På vilken nivå är Scrambler 100Base överlagd. Snabb Ethernet-teknik

Fast Ethernet

Fast Ethernet - IEEE 802.3 U Formellt antagen den 26 oktober 1995 bestämmer standarden på kanalnivåprotokollet för nätverk av arbete när du använder både koppar och fiberoptisk kabel vid 100 MB / s. Den nya specifikationen är Heiress Ethernet-standard IEE 802.3, med samma ramformat, mekanismen för åtkomst till CSMA / CD-miljön och STAR-topologin. Evolution rörde flera delar av den fysiska lagkonfigurationen, vilket fick öka genomströmning, inklusive de typer av kabel som används, längden på segmenten och antalet nav.

Snabb Ethernet-struktur

För att bättre förstå arbetet och förstå interaktionen mellan Fast Ethernet-element, vänder vi oss till Figur 1.

Figur 1. Fast Ethernet-system

Logikkommunikationshantering ämne (LLC)

I IEEE 802.3-specifikationen är kanalnivåfunktionerna uppdelade i två Sublevels: Logical Link Management (LLC) och nivån av tillgång till miljön (MAC), som kommer att diskuteras nedan. LLC, vars funktioner definieras av IEEE 802.2-standarden, ger faktiskt sammankoppling med högre nivåprotokoll (till exempel med IP eller IPX), som tillhandahåller olika kommunikationstjänster:

• Service utan att etablera anslutningar och inträdesbekräftelser. En enkel tjänst som inte tillhandahåller dataflödesstyrning eller felkontroll, och garanterar inte den korrekta leveransen av data.
• Service med anslutning. Absolut tillförlitlig service som garanterar rätt leverans av data genom att upprätta en anslutning till mottagarsystemet före starten av data och användningen av felkontroll och datakontrollmekanismer.
• Service utan att upprätta en anslutningsbekräftelse. Medelkvalitetstjänst som använder mottagningsbekräftelsemeddelanden för att säkerställa den garanterade leveransen, men etablerar inte anslutningar före dataöverföring.

På sändningssystemet inkapslas data som sänds från nätverksskiktsprotokollet av LLC-underlagret. Standardet kallar dem protokoll dataenhet (PDU, protokoll datablock). När PDU-skivan sänds ner Mac Sublayer, där titeln och efterinformationen görs igen, är den tekniskt möjligt att ringa den. För Ethernet-paketet betyder det att ramen 802.3 Förutom nätverksskiktdata innehåller en tre-byte LLC-rubrik. Således minskar den maximala tillåtna datalängden i varje paket från 1500 till 1497 byte.

LLC-rubriken består av tre fält:

I vissa fall spelar LLC-ramar en mindre roll i samband med nätverket. Till exempel, i nätverket med användning av TCP / IP tillsammans med andra protokoll, kan den enda LLC-funktionen kunna tillhandahålla möjligheten att ramar 802.3 innehålla snäpphuvudet, som ethertype som indikerar det nätverksskiktprotokoll som ramen måste överföras. I det här fallet kommer alla PDU LLC att använda ett icke-uppmätt informationsformat. Men andra protokoll på hög nivå kräver en högre utökad tjänst från LLC. Till exempel använder Netbios sessioner och flera NetWare-protokollen LLC-tjänster med en anslutning mer.

Snaphuvud

Mottagningssystemet måste bestämmas vilket av nätverksskiktsprotokollen ska få inkommande data. I förpackningar 802.3, inom PDU LLC, appliceras ett annat protokoll, kallas Sub- Nätverk Tillgång Protokoll (Snap, subnet access protokoll).

Snaphuvudet har en längd på 5 byte och ligger omedelbart efter LLC-header i ramdatafältet 802.3, som visas i figuren. Titeln innehåller två fält.

Organisationskod.Identifieraren för organisationen eller tillverkaren är ett 3-byte-fält som tar samma värde som de första 3 byte av avsändarens MAC i rubriken 802.3.

Lokal kod.Lokal kod är ett fält med 2 byte, vilket är funktionellt ekvivalent med ethertypfältet i Ethernet II-rubriken.

Platsavtal

Som tidigare nämnts är Snabb Ethernet den utvecklande standarden. Mac Designad för AUI-gränssnitt, du måste konvertera för MII-gränssnittet som används i Fast Ethernet, vars den här typen är utformad.

Aktivera åtkomstkontroll (MAC)

Varje nod i det snabba Ethernet-nätverket har en åtkomstregulator MEDIA TillgångKontroller- Mac). Mac är nyckeln till Fast Ethernet och har tre destinationer:

Det viktigaste av de tre Mac-mötena är den första. För någon nätverksteknik som använder den allmänna miljön, definierar reglerna för tillgång till miljön när noden kan sända är dess huvudsakliga egenskap. Utvecklingen av reglerna för tillgång till miljön är engagerade i flera kommittéer av IEEE. Kommittén 802.3, ofta kallad Ethernet-kommittén, bestämmer standarderna för de LAN där de regler som kallas CSMA / CD (Carrier Sense Flera åtkomst med kollisionsdetektering - multipel åtkomst med kontroll av bärare och detektering av konflikter).

CSMS / CD-skivor är regler för att komma åt miljön för både Ethernet och Fast Ethernet. Det är i detta område att två tekniker helt sammanfaller.

Eftersom alla noder i Fast Ethernet delar samma miljö kan de bara passera när de uppstår. Definiera denna kö CSMA / CD-reglerna.

CSMA / CD.

Mac Fast Ethernet-kontrollen innan du fortsätter med överföringen, lyssnar på bäraren. Bäraren finns endast när en annan nod uppträder. PHY-nivån bestämmer närvaron av bärare och genererar ett meddelande för Mac. Närvaron av en bärare tyder på att miljön är upptagen och lyssnar på noden (eller noder) måste ge sändaren.

Mac, med en ram för överföring, innan du passerar det, bör vänta lite tidsintervall efter slutet av den föregående ramen. Den här tiden kallas interpocketingry shchel(IPG, Intpacket-gap) och fortsätter 0,96 mikrosekunder, det vill säga den tionde av tidsöverföringstiden för den vanliga Ethernet med en hastighet på 10 Mbps (IPG är det enda tidsintervallet, som alltid definieras i mikrosekunder och inte i tiden för bit) Figur 2.

Figur 2. Interpacecate gap

Efter att ha slutfört paketet 1 krävs alla LAN-noder för att vänta under IPG-tiden innan de kan sända. Tidsintervallet mellan förpackningarna 1 och 2, 2 och 3 i fig. 2 är IPG-tiden. Efter avslutad överföring av förpackningen 3 hade ingen nod material för bearbetning, så tidsintervallet mellan förpackningarna 3 och 4 är längre än IPG.

Alla nätverksnoder måste överensstämma med dessa regler. Även om det finns många ramar för överföring och den här noden är den enda sändaren, sedan efter att du skickat varje förpackning, ska det vänta på åtminstone IPG-tid.

Detta är CSMA-delen av de snabba Ethernet-miljömässiga reglerna. Kort sagt har många noder tillgång till miljön och använder transportören för att styra sin anställning.

I tidiga experimentella nätverk användes dessa regler, och sådana nätverk fungerade mycket bra. Användningen av endast CSMA ledde emellertid till uppkomsten av ett problem. Ofta började två noder, med ett paket för överföring och vänta på IPG-tiden, samtidigt, vilket ledde till snedvridning av data på båda sidor. Denna situation kallas collisia (Kollision) eller konflikt.

För att övervinna detta hinder använde tidiga protokoll en ganska enkel mekanism. Paket var uppdelade i två kategorier: lag och reaktioner. Varje kommando som sänds av noden krävde reaktionen. Om för en tid (kallad en timeout-period) efter överföring av kommandot, var reaktionen till den inte mottagen, inlämnades det ursprungliga kommandot igen. Detta kan uppstå flera gånger (begränsa antalet timeouts) innan överföringsenheten fixade felet.

Detta system kan fungera perfekt, men bara före viss ögonblick. Framväxten av konflikter ledde till en kraftig nedgång i prestanda (vanligtvis uppmätt i byte per sekund), eftersom noderna ofta var enkla i väntan på svar på kommandon, nå aldrig destinationen. Överbelastningen av nätverket, en ökning av antalet noder är direkt relaterade till det ökande antalet konflikter och därmed med en minskning av nätverksprestanda.

Tidiga nätverksdesigners hittade snabbt en lösning på detta problem: Varje nod måste fastställa förlusten av det överförda paketet genom att detektera konflikten (och inte förvänta dig en reaktion som aldrig kommer att följa). Det innebär att paketet som förloras på grund av konflikt måste överföras omedelbart igen tills tidpunkten för timeout tiden. Om noden transporterade den sista delen av paketet utan att konflikten uppträdde, betyder det att paketet passerat framgångsrikt.

Metoden för styrning av bäraren är väl kombinerad med funktionen av detektering av kollisioner. Kollisionerna fortsätter fortfarande att inträffa, men det reflekterar inte på nätverksprestanda, eftersom noderna snabbt blir av med dem. DIX-gruppen genom att utveckla åtkomstregler för CSMA / CD-miljön för Ethernet, utformade dem som en enkel algoritm - Figur 3.

Figur 3. CSMA / CD-arbetsalgoritm

Fysisk nivåanordning (PHY)

Eftersom snabb Ethernet kan använda en annan typ av kabel, är det för varje medium en unik signalförvandling. Transformationen är också nödvändig för effektiv dataöverföring: gör en överförd kodbeständig mot störningar, eventuella förluster eller förvrängningar av enskilda element (BOTES) för att säkerställa en effektiv synkronisering av klockgeneratorer på sändnings- eller mottagningssidan.

Kodningsplats (PCS)

Kodningar / avkodar data som kommer från / till MAC-nivån med algoritmer eller.

Ämnen av fysisk bilaga och beroende av den fysiska miljön (PMA och PMD)

RMA- och PMD-underhållningen kommunicerar mellan PSC-sublayer och MDI-gränssnittet, vilket ger bildandet i enlighet med den fysiska kodningsmetoden: Or.

AutoNeg (AutoNeg)

Auto-trailership-tyget tillåter att två interaktiva portar automatiskt väljer det mest effektiva driftssättet: Duplex eller halvduplex 10 eller 100 MB / s. Fysisk nivå

Fast Ethernet-standard definierar tre typer av Ethernet-signaltransmissionsmedium vid 100 Mbps.

• 100Base-TX - Två twisted par av ledningar. Överföringen utförs i enlighet med dataöverföringsstandarden i den snodda fysiska miljön som utvecklats av ANSI (American National Standards Institute - American National Institute of Standards). Twisted datakabel kan vara avskärmad eller oskärmad. Använder 4B / 5B-datakodningsalgoritm och MLT-3-fysikalisk kodningsmetod.
• 100Base-FX - Två vener, fiberoptisk kabel. Överföringen utförs också i enlighet med dataöverföringsstandarden i den fiberoptiska miljön, som är utvecklad av ANSI. Använder den 4B / 5B-datakodande algoritmen och den NRZI-fysikaliska kodningsmetoden.

100Base-TX och 100Base-FX-specifikationer är också kända som 100Base-X

• 100Base-T4 är en speciell specifikation som utvecklats av IEEE 802.3u-kommittén. Enligt denna beskrivning utförs dataöverföringen på de fyra twisted paren i telefonkabeln, som kallas UTP-kabelkabeln 3. Använder den 8V / 6T-datakodningsalgoritm och NRZI-fysikalisk kodningsmetod.

Dessutom innehåller den snabba Ethernet-standarden rekommendationer för att använda ett kabeltäckt vridet par av kategori 1, som är en standardkabel som traditionellt används i Teck-ringsnät. Organisation av stöd och rekommendationer för användning av STP-kabeln i Fast Ethernet-nätverket ger en metod för att byta till Fast Ethernet för köpare som har en kabeldragningsstp.

Den snabba Ethernet-specifikationen innefattar också en mekanism för autonotidering som tillåter nodporten att automatiskt konfigureras till dataöverföringshastigheten - 10 eller 100 Mbps. Denna mekanism är baserad på utbytet av ett antal paket med nav eller omkopplingsport.

