Gyors ethernet 100 Mbps. Ethernet és Fast Ethernet berendezések

A ComputerPress tesztlaboratórium 10/100 Mbit/s sebességű, 10/100 Mbit/s-os munkaállomásokon való használatra tervezett PCI-busz hálózati kártyákat tesztelt. A jelenleg leggyakrabban használt 10/100 Mbit / s átviteli sebességű kártyákat választották ki, mivel egyrészt Ethernet-, Fast Ethernet- és vegyes hálózatokban használhatók, másrészt az ígéretes Gigabit Ethernet technológia (1000 sávszélességig) Mbit / s) továbbra is leggyakrabban nagy teljesítményű szerverek csatlakoztatására szolgál a hálózati mag hálózati berendezéseihez. Rendkívül fontos, hogy milyen minőségű passzív hálózati berendezéseket (kábelek, aljzatok stb.) használnak a hálózaton. Köztudott, hogy ha a 3. kategóriás sodrott érpárú kábel elegendő az Ethernet hálózatokhoz, akkor a Fast Ethernethez 5. kategória szükséges. A jelszórás, a rossz zajvédelem jelentősen csökkentheti a hálózati sávszélességet.

A tesztelés célja elsősorban az effektív teljesítmény indexének (Teljesítmény / Hatékonysági Index arány - a továbbiakban P / E-index) meghatározása volt, és csak ezt követően - az áteresztőképesség abszolút értékének meghatározása. A P / E indexet a hálózati kártya Mbps-ban mért sávszélességének és a CPU kihasználtság százalékos arányának számítják. Ez az index a hálózati adapterek teljesítményének meghatározására szolgáló iparági szabvány. Azért vezették be, hogy figyelembe vegyék a CPU erőforrások hálózati kártyáinak használatát. Ennek az az oka, hogy egyes hálózati adapterek gyártói úgy próbálják a legjobb teljesítményt elérni, hogy több számítógépes processzorciklust használnak a hálózati műveletek végrehajtására. Az alacsony CPU-használat és a viszonylag nagy sávszélesség elengedhetetlen a kritikus fontosságú üzleti és multimédiás alkalmazások, valamint a valós idejű feladatok futtatásához.

Kipróbáltuk a jelenleg leggyakrabban használt kártyákat a vállalati és helyi hálózatok munkaállomásaihoz:

1. D-Link DFE-538TX
2. SMC EtherPower II 10/100 9432TX / MP
3. 3Com Fast EtherLink XL 3C905B-TX-NM
4. Compex RL 100ATX
5. Intel EtherExpress PRO / 100+ kezelés
6. CNet PRO-120
7. NetGear FA 310TX
8. Allied Telesyn AT 2500TX
9. Surecom EP-320X-R

A tesztelt hálózati adapterek főbb jellemzőit a táblázat mutatja. 1 . Magyarázzunk meg néhány, a táblázatban használt kifejezést. A csatlakozási sebesség automatikus észlelése azt jelenti, hogy az adapter maga határozza meg a maximális lehetséges működési sebességet. Ezenkívül, ha az automatikus érzékelés támogatott, nincs szükség további konfigurációra, amikor Ethernetről Fast Ethernetre vált, és fordítva. Vagyis a rendszergazdának nem kell újrakonfigurálnia az adaptert és újra betölteni az illesztőprogramokat.

A Bus Master mód támogatása lehetővé teszi az adatok közvetlen átvitelét a hálózati kártya és a számítógép memóriája között. Ez felszabadítja a központi processzort egyéb műveletek elvégzésére. Ez az ingatlan de facto standard lett. Nem csoda, hogy az összes ismert hálózati kártya támogatja a Bus Master módot.

A távoli ébresztés (Wake on LAN) lehetővé teszi a számítógép bekapcsolását a hálózaton keresztül. Vagyis lehetővé válik a PC munkaidőn kívüli szervizelése. Erre a célra az alaplapon és a hálózati adapteren található háromtűs csatlakozók használatosak, amelyek egy speciális kábellel vannak összekötve (a szállítási készlet tartalmazza). Ezenkívül speciális vezérlőszoftverre van szükség. A Wake on LAN technológiát az Intel-IBM szövetség fejlesztette ki.

A teljes duplex mód lehetővé teszi az adatok egyidejű átvitelét mindkét irányban, a félduplex - csak az egyikben. Így a maximális lehetséges átviteli sebesség full duplex módban 200 Mbps.

A DMI (Desktop Management Interface) lehetővé teszi a számítógép konfigurációjával és erőforrásaival kapcsolatos információk megszerzését a hálózatkezelő szoftver segítségével.

A WfM (Wired for Management) specifikáció támogatása lehetővé teszi a hálózati adapter számára, hogy együttműködjön a hálózatkezelő és adminisztrációs szoftverekkel.

A számítógép operációs rendszerének hálózaton keresztüli távoli indításához a hálózati adapterek egy speciális BootROM memóriával vannak ellátva. Ez lehetővé teszi a lemez nélküli munkaállomások hatékony használatát a hálózaton. A legtöbb tesztelt kártyán csak BootROM foglalat volt; maga a BootROM általában külön megrendelhető opció.

Az ACPI (Advanced Configuration Power Interface) támogatása segít csökkenteni az energiafogyasztást. Az ACPI egy új energiagazdálkodási technológia. Mind hardver, mind szoftver használatán alapul. Alapvetően a Wake on LAN az ACPI szerves része.

A termelékenység növelésének szabadalmaztatott eszközei növelhetik a hálózati kártya hatékonyságát. Ezek közül a leghíresebb a Parallel Tasking II a 3Com-tól és az Adaptive Technology az Inteltől. Ezek az alapok általában szabadalmaztatottak.

A főbb operációs rendszereket szinte minden adapter támogatja. A fő operációs rendszerek a következők: Windows, Windows NT, NetWare, Linux, SCO UNIX, LAN Manager és mások.

A szolgáltatástámogatás szintjét a dokumentáció, az illesztőprogramokat tartalmazó hajlékonylemez és a legfrissebb illesztőprogramok cég webhelyéről történő letöltésének lehetősége határozza meg. A csomagolás is fontos szerepet játszik. Ebből a szempontból véleményünk szerint a legjobbak a D-Link, az Allied Telesyn és a Surecom hálózati adapterek. De általában véve a támogatás szintje minden kártya esetében kielégítő volt.

A garancia jellemzően a hálózati adapter teljes élettartamára vonatkozik (élettartamra szóló garancia). Néha 1-3 évre korlátozódik.

Tesztelési technika

Minden teszt a megfelelő gyártók internetes szervereiről letöltött legújabb NIC-illesztőprogramokat használta. Abban az esetben, ha a hálózati kártya illesztőprogramja bármilyen beállítást és optimalizálást engedélyezett, az alapértelmezett beállításokat használtuk (kivéve az Intel hálózati adaptert). Vegye figyelembe, hogy a 3Com és az Intel kártyái és megfelelő illesztőprogramjai rendelkeznek a leggazdagabb kiegészítő képességekkel és funkciókkal.

A teljesítményt a Novell Perform3 segédprogramjával mértük. A segédprogram működési elve, hogy egy kis fájlt a munkaállomásról a szerveren lévő megosztott hálózati meghajtóra másolunk, ami után a szerver fájlgyorsítótárában marad, és onnan meghatározott időn belül sokszor kiolvassák. Ez lehetővé teszi a memória-hálózat-memória interakciókat, és kiküszöböli a lemez késleltetésének hatását. A segédprogram paraméterei közé tartozik a kezdeti fájlméret, a végső fájlméret, az átméretezési lépés és a tesztidő. A Novell Perform3 segédprogram teljesítményértékeket jelenít meg különböző fájlméretekkel, átlagos és maximális teljesítménnyel (KB/s-ban). A következő paramétereket használták a segédprogram konfigurálásához:

• Kezdeti fájlméret - 4095 bájt
• Végső fájlméret - 65 535 bájt
• Fájlnövekmény - 8192 bájt

A tesztidő minden fájlnál húsz másodpercre volt beállítva.

Mindegyik kísérlet egy pár azonos hálózati kártyát használt, az egyik szerveren, a másik pedig munkaállomáson futott. Ez a jelek szerint nincs összhangban a bevett gyakorlattal, mivel a szerverek általában speciális hálózati adaptereket használnak számos további funkcióval. De pontosan így történik - ugyanazok a hálózati kártyák vannak telepítve a szerverre és a munkaállomásokra is - a tesztelést a világ összes jól ismert tesztlaboratóriuma (KeyLabs, Tolly Group stb.) végzi. Az eredmények valamivel alacsonyabbak, de a kísérlet tisztanak bizonyult, mivel csak az elemzett hálózati kártyák működnek minden számítógépen.

Compaq DeskPro EN kliens konfiguráció:

• Pentium II 450 MHz processzor
• gyorsítótár 512 KB
• RAM 128 MB
• merevlemez 10 GB
• operációs rendszer Microsoft Windows NT Server 4.0 c 6 a SP
• TCP / IP protokoll.

Compaq DeskPro EP szerver konfiguráció:

• Celeron 400 MHz processzor
• RAM 64 MB
• merevlemez 4,3 GB
• operációs rendszer Microsoft Windows NT Workstation 4.0 c c 6 a SP
• TCP / IP protokoll.

A tesztelést olyan körülmények között végeztük, ahol a számítógépek UTP Category 5 keresztező kábellel voltak közvetlenül összekötve, a tesztek során a kártyák 100Base-TX Full Duplex módban működtek. Ebben az üzemmódban az átviteli sebesség valamivel nagyobb, mivel a szolgáltatási információk egy része (például átvételi elismervény) egyidejűleg kerül továbbításra a hasznos információval, amelynek mennyisége becsült. Ilyen körülmények között az áteresztőképesség meglehetősen magas értékeit lehetett rögzíteni; például a 3Com Fast EtherLink XL 3C905B-TX-NM adapter átlagosan 79,23 Mbps.

A processzorterhelés mérése a szerveren a Windows NT Performance Monitor segédprogrammal történt; az adatokat egy naplófájlba írták. A Perform3 az ügyfélen futott, hogy ne befolyásolja a kiszolgáló processzorának terhelését. A szerver számítógép processzoraként Intel Celeront használtak, amelynek teljesítménye lényegesen alacsonyabb, mint a Pentium II és III processzorok teljesítménye. Az Intel Celeront tudatosan használták: tény, hogy mivel a processzorterhelést kellően nagy abszolút hibával határozzák meg, nagy abszolút értékek esetén a relatív hiba kisebbnek bizonyul.

A Perform3 segédprogram minden egyes teszt után egy szöveges fájlba helyezi a munkájának eredményét az alábbi formátumú adatkészletként:

65535 bájt. 10491,49 KB/s. 10491,49 összesített KB/s. 57343 bájt. 10844,03 KB/s. 10844,03 összesített KB/s. 49151 bájt. 10737,95 KB/s. 10737,95 összesített KB/s. 40959 bájt. 10603,04 KB/s. 10603.04 Összesített KB/s. 32767 bájt. 10497,73 KB/s. 10497,73 összesített KB/s. 24575 bájt. 10220,29 KB/s. 10220,29 összesített KB/s. 16383 bájt. 9573,00 KB/s. 9573,00 összesített KB/s. 8191 bájt. 8195,50 KB/s. 8195,50 összesített KB/s. Maximum 10844,03 KB/s. 10145,38 Átlagos KBp.

Megjelenik a fájl mérete, a megfelelő átviteli sebesség a kiválasztott klienshez és az összes klienshez (ebben az esetben csak egy kliens van), valamint a maximális és átlagos átviteli sebesség a teszt során. Az egyes tesztek kapott átlagértékeit KB/s-ról Mbit/s-ra konvertáltuk a következő képlet segítségével:
(KB x 8) / 1024,
a P / E index értékét pedig az áteresztőképesség és a processzorterhelés százalékos arányaként számítottuk ki. Ezt követően három mérés eredménye alapján számítottuk ki a P / E index átlagértékét.

