- •4.Основні технології локальних мереж
- •4.1.Мережі типу Ethernet.
- •4.1.1.Загальні відомості.
- •4.1.1.1.Рівень 1 osi. Інтерфейс і phy.
- •4.1.1.2.Рівень 2 osi.
- •4.1.2.Елементи системи Ethernet.
- •4.1.3.Адреси і рамки Ethernet.
- •4.1.3.1.Адресація.
- •4.1.3.2.Структури рамок Ethernet.
- •4.1.4.Протокол csma/cd.
- •4.1.4.1.Загальні відомості.
- •4.1.4.2.Доступ до середовища та колізії.
- •4.1.4.3.Час обігу петлі.
- •4.1.4.4.Розв'язання колізій.
- •4.1.4.5.Продуктивність мережі з протоколом csma/cd.
- •4.1.4.6.Процедура передавання і приймання даних в протоколі csma/cd.
- •4.2.Компоненти обладнання мереж Ethernet.
- •4.2.1.Мережеві адаптери.
- •4.2.1.1.Означення та основні функції.
- •4.2.1.2.Функціонування мережевої карти.
- •4.2.1.3.Мережеві карти Ethernet.
- •4.2.1.4.Ресурси, які використовуються мережевими картами.
- •4.2.1.5.Як діють мережеві карти.
- •4.2.1.6.Встановлення мережевої карти.
- •4.2.2.Пристрої доступу до середовища.
- •4.2.3.Повторювачі і габи Ethernet.
- •4.2.3.1.Повторювачі Ethernet.
- •4.2.3.2.Габи Ethernet.
- •4.3.Мережі типу Ethernet із швидкістю 10Мб/с.
- •4.3.1.Середовища для 10 Мб/с Ethernet.
- •4.3.2.Мережа 10Base5.
- •4.3.2.1.10Base-5 (Thick Ethernet): основні властивості.
- •4.3.2.2. Рис. 4.14. Максимальна топологія мереж 10Base-5, 10Base-2. Компоненти мережі 10Base5.
- •4.3.2.3.Правила конфігурування мережі 10Base-5.
- •4.3.3.Мережа 10Base2.
- •4.3.3.1.10Base-2 (Thin Ethernet): основні властивості.
- •4.3.3.2.Компоненти мережі 10Base-2.
- •4.3.3.3.Правила конфігурування мережі 10Base-2.
- •4.3.3.4.Встановлення та пошук несправностей в мережі 10Base-2.
- •4.3.4.Мережа 10Base-т.
- •4.3.4.1.10Base-t: основні властивості.
- •4.3.4.2.Компоненти мережі 10Base-т.
- •4.3.4.3.Правила конфігурування мережі 10Base-т.
- •4.3.5.Мережа 10Base-f.
- •4.3.5.1.10Base-f: основні властивості.
- •4.3.5.2.Компоненти мережі 10Base-f.
- •4.3.5.3.Правила конфігурування мереж 10Base-fl та foirl.
- •4.4.Правила конфігурування багатосегментних мереж Ethernet із швидкістю 10 Мб/с.
- •4.4.1.1.Сфера застосування правил конфігурування.
- •4.4.1.2.Модель 1.
- •4.4.1.3.Модель 2.
- •4.4.1.4.Обчислення часу обігу петлі.
- •4.4.1.5.Обчислення звуження часової щілини між рамками.
- •4.4.1.6.Простий приклад конфігурування для Моделі 2.
- •4.4.1.7.Складніший приклад конфігурування для Моделі 2.
- •4.5.Мережі типу Ethernet із швидкістю 100 Мб/с.
- •4.5.1.Середовища для 100 Мб/с Ethernet.
- •4.5.2.Мережа 100Base-tx.
- •4.5.2.1.100Base-tx: основні властивості.
- •4.5.2.2. Рис. 4.34. Мережі 100Base-tx, 100Base-fx, 100Base-t4. Компоненти мережі 100Base-tx.
- •4.5.2.3.Правила конфігурування для 100Base-tx.
- •4.5.3.Мережа 100Base-fx.
- •4.5.3.1.100Base-tx: основні властивості.
- •4.5.3.2.Компоненти мережі 100Base-fx.
- •4.5.3.3. Рис. 4.38. Під’єднання комп’ютера до мережі 100Base-fx. Правила конфігурування для 100Base-fx.
- •4.5.4.Мережа 100Base-t4.
- •4.5.4.1.100Base-t4: основні властивості.
- •4.5.4.2.Компоненти мережі 100Base-t4.
- •4.5.4.3.Правила конфігурування для 100Base-t4.
- •4.5.5.Автоузгодження.
- •4.5.5.1.Правила автоузгодження.
- •4.5.5.2.Приклади автоузгодження.
- •4.5.6.Правила конфігурування багатосегментних мереж Ethernet із швидкістю 100 Мб/с.
- •4.5.6.1.Модель 1.
- •4.5.6.2.Модель 2.
- •4.5.6.3.Мережева документація.
- •4.6.Мережі Ethernet із швидкістю 1 Гб/с.
