Расчет технологии Fast Ethernet.
Разрабатывается с 90х годов. При разработке Ethernet было два лагеря И отсюда 2 новые технологии Fast Ethernet одна группа. И вторая 100 vg ANILAN. Обе технологии отличаются степенью приемлемости с классическим Ethernet. Fast Ethernet сохранил метод доступа SCMA CD и тем самым обеспечил преемственность и согласование сетей 10мб\сек и 100мб\мек. А альянс 100 vg ANILAN. Предложили доступ по приоритетному доступу DE MAND. И поскольку он отличался совершенно от Ethernet и был разработан стандарт IEEE 802.12. Это для 100 vg ANILAN. А Ethernet по стандарту IEEE 802.3 в 95 году приняли Fast Ethernet. И стал называться IEEE.U.
Физический уровень технологий Fast Ethernet.
Подуровень зависимости сети и под уровень как на физическом уровне. Физического присоединяя. Авто переговоры у скорости передачи.
Кадр для Fast Ethernet по стандарту/ Кадр начинается с преамбулы IDLE. GK первый байт преамбулы IDLE. Дальше идет преамбула.
SFD и CRC – проверка циклическим кодом передающих кадров.
DA – адрес назначения
SA адрес источника.
L- длинна поля данных в кадре.
Данные - сам кадр.
Правило построение сегментов в Fast Ethernet при использование повторителей.
Эти правила корректного построения сегментов включают в себя следующие:
1. Ограничения на максимальную длину сегментов.
2. DTE – то есть физический уровень передатчика с физическим уровнем приемника.
3. Ограничение на минимальные длинны сегментов с портом повторителя
4. Ограничение на максимальную длину сегмента
5. Ограничения на минимальные диаметры сети
В качестве DTE дата терминал Equipment может выступать любой источник данных – любой источник данных
Сетевой адаптер порт моста , порт маршрутизатора, модуль управления сетью и т.д. Порт повторителя не является DTE так как он на своем выходе только повторяет кадр ,а не вырабатывает его. А DTE источник кадра (мост, коммутатор, маршрутизатор или сетевой адаптер.)
Длинны сегментов по стандарту 802.3U. По стандарту 100 Base TX. Относится к витой паре категории 5Е 100метров. Для стандарта 100 Base FX – многомодовое оптоволокно. 412м полудуплексный режим. И 2км в полнодуплексном режиме.
Построение Fast Ethernet с помощью повторителей класса 1. Если в Ethernet 4 хаба то в Fast Ethernet 2 хаба.
PDV Fast Ethernet будет = 512 бт
Gigabyte Ethernet.
IEEE 802.3z - Gigabyte Ethernet.
Это сеть в которой находятся мощные серверы и магистрали нижних уровней сети работают на скорости 100 Мб/сек. Магистральный Gigabyte Ethernet объединяет уровни обеспечивая высокоскоростную производительность. Gigabyte Ethernet на уровне протокола не будет поддерживать: качество обслуживания, избыточные связи, тестирование работоспособности узлов и оборудования, за исключением тестирования связи порт-порт.
В Gigabyte Ethernet сохраняется форма кадров Ethernet, поддерживает все кабели, особенно витую пару, волоконно-оптический и каоксиал. Сохраняется метод доступа CSMA/CD. Поддерживается полудуплексный и дуплексный режим. Однако пришлость изменить физический уровень и подуровень МАС. Максимальный диаметр сети стал 200 метров. Минимальный размер кадра увеличили с 64 байт до 512 байт. Стало разрешаться передавать несколько кадров подряд не освобождая среду. Предел передаваемых кадров стал 8192 байта. Этот предел стал называется BURSTLENGTH. Если станция начала передавать кадр и предел в середине этого кадра достиг, то разрешается закончить передачу кадра. Остальные параметры Ethernet остались теми же самыми.
Стал использоваться Твинаксиальный кабель. Волновое сопротивление 150 Ом. Твинаксиальный кабель - это каоксиальный кабель, и каждый кабель ещё в экране. Может работать в полудуплексном и в полнодуплексном редиме.
Рисунок 3.2. Двунаправленная передача по четырем парам UTP категории 5.