Onsdag 100Base-TX

Som ett överföringsmedium använder 100Base-TX två vridna par, och ett par används för att sända data, och den andra är för deras mottagning. Eftersom ANSI TP-PMD-specifikationen innehåller beskrivningar av både skärmade och oskärmade snodda par, innefattar 100Base-TX-specifikationen stöd för både oskärmade och skärmade vridna par av typ 1 och 7.

MDI-kontakt (mediumberoende gränssnitt)

100Base-TX-kanalgränssnittet, beroende på mediet, kan vara en av två typer. För en kabel på oskärmade vridna par bör en åtta kontaktanslutning RJ 45 i kategori 5 användas som MDI-kontakten 5. Samma kontakt används i 10Base-T-nätverket, vilket ger bakåtkompatibilitet med befintlig kategori 5. För avskärmad Vridna par som MDI-kontakten är nödvändig Använd en STP IBM-typ 1-kontakt, som är en skärmad DB9-kontakt. En sådan jack appliceras vanligtvis i TKEN-ringnät.

UTP-kabelkategori 5 (E)

I UTP 100Base-TX-gränssnittet används två par trådar. För att minimera korspunkter och möjlig signalförvrängning ska de återstående fyra ledningarna inte användas för att överföra några signaler. Överförings- och mottagningssignaler för varje par är polariserade, med en tråd sänder positivt (+) och den andra är negativ (-) signal. Färgmärkning av kabeldrag och kontaktkontaktnummer för 100Base-TX-nätverket ges i tabell. 1. Även om PHY 100Base-TX-nivån utvecklades efter antagandet av ANSI TP-PMD-standarden, men kontaktnumren på RJ 45-kontakten ändrades för att matcha det ledningsdiagram som redan användes i 10Base-T-standarden. I ANSI TP-PMD-standarden används kontakterna 7 och 9 för att ta emot data, medan i 100Base-TX och 10Base-T-standarderna, är kontakter 3 och 6 avsedda för detta. Denna ledning ger möjlighet att använda 100Base-TX-adaptrar I stället för 10 basadaptrar - T och ansluter dem till samma kategori 5-kablar utan ledningar. I RJ 45-kontakten är ledningsparen anslutna till kontakter 1, 2 och 3, 6. För att ordentligt ansluta ledningarna, bör de styras av deras färgmärkning.

Tabell 1. Syftet med kontaktkontakter Mdi Kabel UTP. 100Base-TX.

Noder interagerar med varandra genom att dela fram ramar (ramar). Den snabba Ethernet-ramen är en grundläggande nätverksutbytesenhet - all information som sänds mellan noder placeras i datafältet i en eller flera ramar. Ramförsändelse från en nod till en annan är endast möjlig om det finns ett sätt att unik identifiering av alla nätverksnoder. Därför har varje nod i LAN en adress som heter sin MAS-adress. Den här adressen är unik: inga två lokala nätverksnoder kan ha samma MAC-adress. Dessutom kan ingen av LAN-tekniken (med undantag för ARCNET) inga två noder i världen ha samma MAC-adress. Varje ram innehåller minst tre huvuddelar av informationen: mottagarens adress, avsändarens adress och data. Vissa ramar har andra fält, men endast tre listade är obligatoriska. Figur 4 återspeglar den snabba Ethernet-ramstrukturen.

Figur 4. Ramkonstruktion Snabb. Eternet

• mottagarens adress - Indikerar adressen till nodmottagningsdata;
• avsändarens adress - Indikerar adressen till noden skickad data;
• Längd / typ (L / T - Längd / Typ) - Innehåller information om vilken typ av data som sänds;
• Kontrollöversikt (PCS - Frame Check Sequence) - utformad för att kontrollera korrigeringen av ramen som mottas av mottagarkoden.

Minsta ramvolymen är 64 oktetter, eller 512 bitar (termer oktettoch byte -synonymer). Den maximala ramvolymen är lika med 1518 oktetter eller 12144 bitar.

Adressering

Varje nod i det snabba Ethernet-nätverket har ett unikt nummer som heter MAC-adressen (MAC-adressen) eller en nodadress. Detta nummer består av 48 bitar (6 byte), tilldelade nätverksgränssnittet under tillverkningen av anordningen och är programmerad under initialiseringsprocessen. Därför har nätverksgränssnitt för alla LAN, med undantag för ArcNet, som använder 8-bitars adresser som tilldelats av nätverksadministratören, en inbyggd unik MAC-adress, som skiljer sig från alla andra MAC-adresser på jorden och tilldelas av tillverkaren genom samordning med IEEE.

För att underlätta nätverksgränssnittshanteringsprocessen har IEEE föreslagits att dela 48-bitars adressfält i fyra delar, såsom visas i figur 5. De två första bitarna (bitarna 0 och 1) är flaggor av adresstypen. Flaggvärdet bestämmer metoden för tolkning av adressdelen (bitarna 2 - 47).

Figur 5. MAS-adressformat

Bit I / G heter individuell / Gruppadress Flaggaoch visar hur (enskild eller grupp) är adressen. Den enskilda adressen tilldelas endast till ett gränssnitt (eller nod) på nätverket. Adresser där I / G-biten är inställd på 0 är Mas-adressereller adresser till noden.Om I / O-biten är inställd på 1, hänvisar adressen till grupp och brukar kallas multipunktadress(Multicast-adress) eller funktionell adressFunktionell adress). En gruppadress kan tilldelas ett eller flera nätverksgränssnitt. Ramar som skickas i en gruppadress Ta emot eller kopiera alla LAN-nätverksgränssnitt. Multipunktadresser tillåter dig att skicka en ram till en delmängd av de lokala nätverksnoderna. Om I / O-biten är inställd på 1 tolkas bitarna från 46 till 0 som en multipunktadress, och inte som fält U / L, Oui och Oua av den vanliga adressen. Bit U / L ringde universal / Lokal kontrollflaggaoch bestämmer hur adressen till nätverksgränssnittet tilldelades. Om båda bitarna, I / O och U / L är inställda på 0, är \u200b\u200badressen en unik 48-bitars identifierare som beskrivits tidigare.

Oui (Organisationellt unik identifierare - okörande unik identifierare). IEEE tilldelar en eller flera OUI till varje tillverkare av nätverksadaptrar och gränssnitt. Varje tillverkare ansvarar för korrektheten av uppdelningen av OUA (Organisationellt unik adress - organisationellt unik adress)som borde ha någon enhet som skapats av den.

När U / L-biten är inställd är adressen lokalt hanterbar. Det betyder att det inte är som nätverksgränssnittstillverkare. Varje organisation kan skapa sin egen MAC-adress i nätverksgränssnittet genom att ställa in U / L-biten i 1 och bitarna från 2: a till 47: e till ett visst värde. Nätverksgränssnittet, som har fått en ram, det första avkodar mottagarens adress. När den är inställd på I / O-bitadressen kommer MAC-nivån endast att få den här ramen om mottagarens adress är listad, som lagras på noden. Denna teknik tillåter en nod att skicka en ram till många noder.

Det är en speciell multipointadress som heter sändningsadress.I en 48-bitars sändningsadress är alla bitar inställda på 1. Om ramen sänds till mottagarens sändningsadress, kommer alla nätverksnoder att ta emot och bearbeta det.

Längdfält / typ

Fältet L / T (längd / typ längd / typ) används för två olika ändamål:

• för att bestämma längden på ramdatafältet, med undantag av tillägg till utrymmen;
• för att beteckna datatypen i datafältet.

Värdet på L / T-fältet ligger i intervallet mellan 0 och 1500 är längden på ramdatafältet; Ett högre värde indikerar typen av protokoll.

I allmänhet är L / T-fältet det historiska sedimentet för Ethernet-standardiseringen i IEEE, som har genererat ett antal problem med kompatibiliteten av utrustning som släpps till 1983. Nu använder Ethernet och Fast Ethernet aldrig L / T-fälten. Det angivna fältet tjänar endast för samordning med mjukvarubehandling (det vill säga med protokoll). Men det enda verkligt standarddestinationen för L / T-fältet är att använda den som ett fält av längd - i specifikationer 802.3 nämns inte ens om dess möjliga applikation som ett datatypsfält. Standardläser: "Ramar med ett fält av längd som överskrider definierat i punkt 4.4.2 kan ignoreras, kasseras eller användas på ett visst sätt. Använda ramdata är av denna standard."

Sammanfattningsvis noterar vi att L / T-fältet är den primära mekanismen för vilken den bestäms ramtyp.Faters Fast Ethernet och Ethernet, där värdet på L / T-fältet är inställt på längden (värde L / T 802.3, ramar där fältet på fältet är inställt på datatypen (värde L / T\u003e 1500) kallas ramar Eternet- II. eller Dix..

Data fält

I datafältetdet finns information som en nod skickas till en annan. Till skillnad från andra fält som lagrar mycket specifik information kan datafältet innehålla nästan vilken information som helst, om endast dess volym var minst 46 och högst 1 500 byte. Eftersom innehållsfältets innehåll är formaterat och tolkat, bestäms protokollen.

Om du behöver skicka data med en längd på mindre än 46 byte, lägger LLC-nivån byte till slutet med ett okänt värde som heter obetydliga data(Paddata). Som ett resultat blir fältlängden lika med 46 byte.

Om ramen är typ 802.3, indikerar L / T-fältet värdet av den giltiga data. Om ett 12-byte-meddelande skickas, lagrar L / T-fältet värdet 12 och 34 ytterligare inkogniserbara byte finns också i datafältet. Att lägga till mindre byte initierar LLC Fast Ethernet-nivån och implementeras vanligtvis hårdvara.

MAC-nivåer anger inte innehållet i L / T-fältet - det gör det programvara. Inställning av värdet på det här fältet är nästan alltid gjort av nätverksgränssnittsdrivrutinen.

Kontrollöversikt

Ramkontrollsekvensen (PCS - Frame Check Sequence) låter dig se till att de mottagna ramarna inte är skadade. Vid bildning av en överförd ram vid MAC används en speciell matematisk formel CRC.Cyklisk redundanskontroll är en cyklisk överskottskod) avsedd att beräkna 32-bitars värden. Det resulterande värdet placeras i FCS-ramfältet. På ingången på MAC-nivåelementet, beräknar CRC-värdena för alla rambyte. Fältet FCS är den primära och viktigaste mekanismen för att detektera och korrigera fel i Fast Ethernet. Från den första byte av mottagarens adress och slutar med den sista byte av datafältet.

DSAP och SSAP-fält

DSAP / SSAP-värden			Beskrivning
			Indiv LLC Sublayer mgt
			Grupp LLC Sublayer mgt
			SNA-vägkontroll
			Reserverad (DoD IP)
			ISO CLNS är 8473
			Den 8v6T-kodande algoritmen omvandlar den åtta bitty data oktetten (8b) i en sexbitarsymbol (6T). Kodgrupperna 6T är avsedda för överföring parallellt med tre vridna kabelpar, så den effektiva dataöverföringshastigheten för varje vridet par är en tredjedel av 100 Mbps, det vill säga 33,33 Mbps. Överföringen av ternära symboler för varje vridet par är 6/8 från 33,3 Mbps, vilket motsvarar en klockfrekvens på 25 MHz. Det är med en sådan frekvens som MP-gränssnittstimern fungerar. Till skillnad från binära signaler som har två nivåer kan ternära signaler som sänds för varje par ha tre nivåer. Symbolkodningstabell Linjär kod Symbol MLT-3 MULTI-nivåöverföring - 3 (multi-level-överföring) är lite som liknar NRZ-koden, men i motsats till den senare har tre nivåer av signalen. Enheten motsvarar övergången från en nivå signal till en annan, och förändringen i signalnivån inträffar konsekvent med hänsyn till den tidigare övergången. När "noll" inte ändras. Denna kod, liksom NRZ behöver förkodning. Sammanställd av material: Laem Queen, Richard Russell "Fast Ethernet"; K. Skler "Datornät"; V.g. och n.a. Oliver "Datornät";

I Datorpress Test Laboratory testades testning för användning i 10/100 Mbps arbetsstationer med Fast Ethernet-nätverkskort för PCI-bussen. De vanligaste korten för närvarande med en 10/100 MBT / s bandbredd valdes, eftersom de först kan användas i Ethernet-nätverk, Fast Ethernet och i blandade nätverk, och för det andra den lovande Gigabit Ethernet-tekniken (bandbredd upp till 1000 Mbps) används fortfarande för att oftast användas för att ansluta kraftfulla servrar till nätverksutrustning. Det är oerhört viktigt vilken kvalitet passiv nätverksutrustning (kablar, uttag, etc.) används i nätverket. Det är välkänt att om för Ethernet-nätverk finns det tillräckligt med kabel på vridet par av kategori 3, då 5 kategori behövs för snabb Ethernet. Spridning av signalen, dålig ljudskyddad kan avsevärt minska nätverksbandbredden.

