшін, ал қалған екі жұп беру және қабылдау үшін де жұмыс істейді. Нәтижесінде 100Base T4 стандартында деректерді үш жұп арқылы алуға және беруге болады. 100Base T4 желілері үшін 3-5 санаттағы экрандалмаған бұралған жұп және 1 типті экрандалған бұралған жұп кабельдер қолайлы.

Fast Ethernet және Ethernet технологияларының сабақтастығы пайдалану бойынша ұсыныстарды әзірлеуді жеңілдетеді: Fast Ethernet классикалық Ethernet желісін кеңінен пайдаланатын, бірақ бүгінде өткізу қабілеттілігін арттыруды қажет ететін ұйымдарда пайдалы. Бұл ретте Ethernet-пен жинақталған барлық тәжірибе және ішінара желілік инфрақұрылым сақталады.

Классикалық Ethernet үшін желіні тыңдау уақыты жұмыс станциясында осы кадрды өңдеу уақытына тең уақытта 512 биттік кадр желі арқылы жүре алатын максималды қашықтықпен анықталады. Ethernet желісі үшін бұл қашықтық 2500 метрді құрайды. Fast Ethernet желісінде бірдей 512 биттік кадр оны жұмыс станциясында өңдеуге кететін уақыт ішінде небәрі 250 метр жол жүреді.

Fast Ethernet жұмысының негізгі бағыты бүгінгі күні жұмыс тобы және ведомстволық желілер болып табылады. Fast Ethernet-ке біртіндеп көшуді, Ethernet-ті өз жұмысын жақсы орындайтын жерде қалдырған жөн. Ethernet-ті Fast Ethernet технологиясымен алмастыруға болмайтын жағдайдың бірі ескірген дербес компьютерлер ISA автобусымен.

Gigabit Ethernet/

бұл технология бірдей кадр пішімін, бірдей CSMA/CD медиаға қол жеткізу әдісін, бірдей ағынды басқару механизмдерін және бірдей басқару нысандарын пайдаланады, дегенмен Gigabit Ethernet Fast Ethernet-тен Fast Ethernet-тен айырмашылығы бар. Атап айтқанда, егер Ethernet тікенді сым арқылы да жұмыс істей алады деп айтуға негіз беретін әртүрлі қолдау көрсетілетін тасымалдау құралдарымен сипатталса, Gigabit Ethernet-те талшықты-оптикалық кабельдер басым тарату ортасына айналады (бұл, әрине, алыс. жалғыз айырмашылықтан , бірақ қалғаны төменде толығырақ талқыланады). Сонымен қатар, Gigabit Ethernet теңдесі жоқ күрделі техникалық қиындықтарды тудырады және сымдардың сапасына әлдеқайда жоғары талаптар қояды. Басқаша айтқанда, ол өзінің алдындағыларға қарағанда әмбебаптығы әлдеқайда аз.

GIGABIT Ethernet СТАНДАРТтары

IEEE 802.3z жұмыс тобының негізгі күш-жігері Gigabit Ethernet үшін физикалық стандарттарды анықтау болып табылады. Ол негіз ретінде ANSI X3T11 Fiber Channel стандартын, дәлірек айтқанда, оның екі төменгі ішкі деңгейін алды: FC-0 (интерфейс және тарату ортасы) және FC-1 (кодтау және декодтау). Fiber Channel үшін физикалық медиаға тән спецификация қазіргі уақытта секундына 1,062 гигабаудты көрсетеді. Gigabit Ethernet жүйесінде бұл секундына 1,25 гигабайтқа дейін ұлғайтылды. 8B/10B кодтауын ескере отырып, біз 1 Гбит/с деректерді беру жылдамдығын аламыз.

Технологияethernet

Ethernet – бүгінгі таңда ең көп қолданылатын жергілікті желі стандарты.

Ethernet — Xerox 1975 жылы әзірлеген және енгізген эксперименттік Ethernet желісіне негізделген желілік стандарт.

1980 жылы DEC, Intel және Xerox бірлесіп коаксиалды кабельге негізделген желіге арналған Ethernet Revision II стандартын әзірлеп шығарды. соңғы нұсқасыменшікті Ethernet стандарты. Сондықтан Ethernet стандартының меншікті нұсқасы Ethernet DIX стандарты немесе Ethernet II деп аталады, оның негізінде IEEE 802.3 стандарты жасалған.

Ethernet стандартының негізінде қосымша стандарттар қабылданды: 1995 жылы Fast Ethernet (IEEE 802.3 қосымшасы), 1998 жылы Gigabit Ethernet (негізгі құжаттың IEEE 802.3z бөлімі), олар көп жағынан тәуелсіз стандарттар болып табылмайды.

10 Мбит/с өткізу қабілеттілігін қамтамасыз ететін Ethernet технологиясының физикалық деңгейінің барлық нұсқалары үшін екілік ақпаратты кабель арқылы беру үшін Манчестер коды қолданылады (3.9-сурет).

Манчестер кодында потенциалды құлдырау, яғни импульстің алдыңғы бөлігі бірліктер мен нөлдерді кодтау үшін қолданылады. Манчестер кодтауында әрбір сағат екі бөлікке бөлінген. Ақпарат әр циклдің ортасында болатын ықтимал құлдырау арқылы кодталады. Бірлік төменнен жоғарыға өту (импульстің көтерілу шеті) арқылы кодталады, ал нөл кері жиекпен (артқы жиек) кодталады.

Күріш. 3.9. Манчестерді дифференциалды кодтау

Ethernet стандарты (соның ішінде Fast Ethernet және Gigabit Ethernet) бірдей медиа бөлу әдісін, CSMA/CD әдісін пайдаланады.

Әрбір ДК Ethernet желісінде «Хабарларды жібермес бұрын жіберу арнасын тыңдау; жіберген кезде тыңдау; кедергі болған жағдайда жұмысын тоқтатып, әрекетті қайталаңыз».

Бұл принципті келесідей ашуға (түсіндіруге) болады:

1. Басқа біреу жасап жатқанда ешкімге хабар жіберуге рұқсат етілмейді (жібермес бұрын тыңдаңыз).

2. Егер екі немесе одан да көп жіберушілер хабарламаларды шамамен бір сәтте жібере бастаса, олардың хабарламалары ерте ме, кеш пе, байланыс арнасында бір-бірімен «соқтығысады» соқтығыс деп аталады.

Соқтығыстарды тану оңай, себебі олар әрқашан заңды хабарламаға ұқсамайтын кедергі сигналын шығарады. Ethernet кедергіні танып, жіберушінің жіберуді кідіртуіне және хабарды қайта жібермес бұрын біраз күтуге себеп болуы мүмкін.

Ethernet желісінің кең таралуы мен танымалдығының себептері (артықшылықтары):

1. Арзандық.

2. Керемет пайдалану тәжірибесі.

3. Үздіксіз инновация.

4. Жабдық таңдаудың байлығы. Көптеген өндірушілер Ethernet негізіндегі желілік жабдықты ұсынады.

Ethernet желісінің кемшіліктері:

1. Хабарламалардың соқтығысу мүмкіндігі (соқтығыстар, кедергілер).

2. Желі қатты жүктелген кезде хабарды жіберу уақытын болжау мүмкін емес.

ТехнологияТокенсақина

Token Ring желілері, Ethernet желілері сияқты, барлық желілік станцияларды сақинаға қосатын кабельдік сегменттерден тұратын ортақ деректерді беру ортасымен сипатталады. Сақина жалпы ортақ ресурс ретінде қарастырылады және оған қол жеткізу Ethernet желілеріндегідей кездейсоқ алгоритмді емес, сақинаны белгілі бір ретпен станцияларға пайдалану құқығын беруге негізделген детерминирленген алгоритмді қажет етеді. Бұл құқық белгі немесе таңбалауыш деп аталатын арнайы пішімдегі фрейм арқылы беріледі.

Token Ring технологиясын 1984 жылы IBM әзірледі, содан кейін IEEE 802 комитетіне стандарт жобасы ретінде ұсынылды, оның негізінде 1985 жылы 802.5 стандарты қабылданды.

Әрбір ДК Token Ring жүйесінде «Маркерді күтіңіз, егер хабарлама жіберу қажет болса, ол өтіп бара жатқанда маркерге бекітіңіз» қағидасы бойынша жұмыс істейді. Егер маркер өтіп кетсе, одан хабарды алып тастап, маркерді әрі қарай жіберіңіз.

Token Ring желілері екі биттік жылдамдықпен жұмыс істейді, 4 және 16 Мбит/с. Бір сақинада әртүрлі жылдамдықпен жұмыс істейтін станцияларды араластыруға жол берілмейді.

Token Ring технологиясы Ethernet-ке қарағанда күрделірек технология болып табылады. Оның ақауларға төзімділік қасиеттері бар. Token Ring желісі пайдаланатын желіні басқару процедураларын анықтайды кері байланыссақина тәрізді құрылым - жіберілген кадр әрқашан жіберу станциясына оралады.

Күріш. 3.10. TOKEN RING технологиясының принципі

Кейбір жағдайларда анықталған желі қателері автоматты түрде түзетіледі, мысалы, жоғалған таңбалауышты қалпына келтіруге болады. Басқа жағдайларда қателер тек тіркеледі, ал оларды жоюды техникалық қызмет көрсететін қызметкерлер қолмен жүзеге асырады.

Желіні басқару үшін станциялардың бірі белсенді монитор ретінде әрекет етеді. Белсенді монитор ең жоғары MAC мекенжайы бар станция ретінде қоңырауды инициализациялау кезінде таңдалады. Белсенді монитор сәтсіз болса, қоңырауды баптандыру процедурасы қайталанады және жаңа белсенді монитор таңдалады. Token Ring желісі 260 түйінді қамтуы мүмкін.

Токен сақинасының хабы белсенді немесе пассивті болуы мүмкін. Пассивті концентратор жай ғана порттарды ішкі түрде қосады, осылайша сол порттарға қосылған станциялар сақина құрайды. Пассивті MSAU сигналды күшейтуді немесе қайта синхрондауды орындамайды.

Белсенді хаб сигналды қалпына келтіру функцияларын орындайды, сондықтан кейде Ethernet стандартындағыдай қайталағыш деп аталады.

Жалпы, Token Ring желісінде жұлдызша сақинасының біріктірілген конфигурациясы бар. Ақырғы түйіндер MSAU-ға жұлдызша топологиясында қосылады, ал MSAU-ның өзі арнайы Ring In (RI) және Ring Out (RO) порттары арқылы біріктіріліп, негізгі физикалық сақинаны құрайды.

Сақинадағы барлық станциялар 4 Мбит/с немесе 16 Мбит/с жылдамдықпен жұмыс істеуі керек. Станцияны концентратормен байланыстыратын кабельдер тармақты кабельдер (қалыпты кабель), ал концентраторларды қосатын кабельдер магистральдық кабельдер деп аталады.

Token Ring технологиясы соңғы станциялар мен хабтарды қосу үшін әртүрлі кабель түрлерін пайдалануға мүмкіндік береді:

– STP 1 түрі - экрандалған бұралған жұп (Қорғалған Twistedpair).
260 станцияға дейін тармақтық кабельдердің ұзындығы 100 метрге дейінгі сақинаға біріктіруге рұқсат етіледі;

– UTP Type 3, UTP Type 6 - экрандалмаған бұралған жұп (Unshielded Twistedpair). Станциялардың максималды саны ұзындығы 45 метрге дейін түсіретін кабельдермен 72-ге дейін азаяды;

– талшықты-оптикалық кабель.

