Самосинхронизирующиеся коды
Коды, позволяющие выделять синхросигнал из последовательности состояний линии, называются самосинхронизирующимися. При использовании таких кодов отпадает необходимость в отдельной синхронизации передатчика и приемника.
Одна из возможных реализаций самосинхронизирующих кодов – двухфазные коды, в каждом битовом интервале которых обязательно присутствует переход из одного состояния в другое.
Большинство технологий локальных сетей используют именно самосинхронизирующие коды: в Ethernet применяется манчестерский код, в Token Ring – вариант дифференциального манчестерского кода
29. Построение Ethernet на оптическом волокне и на витой паре. Основные требования и ограничения. Расчет pdv и pvv. Ethernet на витой паре
Использование
витой пары (tvisted pair) в сети Ethernet на скорости
10Мбит/c регламентируется стандартом
10BaseT.
Сеть, построенная на витой паре, внешне похожа на звезду. Каждая рабочая станция индивидуальным кабелем подключается к центру звезды, хабу, в качестве которого может выступать концентратор, коммутатор, маршрутизатор. Витая пара представляет собой пару скрученных проводников. Скручивание проводников уменьшает электрические помехи извне при распространении сигналов по кабелю. Витые пары бывают экранированные (STP-Shielded Twisted Pair) и неэкранированные (UTP- Unshielded Twisted Pair). Кроме того, витые пары различают по категориям. Для локальных сетей используют UTP 3, 4, 5 категорий и STP. Кабель может содержать различное количество витых пар. Стоимость кабеля, содержащего 2-4 витые пары состаляет от 0,5 до 2,5$. Сетевое оборудование (сетевая плата, концентратор) соединяется с витой парой с помощью разъема RJ-45, внешне похожего на телефонный разъем RJ-11, но имеющего 8 контактов. Сети, построенные по стандарту 10BaseT приобретают все большую популярность. Основные недостатки 10BaseT по срамнению с 10Base2: - более дорогая, кабельной система; - необходимость установки дополнительного сетевого оборудования (хаб); - уменьшение расстояний. Достоинства: - увеличение надежности; - универсальная структурированная кабельная система, позволяющая использовать разные технологии (Ethernet, Token Ring, обычная телефония); - удобство эксплуатации, администрирования.
Стандарт 100BaseT (Fast Ethernet) также использует витую пару, рассчитан на передачу данных со скоростью 100Мбит/c. Различают следующие модификации стандарта 100BaseT: 100BaseTX- для передачи данных по 2 парам UTP категории 5 или STP категории 1 IBM. Одна пара для передачи, другая для приема, поддерживается полнодуплексный режим передачи; 100BaseT4- для передачи данных по 4 парам UTP категорий 3, 4, 5 или STP категории 1. Три пары используются для приема/передачи, одна пара используется для приема и обнаружения конфликтов. Полнодуплексный режим не поддерживается. Увеличение скорости передачи предъявляет повышенные требования к расстояниям между оборудованием. По сравнению с 10BaseT более жестко регламентируется число повторителей в сегменте сети и расстояния между ними. Под сегментом здесь понимаются устройства, имеющие общую шину. Различают повторители первого класса и повторители второго класса. Повторители первого класса передают сигналы в два этапа, с преобразованием, что позволяет их использовать в качестве мостов. Повторители второго класса передают сигналы от одного порта в другой “на лету”. Повторители второго класса более быстрые. К ним относятся обычно концентраторы. Коммутаторы могут быть повторителями обоих классов. В одном сегменте сети не может быть больше одного повторителя 1 класса и больше двух повторителей 2 класса. Между повторителями 2 класса расстояние не может превышать 5 м. Максимальное расстояние между повторителями 1 класса 100м, при этом станции подключенные к ним должны относиться к разным сегментам сети. Сеть может содержать участки на 10Мбит/c и на 100Мбит/c. Высокоскоростные участки более дорогие, они используются для построения магистральных компонент, для подключения серверов.
Оптоволокно:
Использование оптоволоконных кабелей в Ethernet регламентируется стандартами 10BaseFL, 100BaseFX. Оптоволокно используется в основном для увеличения расстояний, надежности отдельных участков сети.
Стоимость оптоволокна 10-20$ за метр. Монтаж оптоволоконных линий стоит значительно дороже, чем витых пар. Для использования всей ширины полосы пропускания оптоволокна требуется использование специальных мультиплексоров.
Для того, чтобы сеть Ethernet, состоящая из сегментов различной физической природы, работала корректно, необходимо, чтобы выполнялись три основных условия:
Количество станций в сети не превышает 1024 (с учетом ограничений для коаксиальных сегментов).
Удвоенная задержка распространения сигнала (Path Delay Value, PDV) между двумя самыми удаленными друг от друга станциями сети не превышает 575 битовых интервалов.
Сокращение межкадрового расстояния (Interpacket Gap Shrinkage) при прохождении последовательности кадров через все повторители не более, чем на 49 битовых интервалов (напомним, что при отправке кадров станция обеспечивает начальное межкадровое расстояние в 96 битовых интервалов).