A Windows NT Workstation Perform3 segédprogramját használva a következő probléma merült fel: a hálózati meghajtóra való írás mellett a fájl a helyi fájl gyorsítótárba is bekerült, ahonnan utólag nagyon gyorsan kiolvasták. Az eredmények lenyűgözőek voltak, de irreálisak, mivel önmagában nem történt adatátvitel a hálózaton keresztül. Annak érdekében, hogy az alkalmazások a megosztott hálózati meghajtókat közönséges helyi meghajtóként kezeljék, az operációs rendszer egy speciális hálózati komponenst, az úgynevezett átirányítót használ, amely átirányítja az I/O kéréseket a hálózaton keresztül. Normál működési körülmények között a fájl megosztott hálózati meghajtóra írásakor az átirányító a Windows NT gyorsítótárazási algoritmusát használja. Éppen ezért a szerverre írva a kliensgép helyi fájlgyorsítótárába is ír. A teszteléshez pedig szükséges, hogy a gyorsítótárazás csak a szerveren történjen. Az ügyfélszámítógép gyorsítótárazásának megakadályozása érdekében a Windows NT rendszerleíró adatbázisában a paraméterértékek megváltoztak, ami lehetővé tette az átirányító által végrehajtott gyorsítótár letiltását. Íme, hogyan készült:

1. Regisztrációs útvonal:

   HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ Rdr \ Parameters

   Paraméter neve:

   A UseWriteBehind lehetővé teszi az írás mögötti fájlok optimalizálását

   Típus: REG_DWORD

   Érték: 0 (alapértelmezett: 1)

2. Regisztrációs útvonal:

   HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ CurrentControlSet \ Services \ Lanmanworkstation \ paraméterek

   Paraméter neve:

   Az UtilizeNTCaching meghatározza, hogy az átirányító a Windows NT gyorsítótár-kezelőjét használja-e a fájltartalom gyorsítótárazásához.

   Típus: REG_DWORD Érték: 0 (alapértelmezett: 1)

Intel EtherExpress PRO / 100 + felügyeleti hálózati adapter

A kártya teljesítménye és processzorhasználata közel megegyezik a 3Com-éval. Az alábbiakban láthatók a térkép paramétereinek beállítására szolgáló ablakok.

A kártyában található új Intel 82559 vezérlő nagyon nagy teljesítményt biztosít, különösen a Fast Ethernet hálózatokban.

Az Intel által az Intel EtherExpress PRO / 100+ kártyájában használt technológiát adaptív technológiának nevezik. A módszer lényege, hogy a hálózat terhelésétől függően automatikusan módosítja az Ethernet-csomagok közötti időintervallumokat. A hálózati torlódások növekedésével az egyes Ethernet-csomagok közötti távolság dinamikusan növekszik, ami csökkenti az ütközéseket és növeli az átviteli sebességet. Alacsony hálózati terhelés mellett, amikor az ütközések valószínűsége alacsony, a csomagok közötti időintervallumok csökkennek, ami szintén növeli a teljesítményt. Ennek a módszernek az előnyei a legnagyobbak a nagy ütközési Ethernet szegmensekben, vagyis azokban az esetekben, amikor a hálózati topológiát nem a kapcsolók, hanem a hubok uralják.

Az Intel új, Priority Packet nevű technológiája lehetővé teszi a hálózati kártyán keresztüli forgalom hangolását az egyes csomagok prioritásai szerint. Ez lehetővé teszi az adatátviteli sebesség növelését a kritikus fontosságú alkalmazások számára.

VLAN támogatás biztosított (IEEE 802.1Q szabvány).

Csak két jelző van a táblán - munka / kapcsolat, sebesség 100.

www.intel.com

SMC EtherPower II 10/100 SMC9432TX / MP hálózati adapter

A kártya architektúrája két ígéretes technológiát használ: SMC SimulTasking és Programable InterPacket Gap. Az első technológia hasonló a 3Com Parallel Tasking technológiához. A két gyártó kártyáinak teszteredményeit összevetve megállapítható, hogy ezek a technológiák milyen hatékonyságúak. Vegye figyelembe azt is, hogy ez a hálózati kártya a harmadik eredményt mutatta teljesítmény és P / E index tekintetében, felülmúlva az összes kártyát, kivéve a 3Com és az Intel.

A kártyán négy LED jelzőfény található: sebesség 100, átvitel, csatlakozás, duplex.

A cég fő webhelye a www.smc.com

Az Ethernet ma a helyi hálózatok legszélesebb körben használt szabványa. A jelenleg használatban lévő hálózatok teljes száma

Gyors Ethernet

A Fast Ethernet technológia nagyjából megegyezik a hagyományos Ethernet technológiával, de tízszer gyorsabb. A Fast Ethernet vagy a 100BASE-T 100 megabit/s (Mbps) sebességgel működik a hagyományos Ethernet 10 helyett. A 100BASE-T technológia ugyanolyan formátumú és hosszúságú kereteket használ, mint az Ethernet, és nem igényel változtatásokat a magasabb rétegbeli protokollokban, alkalmazásokban vagy hálózati operációs rendszerekben a munkaállomásokon. A 10 Mbps és 100 Mbps sebességű hálózatok között a csomagokat protokollfordítás és a kapcsolódó késleltetések nélkül irányíthatja és válthatja. A Fast Ethernet technológia a MAC alréteg CSMA / CD protokollját használja, hogy hozzáférést biztosítson az átviteli közeghez. A legtöbb modern Ethernet-hálózat csillag-topológián alapul, a hálózat közepén egy hub-tal és a hub-tól minden számítógéphez vezető kábellel. Ugyanez a topológia használatos a Fast Ethernet hálózatokban, bár a hálózat átmérője valamivel kisebb a nagyobb sebesség miatt. A Fast Ethernet árnyékolatlan csavart érpárú (UTP) kábelt használ az IEEE 802.3u 100BASE-T specifikációjában meghatározottak szerint. A szabvány 5-ös kategóriájú kábel használatát javasolja, két vagy négy pár vezetékkel, műanyag burkolatba zárva. Az 5-ös kategóriájú kábelek 100 MHz-es sávszélességre tanúsítottak. A 100BASE-TX-ben az egyik pár adatátvitelre, a másik ütközésérzékelésre és -vételre szolgál.

A Fast Ethernet szabvány három módosítást határoz meg a különböző típusú kábelekkel való együttműködéshez: 100Base TX, 100Base T4 és 100Base FX. A 100Base TX és 100Base T4 verziók sodrott érpárú kábelekhez, míg a 100Base FX optikai kábelekhez készültek.

A 100Base TX szabvány két árnyékolt vagy árnyékolatlan csavart érpár használatát írja elő. Az egyik pár adásra, a másik vételre szolgál. Két fő kábelezési szabvány felel meg ezeknek a követelményeknek: 5. kategóriájú árnyékolatlan csavart érpár (UTP-5) és IBM 1. típusú árnyékolt csavart érpár.

A 100Base T4 szabvány kevésbé korlátozza a kábelkövetelményeket, mivel mind a négy pár nyolceres kábelt használja: az egyik pár adásra, a másik vételre, a maradék két pár pedig adásra és vételre egyaránt alkalmas. Ennek eredményeként a 100Base T4 szabványban az adatok fogadása és továbbítása is három párban valósítható meg. A 100Base T4 hálózatok megvalósításához a 3-5 kategóriájú árnyékolatlan csavart érpárú és az 1-es típusú árnyékolt kábelek alkalmasak.

A Fast Ethernet és az Ethernet technológiák egymásutánja megkönnyíti a felhasználási javaslatok kidolgozását: A Fast Ethernet alkalmazása azokban a szervezetekben javasolt, amelyek széles körben alkalmazták a klasszikus Ethernetet, de ma már a sávszélesség növelését tapasztalják. Ugyanakkor az Ethernettel és részben a hálózati infrastruktúrával kapcsolatos összes felhalmozott tapasztalat megmarad.

A klasszikus Ethernet esetében a hálózati hallgatási időt az határozza meg, hogy egy 512 bites keret mekkora távolságot tud megtenni a hálózaton a munkaállomáson a keret feldolgozási idejével megegyező idő alatt. Ethernet hálózat esetén ez a távolság 2500 méter. Fast Ethernet hálózatban ugyanaz az 512 bites keret mindössze 250 métert tesz meg a munkaállomáson történő feldolgozás során.

A Fast Ethernet fő területe manapság a munkacsoportok és a részlegek hálózatépítése. Célszerű fokozatosan áttérni a Fast Ethernet-re, hagyva az Ethernetet ott, ahol jól végzi a feladatát. Az egyik nyilvánvaló eset, amikor az Ethernetet nem szabad Fast Ethernet-re cserélni, az az, amikor régebbi, ISA-val rendelkező személyi számítógépeket csatlakoztatnak a hálózathoz.

Gigabit Ethernet /

ez a technológia ugyanazt a keretformátumot, ugyanazt a CSMA/CD adathordozó hozzáférési módszert, ugyanazokat az áramlásvezérlő mechanizmusokat és ugyanazokat a vezérlőobjektumokat használja, de a Gigabit Ethernet jobban különbözik a Fast Ethernettől, mint a Fast Ethernet az Ethernettől. Különösen, ha az Ethernetet sokféle támogatott átviteli közeg jellemezte, ami okot adott arra, hogy szögesdróton keresztül is működjön, akkor a Gigabit Ethernetben az optikai kábelek kezdenek a domináns átviteli közeggé (ez természetesen nem ez az egyetlen különbség , de a többit alább részletesebben megismerjük). Emellett a Gigabit Ethernet összehasonlíthatatlanul összetettebb műszaki kihívásokat is jelent, és sokkal jobb minőségű vezetékeket igényel. Más szóval, sokkal kevésbé sokoldalú, mint elődei.

GIGABIT ETHERNET-SZABVÁNYOK

Az IEEE 802.3z munkacsoport fő erőfeszítése a Gigabit Ethernet fizikai szabványainak meghatározására összpontosít. Alapul az ANSI X3T11 Fibre Channel szabványt vette, pontosabban annak két alsó alrétegét: FC-0 (interfész és átviteli közeg) és FC-1 (kódolás és dekódolás). A fizikai adathordozó-specifikus Fibre Channel specifikáció jelenleg 1,062 Gbps-t ad meg. A Gigabit Ethernetben ez 1,25 Gbps-ra nőtt. A 8B / 10B kódolást figyelembe véve 1 Gbps adatátviteli sebességet kapunk.

TechnológiaEthernet

Az Ethernet ma a helyi hálózatok legszélesebb körben használt szabványa.

Az Ethernet a Xerox által 1975-ben kifejlesztett és bevezetett kísérleti Ethernet hálózaton alapuló hálózati szabvány.

1980-ban a DEC, az Intel és a Xerox közösen kidolgozta és kiadta a koaxiális kábelhálózat Ethernet verziójának II. szabványát, amely a szabadalmaztatott Ethernet-szabvány legújabb verziója volt. Ezért az Ethernet szabvány szabadalmaztatott változatát Ethernet DIX szabványnak, vagy Ethernet II-nek nevezik, amely alapján az IEEE 802.3 szabványt fejlesztették ki.

Az Ethernet szabvány alapján további szabványok kerültek elfogadásra: 1995-ben a Fast Ethernet (az IEEE 802.3 kiegészítése), 1998-ban a Gigabit Ethernet (a fő dokumentum IEEE 802.3z szakasza), amelyek sok tekintetben nem önálló szabványok.

A bináris információ kábelen keresztüli továbbításához az Ethernet technológia fizikai rétegének minden változatához, amely 10 Mbit/s átviteli sebességet biztosít, a Manchester kódot használják (3.9. ábra).

A Manchester kód a potenciálesést, vagyis az impulzusfrontot használja egyesek és nullák kódolására. A manchesteri kódolásban minden sáv két részre van osztva. Az információkat a potenciálesések kódolják, amelyek az egyes óraciklusok közepén fordulnak elő. Az egyiket az alacsonytól a magas jelszintig tartó meredekség (az impulzus elülső éle), a nullát pedig a leeső él (lezáró él) kódolja.

Rizs. 3.9. Differenciál Manchester kódolás

Az Ethernet szabvány (beleértve a Fast Ethernetet és a Gigabit Ethernetet is) ugyanazt a médialeválasztási módszert használja - a CSMA / CD módszert.

Minden számítógép Etherneten működik a „Üzenetek küldése előtt hallgassa meg az átviteli csatornát; figyelj, amikor küldöd; interferencia esetén hagyja abba a munkát, és próbálja újra."