Пассивті MSAU арасындағы қашықтық STP 1 типті кабельді пайдалану арқылы 100 м-ге дейін және UTP 3 типті кабельді пайдалану арқылы 45 м-ге дейін болуы мүмкін. Белсенді MSAU арасындағы максималды қашықтық кабель түріне байланысты сәйкесінше 730 м немесе 365 м-ге дейін артады.

Token Ring сақинасының максималды ұзындығы - 4000 м.Токен сақинасының максималды ұзындығына және сақинадағы станциялар санына шектеулер Ethernet технологиясындағыдай қатаң емес. Мұнда бұл шектеулер негізінен сақина айналасындағы маркердің айналу уақытына байланысты.

Token Ring желі түйіндерінің желілік адаптерлеріндегі барлық күту уақытының мәндері конфигурацияланады, осылайша сіз көбірек станциялар мен ұзын сақина ұзындығы бар Token Ring желісін құра аласыз.

Token Ring технологиясының артықшылықтары:

Кепілдендірілген хабарламаны жеткізу

жоғары деректерді беру жылдамдығы (160% Ethernet дейін).

Token Ring технологиясының кемшіліктері:

Қымбат медиа қолжетімді құрылғыларды қажет етеді;

Технологияны енгізу қиынырақ;

2 кабель қажет (сенімділікті арттыру үшін): біреуі кіріс, екіншісі компьютерден хабқа шығыс;

жоғары құны (160-200% Ethernet).

ТехнологияFDDI

FDDI (талшықты таратылған деректер интерфейсі) технологиясы деректерді беру ортасы талшықты-оптикалық кабель болып табылатын бірінші LAN технологиясы болып табылады. Технология 80-жылдардың ортасында пайда болды.

FDDI технологиясы негізінен Token Ring технологиясына негізделген, ол таңбалауыш арқылы өту әдісін қолдайды.

FDDI желісі екі талшықты-оптикалық сақиналар негізінде құрастырылған, олар желі түйіндері арасында деректерді берудің негізгі және резервтік жолдарын құрайды. Екі сақинаның болуы FDDI желісіндегі икемділікті арттырудың негізгі жолы болып табылады және сенімділіктің осы жоғарылау әлеуетін пайдаланғысы келетін түйіндер екі сақинаға да қосылуы керек.

Желінің қалыпты режимінде деректер кабельдің барлық түйіндері мен барлық бөлімдері арқылы тек бастапқы (Негізгі) сақина арқылы өтеді, бұл режим Thru режимі - «арқылы» немесе «транзит» деп аталады. Қосымша сақина (Екінші) бұл режимде пайдаланылмайды.

Негізгі сақинаның бір бөлігі деректерді жібере алмайтын қандай да бір ақаулық жағдайында (мысалы, кабель үзілуі немесе түйіннің істен шығуы), негізгі сақина қайталама сақинамен біріктіріліп, қайтадан бір сақинаны құрайды. Желі жұмысының бұл режимі Wrap деп аталады, яғни «бүктеу» немесе «бүктеу» сақиналары. Бүктеу операциясы концентраторлар және/немесе FDDI желілік адаптерлер арқылы орындалады.

Күріш. 3.11. Төтенше режимде екі циклдік сақинасы бар IVS

Бұл процедураны жеңілдету үшін бастапқы сақинадағы деректер әрқашан бір бағытта беріледі (диаграммаларда бұл бағыт сағат тіліне қарсы көрсетілген), ал екіншілікте - қарсы бағытта (сағат тілімен көрсетілген). Сондықтан екі сақинадан ортақ сақина пайда болған кезде станциялардың таратқыштары әлі де көрші станциялардың қабылдағыштарымен байланыста қалады, бұл көрші станциялармен ақпаратты дұрыс жіберуге және қабылдауға мүмкіндік береді.

FDDI желісі оның элементтерінің бір реттік істен шығуы жағдайында өзінің жұмыс қабілеттілігін толығымен қалпына келтіре алады. Көптеген сәтсіздіктермен желі бірнеше байланыссыз желілерге бөлінеді.

FDDI желілеріндегі сақиналар ортақ ортақ деректерді беру ортасы ретінде қарастырылады, сондықтан ол үшін арнайы қол жеткізу әдісі анықталған. Бұл әдіс Token Ring желілерінің қатынау әдісіне өте жақын және оны токен сақина әдісі деп те атайды.

Қол жеткізу әдісіндегі айырмашылықтар FDDI желісіндегі таңбалауыштарды сақтау уақыты тұрақты мән емес. Бұл уақыт сақинаның жүктелуіне байланысты - шағын жүктеме кезінде ол артады, ал үлкен шамадан тыс жүктемелер кезінде ол нөлге дейін төмендеуі мүмкін. Бұл қатынау әдісінің өзгерістері тек асинхронды трафикке әсер етеді, бұл кішігірім кадр кідірістері үшін маңызды емес. Синхронды трафик үшін таңбалауышты ұстау уақыты бұрынғысынша тіркелген мән болып табылады.

FDDI технологиясы қазіргі уақытта кабель түрлерін қолдайды:

– талшықты-оптикалық кабель;

– 5-санаттағы экрандалмаған бұралған жұп Ең соңғы стандарт оптикалық стандартқа қарағанда кейінірек пайда болды және TP-PMD (Физикалық медиаға тәуелді) деп аталады.

Оптикалық талшықты технология оптикалық талшық арқылы бір станциядан екіншісіне деректерді беру үшін қажетті құралдарды қамтамасыз етеді және мыналарды анықтайды:

Негізгі физикалық орта ретінде 62,5/125 мкм мультимодалы талшықты-оптикалық кабельді пайдалану;

Оптикалық сигнал қуатына және желі түйіндері арасындағы максималды әлсіреуге қойылатын талаптар. Стандартты көп режимді кабель үшін бұл талаптар түйіндер арасындағы қашықтықтың 2 км шегіне әкеледі, ал бір режимді кабель үшін кабельдің сапасына байланысты қашықтық 10-40 км-ге дейін артады;

Оптикалық айналма қосқыштар мен оптикалық қабылдағыштарға қойылатын талаптар;

MIC (Media Interface Connector) оптикалық қосқыштарының параметрлері, олардың таңбалануы;

Толқын ұзындығы 1,3 нм жарықты өткізу үшін пайдаланыңыз;

FDDI сақинасының максималды жалпы ұзындығы - 100 километр, сақинадағы қос қосылған станциялардың максималды саны - 500.

FDDI технологиясы желілердің маңызды аймақтарында – желілерді құру сияқты ірі желілер арасындағы магистральдық қосылымдарда, сондай-ақ жоғары өнімді серверлерді желіге қосу үшін әзірленген. Сондықтан әзірлеушілер негізгі талаптарға ие болды ( абырой):

- деректерді берудің жоғары жылдамдығын қамтамасыз ету,

- хаттама деңгейіндегі ақауларға төзімділік;

- желі түйіндері арасындағы үлкен қашықтық және қосылған станциялардың көптігі.

Бұл мақсаттардың барлығына қол жеткізілді. Нәтижесінде FDDI технологиясы жоғары сапалы, бірақ өте қымбат болып шықты ( кемшілік). Тіпті арзанырақ бұралған жұп опциясын енгізу бір түйінді FDDI желісіне қосу құнын айтарлықтай төмендеткен жоқ. Сондықтан, тәжірибе көрсеткендей, FDDI технологиясын қолданудың негізгі саласы бірнеше ғимараттардан тұратын желілердің, сондай-ақ үлкен қаланың, яғни MAN класының желілерінің негізі болды.

ТехнологияЖылдамethernet

Қуатты жұмыс станцияларын желіге қосу үшін жоғары жылдамдықты, бірақ құны төмен технологияға деген қажеттілік 90-жылдардың басында жаңа Ethernet-ті іздейтін бастамашыл топтың құрылуына әкелді. 100 Мбит/с.

Сарапшылар екі лагерьге бөлінді, бұл ақырында 1995 жылдың күзінде қабылданған екі стандарттың пайда болуына әкелді: 802.3 комитеті 10 Мбит/с Ethernet технологиясын толығымен қайталайтын Fast Ethernet стандартын бекітті.

Fast Ethernet технологиясы CSMA/CD қол жеткізу әдісін өзгеріссіз қалдырып, бит интервалдарында бірдей алгоритмді және бірдей уақыт параметрлерін қалдырды (биттік интервалдың өзі 10 есеге азайды). Fast Ethernet пен Ethernet арасындағы барлық айырмашылықтар физикалық деңгейде көрінеді.

Fast Ethernet стандарты үш физикалық деңгей сипаттамасын анықтайды:

- 100Base-TX 2 жұп UTP санатындағы 5 немесе 2 жұп STP 1 түрі (4V/5V кодтау әдісі);

- l00Base-FX екі оптикалық талшықтары бар көп режимді талшықты-оптикалық кабельге арналған (4V/5V кодтау әдісі);

- 100Base-T4, 3 санатты UTP 4 жұбында жұмыс істейді, бірақ бір уақытта жіберу үшін тек үш жұпты, ал қалған жұпты соқтығысты анықтау үшін пайдаланады (8B/6T кодтау әдісі).

l00Base-TX/FX стандарттары толық дуплексті режимде жұмыс істей алады.

Fast Ethernet желісінің максималды диаметрі шамамен 200 м және дәлірек мәндер физикалық ортаның сипаттамасына байланысты. Fast Ethernet соқтығысу доменінде бірден көп емес I класты қайталағышқа (4V/5V кодтарын 8V/6T кодтарына және керісінше аударуға мүмкіндік береді) және екіден көп емес II сыныпты қайталағышқа (кодтарды аударуға рұқсат бермеу) рұқсат етілмейді.

Бұрылған жұпта жұмыс істеу кезінде Fast Ethernet технологиясы екі портқа автоматты келіссөздер процедурасының арқасында ең тиімді жұмыс режимін таңдауға мүмкіндік береді - 10 Мбит / с немесе 100 Мбит / с жылдамдығы, сондай-ақ жартылай дуплексті немесе толық дуплексті режим.

Gigabit Ethernet технологиясы

Gigabit Ethernet Ethernet тобының жылдамдық иерархиясына жаңа 1000 Мбит/с қадам қосады. Бұл кезең қуатты серверлер мен желінің төменгі деңгейлерінің магистральдары 100 Мбит/с жылдамдықпен жұмыс істейтін және Gigabit Ethernet магистральдық жүйесі оларды байланыстыратын, өткізу қабілетінің жеткілікті үлкен маржасын қамтамасыз ететін ірі жергілікті желілерді тиімді құруға мүмкіндік береді.

Gigabit Ethernet технологиясын әзірлеушілер Ethernet және Fast Ethernet технологияларымен үздіксіздіктің үлкен дәрежесін сақтап қалды. Gigabit Ethernet жүйесі бірдей кадр пішімдерін пайдаланады алдыңғы нұсқалар Ethernet толық дуплексті және жартылай дуплексті режимдерде жұмыс істейді, ең аз өзгерістермен ортақ ортада бірдей CSMA/CD қатынасу әдісін қолдайды.

