› › Жылдам Ethernet деректерін тасымалдау жылдамдығы. Fast Ethernet технологиясы, оның мүмкіндіктері, физикалық қабаты, құрылыс ережелері. DSAP және SSAP өріс мәндері

Жылдам Ethernet деректерін тасымалдау жылдамдығы. Fast Ethernet технологиясы, оның мүмкіндіктері, физикалық қабаты, құрылыс ережелері. DSAP және SSAP өріс мәндері

ComputerPress сынақ зертханасы 10/100 Мбит/с жұмыс станцияларында пайдалануға арналған PCI шинасына арналған Fast Ethernet желілік карталарын сынады. Қазіргі уақытта 10/100 Мбит/с өткізу қабілеті бар ең кең таралған карталар таңдалды, өйткені, біріншіден, оларды Ethernet, Fast Ethernet және аралас желілерде қолдануға болады, екіншіден, перспективалы Gigabit Ethernet технологиясы ( өткізу қабілеті 1000 Мбит/с дейін) әлі де қуатты серверлерді желі ядросының желілік жабдығына қосу үшін жиі пайдаланылады. Желіде пассивті желілік жабдықтың (кабельдер, розеткалар және т.б.) қандай сапасы қолданылатыны өте маңызды. Егер Ethernet желілері үшін 3 санаттағы бұралған жұп кабель жеткілікті болса, Fast Ethernet үшін 5 санат қажет екені белгілі. Сигналдың шашырауы және нашар шуға төзімділік желі өткізу қабілетін айтарлықтай төмендетуі мүмкін.

Тестілеудің мақсаты, ең алдымен, тиімді өнімділік индексін (Performance/Efficiency Index Ratio – бұдан әрі P/E индексі), содан кейін ғана – өткізу қабілеттілігінің абсолютті мәнін анықтау болды. P/E индексі желілік карта өткізу қабілетінің Мбит/с-пен орталық процессордың жүктемесіне пайыздық қатынасы ретінде есептеледі. Бұл индекс желілік адаптер өнімділігін өлшеуге арналған салалық стандарт болып табылады. Ол желілік карталармен процессор ресурстарын пайдалануды есепке алу мақсатында енгізілген. Кейбір желілік адаптер өндірушілері желілік операцияларды орындау үшін компьютерлік процессордың көбірек циклдерін пайдалану арқылы максималды өнімділікке қол жеткізуге тырысады. Процессордың ең аз жүктемесі және салыстырмалы түрде жоғары өткізу қабілеті маңызды бизнесті, мультимедиялық және нақты уақыттағы қолданбаларды іске қосу үшін өте маңызды.

Біз корпоративтік және жергілікті желілердегі жұмыс станциялары үшін қазіргі уақытта жиі қолданылатын карталарды сынадық:

  1. D-Link DFE-538TX
  2. SMC EtherPower II 10/100 9432TX/MP
  3. 3Com Fast EtherLink XL 3C905B-TX-NM
  4. Compex RL 100ATX
  5. Intel EtherExpress PRO/100+ басқару
  6. CNet PRO-120
  7. NetGear FA 310TX
  8. Allied Telesyn AT 2500TX
  9. Surecom EP-320X-R

Тексерілген желілік адаптерлердің негізгі сипаттамалары кестеде келтірілген. 1 . Кестеде қолданылған кейбір терминдерді түсіндірейік. Қосылу жылдамдығын автоматты түрде анықтау адаптердің өзі максималды мүмкін жұмыс жылдамдығын анықтайтынын білдіреді. Бұған қоса, жылдамдықты автоматты анықтауға қолдау көрсетілсе, Ethernet желісінен Fast Ethernet желісіне және кері ауысқанда қосымша конфигурация қажет емес. Яғни, бастап жүйелік әкімшіАдаптерді қайта конфигурациялау немесе драйверлерді қайта жүктеудің қажеті жоқ.

Bus Master режимін қолдау желілік карта мен компьютер жады арасында деректерді тікелей тасымалдауға мүмкіндік береді. Бұл орталық процессорды басқа операцияларды орындау үшін босатады. Бұл мүлік іс жүзінде стандартқа айналды. Барлық танымал желі карталары Bus Master режимін қолдайтыны таңқаларлық емес.

Қашықтан қосу (LAN желісінде ояту) компьютерді желі арқылы қосуға мүмкіндік береді. Яғни, жұмыстан тыс уақытта ДК-ге қызмет көрсету мүмкін болады. Осы мақсатта аналық платада және желілік адаптерде үш істікшелі қосқыштар қолданылады, олар арнайы кабельмен (пакетке кіреді). Сонымен қатар, арнайы басқару бағдарламалық құралы қажет. Wake on LAN технологиясын Intel-IBM альянсы жасаған.

Толық дуплексті режим деректерді бір уақытта екі бағытта, жартылай дуплексті – тек бір бағытта жіберуге мүмкіндік береді. Осылайша, толық дуплексті режимде максималды мүмкін өткізу қабілеті 200 Мбит/с құрайды.

DMI (Desktop Management Interface) желіні басқару бағдарламалық құралын пайдаланып ДК конфигурациясы мен ресурстары туралы ақпаратты алуға мүмкіндік береді.

WfM (Wired for Management) спецификациясын қолдау желілік адаптердің желіні басқару және басқару бағдарламалық құралымен өзара әрекеттесуін қамтамасыз етеді.

Желі арқылы компьютердің операциялық жүйесін қашықтан жүктеу үшін желілік адаптерлер арнайы BootROM жадымен жабдықталған. Бұл дискісіз жұмыс станцияларын желіде тиімді пайдалануға мүмкіндік береді. Тексерілген карталардың көпшілігінде тек BootROM ұясы болды; BootROM чипінің өзі әдетте бөлек тапсырыс берілген опция болып табылады.

ACPI (Кеңейтілген конфигурация қуат интерфейсі) қолдауы қуат тұтынуды азайтуға көмектеседі. ACPI - қуатты басқару жүйесін қуаттандыратын жаңа технология. Ол аппараттық құралдарды да пайдалануға негізделген бағдарламалық қамтамасыз ету. Негізінде, Wake on LAN ACPI бөлігі болып табылады.

Меншікті өнімділік құралдары желілік картаңыздың тиімділігін арттыруға мүмкіндік береді. Олардың ең танымалдары 3Com-дан Parallel Tasking II және Intel-ден Adaptive Technology. Бұл өнімдер әдетте патенттелген.

Негізгі операциялық жүйелерді қолдау барлық дерлік адаптерлермен қамтамасыз етіледі. Негізгі операциялық жүйелерге: Windows, Windows NT, NetWare, Linux, SCO UNIX, LAN Manager және т.б.

Сервистік қолдау деңгейі құжаттаманың, драйверлері бар дискеттің және жүктеп алу мүмкіндігінің болуымен бағаланады. соңғы нұсқаларыдрайверлер компанияның веб-сайтынан. Қаптама да маңызды рөл атқарады. Осы тұрғыдан алғанда, ең жақсысы, біздің ойымызша, D-Link, Allied Telesyn және Surecom желілік адаптерлері. Бірақ жалпы қолдау деңгейі барлық карталар үшін қанағаттанарлық болып шықты.

Әдетте, кепілдік айнымалы ток адаптерінің бүкіл қызмет ету мерзімін қамтиды (өмір бойы кепілдік). Кейде 1-3 жылмен шектеледі.

Тестілеу әдістемесі

Барлық сынақтар тиісті өндірушілердің интернет-серверлерінен жүктелген желілік карта драйверлерінің соңғы нұсқаларын пайдаланды. Желілік карта драйвері кез келген параметрлер мен оңтайландыруға рұқсат берген жағдайда, әдепкі параметрлер пайдаланылды (Intel желілік адаптерін қоспағанда). 3Com және Intel карталары мен сәйкес драйверлері ең бай қосымша мүмкіндіктер мен функцияларға ие екенін ескеріңіз.

Өнімділік өлшемдері Novell's Perform3 утилитасының көмегімен орындалды. Утилитаның жұмыс істеу принципі шағын файл жұмыс станциясынан ортақ пайдалануға көшіріледі желілік дисксервер, содан кейін ол сервердің файл кэшінде қалады және берілген уақыт ішінде сол жерден бірнеше рет оқылады. Бұл жад-желі-жад өзара әрекеттесуіне мүмкіндік береді және диск операцияларымен байланысты кідірістің әсерін болдырмайды. Утилита параметрлері бастапқы файл өлшемін, соңғы файл өлшемін, өлшемін өзгерту қадамын және сынақ уақытын қамтиды. Novell Perform3 утилитасы әртүрлі файл өлшемдері үшін өнімділік мәндерін көрсетеді, орташа және максималды өнімділік(КБ/с). Утилитаны конфигурациялау үшін келесі параметрлер пайдаланылды:

  • Бастапқы файл өлшемі - 4095 байт
  • Соңғы файл өлшемі - 65 535 байт
  • Файлды ұлғайту қадамы - 8192 байт

Әрбір файлмен сынақ уақыты жиырма секундқа орнатылды.

Әрбір экспериментте біреуі серверде, екіншісі жұмыс станциясында жұмыс істейтін бірдей желілік карталар жұбы қолданылды. Бұл әдеттегі тәжірибеге сәйкес келмейтін сияқты, өйткені серверлер әдетте бірқатар қосымша мүмкіндіктермен бірге келетін арнайы желілік адаптерлерді пайдаланады. Бірақ дәл осылай - бірдей желілік карталар серверде де, жұмыс станцияларында да орнатылған - тестілеуді әлемдегі барлық танымал сынақ зертханалары (KeyLabs, Tolly Group және т.б.) жүргізеді. Нәтижелер біршама төмен, бірақ эксперимент таза болып шықты, өйткені барлық компьютерлерде талданған желілік карталар ғана жұмыс істейді.

Compaq DeskPro EN клиент конфигурациясы:

  • Pentium II 450 МГц процессоры
  • кэш 512 КБ
  • жедел жад 128 Мб
  • қатты диск 10 ГБ
  • операциялық жүйе Microsoft Windows NT Server 4.0 c 6 a SP
  • TCP/IP протоколы.

Compaq DeskPro EP сервер конфигурациясы:

  • Celeron процессоры 400 МГц
  • ЖЖҚ 64 МБ
  • қатты диск 4,3 ГБ
  • операция бөлмесі Microsoft жүйесі Windows NT Workstation 4.0 c c 6 a SP
  • TCP/IP протоколы.

Тестілеу компьютерлер тікелей UTP Category 5 кроссовер кабелімен қосылған жағдайда жүргізілді.Осы сынақтар кезінде карталар 100Base-TX Full Duplex режимінде жұмыс істеді. Бұл режимде қызмет көрсету ақпаратының бір бөлігі (мысалы, қабылдауды растау) көлемі бағаланатын пайдалы ақпаратпен бір мезгілде берілуіне байланысты өткізу қабілеті біршама жоғары. Бұл шарттарда өткізу қабілетінің айтарлықтай жоғары мәндерін жазу мүмкін болды; мысалы, 3Com Fast EtherLink XL 3C905B-TX-NM адаптері үшін орташа 79,23 Мбит/с.

