La ce nivel se aplică scrambler-ul 100base? Tehnologia Fast Ethernet

Fast Ethernet

Fast Ethernet - specificația IEEE 802.3 u, adoptată oficial la 26 octombrie 1995, definește un standard de protocol pentru stratul de legătură pentru rețelele care funcționează atât cu cabluri de cupru, cât și de fibră optică la o viteză de 100 Mb/s. Noua specificație este un succesor al standardului Ethernet IEEE 802.3, folosind același format de cadru, mecanism de acces media CSMA/CD și topologie în stea. Evoluția a afectat mai multe elemente ale configurației instalațiilor stratului fizic, ceea ce a făcut posibilă creșterea debitului, inclusiv tipurile de cablu utilizate, lungimile segmentelor și numărul de hub-uri.

Structura Fast Ethernet

Pentru a înțelege mai bine funcționarea și a înțelege interacțiunea elementelor Fast Ethernet, să ne întoarcem la Figura 1.

Figura 1. Sistem Fast Ethernet

Substratul Logical Link Control (LLC).

Specificația IEEE 802.3u împarte funcțiile stratului de legătură în două substraturi: controlul legăturii logice (LLC) și stratul de acces media (MAC), care vor fi discutate mai jos. LLC, ale cărei funcții sunt definite de standardul IEEE 802.2, se interconectează de fapt cu protocoale de nivel superior (de exemplu, IP sau IPX), oferind diverse servicii de comunicație:

• Serviciu fără stabilire a conexiunii și confirmări de recepție. Un serviciu simplu care nu asigură controlul fluxului de date sau controlul erorilor și nu garantează livrarea corectă a datelor.
• Serviciu bazat pe conexiune. Un serviciu absolut de încredere care garantează livrarea corectă a datelor prin stabilirea unei conexiuni la sistemul de recepție înainte de începerea transmisiei de date și prin utilizarea mecanismelor de control al erorilor și al fluxului de date.
• Serviciu fără conexiune cu confirmări de recepție. Un serviciu de complexitate medie care utilizează mesaje de confirmare pentru a oferi livrare garantată, dar nu stabilește o conexiune înainte de transmiterea datelor.

Pe sistemul de trimitere, datele transmise din protocolul stratului de rețea sunt mai întâi încapsulate de substratul LLC. Standardul le numește Protocol Data Unit (PDU). Când PDU-ul este transmis la substratul MAC, unde este din nou înconjurat de informații de antet și post, din acel moment poate fi numit tehnic cadru. Pentru un pachet Ethernet, aceasta înseamnă că cadrul 802.3 conține un antet LLC de trei octeți în plus față de datele de la nivelul de rețea. Astfel, lungimea maximă de date permisă în fiecare pachet este redusă de la 1500 la 1497 de octeți.

Antetul LLC este format din trei câmpuri:

În unele cazuri, cadrele LLC joacă un rol minor în procesul de comunicare în rețea. De exemplu, într-o rețea care utilizează TCP/IP împreună cu alte protocoale, singura funcție a LLC poate fi aceea de a permite cadrelor 802.3 să conțină un antet SNAP, cum ar fi Ethertype, care indică protocolul Network Layer către care ar trebui să fie trimis cadrul. În acest caz, toate PDU-urile LLC utilizează formatul de informații nenumerotate. Cu toate acestea, alte protocoale de nivel înalt necesită servicii mai avansate de la LLC. De exemplu, sesiunile NetBIOS și mai multe protocoale NetWare folosesc serviciile LLC orientate spre conexiune mai pe scară largă.

Antet SNAP

Sistemul de recepție trebuie să determine ce protocol de nivel de rețea ar trebui să primească datele primite. Pachetele 802.3 din PDU-urile LLC folosesc un alt protocol numit sub-ReţeaAccesprotocol (SNAP (Subnetwork Access Protocol).

Antetul SNAP are 5 octeți și se află imediat după antetul LLC în câmpul de date al cadrului 802.3, așa cum se arată în figură. Antetul conține două câmpuri.

Cod de organizare. Organizația sau ID-ul furnizorului este un câmp de 3 octeți care ia aceeași valoare ca primii 3 octeți ai adresei MAC a expeditorului din antetul 802.3.

Cod local. Codul local este un câmp de 2 octeți care este echivalent funcțional cu câmpul Ethertype din antetul Ethernet II.

Substratul de negociere

După cum sa menționat mai devreme, Fast Ethernet este un standard evoluat. MAC proiectat pentru interfața AUI trebuie convertit pentru interfața MII utilizată în Fast Ethernet, pentru care este proiectat acest substrat.

Control acces media (MAC)

Fiecare nod dintr-o rețea Fast Ethernet are un controler de acces media (Mass-mediaAccesControlor- MAC). MAC este cheia în Fast Ethernet și are trei scopuri:

Cea mai importantă dintre cele trei atribuiri MAC este prima. Pentru orice tehnologie de rețea care utilizează un mediu partajat, regulile de acces media care determină momentul în care un nod poate transmite sunt caracteristica sa de bază. Mai multe comitete IEEE sunt implicate în elaborarea regulilor de acces la mediu. Comitetul 802.3, denumit adesea comitetul Ethernet, definește standardele LAN care utilizează reguli numite CSMA/CD(Acces multiplu Carrier Sense cu detectarea coliziunilor - acces multiplu cu detectarea transportatorului și detectarea coliziunilor).

CSMS/CD sunt reguli de acces media atât pentru Ethernet, cât și pentru Fast Ethernet. În acest domeniu cele două tehnologii coincid complet.

Deoarece toate nodurile din Fast Ethernet partajează același mediu, pot transmite doar atunci când le este rândul. Această coadă este determinată de regulile CSMA/CD.

CSMA/ CD

Controlerul Fast Ethernet MAC ascultă operatorul înainte de a transmite. Purtătorul există doar atunci când un alt nod transmite. Stratul PHY detectează prezența unui purtător și generează un mesaj către MAC. Prezența unui purtător indică faptul că mediul este ocupat și nodul (sau nodurile) de ascultare trebuie să cedeze celui care transmite.

Un MAC care are un cadru de transmis trebuie să aștepte o perioadă minimă de timp după sfârșitul cadrului anterior înainte de a-l transmite. Acest timp se numește decalaj între pachete(IPG, interpacket gap) și durează 0,96 microsecunde, adică o zecime din timpul de transmisie al unui pachet Ethernet obișnuit la o viteză de 10 Mbit/s (IPG este un singur interval de timp, definit întotdeauna în microsecunde, nu în timp de biți ) Figura 2.

Figura 2. Decalaj între pachete

După încheierea pachetului 1, toate nodurile LAN trebuie să aștepte timp IPG înainte de a putea transmite. Intervalul de timp dintre pachetele 1 și 2, 2 și 3 din Fig. 2 este ora IPG. După ce pachetul 3 a finalizat transmisia, niciun nod nu are niciun material de procesat, astfel încât intervalul de timp dintre pachetele 3 și 4 este mai lung decât IPG.

Toate nodurile de rețea trebuie să respecte aceste reguli. Chiar dacă un nod are multe cadre de transmis și acest nod este singurul care transmite, trebuie să aștepte cel puțin timpul IPG după trimiterea fiecărui pachet.

Aceasta este porțiunea CSMA a regulilor de acces media Fast Ethernet. Pe scurt, multe noduri au acces la mediu și folosesc transportatorul pentru a-i monitoriza ocuparea.

Rețelele experimentale timpurii au folosit exact aceste reguli și astfel de rețele au funcționat foarte bine. Cu toate acestea, utilizarea numai CSMA a creat o problemă. Adesea, două noduri, având un pachet de transmis și așteptând timpul IPG, au început să transmită simultan, ceea ce a dus la coruperea datelor de ambele părți. Această situație se numește coliziune(coliziune) sau conflict.

Pentru a depăși acest obstacol, protocoalele timpurii au folosit un mecanism destul de simplu. Pachetele au fost împărțite în două categorii: comenzi și reacții. Fiecare comandă trimisă de un nod necesita un răspuns. Dacă nu a fost primit niciun răspuns pentru o anumită perioadă de timp (numită perioadă de expirare) după trimiterea comenzii, atunci comanda inițială a fost emisă din nou. Acest lucru se poate întâmpla de mai multe ori (numărul maxim de timeouts) înainte ca nodul de trimitere să înregistreze eroarea.

Această schemă ar putea funcționa perfect, dar numai până la anumit punct. Apariția conflictelor a dus la o scădere bruscă a performanței (măsurată de obicei în octeți pe secundă), deoarece nodurile erau adesea inactive în așteptarea răspunsurilor la comenzi care nu au ajuns niciodată la destinație. Congestia rețelei și creșterea numărului de noduri sunt direct legate de creșterea numărului de conflicte și, în consecință, de o scădere a performanței rețelei.

Primii designeri de rețea au găsit rapid o soluție la această problemă: fiecare nod trebuie să determine dacă un pachet transmis a fost pierdut prin detectarea unei coliziuni (mai degrabă decât să aștepte un răspuns care nu vine niciodată). Aceasta înseamnă că pachetele pierdute din cauza coliziunii trebuie retransmise imediat înainte de expirarea timpului de expirare. Dacă nodul a transmis ultimul bit al pachetului fără a provoca o coliziune, atunci pachetul a fost transmis cu succes.

Metoda de detectare a purtătorului poate fi combinată bine cu funcția de detectare a coliziunilor. Coliziunile continuă să apară, dar acest lucru nu afectează performanța rețelei, deoarece nodurile scapă rapid de ele. Grupul DIX, având dezvoltat reguli de acces pentru mediul CSMA/CD pentru Ethernet, le-a oficializat sub forma unui algoritm simplu - Figura 3.

Figura 3. Algoritm de operare CSMA/CD

Dispozitiv de strat fizic (PHY)

Deoarece Fast Ethernet poate utiliza o varietate de tipuri de cabluri, fiecare mediu necesită o precondiționare unică a semnalului. Conversia este, de asemenea, necesară pentru transmisia eficientă a datelor: pentru a face codul transmis rezistent la interferențe, posibile pierderi sau distorsiuni ale elementelor sale individuale (baud), pentru a asigura sincronizarea eficientă a generatoarelor de ceas pe partea de transmisie sau de recepție.

Substratul de codare (PCS)

Codifică/decodifică datele care vin de la/la nivelul MAC folosind algoritmi sau .

Subniveluri ale conexiunii fizice și dependenței de mediul fizic (PMA și PMD)

Substraturile PMA și PMD comunică între substratul PSC și interfața MDI, furnizând generarea în conformitate cu metoda de codificare fizică: sau.

Substratul de negociere autonomă (AUTONEG)

Substratul de negociere automată permite două porturi de comunicare să selecteze automat cel mai mult modul eficient operare: full-duplex sau half-duplex 10 sau 100 Mb/s. Strat fizic

Standardul Fast Ethernet definește trei tipuri de medii de semnalizare Ethernet de 100 Mbps.

• 100Base-TX - două perechi de fire răsucite. Transmiterea se realizează în conformitate cu standardul de transmitere a datelor într-un mediu fizic răsucit, dezvoltat de ANSI (American National Standards Institute - American National Standards Institute). Cablul de date răsucit poate fi ecranat sau neecranat. Utilizează algoritmul de codificare a datelor 4V/5V și metoda de codificare fizică MLT-3.
• 100Base-FX - două nuclee de cablu de fibră optică. De asemenea, transmisia se realizează în conformitate cu standardul de comunicații prin fibră optică dezvoltat de ANSI. Utilizează algoritmul de codificare a datelor 4V/5V și metoda de codificare fizică NRZI.

Specificațiile 100Base-TX și 100Base-FX sunt cunoscute și ca 100Base-X

• 100Base-T4 este o specificație specifică dezvoltată de comitetul IEEE 802.3u. Conform acestei specificații, transmisia datelor se realizează pe patru perechi răsucite de cablu telefonic, care se numește cablu UTP categoria 3. Utilizează algoritmul de codificare a datelor 8V/6T și metoda de codificare fizică NRZI.

În plus, standardul Fast Ethernet include recomandări pentru utilizarea cablului cu perechi răsucite ecranat de Categoria 1, care este cablul standard utilizat în mod tradițional în rețelele Token Ring. Asistență și îndrumări pentru utilizarea cablajului STP într-o rețea Fast Ethernet oferă o cale către Fast Ethernet pentru clienții cu cablare STP.

Specificația Fast Ethernet include, de asemenea, un mecanism de negociere automată care permite unui port gazdă să se configureze automat la o rată de date de 10 sau 100 Mbit/s. Acest mecanism se bazează pe schimbul unei serii de pachete cu un port hub sau switch.

Mediu 100Base-TX

Mediul de transmisie 100Base-TX folosește două perechi răsucite, o pereche fiind folosită pentru a transmite date și cealaltă pentru a le primi. Deoarece specificația ANSI TP - PMD conține atât cabluri cu perechi răsucite ecranate, cât și neecranate, specificația 100Base-TX include suport atât pentru cabluri cu perechi răsucite neecranate, cât și pentru cele ecranate, Tipurile 1 și 7.