Syftet med testningen var att i första hand definiera det effektiva resultatindexet (Performance / Efficiency Index-förhållandet i det framtida p / e-indexet) och först då - det absoluta värdet av bandbredd. P / E-Index beräknas som förhållandet mellan nätverkskortets bandbredd i Mbit / C till graden av laddning av den centrala processorn i procent. Detta index är en sektorsstandard för att bestämma prestanda för nätverksadaptrar. Det introducerades för att ta hänsyn till användningen av den centrala processorns nätverkskort. Faktum är att vissa tillverkare av nätverksadaptrar försöker uppnå maximal prestanda genom att använda för nätverksoperationer av ett större antal datorprocessorcykler. Minsta processorns belastning och relativt hög genomströmning är av stor betydelse för genomförandet av kritiska affärs- och multimediaapplikationer, såväl som realtidsuppgifter.

Kort testades, som för närvarande används ofta för arbetsstationer i företag och lokala nätverk:

1. D-LINK DFE-538TX
2. SMC Etherpower II 10/100 9432TX / MP
3. 3COM FAST ETHERLINK XL 3C905B-TX-NM
4. Compex rl 100atx
5. Intel EtherExpress Pro / 100 + Management
6. CNET PRO-120
7. NETGEAR FA 310TX
8. Allied Telesyn vid 2500TX
9. SURECOM EP-320X-R

Huvudegenskaperna hos de testade nätverksadaptrarna visas i tabell. ett . Låt oss förklara några termer som används i tabellen. Den automatiska bestämningen av anslutningshastigheten innebär att adaptern själv bestämmer den maximala möjliga drifthastigheten. Vidare är det inte nödvändigt att stödja hastigheten i Ethernet till Fast Ethernet under övergången från Ethernet till Fast Ethernet. Det är systemadministratör Det är inte nödvändigt att omkonfigurera adaptern och överbelasta förarna.

Med stöd av bussmatarläget kan du sända data direkt mellan nätverkskortet och datorminnet. Således släpps den centrala processorn för att utföra andra operationer. Den här egenskapen har blivit den vanliga de facto. Inte undra på alla kända nätverkskort support bus master mode.

Med fjärrkoppling (Wake on LAN) kan du slå på datorn på nätverket. Det är det är möjligt att betjäna datorer på nolltid. För detta ändamål används tre-poliga kontakter på ett moderkort och en nätverksadapter som är ansluten med en speciell kabel (som ingår i förpackningen). Dessutom är det nödvändigt att speciell kontrollprogramvara. Vakna på LAN-tekniken är utvecklad av Intel-IBM-alliansen.

Det fullständiga duplexläget gör att du kan sända data samtidigt i båda riktningarna, halv duplex - bara i en. Således är den maximala möjliga bandbredden i fullduplexläge 200 Mbps.

DMI-gränssnittet (skrivbordshanteringsgränssnittet) gör det möjligt att få information om konfigurations- och PC-resurser med hjälp av nätverkshantering.

WFM-specifikationsstöd (ej om hantering) ger nätverksadapter med nätverkshantering och administrationsprogramvara.

För att fjärrkontrollera OS-datorn via nätverket levereras nätverksadaptrar med speciellt bootrom-minne. Detta gör det möjligt att effektivt använda icke-fria arbetsstationer på nätverket. I de flesta testade kort var bara ett uttag för installation av bootrom närvarande; Bootrom Microcircuit själv beställs vanligtvis separat av alternativet.

ACPI-support (avancerat konfigurationsgränssnitt) reducerar strömförbrukningen. ACPI är en ny teknik som säkerställer driften av strömhanteringssystemet. Den är baserad på användningen av både hårdvara och programvara. I princip är Wake on LAN en integrerad del av ACPI.

Lönsamhetshöjning innebär att du kan öka effektiviteten hos nätverkskortet. Den mest kända av dem är Parallell uppgift II 3COM och Adaptive Technology Company. Dessa medel är vanligtvis patenterade.

Stöd för grundläggande operativsystem tillhandahålls av nästan alla adaptrar. Huvudsystemet innehåller: Windows, Windows NT, NetWare, Linux, SCO Unix, LAN-chef och andra.

Service supportnivå beräknas med tillgång till dokumentation, disketter med förare och möjligheten att ladda ner de senaste drivrutinerna från bolagets hemsida. Förpackningen spelar den sista rollen. Ur denna synvinkel är det bästa, enligt vår mening, D-Link Network-adaptrarna, Allied Telesen och Surecom. Men i allmänhet var stödnivån tillfredsställande för alla kort.

Vanligtvis sträcker garantin till hela driftstiden för nätverksadaptern (livslång garanti). Ibland är det begränsat till 1-3 år.

Testteknik

Alla tester använde de senaste versionerna av nätverkskortdrivrutinerna som laddades från Internet-servrarna i relevanta tillverkare. I det fall då nätverkskortdrivrutinen gav några inställningar och optimering användes standardinställningarna (förutom Intel-nätverksadaptern). Observera att den rikaste ytterligare egenskaper Och funktionerna har funktionerna och motsvarande 3COM och Intel-drivrutinerna.

Prestanda mätning utfördes med hjälp av Novell Perform3-verktyget. Principen för användningen är att den lilla filen skrivs om från arbetsstationen till serverns delade nätverksenhet, varefter den är kvar i serverns filcache och för en viss tidsperiod som upprepade gånger läser därifrån. Detta låter dig uppnå interaktionen mellan typen av minnesnätverksminne och eliminera effekten av förseningar som är associerade med skivoperationer. Användningsinställningarna inkluderar den ursprungliga filstorleken, den slutliga filstorleken, storlekssteget och testtiden. Novell Perform3-verktyget visar prestandavärden med olika storlek filer, medelstora och maximala prestanda (i KB / c). Följande parametrar användes för att konfigurera verktyget:

• File Initial storlek - 4095 byte
• Slutlig filstorlek - 65 535 byte
• File Increment Steg - 8192 Bytes

Testtid med varje fil sattes till tjugo sekunder.

I varje experiment användes ett par identiska nätverkskort, varav en arbetade på servern och den andra på arbetsstationen. Det verkar som om det inte överensstämmer med vanlig praxis, eftersom servrarna brukar använda specialiserade nätverksadaptrar som är utrustade med ett antal ytterligare funktioner. Men det är på så sätt att samma nätverkskort är installerade på servern och arbetsstationer - alla de välkända testlaboratorierna i världen testas (Keylabs, Tolly Group, etc.). Resultaten erhålls något lägre, men experimentet visar sig vara rent, eftersom endast de analyserade nätverkskorten fungerar på alla datorer.

COMPAQ DESKPRO EN KLIENT KONFIGURATION:

• pentium II 450 MHz processor
• cache 512 kb
• rAM 128 MB
• winchester 10 GB
• microsoft Windows NT Server 4.0 C 6 A SP-operativsystem
• tCP / IP-protokoll.

COMPAQ DESKPRO EP Server Configuration:

• celeron 400 MHz processor
• rAM 64 MB
• winchester 4,3 GB
• microsoft Windows NT Workstation 4.0 C6 A SP
• tCP / IP-protokoll.

Testning utfördes under förhållanden när datorer var anslutna direkt till UTP-kategorin Crossover-kabel 5. Under dessa korttester användes 100Base-TX-full duplexläge. I detta läge är bandbredd något högre på grund av att en del av tjänsteinformationen (till exempel en mottagningsbekräftelse) överförs samtidigt med användbar information, vars mängd beräknas. Under dessa förhållanden var det möjligt att fixa ganska höga bandbreddsvärden; Till exempel, för adaptern 3Com Fast Etherlink XL 3C905B-TX-NM i genomsnitt 79,23 Mbps.

Processorns belastning mättes på servern med hjälp av verktyget Windows NT Performance Monitor; Data spelades in i loggfilen. Perform3-verktyget lanserades på klienten för att inte påverka serverprocessorns belastning. Intel Celeron användes som en datorserverprocessor, vars prestanda är betydligt lägre än Pentium II- och III-processorerna. Intel Celeron användes avsiktligt: \u200b\u200bFaktum är att eftersom laddningen av processorn bestäms med ett tillräckligt stort absolut fel, i fallet med stora absoluta värden, visar det relativa felet vara mindre.

Efter varje test placerar Perform3-verktyget resultaten av sitt arbete i textfilen som en uppsättning data av följande typ:

65535 byte. 10491.49 Kbps. 10491.49 Aggregate Kbps. 57343 byte. 10844.03 Kbps. 10844.03 Aggregate Kbps. 49151 byte. 10737,95 Kbps. 10737.95 Aggregate Kbps. 40959 byte. 10603.04 kbps. 10603.04 Aggregate Kbps. 32767 byte. 10497.73 Kbps. 10497.73 Aggregate Kbps. 24575 byte. 10220.29 Kbps. 10220.29 Aggregate Kbps. 16383 byte. 9573,00 Kbps. 9573.00 Aggregate Kbps. 8191 byte. 8195.50 Kbps. 8195.50 Aggregate Kbps. 10844.03 Maximala Kbps. 10145.38 Genomsnittlig KBP.

Filstorleken som motsvarar bandbredden för den valda klienten och för alla kunder är (i det här fallet är klienten bara en), såväl som den maximala och genomsnittliga bandbredden under hela testet. De erhållna medelvärdena för varje test översattes från KBIAT / C till Mbit / C med formeln:
(Krib X 8) / 1024,
och P / E-indexvärdet beräknades som förhållandet mellan bandbredd till processorns belastning i procent. I framtiden beräknades medelvärdet av P / E-indexet enligt resultaten av tre dimensioner.

Med hjälp av Perform3-verktyget på Windows NT-arbetsstation uppträdde följande problem: Förutom att skriva till en nätverksenhet spelades filen också i den lokala filcachen, varifrån den senare lästes mycket snabbt. Resultaten var imponerande, men orealistiska, eftersom dataöverföring som sådan på nätverket inte utfördes. För att programmen ska uppleva det delade nätverket som vanliga lokala skivor används en speciell nätverkskomponent i operativsystemet - omdirigering, omdirigering av I / O-förfrågan via nätverket. Under normala arbetsförhållanden, när du utför ett filinspelningsprocedur till en delad nätverksskiva, använder omdirigeringsreglering av Windows NT Caching-algoritmen. Det är därför som man skriver till servern, en post är också tillträde till klientmaskinens lokala filcache. Och för testning är det nödvändigt att caching utförs endast på servern. För att caching-klienten klient fanns inga parametervärden i Windows NT-registret, vilket gjorde det möjligt att inaktivera cachering som producerades av omdirigeraren. Så här var det gjort:

1. Banan i registret:

   HKEY_LOCAL_MACHINE \\ SYSTEMS \\ Aktuellt ControlTrolset \\ Services \\ RDR \\ Parametrar

   Parameternamn:

   UsewriteBeHind tillåter skriv-behörig optimering för inspelade filer

   Typ: reg_dword.

   Betydelse: 0 (standard: 1)

2. Banan i registret:

   HKEY_LOCAL_MACHINE \\ SYSTEMS \\ CURRENTCONTROLSET \\ SERVICES \\ LANMANWORKSTATION \\ Parametrar

   Parameternamn:

   Utnyttjandecaching indikerar om omdirigeringen kommer att använda Windows NT Cache Manager för att cacha innehållet i filerna.

   Typ: REG_DWORD VÄRDE: 0 (standard: 1)

Intel EtherExpress Pro / 100 + Management Network Adapter

Genomgången av detta kort och behandlingsnivån för processorn visade sig vara nästan densamma som i 3Com. Nedan finns alternativen för att ställa in parametrarna för den här kartan.