H - Схема гибридной развязки к преемнику и передатчику одного и того же узла использовать одновременно витую пару и для приема и для передачи. Они выполняют функцию трансивера каоксиального Ethernet, при этом для отделения принимаемого сигнала от своего собственного, приемник вычитает из результирующего сигнала свой собственный сигнал, а то что осталось, то ему и передается. Для этой операции используется сигнальный процессор DSP(Digital Signal Processor). Однако при полудуплексной режиме работы встречный поток данных считается коллизией, а для полнодуплексного режима работы - нормальной ситуацией.
Token Ring
Доступ к кольцу является не случайным событием как в Ethernet, а основан на детерминируемом алгоритме доступа. Каждой станцией передается право использования кольца в определенном порядке. Это право дает кадр - маркер. Стандарт - IEEE 802.5. 60% адаптеров относится к технологии Token Ring. Производительность кольца - 4,16,25 Мб/сек. Эта технология более сложная, чем технология Ethernet, но она преобладает свойством отказоустойчивости. Которое обеспечивается за счёт того что кадр посланный в кольцо возвращается в передатчик по кольцу. При обнаружении ошибки она автоматически устраняется в Token Ring. Например восстановление потерянного маркера.
Станция выдает права маркеру пользоваться сетью. Она изымает его, и если кадр есть для передачи, то этот кадр передается, а если то, то маркер идет к следующей станции по кольцу. Маркер как светофор. В Token Ring нет коллизии. Станция принявшая кадр сразу же проверяет кадр и отправляет его обратно по кольцу. Этот метод ускоренного освобождения кадра ускоряет в 2 раза работу кольца. Концентраторы могут быть выполнены в виде кроссовых панелей, которые соединяют выход предыдущей станции со входами последующих. Максимальное расстояние в кольце от станции до MSAO составляет 100 метров. Если есть активный монитор, то он ещё и выполняет функцию усилителя (или повторителя) сигналов.
FDDI - двойное кольцо. Скорость передачи 100 Мб/сек. Длинна кольца - 100 км. Строится на волоконно-оптическом кабеле. Двойное кольцо повышает надежность одинарного кольца. Недостатком одинарного кольца является выход из строя какой либо станции или обрыв кабеля. Он может быть устранен за счёт преобразования двойного кольца в одинарное.
В обычном режиме работы кадры проходят через все станции и всё участки кабеля первичного кольца, этот режим работы называется сквозным или транзитным. Вторичное кольцо в этом режиме не используется. В случае отказа одного кольца (обрыв или выход из строя станции), два кольца объединяются исключив неисправность. Функционирует одно кольцо по маркерному методу. Однако время удержания маркера станции не является постоянной величиной как Token Ring'e, это время зависит от загрузки кольца, значит это время уменьшается от загрузки кольца, и при больших перегрузках может быть равно 0. При синхронном трафике время удержания постоянно, а при асинхронном оно меняется, в зависимости от загрузки кольца.
Формат кадра FDDI близок к формату Token Ring'a. За исключением полей приоритетов.
Рисунок 3.3 Структура протоколов технологии FDDI.
Технология FDDI представляет собой структуру в состав которой будет входить SMT (уровень управления станцией). Этот протокол (уровень) выполняет функцию по управлению и мониторингу всех уровней стека FDDI. В управлении кольцом принимает участие каждый узел (все станции) сети, поэтому они обмениваются друг с другом кадрами SMT для управления сетью. Отказоустойчивость сети FDDI обеспечивается протоколами и других уровней. С помощью физического уровня устраняется обрыв кабеля. С помощью уровня МАС устраняются логические отказы. Например потеря нужного пути передачи маркера или кадров между портами концентраторов.
Подуровни PHY и PMD физического уровня обеспечивают подключение: одинарное SAS (только к первичному кольцу) или DAS (к двойному кольцу). В этом случае используется разъем S (Slave) у станции с одиночным подключением; или разъем M (master) у концентратора для соединения его со станциями. На сегодняшний день это наиболее популярное объединение сетей высокоскоростных технологий.
Рисунок 3.4. Подключение узлов кольцом FDDI