27. Технология Fast Ethernet и ее физические уровни. Отличие от классической Ethernet.

Технология Fast Ethernet (100 Мбит/с) - это эволюционное развитие классической технологии Ethernet. Особенности построения и требования к Fast Ethernet описаны в стандарте IEEE 802.3u, который является дополнением к существующему стандарту 802.3. Уровни MAC и LLC технологии Fast Ethernet, т. е структура кадров и доступ к среде передачи, остались неизменными, все отличия касаются только физического уровня технологии Fast Ethernet.

Характеристика сети Fast Ethernet

Увеличение скорости передачи данных до 10 Мбит/с привело к сокращению размаха сети в 10 раз - до 200м. Однако при использовании коммутаторов протокол Fast Ethernet может работать в дуплексном режиме, что не ограничивает общий размах сети, а лишь длину сегментов, соединяющих соседние устройства.

Величина битового интервала для скорости 100 Мбит/с - 0,01 мкс

Межкадровый интервал - 0,96 мкс

Все временные параметры алгоритма доступа (интервал отсрочки, время передачи кадра минимальной длины и т.п.), где базой отсчета является битовый интервал, остались прежними.

Для обозначения свободного состояния среды введен служебный символ Idle, который постоянно циркулирует между передатчиком и приемником, поддерживая их синхронизм и в периодах между передачами информации, а, также позволяя контролировать работоспособность линии. Структура кадра показана на рисунке 1.

ЦК - циклический код

Рис.1 Структура кадра

Физический уровень Fast Ethernet включает три элемента:

- уровень согласования (reconciliation sublayer); - независимый от физической среды интерфейс - MII (Media Independent Interface); - устройство физического уровня - PHY (Physical layer device).

Для совместимости технологии Fast Ethernet с технологией 10 Мбит Ethernet на физическом уровне предусмотрен уровень согласования между уровнем MAC и интерфейсом MII (рис.2).

Рис.2

Уровень согласования позволяет организовать работу уровня MAC, рассчитанного на интерфейс AUI (Attachment Unit Interface) с физическим уровнем через интерфейс MII. Интерфейс МП поддерживает независимый от физической среды способ обмена данными между подуровнем MAC и подуровнем PHY.

Сравнение технологий Fast Ethernet и Ethernet

Устройство физического уровня PHY технологии Fast Ethernet состоит из нескольких подуровней:

- подуровень логического кодирование данных PC (Phisical Coding), который формирует байты 4В/5В или 8В/6Т, - подуровней физического присоединения PMA (Phisical Medium Attachment) и подуровня зависимости от физической среды PMD (Phisical Medium Dependent), которые обеспечивают формирование сигнала в соответствии с методом физического кодирования (NRZI или MLT-3), - подуровень автопереговоров.

Интерфейс AUI располагается между уровнем MAC и подуровнем физического присоединения к среде, а интерфейс МП располагается между подуровнем MAC и подуровнем кодирования сигнала PC.

Разъем МП в отличие от разъема AUI имеет 40 контактов, максимальная длина кабеля МП составляет один метр. Сигналы, передаваемые по интерфейсу МП, имеют амплитуду 5 В.

Графическое сравнение технологий Fast Ethernet и Ethernet представлено на рисунке 3.

Рис.3 Сравнение спецификаций Fast Ethernet и Ethernet