Одномодовий кабель
Для специфікації l000Base-LX як джерело випромінювання завжди застосовується напівпровідниковий лазер з довжиною хвилі 1300 нм.
Основна область застосування стандарту l000Base-LX - це одномодове оптоволокно. Максимальна довжина кабелю для одномодового волокна дорівнює 5000 м.
Специфікація l000Base-LX може працювати й на багатомодовому кабелі. У цьому випадку гранична відстань виходить невеликим - 550 м. Це пов'язане з особливостями поширення когерентного світла в широкому каналі багатомодового кабелю. Для приєднання лазерного трансивера до багатомодового кабелю необхідно використати спеціальний адаптер.
Твинаксиальный кабель
Як середовище передачі даних використається високоякісний твинаксиальный кабель (Twinax) із хвильовим опором 150 Ом (2х75 Ом). Дані посилають одночасно по парі провідників, кожний з яких оточений що екранує оплеткой. При цьому виходить режим напівдуплексної передачі. Для забезпечення полнодуплексної передачі необхідні ще дві пари коаксіальних провідників. Почав випускатися спеціальний кабель, що містить чотири коаксіальних провідники - так званий Quad-кабель. Він зовні нагадує кабель категорії 5 і має близький до нього зовнішній діаметр і гнучкість. Максимальна довжина твинаксиального сегмента становить усього 25 метрів, тому це рішення підходить для встаткування, розташованого в одній кімнаті.
46. Волокно-оптична мережа Ethernet (призначення, функції, структура, стандарти мережі).
Ethernet (езернет, від лат. aether — етер) — базова технологія локальних обчислювальних (комп'ютерних) мереж з комутацією пакетів, що використовує протокол CSMA/CD (множинний доступ з контролем несучої та виявленням колізій). Цей протокол дозволяє в кожний момент часу лише один сеанс передачі в логічному сегменті мережі. При появі двох і більше сеансів передачі одночасно виникає колізія, яка фіксується станцією, що ініціює передачу. Станція аварійно зупиняє процес і очікує закінчення поточного сеансу передачі, а потім знову намагається повторити передачу.
Ethernet-мережі функціонують на швидкостях 10Мбіт/с, Fast Ethernet — на швидкостях 100Мбіт/с, Gigabit Ethernet — на швидкостях 1000Мбіт/с, 10 Gigabit Ethernet — на швидкостях 10Гбіт/с. В кінці листопада 2006 року було прийняте рішення про початок розробок наступної версії стандарту з досягненням швидкості 100Гбіт/с (100 Gigabit Ethernet). Основні стандарти Ethernet[1]
Технологія та різновиди Ethernet [ред.]
З самого початку Ethernet базувався на ідеї зв'язку комп'ютерів через єдиний коаксіальний кабель, що виконував роль транзитного середовища. Метод передавання був дещо схожим на методи радіопередавання (хоча й з суттєвими відмінностями, наприклад, те, що в кабелі значно легше виявити колізію, ніж в радіоефірі). Загальний мережний кабель, через який велася передача, був дещо подібним на ефір, і з цієї аналогії походить назва Ethernet (англ. net — «мережа»).
З плином часу з відносно простої початкової специфікації Ethernet розвинувся у складну мережну технологію, яка зараз використовується у більшості комп'ютерних систем. Щоб зменшити ціну та полегшити управління та виявлення помилок в мережі, коаксіальний кабель згодом був замінений зв'язками типу «точка — точка», що з'єднувалися між собою концентраторами/комутаторами (хабами/світчами). Своїм комерційним успіхом технологія Ethernet завдячує появі стандарту з використанням кабелю типу «звита пара» як транзитного середовища.
На фізичному рівні станції Ethernet спілкуються між собою за допомогою передачі одна одній пакетів — невеликих блоків даних, які відправляються та доставляються індивідуально. Кожна Ethernet-станція має свою власну 48-бітну MAC-адресу, яка використовується як кінцевий пункт або джерело для кожного пакету. Мережні картки, як правило, не сприймають пакетів, що адресовані іншим Ethernet-станціям. Унікальна МАС-адреса записується в контролер кожної мережної карти.
Незважаючи на серйозні зміни від 10-Мбітного товстого коаксіалу до 1-Гбітного оптоволоконного зв'язку типу «точка-точка», різні варіанти Ethernetу на найнижчому рівні є майже однаковими з погляду програміста і можуть легко з'єднуватися між собою за допомогою дешевого обладнання. Це є можливим, оскільки формат кадру лишається незмінним, незважаючи на різні процедури доступу до мережі.