CPU жүктемесі серверде өлшенді Windows утилиталары NT өнімділік мониторы; деректер журнал файлына жазылды. Perform3 утилитасы сервер процессорының жүктемесіне әсер етпеу үшін клиентте іске қосылды. Компьютердің серверлік процессоры Intel Celeron болды, оның өнімділігі Pentium II және III процессорларының өнімділігінен айтарлықтай төмен. Intel Celeron әдейі пайдаланылды: процессордың жүктемесі айтарлықтай үлкен абсолютті қатемен анықталғандықтан, үлкен абсолютті мәндер жағдайында салыстырмалы қателік азырақ болады.

Әрбір сынақтан кейін Perform3 утилитасы өз жұмысының нәтижелерін мәтіндік файлға келесі пішіндегі деректер жиыны түрінде орналастырады:

65535 байт. 10491,49 КБ/сек. 10491,49 Жиынтық КБ/сек. 57343 байт. 10844,03 КБ/сек. 10844.03 Жиынтық КБ/сек. 49151 байт. 10737,95 КБ/сек. 10737,95 Жиынтық КБ/сек. 40959 байт. 10603,04 КБ/сек. 10603.04 Жиынтық KBps. 32767 байт. 10497,73 КБ/сек. 10497,73 Жиынтық КБ/сек. 24575 байт. 10220,29 КБ/сек. 10220.29 Жиынтық КБ/сек. 16383 байт. 9573,00 КБ/сек. 9573,00 Жиынтық КБ/сек. 8191 байт. 8195,50 КБ/сек. 8195.50 Жиынтық КБ/сек. 10844.03 Максималды КБ/сек. 10145,38 Орташа KBp.

Ол файл өлшемін, таңдалған клиент үшін және барлық клиенттер үшін сәйкес өткізу қабілеттілігін көрсетеді (бұл жағдайда тек бір клиент бар), сонымен қатар бүкіл сынақ үшін максималды және орташа өткізу қабілеттілігі. Әрбір сынақ үшін алынған орташа мәндер мына формула арқылы КБ/с-тан Мбит/с-қа түрлендірілді:
(KB x 8)/1024,
және P/E индексінің мәні өткізу қабілеттілігінің процессор жүктемесіне қатынасы ретінде пайызбен есептелді. Кейіннен үш өлшемнің нәтижелері бойынша P/E индексінің орташа мәні есептелді.

Windows NT Workstation жүйесінде Perform3 утилитасын пайдалану кезінде келесі мәселе туындады: файл желілік дискіге жазудан басқа, жергілікті файл кэшіне де жазылды, содан кейін ол өте жылдам оқылады. Нәтижелер әсерлі болды, бірақ шындыққа жанаспайды, өйткені желі арқылы деректерді тасымалдау болмаған. Қолданбалардың ортақ желілік дискілерді кәдімгі жергілікті дискілер ретінде қарастыруы үшін, операциялық жүйеарнайы желілік компонент пайдаланылады - желі арқылы енгізу/шығару сұраныстарын қайта бағыттайтын редиректор. Қалыпты жұмыс жағдайында файлды ортақ желілік дискіге жазу процедурасын орындау кезінде редиректор Windows NT кэштеу алгоритмін пайдаланады. Сондықтан серверге жазу кезінде клиенттік машинаның жергілікті файл кэшінде де жазу орын алады. Ал тестілеуді жүргізу үшін кэштеу тек серверде жүргізілуі керек. Клиенттік компьютерде кэштеу жоқ екеніне көз жеткізу үшін, Windows тізілімі NT, параметр мәндері өзгертілді, бұл қайта бағыттаушы орындайтын кэштеуді өшіруге мүмкіндік берді. Бұл қалай орындалды:

  1. Тіркеуге апаратын жол:

    HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Rdr\Parameters

    Параметр атауы:

    UseWriteBehind жазылатын файлдар үшін артқа жазуды оңтайландыруды қосады

    Түрі: REG_DWORD

    Мән: 0 (әдепкі: 1)

  2. Тіркеуге апаратын жол:

    HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Lanmanworkstation\параметрлері

    Параметр атауы:

    UtilizeNTCaching қайта бағыттағыштың файл мазмұнын кэштеу үшін Windows NT кэш менеджерін пайдаланатынын анықтайды.

    Түр: REG_DWORD Мән: 0 (Әдепкі: 1)

Intel EtherExpress PRO/100+Басқару желі адаптері

Бұл картаның өткізу қабілеті мен процессорды пайдалану 3Com карталарымен дерлік бірдей екені анықталды. Бұл картаның параметрлер терезелері төменде көрсетілген.

Бұл картада орнатылған жаңа Intel 82559 контроллері, әсіресе Fast Ethernet желілерінде өте жоғары өнімділікті қамтамасыз етеді.

Intel өзінің Intel EtherExpress PRO/100+ картасында қолданатын технология Бейімделу технологиясы деп аталады. Әдістің мәні желілік жүктемеге байланысты Ethernet пакеттері арасындағы уақыт аралықтарын автоматты түрде өзгерту болып табылады. Желінің кептелуі артқан сайын жеке Ethernet пакеттері арасындағы қашықтық динамикалық түрде артады, бұл соқтығыстардың санын азайтады және өткізу қабілеттілігін арттырады. Желінің жүктемесі жеңіл болғанда, соқтығысу ықтималдығы төмен болғанда, пакеттер арасындағы уақыт аралықтары азаяды, бұл да өнімділіктің жоғарылауына әкеледі. Бұл әдістің ең үлкен артықшылықтарын үлкен соқтығысқан Ethernet сегменттерінде, яғни желі топологиясында коммутаторлар емес, хабтар басым болған жағдайларда көрінуі керек.

Intel компаниясының Priority Packet деп аталатын жаңа технологиясы трафикті реттеуге мүмкіндік береді желілік карта, жеке пакеттердің басымдықтарына сәйкес. Бұл маңызды қолданбалар үшін деректерді тасымалдау жылдамдығын арттыруға мүмкіндік береді.

Виртуалды қолдауды қамтамасыз етеді жергілікті желілер VLAN (IEEE 802.1Q стандарты).

Тақтада тек екі көрсеткіш бар - жұмыс/қосылу, жылдамдық 100.

www.intel.com

Желілік адаптер SMC EtherPower II 10/100 SMC9432TX/MP

Бұл картаның архитектурасында екі перспективалы технология қолданылады: SMC SimulTasking және Programmable InterPacket Gap. Бірінші технология 3Com Parallel Tasking технологиясына ұқсас. Осы екі өндірушінің карталарына арналған сынақ нәтижелерін салыстыра отырып, біз осы технологияларды енгізу тиімділігінің дәрежесі туралы қорытынды жасай аламыз. Сондай-ақ, бұл желілік карта өнімділік пен P/E индексі бойынша 3Com және Intel карталарынан басқа барлық карталардан озып үшінші нәтиже көрсеткенін атап өтеміз.

Картада төрт жарықдиодты индикатор бар: жылдамдық 100, беріліс, қосылым, дуплекс.

Компанияның негізгі веб-сайтының мекенжайы: www.smc.com

Кіріспе

Бұл есепті құрудың мақсаты мысал ретінде Fast Ethernet желісін пайдаланудың негізгі принциптері мен компьютерлік желілердің мүмкіндіктерін қысқаша және қолжетімді ұсыну 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. Компьютерлер арасындағы интерактивті байланыс 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.

Жергілікті коммутация компьютерлік желілер(LAN) және Fast Ethernet технологиялары Ethernet желілерінің тиімділігін арттыру 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 тартымдылығы - біреуін немесе екіншісін таңдаудың қажеті жоқ. Олар бір-бірін толықтырады, сондықтан желі тиімділігін екі технологияны қолдану арқылы да жиі жақсартуға болады.

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

1. Желі диаграммасы

2. Fast Ethernet технологиясы

компьютерлік желі жылдам Ethernet

Fast Ethernet - Ethernet технологиясының дамуының нәтижесі. Бірдей CSMA/CD (арнаны сұрау көп қатынау және соқтығысты анықтау) әдісіне негізделген және оны сақтай отырып, Fast Ethernet құрылғылары Ethernet жылдамдығынан 10 есе жоғары жұмыс істейді. 100 Мбит/с. Fast Ethernet компьютерлік дизайн және өндіріс (CAD/CAM), графика мен кескінді өңдеу және мультимедиа сияқты қолданбалар үшін жеткілікті өткізу қабілеттілігін қамтамасыз етеді. Fast Ethernet 10 Мбит/с Ethernet желісімен үйлесімді, сондықтан Fast Ethernet желісін LAN желісіне маршрутизатор емес, коммутатор арқылы біріктіру оңайырақ.

Ауыстыру

Коммутаторларды пайдалануүлкен LAN құру үшін көптеген жұмыс топтарын қосуға болады (1-диаграмманы қараңыз). Қымбат емес қосқыштар LAN өнімділігін қамтамасыз ететін маршрутизаторларға қарағанда жақсырақ жұмыс істейді. Бір немесе екі концентратордан тұратын Fast Ethernet жұмыс топтарын 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 қосқыштар сериясы жоғары сапалы конфигурацияланатын 2-деңгейдегі 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 Uplink порты, өткізу қабілеттілігін басқаруға арналған шағын қадамды өзгерту параметрлері және жақсартылған желіні басқару болып табылады. Бұл қосқыштар 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) оқшаулауымен қапталған.

Арнайы таңдалған қадаммен бұралған екі өткізгіш бір бұралған жұпты құрайды.

4 бұралған жұп полиэтилен пленкамен оралған және бір ядролы мыс жерге тұйықталған өткізгішпен бірге жалпы фольга қалқанымен және ПВХ қабығымен қоршалған.

Тікелей

Ол қызмет етеді:

  • 1. Компьютерді компьютердің желілік картасы арқылы коммутаторға (хаб, коммутатор) қосу үшін
  • 2. Желілік перифериялық жабдықты – принтерлерді, сканерлерді – коммутаторға (хаб, коммутатор) қосу үшін
  • 3. жоғары қосқыштағы UPLINK үшін (хаб, қосқыш) - заманауи қосқыштарқабылдау және беру үшін қосқыштағы кірістерді автоматты түрде конфигурациялай алады

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 құрылымды жергілікті желідегі жоғары деңгейлі коммутаторға қосылу үшін, коммутаторлардың ескі түрлері (концентраторлар, коммутаторлар) үшін оларда «UPLINK» немесе X белгісі бар бөлек қосқыш болады.

