5.6. Физическая и логическая сегментация Ethernet с помощью повторителей и мостов

Физическим сегментом Ethernet называется отрезок витой пары, соединяющий 2 узла сети при топологии «звезда» и «дерево» или коаксиального кабеля, соединяющей несколько узлов при топологии «шина» (рис. 10, б).

В сетях Ethernet, построенных на топологии «звезда» и «дерево» (рис. 10, в, г), в качестве промежуточного узла применяются концентраторы и коммутаторы. Сигнал, пришедший на один из 2 портов повторителя (или его многопортового аналога — концентратора), копируется им на все остальные порты. Повторитель служит для удлинения линии связи, усиления и улучшения качества сигнала. Концентратор дополнительно служит для объединения нескольких (обычно 8, 16, 24 или 32) станций по топологии «звезда». Концентраторы передают любой сигнал, в том числе и коллизии. При этом они вносят задержку при передаче, поэтому количество концентраторов в сети Ethernet ограничено (см. табл. 10 ниже).

Мост (или его усовершенствованный вариант — коммутатор), в отличие от концентратора, не просто усиливает поступивший сигнал, а считывает адрес станции-отправителя и заносит его в свою оперативную память, запоминая, с какого порта поступил кадр. При поступлении некоторого другого кадра в адрес этой станции коммутатор не отправляет его не на все порты, а только на тот, где, по его сведениям, находится данная станция. Коммутаторы делят сеть Ethernet на логические сегменты. Логический сегмент Ethernet — это участок сети, ограниченный портом коммутатора с одной стороны и сетевыми картами станций с другой. Внутри логического сегмента возможно наличие концентраторов.

Коллизии распространяются только в пределах одного логического сегмента, поэтому он называется также доменом коллизий. Поскольку ограничения на диаметр сети Ethernet и количество концентраторов обусловлены максимальным временем двойного оборота сигнала и необходимостью распознавания конфликта, в сетях Ethernet, построенных на коммутаторах, такого ограничения нет. Так как цена на коммутаторы в последнее время значительно упала, концентраторы используются всё меньше.

5.7. Развитие спецификации Ethernet

Технологии Fast Ethernet и Gigabit Ethernet являются дальнейшим развитием Ethernet. Сети Fast Ethernet имеют номинальную пропускную способность в полудуплексном режиме 100 Мбит/с, сети Gigabit Ethernet — 1 Гбит/с. В полнодуплексном режиме при использовании двух пар проводов эти значению удваиваются

Fast Ethernet и Gigabit Ethernet имеют другое коммуникационное оборудование, сетевые карты, но часто обратно совместимы с Ethernet. Качественные принципы работы Fast и Gigabit Ethernet в общих чертах сходны с Ethernet, различия в основном в количественных характеристиках.

В таблице 10 приведены физические характеристики различных спецификаций Ethernet.

Таблица 10. Разновидности Ethernet и их физические характеристики
Стандарт	Физическая спецификация	Кабели, разъемы	Ограничения на длину физ. сегмента, м	Макс. число повторителей	Макс. число станций	Радиус сети, м
Ethernet (IEEE 802.3i)	10Base5 (Thicknet)	Толстый коаксиал RG 8/11, разъемы AUI	500 min 2,5 м	4 (2 сегмента без узлов	100	2500
	10Base2 (Cheapernet)	Тонкий коаксиал RG 58A/U, разъемы BNC	185 (200) min 0,5 м		30	925
	10BaseTX	2ВП UTP3-4-5, RJ-45	100	4	1024	500
	10BaseF	ОМ ОВ / ММ ОВ 62.5, разъемы ST	1000/5000	—	2	1000/5000
Fast Ethernet (IEEE 802.3u)	100BaseTX	2ВП UTP, STP Type 1, разъемы RJ-45	100	1 класса I / 2 класса II (кабель между повторит. – до 5 м)	1024	200-320
	100BaseFX	ММ ОВ 62.5, 125 мкм, разъемы ST, SC	160 (rep) / 412 (полудуплекс)/ 2000 (полнодуплексн.)
	100BaseT4	4ВП UTP3-4-5, RJ-45	100
Gigabit Ethernet (802.3z)	1000BaseLX	ММ ОВ / ОМ ОВ, разъ-емы ST, SC	316 (550/3000)	—	2	550 / 3000
	1000BaseSX	ММ ОВ 62.5/50 мкм разъемы ST, SC	275 (300/550)	—		300/ 550
	1000BaseCX	Коаксиал, (ВП STP), RJ-45	25	—		25
(802.3ab)	1000BaseT	ВП STP5-6 RJ-45	100	—		100

Условные сокращения: 2ВП – 2-жильная, 4ВП – 4-жильная витая пара; ОВ – оптоволокно, ММ – многомодовое, ОМ – одномодовое.