- •Оглавление
- •Введение
- •1. Типы компьютерных сетей
- •1.1. Назначение компьютерной сети
- •1.2. Основные типы сетей
- •1.2.1. Одноранговые сети
- •1.2.2. Сети на основе сервера
- •1.2.3. Преимущества сетей на базе сервера
- •1.3. Компоновка сети
- •1.4. Базовые топологии
- •1.4.1. Топология «шина»
- •1.4.2. Топология «звезда»
- •1.4.3. Топология «кольцо»
- •1.5. Концентраторы
- •1.6. Комбинированные топологии
- •1.7. Выбор топологии
- •Особенности различных топологий сетей
- •2. Сетевые кабели
- •2.1. Коаксиальный кабель
- •2.1.1. Тонкий коаксиальный кабель
- •Типы коаксиальных кабелей
- •2.1.2. Толстый коаксиальный кабель
- •2.1.3. Компоненты кабельной системы на базе коаксиального кабеля
- •2.2. Витая пара
- •2.2.1. Неэкранированная витая пара
- •2.2.2. Экранированная витая пара
- •2.2.3. Компоненты кабельной системы на базе витой пары
- •2.3. Оптоволоконный кабель
- •2.4. Передача сигналов
- •2.5. Сравнение кабелей
- •2.6. Беспроводные сети
- •2.6.1. Локальные беспроводные сети
- •2.6.2. Расширенные беспроводные сети
- •2.6.3. Мобильные сети
- •3. Сетевые адаптеры
- •3.1. Назначение сетевого адаптера
- •3.2. Параметры конфигурации сетевого адаптера
- •Прерывания, используемые в компьютере
- •Адреса портов компьютера
- •4. Сетевые модели osi и ieee project 802
- •4.1. Модель osi
- •4.1.1. Взаимодействие уровней модели osi
- •4.2. Стандарт ieee Project 802
- •4.3. Драйверы
- •4.4. Сетевые протоколы
- •4.5. Протокольный стек tcp/ip
- •Формат заголовка ip-дейтаграммы
- •4.5.1. Адресация в ip
- •Адресация ip-сетей по классам
- •4.5.2. Маршрутизация
- •4.5.3. Иерархическая система имен dns
- •4.5.4. Протоколы стека tcp/ip
- •5. Сетевая архитектура ethernet
- •5.1. Метод доступа csma/cd
- •5.2. Стандарты ieee на 10 Мбит/с
- •5.3. Стандарты ieee на 100 Мбит/с
- •Спецификация архитектуры Ethernet
- •5.4. Стандарты Gigabit Ethernet 1000 Мбит/с
- •5.5. Расчет допустимых размеров сети
- •Задержка двойного оборота оборудования и среды передачи Ethernet и Fast Ethernet
- •Диаметр домена коллизий Fast Ethernet
- •6. Аппаратура для создания больших сетей
- •6.1. Общие положения
- •Повторители;
- •Маршрутизаторы;
- •6.2. Повторители
- •6.3. Мосты и коммутаторы
- •6.3.1. Дополнительные возможности коммутаторов
- •6.3.2. Избыточные связи и алгоритм Spanning Tree
- •6.4. Различия между мостами и повторителями
- •6.5. Маршрутизаторы
- •6.6. Различия между мостами и маршрутизаторами
- •6.7. Шлюзы
- •Литература
5.4. Стандарты Gigabit Ethernet 1000 Мбит/с
Технология Gigabit Ethernet со скоростью передачи данных 1000 Мбит/с разработана для ускорения передачи данных при использовании популярнейшей технологии (Ethernet) [3]–[7]. Однако повышение скорости на порядок при сохранений всех пропорций предыдущих технологий привело бы к сужению диаметра домена коллизий до неприемлемого размера (0,26 мкс задержки, что соответствует примерно 50 м кабеля, кроме того, задержку может вносить и повторитель). По этой причине минимально допустимый размер кадра, определяющий максимально допустимую задержку передачи, был увеличен до 512 байт (4096 bt). С учетом задержек в повторителе и адаптерах диаметр домена коллизий может достигать 200 м, то есть вписываться в стандартную концепцию построения сети. Ограничения, порожденные методом CSMA/CD, актуальны только для полудуплексного режима работы портов. Для Gigabit Ethernet более характерен полнодуплексный режим, при котором допустимая длина линии связи ограничивается затуханием сигнала и частотными свойствами линии.
Дополнительно предусматривается возможность пакетной передачи кадров (frame bursting). Узел, получивший доступ к среде, после передачи одного кадра вместо паузы посылает специальную последовательность, после которой идет следующий кадр. Кадры пакета могут адресоваться разным получателям. Смысл пакетной передачи заключается в сокращении накладных расходов на получение доступа к среде — между кадрами пакета среда для остальных узлов выглядит занятой.
Gigabit Ethernet описывается двумя стандартами – IEEE 802.3z (1000BaseSX, 1000BaseLX и 1000BaseCX), принятым в 1998 году, и IEEE 802.3ab (1000BaseT), принятым осенью 1999 года.
Стандарт 802.3z основывается на наработках технологии Fiber Channel. Здесь используется избыточное кодирование 8В/10В, а схемы физического уровня «разогнаны» со скорости 800 Мбит/с до 1 Гбит/с (тактовая частота – 1,25 ГГц). Стандарт предлагает следующие версии.
1000BaseSX (Short wavelength) – оптический интерфейс с коротковолновыми (850 нм) лазерными передатчиками для связи по многомодовому волокну на небольшие расстояния. Для кабеля с невысокой полосой пропускания допустимая длина соединения оказывается меньше, чем ограничение на длину магистрального кабеля (500 м), установленное стандартами СКС.
1000BaseLX (Long wavelength) – интерфейс с длинноволновыми (1310 нм) лазерными передатчиками для связи по одномодовому и многомодовому волокну на большие расстояния.
1000BaseLH – интерфейс с лазерными передатчиками 1310 нм для связи по одномодовому и многомодовому волокну на сверхбольшие расстояния, пока в стандарт IEEE не входит.
1000BaseCX – электрический интерфейс для связи на короткие дистанции (25 м), предназначенный для коммутации оборудования в пределах аппаратной комнаты или телекоммуникационного помещения. Использует двухосевой (twinaxial) кабель или скрученные четверки проводов (quad cable) с частотными характеристиками, превосходящими STP типов 1 и 2. В качестве конвекторов пока предлагается DB-9 (используемый для STP в Token Ring), разрабатывается новый тип коннектора HSSDC (High-Speed Serial Data Connector).
1000BaseT – электрический интерфейс на витой паре (4 пары проводов) категории 5е (и даже 5) при ограничении на длину линии в 100 м. Физическое кодирование – 5-уровневое (РАМ-5). Сигнал передается одновременно по четырем парам проводов, причем для полного дуплекса передача ведется по каждой паре сразу в обоих направлениях. Оконечные цепи выделяют из смеси сигнал противоположного передатчика. Решение этой задачи на сверхвысоких частотах стало возможным благодаря применению современных сигнальных процессоров. Для удовлетворения требованиям к среде передачи рекомендуется применение в кабельной системе компонентов категории 5е (розетки, шнуры, 4-парные кабели стационарной проводки). Количество соединений в канале должно быть минимальным. В телекоммуникационных помещениях рекомендуется схема непосредственного подключения (interconnection) без кросс-панели. В горизонтальной кабельной системе исключается соединение двух кусков кабелей в одной линии в точке перехода (ТР) или консолидации (СР).