Жұлдызша топологиясы

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

Қолдану

Классикалық 10 Мбит Ethernet пайдаланушылардың көпшілігіне шамамен 15 жыл бойы қолайлы болды. Алайда, 90-жылдардың басында оның жеткіліксіз мүмкіндігі сезіле бастады. Қосулы компьютерлер үшін Intel процессорлары ISA (8 МБ/с) немесе EISA (32 МБ/с) шиналары бар 80286 немесе 80386, Ethernet сегментінің өткізу қабілеті жад-диск арнасының 1/8 немесе 1/32 бөлігін құрады және бұл арақатынасқа жақсы сәйкес келді. жергілікті өңделген деректер көлемінің және желі арқылы берілетін деректердің. PCI шинасы (133 МБ/с) бар неғұрлым қуатты клиенттік станциялар үшін бұл үлес 1/133 дейін төмендеді, бұл жеткіліксіз екені анық. Нәтижесінде көптеген 10 Мбит/с Ethernet сегменттері шамадан тыс жүктелді, сервердің жауап беру қабілеті айтарлықтай төмендеді және соқтығысу жылдамдығы айтарлықтай өсті, бұл пайдалы өткізу қабілеттілігін одан әрі азайтты.

«Жаңа» Ethernet желісін, яғни 100 Мбит/с өнімділігімен бірдей үнемді 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 мүмкіндіктерін сақтайтын жаңа технология стандартын әзірлеу үшін коммерциялық емес бірлестік Fast Ethernet Alliance құрды. мүмкіндігінше технология.

Екінші лагерьді Hewlett-Packard және AT&T басқарды, олар Ethernet технологиясының кейбір белгілі кемшіліктерін жою мүмкіндігін пайдалануды ұсынды. Біраз уақыттан кейін бұл компанияларға IBM қосылды, олар жаңа технологияда Token Ring желілерімен кейбір үйлесімділікті қамтамасыз етуді ұсынды.

Бұл ретте IEEE Комитеті 802 жаңа жоғары жылдамдықты технологиялардың техникалық әлеуетін зерттеу үшін зерттеу тобын құрады. 1992 жылдың аяғы мен 1993 жылдың аяғы аралығында IEEE тобы әртүрлі жеткізушілер ұсынған 100 Мбит шешімдерді зерттеді. Fast Ethernet Alliance ұсыныстарымен қатар топ Hewlett-Packard және AT&T ұсынған жоғары жылдамдықты технологияны да қарастырды.

Пікірталас кездейсоқ CSMA/CD қол жеткізу әдісін қолдау мәселесіне арналды. Fast Ethernet Alliance ұсынысы осы әдісті сақтап қалды және осылайша 10 Мбит/с пен 100 Мбит/с желілер арасындағы үздіксіздік пен тұрақтылықты қамтамасыз етті. Fast Ethernet Alliance-қа қарағанда желілік индустрияда айтарлықтай аз жеткізушілердің қолдауына ие болған HP-AT&T коалициясы 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, бұл дербес стандарт емес, бірақ 21-30 тараулар түріндегі қолданыстағы 802.3 стандартына қосымша болып табылады. 802.12 комитеті l00VG технологиясын қабылдады. жаңа сұраныс басымдылығына кіру әдісін пайдаланады және екі кадр пішімін қолдайды - Ethernet және Token Ring.

v Fast Ethernet технологиясының физикалық деңгейі

Fast Ethernet технологиясы мен Ethernet арасындағы барлық айырмашылықтар физикалық қабатта шоғырланған (3.20-сурет). Fast Ethernet жүйесіндегі MAC және LLC деңгейлері бірдей болып қалады және 802.3 және 802.2 стандарттарының алдыңғы тарауларында сипатталған. Сондықтан Fast Ethernet технологиясын қарастырған кезде біз оның физикалық қабатының бірнеше нұсқасын ғана зерттейміз.

Fast Ethernet технологиясының физикалық қабатының күрделі құрылымы кабельдік жүйелердің үш түрін қолдануына байланысты:

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

Әлемге бірінші Ethernet желісін сыйлаған коаксиалды кабель жаңа Fast Ethernet технологиясының рұқсат етілген деректерді тасымалдау құралдарының тізіміне кірмеді. Бұл көптеген жаңа технологиялардағы жалпы үрдіс, өйткені қысқа қашықтықтар 5-ші санаттағы бұралған жұп деректерді коаксиалды кабельмен бірдей жылдамдықпен жіберуге мүмкіндік береді, бірақ желі арзанырақ және жұмыс істеу оңайырақ. Ұзақ арақашықтықта оптикалық талшық коаксиалды қарағанда әлдеқайда жоғары өткізу қабілеттілігіне ие және желінің құны айтарлықтай жоғары емес, әсіресе үлкен коаксиалды кабельдік жүйенің ақауларын жоюдың жоғары шығындарын қарастырғанда.


Fast Ethernet технологиясы мен Ethernet технологиясы арасындағы айырмашылықтар

Коаксиалды кабельден бас тарту Fast Ethernet желілерінде әрқашан l0Base-T/l0Base-F желілері сияқты концентраторларда құрылған иерархиялық ағаш құрылымы бар екеніне әкелді. Fast Ethernet желісінің конфигурацияларының негізгі айырмашылығы желі диаметрінің шамамен 200 м-ге дейін қысқаруы болып табылады, бұл 10 Мбит Ethernet-пен салыстырғанда жіберу жылдамдығының 10 есе артуы есебінен кадрдың ең аз ұзындығының жіберу уақытының 10 есе қысқаруымен түсіндіріледі. .

Дегенмен, бұл жағдай Fast Ethernet технологиясын қолданатын үлкен желілерді құруға шынымен кедергі келтірмейді. Өйткені, 90-жылдардың ортасы қымбат емес жоғары жылдамдықты технологияларды кеңінен қолданумен ғана емес, сонымен қатар коммутаторлар негізіндегі жергілікті желілердің қарқынды дамуымен де ерекшеленді. 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 - коммутатор немесе коммутатор - коммутатор). Сондықтан қалааралық жергілікті желі магистральдарын құру кезінде Fast Ethernet технологиясы да белсенді қолданылады, бірақ тек толық дуплексті нұсқада коммутаторлармен бірге.

Бұл бөлімде 802.3 стандартында сипатталған қол жеткізу әдісінің анықтамасына толығымен сәйкес келетін Fast Ethernet технологиясының жартылай дуплексті жұмысы талқыланады.

Ethernet үшін физикалық іске асыру опцияларымен салыстырғанда (және олардың алтауы бар), Fast Ethernet-те әрбір опция мен басқалары арасындағы айырмашылықтар тереңірек - өткізгіштер саны да, кодтау әдістері де өзгереді. Ал Fast Ethernet-тің физикалық нұсқалары эволюциялық жолмен емес, бір уақытта жасалғандықтан, Ethernet желілеріне келетін болсақ, физикалық деңгейдің нұсқадан нұсқаға өзгермейтін ішкі қабаттарын және нақты болатын 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 экрандалмаған бұралған жұп UTP санатындағы 5 немесе экрандалған бұралған жұп STP 1 түріндегі екі жұпты кабельге арналған;
  • · 3, 4 немесе 5 санатты UTP төрт жұптық UTP кабелі үшін 100Base-T4;
  • · 100Base-FX мультимодалы талшықты-оптикалық кабель үшін екі талшық пайдаланылады.

Төмендегі мәлімдемелер мен сипаттамалар барлық үш стандарт үшін де дұрыс.

  • · Fast Ethernetee технологиясының кадр пішімдері 10 Mbit Ethernet технологиясының кадр пішімінен ерекшеленеді.
  • · Кадраралық интервал (IPG) 0,96 мкс және бит аралығы 10 нс. Биттік интервалдармен өлшенген қол жеткізу алгоритмінің барлық хронометраждық параметрлері (бекіту аралығы, кадрдың ең аз ұзындығын жіберу уақыты және т.б.) өзгеріссіз қалды, сондықтан стандарттың MAC деңгейіне қатысты бөлімдеріне ешқандай өзгерістер енгізілген жоқ.
  • · Ортаның бос күйінің белгісі 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 (Media Independent Interface, Mil);
  • 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 4B/5B немесе 8B/6T код белгілеріне түрлендіретін логикалық деректерді кодтау ішкі деңгейі (екі код Fast Ethernet технологиясында қолданылады);
  • · физикалық кодтау әдісіне сәйкес сигналды генерациялауды қамтамасыз ететін физикалық қосылым ішкі деңгейлері және физикалық медиаға тәуелділік (PMD) ішкі қабаттары, мысалы, NRZI немесе MLT-3;
  • · екі байланыс портына ең тиімді жұмыс режимін автоматты түрде таңдауға мүмкіндік беретін автономды келіссөздер ішкі қабаты, мысалы, жартылай дуплексті немесе толық дуплексті (бұл ішкі қабат міндетті емес).

MP интерфейсі MAC ішкі қабаты мен PHY ішкі қабаты арасында деректер алмасудың орташа тәуелсіз әдісін қолдайды. Бұл интерфейс мақсаты бойынша классикалық Ethernet-тің AUI интерфейсіне ұқсас, тек AUI интерфейсі физикалық сигналды кодтау ішкі қабаты (барлық кабельдік опциялар үшін бірдей физикалық кодтау әдісі қолданылған - Манчестер коды) мен физикалық қосылым ішкі қабаты арасында орналасқан. орта, ал MP интерфейсі MAC ішкі қабаты мен сигналды кодтау ішкі деңгейлерінің арасында орналасқан, олардың Fast Ethernet стандартында үшеуі бар - 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.

10 Мбит/с Ethernet кабель арқылы деректерді көрсету үшін Манчестер кодтауын пайдаланса, Fast Ethernet стандарты басқа кодтау әдісін анықтайды - 4V/5V. Бұл әдіс FDDI стандартында өзінің тиімділігін дәлелдеді және l00Base-FX/TX спецификациясына өзгеріссіз көшірілді. Бұл әдісте MAC ішкі қабат деректерінің әрбір 4 биті (таңбалар деп аталады) 5 битпен көрсетіледі. Артық бит бес биттің әрқайсысын электрлік немесе оптикалық импульс ретінде көрсету арқылы әлеуетті кодтарды қолдануға мүмкіндік береді. Тыйым салынған таңбалар комбинацияларының болуы қате таңбалардан бас тартуға мүмкіндік береді, бұл l00Base-FX/TX желілерінің тұрақтылығын арттырады.

Ethernet жақтауын Күту таңбаларынан бөлу үшін Бастау бөлгіш таңбаларының тіркесімі (4B/5B кодының J (11000) және K (10001) таңбаларының жұбы пайдаланылады және кадр аяқталғаннан кейін T таңба бірінші Күту таңбасының алдына енгізіледі.


