54. Ethernet 10Base-f: основные характеристики.

1. стандарт FOIRL(Fiber Optical Inter Repeater Link2. 10Base-FL – незначительное улучшение FOIRL, увеличивает мощность передатчиков:

- м/д повторителями – 2000м

- максимум повторителей – 4

- максимальная длина сети – 2500м

Остальные не использовались.

FOIRL :Сеть10Base-F имеет звездообразную топологию. Компьютеры каждого сегмента такой сети подключаются к хабу, который, в свою очередь, соединяется с внешним трансивером сети10BaseF. Задача трансивера состоит в том, чтобы, получив из своего сегмента сети электрический сигнал, трансформировать его в оптический и передать в оптоволоконный кабель. Приемником оптического сигнала является аналогичное устройство, которое превращает его в последовательность электрических импульсов, направляемых в удаленный сегмент сети.

Недостатки:

- недостаточная пропускная способность базовых технологий на процесс Intel с шиной PCI (133 Мбайт/с).

- технология FDDI применяется в магистральных сетях. Из-за своей дороговизны и сложности управления она не стала стандартом локальной сети.

55. FastEthernet: время появления, виды технологий, основные характеристики.

Идея FastEthernet родилась в 1992 году. В августе 1993 года группа производителей объединилась в союз FastEthernet (FastEthernetAlliance, FEA).

Стандарт IEEE 802.3а(май 1995 г.) для сетей FastEthernet именуется 100Base-X, что представляет собой общее название для нескольких технологий передачи данных, которые в свою очередь названы 100Base-T, 100Base-TX, 100Base-T4, 100Base-T2 и 100Base-FX.

· 100Base-TX — экранированная витая пара категории 5, расстояние – 100м (две пары в кабеле), скорость – 100 Мбит/с.

· 100Base-T— неэкранированная витая пара кат. 3,4,5, расстояние – 100м(две пары в кабеле), скорость – 100 Мбит/с.

· 100Base-T4 — неэкранированная витая пара категорий 3,4,5, расстояние – 100м, не обеспечивает дуплекса – есть полудуплекс (четыре пары в кабеле),скорость 100 Мбит/с.

· 100Base-T2— — неэкранированная витая пара категорий 3,4,5, расстояние – 100м,скорость 100 Мбит/с.

· 100Base-FX —используется дуплексный одномодовый или многомодовый

оптоволоконный кабель, расстояние для одномодового – 20км, для могомодового – 2км.

Число 100 в указанных обозначениях обозначает битовую скорость передачи в этих стандартах — 100 Мбит/с.

56. Gigabit Ethernet: время появления, виды технологий, основныехарактеристики.

Летом 1996 года было объявлено о создании группы 802.3z для разработки протокола максимально подобного Ethernet, но с битовой скоростью 1000Мбит/с.

Для достижения битовой скорости 1000Мбит/с решили использовать оптоволоконный кабель. Разработчики GigabitEthernet сохранили все форматы кадров Ethernet, полудуплексную версию протокола поддерживающего метод доступа CSMA/CD и полнодуплекс, работающий с коммутаторами, поддержку всех основных видов кабелей, используемых в Ethernet и FastEthernet. Был изменён минимальный размер кадра (увеличен с 64 до 512 байт), диаметр сети стал около 200 м, конечным узлам было разрешено передавать несколько кадров без передачи среды другим узлам (до 8192 байт).

Первая версия стандарта была рассмотрена в январе 1997 года, а окончательно стандарт 802.3z был принят 29 июня 1997 года на заседании комитета IEEE 802.3. Работы по реализации GigabitEthernet на витой паре категории 5 были переданы спец-ному комитету 802.3ab.

Стандарты GigabitEthernet на оптоволокне:

-1000Base-SX – оптический MMF интерфейс (многомодовое волокно) на длине волны 0,85 мкм, длина сегмента – 220-500 м.

-1000Base-LX – оптический SMF интерфейс на длине волны 1,3 мкм. Максимальная длина оптоволоконного сегмента равна 5000м. В данном классе может быть использовано и многомодовое волокно, при этом расстояние не превышает 550м.

-1000Base-СX – UTPcat 5, до 25м / твинаксиал

Стандарт IEEE 802.3ab – 1000Base-T – интерфейс с использованием кабеля UTPCAT5, длина сегмента – до 100м; параллельная передача по всем 4-м парам (т.е. скорость передачи в каждой паре – 250 Мбит/с).