Den nya Intel 82559-kontrollenheten som är installerad på detta kort ger mycket hög prestanda, särskilt i Fast Ethernet-nätverk.

Den teknik som Intel använder i sitt Intel EtherExpress Pro / 100 + -kort, heter adaptiv teknik. Kärnan i metoden är att automatiskt ändra tidsintervall mellan Ethernet-paket, beroende på nätverksbelastningen. Med en ökning av nätverksbelastningen ökar avståndet mellan individuella Ethernet-paket dynamiskt, vilket minskar antalet kollisioner och ökar bandbredd. Med en liten nätverksbelastning när sannolikheten för Mala-kollisioner, reduceras temporära luckor mellan förpackningarna, vilket också leder till en ökning av prestanda. Till största möjliga fördel av denna metod bör manifesteras i stora konsolidering av Ethernet-segment, det vill säga i de fall där naven dominerar i nätverkstopologin och inte växlar.

Den nya Intel-tekniken, med namnet Priority Packet, låter dig justera trafik som passerar nätverkskort, i enlighet med prioriteringarna för enskilda paket. Detta gör det möjligt att höja dataöverföringshastigheten för kritiska applikationer.

Stöd till VLAN virtuella lokala nätverk (IEEE 802.1Q standard).

På brädet är endast två indikatorer - arbete / förening, hastighet 100.

www.intel.com.

Nätverksadapter SMC Etherpower II 10/100 SMC9432TX / MP

Arkitekturen på detta kort använder två lovande SMC-simultasking och programmerbar Intpacket-gap. Den första tekniken liknar 3Com parallell uppgiftsteknik. Att jämföra testresultat för korten av dessa två tillverkare, det kan slutas om graden av effektivitet för genomförandet av dessa tekniker. Observera också att det här nätverkskortet visade det tredje resultatet och prestanda och P / E-indexet, framför alla kort utom 3Com och Intel.

På kartan fyra LED-indikatorer: hastighet 100, överföring, förening, duplex.

Adress på huvudwebbplatsen för företaget: www.smc.com

Ethernet, men också till utrustningen av andra, mindre populära nätverk.

Ethernet och Fast Ethernet-adaptrar

Egenskaper hos adaptrar

Nätverksadaptrar (NIC, Network Interface Card) Ethernet och Fast Ethernet kan konjugera med en dator via ett av standardgränssnittet:

• ISA-däck (industristandard arkitektur);
• pCI-buss (perifer komponent sammankoppling);
• däck PC-kort (det är PCMCIA);

Adaptrar avsedda för ISA-systembussen (motorväg), inte så länge sedan var huvudtypen av adaptrar. Antalet företag som producerar sådana adaptrar var stora, varför enheterna av denna typ var det billigaste. Adaptrar för ISA tillverkas 8- och 16-bitars. 8-bitars adaptrar är billigare och 16-bitars - snabbare. Sant kan utbytet av information om ISA-bussen inte vara för snabb (i gränsen - 16 MB / s, real - inte mer än 8 MB / s, och för 8-bitars adaptrar - upp till 2 MB / s). Därför, de snabba Ethernet-adaptrarna som kräver effektivt arbete Stora växelkurser, för detta systemdäck är praktiskt taget inte tillgängligt. ISA-däcket går in i det förflutna.

PCI-bussen drivs nu praktiskt taget ISA-bussen och blir huvudförlängningsbussen för datorer. Det ger en utbyte av 32- och 64-bitars data och har en hög bandbredd (teoretiskt upp till 264 MB / s), som helt uppfyller kraven inte bara snabba Ethernet, utan också snabbare Gigabit Ethernet. Det faktum att PCI-bussen tillämpas inte bara i IBM PC-datorer, men också i PowerMac-datorer. Dessutom stöder den den automatiska konfigurationen av plug-and-play-utrustningen. Tydligen, inom den närmaste framtiden kommer majoriteten att vara inriktad på PCI-bussen nätverksadaptrar. Bristen på PCI jämfört med ISA-bussen är att mängden av dess expansionsluckor i datorn är vanligtvis liten (vanligtvis 3 slitsar). Men bara nätverksadaptrar Ansluten till PCI först.

PC-kortdäcket (det gamla PCMCIA-namnet) används hittills endast i de bärbara datorerna i notebook-klassen. I dessa datorer visas vanligtvis inte det inre däcket på PCI. PC-kortgränssnittet ger en enkel anslutning till datorns miniatyrtilläggskort, och växelkursen med dessa brädor är tillräckligt hög. Men fler och mer bärbara datorer är utrustade med inbyggd nätverksadaptrarEftersom förmågan att komma åt nätverket blir en integrerad del av standarduppsättningen av funktioner. Dessa inbyggda adaptrar är igen anslutna till den inre bussen PCI-datorn.

När du väljer nätverksadapterEn orienterad på en buss, först och främst, se till att de fria luckorna i förlängningen av detta däck finns i datorn, inklusive nätverket. Det bör också beräknas vara komplexiteten i installationen av den förvärvade adaptern och utsikterna av utgången från styrelsen av denna typ. Den senare kan behövas i händelse av en adapterproduktion.

Slutligen finns det fortfarande nätverksadaptraransluten till en dator via parallell (skrivare) port LPT. . Den största fördelen med detta tillvägagångssätt är att det inte behöver öppna datorväskan för att ansluta adaptrar. Dessutom, i det här fallet, ockupera inte datorresurser, till exempel avbrytningskanaler och PDP, samt minnesadresser och I / O-enheter. Emellertid är hastigheten att utbyta information mellan dem och datorn i detta fall betydligt lägre än vid användning av systemdäcken. Dessutom kräver de mer processortid att byta ut med nätverket och därigenom sänka datorns arbete.

Nyligen finns fler och fler datorer på vilka nätverksadaptrar Bädda in i en systemavgift. Fördelarna med detta tillvägagångssätt är uppenbara: användaren ska inte köpa en nätverksadapter och installera den i datorn. Det är nog bara att ansluta nätverkskabeln till datorns externa kontaktdon. Nackdelen är dock att användaren inte kan välja adaptern med de bästa egenskaperna.

Till andra större egenskaper nätverksadaptrar Du kan tillskriva:

• metod för att konfigurera adaptern;
• storleken på buffertminnet installerat på brädet och utbyteslägena med det;
• möjligheten att installera på den permanenta minneskortet för fjärrkontroll (bootrom).
• möjlighet att ansluta en adapter till olika typer av överföringsmedium (twisted pair, tunna och tjocka koaxialkabel, fiberoptisk kabel);
• används av adapterns överföringshastighet över nätverket och närvaron av omkopplingsfunktionen;
• möjligheten att tillämpa en fullduplexbytesadapter;
• adapterkompatibilitet (mer exakt, adapterdrivrutin) med nätverksprogramvara som används.

Konfigurera adaptern av användaren användes huvudsakligen för de adaptrar som är konstruerade för ISA-bussen. Konfiguration innebär konfiguration till användningen av datorsystemets resurser (I / O-adresser, avbrytningskanaler och direktminneåtkomst, buffertminneadresser och fjärrkontrollminne). Konfiguration kan utföras genom att installera i önskad position på omkopplarna (jumpers) eller med det konfigurationsdosprogrammet som är anslutet till adaptern (jumperless, programkonfiguration). När du startar ett sådant program är användaren inbjuden att fastställa konfigurationen av utrustningen med enkel meny: Välj adapterparametrarna. Samma program låter dig producera självtest adapter. De valda parametrarna lagras i adapterns icke-flyktiga minne. I vilket fall som helst, när du väljer parametrar, är det nödvändigt att undvika konflikter med systemenheter Dator och med andra förlängningsbrädor.

Konfigurera adaptern kan utföras och automatiskt i plug-and-play-läge när datorn slås på. Moderna adaptrar stöder vanligtvis exakt det här läget, så användaren kan enkelt installera dem.

I de enkla adaptrarna utförs utbytet med det inre buffertminnet hos adaptern (adapter RAM) genom adressutrymmet för I / O-enheter. I det här fallet krävs ingen ytterligare konfiguration av minnesadresser. Buffertminnets grundläggande adress som fungerar i minnesläget måste ställas in. Det är tillskrivet toppen av datorns toppminne (

Introduktion

Syftet med skapandet av denna rapport var en kort och prisvärd presentation av de grundläggande principerna för arbete och funktioner hos datanät, på exemplet på Fast Ethernet.

Nätverket kallas en grupp anslutna datorer och andra enheter. Huvudsyftet med datanät är delning av resurser och genomförandet av interaktiv kommunikation både inom ett företag och utomlands. Resurser är data, applikationer och kringutrustning, till exempel en extern enhet, skrivare, mus, modem eller joystick. Begreppet interaktiv kommunikation av datorer innebär meddelanden i realtid.

Det finns många uppsättningar datormerationer i datanät. En uppsättning är den snabba Ethernet-standarden.

Från detta material lär du dig om:

• · Snabb Ethernet-teknik
• · Växlar
• · FTP-kabel
• · Typer av föreningar
• · Topologier datornätverk

I mitt arbete kommer jag att visa principerna i nätverket baserat på den snabba Ethernet-standarden.

Att byta lokala datornät (LAN) och Fast Ethernet-teknik har utvecklats som svar på behovet av att förbättra effektiviteten i Ethernet-nätverksoperationen. Genom att öka bandbredd kan dessa tekniker eliminera "flaskhalsar" på nätverks- och supportprogram som kräver hög dataöverföringshastigheter. Attraktiviteten hos dessa lösningar är att du inte behöver välja eller annan. De är komplementära, så effektiviteten hos nätverksfunktionen är oftast möjlig genom att använda både teknik.

Den uppsamlade informationen kommer att vara användbar, båda personer som börjar lära sig datanät och nätverksadministratörer.

1. Nätverksschema

2. Snabb Ethernet-teknik

datornätverk Fast Ethernet

Fast Ethernet - Ethernet Technology Development Resultat. Baserat och hållande i inviolatibilitet Den samma CSMA / CD-metoden (kollektivåtkomst med kanalundersökning och kollisionsdetektering), fasta Ethernet-enheter arbetar med en hastighet, 10 gånger högre än Ethernet-hastigheten. 100 Mbps. Fast Ethernet ger tillräcklig bandbredd för applikationer som automatiserade design- och produktionssystem (CAD / CAM), grafik och bildbehandling, multimedia. Fast Ethernet är kompatibel med 10 Mbps Ethernet, så att den snabba Ethernet-integrationen i ditt LAN är bekvämare för att implementera omkopplaren, och inte routern.

Växla (strömbrytare)

Använda omkopplare Många arbetsgrupper kan vara sammankopplade för att bilda ett stort LAN (se schema 1). Billiga switchar fungerar bättre än routrar, vilket garanterar högre effektivitet i LAN-funktionen. Fast Ethernet-arbetsgrupper, inklusive ett eller två nav, kan anslutas via den snabba Ethernet-omkopplaren för att ytterligare öka antalet användare, samt täckning av ett mer omfattande område.

Tänk på följande omkopplare som ett exempel:

Fikon. 1 D-Link-1228 / Me

THE DES-1228 / ME-omkopplad serie innehåller Custom Fast Ethernet-switchar 2 "Premium" -klassen. Har den avancerade funktionaliteten, Des-1228 / Me-enheterna är en billig lösning för att skapa ett säkert och högpresterande nätverk. Särdrag Denna omkopplare är en hög densitet av portar, 4 UpLink Gigabit-port, ett litet steg att ändra inställningarna för att styra bandbredd och förbättrad nätverkskontroll. Med dessa omkopplare kan du optimera nätverket både när det gäller funktionalitet och med avseende på kostnadsegenskaper. Omkopplarna på DES-1228 / ME-serien är den bästa lösningen för både funktionalitet och värdeegenskaper.

FTP-kabel

LAN-5EFTP-BL-kabelbestår av 4 par av kopparledare med enkärnor.

Leddiameter 24WG.

Varje ledare avslutas i HDPE-isolering (högdensitetspolyeten).

Två ledare vridna med ett speciellt valt steg utgör ett vridet par.

