Гигабитная сеть

Гигабитная Ethernet

Локальные высокоскоростные сети.

Высокоскоростные сети Ethernet— это набор сетей, базирующихся на концентраторах и методах доступа протокола CSMA/CD. Хотя работа оригинального

протокола CSMA/CD была ограничена физическими факторами, архитектуры с центральными концентраторами не имеют таких ограничений, поскольку шина в таких архитектурах скорее логический, а не физический элемент, и поэтому нет никаких проблем, связанных с распространением сигналов. Высокоскоростной доступ реализуется через комбинацию усовершенствованной среды передачи и методов кодирования плюс увеличение числа проводов.

Существуют высокоскоростные Ethernet-сети трех типов:

— изохронная Ethernet (isoENET);

— быстрая Ethernet;

— гигабитная Ethernet.

Изохронная Ethernet

Изохронная (синхронная) Ethernet — это, по существу, расширение стандарта 10Base-T. Пропускная способность синхронного канала увеличена почти вдвое (точнее, на 6,144 Мбит/с). Это расширение предназначено для обслуживания мультимедийного трафика, чувствительного ко времени (multi-media time sensitive traffic). Характеристики такой сети определены в стандарте IEEE 802.9 IsoENET. Сеть IsoENET может поддерживать 96 синхронных каналов по 64 Кбит/с вместе с поддержкой голосовой связи по телефонной сети.

Синхронный сигнал 20 Мбит/с передается по витой паре, но манчестерское кодирование заменяется кодированием по схеме 4В5В, которое используется в FDDI-протоколе передачи данных по оптическим линиям. Эта схема кодирования имеет 80%-ю эффективность (для сравнения — манчестерское кодирование имеет 50%-ю эффективность). Система является гибкой и обновляемой.

Для нее требуется специальный

isoENET-концентратор, но пользователи, не требующие изохронной поддержки, могут использовать адаптерные платы стандарта 10Base-T. В покупке платы адаптера isoENET нуждаются только пользователи, требующие поддержки изохронных передач.

 

Быстрая Ethernet

Быстрая Ethernet — это термин, который отсылает нас к трем спецификациям физического уровня (предназначенным для работы на скоростях до 100 Мбит/с), формирующим часть дополнения к стандарту IEEE 802.3ц (рис 1). Эти спецификации отличаются используемыми методами кодирования и средой передачи. Они совместимы со всеми другими стандартами IEEE 802.

 

Рис. 1. Стек протоколов быстрого Ethernet (РМА — Physical Medium Attachment,

подсоединение к физической среде, PMD — Physical Medium Dependent,

зависимый от физического носителя)

 

Изменения в среде и методике кодирования возможны из-за использования физической звезды вместо шины. Манчестерское кодирование работает на тактовой частоте, которая вдвое превышает требуемую скорость передачи данных. При кодировании по схеме 4В5Т выбираются 4 двоичные цифры и заменяются на 5 двоичных цифр. Дополнительный бит используется для защиты.

По существу — это блочный код с эффективностью 80%. Он переносит в 1,6 раза больше данных, чем манчестерский код, использующий ту же тактовую частоту. При кодировании по схеме 8В6Т берутся 8 двоичных цифр и отображаются 6 троичными. Такая методика кодирования способна передавать в 2,6 раза больше данных, чем манчестерская схема, использующая ту же тактовую частоту. Далее приводится краткая характеристика трех стандартных спецификаций физической среды для таких сетей:

— 100Base-TX— использует две пары высококачественного сбалансированного UTP10- (или STP1 -) кабеля 5-й категории и кодирование по схеме 4В5В12 с высокой тактовой частотой.

Это та же конфигурация пар, что и у спецификаций 10 Base-T Ethernet (10 Мбит/с), те же разъемы (RJ45) и та же максимальная длина сегмента (100 м), но спецификация 100Base-TX требует кабеля более высокого качества. Если установлена сеть Ethernet типа 10Base-T с UTP-кабелем 5-й категории, то в дальнейшем возможно ее

обновление до типа 100Base-TX;

— 100Base-T4— работает с UTP-кабелем более низкого качества (3-й категории) с тактовой частотой 25 Мбит/с. Хотя длина сегмента (100 м) та же, что и у сетей типа 10Base-T и 100BaseTX, данная сеть использует четыре пары проводов, а не две. Три пары выделяются для данных (с мультиплексированием передаваемых по ним CSMA/CD-кадров), а последняя пара используется для управления. Для кодирования применяется схема 8В6Т;

— 100BASE-FX— использует два многожильных многомодовых оптоволоконных кабеля, один — для передачи, другой — для приема. Используется кодирование по схеме 4В5В и такое преимущество сетей типа 100Base-T, как возможность построения больших сетей.

