Література

1. Новиков Ю.В., Кондратенко С.В. – Локальные сети: архитектура, алгоритмы, проектирование. М.: Изд-во ЭКОМ

2. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: учебник для вузов. 3-е изд.-СПб: Питер.

3. Лозікова Г.М. Комп’ютерні мережі: Навчально-методичний посібник – К. Центр навчальної літератури

Тема: Мережі Ethernet. Високошвидкісні мережі

1. Стандартні локальні мережі

2. Мережі Ethernet і Fast Ethernet

3. Високошвидкісні мережі

За час, що пройшов з появи перших локальних мереж, було розроблено декілька сотень самих різних мережевих технологій, проте помітного поширення набули всього декілька мереж, що пов'язане перш за все з підтримкою цих мереж відомими фірмами і з високим рівнем стандартизації принципів їх організації. Далеко не завжди стандартні мережі мають рекордні характеристики, забезпечують найбільш оптимальні режими обміну, але великі об'єми випуску їх апаратури і, отже, її невисока вартість забезпечують їм величезні переваги. Важливо і те, що виробники програмних засобів також в першу чергу орієнтуються на найпоширеніші мережі. Тому користувач, що вибирає стандартні мережі, має повну гарантію сумісності апаратури і програм.

Найбільшого поширення серед стандартних мереж набула мережа Ethernet. Вперше вона з'явилася в 1972 році (розробником виступила відома фірма Xerox). Мережа виявилася досить вдалою, і внаслідок цього її в 1980 році підтримали такі найбільші фірми, як DEC і Intel (об'єднання цих фірм, підтримуючих Ethernet, назвали DIX по перших буквах їх назв). Стараннями цих фірм в 1985 році мережа Ethernet стала міжнародним стандартом, її прийняли найбільші міжнародні організації за стандартами: комітет 802 IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) і ЕСМА (European Computer Manufacturers Association).

Стандарт отримав назву IEEE 802.3 (по-англійськи читається як «eight oh two dot three»). Він визначає множинний доступ до моноканалу типу «шина» з виявленням конфліктів і контролем передачі, тобто з вже згадуваним методом доступу CSMA/CD. Взагалі-то треба сказати, що цьому стандарту задовольняють і деякі інші мережі, оскільки він не дуже сильно деталізований. В результаті мережі стандарту IEEE 802.3 нерідко несумісні між собою як по конструктивних, так і по електричних характеристиках. Основні характеристики стандарту IEEE 802.3 наступні: топологія - шина, середовище передачі - коаксіальний кабель, швидкість передачі - 10 Мбит/с, максимальна довжина - 5 км., максимальна кількість абонентів - до 1024, довжина сегменту мережі - до 500 м, кількість абонентів на одному сегменті - до 100, метод доступу -CSMA/CD, передача узкополосная, тобто без модуляції (моноканал).

Крім стандартної топології «шина» застосовуються також топології типу «пасивна зірка» і «пасивне дерево».

У мережі Fast Ethernet не передбачена фізична топологія «шина», використовується тільки «пасивна зірка» або «пасивне дерево». До того ж в Fast Ethernet набагато жорсткіші вимоги до граничної довжини мережі. Адже при збільшенні в 10 разів швидкості передачі і збереженні формату пакету його мінімальна довжина стає вдесятеро коротше (5,12 мкс проти 51,2 мкс в Ethernet). Допустима величина подвійного часу проходження сигналу по мережі зменшується в 10 разів.

Швидкодія мережі Fast Ethernet, інших мереж, що працюють на швидкості в 100 Мбит/с, в даний час задовольняє вимогам більшості завдань, але у ряді випадків навіть його виявляється недостатньо. Особливо це стосується тих ситуацій, коли необхідно підключати до мережі сучасні високопродуктивні сервери або будувати мережі з великою кількістю абонентів, що вимагають високої інтенсивності обміну. Наприклад, все більш широко застосовується мережева обробка тривимірних динамічних зображень. Швидкість комп'ютерів безперервно росте, вони забезпечують все більш високі темпи обміну із зовнішніми пристроями. В результаті мережа може виявитися найбільш слабким місцем системи, і її пропускна спроможність буде основним стримуючим чинником в збільшенні швидкодії.

Мережа Gigabit Ethernet - це природний, еволюційний шлях розвитку концепції, закладеної в стандартній мережі Ethernet. У мережі Gigabit Ethernet зберігається все той же що добре зарекомендував себе в попередніх версіях метод доступу CSMA/CD, використовуються ті ж формати пакетів (кадрів) і ті ж розміри, тобто ніякого перетворення протоколів в місцях з'єднання з сегментами Ethernet і Fast Ethernet не буде потрібно. Єдино, що потрібне, - це узгодження швидкостей обміну. Тому головною областю застосування Gigabit Ethernet стане в першу чергу з'єднання концентраторів Ethernet і Fast Ethernet між собою.

З появою надшвидкодіючих серверів і розповсюдженням найбільш довершених персональних комп'ютерів класу «high-end» переваги Gigabit Ethernet ставатимуть все більш явними. Відзначимо, що 64-розрядна системна магістраль PCI, що стала вже фактичним стандартом, цілком досягає потрібної для такої мережі швидкості передачі даних.

Роботи по мережі Gigabit Ethernet ведуться з 1995 року. У 1998 році прийнятий стандарт, що отримав найменування IEEE 802.3z. Розробкою займається спеціально створений альянс (Gigabit Ethernet Alliance), в який, зокрема, входить така відома фірма, що займається мережевою апаратурою, як 3Com.

Перехід на таку величезну швидкість передачі не такий простий, як може показатися. Для апаратури Gigabit Ethernet використовуватимуться мікросхеми, виконані по найсучаснішій 0,3 5-мікронній технології. Тільки вони дозволяють добитися необхідної швидкодії. Очікується розробка 32-розрядного контроллера, що має і буферну пам'ять на кристалі, що містить до мільйона логічних елементів.