 Популярные статьи | |
| Сейчас на сайте |  Гостей: 9
На сайте нет зарегистрированных пользователей
Пользователей: 9,955
новичок: Logyattella
|
|
| 3.6 Технология Ethernet |
Ethernet самый распространенный на сегодняшний день стандарт локальных сетей. В широком смысле, под этим словом понимается любой из вариантов этой технологии. На основе изначально существовавших вариантов реализации этой технологии был разработан стандарт IEEE 802.3, в котором функции протокола разделены на уровни MAC и LLC. В зависимости от типа физической среды стандарт IEEE 802.3 имеет различные модификации – 10 Base-5, 10 Base-2, 10 Base-T, 10 Base-FL, 10 Base-FB.
В 1995 году был принят стандарт Fast Ethernet, который во многом не является самостоятельным стандартом и описан в специальном разделе стандарта IEEE 802.3, так же как и принятый в 1998 году стандарт Gigabit Ethernet.
Все виды стандартов Ethernet (в том числе Fast Ethernet и Gigabit Ethernet) используют один и тот же метод разделения среды передачи данных – метод CSMA/CD.
Соответствие уровней протоколов стандарта IEEE стандартным уровнем семиуровневой системы ISO/OSI приведено на рис.3.14.
Рис.3.14. Соответствие уровней протоколов IEEE и ISO/OSI
Протокол LLC обеспечивает для технологий локальных сетей нужное качество услуг транспортной службы, передавая свои кадры либо дейтограммным способом, либо с помощью процедур с установлением соединения и восстановления кадров. Протокол LLC передает свой кадр вместе с адресной информацией протоколу уровня MAC, который упаковывает его в свой кадр. В основу протокола LLC положен протокол HDLC (High level Data Link Control), являющийся стандартом ISO и послуживший основой для проекта стандарта ЛВС.
На MAC- уровне для идентификации сетевых интерфейсов узлов сети используются регламентированные стандартом IEEE 802.3 уникальные 6-байтовые адреса, называемые MAC – адресами. Обычно MAC– адрес записывают в виде шести пар шестнадцатеричных цифр, разделенных тире или двоеточием, например 11-А0-17-3D- BC- 01.
Помимо отдельных интерфейсов, MAC – адрес может определять группу интерфейсов или даже все интерфейсы сети. Младший бит старшего байта адреса назначения является признаком того, является адрес индивидуальным или групповым. Если он равен 0, то адрес является индивидуальным, а если 1, то это групповой адрес. Групповой адрес связан только с теми интерфейсами, которые сконфигурированы как члены группы, номер, которой указан в групповом адресе. Если адрес состоит из всех единиц, он идентифицирует все узлы сети и называется широковещательным адресом.
Второй бит старшего адреса определяет способ назначения адреса - централизованный или локальный. Если этот бит равен 0, то адрес назначен централизованно. Комитет IEEE распределяет между производителями оборудования для сетей так называемые организационно уникальные идентификаторы (Organizationally Unique Identifier, OUI). Каждый производитель помещает выделенный ему идентификатор в три старших байта адреса. Уникальность централизованно распределенных адресов распространяется на все основные технологии сетей. Локально администрируемые адреса назначаются администратором сети, в обязанности которого входит обеспечении их уникальности.
Физические специализации технологии Ethernet по стандарту IEEE 802.3 включает в себя следующие среды передачи данных:
- 10 Base-5 – коаксиальный кабель диаметром 0,5’’(«толстый» коаксиал) с волновым сопротивлением 50 Ом и максимальной длиной сегмента 500 м;
- 10 Base-2 - коаксиальный кабель диаметром 0,25’’(«тонкий» коаксиал) с волновым сопротивлением 50 Ом и максимальной длиной сегмента 185 м;
- 10 Base-T – кабель с неэкранированной витой парой VTP, образующий звездообразную топологию на основе концентратора, расстояние между концентратором и конечным узлом не более 100м;
- 10 Base-F – волоконно-оптический кабель с топологией аналогичной стандарту 10 Base-T. Существует несколько вариантов этой спецификации: FOIRL, 10 Base-FL и 10 Base-FB.
Стандарт FIORL (Fiber Optic Inter-Repeater Link)- первый стандарт для использования оптоволокна в сетях Ethernet. Длина оптоволоконной связи между повторителями до 1 км.
Стандарт 10 Base-FL – улучшение стандарта FIORL. Повышена мощность передатчиков, поэтому максимальное расстояние между узлом и концентратором увеличилось до 200 м.
Стандарт 10 Base-FB предназначен только для соединения повторителей. Повторители, соединенные по стандарту 10 Base-FB, при отсутствии кадров для передачи постоянно обеспечиваются специальными последовательностями сигналов, отличающихся от сигналов кадров данных, для поддержания синхронизации, поэтому повторители вносят минимальные задержки при передаче данных из одного сегмента в другой, что позволяет увеличить их число.
Использование метода доступа CSMA/CD налагает ряд ограничений на устройства и кабельную систему сетей.
В сегменте-домене коллизий не может находиться более 1024 устройств.