Гигабитная Ethernet

Гигабитная Ethernet — это дальнейшее расширение стандарта IEEE 802.3. По аналогии с быстрой Ethernet основные принципы работы (структура кадра, доступ к среде по протоколу CSMA/CD) были сохранены, что позволяет использовать в этой схеме более медленные Ethernet-стандарты, в то время как скорость работы была увеличена. На рис. 5.30 показан типичный пример гигабитной Ethernet, где она используется как магистраль между концентраторами типа 100Base-T. В таком варианте гигабитная Ethernet заменяет старые технологии, подобные FDDI. Несмотря на то, что в этом случае узлы должны быть заменены, можно использовать те же оптоволоконные связи с существенным увеличением скоростей. И хотя нет никакой технической причины напрямую использовать гигабитную Ethernet для терминалов, все еще существует несколько типов настольных компьютеров, требующих столь высоких скоростей передачи данных.

 

 

Рис. 2. Гибридная сеть о гигабитной Ethernet.

 

Далее приводится краткое описание спецификаций четырех типов физических

сред, используемых в гигабитной Ethernet:

1000Base-CX— средой передачи является одножильный 150-омный медный провод с максимальным расстоянием между устройством и концентратором 25 м;

— 1000Base-TX— использует 4 пары UTP-кабеля 5-й категории (каждая передает со скоростью 250 Мбит/с) с максимальным расстоянием между устройством и концентратором 100м;

— 1000Base-SX— использует коротковолновую передачу (длина волны 850 нм) по одно- или многомодовому оптоволокну. Многомодовые оптоволоконные линии могут быть длиной до 275 м, с удвоением до 550 м для одномодового оптоволокна;

— 1000Base-LX— использует одно- или многомодовоое оптоволокно и передачу на длине волны 1300 нм. В этом случае многомодовые оптоволоконные линии могут быть длиной до 550 м, а одномодовые — до 5 км.

Метод доступа, связанный с гигабитной Ethernet, должен быть функционально эквивалентен методам доступа всех других версий стандарта 802.3. Однако,схемы CSMA/CD требуют, чтобы передачи имели минимальную длину, равную удвоенной задержке распространения по среде. Десятикратное увеличение эффективной битовой скорости по сравнению с высокоскоростным Ethernet (CSMA/CD)-протоколом (или стократное — по сравнению со стандартным CSMA/CD-протоколом) может существенно

сократить диапазон передач или эффективность звена.

Для систем с ограничениями на задержку распространения/передачи разработан

специальный способ передачи кадров, называемый расширением несущей, который позволяет терминалам обнаружить любое возможное столкновение. После передачи стандартного CSMA/CD-кадра терминал в течение времени, равного, по крайней мере, удвоенному времени распространения, продолжает передавать некоторые дополнительные данные. Эти данные добавляются к кадрам, длина которых меньше 512 байт (рис.3). Характер дополнительных данных расширения не столь важен, но они должны добавляться в конец кадра, сразу после поля с проверочной последовательностью (FCS). Для идентификации и удаления этих данных средства физического кодирования используют помощь концентраторов/переключателей. Заметим, что CSMA/CD-кадр остается без изменений, и его можно передавать в подходящий выводной порт без каких-либо изменений или дополнительной обработки.

 

 

Рис. 3. Столкновения в гигабитной сети Ethernet.