Жартылай дуплексті режимде рұқсат етілген максималды желі диаметрін 200 м қамтамасыз ету үшін технологияны әзірлеушілер кадрдың минималды өлшемін 8 есеге (64-тен 512 байтқа дейін) ұлғайтты. Сондай-ақ бірнеше кадрларды ортаны босатпай, 8096 байт аралықпен жіберуге рұқсат етіледі, содан кейін кадрларды 512 байтқа толтыру қажет емес. Қол жеткізу әдісінің қалған параметрлері және кадрдың максималды өлшемі өзгеріссіз қалды.

1998 жылдың жазында физикалық орта ретінде кабельдің үш түрін пайдалануды анықтайтын 802.3z стандарты қабылданды:

- көпмодалы талшықты-оптикалық (қашықтық 500 м дейін),

- бір режимді талшықты-оптикалық (қашықтық 5000 м дейін),

- қос коаксиалды (twinax), ол арқылы деректер бір уақытта екі экрандалған мыс өткізгіштер арқылы 25 м дейінгі қашықтықта беріледі.

Gigabit Ethernet желісін 5-санаттың UTP нұсқасы бойынша әзірлеу үшін 802.3ab ad hoc тобы құрылды және қазірдің өзінде 4 UTP санаты 5 жұбында жұмыс істеуге арналған стандарт жобасын әзірледі. Бұл стандартты жақын арада қабылдау күтілуде.

Орнатудың қарапайымдылығы.

Белгілі және кең таралған желілік технология.

Құны төмен желілік карталар.

Кабельдік және кабельдік схемалардың әртүрлі типтерін қолдану арқылы жүзеге асыру мүмкіндігі.

Ethernet желісінің кемшіліктері

Деректерді тасымалдау ортасындағы қайшылықтарға байланысты қатты жүктелген желіде толық тоқтағанға дейін нақты деректерді беру жылдамдығының төмендеуі.

Ақаулықтарды жою қиындықтары: кабель үзілгенде, бүкіл LAN сегменті істен шығады және ақаулы түйінді немесе желі бөлімін локализациялау өте қиын.

Fast Ethernet қысқаша сипаттамасы.

жылдам ethernet (Fast Ethernet) – 10 Мбиттік Ethernet (Ethernet-10) мүмкіндіктерін барынша сақтаған және 100 Мбит/с деректерді беру жылдамдығымен Ethernet желісін жүзеге асыру үшін 3Com ұсынған жоғары жылдамдықты технология. 802.3u стандартының нысаны (дәлірек айтқанда, 802.3 стандартына 21-30 тараулар ретіндегі толықтырулар). Қол жеткізу әдісі Ethernet-10 - MAC деңгейі CSMA/CD-дегі сияқты, ол ескі бағдарламалық жасақтаманы және Ethernet желісін басқару құралдарын пайдалануға мүмкіндік береді.

Fast Ethernet және Ethernet-10 арасындағы барлық айырмашылықтар физикалық деңгейде шоғырланған. Кабельдік жүйелердің 3 түрі қолданылады:

мультимодалы FOC (2 талшық пайдаланылады);

Желі құрылымы- концентраторларға салынған иерархиялық ағаш (мысалы, 10Base-T және 10Base-F), өйткені коаксиалды кабель пайдаланылмайды.

Желінің диаметрі Fast Ethernet 200 метрге дейін азаяды, бұл Ethernet-10-мен салыстырғанда жіберу жылдамдығының 10 есе артуына байланысты кадрдың ең аз ұзындығын жіберу уақытының 10 есе қысқаруымен түсіндіріледі. Дегенмен, Fast Ethernet технологиясы негізінде үлкен желілерді құруға болады, бұл аз шығынды жоғары жылдамдықты технологияларды кеңінен қолдану, сонымен қатар коммутатор негізіндегі жергілікті желілердің қарқынды дамуына байланысты. Коммутаторларды пайдаланған кезде Fast Ethernet протоколы толық дуплексті режимде жұмыс істей алады, онда желінің жалпы ұзындығына шектеулер жоқ, тек көрші құрылғыларды қосатын физикалық сегменттердің ұзындығына шектеулер бар (адаптер-қосқыш немесе коммутатор) -қосу) қалады.

IEEE 802.3u стандарты бір-бірімен үйлеспейтін 3 Fast Ethernet физикалық деңгей сипаттамаларын анықтайды:

100Base-TX - 5 санаттағы экрандалмаған екі жұп бойынша деректерді беру (UTP 5 санат немесе 1 типті STP 2 жұп);

100Base-T4- 3, 4, 5 санаттағы төрт экрандалмаған жұп (UTP 3, 4 немесе 5 санатының 4 жұбы) бойынша деректерді беру;

100Base-FX- мультимодалы ФОК екі талшықтары бойынша мәліметтерді жіберу.

10 Мбит/с Ethernet желісі үшін бит аралықтарында минималды (максималды) ұзындықты кадрдың (преамбуланы қоса алғанда) берілу уақыты қандай?

? 84 / 1538

PDV (PVV) дегеніміз не?

PDV - соқтығыс сигналының желінің ең алыс түйінінен таралатын уақыты - қос айналым уақыты (жолдың кешігу мәні)

PVV - кадраралық интервалдың қысқаруы (Жол өзгермелілігінің мәні)

PDV (PVV) шегі қандай?

PDV – 575 бит аралықтардан аспайды

PVV - барлық қайталағыштар арқылы кадрлар тізбегін өткенде 49 бит интервалдан аспауы керек.

PDV үшін қанша биттік интервал жеткілікті қауіпсіздік шегі? 4

Қайталанғыштардың максималды санын және желінің максималды ұзындығын қашан есептеу керек? Неге жай ғана 5-4-3 немесе 4-хаб ережелерін қолданбасқа?

Кезде әр түрлі тасымалдау құралдарының түрлері

Әртүрлі физикалық сипаттағы сегменттерден тұратын Ethernet желісінің дұрыс жұмыс істеуінің негізгі шарттарын атаңыз.

станциялар саны 1024-тен аспайды

барлық бұтақтардың ұзындығы стандарттан аспайды

PDV 575-тен аспайды

PVV - барлық қайталағыштар арқылы кадрлар тізбегін өткенде 49 бит интервалдан аспауы керек.

PDV есептеу кезінде сегменттік база нені білдіреді?

Қайталағыштар енгізген кешігулер

Жақтаулардың ең нашар соқтығысуы қай жерде: оң жақта, сол жақта немесе аралық сегментте?

Оң жақта - қабылдау

PDV екі рет есептеу қашан қажет? Неліктен?

Егер сегмент ұзындығы желінің қашықтағы шеттерінде әртүрлі болса, өйткені оларда әр түрлі негізгі кешігу мәндері бар.

Token Ring LAN қысқаша сипаттамасы.

жетон сақинасы (токен сақинасы) - Станциялар сақинаның айналасында үздіксіз айналатын таңбалауышқа ие болған кезде ғана деректерді жібере алатын желілік технология.

Бір сақинадағы станциялардың максималды саны - 256.

Станциялар арасындағы максималды қашықтық тасымалдау ортасының (байланыс желісі) түріне байланысты және:

8 сақинаға дейін (MSAU) көпірді қосуға болады.

Желінің максималды ұзындығы конфигурацияға байланысты.

Token Ring желілік технологиясының мақсаты.

Token Ring желісін 1985 жылы IBM ұсынған (алғашқы нұсқасы 1980 жылы пайда болған). Token Ring мақсаты компания шығарған компьютерлердің барлық түрлерін желіге қосу болды (ДК-ден негізгі фреймдерге дейін).

Token Ring желілік технологиясы қандай халықаралық стандартты анықтайды?

Token Ring қазіргі уақытта IEEE 802.5 халықаралық стандарты болып табылады.

Token Ring LAN желісінде қанша өткізу қабілеттілігі қамтамасыз етілген?

Бұл технологияның сәйкесінше 4 және 16 Мбит/с деректерді беру жылдамдығын қамтамасыз ететін екі нұсқасы бар.

MSAU дегеніміз не?

MSAU концентраторы адаптер кабельдері арқылы компьютерлерді қосуға арналған 8 ұясы және магистральдық кабельдер арқылы басқа концентраторларға қосылуға арналған екі шеткі слоттары бар дербес блок болып табылады.

Бірнеше MSAU құрылымдық түрде топқа (кластерге/кластерге) біріктірілуі мүмкін, оның ішінде абоненттер сақинаға қосылған, бұл бір орталыққа қосылған абоненттер санын арттыруға мүмкіндік береді.

Әрбір адаптер MSAU-ға екі көп бағытты сілтеме арқылы қосылады.

Бір (бірнеше) MSAU негізіндегі Token Ring LAN құрылымын сызыңыз және жұмысын сипаттаңыз.

Біреуі - жоғарыдан қараңыз

Бірнеше - (жалғасы) ... Магистральдық кабельге енгізілген бірдей екі көп бағытты байланыс желілері 3.2-суретте көрсетілгендей бір бағытты магистральдық кабельден айырмашылығы, MSAU-ға сақина түрінде қосылуы мүмкін (3.3-сурет).

Әрбір LAN түйіні көрші түйіннен кадрды алады, сигнал деңгейлерін номиналды деңгейге дейін қалпына келтіреді және кадрды келесі түйінге береді.

Жіберілетін кадр мәліметтерді қамтуы мүмкін немесе 3-байтты арнайы қызмет көрсететін фрейм болып табылатын маркер болуы мүмкін. Токенге иелік ететін түйін деректерді жіберуге құқылы.

ДК кадрды жіберу қажет болғанда, оның адаптері таңбалауышты күтеді, содан кейін оны сәйкес деңгейдің хаттамасына сәйкес генерацияланған деректері бар кадрға түрлендіреді және оны желіге жібереді. Пакет тағайындалған жерге жеткенше желі бойынша адаптерден адаптерге дейін жүреді, ол жақтаудың тағайындалған орынмен қабылданғанын растау үшін пакетте белгілі бір биттерді орнатады және оны желіге жібереді. Пакет дұрыс жіберуді тексеретін жіберуші түйінге оралғанша желі арқылы қозғалуды жалғастырады. Егер кадр тағайындалған жерге қатесіз жіберілсе, түйін таңбалауышты келесі түйінге береді. Осылайша, таңбалауыш өткізетін LAN желісінде кадрдың соқтығысуы мүмкін емес.

Token Ring LAN физикалық топологиясы мен логикалық топологиясының айырмашылығы неде?

Физикалық таңбалауыш сақина топологиясын екі жолмен жүзеге асыруға болады:

1) «жұлдыз» (3.1-сурет);

Барлық режимдерде логикалық топология «сақина» болып табылады. Пакет сақинаның айналасындағы түйіннен түйінге, ол туындаған түйінге оралғанша беріледі.

сызу ықтимал опциялар Token Ring LAN құрылымдары.

1) «жұлдыз» (3.1-сурет);

2) «кеңейтілген сақина» (3.2-сурет).

Token Ring LAN функционалдық ұйымының қысқаша сипаттамасы.№93 қараңыз

Token Ring LAN желісіндегі белсенді монитордың түсінігі мен функциялары.

Token Ring LAN желісін инициализациялау кезінде жұмыс станцияларының бірі ретінде тағайындалады белсенді монитор сақинада қосымша басқару функциялары тағайындалған:

токенді жоғалтумен байланысты жағдайларды анықтау мақсатында логикалық сақинада уақытша бақылау;

токеннің жоғалуы анықталғаннан кейін жаңа таңбалауышты генерациялау;

белгілі бір жағдайларда диагностикалық шеңберлерді қалыптастыру.

