Стандарт Fast Ethernet. Многосегментные локальные сети Мосты и коммутаторы Фиксированная маршрутизация

Информационные сети Протоколы, архитектура, защита

Локальные сети. Архитектура и протоколы. Традиционные локальные сети Ethernet и Token Ring.  Ethernet и Token Ring - самые распространенные и наиболее апробированные стандарты, используемые для создания локальных связей в сетях.

Базовая топология сети включает как обязательный элемент многопортовый концентратор-повторитель (рисунок 16.2).

Правила построения сегментов Token Ring 4/16. Стандарт Token Ring фирмы IBM предусматривает построение связей в сети как с помощью непосредственного соединения станций друг с другом, так и путем образования кольца с помощью концентраторов (называемых MAU - Media Attachment Unit или MSAU - Multi-Station Access Unit).

Локальные сети на быстрых протоколах: FDDI, Fast Ethernet и 100VG-AnyLAN. В современной сети невозможно обойтись без быстрых протоколов.

Правила построения кольца FDDI.• Максимальные расстояния между станциями: до 2 км - многомодовый оптоволоконный кабель,

Стандарт 100VG-Any LAN. В качестве альтернативы 100Base-T фирмы AT&T и HP выдвинули проект 100Base-VG. изменяющий уровень MAC, но сохраняющий размер пакета Ethernet, В сентябре 1993 года фирмы IBM и HP образовали комитет IEEE 802.12 и предложили использовать эту технологию для повышения скорости в сети Token Ring.

Кабельные системы для локальных сетей. Концепция и преимущества структурированной кабельной системы.

Выбор кабеля для различных подсистем. В состав любой кабельной системы входят кабели различных типов, каждый из которых имеет свою область или области назначения.

Общим правилом является использование в горизонтальных подсистемах неэкранированной витой пары. За рубежом во многих зданиях имеется неиспользуемая телефонная проводка витой пары.

Примеры промышленных структурированных кабельных систем К числу наиболее распространенных структурированных кабельных систем относятся кабельная система, разработанная компанией IBM, Cabling System, AT&T - Premises Distributed System и SYSTIMAX, а также кабельная система корпорации Digital Equipment -OPEN DECconnect.

Стандарт Fast Ethernet.

В то время, как переход на FDDI требует не только замены всего сетевого оборудования. но и полного переучивания пользователей, усовершенствованные технологии Ethernet и Token Ring предлагают более безболезненный путь перехода к быстрым сетям. Наибольшее число сторонников завоевал сравнительно новый высокоскоростной стандарт Fast Ethernet Alliance, который был предложен в августе 1993 года группой из 10 производителей, включая 3Com, Grand Junction Networks, Intel, Racal Datacorn и Syn-Optics. Стандарт принят комитетом IEEE 802.3 летом 1995 года. В настоящее время оборудование Fast Ethernet выпускают около 120 производителей.

Стандарт Fast Ethernet оставляет неизменным МАС-уровень Ethernet, сохраняя метод доступа, размер и формат пакета, что позволяет использовать прежнее программное обеспечение и средства управления сетями Ethernet.

Однако для поддержки передачи данных со скоростью 100 Мб/с требуется модификация физического уровня. Существуют два конкурирующих и несовместимых варианта реализации физического уровня:

• Метод 100Base-T/X основан на использования разных сред передачи: двух неэкранированных витых пар высокого качества (категории 5), двух

экранированных витых пар или многомодового оптоволоконного кабеля. Из-за высокой тактовой частоты в этом варианте нельзя использовать неэкранированную витую пару категории 3 или 4, стандартную для сетей 10Base-T.

• Предложенный позднее метод 100Base-T4 допускает применение четырех более дешевых неэкранированных витых пар (категории 3, 4, или 5). Производители,

входящие в Fast Ethernet Alliance, разрабатывают продукты, поддерживающие обе спецификации. Из четырех неэкранированных пар, необходимых для метода 100Base-

T, три пары используются для передачи данных, а четвертая - для разрешения конфликтов. Вместо манчестерского кодирования, применяемого в традиционной технологии Ethernet, в 100Base-T используется схема кодирования 8В6Т, которая преобразует группы из 8 битов в один из шести троичных (то есть принимающих не два, а три различных состояния) сигналов, распределяемых по четырем парам проводов.

Для поддержки различных стандартов физического уровня в стандарте Fast Ethernet выделены специальные подуровни, показанные на рисунке 16.6. На этом же рисунке приводится для сравнения структура физического уровня стандарта 10Base-T - предшественника стандарта Fast Ethernet. Для обеспечения независимости МАС-уровня от способа кодирования сигнала, верхнюю часть физического уровня составляет подуровень согласования (Reconciliation Sublayer, RS), который преобразует абстрактные сообщения МАС-уровня в конкретный физический код - последовательность полубайтов (nibble-wide chunks или дословно кусочки). На выходе подуровня согласования образуется независимый от среды интерфейс Mil (Media Independent Interface), который можно считать аналогом интерфейса AUI стандартов обычного Ethernet'a.

Далее расположены подуровни, зависящие от конкретной реализации физической среды. Подуровень физического кодирования (Physical Coding Sublayer, PCS) стандарта 100Base-TX преобразует полубайты интерфейса Mil в последовательности из 5 битов в соответствии с кодировкой 4В/5В, а подуровень PCS стандарта 100Base-T4 преобразует байт в 6 элементов, каждый из которых может принимать 3 значения.

Далее закодированные сигналы передаются в блок управления передачей по среде, который собственно и осуществляет передачу сигналов по кабелю с помощью зависящего от среды интерфейса MDI (Media Dependent Interface), который для неэкранированной витой пары представляет собой разъем RJ-45 с соответствующим назначением контактов. Станция стандарта 100Base-T4 всегда использует одну пару из четырех для приема сигналов, являющуюся входом приемника - Rx.

 Эта пара необходима для распознавания станцией коллизии. Вторая пара всегда используется для передачи данных и связана с выходом передатчика - Тх. Эти пары соответствуют и по назначению и по разводке контактов назначению пар стандарта 10Base-T и 100Base-TX.

Остальные две пары могут использоваться как для приема, так и для передачи. В результате станции стандарта 100Base-T4 всегда обмениваются данными параллельно по трем парам проводов. При передаче кода 8В6Т используется тактовая частота 25 МГц, что совместно с ускорением. достигаемым за счет кодирования 8В6Т, дает на трех параллельных линиях пропускную способность 100 Мб/с.

Базовая топология сегмента стандарта Fast Ethernet приведена на рисунке 16.7

Для стандартов 100Base-T4 и 100Base-TX имеются следующие ограничения на конфигурацию сети: максимальная длина сети - 210 м. причем допускается использование не более двух концентраторов-повторителей, расстояние между которыми не должно превышать 10 м, Максимальное расстояние между концентратором и станциями - 100 м.

Существует также вариант стандарта 100Base-FX, использующий два оптоволокна доя соединения станции с концентратором. Максимальное расстояние от конечной станции до концентратора при этом увеличивается до 185 м.

Рис. 16.6. Структура физического уровня стандарта Fast Ethernet


Информационные сети Серверы рабочих групп