100Base-FX/TX спецификацияларының үздіксіз деректер ағыны

MAC кодтарының 4 разрядты бөліктері физикалық деңгейдің 5 разрядты бөліктеріне түрлендіруден кейін оларды желі түйіндерін қосатын кабельде оптикалық немесе электрлік сигналдар ретінде көрсету керек. l00Base-FX және l00Base-TX спецификациялары бұл үшін әртүрлі физикалық кодтау әдістерін пайдаланады - сәйкесінше NRZI және MLT-3 (оптикалық 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 деректерді тасымалдау ортасы ретінде UTP 5 санаты кабелін немесе STP 1 типті кабелін пайдаланады. Максималды ұзындықкабель екі жағдайда - 100 м.

l00Base-FX спецификациясынан негізгі айырмашылықтар 4V/5V кодының 5 биттік бөліктерінің сигналдарын бұралған жұп арқылы жіберу үшін MLT-3 әдісін пайдалану, сондай-ақ портты таңдау үшін Автоматты келіссөздер функциясының болуы. жұмыс 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 желілік адаптерді концентраторға немесе коммутаторға қосқанда орын алады.

Төменде сипатталған Автоматты келіссөздер схемасы бүгінгі күні l00Base-T технологиясы стандарты болып табылады. Бұрын өндірушілер сәйкес келмейтін байланыс порттарының жылдамдығын автоматты түрде анықтау үшін әртүрлі меншік схемаларын пайдаланды. Стандарт ретінде қабылданған Автоматты келіссөздер схемасы бастапқыда National Semiconductor компаниясымен NWay атауымен ұсынылған.

Қазіргі уақытта l00Base-TX немесе 100Base-T4 құрылғыларын бұралған жұптарда 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 келіссөздер процесінде ең төменгі басымдыққа ие және толық дуплексті 100Base-T4 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 импульстар пакетін жібереді Fast Link Pulse Burst (FLP), ол түйін қолдайтын ең жоғары басымдылықтан бастап ұсынылған өзара әрекеттесу режимін кодтайтын 8 биттік сөзді қамтиды.

Егер тең дәрежелі түйін автоматты келіссөздер функциясын қолдаса және ұсынылған режимді де қолдаса, ол берілген режимді растайтын FLP импульстерінің жарылуымен жауап береді және бұл келіссөзді аяқтайды. 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 түйінге қосатын желінің тұтастығын тексеру үшін әрбір 16 мс сайын Манчестер импульстерін жібереді. Мұндай түйін автоматты келіссөздер функциясы бар түйін оған жасайтын FLP сұрауын түсінбейді және импульстарын жіберуді жалғастырады. FLP сұрауына жауап ретінде тек желі тұтастығы импульстарын алатын түйін серіктесі тек l0Base-T стандартын пайдаланып жұмыс істей алатынын түсінеді және осы жұмыс режимін өзі үшін орнатады.

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

100Base-T4 спецификациясы жоғары жылдамдықты Ethernet желісіне бұрыннан бар 3-санаттағы бұралған жұп сымдарын пайдалануға мүмкіндік беру үшін жасалған.Бұл спецификация барлық 4 жұп кабель арқылы бит ағындарын бір уақытта тасымалдау арқылы жалпы өткізу қабілеттілігін арттырады.

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

Бұл ретте бәсекелес l00VG-AnyLAN технологиясын әзірлеушілер бастапқыда 3 санаттағы бұралған жұп кабель арқылы жұмыс істеуге сенді; ең маңызды артықшылығы соншалықты қымбат емес, бірақ ол ғимараттардың басым көпшілігінде орнатылған. 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 (4В/5В кодтау кезінде) сәйкес келетін 8В/6Т кодтауды пайдаланады. , сигнал спектрі бұл жолаққа сәйкес келмейді) . MAC деңгейіндегі ақпараттың әрбір 8 биті 6 үштік таңбамен, яғни үш күйі бар сандармен кодталады. Әрбір үштік санның ұзақтығы 40 нс. Содан кейін 6 үштік цифрдан тұратын топ үш бұралған жұптың біріне тәуелсіз және дәйекті түрде беріледі.

Төртінші жұп әрқашан тыңдау үшін қолданылады тасымалдаушы жиілігісоқтығысуды анықтау мақсатында. Үш жіберу жұбының әрқайсысында деректерді беру 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-категориядағы бұралған жұпты пайдалануға мүмкіндік береді.

Суретте. 3.23 суретте 100Base-T4 желілік адаптерінің MDI порты мен концентратордың MDI-X порты арасындағы қосылым көрсетілген (X префиксі осы қосқыш үшін желілік адаптермен салыстырғанда қабылдағыш пен таратқыш қосылымдары кабель жұптарымен алмасатынын көрсетеді. қосқыш, бұл кабельдегі жұп сымдарды қосуды жеңілдетеді - қиылысусыз). Жұп 1 -2 деректерді MDI портынан MDI-X портына тасымалдау үшін әрқашан қажет, жұп 3 -6 - MDI-X портынан және жұптан MDI порты арқылы деректерді алу үшін 4 -5 Және 7 -8 екі жақты болып табылады және қажеттілікке байланысты қабылдау үшін де, беру үшін де қолданылады.


100Base-T4 спецификациясына сәйкес түйіндерді қосу

Fast Ethernet

Fast Ethernet - 1995 жылы 26 қазанда ресми түрде қабылданған IEEE 802.3 u спецификациясы мыс және талшықты-оптикалық кабельдерді 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 кабель түрлерін, сегмент ұзындығын және концентратор санын қоса алғанда, сыйымдылығы артқан бірнеше физикалық қабат конфигурациясының элементтеріне әсер етті.

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 спецификациясы сілтеме деңгейінің функцияларын екі ішкі деңгейге бөледі: логикалық сілтемені басқару (LLC) және медиаға кіру деңгейі (MAC), олар төменде талқыланады. Функциялары IEEE 802.2 стандартымен анықталған ЖШҚ іс жүзінде әртүрлі байланыс қызметтерін ұсынатын жоғары деңгейлі протоколдармен (мысалы, IP немесе IPX) өзара байланысады:

  • Қосылымды орнатусыз және қабылдауды растаусыз қызмет көрсету.Деректер ағынын басқаруды немесе қателерді басқаруды қамтамасыз етпейтін және деректерді дұрыс жеткізуге кепілдік бермейтін қарапайым қызмет.
  • Қосылымға негізделген қызмет.Деректерді жіберу басталғанға дейін қабылдау жүйесіне қосылым орнату және қателерді басқару және деректер ағынын басқару механизмдерін пайдалану арқылы деректерді дұрыс жеткізуге кепілдік беретін абсолютті сенімді қызмет.
  • Қабылдау растаулары бар байланыссыз қызмет.Кепілдендірілген жеткізуді қамтамасыз ету үшін растау хабарларын пайдаланатын, бірақ деректерді жібермес бұрын байланыс орнатпайтын орташа күрделі қызмет.

Жіберу жүйесінде деректер хаттамадан жіберіледі Желілік деңгей, алдымен LLC ішкі қабатымен инкапсулирленген. Стандарт оларды Protocol Data Unit (PDU) деп атайды. PDU MAC ішкі қабатына жіберілген кезде, ол қайтадан тақырып пен пост ақпаратымен қоршалған, содан кейін оны техникалық тұрғыдан кадр деп атауға болады. Ethernet пакеті үшін бұл 802.3 кадрында Network Layer деректеріне қосымша үш байттық LLC тақырыбы бар екенін білдіреді. Осылайша, әрбір пакетте рұқсат етілген деректердің максималды ұзындығы 1500-ден 1497 байтқа дейін қысқарады.

LLC тақырыбы үш өрістен тұрады:

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

SNAP тақырыбы

Қабылдаушы жүйе кіріс деректерді қай Network Layer протоколы қабылдау керектігін анықтауы керек. LLC PDU ішіндегі 802.3 пакеттері деп аталатын басқа протоколды пайдаланады ІшкіЖеліҚол жеткізуПротокол (SNAP (ішкі желіге қол жеткізу протоколы).

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

Ұйымдастыру коды.Ұйым немесе Жеткізуші идентификаторы 802.3 тақырыбындағы жіберушінің MAC мекенжайының алғашқы 3 байтымен бірдей мәнді қабылдайтын 3 байтты өріс болып табылады.

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

Келіссөздер ішкі қабаты

Жоғарыда айтылғандай, Fast Ethernet - дамыған стандарт. AUI интерфейсіне арналған MAC Fast Ethernet жүйесінде пайдаланылатын MII интерфейсі үшін түрлендірілуі керек, бұл ішкі қабат осы үшін жасалған.

Media Access Control (MAC)

Fast Ethernet желісіндегі әрбір түйінде медиаға қол жеткізу контроллері болады (БАҚҚол жеткізуКонтроллер- MAC). MAC Fast Ethernet желісінің кілті болып табылады және оның үш мақсаты бар:

Үш MAC тапсырмасының ең маңыздысы бірінші болып табылады. Кез келген адам үшін желілік технология, ол ортақ ортаны пайдаланады, түйіннің қашан жібере алатынын анықтайтын медиаға қатынау ережелері оның негізгі сипаттамасы болып табылады. Ортаға қол жеткізу ережелерін әзірлеуге бірнеше IEEE комитеттері қатысады. Жиі Ethernet комитеті деп аталатын 802.3 комитеті келесі ережелерді қолданатын LAN стандарттарын анықтайды. CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection – тасымалдаушыны 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

Fast Ethernet MAC контроллері жіберу алдында тасымалдаушыны тыңдайды. Тасымалдаушы тек басқа түйін таратқанда ғана бар. PHY деңгейі тасымалдаушының бар-жоғын анықтайды және MAC-қа 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 ең аз уақытты күтуі керек. Бұл уақыт деп аталады пакетаралық алшақтық(IPG, пакетаралық саңылау) және 0,96 микросекундқа созылады, яғни 10 Мбит/с жылдамдықпен тұрақты Ethernet пакетінің берілу уақытының оннан бір бөлігі (IPG – бит уақытында емес, әрқашан микросекундтармен анықталатын бір уақыт аралығы). ) 2-сурет.


Сурет 2. Пакетаралық алшақтық

1-пакет аяқталғаннан кейін барлық LAN түйіндері жіберу үшін IPG уақытын күту керек. Суреттегі 1 және 2, 2 және 3 пакеттер арасындағы уақыт аралығы. 2 - IPG уақыты. 3-пакет жіберуді аяқтағаннан кейін, ешбір түйінде өңделетін материал жоқ, сондықтан 3 және 4 пакеттер арасындағы уақыт аралығы IPG-ден ұзағырақ.

Барлық желі түйіндері осы ережелерге сәйкес болуы керек. Түйіннің жіберу үшін көптеген кадрлары болса да және бұл түйін жалғыз жіберетін болса да, ол әрбір пакетті жібергеннен кейін кем дегенде IPG уақытын күтуі керек.

Бұл Fast Ethernet медиасына кіру ережелерінің CSMA бөлігі. Қысқаша айтқанда, көптеген түйіндер ортаға қол жеткізе алады және оның толтырылуын бақылау үшін тасымалдаушыны пайдаланады.