Conector MDI (Medium Dependent Interface).

Interfața de legătură 100Base-TX, în funcție de mediu, poate fi unul din două tipuri. Pentru cablarea cu pereche răsucită neecranată, conectorul MDI trebuie să fie un conector RJ 45 Categoria 5 cu opt pini. Acest conector este utilizat și în rețelele 10Base-T, oferind compatibilitate cu cablarea existentă de Categoria 5. Pentru cablurile cu perechi răsucite ecranate, conectorul MDI trebuie să fie Utilizați conectorul IBM Type 1 STP, care este un conector DB9 ecranat. Acest conector este utilizat de obicei în rețelele Token Ring.

Cablu UTP categoria 5(e).

Interfața media UTP 100Base-TX utilizează două perechi de fire. Pentru a minimiza diafonia și posibila distorsiune a semnalului, celelalte patru fire nu ar trebui folosite pentru a transporta niciun semnal. Semnalele de transmisie și recepție pentru fiecare pereche sunt polarizate, cu un fir care transmite semnalul pozitiv (+), iar celălalt fir transmite semnalul negativ (-). Codurile de culoare ale firelor de cablu și numerele de pin ale conectorului pentru rețeaua 100Base-TX sunt date în tabel. 1. Deși stratul 100Base-TX PHY a fost dezvoltat după adoptarea standardului ANSI TP-PMD, numerele pinilor conectorului RJ 45 au fost modificate pentru a se potrivi cu cablajul deja utilizat în standardul 10Base-T. Standardul ANSI TP-PMD folosește pinii 7 și 9 pentru a primi date, în timp ce standardele 100Base-TX și 10Base-T folosesc pinii 3 și 6 în acest scop. Acest aspect permite utilizarea adaptoarelor 100Base-TX în loc de adaptoare de bază 10 - T și conectați-le la aceleași cabluri de Categoria 5 fără a schimba cablajul. În conectorul RJ 45, perechile de fire utilizate sunt conectate la pinii 1, 2 și 3, 6. Pentru conexiune corectă firele ar trebui să fie ghidate de codurile lor de culoare.

Tabel 1. Atribuirea pinilor conectoruluiMDIcabluUTP100Base-TX

Nodurile comunică între ele prin schimbul de cadre. În Fast Ethernet, un cadru este unitatea de bază de comunicare printr-o rețea - orice informație transferată între noduri este plasată în câmpul de date al unuia sau mai multor cadre. Redirecționarea cadrelor de la un nod la altul este posibilă numai dacă există o modalitate de a identifica în mod unic toate nodurile de rețea. Prin urmare, fiecare nod dintr-o rețea LAN are o adresă numită adresa sa MAC. Această adresă este unică: nu există două noduri retea locala nu poate avea aceeași adresă MAC. Mai mult, în niciunul din tehnologii LAN(cu excepția ARCNet) nici două noduri din lume nu pot avea aceeași adresă MAC. Orice cadru conține cel puțin trei informații principale: adresa destinatarului, adresa expeditorului și datele. Unele cadre au alte câmpuri, dar sunt obligatorii doar cele trei enumerate. Figura 4 prezintă structura cadrului Fast Ethernet.

Figura 4. Structura cadruluiRapidEthernet

• adresa destinatarului- este indicată adresa nodului care primește datele;
• adresa expeditorului- se indică adresa nodului care a transmis datele;
• lungime/tip(L/T - Length/Type) - contine informatii despre tipul de date transmise;
• verifica suma cadru(PCS - Frame Check Sequence) - conceput pentru a verifica corectitudinea cadrului primit de nodul receptor.

Dimensiunea minimă a cadrului este de 64 de octeți sau 512 biți (termeni octetȘi octet - sinonime). Dimensiunea maximă a cadrului este de 1518 octeți sau 12144 de biți.

Adresarea cadru

Fiecare nod dintr-o rețea Fast Ethernet are un număr unic numit adresă MAC sau adresă gazdă. Acest număr este format din 48 de biți (6 octeți), este alocat interfeței de rețea în timpul fabricării dispozitivului și este programat în timpul procesului de inițializare. Prin urmare, interfețele de rețea ale tuturor rețelelor LAN, cu excepția ARCNet, care utilizează adrese pe 8 biți atribuite de administratorul de rețea, au o adresă MAC unică încorporată, diferită de toate celelalte adrese MAC de pe Pământ și atribuită de producător în acord cu IEEE.

Pentru a ușura procesul de gestionare a interfețelor de rețea, IEEE a propus împărțirea câmpului de adresă de 48 de biți în patru părți, așa cum se arată în Figura 5. Primii doi biți ai adresei (biții 0 și 1) sunt indicatori de tip adresă. Valoarea steagurilor determină modul în care este interpretată porțiunea de adresă (biții 2 - 47).

Figura 5. Formatul adresei MAC

Bitul I/G este numit caseta de selectare adresa individuală/de grupși arată ce tip de adresă (individuală sau de grup) este. O adresă unicast este atribuită unei singure interfețe (sau nod) dintr-o rețea. Adresele cu bitul I/G setat la 0 sunt adrese MAC sau adresele nodurilor. Dacă bitul I/O este setat la 1, atunci adresa aparține grupului și este de obicei apelată adresa multipunct(adresă multicast) sau adresa functionala(adresa functionala). O adresă de grup poate fi atribuită uneia sau mai multor interfețe de rețea LAN. Cadrele trimise la o adresă multicast sunt primite sau copiate de toate interfețele de rețea LAN care o au. Adresele multicast permit trimiterea unui cadru la un subset de noduri din rețeaua locală. Dacă bitul I/O este setat la 1, atunci biții de la 46 la 0 sunt tratați ca o adresă multicast mai degrabă decât ca câmpurile U/L, OUI și OUA ale unei adrese obișnuite. Bitul U/L este numit steag de control universal/localși determină modul în care adresa a fost atribuită interfeței de rețea. Dacă ambii biți I/O și U/L sunt setați la 0, atunci adresa este identificatorul unic de 48 de biți descris mai devreme.

OUI (identificator unic organizațional - identificator unic organizațional). IEEE atribuie unul sau mai multe OUI-uri fiecărui adaptor de rețea și producător de interfețe. Fiecare producător este responsabil pentru atribuirea corectă a OUA (adresa unică organizațională - adresa unică organizațională), pe care trebuie să-l aibă orice dispozitiv creat de el.

Când bitul U/L este setat, adresa este controlată local. Aceasta înseamnă că nu este setat de producătorul interfeței de rețea. Orice organizație își poate crea propria adresă MAC pentru o interfață de rețea setând bitul U/L la 1 și biții de la 2 la 47 la o anumită valoare selectată. Interfața de rețea, după ce a primit cadrul, decodifică mai întâi adresa destinatarului. Când bitul I/O dintr-o adresă este setat, stratul MAC va primi cadrul numai dacă adresa de destinație se află într-o listă menținută de gazdă. Această tehnică permite unui nod să trimită un cadru la mai multe noduri.

Există o adresă specială multipunct numită adresa de difuzare.Într-o adresă de difuzare IEEE pe 48 de biți, toți biții sunt setați la 1. Dacă un cadru este transmis cu o adresă de difuzare destinație, atunci toate nodurile din rețea îl vor primi și procesa.

Lungime/Tip câmp

Câmpul L/T (Lungime/Tip) este utilizat în două scopuri diferite:

• pentru a determina lungimea câmpului de date cadru, excluzând orice umplutură cu spații;
• pentru a indica tipul de date într-un câmp de date.

Valoarea câmpului L/T, care este între 0 și 1500, este lungimea câmpului de date cadru; o valoare mai mare indică tipul de protocol.

În general, câmpul L/T este o rămășiță istorică a standardizării Ethernet în IEEE, care a dat naștere la o serie de probleme cu compatibilitatea echipamentelor lansate înainte de 1983. Acum Ethernet și Fast Ethernet nu folosesc niciodată câmpuri L/T. Câmpul specificat servește doar la coordonarea cu software-ul care procesează cadrele (adică cu protocoalele). Dar singura utilizare cu adevărat standard pentru câmpul L/T este ca câmp de lungime - specificația 802.3 nici măcar nu menționează posibila sa utilizare ca câmp de tip de date. Standardul prevede: „Cadrele cu o valoare a câmpului de lungime mai mare decât cea specificată în clauza 4.4.2 pot fi ignorate, eliminate sau utilizate în mod privat. Utilizarea acestor cadre este în afara domeniului de aplicare al acestui standard”.

Pentru a rezuma ceea ce s-a spus, observăm că câmpul L/T este mecanismul primar prin care tipul de cadru. Cadre Fast Ethernet și Ethernet în care lungimea este specificată de valoarea câmpului L/T (valoarea L/T 802.3, cadre în care tipul de date este setat de valoarea aceluiași câmp (valoarea L/T > 1500) se numesc cadre Ethernet- II sau DIX.

Câmp de date

În câmpul de date conține informații pe care un nod le trimite altuia. Spre deosebire de alte câmpuri care stochează informații foarte specifice, câmpul de date poate conține aproape orice informație, atâta timp cât dimensiunea acestuia este de cel puțin 46 și nu mai mult de 1500 de octeți. Protocoalele determină modul în care conținutul unui câmp de date este formatat și interpretat.

Dacă este necesar să se trimită date cu o lungime mai mică de 46 de octeți, stratul LLC adaugă octeți cu o valoare necunoscută, numită date nesemnificative(date pad). Ca rezultat, lungimea câmpului devine 46 de octeți.

Dacă cadrul este de tip 802.3, atunci câmpul L/T indică cantitatea de date valide. De exemplu, dacă este trimis un mesaj de 12 octeți, câmpul L/T stochează valoarea 12, iar câmpul de date conține 34 de octeți suplimentari nesemnificativi. Adăugarea de octeți nesemnificativi inițiază stratul Fast Ethernet LLC și este de obicei implementat în hardware.

Facilități la nivel MAC nu setează conținutul câmpului L/T - asta face software. Setarea valorii acestui câmp se face aproape întotdeauna de driverul de interfață de rețea.

Suma de verificare a cadrului

Suma de verificare a cadrelor (PCS - Frame Check Sequence) vă permite să vă asigurați că cadrele primite nu sunt deteriorate. Când se formează un cadru transmis la nivel MAC, se folosește o formulă matematică specială CRC(Verificarea redundanței ciclice) conceput pentru a calcula o valoare de 32 de biți. Valoarea rezultată este plasată în câmpul FCS al cadrului. Intrarea elementului de strat MAC care calculează CRC este valorile tuturor octeților cadrului. Câmpul FCS este mecanismul principal și cel mai important de detectare și corectare a erorilor din Fast Ethernet. Începând de la primul octet al adresei destinatarului și terminând cu ultimul octet al câmpului de date.

Valorile câmpurilor DSAP și SSAP

Valori DSAP/SSAP			Descriere
			Indiv LLC Sublayer Mgt
			Group LLC Sublayer Mgt
			Controlul căii SNA
			Rezervat (IP DOD)
			ISO CLNS IS 8473
			Algoritmul de codificare 8B6T convertește un octet de date de opt biți (8B) într-un caracter ternar de șase biți (6T). Grupurile de coduri 6T sunt concepute pentru a fi transmise în paralel pe trei perechi de cablu răsucite, astfel încât rata efectivă de transfer de date pe fiecare pereche răsucită este de o treime din 100 Mbps, adică 33,33 Mbps. Rata simbolului ternar pentru fiecare pereche răsucită este de 6/8 din 33,3 Mbit/s, ceea ce corespunde cu frecvența ceasului 25 MHz. Aceasta este frecvența la care funcționează temporizatorul interfeței MP. Spre deosebire de semnalele binare, care au două niveluri, semnalele ternare, transmise pe fiecare pereche, pot avea trei niveluri. Tabel de codificare a caracterelor Cod liniar Simbol MLT-3 Multi Level Transmission - 3 (transmisie multinivel) - este ușor similar cu codul NRZ, dar spre deosebire de acesta din urmă are trei niveluri de semnal. Una corespunde unei tranziții de la un nivel de semnal la altul, iar schimbarea nivelului de semnal are loc secvenţial, ținând cont de tranziția anterioară. La transmiterea „zero”, semnalul nu se schimbă. Acest cod, ca și NRZ, necesită pre-codificare. Alcătuit din materiale: Laem Queen, Richard Russell „Fast Ethernet”; K. Zakler „Rețele de calculatoare”; V.G. și N.A. Olifer „Rețele de calculatoare”;

Laboratorul de testare ComputerPress a testat plăci de rețea Fast Ethernet pentru magistrala PCI destinată utilizării în stațiile de lucru 10/100 Mbit/s. Au fost selectate cele mai comune plăci în prezent cu un debit de 10/100 Mbit/s, deoarece, în primul rând, pot fi utilizate în rețele Ethernet, Fast Ethernet și mixte și, în al doilea rând, promițătoarea tehnologie Gigabit Ethernet ( lățime de bandă de până la 1000 Mbit /s) este încă cel mai des folosit pentru a conecta servere puternice la echipamentul de rețea al nucleului rețelei. Este extrem de important ce calitate a echipamentelor de rețea pasive (cabluri, prize etc.) este utilizată în rețea. Este bine cunoscut că dacă pt Rețele Ethernet Cablul cu pereche răsucită de categoria 3 este suficient, dar pentru Fast Ethernet este necesar categoria 5. Imprăștirea semnalului și imunitatea slabă la zgomot pot reduce semnificativ debitul rețelei.