Ezt az elvet a következőképpen lehet megfejteni (magyarázni):

1. Senki sem küldhet üzenetet, amíg valaki más már csinálja (figyeljen, mielőtt elküldi).

2. Ha két vagy több feladó közelítőleg ugyanabban a pillanatban kezd üzenetet küldeni, előbb-utóbb üzeneteik "ütköznek" egymással a kommunikációs csatornában, amit ütközésnek nevezünk.

Az ütközéseket könnyű felismerni, mert mindig zavarójelet generálnak, amely nem tűnik érvényes üzenetnek. Az Ethernet képes felismerni az interferenciát, és arra kényszeríti a küldőt, hogy szüneteltesse az átvitelt, és várjon egy kicsit, mielőtt újra elküldi az üzenetet.

Az Ethernet széles körű elterjedésének és népszerűségének okai (előnyök):

1. Olcsóság.

2. Széles körű használati tapasztalat.

3. Folyamatos innovációk.

4. Berendezések gazdag választéka. Számos gyártó kínál Ethernet-alapú hálózati berendezéseket.

Az Ethernet hátrányai:

1. Üzenetütközések (ütközések, interferencia) lehetősége.

2. Nagy hálózati terhelés esetén az üzenetek átviteli ideje kiszámíthatatlan.

TechnológiaJelképesGyűrű

A Token Ring hálózatokat, az Ethernet hálózatokhoz hasonlóan, egy megosztott adatátviteli közeg jellemzi, amely a hálózat összes állomását gyűrűben összekötő kábelekből áll. A gyűrűt megosztott erőforrásnak tekintik, és a hozzáféréshez nem véletlenszerű algoritmus szükséges, mint az Ethernet hálózatokban, hanem egy determinisztikus algoritmus, amely a gyűrű használati jogának meghatározott sorrendben történő átadásán alapul. Ezt a jogot egy speciális formátumú keret, amelyet tokennek vagy tokennek neveznek, továbbítják.

A Token Ring technológiát az IBM fejlesztette ki 1984-ben, majd szabványtervezetként benyújtotta az IEEE 802 bizottságnak, amely 1985-ben elfogadta a 802.5 szabványt annak alapján.

Minden számítógép a Token Ringben működik a „Várjon egy tokent, ha üzenetet kell küldenie, csatolja azt egy tokenhez, amikor elhalad. Ha a jelölő átmegy, távolítsa el az üzenetet, és küldje tovább a jelölőt."

A Token Ring hálózatok két bitsebességgel működnek - 4 és 16 Mbps. Különböző sebességgel működő keverőállomások egy gyűrűben nem megengedettek.

A Token Ring technológia összetettebb, mint az Ethernet. Hibatűrő tulajdonságokkal rendelkezik. A Token Ring hálózat hálózati vezérlési eljárásokat határoz meg, amelyek gyűrű alakú visszacsatolási struktúrát használnak – az elküldött keret mindig visszakerül a küldő állomásra.

Rizs. 3.10. TOKEN RING technológiai elve

Egyes esetekben a hálózati működés során észlelt hibákat automatikusan kiküszöbölik, például az elveszett token visszaállítható. Más esetekben a hibák csak rögzítésre kerülnek, azok elhárítását a szervizesek manuálisan végzik el.

A hálózat figyelésére az egyik állomás úgynevezett aktív monitorként működik. Az aktív monitor a csengetés inicializálása során kerül kiválasztásra, mint a maximális MAC-címmel rendelkező állomás. Ha az aktív monitor meghibásodik, a csengetési inicializálási eljárás megismétlődik, és új aktív monitor kerül kiválasztásra. A Token Ring legfeljebb 260 csomópontot tartalmazhat.

A Token Ring hub lehet aktív vagy passzív. Egy passzív hub egyszerűen összeköti a portokat az interconnectekkel, így az ezekhez a portokhoz kapcsolódó állomások egy gyűrűt alkotnak. A passzív MSAU nem hajt végre jelerősítést vagy újraszinkronizálást.

Az aktív hub jelregeneráló funkciókat lát el, ezért néha ismétlőnek nevezik, mint az Ethernet szabványban.

A Token Ring hálózatok általában kombinált csillaggyűrű-konfigurációval rendelkeznek. A végcsomópontok csillag topológiában csatlakoznak az MSAU-khoz, és maguk az MSAU-k speciális Ring In (RI) és Ring Out (RO) portokon keresztül egy fizikai gerincgyűrűt alkotnak.

A ringben lévő összes állomásnak azonos sebességgel kell működnie, 4 Mbps vagy 16 Mbps. Az állomást a hubbal összekötő kábeleket lobe kábeleknek, a hubokat összekötő kábeleket trönkkábeleknek nevezzük.

A Token Ring technológia lehetővé teszi különböző típusú kábelek használatát végpontok és hubok összekapcsolására:

- STP Type 1 - árnyékolt csavart érpár (Shielded Twistedpair).
Legfeljebb 260 állomás egy gyűrűvé kombinálható, legfeljebb 100 méteres leágazó kábelhosszal;

- UTP Type 3, UTP Type 6 - árnyékolatlan csavart érpár (Unshielded Twistedpair). Az állomások maximális száma 72-re csökken, legfeljebb 45 méteres ejtőkábel-hosszúsággal;

- Optikai kábel.

A passzív MSAU-k közötti távolság STP Type 1 kábel esetén akár 100 m, UTP Type 3 kábel esetén 45 m lehet.Az aktív MSAU-k között a maximális távolság a kábel típusától függően 730 m-re, illetve 365 m-re nő.

A Token Ring maximális gyűrűhossza 4000 m. A Token Ring technológiában a maximális gyűrűhosszra és a gyűrűben lévő állomások számára vonatkozó korlátozások nem olyan szigorúak, mint az Ethernet technológiában. Itt ezek a korlátozások főként a marker gyűrű körüli forgási idejével kapcsolatosak.

A Token Ring gazdagépek hálózati adapterein minden időtúllépési érték konfigurálható, így több állomással és hosszabb gyűrűhosszúságú Token Ring hálózatot építhet.

A Token Ring technológia előnyei:

· Garantált üzenetkézbesítés;

· Nagy sebességű adatátvitel (akár 160% Ethernet).

A Token Ring technológia hátrányai:

· A környezethez való hozzáféréshez drága eszközökre van szükség;

· A technológia megvalósítása nehezebb;

· 2 kábel szükséges (a megbízhatóság növelése érdekében): az egyik bejövő, a másik kimenő a számítógéptől a hubhoz;

· Magas költség (az Ethernet 160-200%-a).

TechnológiaFDDI

Fiber Distributed Data Interface (FDDI) technológia az első olyan helyi hálózati technológia, amely üvegszálat használ átviteli közegként. A technológia a 80-as évek közepén jelent meg.

Az FDDI technológia nagymértékben támaszkodik a Token Ring technológiára, amely támogatja a token átadási módszert.

Az FDDI hálózat két száloptikai gyűrűre épül, amelyek a hálózati csomópontok közötti fő és tartalék adatátviteli útvonalat alkotják. A két gyűrű használata az FDDI hálózat rugalmasságának javításának elsődleges módja, és azokat a csomópontokat, amelyek ki akarják használni ezt a megnövekedett megbízhatósági potenciált, mindkét gyűrűhöz kell csatlakoztatni.

Normál hálózati működés esetén az adatok csak az elsődleges gyűrű összes csomópontján és kábelszakaszán haladnak át, ezt a módot Thru módnak nevezik – „átmenőnek” vagy „átmenetnek”. Ebben az üzemmódban a másodlagos gyűrű nincs használatban.

Valamilyen típusú meghibásodás esetén, amikor az elsődleges gyűrű egy része nem tud adatot továbbítani (például kábelszakadás vagy csomópont meghibásodása), az elsődleges gyűrű kombinálódik a másodlagos gyűrűvel, ismét egyetlen gyűrűt alkotva. A hálózatnak ezt a működési módját Wrap-nek hívják, vagyis a gyűrűk „hajtogatását” vagy „hajtogatását”. A hajtogatási művelet hubok és/vagy FDDI hálózati adapterek segítségével történik.

Rizs. 3.11. IVS két ciklikus gyűrűvel vészhelyzetben

Az eljárás egyszerűsítése érdekében az elsődleges gyűrűre vonatkozó adatok mindig egy irányban (a diagramokon ez az irány az óramutató járásával ellentétes irányban látható), a másodlagos mentén pedig az ellenkező irányban (az óramutató járásával megegyezően látható). Ezért, amikor két gyűrűből álló közös gyűrűt alakítanak ki, az állomások adói továbbra is a szomszédos állomások vevőivel kapcsolatban maradnak, ami lehetővé teszi a szomszédos állomások információinak helyes továbbítását és fogadását.

Az FDDI hálózat elemeinek egyszeri meghibásodása esetén teljes mértékben vissza tudja állítani működőképességét. Több meghibásodás esetén a hálózat több nem kapcsolódó hálózatra szakad.

Az FDDI hálózatokban a gyűrűk közös megosztott adatátviteli közegnek minősülnek, ezért speciális hozzáférési módot határoztak meg számára. Ez a módszer nagyon közel áll a Token Ring hozzáférési módszerhez, és token ring metódusnak is nevezik.

A hozzáférési módban az a különbség, hogy a token megőrzési ideje az FDDI hálózatban nem állandó. Ez az idő a gyűrű terhelésétől függ - kis terhelésnél növekszik, nagy túlterheléseknél pedig nullára csökkenhet. A hozzáférési módszer ezen változtatásai csak az aszinkron forgalomra vonatkoznak, ami nem kritikus a kis keretes átviteli késleltetések esetén. Szinkron forgalom esetén a token megőrzési ideje továbbra is rögzített érték.

Az FDDI technológia jelenleg a következő kábeltípusokat támogatja:

- Optikai kábel;

- árnyékolatlan csavart érpár, 5. kategória. Az utolsó szabvány később jelent meg, mint az optikai, és a neve TP-PMD (Physical Media Dependent).

A száloptikai technológia biztosítja a szükséges eszközöket az adatok egyik állomásról a másikra való átviteléhez optikai szálon keresztül, és meghatározza:

62,5 / 125 µm-es multimódusú optikai kábel használata fő fizikai közegként;

Az optikai jelek teljesítményére és a hálózati csomópontok közötti maximális csillapításra vonatkozó követelmények. Szabványos többmódusú kábel esetén ezek a követelmények a csomópontok közötti maximális távolságot 2 km-re teszik, az egymódusú kábelek esetében pedig a kábel minőségétől függően 10–40 km-re nő;

Az optikai bypass kapcsolókra és az optikai adó-vevőkre vonatkozó követelmények;

Optikai csatlakozók MIC (Media Interface Connector) paraméterei, jelölésük;

1,3 nm hullámhosszú fény továbbítására használható;

Az FDDI gyűrű maximális teljes hossza 100 kilométer, a kettős csatlakozású állomások maximális száma pedig 500.

Az FDDI technológiát a hálózatok kritikus területein történő felhasználásra fejlesztették ki – nagy hálózatok közötti gerinchálózatokon, például hálózatépítéshez, valamint nagy teljesítményű szerverek hálózathoz történő csatlakoztatására. Ezért a fejlesztőkkel szemben támasztott fő követelmények a következők voltak: méltóság):

- nagy sebességű adatátvitel biztosítása,

- hibatűrés protokoll szinten;

- nagy távolságok a hálózati csomópontok és a nagyszámú csatlakoztatott állomás között.

Mindezek a célok megvalósultak. Ennek eredményeként az FDDI technológia jó minőségűnek bizonyult, de nagyon drága ( hiba). Még az olcsóbb csavart érpár megjelenése sem csökkentette jelentősen az egyik csomópont FDDI hálózathoz való csatlakoztatásának költségeit. Ezért a gyakorlat azt mutatta, hogy az FDDI technológia fő alkalmazási területe a több épületből álló hálózatok gerince, valamint egy nagyváros léptékű hálózata, vagyis az MAN osztály.