 

Недостатком этой методики является добавление к коротким пакетам слишком

большого числа служебных байтов. Кроме того, если нужно передавать меньше байтов, чем в минимально допустимом по размеру кадре, то размер кадра должен оставаться таким же, как в быстрой Ethernet (с битрейтом 100 Мбит/с). Этого следует ожидать, т. к. синхронизация у этих вариантов Ethernet устроена одинаково. Если терминалу нужно передать несколько коротких кадров, то для повышения эффективности можно использовать методику пакетирования кадров (frame bursting). Если при передаче минимального по размеру кадра (512 байт) не произошло никаких столкновений, то

опасность миновала, и терминал эффективно управляет средой. Это значит, что при передаче первого кадра терминал может использовать расширение несущей, и, если никакого столкновения не произошло, то ему разрешается продолжать передачу других коротких кадров, но уже без расширения . Чтобы предотвратить монополизацию среды терминалами, время, в течение которого отдельный терминал может передавать пакеты, ограничивается. Этот предел называют порогом пакета (burstlimit) и устанавливают равным 8192 байтам.

 

1.4. Беспроводные локальные сети. Стандарт IEEE 802.11 Wireless LAN

Стандарт IEEE 802.11 определяет несколько связанных стандартов беспроводных

локальных сетей (Wireless LAN, WLAN), которые работают на различных скоростях. Подобно другим сериям стандартов IEEE 802, WLAN-стандарты 802.11 совместно используют функции уровня звена, что облегчает взаимодействие различных стандартов. Как и другие серийные стандарты, эти стандарты различаются средой передачи, конфигурацией и методом доступа.

Стандарты IEEE 802.11 WLAN используют схему с состязаниями, подобную

CSMA/CD. Однако, схемы с контролем несущей не очень хорошо работают в радиосреде из-за проблемы скрытых терминалов. Однако квантованную схему было бы трудно организовать в распределенной WLAN-среде, т. к. она потребовала бы использования

центральной базовой станции, а в локальной среде проблема скрытых терминалов не слишком ощутима, поэтому IEEE 802.11 пытается использовать схему множественного доступа с контролем несущей (Carrier Sense Multiple Access, CSMA).

Обнаружение столкновений в радиосреде — весьма непростое занятие, потому что оно требует, чтобы терминал был способен передавать и принимать данные в одно и то же время, а также, чтобы он был способен отличать поступающий сигнал от того, который он передает (на той же частоте). Это сложная задача, которая, если была бы решена, сделала бы терминалы довольно дорогими устройствами. В любом случае, если бы столкновение произошло с кадром скрытого терминала, то оно никогда не было бы обнаружено передатчиком. Это означает, что обнаружение столкновений в схеме CSMA/CD заменяется на "предотвращение столкновений", т. е. CSMA/CD заменяется на схему CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance — множественный доступ с контролем несущей и предотвращением столкновений).

Прежде чем начинать свою передачу, терминалы прослушивают линию, чтобы узнать, выполняется ли в ней чья-то передача. Хотя это не очень надежно, но уменьшает риск столкновений. Если они не слышат никакой передачи в течение интервала, известного как распределенное межкадровое пространство (Distributed Inter Frame Space, DIPS), то они передают свой пакет. Подождав некоторое время после приема кадра (которое называют коротким межкадровым пространством (Short Inter Frame Space, SIFS), принимающий узел посылает сообщение подтверждения. Эти подтверждения требуются из-за того, что сам терминал не может обнаружить столкновения, поэтому обратно на передатчик должен быть послан положительный признак того, что данные были получены правильно. Ожидая DIPS-интервал, остальные терминалы не будут сталкиваться по ошибке в течение SIFS-интервала и разрушать подтверждение еще одного правильного сообщения (направляемого передатчику другим терминалом).

Как и в протоколе IEEE 802.3, когда терминал захочет что-то передать, то, обнаружив передачу в канале, он будет ждать. Однако, в отличие от стандартного варианта IEEE 802.3, где терминал делает свою первую попытку передачи немедленно, протокол IEEE 802.11 требует, чтобы терминалы с целью уменьшения вероятности столкновений ждали в течение случайного интервала времени даже при первой попытке.

Кроме того, протокол позволяет терминалам объявлять об их намерении передавать данные. Передатчик посылает приемнику специальный сигнал, требующий

разрешения на посылку данных, приемник подтверждает его, после чего передатчик посылает свои данные.

При посылке сообщений с обоих концов линии возрастает вероятность того, что любой терминал, достаточно закрытый от взаимодействия с передачей, все же будет слышать подтверждения или передатчика, или приемника, что смягчает проблему скрытого терминала.