Scopul testării a fost acela de a determina, în primul rând, indicele de performanță efectiv (Raportul indicelui de performanță/eficiență - denumit în continuare indicele P/E), și numai apoi - valoarea absolută a debitului. Indicele P/E este calculat ca raport dintre debitul plăcii de rețea în Mbit/s și sarcina procesorului ca procent. Acest index este standardul industrial pentru măsurarea performanței adaptorului de rețea. A fost introdus pentru a lua în considerare utilizarea resurselor CPU de către plăcile de rețea. Faptul este că unii producători de adaptoare de rețea încearcă să atingă performanțe maxime folosind mai multe cicluri de procesor de computer pentru a efectua operațiuni de rețea. Încărcare minimă a procesorului și debit relativ ridicat au mare importanță pentru a rula aplicații critice de afaceri, multimedia și în timp real.

Am testat cardurile care sunt utilizate cel mai des în prezent pentru stațiile de lucru din rețelele corporative și locale:

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. Administrare Intel EtherExpress PRO/100+
6. CNet PRO-120
7. NetGear FA 310TX
8. Allied Telesyn AT 2500TX
9. Surecom EP-320X-R

Principalele caracteristici ale adaptoarelor de rețea testate sunt prezentate în tabel. 1 . Să explicăm câțiva dintre termenii folosiți în tabel. Detectarea automată a vitezei de conectare înseamnă că adaptorul însuși determină viteza maximă de funcționare posibilă. În plus, dacă este acceptată detectarea automată a vitezei, nu este necesară nicio configurație suplimentară atunci când treceți de la Ethernet la Fast Ethernet și înapoi. Adică de la administrator de sistem Nu este nevoie să reconfigurați adaptorul sau să reîncărcați driverele.

Suportul pentru modul Bus Master vă permite să transferați date direct între placa de rețea și memoria computerului. Acest lucru eliberează procesorul central pentru a efectua alte operațiuni. Această proprietate a devenit un standard de facto. Nu este de mirare că toate plăcile de rețea binecunoscute acceptă modul Bus Master.

Pornirea de la distanță (Wake on LAN) vă permite să porniți computerul printr-o rețea. Adică, devine posibilă deservirea computerului în timpul orelor de lucru. În acest scop, pe placa de bază și adaptorul de rețea se folosesc conectori cu trei pini, care sunt conectați cu un cablu special (inclus în pachet). În plus, este necesar un software special de control. Tehnologia Wake on LAN a fost dezvoltată de alianța Intel-IBM.

Modul full duplex vă permite să transmiteți date simultan în ambele direcții, semi-duplex - doar într-o singură direcție. Astfel, debitul maxim posibil în modul full duplex este de 200 Mbit/s.

DMI (Desktop Management Interface) face posibilă obținerea de informații despre configurația și resursele unui PC folosind software-ul de management al rețelei.

Suportul pentru specificația WfM (Wired for Management) asigură interacțiunea adaptorului de rețea cu software-ul de gestionare și administrare a rețelei.

Pentru a porni de la distanță un sistem de operare de computer printr-o rețea, adaptoarele de rețea sunt echipate cu memorie BootROM specială. Acest lucru permite stațiilor de lucru fără disc să fie utilizate eficient într-o rețea. Majoritatea cardurilor testate aveau doar un slot BootROM; Cipul BootROM în sine este de obicei o opțiune comandată separat.

Suportul ACPI (Advanced Configuration Power Interface) ajută la reducerea consumului de energie. ACPI este o nouă tehnologie care alimentează sistemul de management al energiei. Se bazează pe utilizarea atât a hardware-ului, cât și software. Practic, Wake on LAN este parte integrantă ACPI.

Instrumentele de performanță proprietare vă permit să creșteți eficiența plăcii de rețea. Cele mai cunoscute dintre ele sunt Parallel Tasking II de la 3Com și Adaptive Technology de la Intel. Aceste produse sunt de obicei brevetate.

Suportul pentru sistemele de operare majore este oferit de aproape toate adaptoarele. Principalele sisteme de operare includ: Windows, Windows NT, NetWare, Linux, SCO UNIX, LAN Manager și altele.

Nivelul de suport al serviciului este evaluat de disponibilitatea documentației, a unei dischete cu drivere și a capacității de a descărca cele mai recente versiuni de drivere de pe site-ul companiei. Ambalajul joacă, de asemenea, un rol important. Din acest punct de vedere, cele mai bune, după părerea noastră, sunt adaptoarele de rețea de la D-Link, Allied Telesyn și Surecom. Dar, în general, nivelul de suport s-a dovedit a fi satisfăcător pentru toate cardurile.

De obicei, garanția acoperă întreaga durată de viață a adaptorului de curent alternativ (garanție pe viață). Uneori este limitat la 1-3 ani.

Metodologia de testare

Toate testele au folosit cele mai recente versiuni ale driverelor de plăci de rețea, care au fost descărcate de pe serverele de internet ale producătorilor respectivi. În cazul în care driverul plăcii de rețea a permis orice setări și optimizare, au fost utilizate setările implicite (cu excepția adaptorului de rețea Intel). Rețineți că cel mai bogat caracteristici suplimentare iar funcțiile sunt furnizate de carduri și drivere corespunzătoare de la 3Com și Intel.

Măsurătorile de performanță au fost efectuate folosind utilitarul Novell Perform3. Principiul de funcționare al utilitarului este că un fișier mic este copiat de pe stația de lucru pe una partajată unitate de rețea server, după care rămâne în memoria cache de fișiere a serverului și este citit de acolo de multe ori într-o anumită perioadă de timp. Acest lucru permite interoperabilitatea memorie-rețea-memorie și elimină impactul latenței asociate cu operațiunile pe disc. Parametrii utilitarului includ dimensiunea inițială a fișierului, dimensiunea finală a fișierului, pasul de redimensionare și timpul de testare. Utilitarul Novell Perform3 afișează valorile de performanță cu fișiere marimi diferite, performanță medie și maximă (în KB/s). Următorii parametri au fost utilizați pentru a configura utilitarul:

• Dimensiunea inițială a fișierului - 4095 octeți
• Dimensiunea finală a fișierului - 65.535 octeți
• Pas de creștere a fișierului - 8192 octeți

Timpul de testare pentru fiecare fișier a fost setat la douăzeci de secunde.

Fiecare experiment a folosit o pereche de plăci de rețea identice, una rulând pe server, iar cealaltă rulând pe stație de lucru. Acest lucru pare să fie în contradicție cu practica obișnuită, deoarece serverele folosesc de obicei adaptoare de rețea specializate care vin cu o serie de caracteristici suplimentare. Dar exact așa este - aceleași plăci de rețea sunt instalate atât pe server, cât și pe stațiile de lucru - testarea este efectuată de toate laboratoarele de testare cunoscute din lume (KeyLabs, Tolly Group etc.). Rezultatele sunt oarecum mai mici, dar experimentul se dovedește a fi curat, deoarece doar plăcile de rețea analizate funcționează pe toate computerele.

Configurație client Compaq DeskPro EN:

• Procesor Pentium II 450 MHz
• cache 512 KB
• RAM 128 MB
• hard disk 10 GB
• sistem de operare Microsoft Windows NT Server 4.0 c 6 a SP
• Protocolul TCP/IP.

Configurare server Compaq DeskPro EP:

• procesor Celeron 400 MHz
• RAM 64 MB
• hard disk 4,3 GB
• sistemul de operare Microsoft Windows NT Workstation 4.0 c c 6 a SP
• Protocolul TCP/IP.

Testarea a fost efectuată în condițiile în care calculatoarele au fost conectate direct cu un cablu încrucișat UTP Categoria 5. În timpul acestor teste, plăcile au funcționat în modul 100Base-TX Full Duplex. În acest mod, debitul este puțin mai mare datorită faptului că piesa respectivă informatii oficiale(de exemplu, o confirmare) este transmisă simultan cu Informatii utile, al cărui volum este estimat. În aceste condiții, a fost posibil să se înregistreze valori de debit destul de mari; de exemplu, pentru adaptorul 3Com Fast EtherLink XL 3C905B-TX-NM, media este de 79,23 Mbps.

Sarcina procesorului a fost măsurată pe server folosind Utilitare Windows NT Performance Monitor; datele au fost înregistrate într-un fișier jurnal. Utilitarul Perform3 a fost rulat pe client pentru a nu afecta sarcina procesorului serverului. Procesorul computerului server a fost un Intel Celeron, a cărui performanță este semnificativ mai mică decât performanța procesoarelor Pentium II și III. Intel Celeron a fost folosit în mod deliberat: faptul este că, deoarece sarcina procesorului este determinată cu o eroare absolută destul de mare, în cazul valorilor absolute mari eroarea relativă este mai mică.

După fiecare test, utilitarul Perform3 plasează rezultatele muncii sale într-un fișier text sub forma unui set de date de următoarea formă:

65535 octeți. 10491,49 KBps. 10491,49 KBps agregat. 57343 octeți. 10844,03 KBps. 10844,03 KBps agregat. 49151 octeți. 10737,95 KBps. 10737,95 KBps agregat. 40959 octeți. 10603,04 KBps. 10603,04 KBps agregat. 32767 octeți. 10497,73 KBps. 10497,73 KBps agregat. 24575 octeți. 10220,29 KBps. 10220,29 KBps agregat. 16383 octeți. 9573,00 KBps. 9573,00 KBps agregat. 8191 octeți. 8195,50 KBps. 8195,50 KBps agregat. 10844,03 KBps maxim. 10145,38 KBp mediu.

Afișează dimensiunea fișierului, debitul corespunzător pentru clientul selectat și pentru toți clienții (în acest caz există un singur client), precum și debitul maxim și mediu pentru întregul test. Valorile medii obținute pentru fiecare test au fost convertite din KB/s în Mbit/s folosind formula:
(KB x 8)/1024,
iar valoarea indicelui P/E a fost calculată ca raport dintre puterea de transfer și sarcina procesorului ca procent. Ulterior, valoarea medie a indicelui P/E a fost calculată pe baza rezultatelor a trei măsurători.

Următoarea problemă a apărut la utilizarea utilitarului Perform3 pe Windows NT Workstation: pe lângă scrierea pe o unitate de rețea, fișierul a fost scris și în memoria cache a fișierelor locale, de unde a fost ulterior citit foarte rapid. Rezultatele au fost impresionante, dar nerealiste, deoarece nu a existat un transfer de date ca atare prin rețea. Pentru ca aplicațiile să poată trata unitățile de rețea partajate ca în mod normal discuri locale, sistemul de operare folosește o componentă specială de rețea - un redirector, care redirecționează cererile I/O prin rețea. În condiții normale de funcționare, atunci când se efectuează procedura de scriere a unui fișier pe o unitate de rețea partajată, redirectorul utilizează algoritmul de stocare în cache Windows NT. De aceea, atunci când scrieți pe server, scrierea are loc și în memoria cache a fișierelor locale a mașinii client. Și pentru a efectua testarea, este necesar ca stocarea în cache să fie efectuată numai pe server. Pentru a vă asigura că nu există memorie cache pe computerul client, Registrul Windows NT, valorile parametrilor au fost modificate, ceea ce a făcut posibilă dezactivarea stocării în cache efectuată de redirector. Iată cum s-a făcut:

1. Calea către registru:

   HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Rdr\Parameters

   Nume parametru:

   UseWriteBehind permite optimizarea write-behind pentru fișierele care sunt scrise

   Tip: REG_DWORD

   Valoare: 0 (implicit: 1)

2. Calea către registru:

   HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Lanmanworkstation\parameters

   Nume parametru:

   UtilizeNTCaching specifică dacă redirectorul va folosi managerul cache Windows NT pentru a stoca în cache conținutul fișierului.

   Tip: REG_DWORD Valoare: 0 (implicit: 1)

Adaptor de rețea Intel EtherExpress PRO/100+Management

Debitul acestei plăci și utilizarea procesorului s-au dovedit a fi aproape aceleași cu cele ale 3Com. Ferestrele de setări pentru acest card sunt prezentate mai jos.

Noul controler Intel 82559 instalat pe acest card oferă performanțe foarte ridicate, mai ales în rețelele Fast Ethernet.