TechnológiaGyorsEthernet

A nagy sebességű, de olcsó technológia iránti igény a nagy teljesítményű munkaállomások nagy teljesítményű munkaállomások hálózatához való csatlakoztatásához a 90-es évek elején egy kezdeményezési csoport létrehozásához vezetett, amely egy új Ethernetet kezdett keresni, ugyanazt az egyszerű és hatékony technológiát, de 100 Mbps sebesség...

A szakemberek két táborra szakadtak, ami végül két, 1995 őszén elfogadott szabvány megjelenéséhez vezetett: a 802.3 bizottság jóváhagyta a Fast Ethernet szabványt, amely szinte teljesen megismétli a 10 Mbps Ethernet technológiát.

A Fast Ethernet technológia érintetlenül hagyta a CSMA / CD hozzáférési módszert, ugyanazt az algoritmust és ugyanazokat az időparamétereket bitintervallumokban (maga a bitintervallum 10-szeresére csökkent). A Fast Ethernet és az Ethernet közötti összes különbség fizikai szinten nyilvánul meg.

A Fast Ethernet szabvány három fizikai réteg specifikációt határoz meg:

- 100Base-TX 2 pár UTP kategória 5 vagy 2 pár STP Type 1 (kódolási módszer 4V / 5V);

- l00Base-FX többmódusú optikai kábelhez két optikai szállal (kódolási mód 4V / 5V);

- 100Base-T4, amely 4 pár UTP 3-as kategórián működik, de csak három párt használ egyszerre átvitelre, a többit pedig ütközésérzékelésre (8B / 6T kódolási módszer).

Az l00Base-TX / FX szabványok teljes duplex módban is működhetnek.

A Fast Ethernet hálózat maximális átmérője körülbelül 200 m, a pontos érték a fizikai közeg specifikációjától függ. A Fast Ethernet ütközési tartományban legfeljebb egy I. osztályú átjátszó engedélyezett (lehetővé teszi a 4B / 5B kódok 8B / 6T kódokká történő fordítását és fordítva), és legfeljebb két II. osztályú ismétlő (nem teszi lehetővé a kódok fordítását).

A csavart érpáron végzett munka során a Fast Ethernet technológia lehetővé teszi, hogy két port válassza ki a leghatékonyabb működési módot az automatikus egyeztetési eljárással - 10 Mbps vagy 100 Mbps, valamint fél-duplex vagy full-duplex mód.

Gigabit Ethernet technológia

A Gigabit Ethernet technológia egy új, 1000 Mbps-os lépéssel bővíti az Ethernet család sebességhierarchiáját. Ez a szakasz lehetővé teszi a nagy helyi hálózatok hatékony kiépítését, amelyekben az alacsonyabb hálózati szintek erős szerverei és gerincei 100 Mbit / s sebességgel működnek, és a Gigabit Ethernet gerince egyesíti őket, kellően nagy sávszélességet biztosítva.

A Gigabit Ethernet technológia fejlesztői nagy mértékben megőrizték a folytonosságot az Ethernet és a Fast Ethernet technológiákkal. A Gigabit Ethernet ugyanazokat a keretformátumokat használja, mint a korábbi Ethernet-verziók, teljes és félduplex módban működik, minimális változtatásokkal támogatja ugyanazt a CSMA / CD hozzáférési módot a megosztott adathordozókon.

Annak érdekében, hogy félduplex módban 200 m-es maximális hálózati átmérőt biztosítsanak, a technológiai fejlesztők úgy döntöttek, hogy a minimális keretméretet nyolcszorosára (64-ről 512 bájtra) növelik. Egymás után több képkocka továbbítása is megengedett, a közeg felszabadítása nélkül, 8096 bájt intervallumban, ekkor nem kell 512 bájtra feltölteni a kereteket. A hozzáférési mód többi paramétere és a maximális keretméret változatlan maradt.

1998 nyarán elfogadták a 802.3z szabványt, amely háromféle kábel használatát határozza meg fizikai közegként:

- többmódusú optikai szál (távolság akár 500 m),

- egymódusú optikai szál (távolság akár 5000 m),

- kettős koaxiális (twinax), amelyen keresztül egyidejűleg adatátvitel történik két árnyékolt rézvezetéken, legfeljebb 25 m távolságban.

A Gigabit Ethernet egy változatának kifejlesztéséhez az 5. kategóriájú UTP-n egy speciális 802.3ab csoportot hoztak létre, amely már kidolgozott egy szabványtervezetet 4 pár UTP 5. kategórián való munkához. Ennek a szabványnak az átvétele a közeljövőben várható.

Könnyen telepíthető.

Jól ismert és legszélesebb körben használt hálózati technológia.

A hálózati kártyák alacsony költsége.

Megvalósítási lehetőség különféle típusú kábelek és kábelezési sémák használatával.

Az Ethernet hátrányai

A valós adatátviteli sebesség csökkenése erősen terhelt hálózatban annak teljes leállásáig az adatátviteli közeg ütközései miatt.

Hibaelhárítási nehézségek: ha a kábel elszakad, a teljes LAN-szegmens meghibásodik, és meglehetősen nehéz lokalizálni egy hibás csomópontot vagy hálózatszakaszt.

A Fast Ethernet rövid jellemzői.

Gyors Ethernet (Fast Ethernet) egy nagy sebességű technológia, amelyet a 3Com javasolt 100 Mbit/s adatátviteli sebességű Ethernet hálózat megvalósítására, maximálisan megtartva a 10 Mbit Ethernet (Ethernet-10) tulajdonságait, és az a 802.3u szabvány formája (pontosabban a 802.3 szabvány kiegészítése 21–30. fejezetként). A hozzáférési mód ugyanaz, mint az Ethernet-10-nél - MAC szintű CSMA / CD, amely lehetővé teszi a régi szoftverek és felügyeleti eszközök használatát az Ethernet hálózatokhoz.

A Fast Ethernet és az Ethernet-10 közötti összes különbség a fizikai rétegre összpontosít. 3 típusú kábelrendszert használnak:

többmódusú FOC (2 szálat használnak);

Hálózati struktúra- Hubokon alapuló hierarchikus fastruktúra (például 10Base-T és 10Base-F), mivel nem használnak koaxiális kábelt.

Háló átmérő A Fast Ethernet 200 méterre csökkent, ami azzal magyarázható, hogy az Ethernet-10-hez képest tízszeresére nőtt az átviteli sebesség egy minimális kerethossz átviteli idejének 10-szeresére. Ennek ellenére lehetőség van Fast Ethernet technológián alapuló nagy hálózatok kiépítésére, köszönhetően az olcsó nagy sebességű technológiák elterjedésének, valamint a kapcsolókon alapuló LAN rohamos fejlődésének. A Fast Ethernet protokoll kapcsolók használatakor full-duplex üzemmódban is működhet, amelyben a hálózat teljes hosszára nincs korlátozás, csak a szomszédos eszközöket összekötő fizikai szegmensek (adapter - kapcsoló vagy kapcsoló - kapcsoló) maradnak.

Az IEEE 802.3u szabvány 3 Fast Ethernet fizikai réteg specifikációt határoz meg, amelyek nem kompatibilisek egymással:

100Base-TX - adatátvitel két árnyékolatlan 5. kategóriás páron (2 pár UTP 5. kategória vagy STP Type 1);

100Base-T4- adatátvitel négy árnyékolatlan 3., 4., 5. kategória páron (4 pár UTP 3., 4. vagy 5. kategória);

100Base-FX- adatátvitel egy többmódusú FOC két szálán.

Mennyi a minimális (maximális) kerethosszúság (beleértve a preambulumot) átviteli ideje bitközökben egy 10 Mbps-os Ethernet hálózatnál?

? 84 / 1538

Mi az a PDV (PVV)?

PDV - az az idő, amely alatt az ütközési jel a hálózat legtávolabbi csomópontjától terjed - a kettős forgalom ideje (Path Delay Value)

PVV – a keretek közötti intervallum csökkentése (Path Variability Value)

Mi az a PDV Limit (PVV)?

PDV - legfeljebb 575 bites intervallumok

PVV- amikor egy képkocka-sorozatot az összes átjátszón áthalad, nem lehet több 49 bites intervallumnál

Hány bithely van elegendő biztonsági ráhagyással a PDV számára? 4

Mikor kell kiszámítani az átjátszók maximális számát és a maximális hálózathosszt? Miért nem alkalmazhatjuk egyszerűen az „5-4-3” vagy „4-hub” szabályokat?

Amikor a különböző típusú átviteli közegek

Sorolja fel a különböző fizikai jellegű szegmensekből álló Ethernet hálózat megfelelő működésének alapvető feltételeit!

az állomások száma legfeljebb 1024

az összes ág hossza nem haladja meg a szabványt

PDV legfeljebb 575

PVV- amikor egy képkocka-sorozatot az összes átjátszón áthalad, nem lehet több 49 bites intervallumnál

Mi a szegmensbázis a PDV kiszámításakor?

Ismétlő késések

A legrosszabb esetben hol történik az ütközés: a jobb, a bal vagy a köztes szegmensben?

Jobb oldalon - a házigazda

Mikor kell kétszer kiszámolni a PDV-t? Miért?

Ha a hálózat túlsó végén különböző szegmenshosszúak vannak, mert eltérő alaplatencia értékekkel rendelkeznek.

A Token Ring LAN rövid leírása.

Token Ring (token ring) - olyan hálózati technológia, amelyben az állomások csak akkor tudnak adatokat továbbítani, ha rendelkeznek egy tokennel, amely folyamatosan kering a gyűrű körül.

Az állomások maximális száma egy körben 256.

Az állomások közötti maximális távolság az átviteli közeg (kommunikációs vonal) típusától függ, és a következő:

Legfeljebb 8 gyűrű (MSAU) áthidalható.

A hálózat maximális hossza a konfigurációtól függ.

A Token Ring hálózati technológia célja.

A Token Ring hálózatot az IBM javasolta 1985-ben (az első lehetőség 1980-ban jelent meg). A Token Ring célja a cég által gyártott minden típusú számítógép hálózatba kapcsolása volt (a PC-ktől a mainframe-ekig).

Mi a Token Ring hálózatkezelés nemzetközi szabványa?

A Token Ring jelenleg egy nemzetközi IEEE 802.5 szabvány.

Milyen sávszélesség érhető el a Token Ring LAN-on?

Ennek a technológiának két változata létezik, amelyek 4, illetve 16 Mbps adatátviteli sebességet biztosítanak.

Mi az MSAU többszörös hozzáférésű eszköz?

Az MSAU hub egy önálló egység, 8 csatlakozóval a számítógépek adapterkábelekkel történő csatlakoztatásához, és két külső csatlakozóval, amelyekkel főkábelekkel csatlakozhat más hubokhoz.

Több MSAU konstruktívan összevonható egy csoportba (cluster / cluster), amelyen belül az előfizetők egy gyűrűben kapcsolódnak, ami lehetővé teszi az egy központhoz csatlakozó előfizetők számának növelését.

Mindegyik adapter két kétirányú kapcsolaton keresztül csatlakozik az MSAU-hoz.

Rajzolja meg egy Token Ring LAN felépítését és működését egy (több) MSAU alapján.

Egy - lásd fent

Több - (folytatás) ... Ugyanaz a két, a trönkkábelben található többirányú kommunikációs vonal gyűrűben kötheti össze az MSAU-t (3.3. ábra), ellentétben az egyirányú trönkkábellel, ahogy az a 3.2. ábrán látható.

Minden LAN-csomópont kap egy keretet a szomszédos csomóponttól, visszaállítja a jelszinteket a névlegesre, és továbbítja a keretet a következő csomópontnak.

A továbbított keret tartalmazhat adatokat vagy lehet marker, ami egy speciális szolgáltatás 3 bájtos keret. A tokent birtokló csomópont jogosult adatátvitelre.

Amikor a PC-nek keretet kell továbbítania, az adaptere megvárja a token érkezését, majd a megfelelő réteg protokollja szerint generált adatokat tartalmazó keretté alakítja és továbbítja a hálózatnak. A csomag a hálózaton keresztül kerül továbbításra adapterről adapterre, amíg el nem éri a célállomást, amely bizonyos biteket beállít benne, hogy megerősítse, hogy a keretet megkapta a cél, és továbbítja a hálózathoz. A csomag tovább halad a hálózaton, amíg vissza nem tér a küldő csomóponthoz, ahol ellenőrzik a helyes átvitelt. Ha a keret hiba nélkül került továbbításra a célba, a csomópont továbbítja a tokent a következő csomópontnak. Így a keretütközések nem lehetségesek a token áteresztő LAN-on.