- •4.6.1.Особливості гігабітного Ethetnet.
- •4.6.1.1.Порівняння можливостей версій Ethernet з різними швидкостями.
- •4.6.1.2.Стандарти гігабітного Ethetnet.
- •4.6.1.3.Компоненти Ethernet 1000 Мб/с.
- •4.6.2.Шляхи міграції гігабітного Ethetnet.
- •4.6.2.1. А) б) Рис. 4.43. Модифікація сполучення комутатор-комутатор. Сполучення комутатор-комутатор.
- •4.6.2.2.Сполучення комутатор-сервер.
- •4.6.2.3. А) б) Рис. 4.45. Модернізація комутованої магістралі Fast Ethernet. Модернізація комутованої магістралі Fast Ethernet.
- •4.6.2.4.Модернізація спільної магістралі fddi.
- •4.6.2.5. А) б) Рис. 4. 46. Модернізація спільної магістралі fddi. Модернізація під'єднання до високопродуктивних робочих станцій.
4.3.4.3.Правила конфігурування мережі 10Base-т.
Сегмент мережі 10Base-T означений в специфікаціях Ethernet як сполучний сегмент (Link Segment), тобто як середовище, що сполучає два і тільки два MDI (схема “точка-точка”). Іншими словами, сполучний сегмент, який повністю відповідає специфікаціям IEEE 802.3, має тільки два пристрої, під’єднані до нього, по одному на кожному кінці.
Найменша мережа, побудована із сполучним сегментом, складається з двох комп’ютерів. Більш типовим є застосування багатопортових габів-повторювачів для забезпечення сполучення між більшою кількістю сполучних сегментів, тобто всі комп’ютери комунікуються через габ.
Фізична топологія мережі 10Base-T. Фізичною топологією, яка підтримує сполучні сегменти з кабелем типу “скручена пара”, є зіркою з габом у центрі і сполучними сегментами від габа до комп’ютерів як променями від зірки (рис.4.25).
Рис. 4.25. Фізична топологія сегменту мереж 10Base-T, 10Base-F.
Примітки до конфігурування 10Base-T. При конфігуруванні мережі 10Base-T слід взяти до уваги наступне:
Кабелі UTP мають діаметр провідників між 0.404 мм та 0.643 мм.
Поширеною помилкою для 10Base-T є використання плоских кабелів, які вживаються в телефонії, замість кабелів UTP. Кабелі з нескрученими провідниками мають занадто великі перехресні зв'язки, що викликає реєстрацію фальшивих (фантомних) колізій.
Не можна пристосувати 10Base-2 до 10Base-T через застосування симетризатора; для цього портібен повторювач або конвертор середовищ.
Найменшою можливою мережею є з'днання двох станцій через відрізок схрещеного кабеля.
Нерозумно застосовувати невикористані провідники (4, 5, 7, 8) для інших цілей передавання даних, таких як телефон тощо. Телефонні сигнали можуть викликати помилки в сполученнях LAN або псування габів.
4.3.5.Мережа 10Base-f.
4.3.5.1.10Base-f: основні властивості.
Основні властивості мережі 10Base-F визначені стандартом IEEE 802.3j і наведені в таблиці.
Загальний огляд 10Base-F |
|
Специфіфкація IEEE |
802.3j |
Максимальна швидкість |
10 Мб/с |
Кабелі |
50, 62.5 або 100 мкм (найпоширеніший 62.5 мкм) |
З'єднувачі |
подвійний ST або подвійний SMA |
Максимальна довжина сегменту |
до 2 км, залежно від бюджету потужності сполучення |
Максимальна кількість під'єднань у сегменті |
2 |
Максимальна кількість станцій у мережі |
1024 |
Максимальна кількість повторювачів |
4 |
Топологія |
Зірка |
Максимальна топологія мережі 10Base-F аналогічна до топології 10Base-T (рис. 4.21). Між буль-якою парою пристроїв у повністю 10Base-F-мережі (одна область колізій) можна мати не більше від чотирьох повторювачів. Це означає, що 5 оптоволоконних сегментів точка-точка сполучені чотирма повторювачами. Заселеність чи незаселеність сегменту тут не береться до уваги. Це стає важливим тільки тоді, коли починають змішувати 10Base-2, 10Base-5 і 10Base-F. Повторювачі можуть бути дво- або багатопортовими.
4.3.5.2.Компоненти мережі 10Base-f.
Штир
Гніздо
Вид збоку
ST
SC
SMA905
SMA906
Рис. 4.26. Оптичні з'єднувачі, рекомендовані
для 10Base-F.
10Base-F використовує два волокна багатомодового оптичного кабеля; діаметр волокон становить 62.5 мкм. 10Base-F має зіркову топологію, а не шину, як 10Base-5 або 10Base-2. пристрої можуть мати оптичний порт або порт AUI. Оптичний порт має два з'єднувачі, один для передавання, а другий - для приймання. Найчастіше застосовуються з'єднувачі ST, SC або SMA905/906 (рис. 4.26). Пристрої з портами AUI можуть бути сполучені з оптоволоконною мережею через оптоволоконні трансівери.