 

Конфигурации

WLAN-сети имеют эффективную шинную структуру с беспроводным ("воздушным") интерфейсом, формирующим общую среду. Обычная компоновка состоит из узлов, объединенных в локальную сеть, реализующую доступ к внешнему миру или фиксированным внешним устройствам, таким как принтеры (рис. 4, а). Поскольку WLAN не имеет центрального контроллера, возможна также независимая группировка узлов, называемая специальной (ad hoc-) сетью, которая формируется из любых терминалов в пределах дальности связи (рис. 4, б).

 

 

Рис. 4. Конфигурации беспроволочных локальных сетей


Дата добавления: 2017-01-26; просмотров: 780;


Похожие статьи:

Гигабитный Ethernet


Когда рынок гигабитного Ethernet’а набирает скорость после ратификации стандарта IEEE 802.3z, больше внимания уделяется оптимизации работы с различными средами передачи данных и минимизации места и энергии, необходимых для электроцепей. Таким образом, было бы полезно рассмотреть устройства, относящиеся к физическому уровню, и то, каким образом они взаимодействуют.

Сначала, давайте представим как происходит передача данных по оптоволокну. Как показано на схеме №1, контроллер гигабитного Ethernet’а представляет передаваемые данные в байтовом формате с тактовой частотой 125 МГц с помощью гигабитного, независимого от среды интерфейса (GMII). Каждый передаваемый байт шифруется в 10-битную последовательность , передаваемую параллельно   ( а получаемый байт, соответственно, дешифруется) с помощью 8бит-10бит Шифратора/Дешифратора. Затем 10-битный параллельно передаваемый символ передается/принимается последовательно с помощью мультиплексора/демультиплексора при скорости последовательной передачи 1.25 Гб/с в передающий лазер/от детекторного модуля, который соединен с оптоволоконным кабелем с помощью стандартных IEEE SC коннекторов. В качестве альтернативы, мультиплексор/демультиплексор может работать вплоть до 25 метров по 150-омному экранированному медному кабелю с разъемами DB-9 или стандартными IEEE HSSDC. Важно отметить, что для GMII не было определено в качестве стандарта никаких кабелей и коннекторов . GMII представлен как логическое определение, или в большинстве случаев, как IC-IC соединение. Некоторые коммерческие контроллеры гигабитного Ethernet’а могут включать в себя 8бит-10бит Шифратор/Дешифратор, но не содержать внешних портов для GMII, а только для десятибитного интерфейса (TBI). Этого вполне хватает, пока вы не захотите использовать контроллер со 100 метрами неэкранированной витой пары (UTP) Cat 5. Мультиплексор/демультиплексор может также использоваться в качестве передатчика. В то время как распространенны 10 битные MUX/DEMUX, некоторые поставщики предлагают 20 битные MUX/DEMUX работающие с половинной тактовой частотой в 62.5 МГц за счет большего количества каналов. Так как обычно 8бит-10бит шифрующая схема встроена в контроллер, большинство внешних MUX/DEMUX не имеют такой функции.

Схема №1. Контроллер гигабитного Ethernet’а представляет получаемые и передаваемы данные в байтовом формате с тактовой частотой 125 МГц на GMII.

Все контроллеры гигабитного Ethernet’a, использующие 8бит-10бит шифрование, известны под названием  1000Base-X. Если в качестве передатчика используется коротковолновой лазер (850 нм), стандарт называется 1000Base-SX, если же используется длинноволновой лазер (1330 нм), то — 1000Base-LX. Когда используется медный кабель (двухаксиальный или четырехаксиальный), стандарт называется 1000Base-CX. В таблице описаны все максимальные расстояния для соответствующих стандартов и сред передачи данных.

Стандарт Тип среды передачи данных Максимальное
расстояние, м
1000BASE-SX Многомодовое 62.5 мкм волокно 275
1000BASE-SX Многомодовое 50 мкм волокно 550
1000BASE-LX Многомодовое 62.5 мкм волокно 550
1000BASE-LX Многомодовое 50 мкм волокно 550
1000BASE-LX Одномодовое 10 мкм волокно 5000
1000BASE-CX Двуаксиальный или четырехаксиальный медный кабель 25

Схема №2. Сравнение физических уровней стандартов 1000Base-X и 1000Base-T

При 1000Base-X соединении последовательные данные, передаваемые со скоростью 1.25 Гб/с, не могут быть переданы по UTP. Вместо этого должен использоваться  150 Ом двухаксиальный кабель   или оптоволокно.