Tehnologia pe care Intel o folosește în cardul său Intel EtherExpress PRO/100+ se numește Adaptive Technology. Esența metodei este schimbarea automată a intervalelor de timp dintre pachetele Ethernet în funcție de încărcarea rețelei. Pe măsură ce congestionarea rețelei crește, distanța dintre pachetele Ethernet individuale crește dinamic, ceea ce reduce numărul de coliziuni și crește debitul. Când sarcina rețelei este ușoară, când probabilitatea de coliziuni este scăzută, intervalele de timp dintre pachete sunt reduse, ceea ce duce și la creșterea performanței. Cele mai mari beneficii ale acestei metode ar trebui văzute în segmentele Ethernet de coliziuni mari, adică în cazurile în care topologia rețelei este dominată de hub-uri mai degrabă decât de comutatoare.

Nou Tehnologia Intel, numit Priority Packet, vă permite să reglați traficul care trece card de retea, conform priorităților pachetelor individuale. Acest lucru face posibilă creșterea ratelor de transfer de date pentru aplicațiile critice.

Oferă suport pentru VLAN-uri (standard IEEE 802.1Q).

Pe placă sunt doar doi indicatori - lucru/conexiune, viteză 100.

www.intel.com

Adaptor de rețea SMC EtherPower II 10/100 SMC9432TX/MP

Arhitectura acestui card folosește două tehnologii promițătoare: SMC SimulTasking și Programable InterPacket Gap. Prima tehnologie este similară cu tehnologia 3Com Parallel Tasking. Comparând rezultatele testelor pentru cardurile de la acești doi producători, putem trage o concluzie despre gradul de eficacitate al implementării acestor tehnologii. De asemenea, menționăm că această placă de rețea a arătat al treilea rezultat atât în ​​ceea ce privește performanța, cât și indicele P/E, înaintea tuturor plăcilor cu excepția 3Com și Intel.

Sunt patru pe hartă Indicator cu LED: viteza 100, transmisie, conexiune, duplex.

Adresa principală a site-ului web a companiei este: www.smc.com

Ethernet, dar și la echipamentele altora, mai puțin rețele populare.

Adaptoare Ethernet și Fast Ethernet

Specificații adaptor

Adaptoare de rețea(NIC, placă de interfață de rețea) Ethernet și Fast Ethernet pot fi interfațate cu un computer prin una dintre interfețele standard:

• Autobuz ISA (Industry Standard Architecture);
• magistrală PCI (Peripheral Component Interconnect);
• magistrală PC Card (aka PCMCIA);

Adaptoarele proiectate pentru magistrala de sistem ISA (coloana vertebrală) au fost nu cu mult timp în urmă tipul principal de adaptoare. Numărul companiilor care produceau astfel de adaptoare a fost mare, motiv pentru care dispozitivele de acest tip erau cele mai ieftine. Adaptoarele pentru ISA sunt disponibile pe 8 și 16 biți. Adaptoarele pe 8 biți sunt mai ieftine, în timp ce adaptoarele pe 16 biți sunt mai rapide. Adevărat, schimbul de informații pe magistrala ISA nu poate fi prea rapid (în limită - 16 MB/s, în realitate - nu mai mult de 8 MB/s, iar pentru adaptoarele pe 8 biți - până la 2 MB/s). Prin urmare, adaptoare Fast Ethernet care necesită munca eficienta rate mari de date nu sunt practic produse pentru această magistrală de sistem. Autobuzul ISA devine un lucru din trecut.

Magistrala PCI a înlocuit practic magistrala ISA și devine principala magistrală de expansiune pentru computere. Oferă schimb de date pe 32 și 64 de biți și are un randament ridicat (teoretic până la 264 MB/s), care satisface pe deplin cerințele nu numai Fast Ethernet, ci și Gigabit Ethernet mai rapid. De asemenea, este important ca magistrala PCI să fie utilizată nu numai în computerele IBM PC, ci și în computerele PowerMac. În plus, acceptă configurația hardware automată Plug-and-Play. Aparent, în viitorul apropiat, majoritatea calculatoarelor vor fi orientate către magistrala PCI. adaptoare de rețea. Dezavantajul PCI în comparație cu magistrala ISA este că numărul de sloturi de expansiune dintr-un computer este de obicei mic (de obicei 3 sloturi). Dar exact adaptoare de rețea conectați mai întâi la PCI.

Busul PC Card (nume vechi PCMCIA) este utilizat în prezent numai în computerele portabile din clasa Notebook. În aceste computere, magistrala PCI internă nu este de obicei direcționată spre exterior. Interfața PC Card permite conectarea ușoară a cardurilor de expansiune în miniatură la un computer, iar viteza de schimb cu aceste carduri este destul de mare. Totuși, tot mai multe computere laptop sunt echipate cu încorporat adaptoare de rețea, deoarece conectivitatea la rețea devine o parte integrantă a setului de caracteristici standard. Aceste adaptoare integrate sunt din nou conectate la magistrala PCI internă a computerului.

La alegere adaptor de retea orientat către o anumită magistrală, trebuie în primul rând să vă asigurați că există sloturi de expansiune libere pentru această magistrală în computerul conectat la rețea. De asemenea, ar trebui să evaluați complexitatea instalării adaptorului achiziționat și perspectivele de a produce plăci de acest tip. Acesta din urmă poate fi necesar dacă adaptorul eșuează.

În cele din urmă, se întâlnesc din nou adaptoare de rețea conectarea la computer prin paralel (imprimanta) Port LPT. Principalul avantaj al acestei abordări este că nu este nevoie să deschideți carcasa computerului pentru a conecta adaptoare. În plus, în acest caz, adaptoarele nu ocupă resurse ale sistemului informatic, cum ar fi canalele de întrerupere și DMA, precum și adresele de memorie și dispozitivele I/O. Cu toate acestea, viteza de schimb de informații între ei și computer în acest caz este mult mai mică decât atunci când se utilizează magistrala de sistem. În plus, necesită mai mult timp procesor pentru a comunica cu rețeaua, încetinind astfel computerul.

Recent, sunt tot mai multe computere în care adaptoare de rețeaîncorporat în placa de sistem. Avantajele acestei abordări sunt evidente: utilizatorul nu trebuie să cumpere un adaptor de rețea și să-l instaleze în computer. Trebuie doar să te conectezi cablu de rețea la conectorul extern al computerului. Cu toate acestea, dezavantajul este că utilizatorul nu poate selecta adaptorul cu cele mai bune caracteristici.

Alte caracteristici importante adaptoare de rețea pot fi atribuite:

• metoda de configurare a adaptorului;
• dimensiunea memoriei tampon instalată pe placă și modurile de schimb cu aceasta;
• capacitatea de a instala un cip de memorie permanent pentru pornirea de la distanță (BootROM) pe placă.
• capacitatea de a conecta adaptorul la diferite tipuri de medii de transmisie (pereche răsucită, cablu coaxial subțire și gros, cablu de fibra optica);
• viteza de transmisie a rețelei utilizată de adaptor și disponibilitatea funcției de comutare a acestuia;
• adaptorul poate folosi modul de schimb full-duplex;
• compatibilitatea adaptorului (mai precis, driverul adaptorului) cu software-ul de rețea utilizat.

Configurația de utilizator a adaptorului a fost utilizată în principal pentru adaptoarele proiectate pentru magistrala ISA. Configurarea implică setarea utilizării resurselor sistemului computerului (adrese de intrare/ieșire, canale de întrerupere și acces direct la memorie, adrese de memorie tampon și memorie de pornire la distanță). Configurarea poate fi efectuată prin setarea comutatoarelor (jumpers) în poziția dorită sau folosind programul de configurare DOS furnizat cu adaptorul (Jumperless, Configurare software). Când rulează un astfel de program, utilizatorului i se solicită să seteze configurația hardware folosind meniu simplu: Selectați opțiunile adaptorului. Același program vă permite să faceți autotestare adaptor Parametrii selectați sunt stocați în memoria nevolatilă a adaptorului. În orice caz, atunci când alegeți parametrii, trebuie să evitați conflictele cu dispozitive de sistem computer și cu alte plăci de expansiune.

Adaptorul poate fi configurat automat și în modul Plug-and-Play când computerul este pornit. Adaptoarele moderne acceptă de obicei acest mod special, astfel încât pot fi instalate cu ușurință de către utilizator.

La cele mai simple adaptoare, schimbul cu memoria tampon internă a adaptorului (Adaptor RAM) se realizează prin spațiul de adrese al dispozitivelor de intrare/ieșire. În acest caz, nu este necesară configurarea suplimentară a adreselor de memorie. Trebuie specificată adresa de bază a memoriei tampon care operează în modul memorie partajată. Este alocat zonei de memorie superioară a computerului (

Introducere

Scopul realizării acestui raport a fost o prezentare scurtă și accesibilă a principiilor de bază de funcționare și a caracteristicilor rețelelor de calculatoare, folosind Fast Ethernet ca exemplu.

O rețea este un grup de computere și alte dispozitive conectate. Scopul principal al rețelelor de calculatoare este partajarea resurselor și implementarea de comunicații interactive atât în ​​interiorul unei companii, cât și în afara acesteia. Resursele sunt date, aplicații și dispozitive periferice, cum ar fi o unitate de disc externă, o imprimantă, un mouse, un modem sau un joystick. Conceptul de comunicare interactivă între computere implică schimbul de mesaje în modul real timp.

Există multe seturi de standarde pentru transmiterea datelor în rețelele de calculatoare. Unul dintre seturi este standardul Fast Ethernet.

Din acest material veți afla despre:

• · Tehnologii Fast Ethernet
• Comutatoare
• Cablu FTP
• Tipuri de conexiune
• · Topologii rețea de calculatoare

În munca mea, voi arăta principiile de funcționare a unei rețele bazate pe standardul Fast Ethernet.

Tehnologiile de comutare pentru rețelele locale (LAN) și Fast Ethernet au fost dezvoltate ca răspuns la nevoia de îmbunătățire a eficienței rețelelor Ethernet. Prin creșterea debitului, aceste tehnologii pot elimina blocajele de rețea și pot susține aplicații care consumă intens date. Atractia acestor solutii este ca nu trebuie sa alegi una sau alta. Ele sunt complementare, astfel încât eficiența rețelei poate fi adesea îmbunătățită prin utilizarea ambelor tehnologii.

Informațiile colectate vor fi utile atât persoanelor care încep să studieze rețelele de calculatoare, cât și administratorilor de rețele.

1. Diagrama rețelei

2. Tehnologia Fast Ethernet

rețea de calculatoare ethernet rapid

Fast Ethernet este rezultatul dezvoltării tehnologiei Ethernet. Bazate pe și păstrând aceeași tehnică CSMA/CD (canal polling multiple access and collision detection), dispozitivele Fast Ethernet funcționează la o viteză de 10 ori mai mare decât Ethernet. 100 Mbps. Fast Ethernet oferă o lățime de bandă suficientă pentru aplicații precum proiectarea și fabricarea asistate de computer (CAD/CAM), procesarea grafică și a imaginilor și multimedia. Fast Ethernet este compatibil cu Ethernet de 10 Mbps, deci este mai ușor să integrați Fast Ethernet în LAN folosind un comutator, mai degrabă decât un router.

Intrerupator

Folosind comutatoare multe grupuri de lucru pot fi conectate pentru a forma un LAN mare (vezi Diagrama 1). Switch-urile ieftine funcționează mai bine decât routerele, oferind performanțe LAN mai bune. Grupurile de lucru Fast Ethernet formate din unul sau două hub-uri pot fi conectate printr-un comutator Fast Ethernet pentru a crește și mai mult numărul de utilizatori, precum și pentru a acoperi o zonă mai mare.

Ca exemplu, luați în considerare următorul comutator:

Orez. 1 D-Link-1228/ME

Seria de switch-uri DES-1228/ME include switch-uri Layer 2 Fast Ethernet premium, configurabile. Cu funcționalitate avansată, dispozitivele DES-1228/ME sunt solutie ieftina pentru a crea o rețea sigură și de înaltă performanță. Trăsături distinctive Caracteristicile acestui comutator sunt densitatea mare de porturi, 4 porturi Gigabit Uplink, setările de modificare a pașilor mici pentru gestionarea lățimii de bandă și gestionarea îmbunătățită a rețelei. Aceste comutatoare vă permit să vă optimizați rețeaua atât în ​​ceea ce privește funcționalitatea, cât și caracteristicile de cost. Comutatoarele din seria DES-1228/ME sunt soluția optimă atât în ​​ceea ce privește funcționalitatea, cât și caracteristicile de cost.

Cablu FTP

Cablu LAN-5EFTP-BL este format din 4 perechi de conductori de cupru unic.

Diametrul conductorului 24AWG.

Fiecare conductor este acoperit cu izolație HDPE (polietilenă de înaltă densitate).

Două conductoare răsucite cu un pas special selectat formează o pereche răsucită.

Cele 4 perechi răsucite sunt înfășurate în folie de polietilenă și, împreună cu un conductor de împământare cu un singur miez, sunt închise într-o folie de protecție comună și înveliș din PVC.

