Технология Ethernet

• Лат. Aether – эфир

• IEEE 802.3

Формат кадра

Адрес назначения 6

Адрес источника 6

Тип 2

Данные 46-1500

CRC 4

Процесс передачи данных

10101011 – Start-of-Frame Delimiter

Inter Packet Gap - нужен для приведение сетевых адаптеров в исходное состояние и для предотвращения монопольного захвата среды.

Коллизия

Jam-пакет – коллизия в результате наложение двух или более кадров. Длина последовательности jam – 32 бита.

Пауза определяется формулой: P = L * T

P – Pause.

T – интервал отсрочки, который в технологии Ethernet равен 512 битовым интервалам.

L – представляет собой целое число, выбранное с равной вероятностью из диапазона L ∊ [0;2N], ГДЕ N –номер повторной попытки передачи данного кадра. После 16 попыток кадр отбрасывается.

Домен коллизий

Домен коллизий – сегмент сети, имеющий общий физический уровень в котором доступ к разделяемой среде может получать только один абонент в каждый момент времени.

Расчет параметров

Tmin ≥ RTT – должно выполнятся для надежного расчета коллизий.

Tmin – время передачи кадра минимальной длины.

RTT (Round Trip Time) – время, за которое сигнал коллизии успевает распространится до самого дальнего узла сети. Минимальная длина кадра – 72 байта, скорость 10Мбит/сек, время оборота – 57,5мкс, расстояние – 13280м, в обе стороны – 6635м, манчестерское кодирование. Учитывая возможность повторителя в сети, расстояние увеличено до 2-2.5 км.

Физическая среда

Спецификация	Кабель	Макс. длина сегмента
10Base-5	Толстый коаксиал (0,5 дюйма)	500м
10Base-2	Тонкий коаксиал (0,25 дюйма)	185м
10Base-T	UTF	100м
10Base-F	Волоконно-оптический	2000м

Концентратор (многоповторный повторитель)

Тест целостности соединения

Используется для контроля целостности физического соединения, между двумя непосредственно соединенными портами.

• Link Integrity Test, LIT

• Длительность импульса – 100нс

• Интервал – 16мс

Fast Ethernet

• IEEE 802.3u

• Скорость 100Мбит/сек

• Межкадровый интервал 0,96мкс

• Битовый интервал – 10нс

• 4B/5B

• Кабели:

  • 100Base-TX (UTP Cat5, STP, Type-1)

  • 100Base-T4 (Cat3, 4 или 5)

  • 100Base-FX

Передача информации

Idle

JK

Преамбула

SFD

DA

SA

Тип

Данные

CRC

T

Idle

Idle – 11111

Физический уровень

• Physical coding – отвечает за преобразование данных в соответствии с кодом 4B/5B.

• Physical Medium Attachment/Dependent. Физического присоединения и зависимости от среды. Обеспечивает формирование сигналов в соответствии с методом физического кодирования

• Auto-Negotiation. Подуровень авто переговоров. Позволяет двум взаимодействующим портам автоматически выбирать наиболее эффективный режим работы.

Используется Fast Link Pulse

Длительность 100нс

Gigabit Ethernet

• IEEE 802.3z

• 1000 Мбит/сек

• Минимальный размер кадра – 512 байт:

  • Длина поля кадра – 448 байт

  • После окончания кадра

• Время оборота – 4095 битовых интервалов

• Диаметр сети – 200м

• Режим пульсаций. Позволяет станции передавать несколько кадров общей длиной до 8192 байт.

Передача по UTP

• Передача по всем четырем парам

• Код PAM5:

  • 5 потенциалов: -2,-1, 0, +1, +2

• 2322 бита информации за один такт

• 9 288 бита информации по 4 линиям

• Дуплексный режим

  • Digital Signal Processor, DSP

Беспроводные сети

ТУТ МЕГА КРУТАЯ ТАБЛИЧКА НАДО ВЗЯТЬ У КОГОТО ФОТКУ ЛИБО В КНИЖКЕ КАКОЙТО КОТОРУЮ МУЖИК И БАБА НАПИСАЛИ В НАЧАЛЕ ДОЛЖНО БЫТЬ ГДЕТО ОЛОЛО Я ВОДИЛА НЛО ВСЕМ ПРИВЕТ ОГА

Распространение ЭВМ

• Выше частота – выше скорость

• Выше частота – хуже проницаемость

• Выше частота – быстрее убивает энергия

• До 2 МГц – вдоль поверхности, сотки км

• 2-30 МГц – ионосфера, тысячи км

• Более 30 МГц – прямая видимость

• Более 4 ГГЦ – поглощаются водой

Отражение

Случается когда препятствие частично прозрачно для данной длины волны и его размер намного превышает длину волны, то часть энергии сигнала отражается.

Дифракция

Возникает если препятствие непроницаемо и размером больше длины волны, в следствии происходит огибание препятствия. Если препятствие по размером с длиной волны то сигнал рассеивается.

Лицензирование

• Промышленные товары беспроводной связи общего назначения

• 900 МГц

• 2.4 ГГц

• 5 ГГц

• ISM-диапазон:

• Industrial

• Scientific

• Medical

• Мощность передатчика не более 1Вт

Технология широкополосного сигнала

Позволяет повысить помехоустойчивость кода для сигналов малой мощности. Для кодирования применяются:

• Ортогональное частотное мультиплексирование (Orthogonal Frequency Division Multiplexing).

Полоса пропускания делится на несколько подканалов, каждая из которых имеет собственную несущую частоту, которая обычно кратна основной несущей частоте. Перед передачей, все несущие сворачиваются в общий сигнал, путем быстрого преобразования в ряд Фурье. Спектр такого сигнала примерно равен спектру сигнала кодируемого одной несущей.

• Метод расширения спектра скачкообразной перестройкой частоты (Frequency Hopping Spread Spectrum, FHSS).

Передача сигнала ведется с постоянной несущей изменой частоты, мощность сигнала распределяется по всеми диапазону. В течении определенного фиксированного интервала времени, передача ведется на неизменной несущей частоте. Несущая частота меняется в соответствии с номерами частотных подканалов, вырабатываемых алгоритмов псевдо случайных чисел. Последовательность псевдослучайной перестройки чисел.

Если частота смены подканалов ниже, чем скорость передачи данных в канале, то такой режим называют медленным расширением спектра. В противном случае – быстрым расширением спектра.

• Метод последовательного расширения спектра.

• Каждый бит кодируется N битами:

• Расширяющая последовательность (например Бакера – 10110111000)

• Легко синхронизироваться

• Скорость передачи выше в N раз

• Спектр шире

• Меньше защищен от помех

• Множественных доступ с кодовым разделением.

Позволяет мультиплексировать несколько каналов в одном диапазоне. Каждый узел посылает данные в разделяемую среду в те моменты, когда ему это нужно, без синхронизации с другими узлами. При этом каждый узел задействует собственное значение расширяющей последовательности, которые выбираются таким образом, чтобы можно было выделить данные передающего узла из суммарного сигнала.