Hiter ethernet prenos podatkov. Tehnologija Fast Ethernet, njene značilnosti, fizična plast, pravila gradnje. Vrednosti polj DSAP in SSAP

Testni laboratorij ComputerPress je testiral omrežne kartice Fast Ethernet za vodilo PCI, namenjene uporabi v delovnih postajah 10/100 Mbit/s. Izbrane so bile trenutno najpogostejše kartice s prepustnostjo 10/100 Mbit/s, saj so po eni strani uporabne v omrežjih Ethernet, Fast Ethernet in mešanih omrežjih ter po drugi strani obetavna tehnologija Gigabit Ethernet ( prepustnost do 1000 Mbit/s) se še vedno najpogosteje uporablja za povezavo zmogljivih strežnikov z omrežno opremo jedra omrežja. Izjemno pomembno je, kakšna kakovostna pasivna omrežna oprema (kabli, vtičnice ipd.) se uporablja v omrežju. Znano je, da če za omrežja Ethernet zadostuje dvožilni kabel kategorije 3, potem je za Fast Ethernet že potrebna kategorija 5. Sipanje signala in slaba odpornost proti šumu lahko znatno zmanjšata prepustnost omrežja.

Namen testiranja je bil najprej določiti efektivni indeks uspešnosti (Performance/Efficiency Index Ratio - v nadaljevanju indeks P/E), šele nato - absolutno vrednost prepustnosti. Indeks P/E se izračuna kot razmerje med prepustnostjo omrežne kartice v Mbit/s in obremenitvijo procesorja v odstotkih. Ta indeks je industrijski standard za merjenje zmogljivosti omrežne kartice. Uveden je bil, da bi upošteval uporabo virov CPE s strani omrežnih kartic. Dejstvo je, da nekateri proizvajalci omrežnih adapterjev poskušajo doseči največjo zmogljivost z uporabo več ciklov računalniškega procesorja za izvajanje omrežnih operacij. Minimalna obremenitev procesorja in razmeroma visoka prepustnost sta bistvenega pomena za izvajanje kritičnih poslovnih, multimedijskih in aplikacij v realnem času.

Preizkusili smo kartice, ki se trenutno najpogosteje uporabljajo za delovne postaje v podjetniških in lokalnih omrežjih:

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. Upravljanje Intel EtherExpress PRO/100+
6. CNet PRO-120
7. NetGear FA 310TX
8. Allied Telesyn AT 2500TX
9. Surecom EP-320X-R

Glavne značilnosti testiranih omrežnih adapterjev so podane v tabeli. 1. Razložimo nekatere izraze, uporabljene v tabeli. Samodejno zaznavanje hitrosti povezave pomeni, da adapter sam določi največjo možno hitrost delovanja. Poleg tega, če je podprto samodejno zaznavanje hitrosti, pri prehodu z Etherneta na Fast Ethernet in nazaj ni potrebna dodatna konfiguracija. Se pravi od sistemski administrator Ni vam treba znova konfigurirati adapterja ali ponovno naložiti gonilnikov.

Podpora za način Bus Master omogoča prenos podatkov neposredno med omrežno kartico in pomnilnikom računalnika. To sprosti osrednji procesor za izvajanje drugih operacij. Ta lastnost je postala de facto standard. Ni čudno, da vse znane omrežne kartice podpirajo način Bus Master.

Oddaljeni vklop (Wake on LAN) vam omogoča vklop računalnika prek omrežja. To pomeni, da je mogoče servisirati osebni računalnik v prostem času. V ta namen se uporabljajo tripolni konektorji na matični plošči in omrežnem adapterju, ki se povežejo s posebnim kablom (priložen v paketu). Poleg tega je potrebna posebna programska oprema za nadzor. Tehnologijo Wake on LAN je razvila zveza Intel-IBM.

Polni dupleksni način vam omogoča hkratni prenos podatkov v obe smeri, pol dupleksni - samo v eno smer. Tako je največja možna prepustnost v full duplex načinu 200 Mbit/s.

DMI (Desktop Management Interface) omogoča pridobivanje informacij o konfiguraciji in virih osebnega računalnika z uporabo programske opreme za upravljanje omrežja.

Podpora za specifikacijo WfM (Wired for Management) zagotavlja interakcijo omrežne kartice s programsko opremo za upravljanje in skrbništvo omrežja.

Za oddaljeni zagon računalniškega operacijskega sistema prek omrežja so omrežni adapterji opremljeni s posebnim pomnilnikom BootROM. To omogoča učinkovito uporabo delovnih postaj brez diska v omrežju. Večina testiranih kartic je imela samo režo BootROM; Sam čip BootROM je običajno ločena opcija.

Podpora ACPI (Advanced Configuration Power Interface) pomaga zmanjšati porabo energije. ACPI je nova tehnologija, ki poganja sistem za upravljanje porabe energije. Temelji na uporabi tako strojne opreme kot programsko opremo. Načeloma je Wake on LAN del ACPI.

Lastniška orodja za zmogljivost vam omogočajo povečanje učinkovitosti vaše omrežne kartice. Najbolj znani med njimi sta Parallel Tasking II podjetja 3Com in Adaptive Technology podjetja Intel. Ti izdelki so običajno patentirani.

Podporo za glavne operacijske sisteme zagotavljajo skoraj vsi adapterji. Glavni operacijski sistemi vključujejo: Windows, Windows NT, NetWare, Linux, SCO UNIX, LAN Manager in druge.

Raven servisne podpore je ocenjena z razpoložljivostjo dokumentacije, diskete z gonilniki in možnostjo prenosa najnovejše različice gonilnike s spletne strani podjetja. Pomembno vlogo ima tudi embalaža. S tega vidika so po našem mnenju najboljši omrežni adapterji D-Link, Allied Telesyn in Surecom. Toda na splošno se je raven podpore izkazala za zadovoljivo za vse kartice.

Običajno garancija pokriva celotno življenjsko dobo napajalnika (doživljenjska garancija). Včasih je omejen na 1-3 leta.

Metodologija testiranja

Pri vseh testih so bile uporabljene najnovejše različice gonilnikov omrežnih kartic, ki so bile prenesene z internetnih strežnikov ustreznih proizvajalcev. V primeru, da je gonilnik omrežne kartice dovoljeval kakršne koli nastavitve in optimizacijo, so bile uporabljene privzete nastavitve (razen za omrežni adapter Intel). Upoštevajte, da imajo kartice in ustrezni gonilniki 3Com in Intel najbogatejše dodatne zmogljivosti in funkcije.

Meritve zmogljivosti so bile izvedene s pripomočkom Novell Perform3. Načelo delovanja pripomočka je, da se majhna datoteka kopira iz delovne postaje v skupno rabo omrežni pogon strežnik, potem pa ostane v predpomnilniku datotek strežnika in se od tam prebere večkrat v določenem časovnem obdobju. To omogoča interoperabilnost pomnilnik-omrežje-pomnilnik in odpravlja vpliv zakasnitve, povezane z diskovnimi operacijami. Parametri pripomočka vključujejo začetno velikost datoteke, končno velikost datoteke, korak spreminjanja velikosti in čas testiranja. Pripomoček Novell Perform3 prikazuje vrednosti zmogljivosti za različne velikosti datotek, povprečje in največja zmogljivost(v KB/s). Za konfiguracijo pripomočka so bili uporabljeni naslednji parametri:

• Začetna velikost datoteke - 4095 bajtov
• Končna velikost datoteke - 65.535 bajtov
• Korak povečanja datoteke - 8192 bajtov

Čas testiranja z vsako datoteko je bil nastavljen na dvajset sekund.

Vsak poskus je uporabil par enakih omrežnih kartic, od katerih je ena delovala na strežniku, druga pa na delovni postaji. Zdi se, da to ni v skladu z običajno prakso, saj strežniki običajno uporabljajo specializirane omrežne kartice, ki imajo številne dodatne funkcije. Toda natanko tako - tako na strežniku kot na delovnih postajah so nameščene enake omrežne kartice - testiranje izvajajo vsi znani testni laboratoriji po svetu (KeyLabs, Tolly Group itd.). Rezultati so nekoliko nižji, vendar se je poskus izkazal za čistega, saj na vseh računalnikih delujejo samo analizirane omrežne kartice.

Konfiguracija odjemalca Compaq DeskPro EN:

• Procesor Pentium II 450 MHz
• predpomnilnik 512 KB
• Oven 128 MB
• trdi disk 10 GB
• operacijski sistem Microsoft Windows NT Server 4.0 c 6 a SP
• protokol TCP/IP.

Konfiguracija strežnika Compaq DeskPro EP:

• Procesor Celeron 400 MHz
• RAM 64 MB
• trdi disk 4,3 GB
• operacijska soba Microsoftov sistem Windows NT Workstation 4.0 c c 6 a SP
• protokol TCP/IP.

Testiranje je potekalo v pogojih, ko so bili računalniki povezani neposredno s križnim kablom UTP kategorije 5. Med temi testi so kartice delovale v načinu 100Base-TX Full Duplex. V tem načinu je prepustnost nekoliko višja zaradi dejstva, da se del servisnih informacij (na primer potrditev sprejema) prenaša hkrati s koristnimi informacijami, katerih obseg je ocenjen. V teh pogojih je bilo mogoče zabeležiti dokaj visoke vrednosti prepustnosti; na primer, za adapter 3Com Fast EtherLink XL 3C905B-TX-NM je povprečje 79,23 Mbps.

Obremenitev procesorja je bila izmerjena na strežniku z uporabo Windows pripomočki NT Performance Monitor; podatki so bili zabeleženi v dnevniški datoteki. Pripomoček Perform3 je bil zagnan na odjemalcu, da ne bi vplival na obremenitev procesorja strežnika. Procesor strežniškega računalnika je bil Intel Celeron, katerega zmogljivost je bistveno nižja od zmogljivosti procesorjev Pentium II in III. Intel Celeron je bil uporabljen namerno: dejstvo je, da ker je obremenitev procesorja določena z dokaj veliko absolutno napako, je v primeru velikih absolutnih vrednosti relativna napaka manjša.

Po vsakem preizkusu pripomoček Perform3 rezultate svojega dela shrani v besedilno datoteko v obliki nabora podatkov naslednje oblike:

65535 bajtov. 10491,49 KBps. 10491,49 Skupno KBps. 57343 bajtov. 10844,03 KBps. 10844,03 Skupno KBps. 49151 bajtov. 10737,95 KBps. 10737,95 Skupno KBps. 40959 bajtov. 10603,04 KBps. 10603,04 Skupno KBps. 32767 bajtov. 10497,73 KBps. 10497,73 Skupno KBps. 24575 bajtov. 10220,29 KBps. 10220,29 Skupno KBps. 16383 bajtov. 9573,00 KBps. 9573,00 Skupno KBps. 8191 bajtov. 8195,50 KBps. 8195,50 Skupno KBps. 10844,03 Največja KBps. 10145,38 Povprečno KBp.

Prikaže velikost datoteke, pripadajočo prepustnost za izbranega odjemalca in za vse odjemalce (v tem primeru je samo en odjemalec) ter največjo in povprečno prepustnost za celoten test. Dobljene povprečne vrednosti za vsak test smo pretvorili iz KB/s v Mbit/s po formuli:
(KB x 8)/1024,
in vrednost indeksa P/E je bila izračunana kot razmerje med prepustnostjo in obremenitvijo procesorja v odstotkih. V nadaljevanju je bila na podlagi rezultatov treh meritev izračunana povprečna vrednost indeksa P/E.

Pri uporabi pripomočka Perform3 na delovni postaji Windows NT se je pojavila naslednja težava: poleg zapisovanja na omrežni disk se je datoteka zapisala tudi v lokalni predpomnilnik datotek, od koder je bila nato zelo hitro prebrana. Rezultati so bili impresivni, a nerealni, saj prenosa podatkov kot takega po omrežju ni bilo. Da bi aplikacije obravnavale skupne omrežne pogone kot običajne lokalne pogone, operacijski sistem uporablja se posebna omrežna komponenta - preusmerjevalnik, ki preusmerja I/O zahteve po omrežju. V normalnih pogojih delovanja preusmerjevalnik pri izvajanju postopka pisanja datoteke na skupni omrežni pogon uporablja algoritem predpomnjenja Windows NT. Zato pri pisanju na strežnik pride do pisanja tudi v lokalni predpomnilnik datotek odjemalskega stroja. In za izvedbo testiranja je potrebno, da se predpomnjenje izvaja samo na strežniku. Če želite zagotoviti, da v odjemalskem računalniku ni predpomnjenja, Windows register NT so bile spremenjene vrednosti parametrov, kar je omogočilo onemogočanje predpomnjenja, ki ga izvaja preusmerjevalnik. Takole je bilo narejeno:

1. Pot do registra:

   HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Rdr\Parameters

   Ime parametra:

   UseWriteBehind omogoča optimizacijo pisanja v ozadju za datoteke, ki se pišejo

   Vnesite: REG_DWORD

   Vrednost: 0 (privzeto: 1)

2. Pot do registra:

   HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Lanmanworkstation\parameters

   Ime parametra:

   UtilizeNTCaching določa, ali bo preusmerjevalnik uporabil upravitelja predpomnilnika Windows NT za predpomnjenje vsebine datoteke.