Белсенді монитор сәтсіз болғанда, жаңа белсенді монитор әртүрлі басқа компьютерлерден тағайындалады.

16 Мбит/с жылдамдықтағы Token Ring LAN желісінде маркерді берудің қандай режимі (әдісі) қолданылады?

Token Ring желісіндегі өнімділікті 16 Мбит/с жылдамдықпен арттыру үшін, деп аталады ерте токенді өту режимі (Early Token Release - ETR), онда RS өзінің кадрын жібергеннен кейін бірден келесі RS-ке маркерді жібереді. Бұл жағдайда келесі ЖЖ бастапқы ЖЖ-ның берілуін аяқтауды күтпей-ақ өз кадрларын жіберу мүмкіндігіне ие болады.

Token Ring LAN желісінде қолданылатын фреймдердің түрлерін көрсетіңіз.

маркер; деректер шеңбері; аяқтау реті.

Token Ring LAN желісінің маркер форматын (деректер кадры, аяқтау реті) сызыңыз және түсіндіріңіз.

Маркер пішімі

КО - соңғы шектегіш - [ J | Қ | 1 | J | Қ | 1 | ДК | OO]

Деректер кадрының пішімі

SPK - кадрды бастау реті

БІРАҚ - бастапқы бөлгіш - [ J|K| 0 |J|K| 0 | 0 | 0]

AP - кіруді басқару - [ P|P|P|T|M|R|R|R]

Ұлыбритания – персоналды басқару

AH – тағайындалған мекенжай

AI - бастапқы мекенжай

Деректер – деректер өрісі

CS - бақылау сомасы

PKK - кадрдың аяқталуының белгісі

KO - соңғы шектегіш

SC - кадр күйі

Аяқтау реті пішімі

LAN Token Ring кадрындағы «қолжетімділікті басқару» өрісінің құрылымы.

UD- қатынасты басқару(Access Control) - келесі құрылымға ие: [ П | П | П | Т | М | Р | Р | Р ] , мұндағы PPP – басымдық разрядтары;

желілік адаптер 0-ден 7-ге дейінгі сандар түрінде басымдық деңгейінің басымдылық бит өрісіне жазу арқылы маркерге және деректер кадрларына басымдықтарды тағайындау мүмкіндігіне ие (7 - ең жоғары басымдық); RS хабарлама жіберуге құқылы, егер өзінің басымдылығы ол алған таңбалауыштың басымдығынан төмен болмаса; Т- маркер биті: маркер үшін 0 және деректер кадры үшін 1; М- монитор биті: егер кадр белсенді монитор арқылы берілсе 1, ал басқаша 0; белсенді монитор монитор биті 1-ге орнатылған фреймді қабылдағанда, хабарлама немесе таңбалауыш тағайындалған орынды таппай жергілікті желіні айналып өтті; RRR- резервтеу биттері басымдық разрядтарымен бірге қолданылады; РЖ желіні одан әрі пайдалануды резервтеу биттеріне оның басымдылық мәнін орналастыру арқылы резервтей алады, егер оның басымдығы резервтеу өрісінің ағымдағы мәнінен жоғары болса;

осыдан кейін, қайтарылған деректер кадрын алған жіберуші түйін жаңа таңбалауышты генерациялағанда, ол өзінің басымдылығын бұрын алынған кадрдың резервтеу өрісінің мәніне тең етіп белгілейді; осылайша, таңбалауыш брондау өрісінде ең жоғары басымдылықты орнатқан түйінге жіберіледі;

Token Ring LAN таңбалауышындағы қатынасты басқару өрісінің басымдылық биттерін (маркер биті, монитор биті, резервтеу биттері) тағайындау. Жоғарыдан қараңыз

MAC қабатының жақтаулары мен LLC қабатының жақтауларының айырмашылығы неде?

Ұлыбритания- Жеке құрам менеджменті(Frame Control - FC) кадр түрін (MAC немесе LLC) және MAC басқару кодын анықтайды; бір байттық өріс екі аймақты қамтиды:

Қайда FF- кадрдың форматы (типі): 00 - MAC типті кадр үшін; 01 - ЖШҚ деңгейіндегі жақтау үшін; (10 және 11 мәндері сақталған); 00 - пайдаланылмаған резервтік биттер; CCCC- MAC MAC фреймінің коды (физикалық басқару өрісі), ол қандай типке (IEEE 802.5 стандартымен анықталған) MAC деңгейін басқару кадрларына жататынын анықтайды;

Деректер кадрының қай өрісі MAC (LLC) типіне жататынын көрсетеді? CC өрісінде (жоғарыдан қараңыз)

LAN Token Ring кадрларындағы деректер өрісінің ұзындығы.

Деректер өрісінің ұзындығына арнайы шектеулер жоқ, дегенмен іс жүзінде ол бір жұмыс станциясының желінің жұмыс істеуіне рұқсат етілген уақытты шектеуге байланысты туындайды және 4096 байтты құрайды және 16 тасымалдау жылдамдығы бар желі үшін 18 КБ жетуі мүмкін. Мбит/с.

LAN Token Ring жақтауының соңы бөлгішінде қандай қосымша ақпарат бар және неліктен?

КО - электрлік импульстардың бірегей тізбегінен басқа, әрқайсысы 1 биттік тағы екі аймақты қамтитын соңғы шектегіш:

ара бит (Intermediate Frame), ол мәндерді қабылдайды:

1, егер бұл кадр көп пакетті берудің бөлігі болса,

0 егер кадр соңғы немесе жалғыз болса;

анықталған қате биті (Қате анықталды), ол көзде кадрды құру кезінде 0 мәніне орнатылады және желі түйіндері арқылы өту кезінде қате анықталса, 1-ге өзгертілуі мүмкін; осыдан кейін кадр бастапқы түйінге жеткенге дейін келесі түйіндерде қателерді бақылаусыз релеледі, ол бұл жағдайда кадрды жіберуді қайталайды;

Кадр соңындағы бөлгіштегі "қате анықталған бит" "1" болса, Token Ring желісі қалай жұмыс істейді?

осыдан кейін кадр бастапқы түйінге жеткенге дейін келесі түйіндерде қателерді бақылаусыз релеледі, ол бұл жағдайда кадрды жіберуді қайталайды;

Token Ring LAN деректер кадрының «пакет күйі» өрісінің құрылымы.

SC- (мемлекет) кадр күйі(Frame Status - FS) - 4 резервтік бит (R) және екі ішкі өрістен тұратын бір байт өріс:

адресті тану биті (индикатор) (A);

пакетті көшіру бит (индикатор) (C): [ ACRRACRR]

Бақылау сомасы SP өрісін қамтымайтындықтан, деректердің дұрыстығын қамтамасыз ету үшін байттағы әрбір бір биттік өріс қайталанады.

Таратушы түйін биттерді 0-ге орнатады АЖәне МЕН.

Қабылдаушы түйін кадрды алғаннан кейін битті орнатады А 1-де.

Егер кадрды қабылдау түйінінің буферіне көшіргеннен кейін кадрда қателер табылмаса, онда бит МЕНсонымен қатар 1-ге орнатылады.

Осылайша, кадрдың сәтті берілісінің белгісі кадрдың биттермен көзге қайтарылуы болып табылады: А=1 және МЕН=1.

A=0тағайындалған станция бұдан былай желіде емес немесе ДК сәтсіз (өшірілген) дегенді білдіреді.

A=1Және C=0көзден тағайындалған жерге дейінгі кадр жолында қате орын алғанын білдіреді (бұл сонымен қатар соңғы бөлгіштегі қатені анықтау битін 1-ге орнатады).

A=1, C=1және қатені анықтау биті = 1 кадрды тағайындау түйіні сәтті қабылдағаннан кейін тағайындалған жерден көзге дейінгі кадрдың қайтару жолында қате орын алғанын білдіреді.

1 (0) "мекен-жайды тану биті" ("пакеттен буферге арналған бит") мәні нені көрсетеді?- Жоғарыдан қараңыз

Бір Token Ring LAN желісіндегі станциялардың максималды саны...?-256

Token Ring LAN желісіндегі станциялар арасындағы максималды қашықтық қандай?

Станциялар арасындағы максималды қашықтық жіберу ортасының түріне байланысты

(байланыс желілері) және бұл:

100 метр - бұралған жұп үшін (UTP 4 санаты);

150 метр - бұралған жұп үшін (IBM 1 түрі);

3000 метр - талшықты-оптикалық мультимодалы кабель үшін.

Токен сақинасының артықшылықтары мен кемшіліктері.

Токен сақинасының артықшылықтары:

деректерді беру ортасында қайшылықтардың болмауы;

барлық желі пайдаланушылары үшін кепілдік берілген қолжетімділік уақыты;

Token Ring желісі ауыр жүктемелерде, 100% жүктемеде жақсы жұмыс істейді, Ethernet-тен айырмашылығы, кіру уақыты 30% немесе одан да көп жүктеме кезінде айтарлықтай артады; бұл нақты уақыттағы желілер үшін өте маңызды;

Ethernet-пен салыстырғанда бір кадрдағы жіберілетін деректердің үлкенірек рұқсат етілген өлшемі (18 Кбайтқа дейін), деректердің үлкен көлемін тасымалдау кезінде желінің тиімдірек жұмысын қамтамасыз етеді;

Token Ring желісіндегі нақты деректерді беру жылдамдығы кәдімгі Ethernet желісіне қарағанда жоғары болуы мүмкін (нақты жылдамдық пайдаланылатын адаптерлердің аппараттық мүмкіндіктеріне және желілік компьютерлердің жылдамдығына байланысты).

Токен сақинасының кемшіліктері:

Token Ring желісінің Ethernet-пен салыстырғанда жоғары құны, себебі:

күрделірек Token Ring протоколына байланысты қымбатырақ адаптерлер;

MSAU байыту фабрикаларын сатып алуға қосымша шығындар;

Ethernet-пен салыстырғанда Token Ring желісінің кішірек өлшемі;

маркердің тұтастығын бақылау қажеттілігі.

Қай жергілікті желілерде деректерді беру ортасында қайшылықтар жоқ (барлық желі пайдаланушылары үшін кепілдік берілген қолжетімділік уақыты берілген)?

Маркерге кіру мүмкіндігі бар LAN желісінде

FDDI LAN қысқаша сипаттамасы.

Рингтегі станциялардың максималды саны - 500.

Желінің максималды ұзындығы - 100 км.

Тасымалдау ортасы - талшықты-оптикалық кабель (бұралған жұп болуы мүмкін).

Станциялар арасындағы максималды қашықтық тасымалдау ортасының түріне байланысты және:

2 км - талшықты-оптикалық мультимодалы кабель үшін.

50 (40?) км – талшықты-оптикалық бір режимді кабель үшін;

100 м - бұралған жұп үшін (UTP санаты 5);

100 м - бұралған жұп үшін (IBM 1 түрі).

Қол жеткізу әдісі – маркер.

Деректерді тасымалдау жылдамдығы 100 Мбит/с (дуплексті жіберу үшін 200 Мбит/с).

Желінің жалпы ұзындығын шектеу рұқсат етілген рұқсат етілген максималды уақытты қамтамасыз ету үшін сақинаның айналасында сигналдың толық өту уақытының шектелуіне байланысты. Абоненттер арасындағы максималды қашықтық кабельдегі сигналдардың әлсіреуімен анықталады.

