5. Сеть Ethernet.

Источник: ru.wikipedia.org

Ethernet (эзернет, от лат. aether — эфир) — пакетная технология компьютерных сетей.

Стандарты Ethernet определяют проводные соединения и электрические сигналы на физическом уровне, формат пакетов и протоколы управления доступом к среде — на канальном уровне модели OSI. Ethernet в основном описывается стандартами IEEE группы 802.3. Ethernet стал самой распространённой технологией LAN в середине 90-х годов прошлого века, вытеснив такие технологии, как Arcnet, FDDI и Token ring.

Технология Ethernet была разработана вместе со многими первыми проектами корпорации Xerox PARC.

В стандарте первых версий (Ethernet v1.0 и Ethernet v2.0) указано, что в качестве передающей среды используется коаксиальный кабель, в дальнейшем в качестве среды появилась возможность использовать кабель витая пара или кабель оптический.

Метод управления доступом — множественный доступ с контролем несущей и обнаружением столкновений (CSMA/CD, Carrier Sense Multiply Access with Collision Detection).

Общие принципы:

• Сети Ethernet используют метод пакетной передачи данных. Компьютер-отправитель отбирает данные, которые нужно отправить. Эти данные преобразуются в короткие пакеты (иногда их называют кадрами), которые содержат адреса отправителя и получателя. Пакет снабжен служебной информацией — преамбулой (отмечает начало пакета) — и информацией о значении контрольной суммы пакета, которая необходима для проверки правильности передачи пакета по сети.

• Перед тем как отправить пакет, компьютер-отправитель проверяет кабель, контролируя в нем отсутствие несущей частоты, на которой и будет происходить передача. Если такая частота не наблюдается, то он начинает передачу пакета в сеть.

• Пакет будет принят всеми сетевыми платами компьютеров, которые подключены к этому сегменту сети. Сетевые карты контролируют адрес назначения пакета. Если адрес назначения не совпадает с адресом данного компьютера, то пакет отклоняется без обработки. Если же адреса совпадают, то компьютер примет и обработает пакет, удаляя из него все служебные данные и транспортируя необходимую информацию «вверх» по уровням протоколов вплоть до прикладного.

• После того как компьютер передаст пакет, он выдерживает небольшую паузу, равную 9,6 мкс, после чего опять повторяет алгоритм передачи пакета вплоть до полной транспортировки необходимых данных. Пауза нужна для того, чтобы один компьютер не имел физической возможности заблокировать сеть при передаче большого количества информации. Пока длится такая технологическая пауза, канал сможет использовать любой другой компьютер сети.

• Если два компьютера одновременно проверяют канал и делают попытку отправить пакеты данных по общему кабелю, то в результате этих действий происходит коллизия, так как содержимое обоих кадров сталкивается на общем кабеле, что значительно искажает передаваемые данные. После того как коллизия будет найдена, передающий компьютер обязан остановить передачу на небольшой случайный интервал времени.

Правило 5-4-3

Сеть Ethernet может состоять из нескольких сегментов, которые соединены повторителями.

Исходя из расчетов, проведенных разработчиками Ethernet, в сети не может быть более пяти сегментов и четырех репитеров, и только к трем из них можно подключать оборудование. Данные выводы называются «правило 5-4-3». Такое ограничение существует из-за того, что посылаемые пакеты не могут моментально попасть во все точки сети, и проходит небольшой отрезок времени, пока сигнал пройдет по кабелю через каждый репитер в сети.

Спецификация сети Ethernet 100Base-T

Тип кабеля - UTP5, STP1

Топология - Звезда

Максимальное число узлов на сегменте - 1024

Максимальное количество сегментов - 3 (последовательно)

Максимальная длина сегмента - 100м

Максимальная длина сети - 205м

Способ подсоединения узла - RJ-45

Вопросы и задания:

1. Что такое Ethernet?

2. Назовите основные принципы сети Ethernet.

3. Что такое правило 5-4-3, когда и для чего оно используется?

4. Назовите особенности версии Ethernet, на которой построена локальная сеть в классе.

5. …