4.2. Сетевая технология Ethernet

Сетевая технология Ethernet была разработана и реализована фирмой Xerox в 1972г. в ЛКС Ethernet, которая фактически стала “родоначальницей” всех ныне действующих ЛКС. Вокруг этого проекта был создан мощный консорциум известных фирм: Xerox, Intel, Dec. В 1982 г. комитетом 802 IEEE и ассоциацией ECMA (European Computer Manufactures Association–Ассоциация Европейских Производителей Компьютеров) эта сеть была объявлена международным стандартом. В настоящее время Ethernet является самой распространенной ЛКС в мире.

Общие характеристики лкс EtherNet

1. Топология. Шинная или древовидная, составлена из отдельных кабельных сегментов. Между любыми двумя узлами сети должно быть не более двух повторителей (repeater). В противном случае сигнал может существенно задерживаться на отдельных участках сети.

2. Передающая среда. Коаксиальный кабель (coaxial) сопротивлением 50 Ом. Каждый кабельный сегмент должен иметь с обоих концов согласующую нагрузку–терминатор сопротивлением 50 Ом, который с одного конца должен быть заземлен. Для более оптимального подключения к кабелю его следует поделить метками на участки в 2,5 м длиной, так как некоторые коннекторы (соединители) при подключению к кабелю в местах, расстояния между которыми не кратны этой длине, могут негативно повлиять на электрические свойства кабеля.

3. Метод передачи сигнала. Последовательная, побитовая передача немодулированного сигнала с использованием манчестерского кодирования.

4. Скорость передачи данных. 10 Мбит/с.

5. Максимальная длина сегмента кабеля. 185 или 500 м в зависимости от используемого варианта ЛКС Ethernet.

6. Максимальная реальная протяженность сети. В зависимости от типа используемого кабеля 925 м или 2,5 км. Теоретически максимальная протяженность сети определяется как 6,5 км.

7. Максимальное количество станций в сети. 1024.

8. Метод доступа. CSMA/CD.

9. Кадр. Имеет переменную длину 75..1526 байт, содержит специальное поле “Преамбула” длиной 8 байт, указывающее на начало кадра.

10. Адресация. В состав кадра входят адреса отправителя и получателя, каждый адрес занимает 48 бит.

11. Коэффициент полезного использования шины. 97%.

Существуют два основных варианта реализации Ethernet с использованием коаксиального кабеля: “тонкий” и “толстый”. Их сравнительные технические характеристики приведены в таблице “Краткие технические характеристики вариантов Ethernet”.

”Тонкий“ Ethernet (Thin Ethernet)

Строится с использованием кабеля диаметром 0,2 дюйма (который принято считать тонким). Марка кабеля RG–58 A/U, который еще называют Cheapernet–кабелем (USA). Волновое сопротивление кабеля–50 Ом. Хорошо изгибается (360 градусов) и его можно подвести непосредственно

Краткие технические характеристики вариантов Ethernet

	“Тонкий” Ethernet (10BASE2)	“Толстый” Ethernet (10BASE5)
Диаметр кабеля	0,2 дюйма	0,4 дюйма
Максимальная длина сегмента	185 м.	500 м.
Максимальное число объединяемых сегментов	5	5
Максимальная длина кабельной сети	925 м.	2500 м.
Максимальное число станций на один сегмент	30	100
Минимальное расстояние между соседними узлами	1 м.	2,5 м.
Максимальная длина кабеля внешнего трансивера	–	50 м

к компьютеру и подключить к сетевому адаптеру с помощью специального Т–коннектора. На рис.4.3 показаны основные компоненты оснастки данного варианта ЛКС. Согласно международной классификации физических сред на основе коаксиального кабеля этот стандарт принято обозначать как 10BASE2. Длина сегмента:

0. для стандартных приемопередатчиков–185 м;

1. для приемопередатчиков фирмы 3COM–305 м.

Этот тип сети считается классическим и наиболее распространен. На рис.4.4 показано подключение рабочих станций к кабелю 10BASE2 для простого варианта ЛКС, состоящей из одного кабельного сегмента.

При длине сегмента, превышающей параметр “максимальная длина сегмента”, сигнал затухает и становится неприемлемым. Это происходит из–за потерь в кабеле. В этом случае необходимо использовать повторители (репитеры Rp) для объединения сегментов допустимой длины. На рис 4.5 приведена базовая организация ЛКС, состоящей из двух кабельных сегментов. В случае необходимости наращивания (сочленения отрезков) кабеля в пределах одного

сегмента используются специальные цилиндрические коннекторы (BNC– Barrel Connector).

Указанное “минимальное расстояние между соседними узлами” необходимо по возможности соблюдать, так как в противном случае возможны отражения от выполненных сочленений в кабеле. Потенциально все сочленения кабеля могут вызывать отражения в моноканале.

Рекомендуется использовать кабель из одной “бухты” на всей длине сегмента, так как, даже если марка кабеля одна и та же (например, RG–58A/U), могут быть различия в характеристиках между разными партиями кабеля, что может служить причиной искажения сигналов.

При построении ЛКС, имеющей несколько сегментов, могут использоваться Rp с внешними трансиверами (приемопередатчиками). Следует отметить, что использование внешних трансиверов для расширения “тонкого”

Ethernet характерно для ЛКС, построенных с использованием комплекса изделий фирмы GateWay Communications. Такие ЛКС носят название G/Ethernet (рис.4.6). В других ЛКС используются только BNC T–коннекторы.

В случае большого разнесения сегментов сети, для их объединения в единое целое используется специальные так называемые межповторительные линии (МПЛ), на которых не располагаются рабочие станции (рис.4.7).

Реально наиболее часто используются следующие конфигурации с последовательным соединением сегментов:

1.Без МПЛ. Число сегментов Число повторителей .

2.Одна МПЛ. Число сегментов Число повторителей .

3.Две МПЛ. Число сегментов Число повторителей .

В случае большого числа объединяемых сегментов и их территориального разнесения может быть использована так называемая “реберно–позвоночная” структура ЛКС (рис.4.8). В этом случае к “позвоночнику” могут быть присоединены около 30 “ребер”–сегментов.