Ethernet — архітектура мереж, що грунтується на логічній топології шини, з розподіленим середовищем передавання, методом доступу до середовища передавання CSMA/CD, описана стандартом IEEE 802.3. За фізичною реалізацією розрізняють:
10BASE5 — Thick («товстий») Ethernet;
10Base2 — Thin («тонкий») Ethernet;
10BaseT — Twisted-pair Ethernet (Ethernet на витій парі);
10Broad36 — мережа на широкосмуговому 75-Омному коаксіальному кабелі;
10BaseF — кілька варіантів мережі на оптоволоконному кабелі;
100BaseT — стандарти FastEthernet на витій парі (100BaseT4, 100BaseTX).
Перший елемент в умовному позначенні архітектури — швидкість передавання в Мбіт/с; другий елемент позначає спосіб передавання: Base — пряме немодульоване передавання, Broad — використання широкосмугового кабелю з частотним ущільненням каналів; третій елемент — середовище передавання (T — вита пара, F — оптоволокно) або довжина сегмента кабелю в сотнях метрів (сучасні мережні адаптери дають змогу збільшувати довжину сегмента, наприклад для 10Base2, до 250–300 метрів).[2]
47. Фізичний рівень технології Fast Ethernet (відмінність від технології Ethernet, підтримувані кабельні системи, специфікації фізичного рівня, характеристики передачі кадрів, склад фізичного рівня). Правила побудови сегментів Fast Ethernet за наявності повторювачів.
Fast Ethernet (Швидкий Ethernet) — термін, що описує набір стандартів Ethernet для пакетної передачі даних з номінальною швидкістю 100 Мбіт/с, що в 10 разів швидше за початкову для Ethernet швидкість у 10 Мбіт/с. Він визначений 1995 року в документі IEEE 802.3u. На сьогодні існують швидші в 10 (Gigabit Ethernet) і 100 (10 Gigabit Ethernet) разів стандарти технології Ethernet.
Фізичний рівень технології Fast Ethernet
Всі відмінності технології Fast Ethernet від Ethernet зосереджені на фізичному рівні. Рівні MAC і LLC у Fast Ethernet залишилися абсолютно тими ж, і їх описують колишні глави стандартів 802.3 і 802.2. Тому, розглядаючи технологію Fast Ethernet, тут описуються тільки кілька варіантів її фізичного рівня.
Відмінності технології Fast Ethernet від Ethernet
Складніша структура фізичного рівня технології Fast Ethernet викликана тим, що в ній використовуються три варіанти кабельних систем:
волоконно-оптичний багатомодовий кабель, використовуються два волокна;
кручена пари категорії 5, використовуються дві пари;
кручена пари категорії 3, використовуються чотири пари.
Офіційний стандарт 802.3u встановив три різних специфікації для фізичного рівня Fast Ethernet і дав їм такі назви:
l00Base-TX для двопарного кабелю на неекранованій кручений парі UTP категорії 5 чи екранованій кручений парі STP Type 1;
100Base-T4 для кабелю з чотирьох пар на неекранованій кручений парі UTP категорії 3, 4 чи 5;
l00Base-FX для багатомодового оптоволоконого кабелю, використовуються два волокна.
Фізичний рівень включає три елементи:
рівень узгодження (reconciliation sublayer);
незалежний від середовища інтерфейс (Media Independent Interface, МП);
пристрій фізичного рівня (Physical layer device, PHY).
Пристрій фізичного рівня (PHY) складається, у свою чергу, з декількох підрівнів:
підрівня логічного кодування даних, що перетворює поступаючі від рівня MAC байти в символи коду 4В/5В чи 8В/6Т (обидва коди використовуються в технології Fast Ethernet);
підрівня фізичного приєднання і підрівня залежності від фізичного середовища (PMD), що забезпечують формування сигналів відповідно до методу фізичного кодування, наприклад NRZI чи MLT-3;
підрівня автопереговорів, що дозволяє двом взаємодіючим портам автоматично вибрати найефективніший режим роботи, наприклад, напівдуплексний чи повнодуплексний (цей підрівень є факультативним).
48. Технологія Gigabit Еthernet (історія виникнення, проблеми, засоби забезпечення діаметру мережі в 200 м на роздільному середовищі, специфікації фізичного середовища стандарту 802.3z, особливості застосування витої пари категорії 5).
Gigabit Ethernet (GbE) — термін, що описує набір технологій для передачі пакетів Ethernet зі швидкістю 1 Гбіт/с. Він визначений в документі IEEE 802.3-2005.