Оптоволокно более предпочтительно, потому что оно безразлично к электромагнитной интерференции, а максимально дозволенная длина оптоволоконного кабеля больше, чем медного. Так как большинство гигабитных Ethernet соединений будет установлено между коммутаторами или между коммутатором и сервером, необходимо требование на превышение расстояние в 100 метров. Хотя максимальное расстояние для одномодового кабеля равно 5 км, поставщики, предлагающие специальные лазер/детектор модули, продемонстрировали, что возможны соединения вплоть до 100 км.
Для того, чтобы передавать данные со скоростью 1Гб/с по 100 метрам Cat 5 UTP, была разработана другая схема многоуровневого  шифрования, известная как PAM 5. Отдельный комитет IEEE 802.3ab работает над спецификациями для передачи по UTP, известными как 1000Base-T. Так как TBI не используется, 1000Base-T передатчики используют GMII в качестве интерфейса к контроллеру гигабитного Ethernet’a. На схеме №2 можно увидеть сравнение физических уровней 1000Base-X и 1000Base-T.

На практике, те гигабитные Ethernet-контроллеры, которые могут работать как с 1000Base-X так и с 1000Base-T должны иметь 2 различных интерфейса — TBI и GMII. Комитет 802.3z определил схему сигналов для TBI и GMII для того, чтобы разработчики контроллеров смогли воплотить оба интерфейса при минимальном количестве каналов. Это достигается путем совмещения всех общих сигналов или немного схожих на обоих интерфейсах, таким образом минимизируя количество уникальных сигналов. Ожидается, что совмещение GMII и TBI будет принято разработчиками контроллеров, как только стандарт 802.3ab приблизится к ратификации. Сигналы TBI и GMII показаны на схемах №3 и №4.

Схема №3. Сигналы 10 битного интерфейса (TBI).

Схема №4. Сигналы интерфейса GMII

Стремление уменьшить цену, габариты и потребляемую мощность привело к появлению нескольких типов нового продукта: CMOS SerDes, интегрированный контроллер/MUX/DEMUX и Quad Serdes. Давайте рассмотрим их более подробно.

До недавнего времени Gallium Arsenide и Bipolar Silicon были единственными технологиями, способными передавать данные со скоростью 1.25 Гб/с практически на любое расстояние. Таким образом, все коммерческие MUX/DEMUX использовали одну из этих технологий, а более сложные  контроллеры с низкой скоростью переключения использовали CMOS. Неизбежно, геометрия CMOS в конце концов достигла того уровня, что стало возможным поддерживать такие высокие скорости, и CMOS Serdes стали появляться на рынке, принеся с собой низкие цену и энергопотребление.

Кажется, что интегрированный MUX/DEMUX станет результатом естественного отбора, но некоторые факторы препятствуют этому. В большинстве гигабитных Ethernet причиной затора являются микросхемы, используемые в высокоскоростных сетевых коммутаторах и маршрутизаторах. Эти устройства обычно используют в качестве переключающего звена ASIC’и со множеством портов, а их разработчики могут не справляться с дополнительными трудностями, возникающими из-за близости множества гигабитных потоков внутри чипа. Также, чтобы соответствовать 1000Base-T, свитч-порт должен быть совместим с GMII. Дизайн коммутаторов становится проще и более гибок благодаря совмещению GMII и TBI на всех портах и внешнему подсоединению соответствующих передатчиков. Важно отметить, что передатчик 1000Base-T является очень сложным и вряд ли является кандидатом на интеграцию с контроллером, еще меньше с многопортовым  ASIC в ближайшем будущем.