Алғашқы тәжірибелік желілер дәл осы ережелерді қолданды және мұндай желілер өте жақсы жұмыс істеді. Дегенмен, тек CSMA пайдалану проблема тудырды. Көбінесе беру пакеті бар және IPG уақытын күтіп тұрған екі түйін бір уақытта жібере бастады, бұл екі жақта да деректердің бұзылуына әкелді. Бұл 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 жіберген әрбір пәрмен жауапты талап етті. Егер пәрмен жіберілгеннен кейін біраз уақыт (тайм-аут кезеңі деп аталады) жауап алынбаса, бастапқы пәрмен қайтадан шығарылды. Бұл жіберу түйіні қатені жазғанға дейін бірнеше рет орын алуы мүмкін (ең көп күту уақыты).

Бұл схема мінсіз жұмыс істей алады, бірақ тек белгілі бір нүктеге дейін. Қақтығыстардың пайда болуы өнімділіктің күрт төмендеуіне әкелді (әдетте секундына байтпен өлшенеді), себебі түйіндер ешқашан тағайындалған жеріне жетпеген пәрмендерге жауаптарды күту кезінде жиі бос жүрді. Желінің кептелуі және 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 пакеттерді күту уақыты біткенге дейін дереу қайта жіберу керек дегенді білдіреді. Егер түйін пакеттің соңғы битін соқтығыстырмай жіберсе, онда пакет сәтті жіберілді.

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


Сурет 3. CSMA/CD жұмыс алгоритмі

Физикалық деңгей құрылғысы (PHY)

Fast Ethernet пайдалана алатындықтан әртүрлі түрікабель, әрбір орта сигналды алдын ала кондиционерлеуді қажет етеді. Деректерді тиімді жіберу үшін де түрлендіру қажет: жіберілетін кодты кедергілерге, ықтимал жоғалтуларға немесе оның жеке элементтерінің бұрмалануына (бауд) төзімді ету үшін, жіберуші немесе қабылдаушы жағында сағат генераторларының тиімді синхрондалуын қамтамасыз ету.

Кодтау ішкі қабаты (PCS)

Алгоритмдер немесе алгоритмдер арқылы MAC деңгейінен/келетін деректерді кодтайды/декодтайды.

Физикалық байланыстың ішкі деңгейлері және физикалық ортаға тәуелділік (PMA және PMD)

PMA және PMD ішкі деңгейлері физикалық кодтау әдісіне сәйкес генерацияны қамтамасыз ететін PSC ішкі деңгейі мен MDI интерфейсі арасында байланысады: 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 Мб/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 өзегі. Тасымалдау сонымен қатар ANSI әзірлеген талшықты-оптикалық байланыс 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 UTP категориясының 3 кабелі деп аталатын төрт бұралған жұп телефон кабелі арқылы жүзеге асырылады.Ол 8V/6T деректерді кодтау алгоритмін және NRZI физикалық кодтау әдісін пайдаланады.

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. Fast Ethernet желісінде STP кабелін пайдалану бойынша қолдау және нұсқаулық STP кабелі бар тұтынушылар үшін Fast Ethernet жолын қамтамасыз етеді.

Fast Ethernet спецификациясы сонымен қатар хост портына өзін 10 немесе 100 Мбит/с деректер жылдамдығына автоматты түрде конфигурациялауға мүмкіндік беретін автоматты келіссөз механизмін қамтиды. Бұл механизм концентратор немесе коммутатор порты бар пакеттер сериясын алмасуға негізделген.

100Base-TX ортасы

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

MDI (Орташа тәуелді интерфейс) қосқышы

100Base-TX сілтеме интерфейсі қоршаған ортаға байланысты екі түрдің бірі болуы мүмкін. Экрандалмаған бұралған жұп кабельдері үшін MDI қосқышы сегіз істікшелі RJ 45 санаты 5 қосқышы болуы керек. Бұл қосқыш 10Base-T желілерінде де пайдаланылады, ол бар 5 санаттағы кабельдермен кері үйлесімділікті қамтамасыз етеді. Экрандалған бұралған жұп кабельдер үшін MDI қосқышы болуы керек Экрандалған DB9 қосқышы болып табылатын IBM 1 түрі STP қосқышын пайдаланыңыз. 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 береді. 100Base-TX желісі үшін кабель сымдарының түс кодтауы және қосқыш түйреуіш нөмірлері кестеде келтірілген. 1. 100Base-TX PHY қабаты ANSI TP-PMD стандарты қабылданғаннан кейін жасалғанымен, RJ 45 қосқышының түйреуіш нөмірлері 10Base-T стандартында бұрыннан қолданылған сым үлгісіне сәйкес келетіндей етіп өзгертілді. ANSI TP-PMD стандарты деректерді қабылдау үшін 7 және 9 түйреуіштерді пайдаланады, ал 100Base-TX және 10Base-T стандарттары осы мақсат үшін 3 және 6 түйреуіштерді пайдаланады. Бұл орналасу 10 Base адаптерінің орнына 100Base-TX адаптерлерін пайдалануға мүмкіндік береді - T және сымдарды өзгертпей, оларды бірдей 5-ші санаттағы кабельдерге қосыңыз. RJ 45 қосқышында қолданылатын сым жұптары 1, 2 және 3, 6 түйреуіштерге қосылған. Сымдарды дұрыс қосу үшін олардың түс белгілерін басшылыққа алу керек.

Кесте 1. Қосқыш түйреуіштерін тағайындауMDIкабельUTP100Base-TX

Түйіндер бір-бірімен фреймдер алмасу арқылы байланысады. Fast Ethernet жүйесінде фрейм желі арқылы байланыстың негізгі бірлігі болып табылады – түйіндер арасында тасымалданатын кез келген ақпарат бір немесе бірнеше кадрлардың деректер өрісіне орналастырылады. Фреймдерді бір түйіннен екіншісіне қайта жіберу барлық желі түйіндерін бірегей анықтау тәсілі болған жағдайда ғана мүмкін болады. Сондықтан жергілікті желідегі әрбір түйіннің өзінің MAC мекенжайы деп аталатын мекенжайы болады. Бұл мекенжай бірегей: жергілікті желідегі екі түйінде бірдей MAC мекенжайы болуы мүмкін емес. Сонымен қатар, ешбір LAN технологиясында (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 кадрларда басқа өрістер бар, бірақ тізімде тек үшеуі ғана қажет. 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 хост 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 және өндірушімен тағайындалған бірегей MAC мекенжайы бар. IEEE-мен келісім.

Желілік интерфейстерді басқару процесін жеңілдету үшін IEEE 5-суретте көрсетілгендей 48 биттік 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 құсбелгісін қойыңызжәне мекен-жайдың қандай түрі (жеке немесе топтық) екенін көрсетеді. Unicast мекенжайы желідегі тек бір интерфейске (немесе түйінге) тағайындалады. I/G биті 0-ге орнатылған мекенжайлар MAC мекенжайларынемесе түйін мекенжайлары.Егер енгізу/шығару биті 1-ге орнатылса, онда адрес топқа жатады және әдетте шақырылады көп нүктелі мекенжай(көп тарату мекенжайы) немесе функционалды адрес(функционалдық мекенжай). Топтық мекенжай бір немесе бірнеше LAN желі интерфейстеріне тағайындалуы мүмкін. Көп тарату мекенжайына жіберілген фреймдер оны бар барлық LAN желі интерфейстері арқылы қабылдайды немесе көшіреді. Көп тарату мекенжайлары кадрды жергілікті желідегі түйіндердің ішкі жиынына жіберуге мүмкіндік береді. Енгізу/шығару биті 1-ге орнатылса, 46-дан 0-ге дейінгі разрядтар тұрақты мекенжайдың U/L, OUI және OUA өрістері ретінде емес, көп тарату мекенжайы ретінде қарастырылады. U/L бит деп аталады әмбебап/жергілікті басқару жалауыжәне мекенжайдың желі интерфейсіне 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 жауап береді (ұйымдық бірегей мекенжай - ұйымдық бірегей мекенжай),ол жасаған кез келген құрылғы болуы керек.

U/L биті орнатылған кезде мекенжай жергілікті түрде басқарылады. Бұл оны желілік интерфейс өндірушісі орнатпағанын білдіреді. Кез келген ұйым U/L битін 1-ге және 2-ден 47-ге дейінгі биттерді кейбір таңдалған мәнге орнату арқылы желі интерфейсі үшін өзінің MAC мекенжайын жасай алады. Желілік интерфейс, кадрды алған соң, ең алдымен алушы адресін декодтайды. Мекенжайдағы енгізу/шығару биті орнатылған кезде, MAC деңгейі тағайындалған мекенжай хост жүргізетін тізімде болса ғана кадрды қабылдайды. Бұл әдіс бір түйінге кадрды көптеген түйіндерге жіберуге мүмкіндік береді.

деп аталатын арнайы көп нүктелі адрес 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 арқылы кез келген толтыруды қоспағанда, кадр деректері өрісінің ұзындығын анықтау;
  • деректер өрісінде деректер түрін көрсету үшін.

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

Жалпы алғанда, L/T өрісі IEEE-де Ethernet стандарттауының тарихи қалдығы болып табылады, ол 1983 жылға дейін шығарылған жабдықтың үйлесімділігіне қатысты бірқатар проблемаларды тудырды. Қазір Ethernet және Fast Ethernet ешқашан L/T өрістерін пайдаланбайды. Көрсетілген өріс тек кадрларды өңдейтін бағдарламалық қамтамасыз етумен (яғни хаттамалармен) үйлестіру үшін қызмет етеді. Бірақ L/T өрісі үшін жалғыз шын мәнінде стандартты пайдалану ұзындық өрісі болып табылады — 802.3 спецификациясы оны деректер түрі өрісі ретінде пайдалану мүмкіндігін айтпайды. Стандартта: "4.4.2-тармақта көрсетілгеннен асатын ұзындық өрісінің мәні бар кадрларды еленбеуге, тастауға немесе жеке пайдалануға болады. Бұл кадрларды пайдалану осы стандарттың қолданылу аясына жатпайды" делінген.

Айтылғандарды қорытындылау үшін біз L/T өрісі негізгі механизм екенін ескереміз жақтау түрі.Ұзындығы L/T өрісінің мәнімен көрсетілген Fast Ethernet және Ethernet кадрлары (L/T мәні 802.3, деректер түрі бірдей өрістің мәнімен орнатылатын кадрлар (L/T мәні > 1500)) фреймдер деп аталады Ethernet- IIнемесе DIX.

Деректер өрісі

Деректер өрісіндебір түйін екіншісіне жіберетін ақпаратты қамтиды. Өте нақты ақпаратты сақтайтын басқа өрістерден айырмашылығы, деректер өрісі оның өлшемі кем дегенде 46 және 1500 байттан аспайтын болса, кез келген дерлік ақпаратты қамтуы мүмкін. Протоколдар деректер өрісінің мазмұнын пішімдеу және түсіндіру жолын анықтайды.

Ұзындығы 46 байттан аз деректерді жіберу қажет болса, LLC деңгейі деп аталатын белгісіз мәні бар байттарды қосады. мардымсыз деректер(под деректері). Нәтижесінде өріс ұзындығы 46 байтқа айналады.