В стандарте 802.3z определены след. типы физической среды:

- одномодовый волоконно-оптический кабель

- многомодовый волоконно-оптический кабель 61,5/125

- многомодовый волоконно-оптический кабель 50/125

- двойной коаксиал с волновым сопротивлением 75 Ом

Наиболее распространено многомодовое оптоволокно с соотношением диаметров сердечника к оболочке 62,5 на 125 мкм.

Одномодовое оптоволокно имеет один стандартизированный размер – 9мкм (плюс-минус 1мкм).

57. 10 Gigabit Ethernet.

Работа над стандартом 10 GigabitEthernet началась в 1999 году и была завершена в 2002 году (стандарт IEEE 802.3ae)

Особенности 10GE:

- сохранён формат кадра (MAC подуровень)

- передача только в полнодуплексном режиме

- в качестве среды передачи используется оптоволокно (преимущ. одномодовое)

- метод доступа CSMA/CD не нужен

На небольшом расстоянии может быть использован лазерный диод, что удешевляет технологию.

Стандарты 10GE (802.3ae):

- 10GBASE-SR – поддерживает расстояние д 300м с использованием нового многомодового волокна

- 10GBASE-LR – использует лазеры на 1310нм и одномодовое оптоволокно, что позволяет достичь расстояния до 10км.

10GBASE-LX4 – используется уплотнение по длине волны (WDM) для поддержки расстояний от 240м до 300м по многомодовому волокну и до 10 км по одномодовому волокну. Это достигается использованием четырёх отдельных лазеров, работающих со скоростью 3,25 Гбит/с в диапазоне 1300 нм на одной длине волны.

10GBASE-ER(extended reach) – использует 1550нм-лазеры и осуществляет передачу по одномодовому оптоволокну со скоростью 10.3125 Гбит/с на расстояния до 40 км.

Нестандартные решения обеспеч. расстояния до 80 км – 10Gbase-ZR.

IEEE 802.3ak для 10Gbase-CX4 для коаксиального кабеля. Поддерживает расстояние до 15 км.

В феврале 2004 года Институтом инженеров электротехники и электроники (IEEE) была поставлена задача разработать стандарт 10 GigabitEthernet «по меди» (т.е. для медного кабеля). В июне 2006 года был ратифицирован стандарт 802.3an, описывая приложение 10Gbase-T, которое может использоваться на UTP и STP категории 6,7

4 направления по которым шла работа:

- ослабление помех

- ускорение аналогово-цифрового преобразования

- улучшение кабеля

- усовершенствование кодировки

Области применения 10 GigabitEthernet:

1. вычислительные центры крупных предпринимателей (облегчает обработку больших массивов информации)

2. городские сети(MAN)

3. расширение территориальных магистралей

58. 40G и 100G Ethernet

17 июня 2010 – IEEE 802.3ba – 2010 (в ноябре 2006 группа IEEEHighSpeedStudyGroup начала разработку)

Стандарт основан на IEEE 802.3ba: не меняется ни формат фрейма, ни его размеры, ни полнодуплексный принцип работы, обеспечивается уровень ошибок в точке сопряжения не больше 1 ошибки на 10¹² бит.

Оптика предполагает использование волнового уплотнения — на 40GCDWM (CoarseWaveDivisionMultiplexing), на 100G — DWDM (DenseWaveDivisionMultiplexing) технологии.

DWDM (DenseWaveDivisionMultiplexing – спектральное уплотнение каналов) – технология, благодаря которой есть возможность передавать одновременно несколько инфорационных каналов по одному оптическому волокну(мультиплексирование по разным несущим частотам)

Разрабатывались варианты для:

- SMF

- MMF

- кабели с медными проводами

- объединительные платы (backplate)

Расстояние	40-гигабитный	100-гигабитный
1 метр по меди	40GBase – KR4
10 метров по меди	40GBase – CR4	100Gbase – SR10
100 метров по MMF	40GBase – SR4	100Gbase – SR10
125 метров по MMF(улучш.)	40GBase – SR4	100Gbase – SR10
10 км по SMF	40GBase – LR4	100Gbase – LR10
40 км по SMF	-	100Gbase – ER4

Использование:

- YouTube

-мед.отрасль(исследование генома, диагностика)

- высококачественное телевидение