Mi a különbség a Token Ring LAN fizikai és logikai topológiája között?

A fizikai token ring topológia kétféleképpen valósítható meg:

1) "csillag" (3.1. ábra);

A logikai topológia minden módban egy "gyűrű". A csomagot a gyűrű mentén csomópontról csomópontra továbbítják, amíg vissza nem térnek ahhoz a csomóponthoz, ahonnan származott.

Rajzolja meg a Token Ring LAN felépítésének lehetséges opcióit.

1) "csillag" (3.1. ábra);

2) "kiterjesztett gyűrű" (3.2. ábra).

A Token Ring LAN funkcionális felépítésének rövid leírása. Lásd # 93

Az aktív monitor fogalma és funkciói Token Ring LAN-ban.

A Token Ring LAN inicializálása során az egyik munkaállomás a következőként van hozzárendelve aktív monitor , amelyhez további vezérlőfunkciók vannak hozzárendelve a ringben:

ideiglenes vezérlés a logikai gyűrűben a marker elvesztésével kapcsolatos helyzetek azonosítása érdekében;

új marker képzése a marker elvesztésének észlelése után;

diagnosztikai személyzet kialakítása bizonyos körülmények között.

Ha egy aktív monitor meghibásodik, sok más számítógépről új aktív monitor kerül hozzárendelésre.

Milyen tokenátviteli módot (módszert) használnak a 16 Mbps-os Token Ring LAN-on?

A hálózati teljesítmény növelésére a 16 Mbps sebességű Token Ring az ún korai tokenátviteli mód (Early Token Release – ETR), amelyben a PC a keretének elküldése után azonnal továbbítja a tokent a következő PC-nek. Ebben az esetben a következő RS-nek lehetősége van arra, hogy a kereteit továbbítsa anélkül, hogy megvárná az eredeti RS átvitelének befejezését.

Sorolja fel a Token Ring LAN-on használt kerettípusokat.

jelző; adatkeret; befejezési sorrend.

Rajzolja le és magyarázza el a Token Ring LAN tokenjének formátumát (adatkeret, lezárási sorrend).

Marker formátum

KO - végső limiter - [J | K | 1 | J | K | 1 | PC | OO]

Adatkeret formátum

SPK - a keret kezdési sorrendje

DE - kezdőhatároló - [J | K | 0 | J | K | 0 | 0 | 0]

UD - Beléptető - [P | P | P | T | M | R | R | R]

Egyesült Királyság - személyzeti menedzsment

AN - rendeltetési cím

AI - forráscím

Adat - adatmező

KS - ellenőrző összeg

PKK - a keret végének jele

KO - végső limiter

SC - keret állapota

Befejezési sorozat formátuma

A Hozzáférés-vezérlés mező szerkezete egy Token Ring LAN keretben.

UD- hozzáférés-szabályozás(Hozzáférés-vezérlés) - a következő szerkezettel rendelkezik: [ P | P | P | T | M | R | R | R ] ahol PPP a prioritási bitek;

a hálózati adapter képes prioritásokat rendelni a jelölőhöz és az adatkeretekhez úgy, hogy a prioritási szint prioritási bitjeibe ír 0-tól 7-ig terjedő számokat (a 7 a legmagasabb prioritás); Az RS-nek csak akkor van joga üzenetet küldeni, ha saját prioritása nem alacsonyabb, mint a kapott token prioritása; T- jelölőbit: 0 a jelölőhöz és 1 az adatkerethez; M- monitor bit: 1, ha a keretet az aktív monitor továbbította, és 0 - egyébként; ha az aktív monitor 1-gyel egyenlő monitorbittel rendelkező keretet kap, az azt jelenti, hogy az üzenet vagy jelző megkerülte a LAN-t anélkül, hogy megtalálta volna a címzettet; RRR- A foglalási biteket a prioritási bitekkel együtt használják; A PC lefoglalhatja a hálózat további használatát, ha prioritási értékét a foglalási bitekbe helyezi, ha a prioritása magasabb, mint a foglalási mező aktuális értéke;

ezt követően, amikor az adó csomópont a visszaküldött adatkeret vételekor új tokent generál, annak prioritását az előzőleg vett keret foglalási mezőjének értékével egyenlőnek állítja be; így a tokent annak a csomópontnak adjuk át, amelyik a legmagasabb prioritást állította be a foglalási mezőben;

A Token Ring LAN token Access Control mezőjének prioritási bitjeinek (marker bit, monitor bit, foglalás bitek) hozzárendelése. Lásd fent

Mi a különbség a MAC és az LLC keretek között?

A Btk- keretvezérlés(Frame Control - FC) határozza meg a keret típusát (MAC vagy LLC) és a MAC vezérlőkódot; egy bájtos mező két területet tartalmaz:

Ahol FF- keretformátum (típus): 00 - MAC típusú kerethez; 01 - LLC szintű kerethez; (10-es és 11-es érték fenntartva); 00 - fel nem használt tartalék számjegyek; CCCC- MAC-frame kód MAC (fizikai vezérlőmező), amely meghatározza, hogy milyen típusú (IEEE 802.5 szabvány által meghatározott) MAC réteg vezérlő keretekhez tartozik;

Az adatkeret melyik mezője jelzi a MAC (LLC) típust? Az Egyesült Királyság területén (lásd fent)

Az adatmező hossza a Token Ring LAN-keretekben.

Az adatmező hosszára nincs különösebb korlátozás, bár a gyakorlatban ez a hálózat különálló munkaállomás általi elfoglalt idejére vonatkozó korlátozásokból adódik, és 4096 bájt, átvitellel rendelkező hálózat esetén pedig elérheti a 18 Kbyte-ot. 16 Mbit/s sebességgel.

Milyen további információkat és miért tartalmaz a Token Ring LAN keretvéghatároló?

A KO egy végkorlátozó, amely az elektromos impulzusok egyedi sorozatán kívül további két, egyenként 1 bites területet tartalmaz:

tween bit (Köztes keret), amely értékeket vesz fel:

1, ha a keret egy több sorozatból álló adás része,

0, ha a keret az utolsó vagy az egyetlen;

hiba észlelt bit (Error-detected), amely 0-ra van állítva a keret létrehozásának pillanatában a forrásban, és 1-re módosítható a hálózati csomópontokon való áthaladás során észlelt hiba esetén; ezt követően a keret hibaellenőrzés nélkül újraküldésre kerül a következő csomópontokban, amíg el nem éri a forráscsomópontot, amely ebben az esetben ismét megpróbálja továbbítani a keretet;

Hogyan működik a Token Ring, ha a keretet követő elválasztóban a hibát észlelt bit 1-re van állítva?

ezt követően a keret hibaellenőrzés nélkül újraküldésre kerül a következő csomópontokban, amíg el nem éri a forráscsomópontot, amely ebben az esetben ismét megpróbálja továbbítani a keretet;

A Token Ring LAN adatkeret csomagállapot mezőjének szerkezete.

SC- (állapot) keret állapota(Frame Status – FS) egy egybájtos mező, amely 4 lefoglalt bitet (R) és két belső mezőt tartalmaz:

bit (indikátor) cím felismerés (A);

bit (jelző) csomag másolása (C): [ ACRRACRR]

Mivel az ellenőrző összeg nem fedi le az SP mezőt, a bájt minden egybites mezője megkettőződik az adatok megbízhatóságának biztosítása érdekében.

Az átviteli csomópont a biteket 0-ra állítja Aés VAL VEL.

A fogadó csomópont a keret fogadása után beállítja a bitet A az 1-ben.

Ha a keretnek a fogadó csomópont pufferébe másolása után nem észlelünk kerethibákat, akkor a bit VAL VEL szintén 1-re állítva.

Így a sikeres keretátvitel jele a keret bitekkel való visszatérése a forráshoz: A= 1 és VAL VEL=1.

A = 0 azt jelenti, hogy a célállomás már nincs a hálózatban, vagy a számítógép nem működik (ki van kapcsolva).

A = 1és C = 0 azt jelenti, hogy hiba lépett fel a keretnek a forrástól a célig vezető útvonalán (ez egyben 1-re állítja a hibaészlelési bitet a záró elválasztóban).

A = 1, C = 1 a hibaészlelési bit = 1 pedig azt jelenti, hogy hiba történt a keretnek a céltól a forrásig tartó visszatérési útján, miután a keretet a célcsomópont sikeresen fogadta.

Mit jelez a "címfelismerő bit" ("csomagmásoló bit a pufferbe") 1-gyel (0) egyenlő értéke?- Lásd fent

Az állomások maximális száma egy Token Ring LAN-ban egyenlő ...?-256

Mekkora a maximális távolság a Token Ring LAN állomásai között?

Az állomások közötti maximális távolság az átviteli közeg típusától függ

(kommunikációs vonalak), és ez:

100 méter - csavart érpárnak (UTP 4. kategória);

150 méter - csavart érpárhoz (IBM 1. típus);

3000 méter - optikai multimódusú kábelhez.

Token Ring előnyei és hátrányai.

Token Ring előnyei:

nincs ütközés az adatátviteli közegben;

garantált hozzáférési idő minden hálózati felhasználó számára;

A Token Ring hálózat nagy terhelés mellett is jól működik, akár 100%-os terhelésig, ellentétben az Ethernettel, amelyben a hozzáférési idő jelentősen megnő még 30%-os vagy nagyobb terhelésnél is; ez rendkívül fontos a valós idejű hálózatok számára;

a továbbított adatok nagyobb megengedett mérete egy keretben (18 Kbyte-ig), az Ethernet-hez képest hatékonyabb hálózati működést biztosít nagy mennyiségű adat átvitelekor;

a valós adatátviteli sebesség a Token Ring hálózatban nagyobbnak bizonyulhat, mint a hagyományos Ethernetben (a valós sebesség a használt adapterek hardverének jellemzőitől és a hálózati számítógépek sebességétől függ).

A Token Ring hátrányai:

a Token Ring hálózat magasabb költsége az Ethernethez képest, mert:

drágább adapterek a bonyolultabb Token Ring protokoll miatt;

MSAU koncentrátorok vásárlásának többletköltségei;

a Token Ring hálózat kisebb mérete az Ethernethez képest;

a marker integritásának ellenőrzésének szükségessége.

Mely LAN-okon nincs ütközés az adatátviteli közegben (garantált hozzáférési idő minden hálózati felhasználó számára)?

Token hozzáféréssel rendelkező LAN-on

A LAN FDDI rövid leírása.

A körben az állomások maximális száma 500.

A hálózat maximális hossza 100 km.

Átviteli közeg - optikai kábel (csavart érpár használható).

Az állomások közötti maximális távolság az átviteli közeg típusától függ, és a következő:

2 km - optikai multimódusú kábelhez.

50 (40?) Km - egymódusú optikai kábelre;

100 m - sodrott érpárnak (UTP 5. kategória);

100 m - csavart érpárhoz (IBM 1. típus).

A hozzáférési mód a marker.

Az adatátviteli sebesség 100 Mbps (teljes duplex átvitel esetén 200 Mbps).

A hálózat teljes hosszának korlátozása a jelnek a gyűrű mentén történő teljes áthaladásához szükséges idő korlátozásából adódik, hogy biztosítsa a maximálisan megengedett hozzáférési időt. Az előfizetők közötti maximális távolságot a kábelben lévő jelek csillapítása határozza meg.

Mit jelent az FDDI rövidítés?

FDDI (Fiber Distributed Data Interface) az egyik első nagy sebességű LAN technológia.

Az FDDI hálózati technológia célja.

Az FDDI szabvány a nagy adatátviteli sebességre összpontosít - 100 Mbit / s. Ezt a szabványt úgy tervezték, hogy a lehető legközelebb álljon az IEEE 802.5 Token Ring szabványhoz. Az ettől a szabványtól való csekély eltéréseket az határozza meg, hogy nagyobb adatátviteli sebességet kell biztosítani nagy távolságokon.

