19. Характеристика сетевой технологии Ethernet

Сетевая технология Ethernet была разработана корпорацией Xerox в нача­ле 70 - х годов ХХ века. В начале 80 - х годов в результате совместной дора­ботки компаниями Digital Equipment Corporation, Intel Corporation и Xerox Cor­poration была предложена технология Ethernet DIX, в дальнейшем принятая за основу международного стандарта локальных сетей IEEE 802.3. На сегодняш­ний день технология Ethernet / IEEE 802.3 являются наиболее распространен­ной. На ее основе построены более 80% существующих в мире локальных се­тей.

Первоначально сети Ethernet / IEEE 802.3 строились на основе шинной топологии, а в качестве передающей среды использовался коаксиальный кабель. В настоящее время в сетях Ethernet / IEEE 802.3 коаксиальный ка­бель практически полностью вытеснен витой парой проводов и волоконно­оптическим кабелем, а шинная топология - звездообразной, но с сохранением логической шины. Появились новые поколения и модификации сетей с улучшенными характеристиками такие, как Fast Ethernet и Gigabit Ethernet.

Обозначение модификаций включает в себя три элемента:

• первый элемент - числовое значение (10, 100, 1000), обозначающее скорость передачи информации по сети в Мбит/с;

• второй элемент - «Base» обозначает, что передача сигналов осуществляется в основной полосе частот без высокочастотной модуляции;

• третий элемент - числовые и буквенные символы, обозначающие допусти­мую длину кабеля сетевого сегмента или тип передающей среды.

Перед началом передачи информации сетевой адаптер абонентской сис­темы «прослушивает» сеть, чтобы определить ее занятость. Если среда переда­чи в данный момент кем-то используется, адаптер абонентской системы задер­живает передачу данных. Если же - нет, то начинает передачу. После окончания передачи все АС обязаны выдержать технологическую паузу в 9,6 мкс для при­ведения своих сетевых адаптеров в исходное состояние и для предотвращения захвата передающей среды одной АС.

Конфликт (коллизия) происходит когда две или более АС, прослушав се­тевой трафик и обнаружив «тишину», начинают передачу данных одновремен­но. В случае обнаружения конфликта все передачи прерываются, и АС должны повторить передачу данных спустя некоторое случайное время. Специальный алгоритм «задержки» определяет для каждой конфликтующей АС время по­вторной передачи.

Сети Ethernet/IEEE 802.3 относятся к широковещательным. В таких сетях сетевые адаптеры абонентских систем принимают все передаваемые по сети информационные кадры и анализируют их адресную часть. Если АС распознает собственный адрес, то обработка кадра продолжается в ней в соответствии с протоколами верхних уровней.

Основной недостаток сетей Ethernet/IEEE 802.3 обусловлен жесткой зави­симостью их пропускной способности от числа конфликтов в сети. Это делает невозможным работу сетей Ethernet/IEEE 802.3 в реальном масштабе времени. Увеличение в сети числа одновременно передающих АС приводит к увеличе­нию количества конфликтов и к значительному снижению пропускной способ­ности сети. Частично этот недостаток может быть устранен применением ком­мутаторов вместо концентраторов. При этом трафик между портами, подклю­ченными к передающему и принимающему сетевым адаптерам, изолируется от других портов и адаптеров.

Достоинством различных вариантов сетей Ethernet/IEEE 802.3 является относительная простота их структуры и небольшие экономические затраты на построение и эксплуатацию сети.