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

MAC деңгейіндегі қондырғылар L/T өрісінің мазмұнын орнатпайды - осылай жасайды бағдарламалық қамтамасыз ету. Бұл өрістің мәнін орнату әрқашан дерлік желілік интерфейс драйверімен орындалады.

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) 32-биттік мәнді есептеуге арналған. Алынған мән кадрдың FCS өрісіне қойылады. CRC есептейтін MAC деңгейі элементінің кірісі кадрдың барлық байттарының мәндері болып табылады. FCS өрісі Fast Ethernet жүйесіндегі қателерді анықтау және түзетудің негізгі және ең маңызды механизмі болып табылады. Алушы мекенжайының 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 (DOD IP)

ISO CLNS IS 8473

8B6T кодтау алгоритмі сегіз разрядты деректер сегіздігін (8B) алты биттік үштік таңбаға (6T) түрлендіреді. 6T код топтары кабельдің үш бұралған жұбы арқылы параллельді жіберуге арналған, сондықтан әрбір бұралған жұптағы 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. Бұл MP интерфейс таймері жұмыс істейтін жиілік. Екі деңгейі бар екілік сигналдардан айырмашылығы, әрбір жұпта берілетін үштік сигналдар үш деңгейлі болуы мүмкін.

Таңбаларды кодтау кестесі

Сызықтық код

Таңба

MLT-3 Multi Level Transmission - 3 (көпдеңгейлі беріліс) - NRZ кодына сәл 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.

Бұл код, NRZ сияқты, алдын ала кодтауды қажет етеді.

Материалдардан құрастырылған:

  1. Laem Queen, Ричард Рассел «Fast Ethernet»;
  2. К.Заклер «Компьютерлік желілер»;
  3. В.Г. және Н.А. Олифер «Компьютерлік желілер»;
Ethernet, сонымен қатар басқа, танымал емес желілердің жабдықтарына.

Ethernet және Fast Ethernet адаптерлері

Адаптердің техникалық сипаттамалары

Желілік адаптерлер (NIC, желілік интерфейс картасы) Ethernet және Fast Ethernet компьютермен бірі арқылы интерфейс жасай алады стандартты интерфейстер:

  • ISA (Industry Standard Architecture) автобусы;
  • PCI шинасы (Peripheral Component Interconnect);
  • PC Card шинасы (aka PCMCIA);

ISA жүйелік шинасына (магистральдық) арналған адаптерлер көп ұзамай адаптерлердің негізгі түрі болды. Мұндай адаптерлерді шығаратын компаниялардың саны көп болды, сондықтан құрылғылар осы түрдегіең арзан болды. ISA адаптерлері 8 және 16 разрядтарда қол жетімді. 8-биттік адаптерлер арзанырақ, ал 16-биттік адаптерлер жылдамырақ. Рас, ISA шинасында ақпарат алмасу тым жылдам болуы мүмкін емес (шекте – 16 МБ/с, шын мәнінде – 8 МБ/с аспайды, ал 8 биттік адаптерлер үшін – 2 МБ/с дейін). Сондықтан Fast Ethernet адаптерлері қажет тиімді жұмысжоғары деректер жылдамдығы бұл жүйелік автобус үшін іс жүзінде өндірілмейді. ISA автобусы өткеннің еншісінде.

PCI шинасы іс жүзінде ISA шинасын ауыстырды және компьютерлер үшін негізгі кеңейту шинасына айналуда. Ол 32 және 64 биттік деректер алмасуды қамтамасыз етеді және жоғары өткізу қабілетіне ие (теориялық тұрғыдан 264 МБ/с дейін), бұл Fast Ethernet ғана емес, сонымен қатар жылдамырақ Gigabit Ethernet талаптарын толығымен қанағаттандырады. PCI шинасы тек IBM PC компьютерлерінде ғана емес, PowerMac компьютерлерінде де қолданылуы маңызды. Оған қоса, ол Plug-and-Play автоматты аппараттық конфигурациясын қолдайды. Шамасы, жақын болашақта компьютерлердің көпшілігі PCI шинасына бағдарланатын болады. желілік адаптерлер. ISA шинасымен салыстырғанда PCI кемшілігі компьютердегі кеңейту слоттарының саны әдетте аз (әдетте 3 слот) болып табылады. Бірақ дәл желілік адаптерлералдымен PCI желісіне қосылыңыз.

PC Card шинасы (ескі атауы PCMCIA) қазіргі уақытта тек Notebook класындағы портативті компьютерлерде қолданылады. Бұл компьютерлерде ішкі PCI шинасы әдетте сыртқа бағытталмайды. PC Card интерфейсі шағын кеңейту карталарын компьютерге оңай қосуға мүмкіндік береді және бұл карталармен алмасу жылдамдығы айтарлықтай жоғары. Дегенмен, көбірек ноутбук компьютерлері кірістірілген құрылғылармен жабдықталған желілік адаптерлер, өйткені желі қосылымы стандартты мүмкіндіктер жиынтығының ажырамас бөлігіне айналады. Бұл кірістірілген адаптерлер қайтадан ішкі бөлікке қосылған PCI шинасыкомпьютер.

Таңдау кезінде желі адаптерібелгілі бір шинаға бағдарланған болса, ең алдымен желіге қосылған компьютерде осы автобус үшін бос кеңейту слоттары бар екеніне көз жеткізу керек. Сондай-ақ сатып алынған адаптерді орнатудың күрделілігін және осы типтегі тақталарды шығару перспективаларын бағалау керек. Соңғысы адаптер істен шыққан жағдайда қажет болуы мүмкін.

Ақыры олар қайтадан кездеседі желілік адаптерлер, компьютерге параллель (принтер) LPT порты арқылы қосылу. Бұл тәсілдің басты артықшылығы адаптерлерді қосу үшін компьютердің корпусын ашудың қажеті жоқ. Сонымен қатар, бұл жағдайда адаптерлер үзу арналары мен DMA, сондай-ақ жад мекенжайлары мен енгізу-шығару құрылғылары сияқты компьютерлік жүйе ресурстарын алмайды. Дегенмен, олар мен компьютер арасындағы ақпарат алмасу жылдамдығы бұл жағдайда жүйелік шинаны пайдаланудан әлдеқайда төмен. Сонымен қатар, олар желімен байланысу үшін процессордың көбірек уақытын қажет етеді, осылайша компьютерді баяулатады.

Соңғы уақытта компьютерлер көбейіп келеді желілік адаптерлерішіне салынған жүйелік тақта. Бұл тәсілдің артықшылығы айқын: пайдаланушы желілік адаптерді сатып алып, оны компьютерге орнатудың қажеті жоқ. Желілік кабельді компьютердің сыртқы қосқышына жалғау жеткілікті. Дегенмен, кемшілігі - пайдаланушы ең жақсы сипаттамалары бар адаптерді таңдай алмайды.

Басқа маңызды сипаттамалар желілік адаптерлержатқызуға болады:

  • адаптерді конфигурациялау әдісі;
  • платаға орнатылған буферлік жадының көлемі және онымен алмасу режимдері;
  • тақтаға микросұлбаларды орнату мүмкіндігі тұрақты есте сақтауқашықтан жүктеуге арналған (BootROM).
  • адаптерді әртүрлі тасымалдау орталарына қосу мүмкіндігі (бұралмалы жұп, жұқа және қалың коаксиалды кабель, талшықты-оптикалық кабель);
  • адаптер пайдаланатын желіні тарату жылдамдығы және оның коммутация функциясының болуы;
  • адаптер толық дуплексті алмасу режимін пайдалана алады;
  • адаптердің (дәлірек айтқанда, адаптер драйверінің) пайдаланылатын желілік бағдарламалық құралмен үйлесімділігі.

Адаптердің пайдаланушы конфигурациясы негізінен ISA шинасына арналған адаптерлер үшін пайдаланылды. Конфигурация компьютер жүйесінің ресурстарын (енгізу/шығару мекенжайлары, үзу арналары және жадқа тікелей қол жеткізу, буфер жады мекенжайлары және қашықтан жүктеу жады) пайдалануды орнатуды қамтиды. Конфигурациялау қосқыштарды (өткізгіштерді) қажетті орынға орнату арқылы немесе адаптермен бірге жеткізілетін DOS конфигурациялау бағдарламасын пайдалану арқылы жүзеге асырылуы мүмкін (Jumperless, Software configuration). Мұндай бағдарламаны іске қосқан кезде пайдаланушыға қарапайым мәзір арқылы аппараттық конфигурацияны орнату ұсынылады: адаптер параметрлерін таңдаңыз. Сол бағдарлама жасауға мүмкіндік береді өзін-өзі сынауадаптер Таңдалған параметрлер адаптердің тұрақты жадында сақталады. Кез келген жағдайда, параметрлерді таңдағанда, сіз қайшылықтардан аулақ болуыңыз керек жүйелік құрылғылар компьютермен және басқа кеңейту карталарымен.

Сондай-ақ адаптерді компьютер қосулы кезде Plug-and-Play режимінде автоматты түрде конфигурациялауға болады. Қазіргі адаптерлер әдетте осы нақты режимді қолдайды, сондықтан оларды пайдаланушы оңай орнатуға болады.

Ең қарапайым адаптерлерде адаптердің ішкі буферлік жадымен алмасу (Adapter RAM) енгізу/шығару құрылғыларының адрестік кеңістігі арқылы жүзеге асырылады. Бұл жағдайда жад мекенжайларының қосымша конфигурациясы қажет емес. Ортақ жад режимінде жұмыс істейтін буферлік жадтың негізгі мекенжайы көрсетілуі керек. Ол компьютердің жоғарғы жады аймағына тағайындалған (

Стандартты желілердің ішінде ең кең тарағаны – Ethernet желісі. Ол 1972 жылы пайда болды, ал 1985 жылы халықаралық стандартқа айналды. Оны ең ірі халықаралық стандарттар ұйымдары қабылдады: Комитет 802 IEEE (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 бұрыннан айтылған CSMA/CD қол жеткізу әдісімен моно шиналық типті арнаға бірнеше қатынасты анықтайды.

Түпнұсқа IEEE 802.3 стандартының негізгі сипаттамалары:

· топология – шина;

· тарату ортасы – коаксиалды кабель;

· тарату 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 (моноканал).

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

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

Классикалық Ethernet желісі екі түрлі (қалың және жұқа) 50 Ом коаксиалды кабельді пайдаланды. Дегенмен, жақында (90-шы жылдардың басынан бастап) Ethernet-тің ең көп қолданылатын нұсқасы - тарату ортасы ретінде бұралған жұптарды пайдалану. Сондай-ақ талшықты-оптикалық кабель желілерінде пайдалану үшін стандарт анықталды. Осы өзгерістерді қанағаттандыру үшін бастапқы IEEE 802.3 стандартына 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 (Gigabit Ethernet, IEEE 802.3z стандарты) жылдамдығы бар нұсқасы да 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 қамтиды. Нәтижесінде сегменттерде ағаш тәрізді құрылым пайда болуы мүмкін әртүрлі түрлері(7.1-сурет).