В результаті дослідження зроблених в корпорації Xerox на початку 1970-х років, Ethernet став найбільш широко використовуваним на фізичному і канальному рівні протокол сьогодні. В Fast Ethernet швидкість збільшилася з 10 до 100 мегабіт в секунду (Мбіт/с). Gigabit Ethernet була наступним кроком, збільшуючи швидкість до 1000 Мбіт/с. Первинний стандарт на Gigabit Ethernet є стандартизованою в IEEE в червні 1998 року, як IEEE 802.3z. 802.3z зазвичай називаються 1000Base-X, де X-посилання на -CX,-SX,-LX або (нестандартних)-ZX.
IEEE 802.3ab, ратифікований у 1999 році, визначає Gigabit Ethernet передачі неекранованної витої пари (UTP) категорії 5, 5e або 6 кабелів і став відомий як 1000Base-T. При ратифікації 802.3ab, Gigabit Ethernet стала настільною технікою, для організації якої можуть використовувати існуючий мідній кабельної інфраструктури.
Спочатку, Gigabit Ethernet була використана для розгортання магістральних мереж зв'язку високої пропускної здатності. У 2000 році в Apple Power Mac G4 і PowerBook G4 були першими в масовому виробництві персональних комп'ютерів з 1000Base-T з'єднанням. І швидко стали використовувати в інших комп'ютерах.
З того часу, швидше 10 Gigabit Ethernet стандарти стали доступні, IEEE ратифікував волокна на основі стандарту в 2002 році, і вита пара стандарту в 2006 році. За станом на квітень 2009 року, Gigabit НІС (1000Base-T) включені у багатьох споживачів рівень комп'ютерних систем, однак у більшості систем не можуть використовувати Ethernet-мережі в повній швидкості через інші проблеми, такі, як затримка, зчитування і запис з диску, або повільніші посилання в загальній мережі.
Існують чотири різних фізичних шари стандартів для Gigabit Ethernet, використовуючи оптоволокні (1000Base-X) кабель, вита пара (1000Base-T), або збалансований мідний кабель (1000Base-CX).
В IEEE 802.3z стандарт включає 1000Base-SX для передачі багатомодові волокна, 1000Base-LX для передачі одномодові волокна, і майже застарілих 1000Base-CX для передачі збалансованим мідним кабелем. Ці стандарти використовують 8b/10b кодування, який розширює канал на 25%, з 1000 Мбіт / с до 1250 Мбіт / с для забезпечення DC збалансований сигнал. Символи надіслано з допомогою NRZ.
IEEE 802.3ab, який визначає широко використовуються 1000Base-T тип інтерфейсу, що використовує іншу схему кодування, з тим щоб тримати швидкість як можна нижчому рівні, що дозволило передачі по витій парі.
Ethernet перша миля пізніше додано 1000BASE-LX10 і -BX10.
Назва |
|
Відстань |
1000BASE-CX |
Збалансований мідний кабель |
25 метрів |
1000BASE-SX |
багатомодове волокно |
550 метрів |
1000BASE-LX |
Одномодове волокно |
5 км |
1000BASE-SX |
Багатомодове волокно використовується 850 nm довжина хвилі |
550 метрів |
1000BASE-LH |
Одномодове або Багатомодове волокно використовується 1310 nm довжина хвилі |
10 км |
1000BASE-ZX |
Одномодове волокно на 1550 nm довжина хвилі |
~ 70 км |
1000BASE-LX10 |
Одномодове волокно використовується 1310 nm довжина хвилі |
10 км |
1000BASE-BX10 |
Одномодове волокно, по single-strand fiber: 1490 nm прямий канал 1310 nm зворотний канал |
10 км |
1000BASE-T |
Вита пара (CAT-5, CAT-5e, CAT-6, or CAT-7) |
100 метрів |
1000BASE-TX |
Вита пара (CAT-6, CAT-7) |
100 метрів |
49. Технологія Token Ring (доступ з передачею токена, фізичний рівень технології, технологія FDDI, основні характеристики технології).
Token ring - технологія локальної обчислювальної мережі (LAN) кільця з «маркерним доступом» - протокол локальної мережі, який знаходиться на канальному рівні (DLL)моделі OSI. Він використовує спеціальний трибайтовий фрейм, названий маркером, який переміщається навколо кільця. Володіння маркером надає право власникові передавати інформацію на носії. Кадри кільцевої мережі з маркерним доступом переміщуються в циклі.
Опис
Станції на локальній обчислювальній мережі (LAN) Token ring логічно організовані в кільцевій топології з даними, переданими послідовно від однієї кільцевої станції до іншої з керуючим маркером, циркулюючим навколо кільцевого доступу управління. Цей механізм передачі маркера спільно використаний ARCNET, маркерною шиною, і FDDI, і має теоретичні переваги перед стохастичним CSMA / CD Ethernet.