   Tip: REG_DWORD Vrednost: 0 (privzeto: 1)

Omrežni adapter Intel EtherExpress PRO/100+Management

Ugotovljeno je bilo, da sta prepustnost in izkoriščenost procesorja te kartice skoraj enaki kot pri 3Com. Okna z nastavitvami za to kartico so prikazana spodaj.

Novi krmilnik Intel 82559, nameščen na tej kartici, zagotavlja zelo visoko zmogljivost, zlasti v omrežjih Fast Ethernet.

Tehnologija, ki jo Intel uporablja v svoji kartici Intel EtherExpress PRO/100+, se imenuje Adaptive Technology. Bistvo metode je samodejno spreminjanje časovnih intervalov med paketi Ethernet glede na obremenitev omrežja. Z večanjem prezasedenosti omrežja se razdalja med posameznimi ethernetnimi paketi dinamično povečuje, kar zmanjša število kolizij in poveča prepustnost. Ko je omrežna obremenitev majhna, ko je verjetnost kolizij nizka, se časovni intervali med paketi skrajšajo, kar vodi tudi k večji zmogljivosti. Največje prednosti te metode bi morale biti vidne v segmentih Ethernet z velikimi kolizijami, to je v primerih, ko v omrežni topologiji prevladujejo zvezdišča in ne stikala.

Intelova nova tehnologija, imenovana Priority Packet, omogoča reguliranje prometa omrežno kartico, glede na prioritete posameznih paketov. To omogoča povečanje hitrosti prenosa podatkov za kritične aplikacije.

Zagotavlja podporo za virtual lokalna omrežja VLAN (standard IEEE 802.1Q).

Na tabli sta samo dva indikatorja - delo/povezava, hitrost 100.

www.intel.com

Omrežni adapter SMC EtherPower II 10/100 SMC9432TX/MP

Arhitektura te kartice uporablja dve obetavni tehnologiji: SMC SimulTasking in Programmable InterPacket Gap. Prva tehnologija je podobna tehnologiji 3Com Parallel Tasking. Če primerjamo rezultate testov kartic teh dveh proizvajalcev, lahko sklepamo o stopnji učinkovitosti implementacije teh tehnologij. Opažamo tudi, da je ta omrežna kartica pokazala tretji rezultat tako glede zmogljivosti kot indeksa P/E, pred vsemi karticami razen 3Com in Intel.

Na kartici so štirje LED indikatorji: hitrost 100, prenos, povezava, dupleks.

Glavni spletni naslov podjetja je: www.smc.com

Uvod

Namen izdelave tega poročila je bila kratka in dostopna predstavitev osnovnih principov delovanja in lastnosti računalniških omrežij na primeru Fast Ethernet.

Omrežje je skupina povezanih računalnikov in drugih naprav. Glavni namen računalniških omrežij je souporaba virov in izvajanje interaktivnih komunikacij tako znotraj enega podjetja kot izven njega. Viri so podatki, aplikacije in periferne naprave, kot naprimer zunanji disk, tiskalnik, miška, modem ali igralna palica. Koncept interaktivne komunikacije med računalniki pomeni izmenjavo sporočil v realnem času.

Obstaja veliko sklopov standardov za prenos podatkov v računalniških omrežjih. Eden od sklopov je standard Fast Ethernet.

Iz tega gradiva se boste naučili o:

• · Tehnologije Fast Ethernet
• Stikala
• FTP kabel
• Vrste povezav
• Topologije računalniških omrežij

V svojem delu bom prikazal principe delovanja omrežja, ki temelji na standardu Fast Ethernet.

Lokalno preklapljanje računalniška omrežja(LAN) in tehnologiji Fast Ethernet sta bili razviti kot odgovor na potrebo po izboljšanju učinkovitosti omrežij Ethernet. S povečanjem prepustnosti lahko te tehnologije odpravijo " ozka mesta» v omrežju in podpira aplikacije, ki zahtevajo visoke hitrosti prenosa podatkov. Privlačnost teh rešitev je, da vam ni treba izbrati enega ali drugega. Dopolnjujeta se, zato je učinkovitost omrežja pogosto mogoče izboljšati z uporabo obeh tehnologij.

Zbrane informacije bodo koristne tako ljudem, ki se začenjajo ukvarjati z računalniškimi omrežji, kot skrbnikom omrežij.

1. Omrežni diagram

2. Tehnologija Fast Ethernet

računalniško omrežje hitri ethernet

Fast Ethernet je rezultat razvoja tehnologije Ethernet. Naprave Fast Ethernet, ki temeljijo na tehniki CSMA/CD (channel polling multiple access and collision detection) in ohranjajo isto tehniko, delujejo z 10-kratno hitrostjo Etherneta. 100 Mbps. Fast Ethernet zagotavlja zadostno pasovno širino za aplikacije, kot so računalniško podprto načrtovanje in proizvodnja (CAD/CAM), obdelava grafike in slik ter multimedija. Fast Ethernet je združljiv z ethernetom 10 Mb/s, zato je hitri ethernet lažje integrirati v vaš LAN s stikalom kot z usmerjevalnikom.

Stikalo

Uporaba stikal veliko delovnih skupin je mogoče povezati v veliko LAN (glejte diagram 1). Poceni stikala delujejo bolje kot usmerjevalniki in zagotavljajo boljšo zmogljivost LAN. Delovne skupine Fast Ethernet, sestavljene iz enega ali dveh vozlišč, je mogoče povezati prek stikala Fast Ethernet, da še povečate število uporabnikov in pokrijete večje območje.

Kot primer razmislite o naslednjem stikalu:

riž. 1 D-Link-1228/ME

Serija stikal DES-1228/ME vključuje vrhunska, nastavljiva stikala Layer 2 Fast Ethernet. Z napredno funkcionalnostjo so naprave DES-1228/ME poceni rešitev ustvariti varno in visoko zmogljivo omrežje. Značilne značilnosti Značilnosti tega stikala so visoka gostota vrat, 4 gigabitna navzgornja povezava, nastavitve v majhnih korakih za upravljanje pasovne širine in izboljšano upravljanje omrežja. Ta stikala vam omogočajo, da optimizirate svoje omrežje v smislu funkcionalnosti in stroškovnih značilnosti. Stikala serije DES-1228/ME so optimalna rešitev tako z vidika funkcionalnosti kot stroškovnih karakteristik.

FTP kabel

Kabel LAN-5EFTP-BL je sestavljen iz 4 parov enožilnih bakrenih vodnikov.

Premer vodnika 24AWG.

Vsak vodnik je obdan z izolacijo iz HDPE (polietilena visoke gostote).

Dva vodnika, zvita s posebej izbranim korakom, tvorita en zvit par.

4 zvite parice so zavite v polietilensko folijo in so skupaj z enožilnim bakrenim ozemljitvenim vodnikom zaprte v skupnem oklopu iz folije in PVC ovoju.

Naravnost skozi

Služi:

• 1. Za povezavo računalnika s stikalom (hub, stikalo) prek omrežne kartice računalnika
• 2. Za priključitev omrežne periferne opreme - tiskalnikov, skenerjev - na stikalo (hub, stikalo)
• 3. za UPLINK na višjem stikalu (hub, switch) - sodobna stikala lahko samodejno konfigurira vhode v konektorju za sprejem in prenos

Crossover

Služi:

• 1. Za direktno povezavo 2 računalnikov v lokalno omrežje, brez uporabe preklopne opreme (vozlišča, stikala, usmerjevalniki itd.).
• 2. za uplink povezava na stikalo višjega nivoja v lokalnem omrežju s kompleksno strukturo, pri starejših tipih stikal (hub, stikala) pa imajo samostojen konektor, označen tudi z “UPLINK” ali X.

Zvezdasta topologija

Do zvezd- osnovna topologija računalniškega omrežja, v kateri so vsi računalniki v omrežju povezani v osrednje vozlišče (običajno stikalo), ki tvori fizični segment omrežja. Tak omrežni segment lahko deluje ločeno ali kot del kompleksne omrežne topologije (običajno »drevo«). Vsa izmenjava informacij poteka izključno preko centralnega računalnika, ki je na ta način zelo obremenjen, zato razen omrežja ne more početi nič drugega. Praviloma je centralni računalnik najzmogljivejši in na njem so dodeljene vse funkcije za vodenje menjalnice. V omrežju s topologijo zvezda načeloma niso možni konflikti, ker je upravljanje popolnoma centralizirano.

Aplikacija

Klasični 10 Mbit Ethernet je večini uporabnikov ustrezal približno 15 let. Vendar pa se je v zgodnjih 90. letih začela čutiti njegova nezadostna zmogljivost. Za vklopljene računalnike Intel procesorji 80286 ali 80386 z vodili ISA (8 MB/s) ali EISA (32 MB/s) je bila pasovna širina segmenta Ethernet 1/8 ali 1/32 kanala pomnilnik-disk, kar je bilo dobro skladno z razmerjem količin podatkov, obdelanih lokalno, in podatkov, prenesenih po omrežju. Pri zmogljivejših odjemalskih postajah s PCI vodilom (133 MB/s) je ta delež padel na 1/133, kar očitno ni bilo dovolj. Posledično so številni segmenti Etherneta s hitrostjo 10 Mb/s postali preobremenjeni, odzivnost strežnika se je znatno zmanjšala, stopnje trkov pa so se znatno povečale, kar je dodatno zmanjšalo uporabno prepustnost.

Obstaja potreba po razvoju »novega« Etherneta, to je tehnologije, ki bi bila enako stroškovno učinkovita z zmogljivostjo 100 Mbit/s. Zaradi iskanj in raziskav so se strokovnjaki razdelili v dva tabora, kar je na koncu pripeljalo do nastanka dveh novih tehnologij - Fast Ethernet in l00VG-AnyLAN. Razlikujejo se po stopnji kontinuitete s klasičnim Ethernetom.

Leta 1992 je skupina proizvajalcev omrežne opreme, vključno z vodilnimi v tehnologiji Ethernet, kot so SynOptics, 3Com in nekateri drugi, ustanovila Fast Ethernet Alliance, neprofitno združenje, da bi razvila standard za novo tehnologijo, ki bi ohranila značilnosti Etherneta. tehnologije v največji možni meri.

Drugi tabor sta vodila Hewlett-Packard in AT&T, ki sta ponudila, da izkoristita priložnost za odpravo nekaterih znanih pomanjkljivosti tehnologije Ethernet. Čez nekaj časa se je tem podjetjem pridružil IBM, ki je prispeval s predlogom, da bi v novi tehnologiji zagotovili nekaj združljivosti z omrežji Token Ring.

Istočasno je odbor IEEE 802 ustanovil raziskovalno skupino za preučevanje tehničnega potenciala novih tehnologij za visoke hitrosti. Med koncem leta 1992 in koncem leta 1993 je ekipa IEEE preučevala 100-Mbitne rešitve, ki jih ponujajo različni prodajalci. Skupaj s predlogi Fast Ethernet Alliance je skupina pregledala tudi visokohitrostno tehnologijo, ki sta jo predlagala Hewlett-Packard in AT&T.

Razprava se je osredotočila na vprašanje ohranjanja naključne metode dostopa CSMA/CD. Predlog Fast Ethernet Alliance je ohranil to metodo in s tem zagotovil kontinuiteto in doslednost med omrežji 10 Mbps in 100 Mbps. Koalicija HP-AT&T, ki je imela podporo bistveno manj prodajalcev v omrežni industriji kot Fast Ethernet Alliance, je predlagala povsem novo metodo dostopa, imenovano Prioriteta povpraševanja- prednostni dostop na zahtevo. Bistveno je spremenil obnašanje vozlišč v omrežju, tako da se ni mogel vključiti v tehnologijo Ethernet in standard 802.3, zato je bil organiziran nov odbor IEEE 802.12, ki ga je standardiziral.

Jeseni 1995 sta obe tehnologiji postali standarda IEEE. Odbor IEEE 802.3 je kot standard 802.3 sprejel specifikacijo Fast Ethernet, ki ni samostojen standard, ampak je dodatek obstoječemu standardu 802.3 v obliki poglavij od 21 do 30. Odbor 802.12 je sprejel tehnologijo l00VG-AnyLAN, ki uporablja nov način dostopa Demand Priority in podpira dva formata okvirjev - Ethernet in Token Ring.

v Fizična plast tehnologije Fast Ethernet

Vse razlike med tehnologijo Fast Ethernet in Ethernet so koncentrirane na fizičnem sloju (slika 3.20). Plasti MAC in LLC v Fast Ethernetu ostajajo popolnoma enake in so opisane v prejšnjih poglavjih standardov 802.3 in 802.2. Zato bomo pri obravnavi tehnologije Fast Ethernet preučili le nekaj možnosti za njeno fizično plast.

