10. Аппаратное обеспечение лвс: Gigabit Ethernet

Основная идея разработчиков этого стандарта заключалась в максимальном сохранении идей классической технологии езернет при достижении битовой скорости в 1000 мбит/c.

Gigabit Ethernet не поддерживает:

-качество обслуживания

-избыточные связи

-тестирование работоспособности узлов и оборудования

Общее между Gigabit Ethernet и Fast Ethernet:

-сохраняются все форматы кадров Ethernet:

- существует полудуплексная версия протоколов, поддерживающая метод доступа CSMA/CD

-поддерживает все основные виды кабелей

Время двойного оборота – 4095 бит

Диаметр сечения – около 200 м

1) обеспечить диаметр сети на уровне 200 м. Для этого увеличить минимальный размер кадра до 512 байт, максимальный – 1, 5 кбайта оставили. Для увеличения длины кадра до нужной в новой технологии величины сетевой адаптер должен дополнить поле данных до длинны 448 байт расширением (extention – поле, заполненной запрещёнными символами кода 8B/10B, которые невозможно принять за коды данных).

Монопольный пакетный режим – разрешение конечным узлам передавать несколько кадров подряд, без передачи среды другим станциям (для сокращения расходов при сокращении слишком длинных кадров). Общая длинна кадров – не более 65 536 бит.

2) среда передачи – витая пара 5-ой категории.

Каждая пара кабеля имеет гарантированную полосу пропускания – 100 МГц, для передачи со скоростью 1000 мбит/с было решено использовать все 4 пары кабеля. Это лишает возможности сеть распознавать коллизии, снижает скорость передачи данных на каждой паре до 250 мбит/c (250*4=скорость 1 гбит/с). Для решения этой проблемы придумали метод кодирования PAM5, Использующий 5 уровней потенциала: -2, -1, 0, 1, 2. За один такт по одной паре передаётся 2, 322 бита инфы.

Получился полудуплексный режим – инфа в любой момент времени передаётся только в 1 направлении (дуплексный – в двух).

Для распознавания коллизий и организации полнодуплексного режима оба передатчика работают навстречу друг другу по каждой из четырёх пар в одном и том же диапазоне частот, так как используют один и тот же потенциальный код PAM5. Что позволяет использовать одновременно витую пару и для приёма и для передачи.

Для отделения принимаемого сигнала от своего собственного приёмник вычитает из результирующего сигнала свой собственный (для этого используют специальный цифровой сигнальный процессор DSP).

Этот стандарт на неэкранированной витой паре позволяет использовать уже имеющуюся проводку и не требует её замены.

10. Концентраторы, сетевые адаптеры

Минимум для создания локальной сети – концентраторы (хабы, повторители) с сетевыми адаптерами, кабельная система. Они позволят строить небольшие базовые фрагменты сетей, которые затем объединяются др с др с помощью мостов, коммутаторов и маршрутизаторов.

Концентратор – обычно имеет несколько портов, к которым подключаются конечные узлы сети – компы. Выполняет основную ф-цию, определенную в протоколе технологии, кот он поддерживает. Может выполнять др функции. Например в Token Ring отключает некорректно работающие порты

работает как «повторитель» (первый уровень OSI-модели), передавая сигнал, поступивший на один из портов, без изменения на остальные порты – образуется единая среда передачи – логический моноканал. Они не решают проблему увеличения полосы пропускания сети. С ростом количества компьютеров увеличивается и количество пакетов в «эфире», что ведет к росту коллизий (наложений пакетов один на другой) и соответственно к замедлению работы сети в целом.

Модульные концентраторы - это отдельные сетевые устройства (Ethernet- и Token Ring- концентраторы или серверы дистанционного доступа) в корпусах небольшого размера, которые можно устанавливать друг на друга на столе или в стойку. Концентратор Token Ring - активный или пассивный. Пассивный просто соединяет порты внутренними связями, чтоб подключенные станции образовали кольцо. Активный – выполняет ф-цию регенерации сигналов – называется повторителем.

Сетевой адаптер

Вместе со своим драйвером реализует второй, канальный уровень модели открытых систем в конечном узле – компе. В сетевой ОС пара «адаптер-драйвер» выполняет ф-ции физического уровня.

Платы сетевого адаптера выступают в качестве физического интерфейса, или соединения между компьютером и сетевым кабелем. Платы вставляются в специальные гнезда (слоты расширения) всех компьютеров и серверов. Чтобы обеспечить физическое соединение между компьютером и сетью, к соответствующему разъему, или порту, платы (после ее установки) подключают

сетевой кабель. Назначение платы сетевого адаптера:

- подготовка данных, поступающих от компьютера, к передаче по сетевому кабелю;

- передача данных другому компьютеру;

- управление потоком данных между компьютером и кабельной системой;

- плата сетевого адаптера принимает данные из сетевого кабеля и переводит в форму, понятную центральному процессору компьютера.

Плата сетевого адаптера состоит из аппаратной части и встроенных программ, записанных в ПЗУ. Эти программы реализуют функции подуровней управления логической связью и управление

доступом к среде канального уровня модели OSI.

Три поколения адаптеров: 1) выполнены на дискретных логических микросхемах. Низкая надежность. Буфер на один кадр

2) метод многокадровой буферизации. Микросхемы с высокой степенью интеграции

3) конвейерная схема обработки кадров. Специализированные интегральные схемы.