4 snodda par är inslagna med en polyetenfilm och tillsammans med en koppar-enkärnig jordningsledare, innesluten i en delad skärm av folie- och PVC-skal (PVC).

Direktanslutning (rakt igenom)

Det tjänar:

• 1. För att ansluta datorn till omkopplaren (nav, växlar) via datorns nätverkskort
• 2. För att ansluta till strömbrytaren (nav, växlar) nätverksutrustning - skrivare, skannrar
• 3. För upplänk "och på ovanstående switch (nav, switch) - kan moderna omkopplare automatiskt anpassa ingångarna i mottagningskontakten

Crossover (crossover)

Det tjänar:

• 1. För direktanslutning av 2 datorer till det lokala nätverket, utan användning av växlingsutrustning (nav, växlar, routrar, etc.).
• 2. För upplänk, anslutning till ovanstående omkopplare i ett komplext område i det lokala nätverket, för gamla typer av omkopplare (nav, växlar), har de en separat kontakt och en markerad "uplink" eller underteckna H.

Topology Star

Stjärna - Den grundläggande topologin i datornätet, där alla nätverksdatorer är fästa på den centrala noden (vanligtvis omkopplare), som bildar ett fysiskt nätverkssegment. Ett sådant nätverkssegment kan fungera både separat och som en del av en komplex nätverkstopologi (som regel "," träd "). Hela utbytet av information går uteslutande via en central dator, vilket är på ett sådant sätt att en mycket stor belastning är tilldelad, så den kan inte vara engagerad i något annat. Som regel är det den centrala datorn som är den mest kraftfulla, och det är just alla funktioner för utbyteshanteringen. Inga konflikter på nätverket med en topologi-stjärna är inte möjliga, eftersom ledningen är helt centralt.

Ansökan

Den klassiska 10 Megabit Ethernet anordnade de flesta användare i cirka 15 år. Men i början av 1990-talet började dess otillräckliga bandbredd att känna. För datorer på Intel 80286 eller 80386-processorerna med ISA-däck (8 MB / s) eller EISA (32 MB / s) var bandbredden för Ethernet-segmentet 1/8 eller 1/32 kanal "-skiva", och detta Var väl överens med de förhållna datamängderna som behandlades lokalt och data som sänds över nätverket. För mer kraftfulla kundstationer med PCI-buss (133 MB / s) föll den här delen till 1/133, vilket var klart inte tillräckligt. Därför har många segment av 10 megabit Ethernet blivit överbelastade, svaret hos servrar i dem har fallit signifikant, och frekvensen av förekomsten av kollisioner har ökat avsevärt, även reducerar den användbara bandbredden.

Det finns ett behov av att utveckla en "ny" Ethernet, det vill säga teknik som skulle vara lika effektiv när det gäller pris / kvalitetsgrad med 100 Mbps-prestanda. Som ett resultat av sökningar och forskning delades specialister in i två läger, vilket så småningom ledde till framväxten av två nya tekniker - Fast Ethernet och L00VG-Anylan. De kännetecknas av graden av kontinuitet med den klassiska Ethernet.

År 1992 bildade en grupp tillverkare av nätverksutrustning, inklusive sådan Ethernet-teknik, som Synoptics, 3Com och ett antal andra, en icke-kommersiell förening Fast Ethernet Alliance för att utveckla en ny teknikstandard, vilket var att behålla funktionerna i Ethernet-teknik så mycket som möjligt.

Det andra lägret leddes av Hewlett-Packard och AT & T, som erbjöds att utnyttja det praktiska tillfälle att eliminera vissa kända nackdelar med Ethernet-teknik. Efter en tid har IBM anslutit sig till dessa företag, vilket bidrog med förslag för att säkerställa en viss kompatibilitet med TKEN Ring Networks.

I IEEE-institutets kommitté 802 samtidigt bildades ett forskargrupp för att studera den tekniska potentialen för ny höghastighetsteknik. För perioden från slutet av 1992 och i slutet av 1993 studerade IEEE-gruppen 100 megabitlösningar som föreslagits av olika tillverkare. Tillsammans med erbjudanden av Fast Ethernet Alliance ansåg koncernen också höghastighetsteknik som föreslagits av Hewlett-Packard och AT & T-företag.

Diskussionscentret hade problemet med att spara den slumpmässiga CSMA / CD-åtkomstmetoden. Fast Ethernet Alliance-förslaget behöll denna metod och säkerställde därigenom kontinuiteten och konsistensen på 10 Mbps och 100 Mbps nätverk. HP och AT & T Coalition som hade stött ett betydligt mindre antal tillverkare i nätverksindustrin än den snabba Ethernet Alliance, erbjöd en helt ny åtkomstmetod som heter Kräva prioritet. - Prioriterad åtkomst på begäran. Han ändrade signifikant bilden av nodernas beteende i nätverket, så jag kunde inte passa in i Ethernet-teknik och standard 802.3, och en ny IEEE 802.12-kommitté organiserades för sin standardisering.

På hösten 1995 har båda teknikerna blivit IEEE-standarder. IEEE 802.3-kommittén antog den snabba Ethernet-specifikationen som standard 802.3 och, vilket inte är en oberoende standard, och är ett tillägg till den befintliga standarden 802.3 i form av kapitel från 21 till 30. Kommittén 802.12 antog L00VG-AnyLan-teknik, som använder En ny efterfrågan Prioriterad åtkomstmetod och stöder ramar av två format - Ethernet och Token Ring.

v. Fysisk nivå av teknik Fast Ethernet

Alla skillnader mellan den snabba Ethernet-tekniken från Ethernet är inriktade på den fysiska nivån (bild 3.20). MAC- och LLC-nivåer i Fast Ethernet förblev absolut densamma, och de beskrivs av de tidigare kapitlen i standarder 802.3 och 802.2. Därför, med tanke på snabb Ethernet-teknik, studerar vi bara några alternativ för sin fysiska nivå.

Den mer komplexa strukturen hos den fysiska nivån av snabb Ethernet-teknik orsakas av det faktum att det använder tre alternativ för kabelsystem:

• · Fiberoptisk multimodskabel, två fibrer används;
• · Twisted par av kategori 5, två par används;
• · Twisted par av kategori 3, fyra par används.

Koaxialkabel, som gav världen till det första Ethernet-nätverket, i antalet tillåtna dataöverföringsmedier, slog Fast Ethernet inte. Det här är en generell trend med många nya tekniker, eftersom det på kort avstånd kan överföra data med samma hastighet som en koaxialkabel, men nätverket är billigare och bekvämare att använda. Vid stora avstånd har den optiska fibern en mycket bredare bandbredd än koaxialen, och nätverkskostnaderna visar sig inte mycket högre, särskilt med tanke på de höga kostnaderna för felsökning och felsökning i ett stort kabelkoaxialt system.

Skillnader Fast Ethernet-teknik från Ethernet-teknik

Vägran från koaxialkabel Han ledde till att nätverket Fast Ethernet alltid har en hierarkisk trädstruktur, byggd på naven, liksom L0base-T / L0Base-F-nätverket. Huvudskillnaden mellan de snabba Ethernet-nätverkskonfigurationerna är att minska nätverksdiametern på ca 200 m, vilket förklaras med en minskning av överföringstiden för minsta längden 10 gånger på grund av en ökning av överföringshastigheten av 10 gånger jämfört med 10 Megabit Ethernet.

Ändå hindrar denna omständighet inte starkt byggandet av stora nätverk på Fast Ethernet-teknik. Faktum är att mitten av 90-talet noteras inte bara den breda fördelningen av billig höghastighetsteknik, utan också den snabba utvecklingen av lokala nätverk baserade på omkopplare. Vid användning av omkopplare kan det snabba Ethernet-protokollet fungera i fullduplexläge, där det inte finns några begränsningar för den totala nätverkslängden, men endast begränsningar av längden på de fysiska segmenten som förbinder intilliggande enheter (Adapter - Switch eller Switch-switch) . Därför används den snabba Ethernet-tekniken, när du skapar hög längd, men endast i den fulla duplexversionen, tillsammans med omkopplare.

I det här avsnittet diskuteras halvduplexversionen av den snabba Ethernet-tekniken, som fullt ut uppfyller definitionen av den åtkomstmetod som beskrivs i standard 802.3.

Jämfört med alternativen för det fysiska implementeringen av Ethernet (och det finns sex det finns sex), i den snabba Ethernet, är skillnaderna mellan varje alternativ från andra djupare variabla som antalet ledare och kodningsmetoder. Och eftersom de fysiska alternativen för Fast Ethernet skapades samtidigt, och inte evolutionellt, som för Ethernet-nätverk, var det möjligt att i detalj bestämma de fysiska skiktets filoder som inte ändras från varianten till alternativet och de ovan specifikt för varje fysisk miljö.

Den officiella standarden 802.3 och har satt tre olika specifikationer för den fysiska nivån på Fast Ethernet och gav dem följande namn:

Snabb Ethernet-fysisk nivåstruktur

• · 100Base-TX för en tvåpartskabel på oskärmad vridet par UTP-kategori 5 eller skärmad vridad par STP-typ 1;
• · 100Base-T4 för en fyrfunktionskabel på oskärmad vridad par UTP-kategori 3, 4 eller 5;
• · 100Base-FX för multimodefiberoptisk kabel, två fiber används.

För alla tre standarderna är följande uttalanden och egenskaper giltiga.

• · Format av snabb Ethernetee-teknik skiljer sig från ramformat på 10 megabit Ethernet-teknik.
• · Interkaderintervall (IPG) är 0,96 μs, och bitintervallet är 10 ns. Alla temporära parametrar för åtkomstalgoritmen (uppskjuten intervall, minsta längdöverföringstid och liknande), mätt i bitintervall, förblev detsamma, så ändringarna till standardavsnitten avseende MAC-nivån gjordes inte.
• · Tecknet på det fria tillståndet på mediet är överföringen av en tomgångssymbol för motsvarande redundantkod (och inte bristen på signaler som i Ethernet-standarder 10 Mbps). Det fysiska skiktet innehåller tre objekt:
• o Reconcilition Sublayer;
• o Oberoende av mediegränssnittet (Milia-oberoende gränssnitt, MIL);
• o Fysisk lagringsenhet, PHY).

Nivån på matchning behövs så att MAC-nivån utformad för AUI-gränssnittet kan arbeta med den fysiska nivån genom MP-gränssnittet.

Den fysiska skiktanordningen (PHY) består i sin tur från flera sublevels (se bild 3.20):

• · Logisk kodning av data som omvandlar från MAC-byte som kommer från 4B / 5B eller 8B / 6T kodsymbolerna (båda koderna används i Fast Ethernet-teknik);
• · Bered av fysisk fastsättning och ett beroende av den fysiska miljön (PMD), som säkerställer bildandet av signaler i enlighet med metoden för fysisk kodning, exempelvis NRZI eller MLT-3;
• · Auto-Traveller Suite, som tillåter två interaktiva portar att automatiskt välja det mest effektiva driftsättet, till exempel halvduplex eller fullduplex (det här underlaget är valfritt).

MP-gränssnittet stöder en oberoende fysisk miljö för datautbytet mellan Mac Sublayer och PHY Sublayer. Detta gränssnitt liknar att tilldela AUI-gränssnittet för den klassiska Ethernet, förutom att AUI-gränssnittet var beläget mellan stycket i den fysiska signalkodningen (för alla kabelalternativ används samma fysiska kodningsmetod - Manchester-kod) och ett stycke av fysisk Anslutning till miljön och MP-gränssnittet är beläget mellan Mac Sublayer och en signal som kodar för sublevels som är tre-fx, TX och T4 i den snabba Ethernet-standarden.

MP-kontakten till skillnad från AUI-kontakten har 40 kontakter, den maximala kabellängden på MP är en meter. Signaler som sänds över MP-gränssnittet har amplitud 5 V.

Fysisk nivå 100Base-FX - Multimodefiber, två fibrer

Denna specifikation bestämmer driften av det snabba Ethernet-protokollet på multimodfibern i halvduplex och fullständiga duplexlägen baserat på ett väl beprövat FDDI-kodningsschema. Som i FDDI-standarden är varje nod ansluten till nätverket med två optiska fibrer som är från mottagaren (Rx) och från sändaren (Tx).

