6.6.1.3. Особенности режимов работы узлов и топологии сети
Основным устройством объединения узлов в сеть Fast Ethernet является коммутатор. Спецификации PHY-FX и PHY-TX описывают механизм реализации полнодуплексного режима (full-duplex mode). Этот режим работы возможен только при соединении сетевого адаптера с коммутатором, или же на линиях непосредственно соединяющих коммутаторы.
В полнодуплексном режиме необходима процедура управления интенсивностью потока кадров, так как без такого механизма возможны ситуации, когда буферы коммутатора окажутся переполненными и он начнет терять кадры. Это всегда крайне нежелательно, так как восстановление информации будет осуществляться более медленными протоколами транспортного или прикладного уровней. Существуют несколько алгоритмов такого управления. Обычно, при заполнении буфера приемного устройства до определенного предела, оно посылает передающему устройству сообщение о временном прекращении передачи (XOFF). При освобождении буфера посылается сообщение о возможности возобновить передачу (XON).
Спецификации PHY-TX и PHY-T4 поддерживают также функцию автосогласования (Auto-negotiation), с помощью которой два взаимодействующих устройства PHY могут автоматически выбрать наиболее эффективный режим обмена данными. Всего определены 5 различных режимов работы, которые могут поддерживать устройства PHY TX или PHY T4:
10BaseT
10BaseT full-duplex
100BaseTX
100BaseTX full-duplex
100BaseT4
Режим 10BaseT имеет самый низкий приоритет в переговорном процессе, а режим 100Base-T4 - самый высокий. Переговорный процесс реализуется при включении питания устройства, а также может быть инициирован в любой момент модулем управления.
Правила построения сегментов Fast Ethernet
Технология Fast Ethernet, как и все некоаксиальные варианты Ethernet'а рассчитана на подключение сетевых станций к многопортовым концентраторам-повторителям или коммутаторам. Правила построения сегментов сетей Fast Ethernet включают:
ограничения максимальной длины сегментов, соединяющих ООД c ООД;
ограничения максимальной длины сегментов, соединяющих ООД с портом повторителя;
ограничения максимального диаметра сети;
ограничения максимального числа повторителей и максимальной длины сегмента, соединяющего повторители.
В качестве ООД (Оконечное Оборудование Данных) может выступать любой источник кадров: сетевой адаптер, порт моста, порт маршрутизатора, модуль управления сетью и другие подобные устройства. Порт повторителя не является ООД. В типичной конфигурации сети Fast Ethernet несколько ООД подключается к портам повторителя, или коммутатора, образуя сеть звездообразной топологии. Спецификация IEEE 802.3u определяет следующие максимальные значения сегментов ООД-ООД.
Таблица 4.3
Стандарт |
Тип кабеля |
Максимальная длина сегмента |
100Base-TX |
Витая пара категории 5 |
100 метров |
100Base-FX |
Многомодовое оптоволокно |
412 метров (полудуплекс) 2 км (полный дуплекс) |
100Base-T4 |
Витая пара категории 3 и выше |
100 метров |
Повторители Fast Ethernet делятся на два класса.
Повторители класса I поддерживают все типы систем кодирования физического уровня: 100Base-TX/FX и 100Base-T4.
Повторители класса II поддерживают только один тип кодирования физического уровня - 100BaseTX, 100BaseFX или 100BaseT4.
В одном домене коллизий допускается наличие только одного повторителя первого класса. Это связано с тем, что такой повторитель вносит большую задержку при распространении сигналов из-за необходимости трансляции различных систем физического кодирования. Максимальное число повторителей класса II в домене коллизий равно 2, причем они должны быть соединены между собой кабелем, длина которого менее 5 метров.
Небольшое количество повторителей в сети Fast Ethernet не является серьезным препятствием при построении сетей. Во-первых, наличие стековых повторителей снимает проблемы ограниченного числа портов - все такие устройства представляют собой единый повторитель с достаточным числом портов - до нескольких сотен. Во-вторых, применение коммутаторов делит сеть на несколько доменов коллизий, в каждом из которых можно расположить приемлемое число станций. В таблице 6.4. сведены правила построения сети Fast Ethernet на основе повторителе класса I.
Таблица 4.4
Тип кабелей |
Максимальный диаметр сети |
Максимальная длина сегмента |
Только витая пара (TX) |
200 м |
100 м |
Только оптоволокно (FX) |
272 м |
136 м |
Несколько сегментов на витой паре и один на оптоволокне |
260 м |
100 м (TX) 160 м (FX) |
Несколько сегментов на витой паре и несколько сегментов на оптоволокне |
272 м |
100 м (TX) 136 м (FX) |
Одна из типовых конфигураций сети приведена на рисунке 4.30.
Рис. 4.30. Пример построения сети Fast Ethernet