Домен коллизий – это часть сети Ethernet, все узлы которого распознают коллизии независимо от того, в какой части этой сети коллизия возникла. Сеть Ethernet, построенная на повторителях, всегда образует один домен коллизий. Мосты, коммутаторы и маршрутизаторы делят сеть на несколько доменов коллизий.
Стандарты 10 Base-5 и 10 Base-2 разрешают использование в сети не более 4 повторителей и, соответственно, не более 5 сегментов кабеля. При максимальной длине сегмента кабеля 500м максимальная длина сети 10 Base-5 составляет 2500м. Для стандарта 10 Base-2 максимальная длина сети равна 5*185=925м. Только 3 сегмента из 5 могут быть нагруженными, т. е такими, к которым подключаются конечные станции. Правило применения повторителей в сети Ethernet называется «правило 5-4-3»: 5 сегментов, 4 повторителя, 3 нагруженных сегмента.
В стандарте 10 Base-T определено максимальное число концентраторов между любыми двумя станциями сети - 4. Это правило получило название «правило 4 хабов», оно заменяет «правило 5-4-3» применяемое к сетям 10 Base-5 и 10 Base-2. При создании сети 10 Base-T с большим числом станций концентраторы можно соединять друг с другом иерархическим способом, образуя древовидную структуру.
Соблюдение многочисленных ограничений, установленных для различных стандартов физического уровня сетей Ethernet, гарантирует корректную работу сети. Однако если сеть состоит из сегментов различной физической природы, необходимо выполнение следующих условий:
- количество станций в сети – не более 1024;
- максимальная длина физического сегмента – не более стандартной;
- время двойного оборота сигнала (Path Delay Value, PDV) между двумя самыми удаленными станциями – не более 575 битовых интервала;
- сокращение межкадрового интервала (Path Variability Value, PVV) при прохождении кадров через все повторители – не более 49 битовых интервала.
Для того чтобы произвести расчет PDV, можно воспользоваться справочными данными IEEE по значениям задержек распространения сигналов в повторителях, приемопередатчиках и различных физических средах. Данные для расчета значений PDV приведены в таблице 3.1.
Таблица 3.1. Данные для расчета PDV
Тип сегмента База левого сегмента, bt База промежуточного сегмента, bt База правого сегмента, bt Задержка среды на 1м, bt Максимальная длина сегмента, м
10 Base-5 11,8 46,5 169,5 0,0866 500
10 Base-2 11,8 46,5 169,5 0,1026 185
10 Base-T 15,3 42,0 165,0 0,113 100
10 Base-FB 24 0,1 2000
10 Base-FL 12,3 33,5 156,5 0,1 2000
Задержки сигналов, приведенные в таблице, состоят из задержки входного усилителя, блока повторителя и выходного усилителя. Все эти задержки представлены одной величиной названной базой сегмента, измеряемой в битовых интервалах bt. Чтобы не нужно было два раза складывать задержки, вносимые кабелям, даются удвоенные величины задержек для каждого типа кабеля. Используются также такие понятия, как левый сегмент, правый сегмент и промежуточный сегмент. С каждым сегментом связана постоянная задержка, названная базой, которая зависит только от типа сегмента и от положения сегмента на пути сигнала. База правого сегмента, в котором возникает коллизия, намного превышает базу левого и промежуточного сегментов.
Кроме того, с каждым сегментом связана задержка распространения вдоль кабеля сегмента, которая зависит от длины сегмента и вычисляется путем умножения времени распространения сигнала по одному метру кабеля на длину кабеля в метрах.
Расчет заключается в вычислении задержек, вносимых каждым отрезком кабеля путем умножения удельной задержки на длину кабеля, а затем суммирования этих задержек с базами левого, промежуточных и правого сегментов. Общее значение PDV не должно превышать 575.
Так как левый и правый сегменты имеют разные величины базовой задержки, то в случае различных типов сегментов на удаленных краях сети необходимо выполнить расчеты дважды: один раз принять в качестве левого сегмента сегмент одного типа, а во второй – сегмент другого типа. Результатом можно считать максимальное PDV.
Чтобы признать конфигурацию сети корректной, нужно рассчитать также уменьшение межкадрового интервала повторителями, т. е величину PVV.
Для расчета PVV можно воспользоваться значениями максимальных величин уменьшениz межкадрового интервала при прохождении повторителей различных физических сред, которые представлены в таблице 3.2.
Сумма величин, определенная для всех сегментов сети и будет расчетным значением PVV, которое не должно превосходить значение 49 битовых интервалов.
Таблица 3.2 Данные для расчета PVV
Тип сегмента Передающий сегмент, bt Промежуточный сегмент, bt
10 Base-5, 10 Base-2 16 11
10 Base-FB 2
10 Base-FL 10,5 8
10 Base-T 10,5 8
|
|
| Комментарии |
| Добавить комментарий |
|
Пожалуйста залогиньтесь для добавления комментария.
|
| Рейтинги |
|
Рейтинг доступен только для пользователей.
Пожалуйста, залогиньтесь или зарегистрируйтесь для голосования.
Нет данных для оценки.
|
|
| Гость |
Вы не зарегистрированны? Нажмите здесь для регистрации.
Забыли пароль? Запросите новый здесь.
|
| Мини-чат | Вам необходимо залогиниться.
Нет присланных сообщений.
|
|