Kompleksnejša struktura fizičnega sloja tehnologije Fast Ethernet je posledica dejstva, da uporablja tri vrste kabelskih sistemov:

• · multimodni kabel z optičnimi vlakni, uporabljata se dve vlakni;
• · Sukani par kategorije 5, uporabljata se dva para;
• · Sukani par kategorije 3, uporabljajo se štirje pari.

Koaksialni kabel, ki je svetu dal prvo omrežje Ethernet, ni bil uvrščen na seznam dovoljenih medijev za prenos podatkov nove tehnologije Fast Ethernet. To je pogost trend v številnih novih tehnologijah, ker kratke razdalje Sukani par kategorije 5 omogoča prenos podatkov z enako hitrostjo kot koaksialni kabel, vendar je omrežje cenejše in enostavnejše za uporabo. Na dolgih razdaljah ima optično vlakno veliko večjo pasovno širino kot koaksialni, stroški omrežja pa niso veliko višji, zlasti če upoštevamo visoke stroške odpravljanja težav velikega koaksialnega kabelskega sistema.

Razlike med tehnologijo Fast Ethernet in tehnologijo Ethernet

Opustitev koaksialnega kabla je privedla do tega, da imajo omrežja Fast Ethernet vedno hierarhično drevesno strukturo, zgrajeno na vozliščih, tako kot omrežja l0Base-T/l0Base-F. Glavna razlika med konfiguracijami omrežja Fast Ethernet je zmanjšanje premera omrežja na približno 200 m, kar je razloženo z 10-kratnim zmanjšanjem časa prenosa okvirja minimalne dolžine zaradi 10-kratnega povečanja hitrosti prenosa v primerjavi z 10 Mbit Ethernet .

Kljub temu ta okoliščina v resnici ne ovira gradnje velikih omrežij s tehnologijo Fast Ethernet. Dejstvo je, da je sredina 90-ih zaznamovala ne le široka uporaba poceni tehnologij za visoke hitrosti, temveč tudi hiter razvoj lokalnih omrežij, ki temeljijo na stikalih. Pri uporabi stikal lahko protokol Fast Ethernet deluje v full-duplex načinu, v katerem ni omejitev glede skupne dolžine omrežja, temveč le omejitve glede dolžine fizičnih segmentov, ki povezujejo sosednje naprave (adapter - stikalo ali stikalo - stikalo). Zato se pri ustvarjanju hrbtenic lokalnega omrežja na dolge razdalje aktivno uporablja tudi tehnologija Fast Ethernet, vendar le v full-duplex različici, v povezavi s stikali.

V tem razdelku je obravnavano poldupleksno delovanje tehnologije Fast Ethernet, ki je v celoti v skladu z definicijo metode dostopa, opisano v standardu 802.3.

V primerjavi z možnostmi fizične izvedbe za Ethernet (in teh je šest) so pri Fast Ethernet razlike med vsako možnostjo in drugimi globlje - spreminjajo se tako število prevodnikov kot načini kodiranja. In ker so fizične različice hitrega etherneta nastale sočasno in ne evolucijsko, kot pri ethernetnih omrežjih, je bilo mogoče podrobno definirati tiste podplasti fizične plasti, ki se ne spreminjajo od različice do različice, in tiste podplasti, ki so specifične za vsaka različica fizičnega okolja.

Uradni standard 802.3 je vzpostavil tri različne specifikacije za fizično plast Fast Ethernet in jim dal naslednja imena:

Struktura fizične plasti Fast Ethernet

• · 100Base-TX za dvoparični kabel na neoklopljenem prepletenem paru UTP kategorije 5 ali oklopljenem prepletenem paru STP tipa 1;
• · 100Base-T4 za štiriparni UTP kabel UTP kategorije 3, 4 ali 5;
• · 100Base-FX za večmodni optični kabel, uporabljata se dve vlakni.

Naslednje izjave in značilnosti veljajo za vse tri standarde.

• · Formati okvirjev tehnologije Fast Ethernetee se razlikujejo od formatov okvirjev tehnologije 10 Mbit Ethernet.
• · Medslikovni interval (IPG) je 0,96 µs in bitni interval je 10 ns. Vsi časovni parametri dostopovnega algoritma (backoff interval, prenosni čas minimalne dolžine okvirja itd.), merjeni v bitnih intervalih, so ostali nespremenjeni, zato v delih standarda, ki se nanašajo na nivo MAC, ni prišlo do sprememb.
• · Znak prostega stanja medija je prenos simbola Idle ustrezne redundantne kode (in ne odsotnost signalov, kot pri standardih 10 Mbit/s Ethernet). Fizična plast vključuje tri elemente:
• o podsloj usklajevanja;
• o medijsko neodvisni vmesnik (Media Independent Interface, Mil);
• o naprava fizičnega sloja (PHY).

Pogajalska plast je potrebna, da lahko plast MAC, zasnovana za vmesnik AUI, deluje s fizično plastjo prek vmesnika MP.

Naprava fizičnega sloja (PHY) je sestavljena iz več podslojev (glej sliko 3.20):

• · podnivo kodiranja logičnih podatkov, ki pretvarja bajte, ki prihajajo iz nivoja MAC, v kodne simbole 4B/5B ali 8B/6T (obe kodi se uporabljata v tehnologiji Fast Ethernet);
• · podplasti fizične povezave in podplasti odvisnosti od fizičnega medija (PMD), ki zagotavljajo generiranje signala v skladu s fizično metodo kodiranja, na primer NRZI ali MLT-3;
• · podsloj za samodejno pogajanje, ki omogoča dvema komunikacijskima vratoma, da samodejno izberejo najučinkovitejši način delovanja, na primer poldupleksni ali polni dupleks (ta podsloj ni obvezen).

Vmesnik MP podpira od medija neodvisen način izmenjave podatkov med podplastjo MAC in podplastjo PHY. Ta vmesnik je po namenu podoben vmesniku AUI klasičnega Etherneta, le da se je vmesnik AUI nahajal med podplastjo fizičnega kodiranja signala (za vse kabelske opcije je bila uporabljena enaka metoda fizičnega kodiranja – Manchester koda) in podplastjo fizične povezave do medij, vmesnik MP pa se nahaja med podplastjo MAC in podravnimi kodiranja signala, ki so v standardu Fast Ethernet trije - FX, TX in T4.

MP konektor ima za razliko od AUI konektorja 40 pinov, največja dolžina MP kabla je en meter. Signali oddani preko vmesnika MP imajo amplitudo 5 V.

Fizična plast 100Base-FX - večmodno vlakno, dve vlakni

Ta specifikacija opredeljuje delovanje protokola Fast Ethernet prek večmodnega vlakna v poldupleksnem in polnem dupleksnem načinu, ki temelji na dobro preverjeni shemi kodiranja FDDI. Tako kot pri standardu FDDI je vsako vozlišče povezano z omrežjem z dvema optičnima vlaknoma, ki prihajata iz sprejemnika (R x) in iz oddajnika (T x).

Med specifikacijama l00Base-FX in l00Base-TX je veliko podobnosti, zato bodo lastnosti, ki so skupne obema specifikacijama, podane pod splošnim imenom l00Base-FX/TX.

Medtem ko 10 Mbps Ethernet uporablja kodiranje Manchester za predstavitev podatkov prek kabla, standard Fast Ethernet definira drugačno metodo kodiranja - 4V/5V. Ta metoda je že dokazala svojo učinkovitost v standardu FDDI in je bila brez sprememb prenesena v specifikacijo l00Base-FX/TX. Pri tej metodi so vsaki 4 biti podatkov podplasti MAC (imenovani simboli) predstavljeni s 5 biti. Redundantni bit omogoča uporabo potencialnih kod tako, da vsakega od petih bitov predstavi kot električne ali optične impulze. Obstoj prepovedanih kombinacij simbolov omogoča zavrnitev napačnih simbolov, kar poveča stabilnost omrežij z l00Base-FX/TX.

Za ločevanje ethernetnega okvirja od znakov mirovanja se uporabi kombinacija znakov ločila začetka (par znakov J (11000) in K (10001) kode 4B/5B, po zaključku okvirja pa T znak je vstavljen pred prvi znak mirovanja.

Neprekinjen pretok podatkov specifikacij 100Base-FX/TX

Ko so 4-bitni deli kod MAC pretvorjeni v 5-bitne dele fizične plasti, jih je treba predstaviti kot optične ali električne signale v kablu, ki povezuje omrežna vozlišča. Specifikacije l00Base-FX in l00Base-TX za to uporabljajo različne metode fizičnega kodiranja - NRZI oziroma MLT-3 (kot pri tehnologiji FDDI pri delovanju prek optičnih vlaken in sukanega para).

Fizična plast 100Base-TX - sukani par DTP Cat 5 ali STP tipa 1, dva para

Specifikacija l00Base-TX uporablja kabel UTP kategorije 5 ali kabel STP tipa 1 kot medij za prenos podatkov. Največja dolžina kabel v obeh primerih - 100 m.

Glavne razlike od specifikacije l00Base-FX so uporaba metode MLT-3 za prenos signalov 5-bitnih delov kode 4V/5V preko sukanega para, kot tudi prisotnost funkcije samodejnega pogajanja za izbiro vrat. način delovanja. Shema samodejnega pogajanja omogoča dvema fizično povezanima napravama, ki podpirata več standardov fizične plasti, ki se razlikujejo po bitni hitrosti in številu sukanih parov, da izbereta najugodnejši način delovanja. Običajno se postopek samodejnega pogajanja zgodi, ko povežete omrežni adapter, ki lahko deluje s hitrostjo 10 in 100 Mbit/s, na zvezdišče ali stikalo.

Spodaj opisana shema samodejnega pogajanja je današnji tehnološki standard l00Base-T. Prej so proizvajalci uporabljali različne lastniške sheme za samodejno določanje hitrosti komunikacijskih vrat, ki niso bila združljiva. Shemo samodejnega pogajanja, sprejeto kot standard, je prvotno predlagal National Semiconductor pod imenom NWay.

Trenutno je opredeljenih skupno 5 različnih načinov delovanja, ki lahko podpirajo naprave l00Base-TX ali 100Base-T4 na sukanih paricah;

• · l0Base-T - 2 para kategorije 3;
• l0Base-T full-duplex - 2 para kategorije 3;
• · l00Base-TX - 2 para kategorije 5 (ali tipa 1ASTP);
• · 100Base-T4 - 4 pari kategorije 3;
• · 100Base-TX full-duplex - 2 para kategorije 5 (ali tipa 1A STP).

Način l0Base-T ima najnižjo prioriteto v procesu pogajanj, način polnega dupleksa 100Base-T4 pa najvišjo. Proces pogajanja se pojavi, ko je naprava vklopljena, prav tako pa ga lahko kadar koli sproži krmilni modul naprave.

Naprava, ki je začela postopek samodejnega pogajanja, pošlje svojemu partnerju paket posebnih impulzov Fast Link Pulse Burst (FLP), ki vsebuje 8-bitno besedo, ki kodira predlagani način interakcije, začenši z najvišjo prioriteto, ki jo podpira vozlišče.

Če enakovredno vozlišče podpira funkcijo samodejnega pogajanja in lahko podpira tudi predlagani način, se odzove z izbruhom impulzov FLP, v katerih potrdi dani način, in to konča pogajanje. Če partnersko vozlišče lahko podpira način nižje prioritete, potem to navede v odgovoru in ta način je izbran kot delujoč. Tako je vedno izbran način skupnega vozlišča z najvišjo prioriteto.

Vozlišče, ki podpira samo tehnologijo l0Base-T, pošilja impulze Manchester vsakih 16 ms, da preveri celovitost linije, ki ga povezuje s sosednjim vozliščem. Takšno vozlišče ne razume zahteve FLP, ki mu jo pošlje vozlišče s funkcijo samodejnega pogajanja, in nadaljuje s pošiljanjem svojih impulzov. Vozlišče, ki prejme le impulze celovitosti linije kot odgovor na zahtevo FLP, razume, da lahko njegov partner deluje le z uporabo standarda l0Base-T, in nastavi ta način delovanja zase.

Fizična plast 100Base-T4 - sukani par UTP Cat 3, štirje pari

Specifikacija 100Base-T4 je bila zasnovana tako, da omogoča hitremu ethernetu uporabo obstoječega ožičenja s sukanim parom kategorije 3. Ta specifikacija poveča skupno prepustnost s hkratnim prenašanjem bitnih tokov po vseh 4 parih kablov.

Specifikacija 100Base-T4 se je pojavila pozneje kot druge specifikacije fizične plasti Fast Ethernet. Razvijalci te tehnologije so predvsem želeli ustvariti fizične specifikacije, ki so najbližje specifikacijam l0Base-T in l0Base-F, ki sta delovali na dveh podatkovnih linijah: dveh parih ali dveh vlaknih. Za izvedbo dela na dveh sukanih paricah sem moral preiti na kakovostnejši kabel kategorije 5.

Hkrati so se razvijalci konkurenčne tehnologije l00VG-AnyLAN sprva zanašali na delo prek kabla s prepleteno parico kategorije 3; najpomembnejša prednost ni bila toliko cena, ampak dejstvo, da je že vgrajena v veliko večino objektov. Zato so po izdaji specifikacij l00Base-TX in l00Base-FX razvijalci tehnologije Fast Ethernet uvedli lastno različico fizičnega sloja za sukani par kategorije 3.