FDDI аббревиатурасы нені білдіреді?

FDDI (Fiber Distributed Data Interface) – алғашқы жоғары жылдамдықты LAN технологияларының бірі.

FDDI желілік технологиясының мақсаты.

FDDI стандарты деректерді берудің жоғары жылдамдығына бағытталған - 100 Мбит/с. Бұл стандарт IEEE 802.5 Token Ring стандартына барынша жақын болу үшін ойластырылған. Осы стандарттан шамалы айырмашылықтар алыс қашықтықтарда деректерді жоғары тасымалдау жылдамдығын қамтамасыз ету қажеттілігімен анықталады.

FDDI технологиясы тарату ортасы ретінде оптикалық талшықты пайдалануды қамтиды, ол мыналарды қамтамасыз етеді:

жоғары сенімділік;

қайта конфигурациялау икемділігі;

деректерді берудің жоғары жылдамдығы – 100 Мбит/с;

станциялар арасындағы үлкен қашықтық (көпмодалы талшық үшін – 2 км; лазерлік диодтарды пайдалану кезінде бірмодалы талшық үшін – 40 км-ге дейін; бүкіл желінің максималды ұзындығы 200 км).

FDDI LAN желісінде қанша өткізу қабілеттілігі бар?

Сегменттерден тұратын Ethernet әртүрлі түрлері, ең алдымен желінің максималды рұқсат етілген өлшеміне (диаметріне) және әртүрлі элементтердің максималды мүмкін санына байланысты көптеген сұрақтар туындайды. Желі тек егер таралу кешігуіондағы сигнал шекті мәннен аспайды. Бұл таңдау арқылы анықталады валюталық бақылау әдісі CSMA/CD соқтығысты анықтау мен ажыратымдылыққа негізделген.

Ең алдымен, жеке сегменттерден күрделі Ethernet конфигурацияларын алу үшін аралық құрылғылардың екі негізгі түрі қолданылатынын атап өткен жөн:

• Қайталағыш концентраторлар (концентраторлар) қайталағыштардың жиынтығы болып табылады және олармен жалғанған сегменттерді қандай да бір жолмен логикалық түрде ажыратпайды;
• Ақпаратты сегменттер арасында ауыстырады, бірақ қайшылықтарды сегменттен сегментке тасымалдамайды.

Неғұрлым күрделі коммутаторларды пайдаланған кезде жекелеген сегменттердегі қақтығыстар сол жерде, сегменттердің өзінде шешіледі, бірақ қарапайым қайталағыш хабтарды пайдалану жағдайындағыдай желі арқылы таралмайды. Бұл Ethernet желісінің топологиясын таңдау үшін өте маңызды, өйткені онда қолданылатын CSMA/CD қол жеткізу әдісі қақтығыстардың болуын және оларды шешуді болжайды, ал желінің жалпы ұзындығы қақтығыс аймағының өлшемімен дәл анықталады. коллизия домені. Осылайша, қайталағыш хабты пайдалану конфликт аймағын бөлмейді, ал әрбір коммутациялық концентратор конфликт аймағын бөліктерге бөледі. Коммутаторды пайдаланған кезде әрбір желі сегменті үшін өнімділікті бөлек, ал қайталағыш хабтарды пайдаланған кезде тұтас желі үшін өнімділікті бағалау қажет.

Іс жүзінде қайталағыш хабтар әлдеқайда жиі пайдаланылады, өйткені олар қарапайым және арзанырақ. Сондықтан, болашақта сөйлесеміздәл олар туралы.

Ethernet конфигурациясын таңдау және бағалау үшін пайдаланылатын екі негізгі үлгі бар.

1-үлгі ережелері

Бірінші модель жеке компьютерлер мен сегменттерді қосу кезінде желі дизайнері ұстануға тиісті ережелер жинағын тұжырымдайды:

1. Сегментке қосылған қайталағыш немесе концентратор сегментке қосылған абоненттердің ең көп рұқсат етілген санын біреуге азайтады.
2. Кез келген екі абонент арасындағы толық жол бес сегменттен, төрт хабтан (қайталағыш) және екі қабылдағыштан (МАУ) аспауы керек.
3. Егер абоненттер арасындағы жол бес сегменттен және төрт концентратордан (қайталанғыштардан) тұрса, онда абоненттер қосылған сегменттер саны үштен аспауы керек, ал қалған сегменттер концентраторларды (қайталауыштарды) бір-бірімен жай ғана қосу керек. Бұл бұрын айтылған «5-4-3 ережесі».
4. Егер абоненттер арасындағы жол төрт сегменттен және үш концентратордан (қайталанғыштардан) тұрса, онда келесі шарттар орындалуы керек:
   • талшықты-оптикалық кабель сегментінің максималды ұзындығы 10BASE-FL байланыстырушы концентраторлар (қайталағыштар) 1000 метрден аспауы керек;
   • талшықты-оптикалық кабель сегментінің максималды ұзындығы 10BASE-FL компьютерлермен байланыстыратын концентраторлар (қайталағыштар) 400 метрден аспауы керек;
   • компьютерлер барлық сегменттерге қосылуы мүмкін.

Осы ережелерді сақтасаңыз, желінің жұмыс істейтініне сенімді бола аласыз. Бұл жағдайда қосымша есептеулер қажет емес. Осы ережелерді сақтау желідегі сигналдың кешігуінің қолайлы мөлшеріне кепілдік береді деп саналады.

Жергілікті желілерде түйіндердің өзара әрекеттесуін ұйымдастыру кезінде негізгі рөл сілтеме деңгейінің хаттамасына беріледі. Дегенмен, сілтеме деңгейі бұл тапсырманы орындау үшін жергілікті желілердің құрылымы айтарлықтай ерекше болуы керек, мысалы, ең танымал байланыс деңгейінің протоколы - Ethernet - барлық желі түйіндерін ортақ шинаға параллель қосуға арналған. олар - коаксиалды кабельдің бір бөлігі. Ұқсас тәсіл қолдану болып табылады қарапайым құрылымдаржергілікті желідегі компьютерлер арасындағы кабельдік қосылымдар 70-ші жылдардың екінші жартысында алғашқы жергілікті желілерді жасаушылардың қойған негізгі мақсатына сәйкес келді. Бұл мақсат бір ғимарат ішінде орналасқан бірнеше ондаған компьютерлерді компьютерлік желіге қосудың қарапайым және арзан шешімін табу болды.

Ethernet технологиясын дамытуда жоғары жылдамдықты опциялар жасалды: IEEE802.3u/Fast Ethernet және IEEE802.3z/Gigabit Ethernet.

Fast Ethernet технологиясыклассикалық Ethernet технологиясының эволюциялық дамуы болып табылады. Оның негізгі артықшылықтары:

1) желі сегменттерінің өткізу қабілеттілігін 100 Мб/с дейін ұлғайту;

2) Ethernet кездейсоқ қол жеткізу әдісін сақтау;

3) желілердің жұлдызды топологиясын қолдау және деректерді берудің дәстүрлі тасымалдаушыларын - бұралған жұпты және талшықты-оптикалық кабельді қолдау.

Бұл қасиеттер 10Base-T желілерінен – бүгінгі таңдағы ең танымал Ethernet нұсқасынан – белгілі технологиямен елеулі сабақтастықты сақтайтын жоғары жылдамдықты желілерге біртіндеп көшуге мүмкіндік береді: Fast Ethernet персоналды түбегейлі қайта даярлауды және барлық жабдықтарды ауыстыруды қажет етпейді. желі түйіндері. Ресми 100Base-T (802.3u) стандарты кабельдің келесі түрлерін қолдау үшін физикалық деңгейге (жеті деңгейлі OSI үлгісі бойынша) үш түрлі спецификацияны белгіледі:

1) 100Base-TX екі жұпты UTP санаты 5 экрандалмаған бұралған жұп кабелі немесе STP 1 типті экрандалған бұралған жұп кабелі үшін;

2) 3, 4 немесе 5 санаттағы 4 жұп UTP үшін экрандалмаған бұралған жұп кабель үшін 100Base-T4;

3) 100Base-FX мультимодалы талшыққа арналған.

Gigabit Ethernet 1000Base-T, бұралған жұпқа және талшықты-оптикалық кабельге негізделген. Gigabit Ethernet технологиясы 10 Мбит/с және 100 Мбит/с Ethernet-пен үйлесімді болғандықтан, оңай көшіру бұл технологиябағдарламалық қамтамасыз ету, кабельдік және персоналды оқытуға көп қаражат салмай-ақ.

Gigabit Ethernet технологиясы IEEE 802.3 Ethernet кеңейтімі болып табылады, ол бірдей пакет құрылымын, пішімін және CSMA/CD протоколын, толық дуплексті, ағынды басқаруды және т.б. қолдауды пайдаланады, сонымен бірге теориялық тұрғыдан өнімділікті он есе арттырады. CSMA/CD (Carrier-Sense Multiple Access with Collision Detection – тасымалдаушыны басқару және соқтығысты анықтау арқылы көп реттік қатынас) – соқтығысты басқаруы бар жергілікті компьютерлік желідегі ортақ тарату ортасына бірнеше рет қол жеткізу технологиясы. CSMA/CD орталықтандырылмаған кездейсоқ әдістерге жатады. Ол Ethernet сияқты кәдімгі желілерде де, жоғары жылдамдықты желілерде де (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet) қолданылады. Сондай-ақ деп аталады желілік протокол CSMA/CD схемасын қолданатын. CSMA/CD протоколы OSI үлгісіндегі деректер байланысы деңгейінде жұмыс істейді.

Gigabit Ethernet – 1000 Мбит/с тасымалдау жылдамдығын қамтамасыз етеді. Стандарттың келесі өзгерістері бар:

1) 1000BASE-SX - 850нм жарық толқын ұзындығы бар талшықты-оптикалық кабельді пайдаланады.

2) 1000BASE-LX - 1300нм талшықты-оптикалық кабельді пайдаланады.

Ethernet желісі стандартты желілердің ішінде ең кең таралғаны болып табылады. Ол 1972 жылы пайда болды, ал 1985 жылы халықаралық стандартқа айналды. Оны ең ірі халықаралық стандарттар ұйымдары қабылдады: IEEE Комитеті 802 (Электр және электронды инженерлер институты) және ECMA (Еуропалық компьютер өндірушілері қауымдастығы).

Стандарт IEEE 802.3 деп аталады (ағылшын тілінде «сегіз oh екі нүкте үш» деп оқылады). Ол соқтығысты анықтау және жіберуді басқару, яғни жоғарыда аталған CSMA/CD қол жеткізу әдісімен бірнеше шиналық типті моно-арналды қатынасты анықтайды.

Түпнұсқа IEEE 802.3 стандартының негізгі мүмкіндіктері:

топология – шина;

беру ортасы – коаксиалды кабель;

Тасымалдау жылдамдығы – 10 Мбит/с;

Желінің максималды ұзындығы - 5 км;

· абоненттердің максималды саны – 1024-ке дейін;

желі сегментінің ұзындығы - 500 м дейін;

· бір сегменттегі жазылушылар саны – 100-ге дейін;

· қол жеткізу әдісі – CSMA/CD;

тар жолақты беру, яғни модуляциясыз (моноханельді).

Қатаң айтқанда, IEEE 802.3 және Ethernet стандарттары арасында шамалы айырмашылықтар бар, бірақ олар әдетте еленбейді.