Az FDDI technológia lehetővé teszi az optikai szálak átviteli közegként való használatát, amely biztosítja:

magas megbízhatóság;

az újrakonfigurálás rugalmassága;

nagy adatátviteli sebesség - 100 Mbit / s;

nagy távolságok az állomások között (multimódusú optikai szálak esetén - 2 km; egymódusú lézerdiódák használata esetén - legfeljebb 40 km; a teljes hálózat maximális hossza - 200 km).

Milyen sávszélesség érhető el az FDDI LAN-on?

A különféle típusú szegmensekből álló Ethernet sok kérdés vetődik fel, elsősorban a hálózat megengedett legnagyobb méretével (átmérőjével) és a különböző elemek lehetséges maximális számával kapcsolatban. A hálózat csak akkor lesz működőképes, ha terjedési késleltetés a benne lévő jel nem lépi túl a határértéket. Ezt a kiválasztott határozza meg csereszabályozási módszer CSMA / CD alapú ütközésészlelés és -feloldás.

Mindenekelőtt meg kell jegyezni, hogy az egyes szegmensekből összetett Ethernet-konfigurációk előállításához két fő típusú köztes eszközöket használnak:

• Az átjátszó hubok (hubok) átjátszók halmaza, és logikailag nem választják el a hozzájuk kapcsolódó szegmenseket;
• Átkapcsolja az információátvitelt a szegmensek között, de nem viszi át az ütközéseket szegmensről szegmensre.

Bonyolultabb kapcsolók használatakor az egyes szegmensek konfliktusai a helyszínen, magukban a szegmensekben oldódnak meg, de nem terjednek át a hálózaton, mint az egyszerűbb átjátszó hubok használatakor. Ez alapvető fontosságú az Ethernet hálózati topológia kiválasztásánál, hiszen az abban használt CSMA / CD hozzáférési mód feltételezi a konfliktusok jelenlétét és azok feloldását, a hálózat teljes hosszát pedig pontosan meghatározza a konfliktuszóna mérete, a ütközési tartomány. Így az átjátszó koncentrátor használata nem osztja fel a konfliktuszónát, míg az egyes kapcsolóhubok a konfliktuszónát részekre osztják. Switch használata esetén a működőképességet minden hálózati szegmensre külön-külön, ismétlő hubok használatakor pedig a hálózat egészére vonatkozóan kell értékelni.

A gyakorlatban az átjátszó hubokat sokkal gyakrabban használják, mivel egyszerűbbek és olcsóbbak. Ezért a jövőben ezekre fogunk összpontosítani.

Az Ethernet-konfiguráció kiválasztása és értékelése során két alapvető modellt használnak.

1. modell szabályai

Az első modell olyan szabályokat fogalmaz meg, amelyeket a hálózattervezőnek követnie kell az egyes számítógépek és szegmensek összekapcsolásakor:

1. Egy szegmenshez csatlakoztatott átjátszó vagy hub eggyel csökkenti a szegmenshez csatlakozó előfizetők maximális számát.
2. A két előfizető közötti teljes útvonal legfeljebb öt szegmensből, négy hubból (ismétlőből) és két adó-vevőből (MAU) állhat.
3. Ha az előfizetők közötti út öt szegmensből és négy koncentrátorból (ismétlőből) áll, akkor azon szegmensek száma, amelyekhez az előfizetők csatlakoznak, nem haladhatja meg a hármat, a fennmaradó szegmenseknek pedig egyszerűen az koncentrátorokat (repeatereket) kell összekötniük. Ez a már említett "5-4-3 szabály".
4. Ha az előfizetők közötti út négy szegmensből és három koncentrátorból (ismétlőből) áll, akkor a következő feltételeknek kell teljesülniük:
   • a hubokat (repeatereket) összekötő 10BASE-FL szegmensű optikai kábel maximális hossza nem haladhatja meg az 1000 métert;
   • a hubokat (repeatereket) számítógépekkel összekötő 10BASE-FL szegmensű optikai kábel maximális hossza nem haladhatja meg a 400 métert;
   • a számítógépek minden szegmenshez csatlakozhatnak.

Ha betartja ezeket a szabályokat, biztos lehet benne, hogy a hálózat működőképes lesz. Ebben az esetben nincs szükség további számításokra. Ezeknek a szabályoknak való megfelelés garantálja az elfogadható hálózati késleltetést.

A csomópontok interakciójának szervezésekor a helyi hálózatokban a fő szerepet a kapcsolati réteg protokollja kapja. Ahhoz azonban, hogy az adatkapcsolati réteg megbirkózzon ezzel a feladattal, a helyi hálózatok szerkezetének elég határozottnak kell lennie, például a legnépszerűbb adatkapcsolati réteg protokollt - az Ethernetet - úgy tervezték, hogy az összes hálózati csomópontot párhuzamosan csatlakoztassa egy közös hálózathoz. busz nekik - egy darab koaxiális kábel. A számítógépek közötti, helyi hálózaton belüli kábelkapcsolatok egyszerű struktúráinak ez a megközelítése összhangban volt az első helyi hálózatok fejlesztői által a 70-es évek második felében kitűzött fő céllal. A cél az volt, hogy egy egyszerű és olcsó megoldást találjunk több tucat, egy épületben található számítógép számítógépes hálózattá kombinálására.

Az Ethernet technológia fejlesztése során nagy sebességű lehetőségeket hoztak létre: IEEE802.3u / Fast Ethernet és IEEE802.3z / Gigabit Ethernet.

Fast Ethernet technológia a klasszikus Ethernet technológia evolúciós továbbfejlesztése. Fő előnyei a következők:

1) a hálózati szegmensek sávszélességének növelése 100 Mb / s-ig;

2) az Ethernet véletlen hozzáférési módszerének mentése;

3) csillag alakú hálózati topológia fenntartása és a hagyományos adatátviteli médiák - sodrott érpár és száloptikai kábel - támogatása.

Ezek a tulajdonságok lehetővé teszik a fokozatos átállást a 10Base-T hálózatokról - a ma legnépszerűbb Ethernet-opcióról - a nagy sebességű hálózatokra, amelyek jelentős folytonosságot biztosítanak egy jól ismert technológiával: a Fast Ethernet nem igényel radikális személyzeti átképzést és cserét. berendezések minden hálózati csomóponton. A hivatalos 100Base-T (802.3u) szabvány három különböző specifikációt határozott meg a fizikai réteg számára (a hétrétegű OSI modell tekintetében), hogy támogassa a következő típusú kábelezési rendszereket:

1) 100Base-TX kétpáros kábelhez árnyékolatlan, 5. kategóriájú UTP csavart érpáron vagy 1. típusú, árnyékolt csavart érpárú STP-n;

2) 100Base-T4 négypáros kábelhez, árnyékolatlan csavart érpáron, 3., 4. vagy 5. kategóriájú UTP;

3) 100Base-FX többmódusú optikai kábelhez.

A Gigabit Ethernet 1000Base-T csavart érpáron és optikai kábelen alapul. Mivel a Gigabit Ethernet kompatibilis a 10 Mbps és 100 Mbps Ethernettel, könnyen át lehet térni erre a technológiára anélkül, hogy komoly szoftver-, kábelezési és oktatási befektetéseket kellene fordítani.

A Gigabit Ethernet az IEEE 802.3 Ethernet kiterjesztése, amely ugyanazt a csomagstruktúrát, formátumot és támogatást használja a CSMA/CD-hez, teljes duplexhez, áramlásvezérléshez és még sok máshoz, miközben elméletileg 10-szeres teljesítménynövekedést biztosít. A CSMA / CD (Carrier-Sense Multiple Access with Collision Detection) egy olyan technológia, amely többszörös hozzáférést biztosít egy közös átviteli közeghez egy helyi számítógépes hálózatban ütközésvezérléssel. A CSMA / CD decentralizált véletlenszerű módszerekre utal. Hagyományos hálózatokban, például Ethernet és nagy sebességű hálózatokban (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet) egyaránt használatos. Hálózati protokollnak is nevezik, amely a CSMA / CD sémát használja. A CSMA / CD protokoll az adatkapcsolati rétegben működik az OSI modellben.

Gigabit Ethernet - 1000 Mbps átviteli sebességet biztosít. A szabvány alábbi módosításai léteznek:

1) 1000BASE-SX - 850 nm fényhullámhosszú optikai kábelt használnak.

2) 1000BASE-LX - 1300 nm fényhullámhosszú optikai kábelt használnak.

A munka céljai

A munka célja az Ethernet és Fast Ethernet technológiák alapelveinek tanulmányozása, valamint a Fast Ethernet technológia alapján épített hálózat teljesítményértékelési módszereinek gyakorlati kidolgozása.

Elméleti információk

Ethernet technológia. Az Ethernet specifikációt a DEC, az Intel és a Xerox (DIX) javasolta 1980-ban, majd valamivel később az IEEE 802.3 szabványon alapult.

Az Ethernet vl.O és Ethernet v2.0 első verziói csak koaxiális kábelt használtak átviteli közegként. Az IEEE 802.3 szabvány lehetővé teszi a csavart érpár és a száloptika átviteli közegként való használatát is 1995-ben az IEEE 802.3u (Fast Ethernet) szabványt fogadták el 100 Mbit/s sebességgel, 1997-ben pedig az IEEE 802.3z ( Gigabit Ethernet - 1000 Mbit / s) 1999 őszén elfogadták az IEEE 802.3ab - Gigabit Ethernet sodrott érpáron szabványos 5-ös kategóriát.

Az Ethernet jelöléseknél (10BASE2, 100BASE-TX stb.) az első elem az adatátviteli sebességet jelöli Mbps-ben; a második BASEB azt jelenti, hogy közvetlen (modulálatlan) átvitelt használnak; a harmadik B elem a kábel hosszának kerekített értékét jelöli több száz méterben B (10BASE2 - 185 m, 10BASE5 - 500 m) vagy az átviteli közeg típusát (T, TX, T2, B T4 - csavart érpár; FX, FL , FB, SX és LX - száloptika; CX - twinax kábel Gigabit Ethernethez).

Az Ethernet középpontjában az áll Carrier Listening and Collision Detection Multiple Media Access - CSMA / CD

• (Hordozó Érzékelés többszörös hozzáféréssel és ütközésérzékeléssel), amelyet az egyes hálózati csomópontok adapterei hajtanak végre hardver vagy firmware szinten:
• minden adapter rendelkezik egy közeg hozzáférési egységgel (MAU) - egy közös (megosztott) adatátviteli közeghez csatlakoztatott adó-vevővel;
• a csomópont minden adaptere az információ továbbítása előtt addig hallgatja a vonalat, amíg nincs jel (vivő);
• az adapter ezután létrehoz egy keretet, amely egy szinkronizálási előtaggal kezdődik, amelyet egy önszinkronizáló (Manchester) bináris adatfolyam követ;
• más csomópontok fogadják az elküldött jelet, szinkronizálják az előtaggal és dekódolják azt bitsorozattá;
• a keretátvitel végét az határozza meg, hogy a B vevő észleli, hogy nincs vivő;
• észlelés esetén ütközések(különböző csomópontok két jelének ütközése) az adó csomópontok leállítják a keret továbbítását, majd véletlenszerű időintervallumban (mindegyik a sajátján keresztül) ismételt átviteli kísérletet hajtanak végre a vonal feloldása után; a nextB meghibásodásnál megtörténik a következő kísérlet (és így tovább 16-szor), és a B késleltetési időköz megnő;
• az ütközést a vevő egy nem szabványos B kerethosszon észleli, amely nem lehet kevesebb 64 bájtnál, a preambulum nélkül;
• a képkockák között időközt kell biztosítani ( interframe vagy inter-packet gap, IPG - csomagok közötti rés) időtartam B 9,6 μs - a csomópontnak nincs joga korábban elkezdeni az átvitelt, mint a B IPG intervallum után, a hordozó elvesztésének pillanatának meghatározása után.

1. definíció. Ütközési tartomány- csomópontok csoportja, amelyeket közös átviteli közeg (kábelek és átjátszók) köt össze.

Az ütközési tartomány hosszát az egymástól legtávolabbi csomópontok közötti jel terjedési ideje korlátozza.

2. definíció. Ütközési tartomány átmérője- az egymástól legtávolabb lévő két végberendezés közötti távolság.