Ta metoda namesto kodiranja 4V/5V uporablja kodiranje 8V/6T, ki ima ožji spekter signala in se pri hitrosti 33 Mbit/s prilega pasu 16 MHz parice kategorije 3 (pri kodiranju 4V/5V). , spekter signala ne sodi v ta pas) . Vsakih 8 bitov informacij na ravni MAC je kodiranih s 6 ternarnimi simboli, to je številkami, ki imajo tri stanja. Vsaka ternarna števka ima trajanje 40 ns. Skupina 6 ternarnih števk se nato neodvisno in zaporedno prenese na enega od treh oddajnih zvitih parov.

Četrti par se vedno uporablja za poslušanje nosilna frekvenca za namene zaznavanja trka. Hitrost prenosa podatkov na vsakem od treh oddajnih parov je 33,3 Mbps, tako da je skupna hitrost protokola 100Base-T4 100 Mbps. Hkrati je zaradi sprejetega načina kodiranja hitrost spremembe signala na vsakem paru le 25 Mbaud, kar omogoča uporabo sukanega para kategorije 3.

Na sl. Slika 3.23 prikazuje povezavo med vrati MDI omrežnega vmesnika 100Base-T4 in vrati MDI-X zvezdišča (predpona X označuje, da se za ta priključek povezave sprejemnika in oddajnika zamenjajo v parih kablov v primerjavi z omrežnim adapterjem konektor, ki olajša povezovanje parov žic v kablu – brez križanja). Par 1 -2 vedno potreben za prenos podatkov iz vrat MDI v vrata MDI-X, par 3 -6 - za sprejem podatkov prek vrat MDI iz vrat MDI-X in para 4 -5 in 7 -8 so dvosmerni in se uporabljajo za sprejem in prenos, odvisno od potrebe.

Povezava vozlišč po specifikaciji 100Base-T4

Hitri ethernet

Fast Ethernet – specifikacija IEEE 802.3 u, uradno sprejeta 26. oktobra 1995, določa standard protokola povezovalnega sloja za omrežja, ki delujejo tako po bakrenih kablih kot po optičnih kablih s hitrostjo 100 Mb/s. Nova specifikacija je naslednik standarda IEEE 802.3 Ethernet, ki uporablja enak format okvirja, mehanizem za dostop do medijev CSMA/CD in zvezdno topologijo. Razvoj je vplival na več elementov konfiguracije fizičnega sloja, ki so povečali zmogljivost, vključno z vrstami kablov, dolžinami segmentov in številom vozlišč.

Fast Ethernet struktura

Za boljše razumevanje delovanja in interakcije elementov Fast Ethernet se obrnemo na sliko 1.

Slika 1. Sistem Fast Ethernet

Podplast Logical Link Control (LLC).

Specifikacija IEEE 802.3u deli funkcije povezovalnega sloja na dva podsloja: nadzor logične povezave (LLC) in sloj za dostop do medija (MAC), ki bosta obravnavana spodaj. LLC, katerega funkcije so opredeljene s standardom IEEE 802.2, se dejansko povezujejo s protokoli višje ravni (na primer IP ali IPX), ki zagotavljajo različne komunikacijske storitve:

• Storitev brez vzpostavitve povezave in potrditve sprejema. Preprosta storitev, ki ne zagotavlja nadzora pretoka podatkov ali nadzora nad napakami in ne zagotavlja pravilne dostave podatkov.
• Storitev, ki temelji na povezavi. Popolnoma zanesljiva storitev, ki zagotavlja pravilno dostavo podatkov z vzpostavitvijo povezave s sprejemnim sistemom pred začetkom prenosa podatkov in uporabo mehanizmov za nadzor napak in nadzor pretoka podatkov.
• Storitev brez povezave s potrditvijo sprejema. Srednje zapletena storitev, ki uporablja potrditvena sporočila za zagotavljanje zajamčene dostave, vendar ne vzpostavi povezave pred prenosom podatkov.

V pošiljajočem sistemu se podatki prenesejo iz protokola Omrežna plast, najprej inkapsulira podplast LLC. Standard jih imenuje Protocol Data Unit (PDU). Ko se PDU prenese v podsloj MAC, kjer je spet obdan z informacijami o glavi in ​​objavi, se od te točke dalje tehnično lahko imenuje okvir. Za paket Ethernet to pomeni, da okvir 802.3 poleg podatkov omrežne plasti vsebuje tribajtno glavo LLC. Tako se največja dovoljena dolžina podatkov v posameznem paketu zmanjša s 1500 na 1497 bajtov.

Glava LLC je sestavljena iz treh polj:

V nekaterih primerih imajo okvirji LLC manjšo vlogo v procesu omrežne komunikacije. Na primer, v omrežju, ki uporablja TCP/IP skupaj z drugimi protokoli, je lahko edina funkcija LLC, da dovoli, da okvirji 802.3 vsebujejo glavo SNAP, kot je Ethertype, ki označuje protokol omrežne plasti, na katerega naj bo okvir poslan. V tem primeru vse LLC PDU uporabljajo neoštevilčeno informacijsko obliko. Vendar pa drugi protokoli na visoki ravni zahtevajo naprednejše storitve LLC. Na primer, seje NetBIOS in več protokolov NetWare širše uporabljajo povezovalno usmerjene storitve LLC.

Glava SNAP

Sprejemni sistem mora določiti, kateri protokol omrežne plasti naj sprejme dohodne podatke. Paketi 802.3 znotraj PDU-jev LLC uporabljajo drug protokol, imenovan Pod-OmrežjeDostopProtokol (SNAP (protokol za dostop do podomrežja).

Glava SNAP je dolga 5 bajtov in se nahaja takoj za glavo LLC v podatkovnem polju okvira 802.3, kot je prikazano na sliki. Glava vsebuje dve polji.

Koda organizacije. ID organizacije ali prodajalca je 3-bajtno polje, ki ima enako vrednost kot prvi 3 bajti naslova MAC pošiljatelja v glavi 802.3.

Lokalna koda. Lokalna koda je 2-bajtno polje, ki je funkcionalno enakovredno polju Ethertype v glavi Ethernet II.

Pogajalska podplast

Kot smo že omenili, je Fast Ethernet razvit standard. MAC, zasnovan za vmesnik AUI, je treba pretvoriti za vmesnik MII, ki se uporablja v hitrem ethernetu, za kar je zasnovan ta podplast.

Nadzor dostopa do medijev (MAC)

Vsako vozlišče v omrežju Fast Ethernet ima krmilnik za dostop do medija (MedijiDostopKrmilnik- MAC). MAC je ključnega pomena pri Fast Ethernet in ima tri namene:

Najpomembnejša od treh dodelitev MAC je prva. Za kogarkoli omrežna tehnologija, ki uporablja skupni medij, so njegova glavna značilnost pravila za dostop do medija, ki določajo, kdaj lahko vozlišče prenaša. Več odborov IEEE je vključenih v razvoj pravil za dostop do medija. Odbor 802.3, pogosto imenovan tudi odbor za Ethernet, definira standarde LAN, ki uporabljajo pravila, imenovana CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection - večkratni dostop z zaznavanjem nosilca in zaznavanjem trkov).

CSMS/CD so pravila za dostop do medija za Ethernet in Fast Ethernet. Prav na tem področju obe tehnologiji popolnoma sovpadata.

Ker si vsa vozlišča v Fast Ethernet delijo isti medij, lahko prenašajo le, ko so na vrsti. To čakalno vrsto določajo pravila CSMA/CD.

CSMA/ CD

Krmilnik Fast Ethernet MAC posluša nosilca pred prenosom. Nosilec obstaja le, ko oddaja drugo vozlišče. Sloj PHY zazna prisotnost nosilca in ustvari sporočilo za MAC. Prisotnost nosilca pomeni, da je medij zaseden in da mora poslušajoče vozlišče (ali vozlišča) popustiti oddajnemu.

MAC, ki ima okvir za prenos, mora počakati nekaj minimalnega časa po koncu prejšnjega okvira, preden ga pošlje. Ta čas se imenuje medpaketna vrzel(IPG, interpacket gap) in traja 0,96 mikrosekunde, kar je desetina prenosnega časa navadnega ethernetnega paketa s hitrostjo 10 Mbit/s (IPG je en sam časovni interval, vedno definiran v mikrosekundah, ne v bitnem času). ) Slika 2.

Slika 2. Medpaketna vrzel

Ko se paket 1 konča, morajo vsa vozlišča LAN počakati na čas IPG, preden lahko prenašajo. Časovni interval med paketi 1 in 2, 2 in 3 na sl. 2 je čas IPG. Ko paket 3 konča prenos, nobeno vozlišče nima materiala za obdelavo, zato je časovni interval med paketoma 3 in 4 daljši od IPG.

Vsa omrežna vozlišča morajo biti skladna s temi pravili. Tudi če ima vozlišče veliko okvirjev za prenos in je to vozlišče edino, ki oddaja, mora počakati vsaj čas IPG po pošiljanju vsakega paketa.

To je del CSMA pravil za dostop do medija Fast Ethernet. Skratka, veliko vozlišč ima dostop do medija in uporablja nosilca za spremljanje njegove zasedenosti.

Zgodnja eksperimentalna omrežja so uporabljala točno ta pravila in takšna omrežja so delovala zelo dobro. Vendar je uporaba samo CSMA povzročila težavo. Pogosto sta dve vozlišči, ki sta imeli paket za prenos in sta čakali na čas IPG, začeli prenašati hkrati, kar je povzročilo poškodbo podatkov na obeh straneh. Ta situacija se imenuje trk(trčenje) ali konflikt.

Za premagovanje te ovire so zgodnji protokoli uporabljali dokaj preprost mehanizem. Paketi so bili razdeljeni v dve kategoriji: ukazi in reakcije. Vsak ukaz, ki ga pošlje vozlišče, je zahteval odgovor. Če nekaj časa (ki se imenuje časovna omejitev) po tem, ko je bil ukaz poslan, ni bil prejet noben odgovor, je bil znova izdan prvotni ukaz. To se lahko zgodi večkrat (največje število časovnih omejitev), preden vozlišče pošiljatelj zabeleži napako.

Ta shema bi lahko delovala popolno, vendar le do določene točke. Pojav konfliktov je povzročil močno zmanjšanje zmogljivosti (običajno merjeno v bajtih na sekundo), ker so vozlišča pogosto mirovala in čakala na odzive na ukaze, ki nikoli niso dosegli cilja. Prezasedenost omrežja in povečanje števila vozlišč sta neposredno povezana s povečanjem števila konfliktov in posledično zmanjšanjem zmogljivosti omrežja.

Prvi načrtovalci omrežij so hitro našli rešitev za to težavo: vsako vozlišče mora z zaznavanjem trka ugotoviti, ali je bil poslani paket izgubljen (namesto da čaka na odgovor, ki nikoli ne pride). To pomeni, da je treba pakete, izgubljene zaradi kolizije, nemudoma znova poslati, preden poteče časovna omejitev. Če je vozlišče poslalo zadnji bit paketa, ne da bi povzročilo kolizijo, je bil paket uspešno poslan.

Metodo zaznavanja nosilcev je mogoče dobro kombinirati s funkcijo zaznavanja trka. Trki se še vedno pojavljajo, vendar to ne vpliva na delovanje omrežja, saj se jih vozlišča hitro znebijo. Skupina DIX, ki je razvila pravila dostopa do medija CSMA/CD za Ethernet, jih je formalizirala v obliki preprostega algoritma - slika 3.

Slika 3. Algoritem delovanja CSMA/CD

Naprava fizičnega sloja (PHY)

Ker lahko uporablja Fast Ethernet drugačen tip kabel, vsak medij zahteva edinstveno predkondicioniranje signala. Pretvorba je potrebna tudi za učinkovit prenos podatkov: da je prenesena koda odporna na motnje, morebitne izgube ali popačenje njenih posameznih elementov (baud), da se zagotovi učinkovita sinhronizacija taktnih generatorjev na oddajni ali sprejemni strani.

Podplast kodiranja (PCS)

Kodira/dekodira podatke, ki prihajajo iz/v sloj MAC z uporabo algoritmov ali .

Podravni fizične povezanosti in odvisnosti od fizičnega okolja (PMA in PMD)

Podsloja PMA in PMD komunicirata med podslojem PSC in vmesnikom MDI ter zagotavljata generiranje v skladu s fizično metodo kodiranja: oz.

Podsloj za samodejno pogajanje (AUTONEG)

Podsloj samodejnega pogajanja omogoča, da dve komunikacijski vrati samodejno izbereta najučinkovitejši način delovanja: polni dupleks ali pol dupleks 10 ali 100 Mb/s. Fizični sloj

Standard Fast Ethernet opredeljuje tri vrste signalnih medijev Ethernet 100 Mb/s.