Ethernet желісі қазір әлемдегі ең танымал болып табылады (нарықтың 90%-дан астамы), болжам бойынша ол алдағы жылдарда да солай қалады. Бұған желінің сипаттамалары, параметрлері, протоколдары ең басынан ашық болды, нәтижесінде бүкіл әлем бойынша көптеген өндірушілер бір-бірімен толық үйлесімді Ethernet жабдығын шығара бастады. .

Классикалық Ethernet желісінде екі түрдегі (қалың және жұқа) 50 Ом коаксиалды кабель пайдаланылды. Дегенмен, соңғы уақытта (90-шы жылдардың басынан бастап) тарату ортасы ретінде бұралған жұптарды пайдаланатын Ethernet-тің ең кең таралған нұсқасы. Сондай-ақ талшықты-оптикалық кабель желісінде пайдалану үшін стандарт анықталды. Осы өзгерістерді қанағаттандыру үшін бастапқы IEEE 802.3 стандартына тиісті толықтырулар енгізілді. 1995 жылы 100 Мбит/с жылдамдықпен жұмыс істейтін Ethernet-тің жылдамырақ нұсқасы үшін қосымша стандарт пайда болды (Fast Ethernet, IEEE 802.3u стандарты деп аталады), тарату ортасы ретінде бұралған жұпты немесе талшықты-оптикалық кабельді пайдаланады. 1997 жылы 1000 Мбит/с жылдамдыққа арналған нұсқасы (Gigabit Ethernet, IEEE 802.3z стандарты) пайда болды.

Стандартты шиналық топологиядан басқа, пассивті жұлдыз және пассивті ағаш топологиялары жиі қолданылуда. Бұл желінің әртүрлі бөліктерін (сегменттерін) байланыстыратын қайталағыштар мен қайталағыш концентраторларды пайдалануды болжайды. Нәтижесінде әртүрлі типтегі сегменттерде ағаш тәрізді құрылым түзілуі мүмкін (7.1-сурет).

Классикалық автобус немесе бір абонент сегмент (желі бөлігі) ретінде әрекет ете алады. Автобус сегменттері үшін коаксиалды кабель, ал пассивті жұлдызды сәулелер үшін (хабқа қосылу үшін) қолданылады. жалғыз компьютерлер) - бұралған жұп және талшықты-оптикалық кабель. Алынған топологияға қойылатын негізгі талап – онда тұйық жолдардың (циклдердің) болмауы. Шындығында, барлық абоненттер физикалық шинаға қосылғаны белгілі болды, өйткені олардың әрқайсысынан сигнал бірден барлық бағытта таралады және кері оралмайды (сақинадағы сияқты).

Тұтастай алғанда желінің максималды кабель ұзындығы (сигналдың максималды жолы) теориялық тұрғыдан 6,5 километрге жетуі мүмкін, бірақ іс жүзінде 3,5 километрден аспайды.

Күріш. 7.1. Классикалық Ethernet желісі топологиясы.

Fast Ethernet желісі физикалық шина топологиясын қамтамасыз етпейді, тек пассивті жұлдыз немесе пассивті ағаш пайдаланылады. Сонымен қатар, Fast Ethernet желісінің максималды ұзындығы үшін әлдеқайда қатаң талаптар бар. Өйткені, тарату жылдамдығын 10 есе арттырып, десте пішімі сақталса, оның ең аз ұзындығы он есе қысқарады. Осылайша, қос сигналдың желі арқылы өту уақытының рұқсат етілген мәні 10 есе азаяды (Ethernet желісіндегі 51,2 мкс қарсы 5,12 мкс).

Стандартты Манчестер коды ақпаратты Ethernet желісінде жіберу үшін қолданылады.

Ethernet желісіне қол жеткізу абоненттердің теңдігін қамтамасыз ететін кездейсоқ CSMA/CD әдісі бойынша жүзеге асырылады. Желі айнымалы ұзындықтағы пакеттерді пайдаланады.

10 Мбит/с жылдамдықпен жұмыс істейтін Ethernet желісі үшін стандарт әртүрлі ақпаратты тасымалдау құралдарына бағытталған желі сегменттерінің төрт негізгі түрін анықтайды:

· 10BASE5 (қалың коаксиалды кабель);

· 10BASE2 (жіңішке коаксиалды кабель);

· 10BASE-T (бұралған жұп);

· 10BASE-FL (талшықты-оптикалық кабель).

Сегменттің атауы үш элементті қамтиды: «10» саны 10 Мбит/с тарату жылдамдығын білдіреді, BASE сөзі – базалық диапазондағы (яғни, сигналдың жоғары жиілікті модуляциясыз) берілуі, ал соңғы элемент – рұқсат етілген сегмент ұзындығы: «5» - 500 метр, «2» - 200 метр (дәлірек айтқанда, 185 метр) немесе байланыс желісінің түрі: «T» - бұралған жұп (ағылшынша «twisted-pair»), «F» - талшықты-оптикалық кабель (ағылшын тілінен «fiber optic»).

Дәл осылай, 100 Мбит/с (Fast Ethernet) жылдамдықпен жұмыс істейтін Ethernet желісі үшін стандарт тасушының түрлерінде ерекшеленетін сегменттердің үш түрін анықтайды:

100BASE-T4 (төрт бұралған жұп);

· 100BASE-TX (қос бұралған жұп);

· 100BASE-FX (талшықты-оптикалық кабель).

Мұндағы «100» саны 100 Мбит/с тарату жылдамдығын, «T» әрпі – бұралған жұпты, «F» әрпі – талшықты-оптикалық кабельді білдіреді. 100BASE-TX және 100BASE-FX түрлері кейде 100BASE-X атауымен және 100BASE-T4 және 100BASE-TX 100BASE-T атауымен біріктіріледі.

Токен сақинасы желісі

Token-Ring желісін (маркерлік сақина) 1985 жылы IBM ұсынған (алғашқы нұсқасы 1980 жылы пайда болған). Ол IBM компаниясы шығарған компьютерлердің барлық түрлерін желіге қосуға арналған. Оны компьютерлік техниканың ең ірі өндірушісі IBM компаниясы қолдауының өзі оған ерекше көңіл бөлу керектігін аңғартады. Ең бастысы, Token-Ring қазіргі уақытта IEEE 802.5 халықаралық стандарты болып табылады (бірақ Token-Ring мен IEEE 802.5 арасында шамалы айырмашылықтар бар). Бұл желіні Ethernet-пен тең күйге қояды.

Token-Ring Ethernet-ке сенімді балама ретінде әзірленді. Ethernet қазір барлық басқа желілерді алмастырса да, Token-Ring үмітсіз ескірген деп санауға болмайды. Бұл желі арқылы дүние жүзінде 10 миллионнан астам компьютерлер қосылған.

Token-Ring желісінің сақина топологиясы бар, бірақ сырттай қарағанда ол жұлдызға ұқсайды. Бұл жеке абоненттер (компьютерлер) желіге тікелей емес, арнайы концентраторлар немесе бірнеше кіру құрылғылары (MSAU немесе MAU - Multistation Access Unit) арқылы қосылғанымен байланысты. Физикалық түрде желі жұлдызшалы топологияны құрайды (7.3-сурет). Шындығында, абоненттер әлі де сақинаға біріктірілген, яғни олардың әрқайсысы бір көрші абонентке ақпаратты береді, ал екіншісінен ақпаратты алады.

Күріш. 7.3. Token-Ring желісінің жұлдызды сақина топологиясы.

IBM Token-Ring желісіндегі тарату ортасы ретінде алдымен экрандалмаған (UTP) және экрандалған (STP) бұралған жұп пайдаланылды, бірақ содан кейін коаксиалды кабель үшін, сондай-ақ FDDI стандартындағы талшықты-оптикалық кабель үшін жабдық опциялары пайда болды.

Негізгі техникалық сипаттама Token-Ring желісінің классикалық нұсқасы:

· IBM 8228 MAU типті хабтардың максималды саны - 12;

· желідегі абоненттердің максималды саны – 96;

Абонент пен хаб арасындағы кабельдің максималды ұзындығы - 45 метр;

хабтар арасындағы кабельдің максималды ұзындығы - 45 метр;

Барлық концентраторларды қосатын кабельдің максималды ұзындығы - 120 метр;

· Деректерді беру жылдамдығы – 4 Мбит/с және 16 Мбит/с.

Берілген барлық сипаттамалар экрандалмаған бұралған жұпты пайдалануға қолданылады. Басқа тасымалдау ортасы пайдаланылса, желі сипаттамалары әртүрлі болуы мүмкін. Мысалы, экрандалған бұралған жұпты (STP) пайдаланған кезде абоненттер санын 260-қа дейін (96 орнына), кабель ұзындығын - 100 метрге дейін (45-тің орнына), хабтар санын - 33-ке дейін, және түйіндерді біріктіретін сақинаның жалпы ұзындығы - 200 метрге дейін. Талшықты-оптикалық кабель кабельдің ұзындығын екі километрге дейін арттыруға мүмкіндік береді.

Token-Ring-те ақпаратты беру үшін екі фазалы код қолданылады (дәлірек айтқанда, оның бит интервалының ортасында міндетті өтуі бар нұсқасы). Кез келген жұлдыз топологиясы сияқты, қосымша электрлік тоқтату немесе сыртқы жерге қосу қажет емес. Келіссөздер желілік адаптердің аппараттық құралдары мен хабтары арқылы жүзеге асырылады.

RJ-45 қосқыштары (экрандалмаған бұралған жұп үшін), сондай-ақ MIC және DB9P қосқыштары Token-Ring жүйесінде кабельдерді қосу үшін қолданылады. Кабельдегі сымдар аттас қосқыштардың түйреуіштерін қосады (яғни, «тікелей» деп аталатын кабельдер пайдаланылады).

Классикалық Token-Ring желісі рұқсат етілген мөлшері бойынша да, жазылушылардың максималды саны бойынша да Ethernet желісінен төмен. Тасымалдау жылдамдығы бойынша қазіргі уақытта Token-Ring-тің 100 Мбит/с (High Speed ​​Token-Ring, HSTR) және 1000 Мбит/с (Гигабит Token-Ring) нұсқалары бар. Token-Ring-ті қолдайтын компаниялар (соның ішінде IBM, Olicom, Madge) оны Ethernet-ке лайықты бәсекелес ретінде қарастыра отырып, өз желілерінен бас тартқысы келмейді.

Ethernet жабдығымен салыстырғанда, Token-Ring жабдығы айтарлықтай қымбатырақ, өйткені ол күрделі айырбас бақылау әдісін пайдаланады, сондықтан Token-Ring желісі соншалықты кең тараған жоқ.

Дегенмен, Ethernet-тен айырмашылығы, Token-Ring желісі жоғары жүктеме деңгейін (30-40% -дан астам) ұстауда әлдеқайда жақсы және қол жеткізудің кепілді уақытын қамтамасыз етеді. Бұл, мысалы, сыртқы оқиғаға жауап берудің кешігуі ауыр апаттарға әкелуі мүмкін өндірістік желілерде қажет.