3. definíció. Bit intervallum- egy bit átviteléhez szükséges idő.

A bitintervallum az Etherneten (10 Mbps-en) 0,1 µs.

Fast Ethernet technológia. A Fast Ethernet technológiában a bitintervallum 0,01 µs, ami tízszeresére növeli az adatátviteli sebességet. Ugyanakkor a keretformátum, a keret által hordozott adatmennyiség és az adatátviteli csatorna elérésének mechanizmusa változatlan maradt az Ethernethez képest.

A Fast Ethernet adatátviteli közeget használ a 100 Mbit/s sebességű működéshez, amely az IEEE 802.3u specifikációban „100BASE-T4” és „100BASE-TX” (csavart érpár) jelöléssel szerepel. "100BASE-FX" és "100BASE-SX" (száloptikai).

Hálózati szabályok

A Fast Ethernet hálózat első modellje. A modell valójában egy hálózatépítés szabályrendszere (L.1. táblázat):

• - minden csavart érpár szegmens hosszának 100 m-nél rövidebbnek kell lennie;
• - az egyes száloptikai szegmensek hosszának 412 m-nél rövidebbnek kell lennie;
• - MP (Media Independent Interface) kábelek használata esetén mindegyiknek 0,5 m-nél kisebbnek kell lennie;
• - az MP kábel okozta késleltetéseket nem veszik figyelembe a hálózat időbeli paramétereinek értékelésénél, mivel ezek szerves részét képezik a végberendezések (terminálok) és átjátszók által okozott késéseknek.

L. 1. táblázat

A Fast Ethernetben megengedett legnagyobb ütközési tartomány átmérője

A szabvány az átjátszók két osztályát határozza meg:

• Az I. osztályú átjátszók a B bemeneti jeleket digitális formává alakítják, és átvitelkor a B digitális adatokat fizikai jelekké újrakódolják; A jelátalakítás az átjátszóban némi időt igényel, így csak egy I. osztályú átjátszó engedélyezett az ütközési tartományban;
• osztályú jelismétlők azonnal, átalakítás nélkül továbbítják a vett jeleket, ezért csak szegmensek köthetők hozzájuk azonos adatkódolási módszerekkel; egy ütközési tartományban legfeljebb két II. osztályú ismétlő használható.

A Fast Ethernet hálózat második modellje. A második modell a hálózati idő paramétereinek számítási sorozatát tartalmazza az adatcsere half-duplex üzemmódjában. Az ütközési tartomány átmérőjét és a benne lévő szegmensek számát korlátozza az ütközésészlelő és -feloldó mechanizmus megfelelő működéséhez szükséges dupla forgási idő (L.2. táblázat).

L2. táblázat

Fast Ethernet hálózati komponensek késleltetései

A kettős átfutási időt az ütközési tartomány két csomópontja közötti legrosszabb (jelterjedés szempontjából) útra számítjuk. A számítás a szegmensek, átjátszók és terminálok késleltetéseinek összegzésével történik.

A dupla forgási idő kiszámításához szorozza meg a szegmens hosszát a megfelelő szegmens fajlagos kétszeres forgási idejével. Miután meghatározta a legrosszabb eset útvonalának összes szegmensében az oda-vissza út idejét, adja hozzá a végcsomópontok és az átjátszók párja által bevezetett késleltetést. Az előre nem látható késések figyelembevétele érdekében ajánlatos a kapott eredményhez további 4 bitintervallumot (bi) V hozzáadni, és az eredményt összehasonlítani az 512-es számmal. Ha az eredmény nem haladja meg az 512 bi-t, akkor a hálózat működőképesnek minősül.

Példa a Fast Ethernet hálózat konfigurációjának kiszámítására. ábrán. Az L.28 egy példa a Fast Ethernet hálózat egyik legnagyobb megengedett konfigurációjára.

Rizs. L.28. Példa érvényes Fast Ethernet hálózati konfigurációra

Az ütközési tartomány átmérőjét az A (100 m), B (5 m) és C (100 m) szegmensek hosszának összegeként számítjuk ki, és egyenlő 205 m-rel. A B jelismétlőket összekötő szegmens hossza több is lehet 5 m-nél nagyobb, ha az ütközési tartomány átmérője nem haladja meg az ennél a konfigurációnál megengedett határértéket. A hálózat részét képező switch (switching hub) (lásd L.28. ábra) végberendezésnek minősül, mivel az ütközések nem terjednek át rajta, ezért egy 2 kilométeres száloptikai kábelszakasz köti össze. kapcsolót egy routerrel (routerrel), nem veszik figyelembe a Fast Ethernet hálózat ütközési tartományának átmérőjének kiszámításakor. A hálózat megfelel az első modell szabályainak.

Most nézzük meg a második modell segítségével. Az ütközési tartományban a legrosszabb utak a DTE1-től a DTE2-ig és a DTE1-től a kapcsolóközpontig vezetnek. Mindkét útvonal három csavart érpárból áll, amelyeket két II. osztályú átjátszó köt össze. Két szegmens megengedett legnagyobb hossza 100 m, az átjátszókat összekötő szakasz hossza 5 m.

Tegyük fel, hogy mindhárom vizsgált szegmens 100BASE-TX szegmens, és 5-ös kategóriájú csavart érpárú kábelt használunk. LZ a kettős forgási idő értékeit mutatja a vizsgált B utak esetében (lásd L.28. ábra). A táblázat második oszlopában szereplő számokat összeadva 511,96 bi-t kapunk - ez lesz a dupla forgási idő a legrosszabb úthoz.

táblázat L.Z

Hálózati dupla forgási idő Gyors Ethernet

Meg kell jegyezni, hogy ebben az esetben nincs 4 bi biztonsági készlet, mivel ebben a példában a B késleltetések legrosszabb értékeit használjuk (lásd az L.2 táblázatot). A FastB Ethernet-összetevők tényleges időzítése jobbra változhat.

Elvégzendő feladat

A 100 megabites Fast Ethernet hálózat teljesítményét az első és a második modell szerint kell értékelni. A hálózati konfigurációkat a táblázat tartalmazza. L.4. A hálózati topológia az ábrán látható. L. 29-L.ZO.

L.4. táblázat

Munkalehetőségek

	1. szegmens	2. szegmens	3. szegmens	4. szegmens	5. szegmens	6. szegmens
	100BASETX, 100 m	100BASETX, 95 m	100BASETX, 80 m		100BASETX, 100 m	100BASETX, 100 m

	1. szegmens	2. szegmens	3. szegmens	4. szegmens	5. szegmens	6. szegmens
	YUOVABE-TX, 15 m	YUOVABE-TX, 5 m	YUOVAEE-TX, 5 m	100V ABE-EX, 400 m	YUOVABE-TX, 10 m	YUOVABE-TX, 4 m
	YUOVABE-TX, 60 m	YUOVABE-TX, 95 m	YUOVABE-TX, 10 m	YUOVABE-TX, 10 m	YUOVABE-TX, 90 m	YUOVABE-TX, 95 m

Rizs. L.29. Hálózati topológia 1

Rizs. L. 30. Hálózati topológia 2

Jegyezzük meg az Ethernet hálózatok fejlesztésének és a Fast Ethernet hálózatokra való átállás főbb jellemzőit (IEEE 802.3u szabvány):

• - tízszeres áteresztőképesség növekedés;
• - a véletlen hozzáférésű CSMA / CD módszer megőrzése;
• - a keretformátum megőrzése;
• - hagyományos adatátviteli médiák támogatása.

Ezek a tulajdonságok, valamint a hálózati kártyákba és a Fast Ethernet switchekbe beépített kétsebesség és a 10/100 Mb/s automatikus érzékelés támogatása lehetővé teszi az Ethernetről a gyorsabb Fast Ethernet hálózatok zökkenőmentes átállását, előnyös egymásutániságot biztosítva más technológiákhoz képest. A sikeres piaci behatolás másik további tényezője a Fast Ethernet berendezések alacsony költsége.

Gyors Ethernet architektúra

A Fast Ethernet réteg felépítése (beleértve a MII interfészt és a Fast Ethernet adó-vevőt) az ábrán látható. 13. A 100Base-T szabvány fejlesztési szakaszában az IEEE 802.3u bizottság megállapította, hogy nincs olyan univerzális jelkódolási séma, amely ideális lenne mindhárom fizikai interfészhez (TX, FX, T4). Az Ethernet szabványhoz képest a kódolási funkciót (Manchester kód) a PLS fizikai jelzőréteg (5. ábra) látja el, amely a médiumfüggetlen interfész AUI felett helyezkedik el. A Fast Ethernet szabványban a kódolási funkciókat a médiumfüggetlen MII interfész alatt elhelyezkedő PCS kódoló alréteg látja el. Ennek eredményeként minden adó-vevőnek saját kódolási sémát kell használnia, amely a legjobban illeszkedik az adott fizikai interfészhez, például a 4V / 5V és az NRZI készletet a 100Base-FX interfészhez.

MII interfész és Fast Ethernet adó-vevők. A Fast Ethernet MII (közepes független interfész) az Ethernet AUI-jával analóg. A MII interfész kommunikációt biztosít az egyeztető és a fizikai kódolási alréteg között. Fő célja a különböző típusú környezetek használatának egyszerűsítése. A MII interfész további Fast Ethernet adó-vevő csatlakozást feltételez. A kommunikációhoz 40 tűs csatlakozót használnak. Az MII interfészkábel közötti maximális távolság nem haladhatja meg a 0,5 m-t.

Ha az eszköz szabványos fizikai interfésszel rendelkezik (például RJ-45), akkor a fizikai réteg alrétegeinek szerkezete nagy logikai integrációval elrejthető a mikroáramkör belsejében. Ezen túlmenően egyetlen eszközben megengedettek eltérések a köztes alszintek protokolljaiban, a fő cél a teljesítmény növelése.

Fizikai interfészek Fast Ethernet

A Fast Ethernet IEEE 802.3u szabvány háromféle fizikai interfészt hoz létre (14. ábra, 6. táblázat Az IEEE 802.3u Fast Ethernet szabvány fizikai interfészeinek főbb jellemzői): 100Base-FX, 100Base-TX és 100Base-T4.

100Base-FX. Ennek a száloptikai interfésznek a szabványa teljesen megegyezik az FDDI PMD szabvánnyal. A 100Base-FX szabvány fő optikai csatlakozója a Duplex SC. Az interfész teljes duplex kommunikációs csatornát tesz lehetővé.

• * - a távolság csak duplex kommunikációs módban érhető el.
• 100Base-TX. Ennek a fizikai interfésznek a szabványa 5-ös vagy magasabb kategóriájú árnyékolatlan csavart érpár használatát feltételezi, amely teljesen megegyezik az FDDI UTP PMD szabvánnyal. A fizikai RJ-45 port a 10Base-T szabványhoz hasonlóan kétféle lehet: MDI (hálózati kártyák, munkaállomások) és MDI-X (Fast Ethernet repeaterek, switchek). A Fast Ethernet átjátszón egyetlen MDI port is lehet.

Az 1. és 3. párok rézkábelen keresztüli átvitelre szolgálnak, a 2. és 4. pár pedig ingyenes. A hálózati kártyán és a kapcsolón található RJ-45 port a 100Base-TX mód mellett a 10Base-T módot vagy az automatikus érzékelési funkciót is támogatja. A legtöbb modern hálózati kártya és kapcsoló támogatja ezt a funkciót RJ-45 portokon keresztül, és emellett teljes duplex módban is működhet.

100Base-T4. Ez a típusú interfész lehetővé teszi a félduplex kommunikációs csatorna biztosítását csavart érpáron keresztül UTP сat. 3 és magasabb. A szabvány fő előnyének azt kell tekinteni, hogy a vállalat képes Ethernetről Fast Ethernetre áttérni anélkül, hogy a meglévő UTP cat.3-on alapuló kábelezési rendszert radikálisan le kellene cserélni.