• 100Base-TX - dva sukana para žic. Prenos poteka v skladu s standardom za prenos podatkov v zasukanem fizičnem mediju, ki ga je razvil ANSI (American National Standards Institute – Ameriški nacionalni inštitut za standarde). Zvit podatkovni kabel je lahko oklopljen ali neoklopljen. Uporablja algoritem za kodiranje podatkov 4V/5V in metodo fizičnega kodiranja MLT-3.
• 100Base-FX - dve jedri optičnega kabla. Prenos se prav tako izvaja v skladu s standardom za komunikacije z optičnimi vlakni, ki ga je razvil ANSI. Uporablja algoritem za kodiranje podatkov 4V/5V in metodo fizičnega kodiranja NRZI.

Specifikacije 100Base-TX in 100Base-FX so znane tudi kot 100Base-X

• 100Base-T4 je posebna specifikacija, ki jo je razvil odbor IEEE 802.3u. Po tej specifikaciji se prenos podatkov izvaja po štirih paricah telefonskega kabla, ki se imenuje UTP kabel kategorije 3. Uporablja algoritem kodiranja podatkov 8V/6T in metodo fizičnega kodiranja NRZI.

Poleg tega standard Fast Ethernet vključuje priporočila za uporabo kabla kategorije 1 z oklopljenim sukanim parom, ki je standardni kabel, ki se tradicionalno uporablja v omrežjih Token Ring. Podpora in navodila za uporabo kablov STP v omrežju Fast Ethernet zagotavljajo pot do Fast Ethernet za stranke s kabli STP.

Specifikacija Fast Ethernet vključuje tudi mehanizem za samodejno pogajanje, ki omogoča, da se gostiteljska vrata samodejno konfigurirajo na hitrost prenosa podatkov 10 ali 100 Mbit/s. Ta mehanizem temelji na izmenjavi serije paketov z vrati zvezdišča ali stikala.

100Base-TX okolje

Prenosni medij 100Base-TX uporablja dva sukana para, pri čemer se en par uporablja za prenos podatkov, drugi pa za njihov sprejem. Ker specifikacija ANSI TP - PMD vsebuje tako oklopljene kot neoklopljene kable z zvitimi paricami, specifikacija 100Base-TX vključuje podporo za neoklopljene in oklopljene kable z zvitimi paricami, tipa 1 in 7.

Priključek MDI (Medium Dependent Interface).

Povezovalni vmesnik 100Base-TX je lahko, odvisno od okolja, ena od dveh vrst. Pri kablih z neoklopljenim sukanim parom mora biti priključek MDI osempolni konektor RJ 45 kategorije 5. Ta priključek se uporablja tudi v omrežjih 10Base-T, kar zagotavlja združljivost z obstoječimi kabli kategorije 5. Za kable z oklopljenim sukanim parom je konektor MDI Uporabite konektor IBM tipa 1 STP, ki je oklopljen konektor DB9. Ta konektor se običajno uporablja v omrežjih Token Ring.

Kabel UTP kategorije 5(e).

Medijski vmesnik UTP 100Base-TX uporablja dva para žic. Da bi zmanjšali presluh in morebitno popačenje signala, preostalih štirih žic ne smete uporabljati za prenos signalov. Oddajni in sprejemni signali za vsak par so polarizirani, pri čemer ena žica oddaja pozitivni (+) signal, druga žica pa negativni (-) signal. Barvno kodiranje kabelskih žic in številke pinov konektorja za omrežje 100Base-TX so podane v tabeli. 1. Čeprav je bil sloj 100Base-TX PHY razvit po sprejetju standarda ANSI TP-PMD, so bile številke nožic konektorja RJ 45 spremenjene, da se ujemajo z vzorcem ožičenja, ki se že uporablja v standardu 10Base-T. Standard ANSI TP-PMD za sprejemanje podatkov uporablja nožici 7 in 9, medtem ko standarda 100Base-TX in 10Base-T za ta namen uporabljata nožici 3 in 6. Ta postavitev omogoča uporabo adapterjev 100Base-TX namesto adapterjev 10 Base - T in jih povežite z istimi kabli kategorije 5, ne da bi spremenili ožičenje. V konektorju RJ 45 so uporabljeni pari žic priključeni na nožice 1, 2 in 3, 6. Za pravilno povezavo žic se morate držati njihovih barvnih oznak.

Tabela 1. Razporeditev nožic priključkaMDIkabelUTP100Base-TX

Vozlišča med seboj komunicirajo z izmenjavo okvirjev. V hitrem ethernetu je okvir osnovna enota komunikacije po omrežju - vse informacije, ki se prenašajo med vozlišči, so postavljene v podatkovno polje enega ali več okvirjev. Posredovanje okvirjev iz enega vozlišča v drugo je možno le, če obstaja način za enolično identifikacijo vseh omrežnih vozlišč. Zato ima vsako vozlišče v LAN-u naslov, ki se imenuje naslov MAC. Ta naslov je edinstven: dve vozlišči v lokalnem omrežju ne moreta imeti enakega naslova MAC. Poleg tega v nobeni tehnologiji LAN (z izjemo ARCNet) dve vozlišči na svetu ne moreta imeti enakega naslova MAC. Vsak okvir vsebuje vsaj tri glavne informacije: naslov prejemnika, naslov pošiljatelja in podatke. Nekateri okvirji imajo druga polja, vendar so obvezna samo tri navedena. Slika 4 prikazuje strukturo okvirja Fast Ethernet.

Slika 4. Struktura okvirjahitroEthernet

• naslov prejemnika- naveden je naslov vozlišča, ki prejema podatke;
• naslov pošiljatelja- naveden je naslov vozlišča, ki je poslalo podatke;
• dolžina/vrsta(L/T - Length/Type) - vsebuje informacije o vrsti poslanih podatkov;
• kontrolna vsota okvir(PCS - Frame Check Sequence) - zasnovan za preverjanje pravilnosti okvirja, ki ga prejme sprejemno vozlišče.

Najmanjša velikost okvirja je 64 oktetov ali 512 bitov (izrazi oktet in bajt - sinonimi). Največja velikost okvirja je 1518 oktetov ali 12144 bitov.

Naslavljanje okvirja

Vsako vozlišče v omrežju Fast Ethernet ima edinstveno številko, imenovano naslov MAC ali naslov gostitelja. Ta številka je sestavljena iz 48 bitov (6 bajtov), ​​dodeljena je omrežnemu vmesniku med izdelavo naprave in programirana med postopkom inicializacije. Zato imajo omrežni vmesniki vseh omrežij LAN, z izjemo ARCNet, ki uporablja 8-bitne naslove, ki jih dodeli skrbnik omrežja, vgrajen edinstven naslov MAC, ki se razlikuje od vseh drugih naslovov MAC na Zemlji in ga dodeli proizvajalec v sporazum z IEEE.

Za lažji postopek upravljanja omrežnih vmesnikov je IEEE predlagal razdelitev 48-bitnega naslovnega polja na štiri dele, kot je prikazano na sliki 5. Prva dva bita naslova (bita 0 in 1) sta zastavici tipa naslova. Vrednosti zastavic določajo, kako se interpretira naslovni del (biti 2–47).

Slika 5. Format naslova MAC

Pokliče se bit I/G potrditveno polje za naslov posameznika/skupine in prikazuje vrsto naslova (posamezni ali skupinski). Unicast naslov je dodeljen samo enemu vmesniku (ali vozlišču) v omrežju. Naslovi z bitom I/G nastavljenim na 0 so MAC naslovi oz naslovi vozlišč.Če je I/O bit nastavljen na 1, potem naslov pripada skupini in se običajno kliče večtočkovni naslov(multicast naslov) oz funkcionalni naslov(funkcionalni naslov). Skupinski naslov je mogoče dodeliti enemu ali več omrežnim vmesnikom LAN. Okvirje, poslane na multicast naslov, sprejmejo ali kopirajo vsi omrežni vmesniki LAN, ki ga imajo. Multicast naslovi omogočajo pošiljanje okvirja v podmnožico vozlišč v lokalnem omrežju. Če je V/I bit nastavljen na 1, potem se biti od 46 do 0 obravnavajo kot naslov za večvrstno oddajanje in ne kot polja U/L, OUI in OUA običajnega naslova. Pokliče se bit U/L univerzalna/lokalna nadzorna zastavica in določa, kako je bil naslov dodeljen omrežnemu vmesniku. Če sta I/O in U/L bit nastavljena na 0, potem je naslov enolični 48-bitni identifikator, opisan prej.

OUI (organizacijsko edinstven identifikator - organizacijsko edinstven identifikator). IEEE dodeli enega ali več OUI vsakemu proizvajalcu omrežne kartice in vmesnika. Vsak proizvajalec je odgovoren za pravilno dodelitev OUA (organizacijsko edinstven naslov - organizacijsko edinstven naslov), ki jih mora imeti vsaka naprava, ki jo je ustvaril.

Ko je bit U/L nastavljen, je naslov lokalno nadzorovan. To pomeni, da ga ni nastavil proizvajalec omrežnega vmesnika. Vsaka organizacija lahko ustvari svoj naslov MAC za omrežni vmesnik tako, da nastavi bit U/L na 1 in bite od 2 do 47 na izbrano vrednost. Omrežni vmesnik, ko prejme okvir, najprej dekodira naslov prejemnika. Ko je V/I bit v naslovu nastavljen, bo sloj MAC prejel okvir le, če je ciljni naslov na seznamu, ki ga vzdržuje gostitelj. Ta tehnika omogoča, da eno vozlišče pošlje okvir številnim vozliščem.

Obstaja poseben večtočkovni naslov, imenovan oddajni naslov. V 48-bitnem oddajnem naslovu IEEE so vsi biti nastavljeni na 1. Če je okvir poslan s ciljnim oddajnim naslovom, ga bodo vsa vozlišča v omrežju sprejela in obdelala.

Dolžina/vrsta polja

Polje L/T (dolžina/vrsta) se uporablja za dva različna namena:

• za določitev dolžine podatkovnega polja okvirja, pri čemer je izključeno kakršno koli polnjenje s presledki;
• za označevanje vrste podatkov v podatkovnem polju.

Vrednost polja L/T, ki je med 0 in 1500, je dolžina podatkovnega polja okvirja; višja vrednost označuje vrsto protokola.

Na splošno je polje L/T zgodovinski ostanek standardizacije Ethernet v IEEE, kar je povzročilo številne težave z združljivostjo opreme, izdane pred letom 1983. Zdaj Ethernet in Fast Ethernet nikoli ne uporabljata polj L/T. Navedeno polje služi samo za usklajevanje s programsko opremo, ki obdeluje okvire (torej s protokoli). Toda edina resnično standardna uporaba polja L/T je polje dolžine – specifikacija 802.3 niti ne omenja njegove možne uporabe kot polja podatkovnega tipa. Standard navaja: "Okvire z vrednostjo polja dolžine, ki je večja od tiste, določene v klavzuli 4.4.2, je mogoče prezreti, zavrči ali uporabiti zasebno. Uporaba teh okvirjev je izven obsega tega standarda."

Če povzamemo povedano, opazimo, da je polje L/T primarni mehanizem, s katerim vrsta okvirja. Fast Ethernet in okvirji Ethernet, v katerih je dolžina določena z vrednostjo polja L/T (vrednost L/T 802.3, okvirji, v katerih je tip podatkov nastavljen z vrednostjo istega polja (vrednost L/T > 1500) se imenujejo okvirji Ethernet- II oz DIX.

Podatkovno polje

V podatkovnem polju vsebuje informacije, ki jih eno vozlišče pošlje drugemu. Za razliko od drugih polj, ki hranijo zelo specifične informacije, lahko podatkovno polje vsebuje skoraj vse informacije, če je njegova velikost vsaj 46 in ne več kot 1500 bajtov. Protokoli določajo, kako se vsebina podatkovnega polja oblikuje in interpretira.

Če je treba poslati podatke, krajše od 46 bajtov, sloj LLC doda bajte z neznano vrednostjo, imenovano nepomembni podatki(podatki ploščice). Posledično postane dolžina polja 46 bajtov.

Če je okvir vrste 802.3, potem polje L/T označuje količino veljavnih podatkov. Na primer, če je poslano 12-bajtno sporočilo, polje L/T shrani vrednost 12, podatkovno polje pa vsebuje 34 dodatnih nepomembnih bajtov. Dodajanje nepomembnih bajtov sproži plast Fast Ethernet LLC in je običajno implementirano v strojni opremi.

Oprema na ravni MAC ne nastavi vsebine polja L/T - to nastavi programsko opremo. Vrednost tega polja skoraj vedno nastavi gonilnik omrežnega vmesnika.

Kontrolna vsota okvirja

Kontrolna vsota okvirja (PCS - Frame Check Sequence) vam omogoča, da zagotovite, da prejeti okvirji niso poškodovani. Pri oblikovanju poslanega okvira na ravni MAC se uporablja posebna matematična formula CRC(Cyclic Redundancy Check), zasnovan za izračun 32-bitne vrednosti. Dobljena vrednost se postavi v polje FCS okvira. Vnos elementa sloja MAC, ki izračuna CRC, so vrednosti vseh bajtov okvira. Polje FCS je primarni in najpomembnejši mehanizem za odkrivanje in odpravljanje napak v Fast Ethernet. Začenši s prvim bajtom naslova prejemnika in konča z zadnjim bajtom podatkovnega polja.