Сегмент (желі бөлігі) классикалық автобус немесе бір абонент болуы мүмкін. 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 жолдар (циклдер) болмауы керек. 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 (максималды сигнал жолы) теориялық тұрғыдан 6,5 километрге жетуі мүмкін, бірақ іс жүзінде 3,5 километрден аспайды.

Күріш. 7.1. Классикалық Ethernet желісі топологиясы.

Fast Ethernet желісінде физикалық шина топологиясы жоқ, тек пассивті жұлдыз немесе пассивті ағаш пайдаланылады. Сонымен қатар, Fast Ethernet желісінің максималды ұзындығы үшін әлдеқайда қатаң талаптар бар. Өйткені, тасымалдау жылдамдығын 10 есе ұлғайту және десте пішімін сақтау кезінде оның ең аз ұзындығы он есе қысқарады. Осылайша, қос сигналды желі арқылы жіберу уақытының рұқсат етілген мәні 10 есеге азаяды (Ethernet жүйесінде 5,12 мкс-ке қарсы 51,2 мкс).

Стандартты Манчестер коды ақпаратты Ethernet желісінде жіберу үшін қолданылады.

Ethernet желісіне қол жеткізу абоненттердің теңдігін қамтамасыз ете отырып, кездейсоқ CSMA/CD әдісі арқылы 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 жиілік диапазонында (яғни жоғары жиілікті сигналды модуляциясыз) беруді білдіреді және соңғы элемент – сегменттің рұқсат етілген ұзындығы: «5» – 500 метр, «2» – 200 метр (дәлірек айтқанда, 185 метр) немесе байланыс желісінің түрі: «T» – бұралған жұп (ағылшын тілінен «twisted-pair»). ), «F» – талшықты-оптикалық кабель (ағылшынша «fiber optic»).

Дәл осылай, 100 Мбит/с (Fast Ethernet) жылдамдықпен жұмыс істейтін Ethernet желісі үшін стандарт тасымалдау құралдарының 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, «Т» әрпі бұралған жұпты, «F» әрпі талшықты-оптикалық кабельді білдіреді. 100BASE-TX және 100BASE-FX түрлері кейде 100BASE-X атауымен біріктіріледі, ал 100BASE-T4 және 100BASE-TX 100BASE-T деп аталады.


Токен-ринг желісі

Token-Ring желісін 1985 жылы IBM ұсынған (алғашқы нұсқасы 1980 жылы пайда болған). Ол IBM шығарған компьютерлердің барлық түрлерін желіге қосуға арналған. Оны компьютерлік техниканың ең ірі өндірушісі IBM компаниясы қолдауының өзі оған ерекше көңіл бөлу керектігін аңғартады. Бірақ бірдей маңызды Token-Ring қазіргі уақытта IEEE 802.5 халықаралық стандарты болып табылады (бірақ Token-Ring мен IEEE 802.5 арасында шамалы айырмашылықтар бар). Бұл бұл желіні Ethernet сияқты күй деңгейіне 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 абоненттердің (компьютерлердің) желіге тікелей емес, арнайы концентраторлар немесе бірнеше қатынау құрылғылары (MSAU немесе MAU - Multistation Access Unit) арқылы қосылуына байланысты. Физикалық түрде желі жұлдызшалы топологияны құрайды (7.3-сурет). Шындығында, абоненттер әлі де сақинаға біріктірілген, яғни олардың әрқайсысы бір көрші абонентке ақпаратты жіберіп, екіншісінен ақпаратты алады.

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

IBM Token-Ring желісіндегі тасымалдау ортасы бастапқыда экрандалмаған (UTP) және экрандалған (STP) бұралған жұп болды, бірақ 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.

Барлық берілген сипаттамалар экрандалмаған бұралған жұп кабельді пайдалану жағдайына қатысты. Басқа тасымалдау ортасы пайдаланылса, желі өнімділігі әртүрлі болуы мүмкін. Мысалы, экрандалған бұралған жұпты (STP) пайдаланған кезде абоненттер санын 260-қа дейін (96-ның орнына), кабель ұзындығын 100 метрге дейін (45-тің орнына), концентраторлар санын көбейтуге болады. 33, ал хабтарды қосатын сақинаның жалпы ұзындығы 200 метрге дейін жетуі мүмкін. Талшықты-оптикалық кабель кабель ұзындығын екі километрге дейін ұлғайтуға мүмкіндік береді.

Ақпаратты Token-Ring-ге 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 шаралары қажет емес. Келіссөздер желілік адаптерлер мен концентраторлардың аппараттық құралдарымен жүзеге асырылады.

Кабельдерді қосу үшін Token-Ring RJ-45 қосқыштарын (экрандалмаған бұралған жұп үшін), сонымен қатар MIC және DB9P пайдаланады. Кабельдегі сымдар бірдей атаудағы қосқыш контактілерін қосады (яғни, «тікелей» кабельдер қолданылады).

Token-Ring желісі классикалық нұсқасында рұқсат етілген мөлшері бойынша да, жазылушылардың максималды саны бойынша да Ethernet желісінен төмен. Тасымалдау жылдамдығы бойынша Token-Ring қазіргі уақытта 100 Мбит/с (Жоғары жылдамдықты Token-Ring, HSTR) және 1000 Мбит/с (Гигабит Token-Ring) нұсқаларында қол жетімді. Token-Ring-ті қолдайтын компаниялар (соның ішінде IBM, Olicom, Madge) желіден бас тартқысы келмейді. лайықты бәсекелес Ethernet.

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

Дегенмен, Ethernet-тен айырмашылығы, Token-Ring желісі жоғары жүктеме деңгейлерін (30-40% -дан астам) әлдеқайда жақсы өңдей алады және кепілдік берілген кіру уақытын қамтамасыз етеді. Бұл, мысалы, сыртқы оқиғаға әрекет етудің 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 қайшылықтардың болмауы сияқты маңызды артықшылығын білдіреді, бірақ кемшіліктер де бар, атап айтқанда, токеннің тұтастығын бақылау қажеттілігі және желінің жұмыс істеуінің әрбір абонентке тәуелділігі (жағдайда ақаулық болса, абонентті сақинадан шығару керек).

Token-Ring жүйесіне пакетті жіберудің максималды уақыты 10 мс. Жазылушылардың ең көп саны 260 болғанда, қоңыраудың толық циклі 260 x 10 мс = 2,6 с болады. Осы уақыт ішінде барлық 260 абонент өз пакеттерін жібере алады (егер, әрине, оларда жіберетін нәрсе болса). Осы уақыт ішінде тегін белгі міндетті түрде әрбір жазылушыға жетеді. Дәл осы интервал Token-Ring қатынасу уақытының жоғарғы шегі болып табылады.


Arcnet желісі

Arcnet желісі (немесе ARCnet, Ағылшынша Қосылған Ресурс Computer Net, 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 жіберу жылдамдығының төмендігі (2,5 Мбит/с), адрестеу жүйесі және пакеттік формат жатады.

Arcnet желісінде ақпаратты жіберу үшін өте сирек код қолданылады, онда логикалық бір бит интервалында екі импульске сәйкес келеді, ал логикалық нөл бір импульске сәйкес келеді. Әлбетте, бұл тіпті Манчестерден де көбірек кабель өткізу қабілеттілігін қажет ететін өздігінен реттелетін код.

Желідегі беру ортасы 93 Ом сипаттамалық кедергісі бар коаксиалды кабель болып табылады, мысалы, RG-62A/U маркасы. Бұралған жұптары бар опциялар (қалқаланған және экрандалмаған) кеңінен қолданылмайды. Талшықты-оптикалық кабель опциялары да ұсынылды, бірақ олар Arcnet-ті де үнемдей алмады.

Топология ретінде Arcnet желісі классикалық шинаны (Arcnet-BUS), сонымен қатар пассивті жұлдызды (Arcnet-STAR) пайдаланады. Жұлдыз концентраторларды (хабтарды) пайдаланады. 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 желісінің топологиясы шиналық типті (В – шинада жұмыс істеуге 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 концентраторлар– 600 метр.

· Желідегі абоненттердің максималды саны – 255.

· Автобус сегментіндегі абоненттердің максималды саны – 8.

· Автобустағы абоненттер арасындағы ең аз қашықтық - 1 метр.

· Автобус 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 (құқықтарды беру әдісі) пайдаланады, бірақ ол Token-Ring желісінен біршама ерекшеленеді. Бұл әдіс IEEE 802.4 стандартында берілген әдіске ең жақын.

Token-Ring сияқты, Arcnet-те қақтығыстар толығымен жойылады. Кез келген токендік желі сияқты, Arcnet жүктемені жақсы көтереді және желіге ұзақ қол жеткізу уақытына кепілдік береді (Ethernet-тен айырмашылығы). Маркердің барлық жазылушыларды айналып өтуінің жалпы уақыты 840 мс құрайды. Сәйкесінше, бірдей интервал желіге кіру уақытының жоғарғы шегін анықтайды.

Токенді арнайы абонент – желі контроллері жасайды. 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 перспективалы талшықты-оптикалық кабельді пайдалануға бағытталған. Сондықтан, бұл жағдайда әзірлеушілер назар аударылған ескі стандарттар шеңберімен шектелмеді төмен жылдамдықтаржәне электр кабелі.

Тасымалдаушы ретінде оптикалық талшықты таңдау келесі артықшылықтарды анықтады жаңа желі, мысалы, жоғары шуға төзімділік, ақпаратты берудің максималды құпиялылығы және абоненттердің тамаша гальваникалық оқшаулануы. Талшықты-оптикалық кабельдер жағдайында қол жеткізу әлдеқайда оңай болатын жоғары тасымалдау жылдамдығы төмен жылдамдықты желілермен мүмкін емес көптеген тапсырмаларды шешуге мүмкіндік береді, мысалы, нақты уақытта кескіндерді беру. Сонымен қатар, талшықты-оптикалық кабель бірнеше километр қашықтыққа деректерді релесіз беру мәселесін оңай шешеді, бұл тіпті бүкіл қалаларды қамтитын және жергілікті желілердің барлық артықшылықтарына ие (атап айтқанда, қателік төмен) үлкен желілерді құруға мүмкіндік береді. 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. Осы стандарттан шамалы айырмашылықтар үлкен қашықтыққа ақпаратты жоғары жылдамдықпен тасымалдауды қамтамасыз ету қажеттілігімен анықталады. FDDI желі топологиясы – сақина, оптикалық талшықты кабель үшін ең қолайлы топология. Желіде екі көп бағытты талшықты-оптикалық кабель пайдаланылады, олардың біреуі әдетте резервте болады, бірақ бұл шешім екі есе тиімді жылдамдығы 200 Мбит/с (әрқайсысымен бірге) толық дуплексті ақпаратты жіберуді (бір уақытта екі бағытта) пайдалануға мүмкіндік береді. 100 Мбит/с жылдамдықпен жұмыс істейтін екі арнаның). Сақинаға қосылған хабтары бар жұлдызды сақина топологиясы да қолданылады (Token-Ring-дегі 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 – мультимодалы талшықты-оптикалық кабель (мүмкін электрлік бұралған жұпты пайдалану).