A 100Base-TX szabvánnyal ellentétben, ahol csak két csavart érpárt használnak az átvitelhez, a 100Base-T4 szabvány mind a négy kábelpárt használja. Ezen túlmenően, ha egy munkaállomást és egy átjátszót egy közvetlen kábelen keresztül csatlakoztatják, az adatok a munkaállomástól az átjátszóhoz az 1., 3. és 4. csavart érpáron, ellenkező irányban pedig a 2., 3. és 4. páron, az 1. és 2. páron mennek át. ütközések észlelésére használják, mint például az Ethernet szabvány... A másik két pár 3 és 4 felváltva, a parancsoktól függően, akár az egyik, akár a másik irányba továbbíthatja a jelet. A jelek párhuzamos továbbítása három csavart érpáron egyenértékű az 5. fejezetben tárgyalt inverz multiplexeléssel. A csatornánkénti bitsebesség 33,33 Mbps.

Karakterkódolás 8B / 6T... Manchesteri kódolás esetén a csavart érpáronkénti bitsebesség 33,33 Mbit/s lenne, ami meghaladná az ilyen kábelekre megállapított 30 MHz-es határt. A modulációs frekvencia hatékony csökkentése a közvetlen (kétszintű) bináris kód helyett hármas kód használatával érhető el. Ez a kód 8B / 6T néven ismert; ez azt jelenti, hogy az átvitel előtt minden 8 bináris bitből (karakterből) álló halmazt először bizonyos szabályok szerint 6 hármas (háromszintű) karakterré alakítanak át.

A 100Base-T4 interfésznek van egy jelentős hátránya - a duplex átviteli mód támogatásának alapvető lehetetlensége. És ha a 100Base-TX átjátszót használó kis Fast Ethernet hálózatok építése során nincs előnye a 100Base-T4-hez képest (van ütközési tartomány, amelynek sávszélessége nem haladja meg a 100 Mbit / s-t), akkor a hálózatok építése során kapcsolók használatával a 100Base-T4 interfész hátránya nyilvánvalóvá és nagyon súlyossá válik. Ezért ez az interfész nem olyan elterjedt, mint a 100Base-TX és a 100Base-FX.

Fast Ethernet eszköztípusok

A Fast Ethernetben használt főbb eszközök kategóriái ugyanazok, mint az Ethernetben: adó-vevők; konverterek; hálózati kártyák (munkaállomásokra / fájlszerverekre történő telepítéshez); átjátszók; kapcsolók.

Rádió adó-vevő- a PCS, PMD, PMD és AUTONEG alszinteket lefedő kétportos eszköz, amely egyrészt MII interfésszel, másrészt környezetfüggő fizikai interfésszel (100Base-FX, 100Base-TX ill. 100Base-T4). Az adó-vevőket viszonylag ritkán használják, valamint ritkán használnak hálózati kártyákat, átjátszókat, MII interfésszel rendelkező kapcsolókat.

Hálózati kártya. A legelterjedtebbek a PCI-buszhoz 100Base-TX interfésszel rendelkező hálózati kártyák. Az RJ-45 port opcionális, de nagyon kívánatos szolgáltatásai a 100/10 Mbps automatikus konfigurálás és a teljes duplex támogatás. A jelenleg kiadott kártyák többsége támogatja ezeket a funkciókat. Vannak 100Base-FX optikai interfésszel rendelkező hálózati kártyák is (gyártó: IMC, Adaptec, Transition Networks stb.) - a fő szabvány optikai csatlakozó az SC (ST engedélyezett) többmódusú szálhoz.

Átalakító(médiakonverter) - kétportos eszköz, melynek mindkét portja médiafüggő interfészt jelent. Az átalakítók, az átjátszókkal ellentétben, teljes duplex módban is működhetnek, kivéve azt az esetet, amikor van 100Base-T4 port. A 100Base-TX / 100Base-FX konverterek széles körben elterjedtek. Az egymódusú FOC-okat használó nagy hatótávolságú szélessávú hálózatok általános növekedési tendenciái miatt az elmúlt évtizedben meredeken nőtt az egymódusú szál alapú optikai adó-vevők fogyasztása. A több egyedi 100Base-TX / 100Base-FX modult kombináló átalakítóház lehetővé teszi több konvergáló szálszegmens csatlakoztatását egy duplex RJ-45 (100Base-TX) portokkal felszerelt kapcsolóhoz.

Ismétlő. A keret-újraküldés során a maximális késleltetési idő paramétere szerint a Fast Ethernet átjátszók két osztályba sorolhatók:

• - I. osztály. Késleltetés kettős futású RTD esetén nem haladhatja meg a 130 W-ot. A kevésbé szigorú követelmények miatt az ebbe az osztályba tartozó átjátszók rendelkezhetnek T4 és TX / FX portokkal, és egymásra rakhatók is.
• - II. osztály. Az ebbe az osztályba tartozó ismétlőkre szigorúbb kettős futási késleltetési követelmények vonatkoznak: RTD

Kapcsoló- a vállalati hálózatok fontos eszköze. A legtöbb modern Fast Ethernet switch támogatja a 100/10 Mbit/s-os automatikus konfigurálást RJ-45 portokon keresztül, és teljes duplex kommunikációt biztosít az összes porton (a 100Base-T4 kivételével). A kapcsolók speciális kiegészítő nyílásokkal rendelkezhetnek az up-link modul telepítéséhez. Az olyan optikai portok, mint a Fast Ethernet 100Base-FX, FDDI, ATM (155 Mbit/s), Gigabit Ethernet stb. interfészként szolgálhatnak az ilyen modulokhoz.

Nagy kapcsológyártók A Fast Ethernet cégek a következők: 3Com, Bay Networks, Cabletron, DEC, Intel, NBase, Cisco stb.

Ethernet, hanem más, kevésbé népszerű hálózatok berendezésére is.

Ethernet és Fast Ethernet adapterek

Az adapter jellemzői

Hálózati adapterek (NIC, hálózati interfész kártya) Az Ethernet és a Fast Ethernet a szabványos interfészek egyikén keresztül kapcsolódhat a számítógéphez:

• ISA busz (Industry Standard Architecture);
• PCI busz (Peripheral Component Interconnect);
• PC Card busz (más néven PCMCIA);

Az ISA rendszerbuszhoz (gerinchálózathoz) tervezett adapterek nem is olyan régen az adapterek fő típusai voltak. Nagyon sok volt az ilyen adaptereket gyártó cégek száma, ezért is voltak a legolcsóbbak az ilyen típusú készülékek. Az ISA adapterek 8 bites és 16 bites változatban állnak rendelkezésre. A 8 bites adapterek olcsóbbak, míg a 16 bitesek gyorsabbak. Igaz, az ISA buszon keresztüli információcsere nem lehet túl gyors (a határértéken - 16 MB / s, a valóságban - legfeljebb 8 MB / s, és 8 bites adaptereknél - legfeljebb 2 MB / s). Ezért a hatékony működéshez nagy adatátviteli sebességet igénylő Fast Ethernet adapterek gyakorlatilag nem állnak rendelkezésre ehhez a rendszerbuszhoz. Az ISA busz a múlté.

A PCI busz mára gyakorlatilag kiszorította az ISA buszt, és a számítógépek fő bővítőbuszává válik. 32 és 64 bites adatcserét biztosít, és nagy áteresztőképességgel rendelkezik (elméletileg akár 264 MB/s), amely nemcsak a Fast Ethernet, hanem a gyorsabb Gigabit Ethernet követelményeinek is teljes mértékben megfelel. Az is fontos, hogy a PCI buszt ne csak IBM PC-kben használják, hanem PowerMac számítógépekben is. Ezenkívül támogatja a Plug-and-Play automatikus hardverkonfigurációt. Úgy tűnik, a közeljövőben a legtöbb hálózati adapterek... A PCI hátránya az ISA busszal összehasonlítva, hogy egy számítógépben általában kicsi a bővítőhelyeinek száma (általában 3 slot). De pontosan az hálózati adapterek először csatlakozzon a PCI-hez.

A PC Card busz (korábban PCMCIA) jelenleg csak notebook számítógépekben használatos. Ezekben a számítógépekben a belső PCI-busz általában nincs kivezetve. A PC Card interfész egyszerű csatlakozást biztosít egy miniatűr bővítőkártyák számítógépéhez, és ezeknél a kártyáknál meglehetősen magas az árfolyam. Azonban egyre több laptop van felszerelve beépített hálózati adapterek, mivel a hálózathoz való hozzáférés lehetősége a szabványos funkciókészlet szerves részévé válik. Ezek a beépített adapterek ismét a számítógép belső PCI buszához csatlakoznak.

Választáskor hálózati adapter Egy adott buszra orientálva mindenekelőtt meg kell győződnie arról, hogy a hálózathoz csatlakoztatott számítógépen vannak szabad bővítőhelyek ehhez a buszhoz. Ezenkívül értékelni kell a megvásárolt adapter telepítésének fáradságosságát és az ilyen típusú táblák kiadásának kilátásait. Utóbbira az adapter meghibásodása esetén lehet szükség.

Végül több is van hálózati adapterek csatlakozik a számítógéphez a párhuzamos (nyomtató) LPT porton keresztül. Ennek a megközelítésnek az a fő előnye, hogy az adapterek csatlakoztatásához nem kell kinyitnia a számítógép házát. Ezenkívül ebben az esetben az adapterek nem foglalják el a számítógép rendszererőforrásait, például a megszakítási csatornákat és a DMA-kat, valamint a memória és az I / O eszközök címét. A köztük és a számítógép közötti információcsere sebessége azonban ebben az esetben sokkal alacsonyabb, mint a rendszerbusz használatakor. Ezenkívül több processzoridőre van szükségük a hálózattal való kommunikációhoz, ezáltal lelassítják a számítógépet.

Az utóbbi időben egyre több olyan számítógép található, amelyben hálózati adapterek az alaplapba beépítve. Ennek a megközelítésnek az előnyei nyilvánvalóak: a felhasználónak nem kell hálózati adaptert vásárolnia és telepítenie a számítógépre. Mindössze annyit kell tennie, hogy csatlakoztatja a hálózati kábelt a számítógép külső csatlakozójához. Hátránya azonban, hogy a felhasználó nem tudja kiválasztani a legjobb teljesítményű adaptert.

Egyéb fontos jellemzőkre hálózati adapterek tulajdonítható:

• az adapter konfigurálásának módja;
• a kártyára telepített puffer memória mérete és a vele való csere módjai;
• csak olvasható memóriachip telepítésének lehetősége az alaplapra a távoli rendszerindításhoz (BootROM).
• az adapter csatlakoztatásának lehetősége különböző típusú átviteli közegekhez (csavart érpár, vékony és vastag koaxiális kábel, Optikai kábel);
• az adapter által használt adatátviteli sebesség a hálózaton keresztül és a kapcsolási funkció elérhetősége;
• a full-duplex cseremód adapterének használatának lehetősége;
• az adapter (pontosabban az illesztőprogram) kompatibilitása a használt hálózati szoftverrel.

Az adapter felhasználói konfigurációját főként az ISA buszhoz tervezett adapterekhez használták. A konfiguráció magában foglalja a számítógépes rendszer erőforrásainak használatára való hangolást (I / O címek, megszakítási csatornák és közvetlen memóriaelérés, puffermemória és távoli rendszerindító memória). A konfigurálás történhet a kapcsolók (jumperek) kívánt helyzetbe állításával, vagy az adapterhez mellékelt DOS konfigurációs programmal (Jumperless, Software configuration). Egy ilyen program indításakor a felhasználónak meg kell adnia a hardverkonfigurációt egy egyszerű menü segítségével: válassza ki az adapter paramétereit. Ugyanez a program lehetővé teszi, hogy önteszt adapter. A kiválasztott paraméterek az adapter nem felejtő memóriájában tárolódnak. Mindenesetre a paraméterek kiválasztásakor kerülni kell a konfliktusokat rendszer eszközök számítógéppel és egyéb bővítőkártyákkal.

Az adapter automatikusan Plug-and-Play módban is konfigurálható, amikor a számítógép be van kapcsolva. A modern adapterek általában éppen ezt a módot támogatják, így a felhasználó könnyen telepítheti őket.

A legegyszerűbb adaptereknél az adapter belső puffermemóriájával (Adapter RAM) való csere az I/O eszközök címterén keresztül történik. Ebben az esetben nincs szükség további memóriacím-konfigurációra. Meg kell adni az osztott memóriapuffer alapcímét. A számítógép felső memóriájának területéhez van hozzárendelve (