Vrednosti polj DSAP in SSAP

vrednosti DSAP/SSAP			Opis
			Indiv LLC Sublayer Mgt
			Group LLC Sublayer Mgt
			Nadzor poti SNA
			Rezervirano (DOD IP)
			ISO CLNS JE 8473
			Algoritem kodiranja 8B6T pretvori osem-bitni podatkovni oktet (8B) v šest-bitni ternarni znak (6T). Kodne skupine 6T so zasnovane za vzporedni prenos prek treh prepletenih parov kabla, tako da je efektivna hitrost prenosa podatkov na vsakem prepletenem paru ena tretjina 100 Mbps, to je 33,33 Mbps. Ternarna simbolna hitrost na vsakem sukanem paru je 6/8 od 33,3 Mbps, kar ustreza urni frekvenci 25 MHz. To je frekvenca, pri kateri deluje časovnik vmesnika MP. Za razliko od binarnih signalov, ki imajo dve ravni, imajo lahko ternarni signali, ki se prenašajo na vsakem paru, tri ravni. Tabela za kodiranje znakov Linearna koda Simbol MLT-3 Multi Level Transmission - 3 (večnivojski prenos) - je nekoliko podoben kodi NRZ, vendar ima za razliko od slednje tri nivoje signala. Ena ustreza prehodu iz ene ravni signala v drugo, sprememba ravni signala pa se pojavi zaporedno, ob upoštevanju prejšnjega prehoda. Pri prenosu "ničle" se signal ne spremeni. Ta koda, tako kot NRZ, zahteva predhodno kodiranje. Sestavljeno iz materialov: Laem Queen, Richard Russell "Fast Ethernet"; K. Zakler "Računalniška omrežja"; V.G. in N.A. Olifer "Računalniška omrežja";

Ethernet, temveč tudi na opremo drugih, manj priljubljenih omrežij.

Ethernet in Fast Ethernet adapterji

Specifikacije adapterja

Omrežni adapterji (NIC, omrežna vmesniška kartica) Ethernet in Fast Ethernet se lahko povežeta z računalnikom prek enega od standardni vmesniki:

• vodilo ISA (Industry Standard Architecture);
• vodilo PCI (Peripheral Component Interconnect);
• PC Card vodilo (tudi PCMCIA);

Adapterji, zasnovani za sistemsko vodilo ISA (hrbtenica), so bili ne tako dolgo nazaj glavna vrsta adapterjev. Število podjetij, ki proizvajajo takšne adapterje, je bilo veliko, zato so naprave te vrste bili najcenejši. Adapterji za ISA so na voljo v 8- ​​in 16-bitni različici. 8-bitni adapterji so cenejši, medtem ko so 16-bitni adapterji hitrejši. Res je, da izmenjava informacij na vodilu ISA ne more biti prehitra (v meji - 16 MB / s, v resnici - ne več kot 8 MB / s, za 8-bitne adapterje pa do 2 MB / s). Zato so adapterji Fast Ethernet, ki zahtevajo učinkovito delo visoke hitrosti prenosa podatkov za to sistemsko vodilo praktično niso proizvedene. Vodilo ISA postaja preteklost.

Vodilo PCI je zdaj praktično nadomestilo vodilo ISA in postaja glavno razširitveno vodilo za računalnike. Omogoča 32- in 64-bitno izmenjavo podatkov in ima visoko prepustnost (teoretično do 264 MB/s), kar v celoti zadovoljuje zahteve ne le Fast Etherneta, temveč tudi hitrejšega Gigabit Etherneta. Pomembno je tudi, da se vodilo PCI uporablja ne samo v računalnikih IBM PC, temveč tudi v računalnikih PowerMac. Poleg tega podpira samodejno konfiguracijo strojne opreme Plug-and-Play. Očitno bo v bližnji prihodnosti večina računalnikov usmerjenih na vodilo PCI. omrežni adapterji. Pomanjkljivost PCI v primerjavi z vodilom ISA je, da je število razširitvenih rež v računalniku običajno majhno (običajno 3 reže). Ampak točno omrežni adapterji najprej povežite s PCI.

Vodilo PC Card (staro ime PCMCIA) se trenutno uporablja samo v prenosnih računalnikih razreda Notebook. V teh računalnikih notranje vodilo PCI običajno ni speljano navzven. Vmesnik PC Card omogoča enostavno povezavo miniaturnih razširitvenih kartic z računalnikom, hitrost izmenjave s temi karticami pa je precej visoka. Vse več prenosnih računalnikov pa je opremljenih z vgrajenim omrežni adapterji, saj omrežna povezljivost postane sestavni del standardnega nabora funkcij. Ti vgrajeni adapterji so spet povezani z notranjim vodilo PCI računalnik.

Pri izbiri omrežni adapter usmerjen na določeno vodilo, se morate najprej prepričati, da so v računalniku, ki je povezan v omrežje, prosta razširitvena mesta za to vodilo. Prav tako morate oceniti kompleksnost namestitve kupljenega adapterja in možnosti za proizvodnjo tovrstnih plošč. Slednje bo morda potrebno, če adapter ne uspe.

Končno se spet srečata omrežni adapterji, povezovanje z računalnikom prek vzporednih (tiskalniških) vrat LPT. Glavna prednost tega pristopa je, da vam za priključitev adapterjev ni treba odpreti ohišja računalnika. Poleg tega v tem primeru adapterji ne zasedajo virov računalniškega sistema, kot so prekinitveni kanali in DMA, kot tudi pomnilniški naslovi in ​​V/I naprave. Vendar je hitrost izmenjave informacij med njimi in računalnikom v tem primeru precej nižja kot pri uporabi sistemskega vodila. Poleg tega potrebujejo več procesorskega časa za komunikacijo z omrežjem in s tem upočasnijo računalnik.

Zadnje čase je vse več računalnikov, v katerih omrežni adapterji vgrajen v sistemsko ploščo. Prednosti tega pristopa so očitne: uporabniku ni treba kupiti omrežne kartice in jo namestiti v računalnik. Omrežni kabel morate samo priključiti na zunanji priključek vašega računalnika. Pomanjkljivost pa je, da uporabnik ne more izbrati adapterja z najboljšimi lastnostmi.

Druge pomembne lastnosti omrežni adapterji lahko pripišemo:

• način konfiguracije adapterja;
• velikost vmesnega pomnilnika, nameščenega na plošči, in načini izmenjave z njim;
• možnost namestitve mikrovezja na ploščo trajni spomin za oddaljeni zagon (BootROM).
• možnost povezave adapterja z različnimi vrstami prenosnih medijev (prepletena parica, tanek in debel koaksialni kabel, optični kabel);
• hitrost omrežnega prenosa, ki jo uporablja adapter, in razpoložljivost njegove preklopne funkcije;
• adapter lahko uporablja način polne dupleksne izmenjave;
• združljivost adapterja (natančneje gonilnika adapterja) z uporabljeno omrežno programsko opremo.

Uporabniška konfiguracija adapterja je bila uporabljena predvsem za adapterje, zasnovane za vodilo ISA. Konfiguracija vključuje nastavitev uporabe virov računalniškega sistema (vhodno/izhodni naslovi, prekinitveni kanali in neposredni dostop do pomnilnika, naslovi vmesnega pomnilnika in pomnilnik za oddaljeni zagon). Konfiguracijo lahko izvedete s postavitvijo stikal (mostičev) v želeni položaj ali s pomočjo konfiguracijskega programa DOS, ki je priložen adapterju (Jumperless, Software configuration). Pri zagonu takega programa je uporabnik pozvan, da nastavi konfiguracijo strojne opreme s preprostim menijem: izberite parametre adapterja. Isti program vam omogoča izdelavo samotestiranje adapter Izbrani parametri so shranjeni v obstojnem pomnilniku adapterja. V vsakem primeru se morate pri izbiri parametrov izogibati konfliktom z sistemske naprave računalnikom in drugimi razširitvenimi karticami.

Adapter je mogoče tudi samodejno konfigurirati v načinu Plug-and-Play, ko je računalnik vklopljen. Sodobni adapterji običajno podpirajo ta poseben način, tako da jih lahko uporabnik enostavno namesti.

V najpreprostejših adapterjih se izmenjava z notranjim vmesnim pomnilnikom adapterja (Adapter RAM) izvaja prek naslovnega prostora vhodno/izhodnih naprav. V tem primeru dodatna konfiguracija pomnilniških naslovov ni potrebna. Določiti je treba osnovni naslov vmesnega pomnilnika, ki deluje v načinu skupnega pomnilnika. Dodeljen je zgornjemu območju pomnilnika računalnika (

Med standardnimi omrežji je najbolj razširjeno omrežje Ethernet. Pojavil se je leta 1972, leta 1985 pa je postal mednarodni standard. Sprejeli so ga največji mednarodni standardizacijski organi: Committee 802 IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) in ECMA (European Computer Manufacturers Association).

Standard se imenuje IEEE 802.3 (v angleščini se bere kot "eight oh two dot three"). Opredeljuje večkratni dostop do kanala tipa mono vodila z detekcijo kolizije in nadzorom prenosa, torej z že omenjeno metodo dostopa CSMA/CD.

Glavne značilnosti originalnega standarda IEEE 802.3:

· topologija – vodilo;

· prenosni medij – koaksialni kabel;

· hitrost prenosa – 10 Mbit/s;

· največja dolžina omrežja – 5 km;

· največje število naročnikov – do 1024;

· dolžina segmenta omrežja – do 500 m;

· število naročnikov na enem segmentu – do 100;

· način dostopa – CSMA/CD;

· ozkopasovni prenos, torej brez modulacije (mono kanal).

Strogo gledano, med standardoma IEEE 802.3 in Ethernet obstajajo manjše razlike, ki pa se običajno ne upoštevajo.

Omrežje Ethernet je trenutno najbolj priljubljeno na svetu (več kot 90% trga) in tako bo predvidoma ostalo tudi v prihodnjih letih. To je močno olajšalo dejstvo, da so bile od samega začetka značilnosti, parametri in protokoli omrežja odprti, zaradi česar je veliko število proizvajalcev po vsem svetu začelo proizvajati opremo Ethernet, ki je bila med seboj popolnoma združljiva. .

Klasično omrežje Ethernet je uporabljalo 50-ohmski koaksialni kabel dveh vrst (debel in tanek). Vendar pa je v zadnjem času (od zgodnjih 90-ih) najbolj razširjena različica Etherneta tista, ki kot prenosni medij uporablja sukane parice. Določen je bil tudi standard za uporabo v kabelskih omrežjih z optičnimi vlakni. Izvirnemu standardu IEEE 802.3 so bili narejeni dodatki, da bi se prilagodili tem spremembam. Leta 1995 se je pojavil dodatni standard za hitrejšo različico etherneta, ki deluje s hitrostjo 100 Mbit/s (tako imenovani Fast Ethernet, standard IEEE 802.3u), pri čemer kot prenosni medij uporablja prepleteni par ali optični kabel. Leta 1997 se je pojavila tudi različica s hitrostjo 1000 Mbit/s (Gigabit Ethernet, standard IEEE 802.3z).

Poleg standardne topologije vodila se čedalje pogosteje uporabljajo topologije pasivne zvezde in pasivnega drevesa. To vključuje uporabo repetitorjev in repetitorskih vozlišč, ki povezujejo različne dele (segmente) omrežja. Posledično lahko na segmentih nastane drevesna struktura različni tipi(slika 7.1).

Segment (del omrežja) je lahko klasično vodilo ali en naročnik. Za vodilne segmente se uporablja koaksialni kabel, za pasivne zvezdaste žarke (za povezavo s hubom posameznih računalnikov) – sukani par in optični kabel. Glavna zahteva za nastalo topologijo je, da ne sme vsebovati zaprtih poti (zank). Pravzaprav se izkaže, da so vsi naročniki povezani s fizičnim vodilom, saj se signal vsakega od njih širi v vse smeri hkrati in se ne vrne nazaj (kot v obroču).

Največja dolžina kabla celotnega omrežja (največja signalna pot) lahko teoretično doseže 6,5 kilometra, praktično pa ne presega 3,5 kilometra.

riž. 7.1. Klasična topologija omrežja Ethernet.

Omrežje Fast Ethernet nima fizične topologije vodila; uporablja se le pasivna zvezda ali pasivno drevo. Poleg tega ima Fast Ethernet veliko strožje zahteve glede največje dolžine omrežja. Navsezadnje se z 10-kratnim povečanjem hitrosti prenosa in ohranitvijo formata paketa njegova minimalna dolžina desetkrat skrajša. Tako se dopustna vrednost dvojnega časa prenosa signala skozi omrežje zmanjša za 10-krat (5,12 μs proti 51,2 μs v Ethernetu).

Standardna koda Manchester se uporablja za prenos informacij v omrežju Ethernet.