Все эти факторы выступают против разработки интегрированного контроллера/MUX/DEMUX даже для шины PCI или любой другой шины. Также неизвестен рыночный потенциал адаптеров гигабитного Ethernet’а, риск можно сократить, оставив совмещение TBI и GMII на контроллере и подсоединив его к внешнему передатчику согласно среде передачи (оптоволокно, STP (экранированная витая пара) или UTP), для которой он предназначен. Так как применение увеличивается, а конкуренция повышается, очень вероятно, что цена за отдельный контроллер и отдельный передатчик будет даже меньше, чем за интегрированный контроллер/передатчик. А для того, чтобы качественно сохранять сигнал, будет предпочтительнее отделить друг от друга в электроцепи высокоскоростные последовательные сигналы и параллельные сигналы, что и происходит, если мы используем отдельные передатчик и контроллер.

На рынке высокоскоростных коммутаторов и маршрутизаторов появился еще один продукт — Quad SerDes. Совмещая в одном кристалле четыре новейших передатчика, архитектура системы позволяет сэкономить место, деньги и энергию, при этом сохраняя гибкость и простоту дизайна благодаря разделению передатчика и контроллера.

Передатчики гигабитного Ethernet’а также используются и во внутренних соединениях. Требования коммуникаций к архитектуре сетевых карт просто огромны для коммутаторов больших сетей. Так как эти требования превышают 1 Гб/с, высокоскоростные последовательные соединения становятся более предпочтительны чем высокоплотные параллельные архитектуры с сопровождающими их большим количеством каналов, проблемами маршрутизации и искажением сигнала. 10/100 Ethernet-концентраторы с возможностью подсоединения гигабитного Ethernet’а также могут требовать скорость внутренних соединений,   превышающую гигабитную. Одна популярная реализация такого чипсета требует 1.35 Гб/с поддержку внутренних соединений для того, чтобы обеспечить скорость передачи в 1.25 Гб/с между концентраторами, плюс 100 Мб/с сверх этого. Некоторые из поставщиков предлагают улучшенный передатчик гигабитного Ethernet’а с поддержкой потока данных 1.35 Гб/с. Эти передатчики могут поддерживать высокоскоростную передачу данных по гигабитному Ethernet’у со  скоростью 1.25 Гб/с, и дополнительные 100 Мб/с для передачи данных, выходящих за диапазон, и управляющих сигналов для главного звена системы. Пока специализированные последовательные кристаллы для внутриархитектурных соединений с 8бит-10бит шифраторами/дешифраторами и не искажающие сигнала желательны для использования в большинстве случаев, в некоторых ситуациях альтернативой в цене может быть улучшенный контроллер гигабитного Ethernet’a.

Еще одно устройство физического уровня, быстро завоевывающее популярность среди сетевых коммутирующих архитектур — двойной повторитель. Это устройство используется для удаления дрожания синхронизации из входящих данных, полученных оптическими сетевыми картами так, что потом эти данные можно отправить в коммутирующее звено.

И наоборот, повторитель убирает дрожания синхронизации из выходящих данных при их прохождении от коммутирующего звена через оптический адаптер.

Как только гигабитный Ethernet появился в локальных сетях, а коммутируемый гигабитный Ethernet — в глобальных, появилась неизбежная необходимость в более высоких скоростях. 10 Гб/с Ethernet уже появился на горизонте при существующих GaAs технологиях, либо как дискретное 10 Гб/с оптоволоконное соединение, либо как множественные 2.5 Гб/с оптические соединения, объединенные в одно оптоволокно (пару) с помощью устройства мультиплексирования разделения длины волны (WDM). У каждого подхода свои преимущества и недостатки, и пока рано говорить о том, какой из них будет доминирующим, но, несомненно, эта гонка будет интересной и для участвующих, и для пользователей.

Вернуться
(C) ADP NetWorks, last update 27/11/01, webmaster, references available

Ethernet это технология организации локальных компьютерных сетей. Стандарт Ethernet определяет проводные соединения и электрические сигналы на физическом уровне сети. Ethernet появился в середине девяностых годов и стал самой распространённой технологией ЛВС, заменив такие технологии передачи данных, как Arcnet, FDDI и Token ring.

