332 Технология Ethernet (Fast Ethernet, Gigabyte Ethernet).

Ethernet —это самый распространенный стандарт локальных сетей. Когда говорятEthernet, то под этим обычно понимают любой из вариантов этой технологии. В 1980го­ду фирмыDEC,IntelиXeroxсовместно разработали и опубликовали стандартEthernetверсии IIдля сети, построенной на основе коаксиального кабеля, который стал по­следней версией фирменного стандартаEthernet. На основе стандартаEthernetDIXбыл разработан стандартIEEE 802.3,ко­торый во многом совпадает со своим предшественником, но некоторые различия все же имеются. В то время как в стандартеIEEE 802.3различаются уровниMACи LLC,в оригинальномEthernetоба эти уровня объединены в единый канальный уровень. ВEthernetDIXопределяется протокол тестирования конфигурации (EthernetConfigurationTestProtocol), который отсутствует вIEEE 802.3. В зависимости от типа физической среды стандартIEEE 802.3имеет различные модификации -lOBase-5,lOBase-2,lOBase-T,lOBase-FL,lOBase-FB.

Количество обрабатываемых кадров Ethernetв секунду часто указывается произ­водителями мостов/коммутаторов и маршрутизаторов как основная характерис­тика производительности этих устройств.

Кадры максимальной длины технологии Ethernetимеют поле длины 1500байт, что вместе со служебной инф. дает 1518байт, а с преамбулой составляет'1526байт или 12 208бит. Максимально возможная пропускная способность сегментаEthernetдля кадров максимальной длины составляет 813кадр/с. Очевидна что при работе с большими кадрами нагрузка на мосты, коммутаторы и маршрут заторы довольно ощутимо снижается.

Отношение текущей пропускной способности сети к ее максимальной пропускной способности называ­ется коэффициентом использования сети /network utilizationl.При этом при определении текущей пропус­кной способности принимается во внимание передача по сети любой инф., как пользовательской, так и служебной. При отсутствии коллизий и ожидания доступа коэффициент использования сети зависит от размера поля данных кадра и имеет максимальное значение 0,976 при передаче кадров максимальной длины. Очевидно, что в реальной сетиEthernetсреднее значение коэффициента использования сети может значительно отличать­ся от этой величины.

Стандарт технологии Ethernet, описанный в документеIEEE 802.3,дает описание единственного формата кадра уровняMAC. Так как в кадр уровняMACдолжен вкладываться кадр уровняLLC, описанный в документеIEEE 802.2,то по стандар­тамIEEEв сетиEthernetможет использоваться только единственный вариант кадра канального уровня, заголовок которого является комбинацией заголовковMACи LLCподуровней. Тем не менее на практике в сетяхEthernetна канальном уровне используются кадры 4-х различных форматов (типов).

• кадр 802.3/LLC(кадр 802.3/802.2или кадрNovell 802.2);•кадрRaw 802.3(или кадрNovell 802.3);•кадрEthernetDIX(или кадрEthernet II);•кадрEthernetSNAP.

Исторически первые сети технологии Ethernetбыли созданы на коаксиальном ка­беле диаметром 0,5дюйма. В дальнейшем были определены и другие специфи­кации физического уровня для стандартаEthernet, позволяющие использовать различные среды передачи данных. Метод доступаCSMA/CDи все временные параметры остаются одними и теми же для любой спецификации физической среды технологииEthernet 10Мбит/с.

Физические спецификации технологии Ethernetна сегодняшний день включа­ют следующие среды передачи данных.

• 10Base-5 — коаксиальный кабель диаметром 0,5дюйма, называемый «толстым» коаксиалом. Имеет волновое сопротивление 50Ом. Максимальная длина сег­мента — 500метров (без повторителей).

• 10Base-2 — коаксиальный кабель диаметром 0,25дюйма, называемый «тонким» коаксиалом. Имеет волновое сопротивление 50Ом. Максимальная длина сег­мента — 185метров (без повторителей).

• в 10Base-T— кабель на основе неэкранированной витой пары (UnshieldedTwistedPair,UTP). Образует звездообразную топологию на основе концентратора. Рас­стояние между концентратором и конечным узлом —не более 100м.

• 10Base-F— волоконно-оптический кабель. Топология аналогична топологии стан­дарта 10Base-T.Имеется несколько вариантов этой спецификации —FOIRL(расстояние до 1000м), 10Base-FL(расстояние до 2000м), 10Base-FB(рассто­яние до 2000м).

Домен коллизий (collision domain) —часть сетиEthernet, все узлы которой распознают коллизию независимо от того, в какой части этой сети коллизия воз­никла. СетьEthernet, построенная на повторителях, всегда образует один домен коллизий. Домен коллизий соответствует одной разделяемой среде. Мосты, ком­мутаторы и маршрутизаторы делят сетьEthernetна несколько доменов коллизий.

100Base-TX для двухпарного кабеля на неэкранированной витой паре UTPкатегории 5 или экранированной витой пареSTPТуре 1; полудуп­лексном и полнодуплексном режимах

100Base-T4 для четырехпарного кабеля на неэкранированной витой пареUTPкатегории 3, 4 или 5;как и в 100Base-TX 2 дополнительные пары являются двунаправленными и служат для распараллеливания передаваемых данных. Кадр передается по 3 линиям параллельно, что позволяет снизить пропускную способность каждой пары до 33kbps, т.е. можно использовать 3 кат. Четвертая пара прослушивает линию на предмет коллизии.

100Base-FX для многомодового оптоволоконного кабеля, используются два волокна. Длина волны 1300 нм. В полудуплексе дальность 412 м – ограничение по времени двойного оборота. В дуплексе ММ -2 км, ОМ 32 км.

Форматы кадров технологии FastEthernetне отличаются от форматов кад­ров технологий 10-мегабитной сетиEthernet.Межкадровый интервал (IPG) равен 0,96 мкс, а битовый интервал — 10 не. Все временные параметры алгоритма доступа (интервал отсрочки, время пе­редачи кадра минимальной длины и т. п.), измеренные в битовых интерва­лах, остались прежними, поэтому изменения в разделы стандарта, касающие­ся уровняMAC, не вносились.Признаком свободного состояния среды является передача по ней символаIdleсоответствующего избыточного кода (а не отсутствие сигналов, как в стандартахEthernet10 Мбит/с).

1000BaseS, 1000BaseSX, 1000BaseLX, 1000BaseCX