Dostop do omrežja Ethernet se izvaja po naključni metodi CSMA/CD, kar zagotavlja enakopravnost naročnikov. Omrežje uporablja pakete spremenljive dolžine.

Za omrežje Ethernet, ki deluje s hitrostjo 10 Mbit/s, standard določa štiri glavne vrste omrežnih segmentov, osredotočenih na različne medije za prenos informacij:

· 10BASE5 (debel koaksialni kabel);

· 10BASE2 (tanek koaksialni kabel);

· 10BASE-T (sukani par);

· 10BASE-FL (kabel iz optičnih vlaken).

Ime segmenta vključuje tri elemente: številka »10« pomeni prenosno hitrost 10 Mbit/s, beseda BASE pomeni prenos v osnovnem frekvenčnem pasu (torej brez modulacije visokofrekvenčnega signala) in zadnji element je dovoljena dolžina segmenta: "5" - 500 metrov, "2" - 200 metrov (natančneje, 185 metrov) ali vrsta komunikacijske linije: "T" - zvit par (iz angleščine "twisted-pair" ), "F" - optični kabel (iz angleščine "optična vlakna").

Podobno za omrežje Ethernet, ki deluje s hitrostjo 100 Mbit/s (Fast Ethernet), standard določa tri vrste segmentov, ki se razlikujejo po vrstah prenosnih medijev:

· 100BASE-T4 (štiri parica);

· 100BASE-TX (dvojni sukani par);

· 100BASE-FX (kabel iz optičnih vlaken).

Tukaj številka "100" pomeni hitrost prenosa 100 Mbit/s, črka "T" pomeni sukani par, črka "F" pa optični kabel. Tipa 100BASE-TX in 100BASE-FX sta včasih združena pod imenom 100BASE-X, 100BASE-T4 in 100BASE-TX pa se imenujeta 100BASE-T.

Omrežje Token-Ring

Omrežje Token-Ring je IBM predlagal leta 1985 (prva različica se je pojavila leta 1980). Namenjen je bil mreženju vseh vrst računalnikov, ki jih proizvaja IBM. Že dejstvo, da ga podpira IBM, največji proizvajalec računalniške opreme, nakazuje, da mu je treba posvetiti posebno pozornost. Vendar je enako pomembno, da je Token-Ring trenutno mednarodni standard IEEE 802.5 (čeprav obstajajo manjše razlike med Token-Ring in IEEE 802.5). S tem je to omrežje na enaki ravni statusa kot Ethernet.

Token-Ring je bil razvit kot zanesljiva alternativa Ethernetu. In čeprav Ethernet zdaj nadomešča vsa druga omrežja, Token-Ring ne more veljati za brezupno zastarelo. V to omrežje je povezanih več kot 10 milijonov računalnikov po vsem svetu.

Omrežje Token-Ring ima topologijo obroča, čeprav navzven izgleda bolj kot zvezda. To je posledica dejstva, da se posamezni naročniki (računalniki) ne povezujejo neposredno z omrežjem, ampak prek posebnih vozlišč ali naprav za večkratni dostop (MSAU ali MAU - Multistation Access Unit). Fizično omrežje tvori topologijo zvezda-obroč (slika 7.3). V resnici so naročniki še vedno združeni v obroč, to pomeni, da vsak od njih prenaša informacije enemu sosednjem naročniku in prejema informacije od drugega.

riž. 7.3. Star-ring topologija omrežja Token-Ring.

Prenosni medij v omrežju IBM Token-Ring je bil sprva sukani par, tako neoklopljen (UTP) kot oklopljen (STP), nato pa so se pojavile možnosti opreme za koaksialni kabel, pa tudi za optični kabel v standardu FDDI.

Osnovno specifikacije klasična različica omrežja Token-Ring:

· največje število vozlišč tipa IBM 8228 MAU – 12;

· največje število naročnikov v omrežju – 96;

· največja dolžina kabla med naročnikom in vozliščem je 45 metrov;

· največja dolžina kabla med vozlišči je 45 metrov;

· največja dolžina kabla, ki povezuje vsa vozlišča, je 120 metrov;

· hitrost prenosa podatkov – 4 Mbit/s in 16 Mbit/s.

Vse podane karakteristike se nanašajo na primer uporabe neoklopljenega dvožilnega kabla. Če je uporabljen drug prenosni medij, se lahko zmogljivost omrežja razlikuje. Na primer, pri uporabi oklopljenega sukanega para (STP) se lahko število naročnikov poveča na 260 (namesto 96), dolžina kabla se lahko poveča na 100 metrov (namesto 45), število vozlišč se lahko poveča na 33, skupna dolžina obroča, ki povezuje vozlišča, pa je lahko do 200 metrov. Optični kabel omogoča povečanje dolžine kabla do dveh kilometrov.

Za prenos informacij v Token-Ring se uporablja dvofazna koda (natančneje, njena različica z obveznim prehodom v središču bitnega intervala). Kot pri kateri koli zvezdni topologiji niso potrebni dodatni električni zaključki ali zunanji ozemljitveni ukrepi. Pogajanje izvaja strojna oprema omrežnih adapterjev in zvezdišč.

Za povezovanje kablov Token-Ring uporablja priključke RJ-45 (za neoklopljeni sukani par), pa tudi MIC in DB9P. Žice v kablu povezujejo istoimenske kontakte konektorja (to pomeni, da se uporabljajo tako imenovani "ravni" kabli).

Omrežje Token-Ring v svoji klasični različici je slabše od omrežja Ethernet tako po dovoljeni velikosti kot po največjem številu naročnikov. Kar zadeva hitrost prenosa, je Token-Ring trenutno na voljo v različicah 100 Mbps (High Speed ​​​​Token-Ring, HSTR) in 1000 Mbps (Gigabit Token-Ring). Podjetja, ki podpirajo Token-Ring (vključno z IBM, Olicom, Madge), ne nameravajo opustiti svojega omrežja, saj nanj gledajo kot vreden tekmec Ethernet.

V primerjavi z opremo Ethernet je oprema Token-Ring opazno dražja, saj uporablja bolj zapleten način upravljanja izmenjave, zato omrežje Token-Ring ni tako razširjeno.

Za razliko od Etherneta pa lahko omrežje Token-Ring veliko bolje prenese visoke stopnje obremenitve (več kot 30-40 %) in zagotavlja zajamčen čas dostopa. To je potrebno na primer v industrijskih omrežjih, kjer lahko zamuda pri odzivu na zunanji dogodek povzroči resne nesreče.

Omrežje Token-Ring uporablja klasični način dostopa do žetonov, to pomeni, da po obroču nenehno kroži žeton, na katerega lahko naročniki pripnejo svoje podatkovne pakete (glej sliko 4.15). To pomeni tako pomembno prednost tega omrežja, kot je odsotnost konfliktov, vendar obstajajo tudi slabosti, zlasti potreba po nadzoru celovitosti žetona in odvisnost delovanja omrežja od vsakega naročnika (v primeru okvara, je treba naročnika izključiti iz obroča).

Največji čas za prenos paketa v Token-Ring je 10 ms. Pri največjem številu naročnikov 260 bo polni cikel zvonjenja 260 x 10 ms = 2,6 s. V tem času bo vseh 260 naročnikov lahko oddalo svoje pakete (če seveda bodo imeli kaj oddajati). V tem istem času bo brezplačni žeton zagotovo dosegel vsakega naročnika. Isti interval je zgornja meja dostopnega časa Token-Ring.

Omrežje Arcnet

Omrežje Arcnet (ali ARCnet iz angleškega Attached Resource Computer Net, računalniško omrežje povezanih virov) je eno najstarejših omrežij. Leta 1977 ga je razvilo podjetje Datapoint Corporation. Za to omrežje ni mednarodnih standardov, čeprav velja za prednika metode dostopa z žetoni. Kljub pomanjkanju standardov je bilo omrežje Arcnet do nedavnega (v letih 1980 - 1990) priljubljeno, celo resna konkurenca Ethernetu. Opremo za to vrsto omrežja proizvaja veliko število podjetij. Toda zdaj je proizvodnja opreme Arcnet praktično prenehala.

Med glavnimi prednostmi omrežja Arcnet v primerjavi z Ethernetom so omejen dostopni čas, visoka zanesljivost komunikacije, enostavno diagnosticiranje in relativno nizki stroški adapterjev. Najpomembnejše slabosti omrežja so nizka hitrost prenosa informacij (2,5 Mbit/s), sistem naslavljanja in format paketov.

Za prenos informacij v omrežju Arcnet se uporablja precej redka koda, v kateri logična ena ustreza dvema impulzoma v bitnem intervalu, logična ničla pa enemu impulzu. Očitno je to samočasovna koda, ki zahteva celo več pasovne širine kabla kot celo Manchester.

Prenosni medij v omrežju je koaksialni kabel z karakteristično impedanco 93 ohmov, na primer znamke RG-62A/U. Možnosti s sukanim parom (oklopljeni in neoklopljeni) se ne uporabljajo pogosto. Predlagane so bile tudi možnosti optičnih kablov, vendar tudi Arcnet niso rešile.

Omrežje Arcnet kot topologijo uporablja klasično vodilo (Arcnet-BUS), pa tudi pasivno zvezdo (Arcnet-STAR). Zvezda uporablja koncentratorje (hub). Segmente vodila in zvezde je mogoče združiti v drevesno topologijo z uporabo vozlišč (kot v Ethernetu). Glavna omejitev je, da v topologiji ne sme biti zaprtih poti (zank). Še ena omejitev: število segmentov, povezanih v marjetično verigo s pomočjo vozlišč, ne sme presegati treh.

Tako je topologija omrežja Arcnet naslednja (slika 7.15).

riž. 7.15. Topologija omrežja Arcnet je tipa vodila (B – adapterji za delo v vodilu, S – adapterji za delo v zvezdi).

Glavne tehnične značilnosti omrežja Arcnet so naslednje.

· Prenosni medij – koaksialni kabel, sukani par.

· Največja dolžina omrežja je 6 kilometrov.

· Največja dolžina kabla od naročnika do pasivnega vozlišča je 30 metrov.

· Največja dolžina kabla od naročnika do aktivnega vozlišča je 600 metrov.

· Največja dolžina kabla med aktivnimi in pasivnimi vozlišči je 30 metrov.

· Največja dolžina kabla med aktivni koncentratorji– 600 metrov.

· Največje število naročnikov v omrežju je 255.

· Največje število naročnikov na segmentu bus je 8.

· Minimalna razdalja med naročniki v avtobusu je 1 meter.

· Največja dolžina avtobusnega odseka je 300 metrov.

· Hitrost prenosa podatkov – 2,5 Mbit/s.

Pri ustvarjanju kompleksnih topologij je treba zagotoviti, da zakasnitev širjenja signala v omrežju med naročniki ne presega 30 μs. Največja slabitev signala v kablu pri frekvenci 5 MHz ne sme presegati 11 dB.

Omrežje Arcnet uporablja metodo dostopa z žetoni (metoda prenosa pravic), ki pa je nekoliko drugačna od tiste v omrežju Token-Ring. Ta metoda je najbližja tisti, ki jo ponuja standard IEEE 802.4.

Tako kot pri Token-Ringu so tudi v Arcnetu konflikti popolnoma odpravljeni. Kot vsako žetonsko omrežje tudi Arcnet dobro prenaša obremenitev in zagotavlja dolge dostopne čase do omrežja (za razliko od Etherneta). Skupni čas, v katerem marker obide vse naročnike, je 840 ms. V skladu s tem isti interval določa zgornjo mejo časa dostopa do omrežja.

Žeton generira poseben naročnik – omrežni krmilnik. To je naročnik z minimalnim (ničelnim) naslovom.

FDDI omrežje

Omrežje FDDI (iz angleškega Fiber Distributed Data Interface, vmesnik za porazdeljene podatke po optičnih vlaknih) je eden najnovejših razvojnih standardov lokalnih omrežij. Standard FDDI je predlagal ameriški nacionalni inštitut za standarde ANSI (ANSI specifikacija X3T9.5). Nato je bil sprejet standard ISO 9314, ki ustreza specifikacijam ANSI. Stopnja standardizacije omrežja je precej visoka.

Za razliko od ostalih standardnih lokalnih omrežij je bil standard FDDI sprva usmerjen v visoke prenosne hitrosti (100 Mbit/s) in uporabo najbolj obetavnega optičnega kabla. Zato v tem primeru razvijalci niso bili omejeni z okviri starih standardov, osredotočeni na nizke hitrosti in električni kabel.

Izbira optičnega vlakna kot prenosnega medija je določila naslednje prednosti novo omrežje, kot so visoka odpornost proti hrupu, največja zaupnost prenosa informacij in odlična galvanska izolacija naročnikov. Visoke prenosne hitrosti, ki jih je veliko lažje doseči z optičnimi kabli, omogočajo reševanje številnih nalog, ki jih nižja hitrost omrežja ne omogoča, na primer prenos slike v realnem času. Poleg tega optični kabel enostavno rešuje problem prenosa podatkov na razdalji več kilometrov brez posredovanja, kar omogoča gradnjo velikih omrežij, ki pokrivajo celo mesta in imajo vse prednosti lokalnih omrežij (predvsem nizko napako). oceniti). Vse to je vplivalo na priljubljenost omrežja FDDI, čeprav še ni tako razširjeno kot Ethernet in Token-Ring.