На рис.4.27 показаний комп’ютер, під’єднаний до повторювача через сполучний сегмент 10Base-FL (літера L походить від Link). Комп’ютер оснащений мережевою картою із з’єднувачем AUI, що дозволяє під’єднати зовнішній оптоволоконний MAU (FOMAU - Fiber Optic MAU), вживаючи стандартний кабель AUI. FOMAU сполучений з повторювачем двома нитками оптоволоконного кабеля. Інший порт повторювача під’єднаний до оптоволоконного кабеля, який можна з’єднати з іншим повторювачем, розташованим далі.
Рис. 4.27. Схема під’єднання комп’ютера
до сегменту мережі 10Base-FL із використанням
зовнішнього MAU.
Стандарти для оптоволоконних сполучних сегментів. Оптоволоконне середовище дуже поширене в сполучних сегментах. Існують два види оптоволоконних сполучних сегментів:
сегмент FOIRL (Fiber Optic Inter-Repeater Link - оптоволоконний сполучний сегмент між повторювачами);
сполучний сегмент 10Base-FL.
Специфікація FOIRL для стандарту Ethernet відноситься до початку 80-х років і рекомендує сполучний сегмент довжиною до 1000 м для використання тільки між двома повторювачами. Однак із розвитком технології було осягнено ефективну в коштах можливість безпосереднього сполучення через оптоволоконний кабель не тільки повторювачів, але і комп’ютерів з повторювачами. У результаті була опрацьована система стандартів, названа 10Base-F, специфікації якої включають три типи сегментів:
10Base-FL. Стандарт 10Base-FL заміняє старий стандарт FOIRL, однак передбачає взаємодію з чинним устаткуванням, базованим на FOIRL. 10Base-FL використовує оптоволоконний сполучний сегмент довжиною до 2000 м за умови використання в сегменті лише обладнання 10Base-FL. Якщо ж обладнання 10Base-FL застосовується сумісно з обладнанням FOIRL, то максимальна довжина сегменту обмежена до 1000 м. Сегмент 10Base-FL може бути розташований між двома повторювачами, між двома комп’ютерами або між комп’ютером і портом повторювача.
10Base-FB. Специфікація 10Base-FB описує сегмент магістралі з синхронною сигналізацією, що дозволяє перевищити обмеження на кількість повторювачів, які можуть бути використані в даній мережі Ethernet із швидкістю до 10 Мб/с. Сполучний сегмент 10Base-FB звичайно використовується для сполучення спеціального габа-повторювача із синхронною сигналізацією із магістральною кабельною системою, яка може перекрити велику відстань. Індивідуальне сполучення 10Base-FB може мати довжину до 2000 м. Ця система має обмежений ринок і наявна у невеликої кількості виробників.
10Base-FP. Пасивна оптоволоконна система (Fiber Passive system) має систему специфікацій для оптоволоконних змішаних сегментів, які сполучають багато комп’ютерів з використанням оптоволоконного середовища без повторювачів. Сегменти 10Base-FP можуть мати довжину до 500 м. Окремий пасивний оптоволоконний розгалужувач об’єднує до 33 комп’ютерів. Ця система не є широковживаною і обладнання малодоступне.
Надалі будуть розглядатися питання, переважно пов’язані лише із стандартом 10Base-FL.
Типовий волоконнооптичний кабель, вживаний для сегменту 10Base-FL - це багатомодовий кабель з оптичним волокном товщиною 62.5 мкм та оболонкою 125 мкм. Кожен сполучний сегмент потребує двох оптичних волокон, одне з яких застосовується для передавання даних, а друге - для приймання. Оптичні з’єднувачі, вживані для сегментів 10Base-FL, відомі як ST-з’єднувачі. Довжина світлової хвилі становить 850 нм, а оптичні втрати в сегменті не повинні перевищувати 12.5 дБ. Загальні оптичні втрати складаються із втрат в кабелі та втрат у кожному з оптичних з’єднувачів. Втрати в оптичному кабелі з градієнтним профілем звичайно становлять від 4 дБ до 5 дБ на 1000 м. Втрати у з’єднувачах можуть лежати в межах від 0.5 дБ до 2 дБ на одну точку з’єднання.
Старий стандарт FOIRL використовував такі самі тип кабеля, з’єднувачі та мав аналогічний бюджет втрат. Основна різниця між FOIRL і 10Base-FL полягає в тому, що сегмент 10Base-FL може мати довжину до 2000 м, якщо у сегменті застосоване тільки обладнання 10Base-FL.
Тест цілісності сполучення 10Base-FL. Відповідно до специфікацій Ethernet MAU 10Base-FL наглядають за рівнем світлового потоку в сполучному сегменті. MAU звичайно оснащені світловою індикацією тесту цілісності сполучення. Якщо ці індикатори світяться на обидвох кінцях сегменту, то це означає, що сегмент сполучений правильно і що оптичні втрати містяться в прийнятних межах. Якщо світловий потік в кабелі впав нижче необхідного для надійного передавання даних, то MAU реєструє цю обставину і припиняє передавання даних через сегмент.