3.2.3. Правила побудови мережі Fast Ethernet

Стандарт 802.3u сформулював правила побудови мережі Fast Ethernet, які забезпечують її надійну роботу. Ці правила містять ряд обмежень на довжину сегментів, діаметр мережі та число концентраторів (повторювачів).

Стандарт описує побудову сегментів мережі на концентраторах і комутаторах. Сегменти 1-го типу називають "джерело кадрів-концентратор", а сегменти 2-го типу - "джерело кадрів-джерело кадрів".

Мережа Fast Ethernet, побудована на концентраторах, має ієрархічну деревоподібну структуру, в якій величини сегментів конкретизується специфікацією фізичного середовища.

В таблиці 3.6 наведені обмеження довжин сегментів при побудові мережі на концентраторах.

Таблиця 3.6.

Допустима довжина сегментів при побудові мережі на концентраторах

Тип кабеля	Максимальна довжина сегмента (м)	Максимальний діаметр мережі (м)
Кручена пара	100	200
Оптоволокно	136	272
Декілька кручених пар і одне оптоволокно	100 160	260
Декілька кручених пар і декілька оптоволокон	100 136	272

За використання в мережі Fast Ethernet комутаторів немає обмежень на загальну довжину мережі, але залишаються обмеження на довжини сегментів, які з’єднують мережевий адаптер чи концентратор з комутатором, або комутатор з комутатором.

Обмеження на довжину сегментів типу "джерело кадрів-джерело кадрів" залежать від типу фізичного середовища, яке використовується для їх побудови і становлять:

• 100Base-TX - 100 метрів;

• 100Base-FX - 412 м при напівдуплексному режимі;

- 2000 м при повнодуплексному режимі.

При побудові мережі на комутаторах протокол Fast Ethernet працює в напівдуплексному або повнодуплексному режимах, особливості яких будуть розглянуті при вивченні комутаторів.

3.3. Технологія Gigabit Ethernet

3.3.1. Характерні особливості технології

У середині 90-их років назріла необхідність переведення перевантажених швидкодіючими сереверами магістралей локальних мереж на більші швидкості передавання даних. Швидкості 100 Мбіт/сек, яку забезпечувала технологія Fast Ethernet, було вже недостатньо. Більшу швидкість пропонували комутатори технології АТМ, але відсутність засобів міграції в інші технології LAN стримувало її впровадження. Технологія Gigabit Ethernet була розроблена у 1997 році об’єднанням Gigabit Ethernet Alliance, в яке увійшов ряд провідних фірм та інститутів в галузі LAN. Метою розробки було переведення магістралей Ethernet і Fast Ethernet на вищу швидкість передавання даних. У 1998 році комітет ІЕЕЕ 802 затвердив цю технологію стандартом 802.3z.

Технологія має такі характерні особливості:

7. Швидкість передавання даних на верхніх рівнях мережі- -1000 Мбіт/сек;

8. Збережені формати кадрів Ethernet;

9. Збережений метод доступу до розподіленого середовища CSMA/СD;

10. Фізична топологія - ієрархічне дерево, побудоване на одному концентраторі з діаметром до 200 м.;

11. Використання комутаторів з повнодуплексним режимом передавання даних;

12. Фізичне середовище - оптоволоконний кабель, кручена пара UTP 5-ої категорії, подвійний коаксиал.

Технологія Gigabit Ethernet зберігає сумісність з технологіями Ethernet і Fast Ethernet. Вона використовує ті ж формати кадрів, працює в напівдуплексному і повнодуплексному режимах, підтримує на розподілених середовищах метод доступу CSMA/CD. Стандарт 802.3z використовує метод логічного кодування 8В/10В. При тактовій частоті передавання сигналів у лінію 1000 МГц цей код забезпечує корисну швидкість передавання даних 800 Мбіт/сек. Очікується, що найближчим часом технологія забезпечить тактову частоту 1,25 ГГц, що дозволить досягнути корисної швидкості передавання даних 1000 Мбіт/сек.

Для збереження максимального діаметра 200 м мережі на одному концентраторі при напівдуплексному режимі передавання даних необхідно було збільшити час подвійного обороту сигналів, який для надійного розпізнавання колізії не повинен перевищувати часу передавання кадру мінімальної довжини. Для цього мінімальний розмір кадра було збільшено з 64 байт (без преамбули) до 512 байт (4096 біт). Це дозволило збільшити час подвійного обороту сигналу до 4096 bt. Для забезпечення мінімальної довжини кадра 512 байт поле даних доповнюється 448 байтами заборонених символів коду 8В/10В. При виникненні потреби передати декілька коротких кадрів (наприклад, квитанцій) станціям дозволяється їх передавати підряд загальною довжиною до 8192 байт без міжкадрових інтервалів і доповнення до 512 байт.

При використанні комутаторів знімаються обмеження на загальну довжину мережі Gigabit Ethernet, але залишаються обмеження на довжини сементів, які з’єднують вузли мережі. Ці довжини визначаються специфікацією конкретного фізичного середовища. При побудові мережі на комутаторах протокол Gigabit Ethernet працює в повнодуплексному режимі.