Специфікації мережі Ethernet на основі волоконно-оптичних кабелів

Побудова мережі Ethernet на базі волоконно-оптичних кабелів регламентується специфікаціями 10Base-FOIRL, 10Base-FL та 10Base FB. Незалежно від специфікації мережі Ethernet на оптоволокні будують за технологією зірка або деревоподібна ієрархічна зірка на базі одного або декількох концентраторів (див. рис. 3.8). При цьому, як і при побудові мережі з використанням кабелю на основі скручених пар UTP, дотримуються правила "4-х хабів". Приймач R_x та передавач T_x мережевого адаптера комп’ютера з’єднують відповідно з передавачем T_x і приймачем R_x порта концентратора окремими оптичними волокнами. Кожна із перерахованих вище специфікацій накладає свої обмеження на параметри мережі Ethernet в залежності від якості волоконно-оптичних кабелів, які вони використовують.

Специфікація 10Base-FOIRL описує побудову мережі Ethernet на базі дешевих волоконно-оптичних кабелів із смугою пропускання до 800 МГц і світлодіодним передавачем. Довжину розподіленого сегменту вона обмежує 1000 м при діаметрі мережі до 2500 м.

Специфікація 10Base-FL, як і попередня специфікація описує побудову Ethernet на базі багатомодових волоконно-оптичних кабелів, але передавачем з покращеними характеристиками. Завдяки збільшеній потужності передавача світлових сигналів довжину розподіленого сегменту збільшено до 2000 м при тому же діаметрі мережі 2500 м.

Специфікація 10Base-FВ описує використання для з’єднання між собою концентраторів мережі Ethernet більш дорогих волокнисто-оптичних кабелів із смугою пропускання більше 1000 МГц. За стандартом 10Base-FВ порти концентраторів при відсутноті передачі кадрів обмінюються між собою спеціальними синхронізуючими сигналами. Це дозволило збільшити довжину з’єднувального кабелю між концентраторами до 2500 м при діаметрі мережі до 2740 м. Специфікацію 10Base-FВ ще називають "синхронним Ethernet".

До переваг мережі Ethernet на базі волоконно-оптичних кабелів слід віднести:

1. Збільшення довжини сегменту та діаметру мережі;

2. Зменшення чутливості до зовнішніх електромагнітних завад.

До недоліків волоконно-оптичної Ethernet можна віднести:

1. Висока вартість волоконно-оптичних кабелів

2. Висока вартість виконання монтажних робіт.

3.1.6. Побудова мережі Ethernet на сегментах різної фізичної природи

При побудові за технологією Ethernet корпоративної мережі (мережі кампусу, будинку) доцільно використовувати сегменти різної фізичної природи (наприклад, кабель на основі скрученої пари - коаксиал, UTP – оптичне волокно і т.п.). В залежності від своєї структури та типів комунікаційних пристроїв, які використовуються для її побудови, така мережа може складатися з одного або декількох доменів колізії.

Домен колізій - це частина мережі, всі комп’ютери якої виявляють явище колізії не залежно від того, в якому сегменті цієї частина вона утворилася. Як уже було сказано вище, концентратори пропускають колізію в інші сегменти, тоді як мости, комутатори та маршрутизатори в інші підмережі її не пропускають.

Дотримання в межах одного домену колізії численних обмежень, які висувають різні специфікації мережі Ethernet, гарантує її коректну роботу. Проте, при побудові мережі з використанням сегментів різної фізичної природи не завжди вдається цих вимог дотриматися. Так, для мереж, які складаються зі змішаних кабельних систем, наприклад, коаксиала й оптоволокна, не розповсюджуються правила «5-4-3» і «4-х хабів».

У загальному випадку, щоб побудована на концентраторах мережа Ethernet, що складається із сегментів різної фізичної природи, працювала коректно, необхідне виконання чотирьох основних умов:

1. Число станцій у домені колізій не повинно перевищувати 1024;

2. Максимальна довжина кожного фізичного сегменту не повинна бути більшою величини, визначеної у відповідному стандарті фізичного рівня;

3. Час подвійного проходження сигналу PDV (Path Delay Value) між двома самими віддаленими одна від іншої станціями мережі не повинен перевищувати 575 bt;

4. Скорочення міжкадрового інтервалу PVV (Path Variability Value) при проходженні послідовності кадрів через усі повторювачі не повинно перевищувати 49 bt.

При цьому стандарти Ethernet рекомендують для під’єднання комп’ютерів до концентраторів використовувати кабелі на основі скручених пар, а концентратори з’єднувати між собою з допомогою волоконно-оптичних та коаксиальних кабелів.

Якщо виконання перших двох вимог перевіряється без особливих труднощів, то для перевірки 3 і 4 вимоги необхідно виконати певні розрахунки.

Час подвійного проходження сигналу PDV розраховують подвійним сумуванням часових затримок, які чинять на шляху проходження сигналу концентратори, мережеві адаптери відправника та отримувача кадру і відрізки кабелів. Як уже було показано вище, для надійного розпізнавання колізій стандарти Ethernet вимагають виконання умови, щоб за час передавання кадру мінімальної довжини сигнали встигли поширитися до самого далекого вузла мережі і повернутися назад: T_min PDV. При цьому скорочення міжкадрового інтервалу PVV при проходженні послідовності кадрів через усі повторювачі не повинно перевищувати 49 bt.

Щоб визнати конфігурацію мережі коректною, потрібно розрахувати також зменшення міжкадрового інтервалу повторювачами. У таблиці 3.5 приведені рекомендовані IEEE значення максимальних величин зменшення міжкадрового інтервалу при проходженні сигналів через повторювачі різних фізичних середовищ.