· Қол жеткізу әдісі – токен.

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

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

Желінің жалпы ұзындығы 20 км шектеу кабельдегі сигналдардың әлсіреуіне байланысты емес, рұқсат етілген рұқсат етілген максималды уақытты қамтамасыз ету үшін сигналдың сақина бойымен толығымен жүруіне кететін уақытты 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 қолдануға болады, бұл жағдайда абоненттер арасындағы қашықтық 45 километрге жетуі мүмкін, ал жалпы сақина ұзындығы 200 километр болуы мүмкін.

Сондай-ақ жылы FDDI енгізу 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 электрлік нұсқалары талшықты-оптикалық нұсқаларға қарағанда әлдеқайда аз стандартталған, сондықтан әртүрлі өндірушілердің жабдықтары арасындағы үйлесімділікке кепілдік берілмейді.

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

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

· А класындағы абоненттер (станциялар) (қос тіркеме абоненттер, DAS – Dual-Attachment Stations) желілік сақиналардың екеуіне де (ішкі және сыртқы) қосылған. Бұл ретте 200 Мбит/с дейінгі жылдамдықпен алмасу немесе желілік кабельді резервтеу мүмкіндігі жүзеге асады (негізгі кабель зақымдалған болса, резервтік көшірме қолданылады). Бұл класстың жабдықтары өнімділік тұрғысынан желінің ең маңызды бөліктерінде қолданылады.

· В класындағы абоненттер (станциялар) (бір қосылым абоненттері, SAS – Single-Attachment Stations) тек бір (сыртқы) желілік сақинаға қосылады. Олар А класындағы адаптерлерге қарағанда қарапайым және арзанырақ, бірақ олардың мүмкіндіктері жоқ. Оларды желіге тек концентратор немесе айналма қосқыш арқылы қосуға болады, бұл төтенше жағдайда оларды өшіреді.

Абоненттердің өзінен басқа (компьютерлер, терминалдар және т.б.) желіде Wiring Concentrors қолданылады, олардың қосылуы желінің жұмысын бақылау, ақауларды диагностикалау және қайта конфигурациялауды жеңілдету мақсатында барлық қосылу нүктелерін бір жерде жинауға мүмкіндік береді. Кабельдердің әртүрлі түрлерін (мысалы, талшықты-оптикалық кабель және бұралған жұп) пайдаланған кезде концентратор электр сигналдарын оптикалық сигналдарға және керісінше түрлендіру қызметін де орындайды. Концентраторлар сонымен қатар қосарлы қосылыс (DAC - Dual-Attachment Concentrator) және бір қосылым (SAC - Single-Attachment Concentrator) болып келеді.

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

Күріш. 8.1. FDDI желі конфигурациясының мысалы.

IEEE 802.5 стандарты ұсынған қол жеткізу әдісінен айырмашылығы, FDDI бірнеше таңбалауыш беру деп аталатын әдісті пайдаланады. Егер Token-Ring желісі жағдайында жаңа (тегін) токенді абонент оның пакеті оған қайтарылғаннан кейін ғана жіберсе, онда FDDI-де жаңа токенді абонент пакетті жіберу аяқталғаннан кейін дереу жібереді ( бұл Token-Ring желісінің сақинасындағы ETR әдісімен жасалатынына ұқсас).

Қорытындылай келе, FDDI-ның айқын артықшылықтарына қарамастан, атап өту керек бұл желікең тараған жоқ, бұл негізінен оның жабдықтарының жоғары құнына байланысты (бірнеше жүздеген және тіпті мыңдаған долларлар бойынша). Қазіргі уақытта FDDI қолданудың негізгі саласы бірнеше желілерді біріктіретін негізгі, негізгі (магнитті) желілер болып табылады. FDDI сонымен қатар жоғары жылдамдықты байланысты қажет ететін қуатты жұмыс станцияларын немесе серверлерді қосу үшін қолданылады. Fast Ethernet FDDI-ны алмастыра алады деп күтілуде, бірақ талшықты-оптикалық кабельдің артықшылықтары, токендерді басқару және рекордтық рұқсат етілген желі өлшемі қазіргі уақытта FDDI-ны бәсекелестіктен жоғары қояды. Жабдықтың құны өте маңызды болған жағдайда, FDDI (TPDDI) бұралған жұп нұсқасын маңызды емес аймақтарда пайдалануға болады. Сонымен қатар, FDDI жабдығының құны оның өндіріс көлемі ұлғайған сайын айтарлықтай төмендеуі мүмкін.


100VG-AnyLAN желісі

100VG-AnyLAN желісі нарықта жақында пайда болған жоғары жылдамдықты жергілікті желілердегі соңғы әзірлемелердің бірі болып табылады. Ол IEEE 802.12 халықаралық стандартына сәйкес келеді, сондықтан оның стандарттау деңгейі айтарлықтай жоғары.

Оның негізгі артықшылықтары – жоғары алмасу жылдамдығы, жабдықтың салыстырмалы түрде төмен құны (ең танымал Ethernet 10BASE-T желісінің жабдығынан шамамен екі есе қымбат), алмасуды қайшылықсыз басқарудың орталықтандырылған әдісі, сондай-ақ пакет деңгейінде үйлесімділік. Ethernet және Token-Ring желілері бар форматтар.

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

100VG-AnyLAN желісінің негізгі техникалық сипаттамалары:

· Тасымалдау жылдамдығы – 100 Мбит/с.

· Топология – кеңею қабілеті бар жұлдыз (ағаш). Байыту фабрикаларының (хабтардың) каскадты деңгейлерінің саны 5-ке дейін.

· Қол жеткізу әдісі – орталықтандырылған, қақтығыссыз (Сұраныс басымдығы – басымдылық сұранысымен).

· Тасымалдағыштар төрт экрандалмаған бұралған жұп (UTP 3, 4 немесе 5 санатты кабель), қос бұралған жұп (UTP 5 санатты кабель), қос экрандалған бұралған жұп (STP) және талшықты-оптикалық кабель. Қазіргі уақытта төрт бұралған жұп кабельдер жиі кездеседі.

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

· Ең көп жазылушылар саны – 1024, ұсынылатын – 250-ге дейін.

Осылайша, 100VG-AnyLAN желісінің параметрлері Fast Ethernet желісінің параметрлеріне айтарлықтай 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 максималды қол жеткізу уақытына кепілдік беретін 100VG-AnyLAN орталықтандырылған басқаруын да дисконттау мүмкін емес (ол Ethernet желісінде қарастырылмаған).

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

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

Күріш. 8.8. Желілік құрылым 100VG-AnyLAN.

Басқа желілердің интеллектуалды емес концентраторларынан айырмашылығы (мысалы, Ethernet, Token-Ring, FDDI) 100VG-AnyLAN желілік хабтары желіге кіруді басқаратын интеллектуалды контроллерлер болып табылады. Мұны істеу үшін олар барлық порттарға түсетін сұрауларды үздіксіз бақылайды. Концентраторлар кіріс пакеттерін қабылдайды және оларды тек олар адрестелген абоненттерге жібереді. Дегенмен, олар ешқандай ақпаратты өңдеуді орындамайды, яғни бұл жағдайда нәтиже әлі де белсенді емес, бірақ пассивті жұлдыз емес. Концентраторларды толыққанды абоненттер 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 компьютер (жұмыс станциясы), сервер, көпір, маршрутизатор, коммутатор болуы мүмкін. Төменгі деңгейдегі портқа басқа хабты да қосуға болады.

Әрбір концентратор портын екі ықтимал жұмыс режимінің біріне орнатуға болады:

· Қалыпты режим портқа қосылған абонентке тек оның жеке адресіне жіберілген пакеттерді бағыттауды қамтиды.

· Монитор режимі концентраторға келетін барлық пакеттерді портқа қосылған абонентке бағыттауды қамтиды. Бұл режим абоненттердің біріне тұтас желінің жұмысын басқаруға мүмкіндік береді (бақылау функциясын орындайды).

100VG-AnyLAN желісіне кіру әдісі жұлдызды желілерге тән.

Төрт бұралған жұп кабельді пайдаланған кезде төрт бұралған жұп кабельдің әрқайсысы 30 Мбит/с жылдамдықпен таратады. Жалпы жіберу жылдамдығы 120 Мбит/с. Дегенмен, 5В/6В кодын пайдаланудың арқасында пайдалы ақпарат тек 100 Мбит/с жылдамдықпен беріледі. Осылайша, кабель өткізу қабілеттілігі кемінде 15 МГц болуы керек. 3 санаттағы бұралған жұп кабель (өткізу қабілеті 16 МГц) осы талапты қанағаттандырады.

Осылайша, 100VG-AnyLAN желісі жіберу жылдамдығын 100 Мбит/с дейін арттыру үшін қолжетімді шешімді ұсынады. Дегенмен, ол стандартты желілердің ешқайсысымен толық үйлесімді 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/с Fast Ethernet желісіне келетін болсақ, 100VG-AnyLAN 5-санаттағы UTP кабелінің екі есе ұзындығын (200 метрге дейін), сондай-ақ трафикті басқарудың тартыссыз әдісін қамтамасыз етеді.



Санаттағы танымал:
Компьютерде караоке клипін қалай жасауға болады?
Компьютерде караоке клипін қалай жасауға болады?
оқыңыз
Ойын үшін Origin қолданбасы қажет, бірақ ол орнатылмаған. FIFA 16 үшін Origin қажет.
Origin қолданбасы ойнау үшін қажет, бірақ ол FIFA орнатылмаған...
оқыңыз
Facebook әлеуметтік желісіндегі жеке парақшаны тіркеу
Facebook әлеуметтік желісіндегі жеке парақшаны тіркеу
оқыңыз
Қарапайым Nmap Nmap сканерін қалай іске қосу керек
Қарапайым Nmap Nmap сканерін қалай іске қосу керек
оқыңыз

Соңғы мақалалар
Суретті бірнеше градусқа қалай бұруға болады...
оқыңыз
Yandex браузерінде жарнаманы өшіру Қайда...
оқыңыз
Wi-Fi қосылымының ақаулықтарын жою...
оқыңыз
Windows 10 профилінде құпия сөзді өзгертіңіз
оқыңыз
Сымсыз маршрутизаторларды орнату нұсқаулары...
оқыңыз
Қатты дискіні қалай таңдауға болады және қайсысын сатып алған дұрыс...
оқыңыз
Манекендерге арналған Meizu. Қоңыраулар мен мекенжайлар кітабы....
оқыңыз
PDFMaster бағдарламасын жүктеп алыңыз
оқыңыз
Жоғарғы