Direct prin

Serveste:

• 1. Pentru a conecta un computer la un comutator (hub, comutator) prin intermediul plăcii de rețea a computerului
• 2. Pentru a conecta echipamente periferice de rețea - imprimante, scanere - la comutator (hub, comutator)
• 3. pentru UPLINK către un comutator superior (hub, comutator) - comutatoarele moderne pot configura automat intrările din conector pentru recepție și transmisie

Crossover

Serveste:

• 1. Pentru conectarea directă a 2 calculatoare la o rețea locală, fără utilizarea echipamentelor de comutare (hub-uri, comutatoare, routere etc.).
• 2. pentru uplink, conexiune la un switch de nivel superior într-o rețea locală cu o structură complexă, pentru tipuri mai vechi de switch-uri (hub-uri, switch-uri), au un conector separat, marcat și „UPLINK” sau un X.

Topologie în stea

Catre stele- topologia de bază a unei rețele de calculatoare în care toate calculatoarele din rețea sunt conectate la un nod central (de obicei un comutator), formând un segment fizic al rețelei. Un astfel de segment de rețea poate funcționa fie separat, fie ca parte a unei topologii de rețea complexe (de obicei, un „arboresc”). Tot schimbul de informații are loc exclusiv prin calculator central, pe care este plasată în acest fel o sarcină foarte mare, deci nu poate face altceva decât rețeaua. De regulă, computerul central este cel mai puternic și pe acesta sunt atribuite toate funcțiile pentru gestionarea schimbului. În principiu, nu sunt posibile conflicte într-o rețea cu topologie în stea, deoarece managementul este complet centralizat.

Aplicație

Ethernet clasic de 10 Mbit s-a potrivit pentru majoritatea utilizatorilor timp de aproximativ 15 ani. Cu toate acestea, la începutul anilor 90, capacitatea sa insuficientă a început să se simtă. Pentru computere pornite procesoare Intel 80286 sau 80386 cu magistrale ISA (8 MB/s) sau EISA (32 MB/s), lățimea de bandă a segmentului Ethernet a fost de 1/8 sau 1/32 din canalul memorie-la-disc și acest lucru a fost în concordanță cu raportul a volumelor de date procesate local și a datelor transmise prin rețea. Pentru stațiile client mai puternice cu o magistrală PCI (133 MB/s), această cotă a scăzut la 1/133, ceea ce în mod clar nu a fost suficient. Ca urmare, multe segmente Ethernet de 10 Mbps au devenit supraîncărcate, capacitatea de răspuns a serverului a scăzut semnificativ, iar ratele de coliziune au crescut semnificativ, reducând și mai mult debitul utilizabil.

Este nevoie să se dezvolte o „nouă” Ethernet, adică o tehnologie care să fie la fel de rentabilă cu o performanță de 100 Mbit/s. Ca rezultat al căutărilor și cercetărilor, experții au fost împărțiți în două tabere, ceea ce a dus în cele din urmă la apariția a două noi tehnologii - Fast Ethernet și l00VG-AnyLAN. Ele diferă prin gradul de continuitate cu Ethernetul clasic.

În 1992, un grup de producători echipamente de retea, inclusiv lideri de tehnologie Ethernet precum SynOptics, 3Com și o serie de alții, au format o asociație non-profit, Fast Ethernet Alliance, pentru a dezvolta un standard pentru o nouă tehnologie care să păstreze caracteristicile tehnologiei Ethernet în măsura posibilului.

A doua tabără a fost condusă de Hewlett-Packard și AT&T, care s-au oferit să profite de oportunitatea de a aborda unele dintre deficiențele cunoscute ale tehnologiei Ethernet. După ceva timp, acestor companii li s-a alăturat IBM, care a contribuit prin propunerea de a oferi o oarecare compatibilitate cu rețelele Token Ring în noua tehnologie.

În același timp, Comitetul IEEE 802 a format un grup de cercetare pentru a studia potențialul tehnic al noilor tehnologii de mare viteză. Între sfârșitul anului 1992 și sfârșitul anului 1993, echipa IEEE a studiat soluțiile de 100 Mbit propuse diverși producători. Alături de propunerile Fast Ethernet Alliance, grupul a analizat și tehnologia de mare viteză propusă de Hewlett-Packard și AT&T.

Discuția sa centrat pe problema menținerii metodei de acces aleatoriu CSMA/CD. Propunerea Fast Ethernet Alliance a păstrat această metodă și a asigurat astfel continuitatea și consistența între rețelele de 10 Mbps și 100 Mbps. Coaliția HP-AT&T, care a avut sprijinul mult mai puțini furnizori din industria de rețele decât Fast Ethernet Alliance, a propus complet noua metoda acces numit Prioritatea cererii- acces prioritar la cerere. A schimbat semnificativ comportamentul nodurilor din rețea, astfel încât nu s-a putut încadra în tehnologia Ethernet și standardul 802.3 și a fost organizat un nou comitet IEEE 802.12 pentru a-l standardiza.

În toamna anului 1995, ambele tehnologii au devenit standarde IEEE. Comitetul IEEE 802.3 a adoptat specificația Fast Ethernet ca standard 802.3, care nu este un standard de sine stătător, ci este o completare la standardul 802.3 existent sub forma capitolelor 21 până la 30. Comitetul 802.12 a adoptat tehnologia l00VG-AnyLAN, care utilizează o nouă metodă de acces cu prioritate la cerere și acceptă două formate de cadre - Ethernet și Token Ring.

v Stratul fizic al tehnologiei Fast Ethernet

Toate diferențele dintre tehnologia Fast Ethernet și Ethernet sunt concentrate pe stratul fizic (Fig. 3.20). Straturile MAC și LLC din Fast Ethernet rămân exact aceleași și sunt descrise în capitolele anterioare ale standardelor 802.3 și 802.2. Prin urmare, când luăm în considerare tehnologia Fast Ethernet, vom studia doar câteva opțiuni pentru stratul său fizic.

Structura mai complexă a stratului fizic al tehnologiei Fast Ethernet se datorează faptului că utilizează trei tipuri de sisteme de cablare:

• · cablu fibră optică multimod, se folosesc două fibre;
• · Pereche răsucită categoria 5, se folosesc două perechi;
• · Categoria 3 pereche răsucită, se folosesc patru perechi.

Cablul coaxial, care a oferit lumii prima rețea Ethernet, nu a fost inclus în lista mijloacelor de transmisie de date permise a noii tehnologii Fast Ethernet. Aceasta este o tendință comună în multe tehnologii noi deoarece distante scurte Perechea răsucită de categoria 5 vă permite să transmiteți date la aceeași viteză ca și cablul coaxial, dar rețeaua este mai ieftină și mai ușor de operat. Pe distanțe lungi, fibra optică are o lățime de bandă mult mai mare decât coaxiala, iar costul rețelei nu este cu mult mai mare, mai ales dacă luați în considerare costurile mari de depanare ale unui sistem mare de cablu coaxial.

Diferențele dintre tehnologia Fast Ethernet și tehnologia Ethernet

Refuz cablu coaxial a condus la faptul că rețelele Fast Ethernet au întotdeauna o structură arborescentă ierarhică construită pe hub-uri, la fel ca rețelele l0Base-T/l0Base-F. Principala diferență între configurații Rețele rapide Ethernet este o reducere a diametrului rețelei la aproximativ 200 m, care se explică printr-o reducere a timpului de transmisie a unui cadru de lungime minimă de 10 ori datorită creșterii vitezei de transmisie de 10 ori față de 10 Mbit Ethernet.

Cu toate acestea, această circumstanță nu împiedică cu adevărat construirea de rețele mari folosind tehnologia Fast Ethernet. Cert este că mijlocul anilor 90 a fost marcat nu numai de utilizarea pe scară largă a tehnologiilor ieftine de mare viteză, ci și de dezvoltarea rapidă a rețelelor locale bazate pe comutatoare. Când se utilizează comutatoare, protocolul Fast Ethernet poate funcționa în modul full-duplex, în care nu există restricții privind lungimea totală a rețelei, ci doar restricții privind lungimea segmentelor fizice care conectează dispozitivele învecinate (adaptor - comutator sau comutator - intrerupator). Prin urmare, atunci când se creează backbone de rețea locală la distanță lungă, tehnologia Fast Ethernet este de asemenea utilizată în mod activ, dar numai în versiunea full-duplex, împreună cu comutatoare.

Această secțiune discută despre funcționarea semi-duplex a tehnologiei Fast Ethernet, care respectă pe deplin definiția metodei de acces descrisă în standardul 802.3.

În comparație cu opțiunile de implementare fizică pentru Ethernet (și există șase dintre ele), în Fast Ethernet diferențele dintre fiecare opțiune și celelalte sunt mai profunde - atât numărul de conductori, cât și metodele de codare se schimbă. Și întrucât variantele fizice ale Fast Ethernet au fost create simultan, și nu evolutiv, ca și în cazul rețelelor Ethernet, a fost posibil să se definească în detaliu acele substraturi ale stratului fizic care nu se schimbă de la variantă la variantă și acele substraturi care sunt specifice fiecare variantă a mediului fizic.

Standardul oficial 802.3 a stabilit trei specificații diferite pentru stratul fizic Fast Ethernet și le-a dat următoarele nume:

Structura stratului fizic Fast Ethernet

• · 100Base-TX pentru cablu cu două perechi pe pereche răsucită neecranată UTP categoria 5 sau pereche răsucită ecranată STP Tip 1;
• · 100Base-T4 pentru cablu UTP de categoria 3, 4 sau 5 UTP cu patru perechi;
• · 100Base-FX pentru cablu de fibră optică multimod, se folosesc două fibre.

Următoarele afirmații și caracteristici sunt adevărate pentru toate cele trei standarde.

• · Formatele de cadre cu tehnologia Fast Ethernetee sunt diferite de formatele de cadre cu tehnologia Ethernet de 10 Mbit.
• · Intervalul între cadre (IPG) este de 0,96 µs, iar intervalul de biți este de 10 ns. Toți parametrii de sincronizare ai algoritmului de acces (intervalul de backoff, timpul de transmisie cu lungimea minimă a cadrului etc.), măsurați în intervale de biți, au rămas neschimbați, astfel încât nu s-au făcut modificări la secțiunile standardului referitoare la nivelul MAC.
• · Un semn al unei stări libere a mediului este transmiterea simbolului Idle al codului redundant corespunzător (și nu absența semnalelor, ca în standardele Ethernet de 10 Mbit/s). Stratul fizic include trei elemente:
• o substratul de reconciliere;
• o interfață independentă de media (Media Independent Interface, Mil);
• o dispozitiv de strat fizic (PHY).

Stratul de negociere este necesar pentru ca stratul MAC, conceput pentru interfața AUI, să poată funcționa cu stratul fizic prin interfața MP.

Dispozitivul de strat fizic (PHY) constă, la rândul său, din mai multe substraturi (vezi Fig. 3.20):

• · subnivelul de codificare a datelor logice, care convertește octeții care vin de la nivelul MAC în simboluri de cod 4B/5B sau 8B/6T (ambele coduri sunt folosite în tehnologia Fast Ethernet);
• · substraturi de conexiune fizică și substraturi de dependență de medii fizice (PMD), care asigură generarea de semnal în conformitate cu o metodă de codificare fizică, de exemplu NRZI sau MLT-3;
• · substrat autonegotiation, care permite două porturi de comunicare să selecteze automat cel mai eficient mod de operare, de exemplu, semi-duplex sau full-duplex (acest substrat este opțional).

Interfața MP acceptă o modalitate independentă de mediu de schimb de date între substratul MAC și substratul PHY. Această interfață este similară ca scop cu interfața AUI a Ethernetului clasic, cu excepția faptului că interfața AUI a fost situată între substratul de codificare a semnalului fizic (pentru toate opțiunile de cablu a fost folosită aceeași metodă de codare fizică - codul Manchester) și substratul de conexiune fizică la mediu, iar interfața MP este situată între subnivelurile MAC și subnivelurile de codare a semnalului, dintre care există trei în standardul Fast Ethernet - FX, TX și T4.

Conectorul MP, spre deosebire de conectorul AUI, are 40 de pini, lungimea maximă a cablului MP este de un metru. Semnalele transmise prin interfața MP au o amplitudine de 5 V.

Stratul fizic 100Base-FX - fibră multimodală, două fibre

Această specificație definește funcționarea protocolului Fast Ethernet pe fibră multimodă în modurile half-duplex și full-duplex, bazate pe schema de codare FDDI bine dovedită. Ca și în standardul FDDI, fiecare nod este conectat la rețea prin două fibre optice care provin de la receptor (R x) și de la emițător (T x).

Există multe asemănări între specificațiile l00Base-FX și l00Base-TX, astfel încât proprietățile comune celor două specificații vor fi date sub numele generic l00Base-FX/TX.