Det finns många vanliga egenskaper mellan L00Base-FX och L00Base-TX-specifikationerna, därför kommer den gemensamma egendomen för två specifikationer att ges under det allmänna namnet L00Base-FX / TX.

Medan Ethernet med en överföringshastighet av 10 Mbit / s använder Manchester-kodning för att representera data när den sänds via kabel, definieras en annan kodningsmetod i den snabba Ethernet-standarden - 4V / 5B. Denna metod har redan visat sin effektivitet i FDDI-standarden och ändras till L00Base-FX / TX-specifikationen. I denna metod presenteras varje 4 databitar av MAC Sublayer (kallade symboler) med 5 bitar. Överskottsbit kan du applicera potentiella koder när de representerar var och en av de fem bitarna i form av elektriska eller optiska pulser. Förekomsten av förbjudna kombinationer av symboler gör att du kan avvisa felaktiga tecken, vilket ökar stabiliteten hos driften av nätverk med L00Base-FX / TX.

För att separera Ethernet-ramen från viloläge används en kombination av startgränser tecken (par symboler J (11000) och till (10001) 4b / 5b-kod, och efter att ramen är klar före den första tomgångs-tecknet, T. Symbolen sätts in.

Kontinuerlig dataström 100Base-FX / TX-specifikationer

Efter att ha omvandling av 4-bitars delar av MAC-koderna i 5-bitars delar av det fysiska skiktet måste de representeras som optiska eller elektriska signaler i ett kabelanslutningsnätverksnoder. L00base-FX och L00Base-TX-specifikationen använder olika fysiska kodningsmetoder för detta - respektive NRZI respektive MLT-3 (som i FDDI-teknik när du arbetar genom fiberoptik och vridet par).

Fysisk nivå 100Base-TX - Twisted par DTP CAT 5 eller STP Type 1, två par

Som en dataöverföringsmiljö använder L00Base-TX-specifikationen UTP-kabel- eller STP-typkabeln 1. Den maximala kabellängden i båda fallen är 100 m.

De huvudsakliga skillnaderna från L00Base-FX-specifikationen är användningen av MLT-3-metoden för sändning av 5-bitars portioner av 4V / 5B-koden i twisted par, liksom tillgängligheten av automatisk spårfunktion (auto-förhandling) till Välj portoperationsläge. Auto-track-systemet tillåter två anslutna fysiskt anordningar som stöder flera normer för fysiskt skikt, kännetecknat av bithastighet och antal vridna par, välj det mest lönsamma driftsättet. Typiskt uppstår det automatiska förfarandet när en nätverksadapter är ansluten, vilken kan fungera med en hastighet av 10 och 100 Mbps, till ett nav eller switcher.

Det automatiska förhandlingsschemat som beskrivs nedan är L00Base-T-teknikstandarden. Före detta använde tillverkarna olika egna kretsar för att automatiskt bestämma hastigheten på de interaktiva portarna som inte var kompatibla. Auto-förhandlingsschema frågade som standard, National Semiconductor kallas ursprungligen NWAY.

Totalt bestäms för närvarande 5 olika lägen Fungerar som kan stödja L00Base-TX eller 100Base-T4-enheter på vridna par;

• · L0base-t - 2 par av kategori 3;
• · L0Base-T fullduplex - 2 par av kategori 3;
• · L00Base-TX - 2 Pare av kategori 5 (eller typ 1ASTP);
• · 100Base-T4 - 4 par av kategori 3;
• · 100Base-TX fullduplex - 2 par av kategori 5 (eller typ 1A STP).

L0base-T-läget har den lägsta prioriteten i förhandlingsprocessen, och det totala duplexläget 100base-T4 är det högsta. Förhandlingsprocessen uppstår när enheten är påslagen och kan också initieras när som helst enhetskontrollmodulen.

Enheten som har börjat Auto-förhandlingsprocessen skickar ett paket med speciella pulser till sin partner. Fast Link Pulse Burst (FLP)som innehåller ett 8-bitars ord som kodar det föreslagna interaktionsläget, som börjar med den prioriterade som stöds av denna nod.

Om partnernoden stöder automatisk förhandlingsfunktion och kan också stödja det föreslagna läget, motsvarar det FLP Pulse Pack, där det här läget bekräftar och förhandlingarna slutar. Om partnernoden kan bibehålla mindre prioriteringsläge, indikerar det det som svar, och det här läget är valt som en arbetare. Således väljs det mest prioriterade allmänna nätverket av noder.

En nod som stöder endast L0base-T-tekniken, varje 16 ms skickar Manchester-pulser för att kontrollera integriteten hos linjen som förbinder den med den intilliggande noden. En sådan nod förstår inte FLP-förfrågan, vilket gör det till en nod med automatisk förhandlingsfunktion och fortsätter att skicka sina impulser. Den nod som mottogs som svar på FLP-förfrågan endast impulserna i linjens integritet förstår att dess partner bara kan fungera enligt L0base-T-standarden och ställer in det här driftsättet och för sig själv.

Fysisk nivå 100Base-T4 - Twisted Pair Utp Cat 3, Fyra Par

100Base-T4-specifikationen var utformad för att användas för användning av höghastighets Ethernet.

Specifikationen 100Base-T4 uppträdde senare än andra fysiska nivåspecifikationer Fast Ethernet. Utvecklarna av denna teknik ville först skapa fysiska specifikationer som är närmast L0base-T och L0Base-F-specifikationerna som drivs på två dataöverföringslinjer: två par eller två fibrer. För genomförandet av arbetet på två vridna par var jag tvungen att gå till en bättre kategori 5-kabel.

Samtidigt gjorde utvecklarna av den konkurrerande tekniken L00VG-AnyLan en satsning på ett vridet par av kategori 3; Den viktigaste fördelen var inte så mycket i värde, men i det faktum att det redan fanns i det överväldigande antalet byggnader. Efter frisläppandet av L00Base-TX och L00Base-FX-specifikationerna och L00Base-FX-utvecklarna har Fast Ethernet-teknik implementerat sin egen version av det fysiska skiktet för twisted kategori 3-par.

I stället för kodning 4B / 5V används i denna metod som kodar 8B / 6T, vilket har ett smalare spektrum av signalen och i en hastighet av 33 Mbit / s som passar in i 12 MHz-bandet twisted ett par kategori 3 (vid kodning 4V / 5V, signalspektret passar inte in i denna remsa). Varje 8 bitar av MAC-nivåinformationen kodas med 6-tropiska figurer (ternära symboler), det vill säga nummer som har tre tillstånd. Varje trial siffra har en varaktighet av 40 ns. En grupp av 6-fruktansvärda siffror överförs sedan till en av de tre överförda vridna par, oberoende och sekventiellt.

Det fjärde paret används alltid för att lyssna på bärfrekvensen för att detektera kollisionen. Dataöverföringshastighet för var och en av de tre sändande ångan är 33,3 Mbps, så den totala hastigheten hos 100Base-T4-protokollet är 100 Mbps. Samtidigt, på grund av den accepterade metoden för kodning, är signalbyteshastigheten vid varje par endast 25 mbeda, vilket möjliggör användning av twisted par av kategori 3.

I fig. 3.23 visar anslutningen av MDI-porten på MDI-nätverksadaptern 100base-T4 med MDI-X i navet (konsolen inte säger att den här kontakten ansluter mottagaren och sändaren ändras i kabelpar jämfört med nätverksadapterns kontakt, vilket gör det lättare att ansluta par ledningar i kabeln. Utan korsning). Par 1 -2 Alltid krävs för dataöverföring från MDI-port till Port MDI-X, Steam 3 -6 - För att ta emot data från MDI-porten från hamnen i MDI-X, och par 4 -5 och 7 -8 De är dubbelriktad och används för både mottagning och överföring, beroende på behovet.

Anslutning av noder genom specifikation 100Base-T4

Fast Ethernet - IEEE 802.3 U Formellt antagen den 26 oktober 1995 bestämmer standarden på kanalnivåprotokollet för nätverk av arbete när du använder både koppar och fiberoptisk kabel vid 100 MB / s. Den nya specifikationen är Heiress Ethernet-standard IEE 802.3, med samma ramformat, mekanismen för åtkomst till CSMA / CD-miljön och STAR-topologin. Evolution rörde flera delar av konfigurationen av fysiska lagverktyg, vilket gjorde det möjligt att öka bandbredd, inklusive de typer av kabel som används, längden på segmenten och antalet nav.

Fysisk nivå

Fast Ethernet-standard definierar tre typer av Ethernet-signaltransmissionsmedium vid 100 Mbps.

· 100Base-TX - Två twisted par trådar. Överföringen utförs i enlighet med dataöverföringsstandarden i den snodda fysiska miljön som utvecklats av ANSI (American National Standards Institute - American National Institute of Standards). Twisted datakabel kan vara avskärmad eller oskärmad. Använder 4B / 5B-datakodningsalgoritm och MLT-3-fysikalisk kodningsmetod.

· 100Base-FX - två vener, fiberoptisk kabel. Överföringen utförs också i enlighet med dataöverföringsstandarden i den fiberoptiska miljön, som är utvecklad av ANSI. Använder den 4B / 5B-datakodande algoritmen och den NRZI-fysikaliska kodningsmetoden.

· 100Base-T4 är en speciell specifikation som utvecklats av IEEE 802.3u-kommittén. Enligt denna beskrivning utförs dataöverföringen på de fyra twisted paren i telefonkabeln, som kallas UTP-kabelkabeln 3. Använder den 8V / 6T-datakodningsalgoritm och NRZI-fysikalisk kodningsmetod.

Multimoderkabel

I en fiberoptisk kabel av denna typ används en fiber med en kärndiameter av 50 eller 62,5 mikrometer och en yttre mantel av 125 mikrometer tjock,. En sådan kabel kallas en multimodeoptisk kabel med fibrer 50/125 (62,5 / 125) mikrometer. För att överföra ljussignalen över en multimodekabel används en LED-sändtagare med en våglängd av 850 (820) nanometer. Om multimodekabeln ansluter två portar av strömbrytare som arbetar i full duplexläge, kan den ha en längd på upp till 2000 meter.

Enkelläge kabel

En fiberoptisk kabel med en mindre läge har en mindre än den för multimode, kärndiametern är 10 mikrometer, och en laser-sändare används för att sända över en enkelläge-kabel, vilket i aggregatet säkerställer effektiv överföring till höga avstånd. Våglängden hos den överförda ljussignalen ligger nära kärnans diameter, vilken är 1300 nanometer. Detta nummer är känt som våglängden av noll dispersion. I en enda lägeskabel är dispersionen och förlusten av signalen mycket obetydlig, vilket gör att du kan sända ljussignaler över långa avstånd än vid användning av multimodfiber.

38. Gigabit Ethernet-teknik, allmänna egenskaper, fysisk miljö specifikation, grundläggande begrepp.
3.7.1. generella egenskaper Standard

Snabbt efter framväxten av Fast Ethernet-produkter på marknaden, kände nätverksintegratörer och administratörer vissa begränsningar för byggandet företagsnätverk. I många fall överbelastade servrarna längs den 100 megabitalkanalen nätverket av nätverk, som också arbetar med en hastighet på 100 Mbps - FDDI och Fast Ethernet. Behovet av nästa hastighetshierarki kändes. År 1995 kunde endast ATM-omkopplare ge en högre hastighet och i avsaknad av praktiska sätt att migrera denna teknik till lokala nätverk (även om LAN-emuleringspecifikationen - Lane antogs i början av 1995, var det praktiska genomförandet framåt) för att introducera dem till lokala nätverk nästan ingen bestämde sig. Dessutom skilde ATM-tekniken på en mycket hög nivå.

Därför såg nästa steg som gjorts av IEE logiskt - 5 månader efter det att den slutgiltiga antagandet av den snabba Ethernet-standarden i juni 1995 föreslogs för att överväga möjligheten att utveckla en Ethernet-standard med ännu högre bithastighet .

Sommaren 1996 meddelades att en grupp på 802.3z skapades för att utveckla ett protokoll som maximalt liknar Ethernet, men med en bithastighet på 1000 MB / s. Som i fallet med Fast Ethernet uppfattades meddelandet av Ethernet-supportrar med stor entusiasm.