Standard FDDI je temeljil na metodi dostopa do žetonov, ki jo predvideva mednarodni standard IEEE 802.5 (Token-Ring). Manjše razlike od tega standarda so posledica potrebe po zagotavljanju hitrega prenosa informacij na velike razdalje. Topologija omrežja FDDI je obroč, najprimernejša topologija za optični kabel. Omrežje uporablja dva večsmerna optična kabla, od katerih je eden običajno v rezervi, vendar ta rešitev omogoča uporabo full-duplex prenosa informacij (hkrati v dveh smereh) z dvojno efektivno hitrostjo 200 Mbit/s (z vsakim dveh kanalov, ki delujeta s hitrostjo 100 Mbit/s). Uporablja se tudi topologija zvezdnega obroča z vozlišči, vključenimi v obroč (kot v Token-Ring).

Glavne tehnične značilnosti omrežja FDDI.

· Največje število naročnikov omrežja je 1000.

· Največja dolžina omrežnega obroča je 20 kilometrov.

· Največja razdalja med naročniki omrežja je 2 kilometra.

· Prenosni medij – večmodni optični kabel (po možnosti z uporabo električnega sukanega parica).

· Način dostopa – žeton.

· Hitrost prenosa informacij – 100 Mbit/s (200 Mbit/s za način dupleksnega prenosa).

Standard FDDI ima pomembne prednosti pred vsemi prej obravnavanimi omrežji. Na primer, omrežje Fast Ethernet z enako pasovno širino 100 Mbps se ne more ujemati s FDDI v smislu dovoljene velikosti omrežja. Poleg tega metoda dostopa do žetona FDDI za razliko od CSMA/CD zagotavlja zajamčen čas dostopa in odsotnost konfliktov pri kateri koli ravni obremenitve.

Omejitev skupne dolžine omrežja na 20 km ni posledica slabljenja signalov v kablu, temveč potrebe po omejitvi časa, v katerem signal v celoti potuje po obroču, da se zagotovi najdaljši dopustni dostopni čas. Toda največja razdalja med naročniki (2 km z večmodnim kablom) je določena natančno z dušenjem signalov v kablu (ne sme presegati 11 dB). Možna je tudi uporaba enomodnega kabla, v tem primeru lahko razdalja med naročniki doseže 45 kilometrov, skupna dolžina obroča pa 200 kilometrov.

Obstaja tudi implementacija FDDI v električni kabel(CDDI – Copper Distributed Data Interface ali TPDDI – Twisted Pair Distributed Data Interface). To uporablja kabel kategorije 5 s priključki RJ-45. Največja razdalja med naročniki v tem primeru ne sme biti večja od 100 metrov. Stroški omrežne opreme na električnem kablu so nekajkrat nižji. Toda ta različica omrežja nima več tako očitnih prednosti pred konkurenti kot originalni optični FDDI. Električne različice FDDI so veliko manj standardizirane kot tiste z optičnimi vlakni, zato združljivost med opremo različnih proizvajalcev ni zagotovljena.

Za prenos podatkov v FDDI se uporablja koda 4B/5B, posebej razvita za ta standard.

Za doseganje visoke prilagodljivosti omrežja standard FDDI omogoča vključitev dveh vrst naročnikov v obroč:

· Naročniki (postaje) razreda A (dual-attachment subscribers, DAS – Dual-Attachment Stations) so povezani na oba (notranja in zunanja) omrežna obroča. Hkrati je realizirana možnost izmenjave s hitrostjo do 200 Mbit/s ali redundance omrežnega kabla (če je glavni kabel poškodovan, se uporabi rezervni). Oprema tega razreda se uporablja na najbolj kritičnih delih omrežja z vidika zmogljivosti.

· Naročniki (postaje) razreda B (naročniki z enojno povezavo, SAS – Single-Attachment Stations) so priključeni samo na en (zunanji) omrežni obroč. So preprostejši in cenejši od adapterjev razreda A, vendar nimajo njihovih zmogljivosti. V omrežje jih je mogoče povezati le prek huba ali bypass stikala, ki jih v nujnih primerih izklopi.

Omrežje poleg samih naročnikov (računalniki, terminali itd.) uporablja koncentratorje ožičenja, katerih vključitev omogoča zbiranje vseh priključnih točk na enem mestu za namen spremljanja delovanja omrežja, diagnosticiranja napak in poenostavitve rekonfiguracije. Pri uporabi različnih vrst kablov (na primer optični kabel in parica) pesto opravlja tudi funkcijo pretvorbe električnih signalov v optične signale in obratno. Koncentratorji so na voljo tudi z dvojno povezavo (DAC - Dual-Attachment Concentrator) in enojno povezavo (SAC - Single-Attachment Concentrator).

Primer konfiguracije omrežja FDDI je prikazan na sl. 8.1. Načelo združevanja omrežnih naprav je prikazano na sliki 8.2.

riž. 8.1. Primer konfiguracije omrežja FDDI.

Za razliko od metode dostopa, ki jo predlaga standard IEEE 802.5, FDDI uporablja tako imenovano večkratno posredovanje žetonov. Če v primeru omrežja Token-Ring naročnik odda nov (brezplačni) žeton šele potem, ko mu vrne paket, potem v FDDI novi žeton odda naročnik takoj po koncu njegovega paketnega prenosa ( podobno kot se to naredi z metodo ETR v omrežju Token-Ring Ring).

Na koncu je treba opozoriti, da kljub očitnim prednostim FDDI to omrežje ni postala razširjena, kar je predvsem posledica visokih stroškov njene opreme (v vrstnem redu nekaj sto in celo tisoč dolarjev). Glavno področje uporabe FDDI so zdaj osnovna, jedrna (Backbone) omrežja, ki združujejo več omrežij. FDDI se uporablja tudi za povezovanje zmogljivih delovnih postaj ali strežnikov, ki zahtevajo hitro komunikacijo. Pričakuje se, da bo Fast Ethernet lahko izpodrinil FDDI, vendar prednosti optičnega kabla, upravljanja žetonov in rekordno dovoljene velikosti omrežja trenutno postavljajo FDDI pred konkurenco. In v primerih, ko so stroški opreme kritični, se lahko na nekritičnih območjih uporabi različica FDDI s prepletenim parom (TPDDI). Poleg tega se lahko stroški opreme FDDI močno zmanjšajo, ko se poveča obseg njene proizvodnje.

Omrežje 100VG-AnyLAN

Omrežje 100VG-AnyLAN je eden najnovejših dosežkov v hitrih lokalnih omrežjih, ki se je pred kratkim pojavil na trgu. Skladen je z mednarodnim standardom IEEE 802.12, zato je njegova stopnja standardizacije precej visoka.

Njegove glavne prednosti so visoka hitrost izmenjave, relativno nizka cena opreme (približno dvakrat dražja od opreme najbolj priljubljenega omrežja Ethernet 10BASE-T), centraliziran način upravljanja izmenjave brez konfliktov, pa tudi združljivost na ravni paketa. formatov z omrežji Ethernet in Token-Ring.

V imenu omrežja 100VG-AnyLAN številka 100 ustreza hitrosti 100 Mbps, črke VG označujejo poceni neoklopljeni parični kabel kategorije 3 (Voice Grade), AnyLAN (any network) pa označuje, da omrežje je združljiv z dvema najpogostejšima omrežjema.

Glavne tehnične značilnosti omrežja 100VG-AnyLAN:

· Hitrost prenosa – 100 Mbit/s.

· Topologija – zvezda z razširljivostjo (drevo). Število kaskadnih nivojev koncentratorjev (hub) je do 5.

· Način dostopa – centraliziran, brez konfliktov (Demand Priority – s prednostno zahtevo).

· Mediji za prenos so štirikratni neoklopljeni sukani par (kabel UTP kategorije 3, 4 ali 5), dvojni sukani par (kabel UTP kategorije 5), dvojni oklopljeni sukani par (STP) in kabel iz optičnih vlaken. Dandanes so kabli s štirimi paricami večinoma pogosti.

· Največja dolžina kabla med zvezdiščem in naročnikom ter med vozlišči je 100 metrov (za kabel UTP kategorije 3), 200 metrov (za kabel UTP kategorije 5 in oklopljen kabel), 2 kilometra (za kabel z optičnimi vlakni). Največja možna velikost omrežja je 2 kilometra (določeno s sprejemljivimi zamiki).

· Največje število naročnikov je 1024, priporočeno – do 250.

Tako so parametri omrežja 100VG-AnyLAN precej blizu parametrom omrežja Fast Ethernet. Vendar pa je glavna prednost hitrega etherneta njegova popolna združljivost z najpogostejšim ethernetnim omrežjem (v primeru 100VG-AnyLAN je za to potreben most). Hkrati ni mogoče zanemariti centraliziranega nadzora 100VG-AnyLAN, ki odpravlja konflikte in zagotavlja najdaljši dostopni čas (ki ni zagotovljen v omrežju Ethernet).

Primer strukture omrežja 100VG-AnyLAN je prikazan na sl. 8.8.

Omrežje 100VG-AnyLAN je sestavljeno iz osrednjega (glavnega, korenskega) zvezdišča Level 1, na katerega se lahko povežejo tako posamezni naročniki kot vozlišča Level 2, na katera se lahko povežejo naročniki in vozlišča Level 3 itd. V tem primeru ima omrežje lahko največ pet takšnih ravni (v prvotni različici ni bilo več kot tri). Največja velikost Omrežje je lahko 1000 metrov za neoklopljen kabel s sukanim parom.

riž. 8.8. Struktura omrežja 100VG-AnyLAN.

Za razliko od neinteligentnih vozlišč drugih omrežij (na primer Ethernet, Token-Ring, FDDI) so omrežna vozlišča 100VG-AnyLAN inteligentni krmilniki, ki nadzorujejo dostop do omrežja. Da bi to naredili, nenehno spremljajo zahteve, ki prihajajo na vsa vrata. Vozlišča sprejemajo dohodne pakete in jih pošiljajo samo tistim naročnikom, na katere so naslovljeni. Vendar pa ne izvajajo nobene obdelave informacij, to pomeni, da v tem primeru rezultat še vedno ni aktivna, vendar ne pasivna zvezda. Koncentratorjev ni mogoče imenovati polnopravni naročniki.

Vsako od vozlišč je mogoče konfigurirati za delo s formati paketov Ethernet ali Token-Ring. V tem primeru morajo vozlišča celotnega omrežja delovati s paketi samo enega formata. Za komunikacijo z omrežji Ethernet in Token-Ring so potrebni mostovi, vendar so mostovi precej preprosti.

Vozlišča imajo ena vrata najvišji nivo(za povezavo z vozliščem višjega nivoja) in več priključkov nižjega nivoja (za povezovanje naročnikov). Naročnik je lahko računalnik (delovna postaja), strežnik, most, usmerjevalnik, stikalo. Na vrata nižjega nivoja lahko priključite tudi drugo vozlišče.

Vsaka vrata zvezdišča je mogoče nastaviti na enega od dveh možnih načinov delovanja:

· Normalni način vključuje posredovanje naročniku, ki je povezan z vrati, samo paketov, naslovljenih nanj osebno.

· Način spremljanja vključuje posredovanje naročniku, ki je povezan z vrati, vseh paketov, ki prispejo v zvezdišče. Ta način omogoča enemu od naročnikov, da nadzoruje delovanje celotnega omrežja kot celote (izvaja funkcijo spremljanja).

Metoda dostopa do omrežja 100VG-AnyLAN je tipična za zvezdasta omrežja.

Pri uporabi kabla s štirimi paricami vsak od štirih kablov s sukanimi paricami prenaša s hitrostjo 30 Mb/s. Skupna hitrost prenosa je 120 Mbit/s. Koristne informacije pa se zaradi uporabe kode 5B/6B prenašajo le s hitrostjo 100 Mbit/s. Zato mora biti pasovna širina kabla vsaj 15 MHz. Kabel s prepletenimi paricami kategorije 3 (pasovna širina 16 MHz) izpolnjuje to zahtevo.

Tako omrežje 100VG-AnyLAN zagotavlja cenovno ugodno rešitev za povečanje hitrosti prenosa do 100 Mbps. Ni pa popolnoma združljiv z nobenim od standardnih omrežij, zato je njegova nadaljnja usoda problematična. Poleg tega za razliko od omrežja FDDI nima parametrov zapisa. Najverjetneje bo 100VG-AnyLAN kljub podpori uglednih podjetij in visoki stopnji standardizacije ostal le primer zanimivih tehničnih rešitev.

Ko gre za najpogostejše omrežje Fast Ethernet s hitrostjo 100 Mb/s, 100VG-AnyLAN zagotavlja dvakrat večjo dolžino kabla UTP kategorije 5 (do 200 metrov), kot tudi način upravljanja prometa brez sporov.