Token-Ring желісі классикалық токенге қол жеткізу әдісін пайдаланады, яғни токен сақинаның айналасында үнемі айналады, оған абоненттер өздерінің деректер пакеттерін қоса алады (4.15-суретті қараңыз). Бұл осы желінің қақтығыстардың болмауы сияқты маңызды артықшылығын білдіреді, бірақ кемшіліктер де бар, атап айтқанда, маркердің тұтастығын бақылау қажеттілігі және желінің әрбір абонентке тәуелділігі (ақау болған жағдайда, абонентті сақинадан шығару керек).

Token-Ring жүйесінде пакетті жіберу уақыты 10 мс. Абоненттердің максималды саны 260 болғанда, қоңыраудың толық циклі 260 x 10 мс = 2,6 с болады. Осы уақыт ішінде барлық 260 абонент өз пакеттерін аудара алады (егер, әрине, аударатын нәрсе болса). Бұл ретте тегін жетон әрбір жазылушыға міндетті түрде жетеді. Дәл осындай интервал Token-Ring қол жеткізу уақытының жоғарғы шегі болып табылады.

Arcnet желісі

Arcnet желісі (немесе ARCnet, Ағылшын тілінде тіркелген компьютерлік желіден, компьютерлік желіқосылған ресурстар) ең көне желілердің бірі болып табылады. Оны Datapoint корпорациясы 1977 жылы әзірлеген. Бұл желі үшін халықаралық стандарттар жоқ, дегенмен ол токенге қол жеткізу әдісінің атасы болып саналады. Стандарттардың жоқтығына қарамастан, Arcnet желісі соңғы уақытқа дейін (1980 - 1990 жж.) танымал болды, тіпті Ethernet-пен айтарлықтай бәсекелес болды. Көптеген компаниялар желінің осы түріне арналған жабдықты шығарды. Бірақ қазір Arcnet жабдығын өндіру іс жүзінде тоқтатылды.

Arcnet желісінің Ethernet-пен салыстырғандағы негізгі артықшылықтарының қатарында қол жеткізу уақыты шектеулі, байланыстың жоғары сенімділігі, диагностиканың қарапайымдылығы және адаптерлердің салыстырмалы түрде төмен құны бар. Желінің маңызды кемшіліктеріне ақпаратты берудің төмен жылдамдығы (2,5 Мбит/с), адрестеу жүйесі және пакеттік формат жатады.

Arcnet желісінде ақпаратты жіберу үшін биттік интервалда екі импульс логикалық бірлікке, ал бір импульс логикалық нөлге сәйкес келетін өте сирек код қолданылады. Әлбетте, бұл өзін-өзі синхрондайтын код, ол тіпті Манчестерден де көбірек кабель өткізу қабілеттілігін талап етеді.

Желіде тасымалдау ортасы ретінде 93 Ом сипаттамалық кедергісі бар коаксиалды кабель қолданылады, мысалы, RG-62A/U маркалы. Бұралған жұп нұсқалары (қалқаланған және экрандалмаған) кеңінен қолданылмайды. Талшықты-оптикалық опциялар да ұсынылды, бірақ олар да Arcnet-ті сақтамады.

Arcnet желісі топологиясы ретінде классикалық шинаны (Arcnet-BUS), сонымен қатар пассивті жұлдызды (Arcnet-STAR) пайдаланады. Жұлдызда хабтар қолданылады. Концентраторларды (Ethernet-тегідей) пайдалана отырып, шиналық және жұлдыздық сегменттерді ағаш топологиясына біріктіруге болады. Негізгі шектеу топологияда тұйық жолдар (ілмектер) болмауы керек. Тағы бір шектеу: концентраторды пайдалана отырып, тізбекте қосылған сегменттердің саны үштен аспауы керек.

Сонымен, Arcnet желісінің топологиясы келесідей (7.15-сурет).

Күріш. 7.15. Arcnet шиналық типті желінің топологиясы (В – шинаның жұмысына арналған адаптерлер, S – жұлдызшада жұмыс істеуге арналған адаптерлер).

Arcnet желісінің негізгі техникалық сипаттамалары төмендегідей.

· Беріліс ортасы – коаксиалды кабель, бұралған жұп.

· Желінің максималды ұзындығы - 6 километр.

· Абоненттен пассивті хабқа дейінгі кабельдің максималды ұзындығы 30 метрді құрайды.

· Абоненттен белсенді хабқа дейінгі кабельдің максималды ұзындығы 600 метрді құрайды.

· Белсенді және пассивті концентраторлар арасындағы кабельдің максималды ұзындығы - 30 метр.

арасындағы максималды кабель ұзындығы белсенді хабтар- 600 метр.

Желідегі абоненттердің максималды саны - 255.

Автобус сегментіндегі абоненттердің максималды саны - 8.

· Автобустағы абоненттер арасындағы ең аз қашықтық - 1 метр.

· Шина сегментінің максималды ұзындығы - 300 метр.

· Мәліметтерді беру жылдамдығы – 2,5 Мбит/с.

Күрделі топологияларды құру кезінде абоненттер арасындағы желідегі сигналдың таралу кідірісі 30 мкс аспауын қамтамасыз ету қажет. 5 МГц жиіліктегі кабельдегі сигналдың максималды әлсіреуі 11 дБ аспауы керек.

Arcnet желісі токенге қол жеткізу әдісін (құқықты беру) пайдаланады, бірақ ол Token-Ring желісінен біршама ерекшеленеді. Бұл әдіс IEEE 802.4 стандартында берілген әдіске ең жақын.

Token-Ring жағдайында сияқты, Arcnet-тегі қақтығыстар толығымен алынып тасталады. Кез келген токендік желі сияқты, Arcnet жүктемені жақсы ұстайды және желіге кіру уақытының мөлшеріне кепілдік береді (Ethernet-тен айырмашылығы). Маркердің барлық жазылушыларды айналып өтуінің жалпы уақыты 840 мс құрайды. Сәйкесінше, бірдей интервал желіге кіру уақытының жоғарғы шегін анықтайды.

Маркерді арнайы абонент – желі контроллері қалыптастырады. Бұл ең аз (нөл) мекенжайы бар абонент.

FDDI желісі

FDDI желісі (ағылшынша Fiber Distributed Data Interface, талшықты-оптикалық таратылған деректер интерфейсінен) жергілікті желі стандарттарындағы соңғы әзірлемелердің бірі болып табылады. FDDI стандартын ANSI американдық ұлттық стандарттар институты (ANSI спецификациясы X3T9.5) ұсынған. Содан кейін ANSI спецификацияларына сәйкес келетін ISO 9314 стандарты қабылданды. Желіні стандарттау деңгейі айтарлықтай жоғары.

Басқа стандартты жергілікті желілерден айырмашылығы, FDDI стандарты бастапқыда жоғары тасымалдау жылдамдығына (100 Мбит/с) және ең жетілдірілген талшықты-оптикалық кабельді пайдалануға бағытталған. Сондықтан, бұл жағдайда әзірлеушілер ескі стандарттар шеңберімен шектелмеді, олар төмен жылдамдықтаржәне электр кабелі.

Трансмиссиялық орта ретінде талшықты таңдау осындай артықшылықтарды анықтады жаңа желі, жоғары шуға төзімділік, ақпаратты берудің максималды құпиялылығы және абоненттердің тамаша гальваникалық оқшаулауы ретінде. Талшықты-оптикалық кабель арқылы қол жеткізу әлдеқайда оңай болатын жоғары тасымалдау жылдамдығы, нақты уақыттағы кескінді беру сияқты баяу желілерде мүмкін емес көптеген тапсырмаларды орындауға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, талшықты-оптикалық кабель деректерді қайта жіберусіз бірнеше километр қашықтыққа жіберу мәселесін оңай шешеді, бұл жергілікті желілердің барлық артықшылықтарына ие бола отырып, тіпті бүкіл қалаларды қамтитын үлкен желілерді құруға мүмкіндік береді (атап айтқанда, қателік аз). мөлшерлемесі). Мұның бәрі FDDI желісінің танымалдылығын анықтады, бірақ ол әлі Ethernet және Token-Ring сияқты кең таралмаған.

FDDI стандарты IEEE 802.5 (Token-Ring) халықаралық стандартында қарастырылған токенге қол жеткізу әдісіне негізделген. Бұл стандарттан елеусіз айырмашылықтар үлкен қашықтыққа ақпаратты берудің жоғары жылдамдығын қамтамасыз ету қажеттілігімен анықталады. Желілік топология FDDI – сақина, оптикалық талшықты кабель үшін ең қолайлы топология. Желі екі көп бағытты талшықты-оптикалық кабельді пайдаланады, олардың біреуі әдетте резервте болады, дегенмен бұл шешім сонымен қатар екі есе тиімді жылдамдығы 200 Мбит/с (бір уақытта екі бағытта) толық дуплексті ақпаратты жіберуді (бір уақытта екі бағытта) пайдалануға мүмкіндік береді. екі арнаның бірі 100 Мбит/с жылдамдықпен жұмыс істейді). Жұлдызшалы сақина топологиясы сақинаға қосылған хабтармен де қолданылады (Token-Ring сияқты).

FDDI желісінің негізгі техникалық сипаттамалары.

Желі абоненттерінің максималды саны - 1000.

· Желілік сақинаның максималды ұзындығы - 20 километр.

· Желі абоненттері арасындағы максималды қашықтық - 2 километр.

· Тасымалдау ортасы – көпмодалы талшықты-оптикалық кабель (бұралған электрлік кабельді пайдалануға болады).

· Қол жеткізу әдісі – маркер.

· Ақпаратты беру жылдамдығы – 100 Мбит/с (дуплексті беру режимі үшін 200 Мбит/с).

FDDI стандарты бұрын талқыланған барлық желілерге қарағанда айтарлықтай артықшылықтарға ие. Мысалы, бірдей өткізу қабілеттілігі 100 Мбит/с Fast Ethernet желісі рұқсат етілген желі өлшемдері бойынша FDDI-ге сәйкес келе алмайды. Сонымен қатар, FDDI маркеріне қол жеткізу әдісі, CSMA/CD-ден айырмашылығы, кепілдік берілген қол жеткізу уақытын және кез келген жүктеме деңгейінде қайшылықтардың болмауын қамтамасыз етеді.

Желінің жалпы ұзындығының 20 км шектеуі кабельдегі сигналдардың әлсіреуіне байланысты емес, рұқсат етілген максималды рұқсат ету уақытын қамтамасыз ету үшін сақина айналасында сигналдың толық таралу уақытын шектеу қажеттілігіне байланысты. Бірақ абоненттер арасындағы максималды қашықтық (көп режимді кабельмен 2 км) кабельдегі сигналдардың әлсіреуімен дәл анықталады (ол 11 дБ аспауы керек). Сондай-ақ бір режимді кабельді пайдалануға болады, бұл жағдайда абоненттер арасындағы қашықтық 45 километрге жетуі мүмкін, ал сақинаның жалпы ұзындығы 200 километрді құрайды.

Сондай-ақ FDDI іске асыру бар электр кабелі(CDDI - Copper Distributed Data Interface немесе TPDDI - Twisted Pair Distributed Data Interface). Бұл RJ-45 қосқыштары бар 5-санат кабелін пайдаланады. Бұл жағдайда абоненттер арасындағы максималды қашықтық 100 метрден аспауы керек. Электр кабеліндегі желілік жабдықтың құны бірнеше есе аз. Бірақ желінің бұл нұсқасы бұдан былай бәсекелестерге қарағанда түпнұсқа талшықты-оптикалық FDDI сияқты айқын артықшылықтарға ие емес. FDDI-ның электрлік нұсқалары талшықты оптикаға қарағанда әлдеқайда аз стандартталған, сондықтан әртүрлі өндірушілердің жабдықтары арасындағы өзара әрекеттестікке кепілдік берілмейді.