Den främsta orsaken till entusiasm var utsikterna till samma smidiga översätta nätverk av nätverk på Gigabit Ethernet, precis som de överbelastade Ethernet-segmenten som ligger på de lägre nivåerna av nätverkshierarkin översattes till Fast Ethernet. Dessutom har överföringen av data om gigabithastigheter redan varit tillgänglig, både i territoriella nätverk (SDH-teknik) och lokalfiberkanalsteknik, som huvudsakligen används för att ansluta periferi med hög hastighet till stora datorer och sänder data på en fiberoptisk kabel med en hastighet nära en gigabit, genom överväldigande 8B / 10V.

Den första versionen av standarden beaktades i januari 1997, och slutligen antogs 802.3z-standarden den 29 juni 1998 vid ett möte i IEEE 802.3-kommittén. Arbetet med genomförandet av Gigabit Ethernet på Twisted par av kategori 5 överfördes till Special Committee 802.3ab, som redan har behandlat flera alternativ för utkastet till denna standard, och sedan juli 1998 har projektet förvärvat en ganska stabil karaktär. Den slutliga antagandet av 802.3ab förväntas i september 1999.

Utan att vänta på standarden har vissa företag släppt den första Gigabit Ethernet-utrustningen på fiberoptisk kabel för sommaren 1997.

Huvudidén av Gigabit Ethernet-standardutvecklare består i att maximera idéerna i den klassiska Ethernet-tekniken när biträntan är 1000 mbps nå.

Sedan när man utvecklar en ny teknik är det naturligt att förvänta sig några tekniska innovationer som är i den allmänna utvecklingsriktningen nätverksteknikDet är viktigt att notera att Gigabit Ethernet, liksom dess mindre höghastighetstävlare, på protokollnivå kommer inte att varastöd:

• service kvalitet;
• redundant kommunikation;
• testa prestanda av noder och utrustning (i det senare fallet - med undantag för kommunikationstestporten, som görs för Ethernet 10Base-T och 10Base-F och Fast Ethernet).

Alla tre namngivna egenskaper anses vara mycket lovande och användbara i moderna nätverk, speciellt i nätverket av närmaste framtid. Varför vägrar författarna till Gigabit Ethernet dem?

Huvudideen av Gigabit Ethernet-teknikutvecklare är att det kommer att finnas mycket många nätverk där det kommer att finnas mycket många nätverk där hög hastighet Motorvägen och förmågan att tilldela prioriterade paket i brytare kommer att vara tillräckligt för att säkerställa kvaliteten på transporttjänsten hos alla nätverkskunder. Och endast i de sällsynta fallen, när motorvägen är laddad nog, och servicekvalitetskraven är mycket tuffa, är det nödvändigt att tillämpa ATM-teknik, vilket verkligen är på grund av hög teknisk komplexitet ger garantier för service för alla större trafiktyper.

39. Strukturellt kabelsystem som används i nätverksteknik.
Strukturerat kabelsystem (strukturerat kablage, SC) är en uppsättning växlingselement (kablar, kontakter, kontakter, tvärpaneler och skåp), liksom deras teknik delningsom låter dig skapa regelbundna, enkelt utbyggbara länkstrukturer i datornät.

Det strukturerade kabelsystemet representerar en slags "konstruktör", med vilken nätverksdesignern bygger den konfiguration du behöver från standardkablar som är anslutna med standardkontakter och slås på vanliga tvärpaneler. Om du behöver konfigurera kopplingar kan du enkelt ändra - lägg till en dator, segment, switch, dra tillbaka onödig utrustning och ändra även anslutningar mellan datorer och koncentratorer.

Vid konstruktion av ett strukturerat kabelsystem är det underförstått att var och en arbetsplats Företaget måste vara utrustat med uttag för att ansluta en telefon och dator, även om det här ögonblicket inte är nödvändigt. Det vill säga ett bra strukturerat kabelsystem är byggt överflödigt. I framtiden kan detta spara pengar, eftersom förändringar i anslutningen av nya enheter kan göras genom att recoming redan lade kablar.

Den typiska hierarkiska strukturen hos det strukturerade kabelsystemet innefattar:

• horisontella delsystem (inom översvämningen);
• vertikala delsystem (inuti byggnaden);
• campus delsystem (inom ett territorium med flera byggnader).

Horisontellt delsystemansluter en tvärlob av golvet med användaruttag. Subsystem av denna typ motsvarar byggnadens golv. Vertikalt delsystemansluter korsskåp på varje våning från den centrala hårdvaruhuset. Nästa steg i hierarkin är campus delsystem,som förbinder flera byggnader från huvudmassan av hela campus. Denna del av kabelsystemet kallas vanligtvis en motorväg (ryggrad).

Användningen av ett strukturerat kabelsystem istället för kaotiska avslappnade kablar ger företag mycket fördelar.

· Universalitet.Det strukturerade kabelsystemet med en väl genomtänkt organisation kan bli ett enda medium för att sända datordata på ett lokalt datanät, organisera ett lokalt telefonnät, överföring av videoinformation och till och med sända signaler från brandsäkerhetssensorer eller säkerhetssystem. Detta gör att du kan automatisera många kontrollprocesser, övervakning och hantering av företagstjänster och livsstödssystem.

· Öka livslängden.Termen för moralisk åldring av ett välstrukturerat kabelsystem kan vara 10-15 år.

· Minska kostnaden för att lägga till nya användare och ändringar på sina placeringsplatser.Det är känt att kostnaden för kabelsystemet är signifikant och bestäms huvudsakligen av kabelns kostnad, men kostnaden för arbete på dess läggning. Därför är det mer lönsamt att spendera engångsarbete på kabelns läggning, eventuellt med en stor marginal än att utföra en packning, vilket ökar kabelns längd. Med detta tillvägagångssätt reduceras allt arbete med att lägga till eller flytta användaren för att ansluta en dator till ett befintligt uttag.

· Möjligheten till enkel nätverksexpansion.Det strukturerade kabelsystemet är modulärt, så det är lätt att expandera. Till exempel kan du lägga till ett nytt undernät till motorvägen utan påverkan på de befintliga undernäten. Den kan bytas ut i en separat subnät typ av kabel oavsett resten av nätverket. Det strukturerade kabelsystemet är grunden för att dividera nätverket på lätt hanterade logiska segment, eftersom det redan är uppdelat i fysiska segment.

· Säkerställa mer effektivt underhåll.Strukturerat kabelsystem underlättar underhåll och felsökning jämfört med däck kabelsystem. Med kabelsystemets bussorganisation leder misslyckandet av en av anordningarna eller anslutningselementen till ett svårt till lokaliserbart fel i hela nätverket. I strukturerade kabelsystem påverkar inte ett segmentets misslyckande inte andra, eftersom kombinationen av segment utförs med användning av nav. Hubbar diagnostiseras och lokaliseras ett felaktigt område.

· Pålitlighet.Det strukturerade kabelsystemet har ökad tillförlitlighet, eftersom tillverkaren av ett sådant system garanterar inte bara kvaliteten på sina individuella komponenter utan också deras kompatibilitet.

40. Koncentratorer och nätverksadaptrar, principer, användning, grundläggande begrepp.
Koncentratorer tillsammans med nätverksadaptrar, liksom kabelsystemet, representerar det minsta utrustningen med vilken du kan skapa ett lokalt nätverk. Ett sådant nätverk kommer att vara en gemensam delad miljö

Nätverksadapter (Nätverkskort, NIC)tillsammans med dess förare implementerar den andra, kanalnivå för de öppna systemen i nätets slutnod. Mer exakt, i paroperationssystemet, utför adaptern och drivrutinen endast de fysiska och massnivåernas funktioner, medan LLC-nivån brukar implementeras av modulen operativ system, en för alla förare och nätverksadaptrar. Egentligen bör det överensstämma med IEEE 802-stapelmodellmodellen. Till exempel, i Windows NT, implementeras LLC-nivån i NDIS-modulen, med alla nätverksadapterdrivrutiner, oavsett vilken teknik som stöds av föraren.

Nätverksadaptern, tillsammans med föraren, utför två operationer: överföring och mottagning av ramen.

I adaptrar för klientdatorer flyttas en betydande del av arbetet till föraren, varigenom adaptern blir lättare och billigare. Nackdelen med detta tillvägagångssätt är den höga laddningen av datorns centrala processor med rutinmässiga ramar från slumpmässigt åtkomstminne datornätverk. Den centrala processorn är tvungen att delta i detta arbete istället för att utföra användarapplikationsuppgifter.

Nätverksadapter innan du installerar datorn måste konfigureras. När du konfigurerar adaptern anges avbrytningsnumret för IRQ som används av adaptern, DIMA-minnet (direktåtkomstkanalens nummer (om adaptern stöder dMA-läge) och grundläggande adress för I / O-portar.

Nästan alla modern teknik Lokala nätverk definierade en enhet som har flera lika namn - koncentrator (Koncentrator), nav (nav), repeater (repeater). Beroende på tillämpningen av denna anordning varierar kompositionen av dess funktioner och konstruktiva utförande kraftigt. Endast huvudfunktionen förblir oförändrad - det här är repetition av ramantingen på alla portar (som definieras i Ethernet-standard), eller endast på vissa portar, i enlighet med den algoritm som definieras av den relevanta standarden.

Navet har vanligtvis flera portar till vilka nätverksnätet i nätverket är anslutna med hjälp av enskilda fysiska segment av kabeldatorerna. Navet kombinerar separata nätverkssegment i en enda delad miljö, tillgång till vilken utförs i enlighet med ett av de ansedda lokala nätverksprotokollet - Ethernet, tokenring, etc. Eftersom logiken för tillgång till det delade mediet är betydligt beroende av tekniken , då för varje typsteknik producerade sina nav - Ethernet; Token ring; FDDI och 100VG-Anylan. För ett specifikt protokoll används det ibland, det högspecialiserade namnet på den här enheten, vilket noggrant reflekterar sina funktioner eller det traditionellt använd av traditioner, till exempel, för TKEN-ringkoncentratorerna kännetecknas av MSAU.

Varje nav utför viss grundläggande funktion definierad i motsvarande protokoll av den teknik som den stöder. Även om denna funktion är ganska detaljerad i standardstandarden, när den implementeras, kan naven av olika tillverkare skilja sig åt i detaljerna som antal portar, stöd för flera typer av kablar etc.

Förutom huvudfunktionen kan navet utföra ett antal ytterligare funktioner som antingen inte definieras i standarden är eller valfria. Till exempel kan TKEN-ringkoncentratorn utföra funktionen att koppla bort felaktigt arbetsportar och övergång till en backupring, även om den i standarden inte beskrivs i standarden. Navet visade sig vara en bekväm anordning för att utföra ytterligare funktioner som underlättar kontrollen och driften av nätverket.

41. Användning av broar och växlar, principer, funktioner, exempel, restriktioner
Strukturera med broar och växlar

nätverket kan delas upp i logiska segment med hjälp av enheter av två typer - broar (bro) och / eller växlar (switch, byte av nav).

Bridge och switch är funktionella tvillingar. Båda dessa enheter främjar ramar på grundval av samma algoritmer. Broar och switchar använder två typer av algoritmer: algoritm transparent bro (transparent bro),beskrivs i IEEE 802.1d-standarden eller algoritmen källa Routing Bridge (Källa Routing Bridge)iBM-företag för TKEN Ring Networks. Dessa standarder har utvecklats länge innan den första omkopplaren visas, så de använder termen "bro". När den första industriella modellen för omkopplaren för Ethernet-teknik uppträdde på ljuset, utförde den samma algoritm för att främja IEEE 802.ID, som utarbetades med ett dussin år utarbetat av broar av lokala och globala nätverk.

Huvudskillnaden i omkopplaren från bron är att bron behandlar ramarna konsekvent, och omkopplaren är parallell. Denna omständighet beror på det faktum att broarna uppträdde i de tider när nätverket var uppdelat i ett litet antal segment, och den interversegmentstrafiken var liten (han lydde reglerna 80 med 20%).