În timp ce Ethernetul de 10 Mbps utilizează codificarea Manchester pentru a reprezenta datele printr-un cablu, standardul Fast Ethernet definește o metodă diferită de codificare - 4V/5V. Această metodă și-a dovedit deja eficiența în standardul FDDI și a fost transferată fără modificări la specificația l00Base-FX/TX. În această metodă, fiecare 4 biți de date ale substratului MAC (numite simboluri) sunt reprezentați de 5 biți. Bitul redundant permite aplicarea codurilor potențiale prin reprezentarea fiecăruia dintre cei cinci biți ca impulsuri electrice sau optice. Existența unor combinații de simboluri interzise permite respingerea simbolurilor eronate, ceea ce crește stabilitatea rețelelor cu l00Base-FX/TX.

Pentru a separa cadrul Ethernet de caracterele Idle, se utilizează o combinație de caractere Start Delimiter (o pereche de caractere J (11000) și K (10001) din codul 4B/5B, iar după finalizarea cadrului, un T caracterul este inserat înaintea primului caracter inactiv.

Flux de date continuu al specificațiilor 100Base-FX/TX

Odată ce bucățile de 4 biți ale codurilor MAC sunt convertite în bucăți de 5 biți ale stratului fizic, acestea trebuie să fie reprezentate ca semnale optice sau electrice în cablul care conectează nodurile rețelei. Specificațiile l00Base-FX și l00Base-TX utilizează diferite metode de codare fizică pentru aceasta - NRZI și, respectiv, MLT-3 (ca în tehnologia FDDI atunci când funcționează pe fibră optică și pereche răsucită).

Strat fizic 100Base-TX - pereche răsucită DTP Cat 5 sau STP Tip 1, două perechi

Specificația l00Base-TX utilizează ca mediu de transmisie a datelor cablu UTP Categoria 5 sau cablu STP Tip 1. Lungimea maximă a cablului în ambele cazuri este de 100 m.

Principalele diferențe față de specificația l00Base-FX sunt utilizarea metodei MLT-3 pentru transmiterea semnalelor porțiunilor de 5 biți de cod 4V/5V prin pereche răsucită, precum și prezența unei funcții de Auto-negociere pentru selectarea portului mod de operare. Schema de autonegociere permite a două dispozitive conectate fizic care acceptă mai multe standarde de nivel fizic, care diferă prin viteza de biți și numărul de perechi răsucite, să selecteze cel mai avantajos mod de operare. De obicei, procedura de auto-negociere are loc atunci când conectați un adaptor de rețea, care poate funcționa la viteze de 10 și 100 Mbit/s, la un hub sau switch.

Schema de negociere automată descrisă mai jos este standardul tehnologic l00Base-T astăzi. Anterior, producătorii foloseau diverse scheme proprietare pentru a determina automat viteza de comunicare a porturilor care nu erau compatibile. Schema de auto-negociere adoptată ca standard a fost propusă inițial de National Semiconductor sub numele NWay.

În prezent sunt definite un total de 5 moduri de operare diferite care pot suporta dispozitive l00Base-TX sau 100Base-T4 pe perechi răsucite;

• · l0Base-T - 2 perechi de categoria 3;
• l0Base-T full-duplex - 2 perechi de categoria 3;
• · l00Base-TX - 2 perechi de categoria 5 (sau Tip 1ASTP);
• · 100Base-T4 - 4 perechi de categoria 3;
• · 100Base-TX full-duplex - 2 perechi de categoria 5 (sau tip 1A STP).

Modul l0Base-T are cea mai mică prioritate în procesul de negociere, iar modul full-duplex 100Base-T4 are cea mai mare. Procesul de negociere are loc atunci când dispozitivul este pornit și poate fi inițiat oricând de modulul de control al dispozitivului.

Dispozitivul care a început procesul de auto-negociere trimite un pachet de impulsuri speciale partenerului său Rapid Link Pulse Burst (FLP), care conține un cuvânt de 8 biți care codifică modul de interacțiune propus, începând cu cea mai mare prioritate suportată de nod.

Dacă nodul peer acceptă funcția de auto-negociare și poate suporta și modul propus, acesta răspunde cu o rafală de impulsuri FLP în care confirmă modul dat, iar aceasta încheie negocierea. Dacă nodul partener poate suporta un mod cu prioritate mai mică, atunci îl indică în răspuns, iar acest mod este selectat ca cel de lucru. Astfel, modul nod comun cu cea mai mare prioritate este întotdeauna selectat.

Un nod care acceptă doar tehnologia l0Base-T trimite impulsuri Manchester la fiecare 16 ms pentru a verifica integritatea liniei care o conectează la un nod vecin. Un astfel de nod nu înțelege cererea FLP pe care o face un nod cu funcția de Auto-negociare și continuă să-și trimită impulsurile. Un nod care primește doar impulsuri de integritate a liniei ca răspuns la o solicitare FLP înțelege că partenerul său poate funcționa numai folosind standardul l0Base-T și își setează acest mod de operare.

Strat fizic 100Base-T4 - pereche răsucită UTP Cat 3, patru perechi

Specificația 100Base-T4 a fost concepută pentru a permite Ethernetului de mare viteză să utilizeze cablarea perechilor răsucite de Categoria 3. Această specificație mărește debitul general prin transportarea simultană a fluxurilor de biți peste toate cele 4 perechi de cablu.

Specificația 100Base-T4 a apărut mai târziu decât alte specificații ale stratului fizic Fast Ethernet. Dezvoltatorii acestei tehnologii au dorit în primul rând să creeze specificații fizice cele mai apropiate de cele ale l0Base-T și l0Base-F, care funcționau pe două linii de date: două perechi sau două fibre. Pentru a implementa lucrul peste două perechi răsucite, a trebuit să trec la un cablu de categoria 5 de calitate superioară.

În același timp, dezvoltatorii tehnologiei concurente l00VG-AnyLAN s-au bazat inițial pe lucrul pe un cablu torsadat de categoria 3; cel mai important avantaj nu a fost atât costul, cât și faptul că era deja instalat în marea majoritate a clădirilor. Prin urmare, după lansarea specificațiilor l00Base-TX și l00Base-FX, dezvoltatorii tehnologiei Fast Ethernet au implementat propria versiune a stratului fizic pentru categoria 3 de perechi răsucite.

În loc de codificare 4V/5V, această metodă utilizează codificarea 8V/6T, care are un spectru de semnal mai îngust și, la o viteză de 33 Mbit/s, se încadrează în banda de 16 MHz a cablului cu pereche răsucită de categoria 3 (când se codifică 4V/5V). , spectrul semnalului nu se încadrează în această bandă). Fiecare 8 biți de informații la nivel MAC sunt codificați de 6 simboluri ternare, adică numere care au trei stări. Fiecare cifră ternară are o durată de 40 ns. Grupul de 6 cifre ternare este apoi transmis pe una dintre cele trei perechi răsucite transmise, independent și secvenţial.

A patra pereche este întotdeauna folosită pentru a asculta frecvența purtătoare în scopul detectării coliziunilor. Rata de transfer de date pe fiecare dintre cele trei perechi de transmisie este de 33,3 Mbps, astfel încât viteza totală a protocolului 100Base-T4 este de 100 Mbps. În același timp, datorită metodei de codare adoptate, rata de schimbare a semnalului pe fiecare pereche este de doar 25 Mbaud, ceea ce permite utilizarea perechii răsucite de categoria 3.

În fig. Figura 3.23 arată conexiunea dintre portul MDI al unui adaptor de rețea 100Base-T4 și portul MDI-X al unui hub (prefixul X indică faptul că pentru acest conector, conexiunile receptorului și emițătorului sunt schimbate în perechi de cabluri comparativ cu adaptorul de rețea conector, care facilitează conectarea perechilor de fire în cablu - fără încrucișare). Pereche 1 -2 întotdeauna necesar pentru a transfera date de la portul MDI la portul MDI-X, pereche 3 -6 - pentru a primi date prin portul MDI de la portul MDI-X, și perechea 4 -5 Și 7 -8 sunt bidirectionale si sunt folosite atat pentru receptie cat si pentru transmisie, in functie de necesitate.

Conectarea nodurilor conform specificației 100Base-T4

Fast Ethernet - specificația IEEE 802.3u, adoptată oficial pe 26 octombrie 1995, definește un standard de protocol de nivel de legătură pentru rețelele care funcționează atât cu cabluri de cupru, cât și cu fibră optică la o viteză de 100 Mb/s. Noua specificație este un succesor al standardului Ethernet IEEE 802.3, folosind același format de cadru, mecanism de acces media CSMA/CD și topologie în stea. Evoluția a afectat mai multe elemente de configurare a stratului fizic care au o capacitate crescută, inclusiv tipurile de cabluri, lungimile segmentelor și numărul de hub-uri.

Strat fizic

Standardul Fast Ethernet definește trei tipuri de medii de semnalizare Ethernet de 100 Mbps.

· 100Base-TX - două perechi de fire răsucite. Transmiterea se realizează în conformitate cu standardul de transmitere a datelor într-un mediu fizic răsucit, dezvoltat de ANSI (American National Standards Institute - American National Standards Institute). Cablul de date răsucit poate fi ecranat sau neecranat. Utilizează algoritmul de codificare a datelor 4V/5V și metoda de codificare fizică MLT-3.

· 100Base-FX - două nuclee, cablu fibră optică. De asemenea, transmisia se realizează în conformitate cu standardul de comunicații prin fibră optică dezvoltat de ANSI. Utilizează algoritmul de codificare a datelor 4V/5V și metoda de codificare fizică NRZI.

· 100Base-T4 este o specificație specifică dezvoltată de comitetul IEEE 802.3u. Conform acestei specificații, transmisia datelor se realizează pe patru perechi răsucite de cablu telefonic, care se numește cablu UTP categoria 3. Utilizează algoritmul de codificare a datelor 8V/6T și metoda de codificare fizică NRZI.

Cablu multimod

Acest tip de cablu cu fibră optică folosește o fibră cu un diametru al miezului de 50 sau 62,5 micrometri și o grosime de placare exterioară de 125 micrometri. Acest cablu se numește cablu optic multimod cu fibre micrometrice de 50/125 (62,5/125). Pentru a transmite un semnal luminos printr-un cablu multimod, se folosește un transceiver LED cu o lungime de undă de 850 (820) nanometri. Dacă un cablu multimod conectează două porturi de comutare full-duplex, acesta poate avea o lungime de până la 2000 de metri.

Cablu monomod

Un cablu de fibră optică monomod are un diametru al miezului mai mic de 10 micrometri decât un cablu de fibră optică multimod, iar pentru transmisie printr-un cablu monomod se folosește un emițător-receptor laser, care împreună asigură o transmisie eficientă pe distanțe lungi. Lungimea de undă a semnalului luminos transmis este apropiată de diametrul miezului, care este de 1300 nanometri. Acest număr este cunoscut sub numele de lungime de undă de dispersie zero. Într-un cablu monomod, dispersia și pierderea semnalului sunt foarte mici, ceea ce permite transmisia semnale luminoase pe distanțe mai mari decât cu fibra multimodală.

38. Tehnologia Gigabit Ethernet, caracteristici generale, specificarea mediului fizic, concepte de bază.
3.7.1. caracteristici generale standard

Destul de repede după ce au apărut pe piață produsele Fast Rețea Ethernet integratorii și administratorii au simțit anumite limitări atunci când construiesc rețele corporative. În multe cazuri, serverele conectate printr-un canal de 100 Mbit au supraîncărcat backbones de rețea care funcționau și la o viteză de 100 Mbit/s - backbones FDDI și Fast Ethernet. Era nevoie de următorul nivel al ierarhiei vitezei. În 1995, numai comutatoarele ATM puteau oferi un nivel mai mare de viteză și, în absența la acel moment a unor mijloace convenabile de migrare a acestei tehnologii în rețelele locale (deși specificația LAN Emulation - LANE a fost adoptată la începutul anului 1995, implementarea sa practică era înainte ) pentru a le implementa în Aproape nimeni nu a îndrăznit să creeze o rețea locală. În plus, tehnologia ATM era foarte scumpă.

Prin urmare, următorul pas logic făcut de IEEE a fost că, la 5 luni după adoptarea finală a standardului Fast Ethernet în iunie 1995, Grupului de Cercetare în Tehnologia de înaltă viteză IEEE a primit ordin să ia în considerare posibilitatea dezvoltării unui standard Ethernet cu un standard și mai mare. rata de biți.

În vara anului 1996, a fost anunțată crearea grupului 802.3z pentru a dezvolta un protocol cât mai asemănător cu Ethernet, dar cu o rată de biți de 1000 Mbps. Ca și în cazul Fast Ethernet, mesajul a fost primit cu mare entuziasm de susținătorii Ethernet.