FDDI-де деректерді беру үшін осы стандарт үшін арнайы әзірленген 4V / 5V коды пайдаланылады.

FDDI стандарты желінің жоғары икемділігіне қол жеткізу үшін сақинаға абоненттердің екі түрін қосуды қарастырады:

· А класындағы абоненттер (станциялар) (қос қосылым абоненттері, DAS - Dual-Attachment Stations) желінің екі (ішкі және сыртқы) сақиналарына қосылады. Бұл жағдайда 200 Мбит/с жылдамдықпен алмасу мүмкіндігі немесе артық желілік кабель жүзеге асырылады (егер негізгі кабель зақымдалған болса, резервтік кабель пайдаланылады). Бұл сыныптың жабдықтары өнімділік тұрғысынан желінің ең маңызды бөліктерінде қолданылады.

· В класындағы абоненттер (станциялар) (бірыңғай қосылым абоненттері, SAS – Single-Attachment Stations) желінің тек бір (сыртқы) сақинасына қосылған. Олар А класындағы адаптерлерге қарағанда қарапайым және арзанырақ, бірақ олардың мүмкіндіктері жоқ. Оларды желіге тек хаб немесе апат болған жағдайда өшіретін айналма қосқыш арқылы қосуға болады.

Нақты абоненттерден (компьютерлер, терминалдар және т.б.) желіде Wiring Concentrators қолданылады, олардың қосылуы желі жұмысын бақылау, ақауларды диагностикалау және қайта конфигурациялауды жеңілдету үшін бір жерде барлық қосылу нүктелерін жинауға мүмкіндік береді. Кабельдердің әртүрлі түрлерін (мысалы, талшықты-оптикалық кабель және бұралған жұп) пайдаланған кезде концентратор электр сигналдарын оптикалық сигналдарға және керісінше түрлендіру функциясын да орындайды. Концентраторлар сонымен қатар қос қосылымда (DAC - Dual-Attachment Concentrator) және бір қосылымда (SAC - Single-Attachment Concentrator) келеді.

FDDI желісі конфигурациясының мысалы күріште көрсетілген. 8.1. Желілік құрылғыларды біріктіру принципі 8.2-суретте көрсетілген.

Күріш. 8.1. FDDI желі конфигурациясының мысалы.

IEEE 802.5 стандарты ұсынатын қатынау әдісінен айырмашылығы, FDDI бірнеше таңбалауыш беру деп аталатын нәрсені пайдаланады. Егер Token-Ring желісі жағдайында жаңа (еркін) токенді абонент оның пакеті оған қайтарылғаннан кейін ғана жіберсе, онда FDDI-де жаңа токенді абонент жіберу аяқталғаннан кейін дереу жібереді. пакеті (бұл Token-Ring желісіндегі ETR әдісімен жасалатынына ұқсас). сақина).

Қорытындылай келе, FDDI-ның айқын артықшылықтарына қарамастан, атап өту керек бұл желікеңінен қолданылмайды, бұл негізінен оның жабдықтарының жоғары құнына байланысты (бірнеше жүздеген және тіпті мыңдаған долларлар бойынша). FDDI-ның негізгі көлемі қазір бірнеше желілерді біріктіретін негізгі, магистральдық (магистральдық) желілер болып табылады. FDDI сонымен қатар жоғары жылдамдықты алмасуды қажет ететін қуатты жұмыс станцияларын немесе серверлерді қосу үшін қолданылады. Fast Ethernet FDDI-ны алмастыруы керек, бірақ талшықты-оптикалық кабельдің, таңбалауышты басқарудың және желі өлшемін жазудың артықшылықтары FDDI-ны бүгінгі таңда ерекшеленуге мүмкіндік береді. Ал аппараттық құрал құны маңызды болған жағдайда, FDDI (TPDDI) бұралған жұп нұсқасын маңызды емес аймақтарда пайдалануға болады. Сонымен қатар, FDDI аппараттық құралдарының құны оның өндіріс көлемінің өсуіне қарай айтарлықтай төмендеуі мүмкін.

Желі 100VG-AnyLAN

100VG-AnyLAN - жақында нарыққа шыққан соңғы жоғары жылдамдықты жергілікті желілердің бірі. Ол IEEE 802.12 халықаралық стандартына сәйкес келеді, сондықтан оны стандарттау деңгейі айтарлықтай жоғары.

Оның негізгі артықшылықтары – жоғары айырбас бағамы, жабдықтың салыстырмалы түрде төмен құны (ең танымал 10BASE-T Ethernet желісінің жабдығынан шамамен екі есе қымбат), қайшылықтарсыз орталықтандырылған алмасуды басқару әдісі және Ethernet-пен пакеттік форматтар деңгейінде үйлесімділік. және Token-Ring желілері.

100VG-AnyLAN желісінің атауында 100 саны 100 Мбит/с жылдамдыққа сәйкес келеді, VG әріптері 3 санаттағы арзан қорғалмаған бұралған жұпты (Дауыстық дәреже) көрсетеді және AnyLAN (кез келген желі) желінің үйлесімді екенін көрсетеді. ең көп таралған екі желімен.

100VG-AnyLAN желісінің негізгі техникалық сипаттамалары:

· Тасымалдау жылдамдығы – 100 Мбит/с.

Топология – салу мүмкіндігі бар жұлдыз (ағаш). Байыту фабрикаларының (хабтардың) каскадты деңгейлерінің саны 5-ке дейін.

· Қол жеткізу әдісі – орталықтандырылған, қайшылықсыз (Demand Priority – приоритеттік сұраныспен).

· Тасымалдаушы орта төрт экрандалмаған бұралған жұп (UTP санаты 3, 4 немесе 5 кабельдер), қос бұралған жұп (UTP санат 5 кабель), қос экрандалған бұралған жұп (STP) және талшықты-оптикалық кабель. Енді төрт бұралған жұп көбінесе кең таралған.

· Концентратор мен абонент арасындағы және концентратор арасындағы кабельдің максималды ұзындығы 100 метр (UTP 3 санатты кабель үшін), 200 метр (UTP 5 санатты кабель және экрандалған кабель үшін), 2 километр (талшықты-оптикалық кабель үшін). Желінің максималды мүмкін өлшемі 2 километр (рұқсат етілген кідірістермен анықталады).

Жазылушылардың ең көп саны - 1024, ұсынылатын сан - 250-ге дейін.

Осылайша, 100VG-AnyLAN желісінің параметрлері Fast Ethernet желісінің параметрлеріне өте жақын. Дегенмен, Fast Ethernet-тің басты артықшылығы оның ең көп таралған Ethernet желісімен толық үйлесімділігі болып табылады (100VG-AnyLAN жағдайында бұл көпірді қажет етеді). Сонымен қатар, қақтығыстарды болдырмайтын және қол жеткізу уақытының максималды мәніне кепілдік беретін 100VG-AnyLAN орталықтандырылған басқаруын да дисконттау мүмкін емес (ол Ethernet желісінде қарастырылмаған).

100VG-AnyLAN желісінің құрылымының мысалы суретте көрсетілген. 8.8.

100VG-AnyLAN желісі орталық (негізгі, түбірлік) 1 деңгейлі концентратордан тұрады, оған жеке абоненттер де, 2 деңгейлі концентратор да қосылуы мүмкін, оған өз кезегінде абоненттер мен 3 деңгейлі концентраторлар, т.б. қосылуға болады. Бұл жағдайда желіде бес деңгейден аспауы мүмкін (бастапқы нұсқада үштен көп емес). Максималды өлшемэкрандалмаған бұралған жұп үшін желі 1000 метр болуы мүмкін.

Күріш. 8.8. 100VG-AnyLAN желі құрылымы.

Басқа желілердің интеллектуалды емес концентраторларынан айырмашылығы (мысалы, Ethernet, Token-Ring, FDDI), 100VG-AnyLAN желілік хабтары желіге кіруді басқаратын интеллектуалды контроллерлер болып табылады. Ол үшін олар барлық порттардағы сұрауларды үздіксіз бақылайды. Концентраторлар келіп түсетін пакеттерді қабылдайды және оларды тек олар адрестелген абоненттерге жібереді. Дегенмен, олар ешқандай ақпаратты өңдеуді жүзеге асырмайды, яғни бұл жағдайда ол әлі де белсенді емес, бірақ пассивті жұлдыз емес екені белгілі болды. Хабтарды толыққанды жазылушылар деп атауға болмайды.

Хабтардың әрқайсысын Ethernet немесе Token-Ring пакет пішімдерімен жұмыс істеу үшін конфигурациялауға болады. Бұл жағдайда бүкіл желінің хабтары тек бір форматтағы пакеттермен жұмыс істеуі керек. Ethernet және Token-Ring желілерімен байланысу үшін көпірлер қажет, бірақ көпірлер өте қарапайым.

Хабтардың бір порты болады жоғарғы деңгей(оны жоғары деңгейлі хабқа қосу үшін) және бірнеше төменгі деңгейлі порттар (абоненттерді қосу үшін). Абонент ретінде компьютер (жұмыс станциясы), сервер, көпір, маршрутизатор, коммутатор әрекет ете алады. Төменгі деңгейдегі портқа басқа хабты да қосуға болады.

Әрбір концентратор портын екі ықтимал жұмыс режимінің біріне орнатуға болады:

· Қалыпты режим портқа қосылған абонентке бағыттауды қамтиды, тек оған жеке адрестелген пакеттер.

· Монитор режимі портқа қосылған абонентке бағыттауды болжайды, барлық пакеттер концентраторға келеді. Бұл режим абоненттердің біріне тұтас желінің жұмысын басқаруға мүмкіндік береді (бақылау функциясын орындау үшін).

100VG-AnyLAN желісіне кіру әдісі жұлдызды желілерге тән.

Төрт бұралған жұпты пайдаланған кезде төрт бұралған жұптың әрқайсысы 30 Мбит/с жылдамдықпен беріледі. Жалпы тасымалдау жылдамдығы 120 Мбит/с құрайды. Дегенмен, 5B/6B кодын пайдаланудың арқасында пайдалы жүктеме тек 100 Мбит/с жылдамдықпен беріледі. Осылайша, кабельдің өткізу қабілеті кемінде 15 МГц болуы керек. 3 санаттағы бұралған жұп кабель (16 МГц өткізу қабілеті) осы талапты қанағаттандырады.

Осылайша, 100VG-AnyLAN желісі жіберу жылдамдығын 100 Мбит/с дейін ұлғайту үшін қолжетімді шешім болып табылады. Дегенмен, ол стандартты желілердің ешқайсысымен толық үйлесімділікке ие емес, сондықтан оның болашақ тағдыры проблемалы. Сонымен қатар, FDDI желісінен айырмашылығы оның ешқандай жазба параметрлері жоқ. Сірә, 100VG-AnyLAN беделді компаниялардың қолдауына және стандарттаудың жоғары деңгейіне қарамастан, қызықты техникалық шешімдердің үлгісі болып қала береді.

Ең кең тараған 100 Мбит Fast Ethernet желісінде 100VG-AnyLAN 5-санаттағы UTP кабелінен екі есе ұзындықты (200 метрге дейін) және трафикті басқарудың тартыссыз әдісін қамтамасыз етеді.