отметить два недостатка. Во-первых, при большом числе коллизий станция 1, которая впервые собирается отправить кадр (до этого не пыталась передавать кадры), имеет преимущество перед станцией 2, которая уже несколько раз безуспешно пыталась передать кадр, натыкаясь на коллизии, поскольку станция 2 ожидает значительное время перед последующими попытками в соответствии с правилом бинарной экспоненциальной задержки. Таким образом, может наблюдаться нерегулярность передачи кадров, что нежелательно для зависящих от времени приложений. Во-вторых, при большой загруженности снижается эффективность работы сети в целом. Оценки показывают, что при одновременной передаче 25 станциями общая полоса пропускания снижается примерно в 2 раза [6]. Но число станций в коллизионном домене может быть больше, поскольку далеко не все они одновременно будут обращаться к среде.

Прием кадра (рис. 7.4 б). Принимающая станция или другое сетевое устройство, например концентратор или коммутатор, первым делом синхронизируется по преамбуле и затем преобразовывает манчестерский код в бинарную форму (на физическом уровне). Далее обрабатывается бинарный поток.

На уровне MAC оставшиеся биты преамбулы сбрасываются, а станция читает адрес назначения и сравнивает его со своим собственным. Если адреса совпадают, то поля кадра, за исключением преамбулы, SDF и FCS помещаются в буфер и вычисляется контрольная сумма, которая сравнивается с полем контрольной последовательности кадра FCS (используется метод циклического суммирования CRC-32). Если они равны, то содержимое буфера передается протоколу более высокого уровня. В противном случае кадр сбрасывается. Возникновение коллизии при приеме кадра обнаруживается либо по изменению электрического потенциала (если используется коаксиальный сегмент), либо по факту приема дефектного кадра (неверная контрольная сумма), если используется витая пара или оптическое волокно. В обоих слу- чаях принятая информация сбрасывается.

Основные функциональные параметры стандарта Ethernet приведены в табл. 7.1.

Таблица 7.1. Основные функциональные параметры Ethernet IEEE 802.3

Спецификации физического уровня IEEE 802.3 и типы портов

Первоначально в 1985 году, когда был опубликован стандарт IEEE 802.3, использовались только два типа передающей среды: тонкий коаксиальный кабель (диаметр 6 мм) – стандарт физического интерфейса BNC (10Base-2), и толстый коаксиальный кабель (диаметр 13 мм) – стандарт AUI (10Base-5, подключение толстого коаксиального кабеля осуществляется посредством специального трансивера). Позднее появились еще три интерфейса: на витую пару – RJ-45 (10Base-T), на коаксиальный кабель для широкополосных сетей кабельного телевидения сопротивлением 75 Ом – (10Broad36), и на оптическое многомодовое волокно (пара волокон) – соединители ST (10Base-F). Еще позже появился интерфейс на одномодовое оптическое волокно.

Стандарт 10Base-F, в свою очередь, подразделяется еще на три спецификации:

•10Base-FP – определяет топологию пассивной звезды на основе волоконно-оптических сегментов длиной до 1 км и числом станций до 33. При такой топологии каждый удаленный узел связывается с центральным узлом парой волокон. Сигнал из центрального

узла размножается оптическим ответвителем и идет на все удаленные узлы. Сигналы от удаленных узлов идут по обратному волокну на оптический коммутатор (комбайнер), после чего попадают на вход центрального узла. При приходе одновременно нескольких сигналов на центральный узел возникает коллизия, которая разрешается стандартным путем.

•10Base-FB. Эта спецификация определяет двухволоконный канал протяженностью до 2 км для создания магистральных сегментов "точка-точка" между повторителями. Она базируется на синхронной системе приема-передачи, обеспечивая восстановление таймерных характеристик и большое число (до 15) последовательно установленных повторителей.

•10Base-FL – определяет двухволоконный канал протяженностью до 2 км, который может использоваться для установлении соединения "точка-точка" между станцией и повторителем, или между двумя повторителями. Асинхронная система приема-передачи (в отличии от принятой в 10Base-FB) позволяет значительно снизить стоимость оборудования. Появление стандарта на одномодовое волокно дало возможность строить сверхпротяженные сегменты (до 100 км, дуплексный режим), и сделало более весомыми аргументы в пользу стандарта 10Base-FL. Эта спецификация получила наиболее широкое распространение в современных сетях Ethernet.

Âтабл. 7.2 указаны типы физических интерфейсов Ethernet и их основные характеристики (спецификации 10Broad36, 10Base-FP и 10Base-FB далее не рассматриваются ввиду их редкого применения).

Таблица 7.2. Основные характеристики физических интерфейсов стандарта Ethernet IEEE 802.3

Обозначения:

MDI – интерфейс сетевой карты; MDI-X – интерфейс портов повторителя или коммутатора. Повторитель/коммутатор могут иметь один или несколько портов RJ-45 типа MDI.

*Длина волны 850 нм используется для многомодового (mm) ВОК – собственно стандарт 10Base-FL, и 1310 нм – для одномодового (sm) и многомодового ВОК.

**Допустима также смешанная физическая топология, однако логическая топология всегда шина.

***При использовании одномодового ВОК длина сегмента ограничивается максимальным диаметром коллизионного домена Ethernet. Если связь осуществляется между двумя коммутаторами в режиме полного дуплекса, то расстояние может достигать 100 км.