Motivul principal al entuziasmului a fost perspectiva aceluiași transfer fără probleme a conexiunilor de rețea către Gigabit Ethernet, la fel cum segmentele Ethernet supraîncărcate situate la nivelurile inferioare ale ierarhiei rețelei au fost transferate la Fast Ethernet. În plus, exista deja experiență în transmiterea datelor la viteze gigabit, atât în ​​rețele teritoriale (tehnologia SDH), cât și în rețelele locale - tehnologia Fibre Channel, care este folosită în principal pentru conectarea perifericelor de mare viteză la calculatoare mariși transmite date prin cablu de fibră optică la viteze de aproape gigabit prin codul de redundanță de 8V/10V.

Prima versiune a standardului a fost revizuită în ianuarie 1997, iar standardul 802.3z a fost adoptat în cele din urmă pe 29 iunie 1998 la o reuniune a comitetului IEEE 802.3. Lucrările privind implementarea Gigabit Ethernet pe cablurile cu perechi răsucite Categoria 5 au fost transferate unui comitet special 802.3ab, care a luat în considerare deja mai multe variante de schiță pentru acest standard, iar din iulie 1998 proiectul a devenit destul de stabil. Adoptarea finală a standardului 802.3ab este așteptată în septembrie 1999.

Fără a aștepta adoptarea standardului, unele companii au lansat primul echipament Gigabit Ethernet pe cablu de fibră optică până în vara anului 1997.

Ideea principală a dezvoltatorilor standardului Gigabit Ethernet este de a păstra cât mai mult posibil ideile tehnologiei Ethernet clasice, atingând în același timp o viteză de biți de 1000 Mbit/s.

Deoarece la dezvoltarea unei noi tehnologii este firesc să ne așteptăm la unele inovații tehnice care urmează tendința generală de dezvoltare tehnologii de rețea, este important de reținut că Gigabit Ethernet, ca și omologii săi mai lenți, se află la nivel de protocol nu voi a sustine:

• calitatea serviciului;
• conexiuni redundante;
• testarea performanței nodurilor și echipamentelor (în acest din urmă caz, cu excepția testării comunicării port-port, așa cum se face pentru Ethernet 10Base-T și 10Base-F și Fast Ethernet).

Toate aceste trei proprietăți sunt considerate foarte promițătoare și utile în rețele moderne, și mai ales în rețelele viitorului apropiat. De ce le abandonează autorii Gigabit Ethernet?

Ideea principală a dezvoltatorilor tehnologiei Gigabit Ethernet este că există și vor exista o mulțime de rețele în care de mare viteză trunkurile și capacitatea de a atribui priorități pachetelor în switch-uri vor fi destul de suficiente pentru a asigura calitatea serviciilor de transport pentru toți clienții de rețea. Și numai în acele cazuri rare când autostrada este destul de aglomerată și cerințele pentru calitatea serviciului sunt foarte stricte, este necesar să se utilizeze tehnologia ATM, care, datorită complexității sale tehnice ridicate, garantează într-adevăr calitatea serviciului pentru toate tipurile majore de servicii. trafic.

39. Sistem de cablare structurală utilizat în tehnologiile de rețea.
Sistemul de cablare structurată (SCS) este un set de elemente de comutare (cabluri, conectori, conectori, panouri și dulapuri de conexiune încrucișată), precum și metodologia acestora partajarea, care vă permite să creați structuri de conexiune obișnuite, ușor de extins în rețelele de calculatoare.

Un sistem de cablare structurată este un fel de „constructor” cu ajutorul căruia proiectantul de rețea construiește configurația de care are nevoie din cabluri standard conectate prin conectori standard și pornite pe panouri standard de conexiune încrucișată. Dacă este necesar, configurația conexiunii poate fi schimbată cu ușurință - adăugați un computer, segmentați, comutați, eliminați echipamentele inutile și, de asemenea, schimbați conexiunile între computere și hub-uri.

La construirea unui sistem de cablare structurată, se presupune că fiecare la locul de muncăîntreprinderea trebuie să fie echipată cu prize pentru conectarea unui telefon şi a unui calculator, chiar dacă acest moment acest lucru nu este necesar. Adică, un sistem de cablare bine structurat este construit redundant. Acest lucru poate economisi bani în viitor, deoarece modificările conexiunii noilor dispozitive pot fi făcute prin reconectarea cablurilor deja așezate.

O structură ierarhică tipică a unui sistem de cablare structurată include:

• subsisteme orizontale (în cadrul unui etaj);
• subsisteme verticale (în interiorul clădirii);
• subsistem campus (în cadrul unui teritoriu cu mai multe clădiri).

Subsistem orizontal conectează dulapul transversal de podea la prizele utilizatorilor. Subsisteme de acest tip corespund etajelor clădirii. Subsistem vertical leagă dulapurile transversale ale fiecărui etaj cu camera centrală de echipamente a clădirii. Următorul pas în ierarhie este subsistemul campusului, care leagă mai multe clădiri de sala principală de echipamente a întregului campus. Această parte a sistemului de cablare este de obicei numită coloana vertebrală.

Utilizarea unui sistem de cablare structurat în loc de cabluri direcționate la întâmplare oferă multe beneficii unei afaceri.

· Versatilitate. Un sistem de cablare structurat, cu o organizare atentă, poate deveni un singur mediu pentru transmiterea locală a datelor computerizate. rețea de calculatoare, organizație locală reteaua telefonica, transmiterea de informații video și chiar transmiterea de semnale de la senzorii de siguranță la incendiu sau sistemele de securitate. Acest lucru vă permite să automatizați multe procese de control, monitorizare și gestionare a serviciilor economice și a sistemelor de susținere a vieții întreprinderii.

· Durată de viață crescută.Învechirea unui sistem de cablare bine structurat poate fi de 10-15 ani.

· Reduceți costurile pentru adăugarea de noi utilizatori și modificarea destinațiilor de plasare. Se știe că costul unui sistem de cabluri este semnificativ și este determinat în principal nu de costul cablului, ci de costul de așezare a acestuia. Prin urmare, este mai profitabil să efectuați o singură lucrare de așezare a cablului, poate cu o marjă mai mare în lungime, decât să efectuați pozarea de mai multe ori, mărind lungimea cablului. Cu această abordare, toate lucrările legate de adăugarea sau mutarea unui utilizator se reduc la conectarea computerului la o priză existentă.

· Posibilitate de extindere usoara a retelei. Sistemul de cablare structurată este modular și, prin urmare, ușor de extins. De exemplu, puteți adăuga o nouă subrețea la o coloană vertebrală fără a avea niciun impact asupra subrețelelor existente. Puteți schimba tipul de cablu pe o anumită subrețea independent de restul rețelei. Cablajul structurat este baza pentru împărțirea rețelei în segmente logice ușor de gestionat, deoarece ea însăși este deja împărțită în segmente fizice.

· Oferirea unui serviciu mai eficient. Un sistem de cablare structurat facilitează întreținerea și depanarea decât un sistem de cablare autobuz. Cu un sistem de cablu bazat pe magistrală, defecțiunea unuia dintre dispozitive sau elemente de conectare duce la o defecțiune dificil de localizat a întregii rețele. În sistemele de cablare structurată, defecțiunea unui segment nu îi afectează pe celelalte, deoarece segmentele sunt combinate folosind hub-uri. Concentratoarele diagnostichează și localizează zona defectă.

· Fiabilitate. Un sistem de cablare structurat a crescut fiabilitatea deoarece producătorul unui astfel de sistem garantează nu numai calitatea componentelor sale individuale, ci și compatibilitatea acestora.

40. Hub-uri și adaptoare de rețea, principii, utilizare, concepte de bază.
Hub-urile, împreună cu adaptoarele de rețea, precum și un sistem de cabluri, reprezintă echipamentul minim cu care poți crea o rețea locală. O astfel de rețea va reprezenta un mediu comun comun

Placă de interfață de rețea (NIC)împreună cu șoferul său îl implementează pe al doilea, strat de legătură modele de sisteme deschise în nodul final al rețelei - un computer. Mai exact, într-un sistem de operare în rețea, perechea adaptor și driver îndeplinește doar funcțiile straturilor fizice și MAC, în timp ce stratul LLC este de obicei implementat de modul. sistem de operare, același pentru toate driverele și adaptoarele de rețea. De fapt, așa ar trebui să fie în conformitate cu modelul de stivă de protocol IEEE 802. De exemplu, în Windows NT, nivelul LLC este implementat în modulul NDIS, comun tuturor driverelor adaptoarelor de rețea, indiferent de tehnologia suportată de driver.

Adaptorul de rețea împreună cu driverul efectuează două operațiuni: transmiterea și recepția cadrelor.

În adaptoarele pentru computerele client, o parte semnificativă a muncii este transferată către driver, făcând adaptorul mai simplu și mai ieftin. Dezavantajul acestei abordări este gradul ridicat de încărcare a procesorului central al computerului cu munca de rutină la transferul cadrelor din memorie cu acces aleator computer la rețea. Procesorul central este forțat să facă această muncă în loc să efectueze sarcinile aplicației utilizatorului.

Adaptorul de rețea trebuie configurat înainte de instalare pe computer. Când configurați un adaptor, de obicei setați numărul de întrerupere IRQ utilizat de adaptor, numărul canalului de acces direct la memorie DMA (dacă adaptorul acceptă Modul DMA) și adresa de bază a porturilor I/O.

În aproape toate tehnologii moderne rețele locale, este definit un dispozitiv care are mai multe nume egale - hub(concentrator), hub (hub), repetitor (repetitor). În funcție de domeniul de aplicare a acestui dispozitiv, compoziția funcțiilor și designul acestuia se modifică semnificativ. Doar funcția principală rămâne neschimbată - aceasta repetarea cadrelor fie pe toate porturile (așa cum este definit în standardul Ethernet) sau numai pe unele porturi, conform algoritmului definit de standardul relevant.

Un hub are de obicei mai multe porturi, la care nodurile terminale ale rețelei - calculatoarele - sunt conectate folosind segmente de cablu fizice separate. Hub-ul combină segmente fizice individuale ale rețelei într-un singur mediu partajat, accesul la care se realizează în conformitate cu unul dintre protocoalele de rețea locală considerate - Ethernet, Token Ring etc. Deoarece logica accesului la mediul partajat depinde în mod semnificativ pe tehnologie, apoi pentru fiecare tip tehnologiile produc propriile hub-uri - Ethernet; Token Ring; FDDI și 100VG-AnyLAN. Pentru un anumit protocol, uneori se folosește un nume foarte specializat pentru acest dispozitiv, care reflectă mai exact funcțiile acestuia sau este folosit datorită tradiției, de exemplu, numele MSAU este tipic pentru concentratoarele Token Ring.

Fiecare hub îndeplinește o funcție de bază, definită în protocolul corespunzător tehnologiei pe care o suportă. Deși această funcție este definită suficient de detaliat în standardul tehnologic, la implementarea acesteia, hub-uri diferiți producători poate diferi în detalii, cum ar fi numărul de porturi, suportul pentru mai multe tipuri de cabluri etc.

Pe lângă funcția principală, hub-ul poate îndeplini o serie de funcții suplimentare, care fie nu sunt deloc definite în standard, fie sunt opționale. De exemplu, un hub Token Ring poate îndeplini funcția de a dezactiva porturile care funcționează incorect și de a trece la un inel de rezervă, deși astfel de capabilități nu sunt descrise în standard. Hub-ul s-a dovedit a fi un dispozitiv convenabil pentru efectuarea de funcții suplimentare care facilitează controlul și funcționarea rețelei.

41. Utilizarea punților și întrerupătoarelor, principii, caracteristici, exemple, limitări
Structurare cu punți și întrerupătoare

rețeaua poate fi împărțită în segmente logice folosind două tipuri de dispozitive - poduri și/sau comutatoare (hub de comutare).

Podul și comutatorul sunt gemeni funcționali. Ambele dispozitive promovează cadre bazate pe aceiași algoritmi. Podurile și comutatoarele folosesc două tipuri de algoritmi: algoritm pod transparent, descrise în standardul IEEE 802.1D sau în algoritm punte de rutare sursă Companie IBM pentru rețele Token Ring. Aceste standarde au fost dezvoltate cu mult înainte de prima comutare, așa că folosesc termenul „punte”. Când s-a născut primul model industrial de comutator pentru tehnologia Ethernet, acesta a realizat același algoritm pentru promovarea cadrelor IEEE 802.ID, care fusese elaborat timp de zece ani de punți locale și locale. rețele globale

Principala diferență dintre un comutator și o punte este că o punte procesează cadrele secvenţial, în timp ce un comutator procesează cadrele în paralel. Această împrejurare se datorează faptului că podurile au apărut în acele vremuri când rețeaua era împărțită într-un număr mic de segmente, iar traficul între segmente era mic (era supus regulii 80-20%).

Astăzi, punțile încă funcționează pe rețele, dar numai pe conexiuni destul de lente pe suprafață largă între două rețele locale la distanță. Asemenea punți sunt numite punți la distanță, iar algoritmul lor de operare nu este diferit de standardul 802.1D sau Source Routing.