Idag arbetar broar fortfarande i nätverk, men bara tillräckligt långsamma globala anslutningar mellan två fjärrkontrollerade lokala nätverk. Sådana broar kallas avlägsna broar (fjärrbro), och algoritmen i deras arbete är inte annorlunda än 802.1d-standarden eller källrutningen.

Transparenta broar kan, förutom att överföra ramar inom en enda teknik, sända lokala nätverksprotokoll, till exempel Ethernet i token-ring, FDDI i Ethernet etc. Denna egenskap av transparenta broar beskrivs i IEEE 802.1h-standarden.

I framtiden kommer vi att ringa en enhet som främjar ramar enligt broalgoritmen och arbetar på ett lokalt nätverk, en modern term "switch". När vi beskriver 802.1d och källalgoritmerna själva, i nästa avsnitt, kommer vi att ringa enheten med en bro, eftersom den faktiskt kallas i dessa standarder.

42. Växlar till lokala nätverk, protokoll, driftslägen, exempel.
Var och en av de 8 10Base-T-portarna betjänas av en Ethernet-paketprocessorpaketpaketprocessor. Dessutom har omkopplaren en systemmodul som koordinerar alla EPR-processorer. Systemmodulen leder en vanlig switchadresstabell och ger en strömbrytare på SNMP-protokollet. För att överföra ramar mellan portar används en omkopplingsmatris, som liknar dem som arbetar i telefonomkopplare eller multiprocessordatorer, som ansluter flera processorer med flera minnesmoduler.

Växlande matris fungerar på principen att byta kanaler. För 8 portar kan matrisen tillhandahålla 8 samtidiga interna kanaler med halvduplexportar i portarna och 16 - med en fullduplex när sändaren och mottagaren av varje port fungerar oberoende av varandra.

När ramen mottas i vilken port som helst buffrar EPR-processorn de flera första byte av ramen för att läsa destinationsadressen. Efter mottagandet av destinationsadressen bestämmer processorn omedelbart om överföringen av förpackningen, utan att vänta på ankomsten av de återstående byte av ramen.

Om ramen måste överföras till en annan port, hänvisar processorn till omkopplingsmatrisen och försöker installera en bana i den som ansluter sin port med en port genom vilken rutten är rutt till destinationsadressen. Omkopplingsmatrisen kan bara göra det när portadressporten i det ögonblicket är gratis, som inte är ansluten till en annan port. Om porten är upptagen, så, som i vilken kanal som helst, misslyckas matrisen. I detta fall är rammen helt buffrad av ingångsportprocessorn, varefter processorn väntar på frisättningen av utgångsporten och bildningen av omkopplingsmatrisen hos den önskade banan. Efter den önskade banan är installerad, buffrade byte av Rammen skickas till den, som accepteras av utgångsportprocessorn. Så snart utgångsportprocessorn har tillgång till Ethernet-segmentet som är anslutet till CSMA / CD-algoritmen, börjar rambyte omedelbart överföras till nätverket. Den beskrivna metoden för överföring av en ram utan dess fullständiga buffring mottog titeln att byta "på flugan" ("on-the-fly") eller "nutreri" ("cut-through"). Den främsta anledningen Nätverksprestanda ökar när du använder strömbrytaren är parallellbearbetar flera ramar. Denna effekt illustrerar fig. 4,26. Figuren visar den perfekta situationen när det gäller att förbättra prestanda när de fyra portarna på åtta sändningsdata från det maximala för Ethernet-protokollet med en hastighet på 10 MB / s, och de sänder dessa data till de återstående fyra switter-portarna som inte är motstridiga - data Strömmar mellan nätverksnoder fördelades så att för varje portmottagande port är din utgångsport. Om strömbrytaren har tid att bearbeta inmatningstrafiken, även med den maximala intensiteten i ramen som kommer in i ingångsportarna, kommer den övergripande prestandan hos omkopplaren i exemplet ovan att vara 4x10 \u003d 40 Mbps, och vid uppkallning av exemplet för N-portar - (N / 2) xlo Mbps. Det sägs att omkopplaren tillhandahåller varje station eller ett segment som är anslutet till sina portar, allokerat genomströmningsprotokoll. 4,26. Om två stationer, såsom stationer anslutna till portar 3 och 4, samtidigt måste du spela in data på samma server som är ansluten till porten. 8, omkopplaren kommer inte att kunna välja varje station av dataströmmen på 10 Mbps, eftersom porten 5 inte kan sända data med en hastighet av 20 Mbps. Stationsramar förväntas i de inre köernas inre köer 3 och 4, när hamnen är gratis 8 för att överföra nästa ram. Självklart är en bra lösning för sådan distribution av dataströmmar att ansluta en server till en högre hastighet, till exempel snabb Ethernet. Så som huvudvärdet av brytaren, tack vare som han vann mycket bra positioner i lokala Nätverk, det är dess höga prestanda, utvecklare av brytare försöker producera icke-blockerande (icke-blockerande)byt modeller.

43. Algoritmen för den transparenta bron.
Transparenta broar är osynliga för nätverksadaptrar av end-noder, eftersom de självständigt bygger en speciell adresstabell, på grundval av vilket kan lösas, måste du överföra ett nytt segment till något annat segment eller inte. Nätverksadaptrar Vid användning av transparenta broar fungerar på samma sätt som i fallet med frånvaro, det vill säga de tar inga ytterligare åtgärder så att ramen passerar genom bron. Den transparenta broalgoritmen beror inte på den lokala nätverkstekniken där bron är installerad, så det genomskinliga Ethernet-broarna fungerar på samma sätt som transparenta FDDI-broar.

Den transparenta bron bygger sitt adresstabell baserat på passiv övervakning av trafik som cirkulerar i segmenten som är anslutna till sina portar. Samtidigt tar bron hänsyn till adresserna till datakällor för data som kommer in i bronens portar. På adressen till ramen för ramen slutar bron att denna nod tillhör detta eller ett annat nätverkssegment.

Tänk på processen med automatisk skapande av adressbordet på bron och dess användning på ett enkelt nätverk som visas i fig. 4,18.

Fikon. 4.18. Principen om drift av en transparent bro

Broen förbinder två logiska segment. Segment 1 Gör upp datorer anslutna med ett segment av koaxialkabeln till port 1 på bron och segment 2 - datorer som är anslutna med ett annat segment av koaxialkabeln till port 2 i bron.

Varje hamn i bron fungerar som en sista nod av sitt segment i ett undantag - bronens hamn har inte egen MAC-adress. Broens hamn fungerar i den så kallade insome (promisquous)paketupptagningsläge När alla paket som går in i portar kommer ihåg i buffertminne. Med detta läge följer bron all trafik som sänds i segmenten som är anslutna till den och använder paket som passerar genom den för att studera nätverkskompositionen. Eftersom alla paket skrivs till bufferten behövs inte portadressen.

I det ursprungliga tillståndet vet bron ingenting om de datorer med vilka MAC-adresser är anslutna till var och en av dess portar. Därför, i det här fallet, överför bronen helt enkelt någon fångad och buffrad ram på alla dess portar, förutom från vilken denna ram erhålls. I vårt exempel är bron bara två portar, så det överför ramar från port 1 till port 2 och vice versa. När bron kommer att överföra en ram från ett segment till ett segment, till exempel från segment 1 till segment 2, försöker det komma åt segmentet 2 som ändnoden enligt accessalgoritmreglerna, i detta exempel, enligt CSMA / CD-algoritmreglerna.

Samtidigt med överföringen av ramen till alla portar, studerar brolen adressen till ramkällan och gör en ny post om sin tillhörighet i adressbordet, som också kallas filtreringsbordet eller routing.

Efter att bron passerade lärandet, kan det fungera mer rationellt. När du tar emot en ram, riktad, till exempel, från en dator 1, 3, surfar den adresstabellen för tillfälligheten av adresserna med destinationsadressen 3. Eftersom det finns en sådan post, utför bronens andra steg Analys - Kontrollerar om datorer kontrolleras med källadresserna (i vårt fall är det här adressen 1) och destinationsadressen (adress 3) i ett segment. Eftersom de i vårt exempel är i olika segment, utför bron operationen speditionram - sänder en ram till en annan port, som tidigare har tillgång till ett annat segment.

Om destinationsadressen är okänd, överför bron en ram till alla sina portar, förutom porten - källan till ramen, som i inledande skede av inlärningsprocessen.

44. Broar med routing från källan.
Källa Routing Broar används för att ansluta tokenring och FDDI-ringar, även om transparenta broar kan användas för samma ändamål. Routing från källan (källa routing, SR) är baserad på det faktum att avsändarstationen placeras i ramen som skickas till en annan ring all adressinformation om mellanliggande broar och ringar som ramen måste passera innan du kommer in i ringen till vilken Stationen är ansluten mottagare.

Tänk på principerna om arbetsbroar-källdirigering (i det följande SR-broar) på exemplet i nätverket som visas i fig. 4,21. Nätverket består av tre ringar anslutna med tre broar. För att ställa in raden och broar-rutten har identifierare. SR-broar bygger inte ett måltabell, och när du marknadsför ramar, använd den information som är tillgänglig i motsvarande dataströmfält.

Ric. 4,21.Källa Routing Broar

Vid mottagandet av varje SR-Bridge-paket behöver du bara visa fältinformationsfältet (fält routing informationsfält, RIF, i tokenringen eller FDDI-ramen) för dess identifierare i den. Och om det är närvarande där och åtföljs av ID-ID, som är anslutet till den här bron, så är broen i det här fallet den mottagna ramen i den angivna ringen. I annat fall kopieras inte ramen i en annan ring. I vilket fall som helst returneras källkopian av ramen på sensringen på avsändarstationen, och om den överfördes till en annan ring, är bit A (adress igenkänns) och biten C (ramen kopieras) ramstatus Fält är inställda på 1 för att rapportera avsändarstationen, att ramen mottogs av destinationsstationen (i det här fallet, överfördes till bron till en annan ring).

Eftersom ruttinformationen i ramen inte alltid behövs, men endast för överföring av ramen mellan stationerna som är anslutna till olika ringar, indikeras närvaron i ram av RIF-fältet genom att ställa in 1 bitar av den individuella / gruppadressen ( I / G) (medan den här biten inte används av destination, eftersom källadressen alltid är enskilt).

RIF-fältet har ett förvaltande delfält som består av tre delar.

• Ramtypanger typ av RIF-fält. Det finns olika typer av RIF-fält som används för att hitta en rutt och skicka en ram till en välkänd rutt.
• Fält maximal längd ramanvänds av bron för anslutningen av ringarna, där det olika MTU-värdet är inställt. Med det här fältet meddelar bron stationen till den maximala möjliga längden på ramen (det vill säga det minsta MTU-värdet under hela vägen).
• Fältlängd RIF.det är nödvändigt eftersom det i förväg antalet ruttbeskrivningar som anger identifierare av korsade ringar och broar är okänt.

För driften av routingsalgoritmen från källan används två ytterligare typer av ram - SRBFs sorthour-sändningsscorer (enstaka sändningsram) och flera timmars sändningsscorer-Explorer Arbf (all-route-sändningsram).

Alla SR-broar måste konfigureras av administratören manuellt för att överföra ARBF-ramar till alla portar, förutom ramkällporten, och för SRBF-ramar, måste vissa hamnar broar blockeras så att det inte finns några slingor i nätverket.

Fördelar och nackdelar med broar med routing från källan

45. Växlar: teknisk implementering, funktioner, egenskaper som påverkar deras arbete.
Funktioner i det tekniska genomförandet av omkopplare. Många första generationsomkopplare liknade routrar, det vill säga de var baserade på den centrala allmänna processorn som är associerad med gränssnittsportar på internt höghastighetsdäck. Den huvudsakliga nackdelen med sådana omkopplare var deras låga hastighet. Den universella processorn kunde inte klara av en stor mängd specialiserad ram för vidarebefordran mellan gränssnittsmoduler. Förutom processorchips för framgångsrik icke-blockerande operation måste brytaren också ha en höghastighetsaggregat för överföring av ramar mellan processorns portflis. För närvarande används växlar som en grundläggande en av tre scheman, där en sådan utbytesenhet är byggd:

• omkopplingsmatris;
• delat flera minnet;
• total buss.