Podurile transparente pot, pe lângă transmiterea de cadre în cadrul aceleiași tehnologii, să traducă protocoale de rețea locală, de exemplu Ethernet în Token Ring, FDDI în Ethernet etc. Această proprietate a podurilor transparente este descrisă în standardul IEEE 802.1H.

În viitor, vom numi un dispozitiv care promovează cadrele folosind un algoritm de punte și care operează într-o rețea locală termenul modern „comutator”. Când descriem algoritmii 802.1D și de rutare sursă în secțiunea următoare, în mod tradițional vom numi dispozitivul un pod, așa cum este de fapt numit în aceste standarde.

42. Comutatoare pentru rețele locale, protocoale, moduri de operare, exemple.
Fiecare dintre cele 8 porturi 10Base-T este deservit de un procesor de pachete Ethernet - EPP (Ethernet Packet Processor). În plus, comutatorul are un modul de sistem care coordonează funcționarea tuturor procesoarelor EPP. Modulul de sistem menține tabelul general de adrese al comutatorului și asigură gestionarea comutatorului prin protocolul SNMP. Pentru a transfera cadre între porturi, se folosește o țesătură de comutare, similară cu cele găsite în comutatoarele telefonice sau computerele multiprocesor, conectând mai multe procesoare la mai multe module de memorie.

Matricea de comutare funcționează pe principiul comutării circuitelor. Pentru 8 porturi, matricea poate furniza 8 canale interne simultane atunci când porturile funcționează în modul half-duplex și 16 în modul full-duplex, când emițătorul și receptorul fiecărui port funcționează independent unul de celălalt.

Când un cadru ajunge la orice port, procesorul EPP tamponează primii câțiva octeți ai cadrului pentru a citi adresa de destinație. După primirea adresei de destinație, procesorul decide imediat să transmită pachetul, fără a aștepta sosirea octeților rămași ai cadrului.

Dacă cadrul trebuie să fie transmis către un alt port, atunci procesorul accesează matricea de comutare și încearcă să stabilească o cale în ea care să le conecteze portul cu portul prin care trece ruta către adresa de destinație. Matricea de comutare poate face acest lucru numai dacă portul adresei de destinație este liber în acel moment, adică nu este conectat la alt port.Dacă portul este ocupat, atunci, ca în orice dispozitiv de comutare de circuit, matricea refuză conexiunea . În acest caz, cadrul este complet tamponat de procesorul portului de intrare, după care procesorul așteaptă ca portul de ieșire să devină liber și ca matricea de comutare să formeze calea dorită.Odată ce calea dorită este stabilită, octeții tamponați ai îi sunt trimise cadre, care sunt primite de procesorul portului de ieșire. De îndată ce procesorul portului de ieșire accesează segmentul Ethernet conectat la acesta folosind algoritmul CSMA/CD, octeții de cadru încep imediat să fie transmisi în rețea. Metoda descrisă de transmitere a unui cadru fără a-l tampona complet se numește comutare „în zbor” sau „decupare”. Motivul principalîmbunătățirea performanței rețelei atunci când se utilizează un comutator este paralel procesând mai multe cadre.Acest efect este ilustrat în Fig. 4.26. Figura arată o situație ideală în ceea ce privește creșterea performanței atunci când patru din opt porturi transmit date la o viteză maximă de 10 Mb/s pentru protocolul Ethernet și transmit aceste date către celelalte patru porturi ale switch-ului fără a intra în conflict - date fluxurile între nodurile de rețea sunt distribuite astfel încât fiecare port de recepție a cadrului să aibă propriul său port de ieșire. Dacă comutatorul reușește să proceseze traficul de intrare chiar și la intensitatea maximă a cadrelor care sosesc la porturile de intrare, atunci performanța generală a comutatorului din exemplul de mai sus va fi 4x10 = 40 Mbit/s, iar la generalizarea exemplului pentru N porturi - (N/2)xlO Mbit/s. Ei spun că un comutator oferă fiecărei stații sau segment conectat la porturile sale o lățime de bandă de protocol dedicată.Desigur, situația din rețea nu apare întotdeauna așa cum se arată în Fig. 4.26. Dacă două stații, de exemplu stații conectate la porturi 3 Și 4, simultan trebuie să scrieți date pe același server conectat la port 8, atunci comutatorul nu va putea aloca un flux de date de 10 Mbit/s fiecărei stații, deoarece portul 5 nu poate transmite date la o viteză de 20 Mbit/s. Cadrele stației vor aștepta în cozile interne de porturi de intrare 3 Și 4, când portul este liber 8 pentru a transmite următorul cadru. Evident, o soluție bună pentru o astfel de distribuție a fluxurilor de date ar fi conectarea serverului la un port de viteză mai mare, de exemplu Fast Ethernet.Deoarece principalul avantaj al comutatorului, datorită căruia a câștigat poziții foarte bune în rețelele locale, este performanța sa ridicată, dezvoltatorii de comutare încearcă să producă numit neblocante schimba modele.

43. Algoritm pentru funcționarea unei punți transparente.
Punțile transparente sunt invizibile pentru adaptoarele de rețea ale nodurilor terminale, deoarece ele construiesc în mod independent un tabel special de adrese, pe baza căruia pot decide dacă cadrul de intrare trebuie să fie transmis către un alt segment sau nu. Adaptoarele de rețea care folosesc punți transparente funcționează exact la fel ca atunci când nu sunt, adică nu iau nicio acțiune suplimentară pentru a se asigura că cadrul trece prin punte. Algoritmul de legătură transparentă este independent de tehnologia LAN în care este instalat puntea, astfel încât punțile transparente Ethernet funcționează exact la fel ca punțile transparente FDDI.

Un pod transparent își construiește tabelul de adrese observând pasiv traficul care circulă pe segmentele conectate la porturile sale. În acest caz, bridge-ul ia în considerare adresele surselor de cadre de date care sosesc la porturile bridge. Pe baza adresei sursei cadrului, puntea concluzionează că acest nod aparține unuia sau altuia segment de rețea.

Să luăm în considerare procesul de creare automată a unui tabel de adrese punte și de utilizare folosind exemplul unei rețele simple prezentat în Fig. 4.18.

Orez. 4.18. Principiul de funcționare al unui pod transparent

O punte conectează două segmente logice. Segmentul 1 constă din calculatoare conectate folosind o bucată de cablu coaxial la portul 1 al podului, iar segmentul 2 constă din calculatoare conectate folosind o altă bucată de cablu coaxial la portul 2 al podului.

Fiecare port bridge funcționează ca nod final al segmentului său, cu o excepție - un port bridge nu are propria sa adresă MAC. Portul pod funcționează în așa-numitul ilizibil (promisc) modul de capturare a pachetelor, când toate pachetele care sosesc pe port sunt stocate în memoria tampon. Folosind acest mod, puntea monitorizează tot traficul transmis pe segmentele atașate acestuia și folosește pachetele care trec prin el pentru a studia compoziția rețelei. Deoarece toate pachetele sunt scrise în buffer, puntea nu are nevoie de o adresă de port.

ÎN stare originala podul nu știe nimic despre computerele cu care adrese MAC sunt conectate la fiecare dintre porturile sale. Prin urmare, în acest caz, puntea pur și simplu înaintează orice cadru capturat și tamponat către toate porturile sale, cu excepția celui de la care a fost primit cadrul. În exemplul nostru, puntea are doar două porturi, deci transmite cadre de la portul 1 la portul 2 și invers. Când puntea este pe cale să transmită un cadru de la segment la segment, de exemplu de la segmentul 1 la segmentul 2, încearcă din nou să acceseze segmentul 2 ca nod final conform regulilor algoritmului de acces, în în acest exemplu- conform regulilor algoritmului CSMA/CD.

Concomitent cu transmiterea cadrului către toate porturile, puntea examinează adresa sursă a cadrului și face o nouă intrare despre proprietatea acestuia în tabelul său de adrese, care se mai numește și tabelul de filtrare sau de rutare.

Odată ce puntea a trecut prin faza de învățare, poate funcționa mai eficient. Când primește un cadru direcționat, de exemplu, de la computerul 1 la computerul 3, se uită prin tabelul de adrese pentru a vedea dacă adresele acestuia se potrivesc cu adresa de destinație 3. Deoarece există o astfel de înregistrare, puntea realizează a doua etapă a analizei tabelului - verificări dacă există computere cu adrese sursă (în cazul nostru, aceasta este adresa 1) și adresa de destinație (adresa 3) în același segment. Deoarece în exemplul nostru sunt în segmente diferite, puntea realizează operația expediere frame - transmite un cadru către un alt port, având anterior acces la alt segment.

Dacă adresa de destinație este necunoscută, atunci bridge-ul transmite cadrul către toate porturile sale, cu excepția portului sursă a cadrului, ca în etapa inițială a procesului de învățare.

44. Poduri cu rutare sursă.
Punțile de rutare sursă sunt folosite pentru a conecta Token Rings și FDDI, deși podurile transparente pot fi, de asemenea, folosite în același scop. Source Routing (SR) se bazează pe faptul că stația de trimitere plasează în cadrul trimis către alt inel toate informațiile de adresă despre punțile și inelele intermediare prin care trebuie să treacă cadrul înainte de a intra în inelul la care stația este conectată - destinatar.

Să ne uităm la principiile de funcționare a podurilor de rutare sursă (denumite în continuare poduri SR) folosind exemplul rețelei prezentat în Fig. 4.21. Rețeaua este formată din trei inele conectate prin trei poduri. Pentru a seta o rută, inelele și podurile au identificatori. Podurile SR nu construiesc un tabel de adrese, dar la mutarea cadrelor, ele folosesc informațiile disponibile în câmpurile corespunzătoare ale cadrului de date.

Smochin. 4.21.Poduri de rutare sursă

Când primește fiecare pachet, puntea SR trebuie doar să se uite la câmpul de informații de rutare (RIF) din cadrul Token Ring sau FDDI pentru a vedea dacă conține identificatorul său. Și dacă este prezent acolo și este însoțit de identificatorul inelului care este conectat la această punte, atunci în acest caz puntea copiază cadrul de intrare în inelul specificat. În caz contrar, cadrul nu este copiat pe alt inel. În ambele cazuri, copia originală a cadrului este returnată de-a lungul inelului original către stația de trimitere, iar dacă a fost transmisă către un alt inel, atunci bitul A (adresă recunoscută) și bitul C (cadru copiat) al cadrului câmpurile de stare sunt setate la 1 pentru a informa stația de trimitere că cadrul a fost primit de stația de destinație (în acest caz transmis prin bridge către un alt inel).

Deoarece informațiile de rutare într-un cadru nu sunt întotdeauna necesare, ci doar pentru transmisia de cadru între stații conectate la diferite inele, prezența câmpului RIF în cadru este indicată prin setarea bitului adresei individuale/grupului (I/G) la 1 ( în acest caz, acest bit nu este utilizat de destinație, deoarece adresa sursă este întotdeauna individuală).

Câmpul RIF are un subcâmp de control format din trei părți.

• Tipul de cadru definește tipul câmpului RIF. Există diferite tipuri de câmpuri RIF utilizate pentru descoperirea rutei și pentru trimiterea unui cadru de-a lungul unei rute cunoscute.
• Camp lungime maxima cadru folosit de o punte pentru a lega inele care au valori MTU diferite. Folosind acest câmp, puntea notifică stația cu privire la lungimea maximă posibilă a cadrului (adică valoarea minimă MTU pe întreaga rută compusă).
• Lungimea câmpului RIF este necesar deoarece numărul de descriptori de rută care specifică identificatorii inelelor și podurilor intersectate este necunoscut în prealabil.

Pentru a opera algoritmul de rutare sursă, sunt utilizate două tipuri de cadre suplimentare - un cadru de difuzare cu o singură rută (SRBF) și un cadru de difuzare pe toate rutele (ARBF).

Toate punțile SR trebuie configurate manual de către administrator pentru a transmite cadre ARBF pe toate porturile, cu excepția portului sursă al cadrului, iar pentru cadrele SRBF, unele porturi punte trebuie blocate pentru a preveni buclele în rețea.

Avantajele și dezavantajele podurilor de rutare sursă

45. Întrerupătoare: implementare tehnică, funcții, caracteristici care afectează funcționarea acestora.
Caracteristici ale implementării tehnice a comutatoarelor. Multe switch-uri de prima generație erau similare cu routerele, adică se bazau pe un procesor central de uz general conectat la porturile de interfață printr-o magistrală internă de mare viteză. Principalul dezavantaj al unor astfel de comutatoare a fost viteza lor redusă. Procesorul universal nu a putut face față volumului mare de operațiuni specializate pentru trimiterea de cadre între modulele de interfață. Pe lângă cipurile de procesor, pentru o funcționare de succes fără blocare, comutatorul trebuie să aibă și un nod de mare viteză pentru transmiterea cadrelor între cipurile procesorului de porturi. În prezent, comutatoarele folosesc una dintre cele trei scheme ca bază, pe care este construit un astfel de nod de schimb:

• matricea de comutare;
• memorie partajată cu mai multe intrări;
• autobuz comun.