Сети на базе технологии Ethernet бывают трех видов:

 

Технология Стандарт Описание Тип кабеля Используемые пары Скорость передачи данных
Ethernet IEEE 802.3i 10Base-T UTP Cat.3-5 2 10 Мбит/с
Fast Ethernet IEEE 802.3u

100Base-TX

100Base-T4

UTP Cat.5/STP Type1A

UTP Cat.3

2

4

100 Мбит/с
Gigabit Ethernet IEEE 802.3ab 1000Base-T UTP Cat.5 4 1000 Мбит/с

Для обжима сетевого кабеля используются стандартные разъемы RJ-45, которые в зависимости от вида &quot-витой пары&quot- бывают экранированными и неэкранированными, так же различают разъёмы для одножильных или многожильных &quot-витых пар&quot-. Конструктивно можно выделить составные разъёмные, выполненные со вставками и монолитные. Вставки являются направляющими, для проводников и упрощают заправку кабеля, но с точки зрения надёжности они уступают монолитным вариантам. Нумерация контактов разъёма RJ-45 представлена на рисунке ниже.

Обжим кабеля производится по следующей технологии:

Вначале осуществляется зачистка наружной изоляции кабеля, можно использовать или специальные клещи или аккуратно снять изоляцию обычными ножницами. Необходимый уровень зачистки кабеля &ndash- 1,2-1,5 см. Если витая пара экранирована, то заземление не срезается, а укладывается с разворотом в 180 градусов по направлению кабеля. После зачистки необходимо развести жилы &quot-витой пары&quot- в одной плоскости и выравнить их по длине. После данной подготовки производят заправку жил в разъем и их прессовку. После изготовления сетевого шнурка, его нужно прозвонить тестером или опробовать на оборудовании.
При организации сети по каналу 100 Мбит/сек используются 2 пары витой пары и используются жилы 1, 2 , 3 и 6. При организации гигабитной сети используются 4 пары, т.е. все 8 жил витой пары.
В сети Ethernet существует два типа кабелей. Первый тип используется для прямых соединений (хаб-свитч, компьютер-хаб) и кроссовер, который используется в локальных компьютерных сетях для прямого соединения двух компьютеров, без хаба. Тип кабеля для соединения разных портов можно выбрать по нижеприведённой таблице:

Порт на концентраторе Что подсоединяется В какой порт Кабель
Обычный порт Концентратор/Коммутатор Обычный Перекрестный
Обычный порт Концентратор/Коммутатор Uplink Прямой
Обычный порт Сетевая карта   Прямой
Порт Uplink Концентратор/Коммутатор Обычный Прямой
Порт Uplink Концентратор/Коммутатор Uplink Перекрестный
Порт Uplink Сетевая карта   Перекрестный

И на последок несколько советов: при зачистке витой пары и её расплетении не нужно углубляться. Рабочая область не должна превышать 15 мм. При прокладке витой пары соблюдайте правила организации слаботочных кабельных систем и помните, что существуют такие понятия как наводки, изгибы и рабочая длина сети. Не соблюдение норм может привести к уменьшению качества сигнала, наводкам и разрушению кабеля.


Обжим прямого сетевого кабеля 10/100/1000Mbit.

С одной стороны С другой стороны
1: Бело-оранжевый
2: Оранжевый
3: Бело-зелёный
4: Синий
5: Бело-синий
6: Зелёный
7: Бело-коричневый
8: Коричневый
1: Бело-оранжевый
2: Оранжевый
3: Бело-зелёный
4: Синий
5: Бело-синий
6: Зелёный
7: Бело-коричневый
8: Коричневый

Обжим кабеля компьютер-компьютер (crossover) 10/100Mbit.

С одной стороны С другой стороны
1: Бело-оранжевый
2: Оранжевый
3: Бело-зелёный
4: Синий
5: Бело-синий
6: Зелёный
7: Бело-коричневый
8: Коричневый
1: Бело-зеленый
2: Зеленый
3: Бело-оранжевый
4: Синий
5: Бело-синий
6: Оранжевый
7: Бело-коричневый
8: Коричневый

Обжим кабеля компьютер-компьютер (crossover) 1000Mbit.

С одной стороны С другой стороны
1: Бело-оранжевый
2: Оранжевый
3: Бело-зелёный
4: Синий
5: Бело-синий
6: Зелёный
7: Бело-коричневый
8: Коричневый
1: Бело-зелёный
2: Зелёный
3: Бело-оранжевый
4: Бело-коричневый
5: Коричневый
6: Оранжевый
7: Синий
8: Бело-синий

Компьютерная помощь

10 Gigabit Ethernet (10GE, 10GbE или 10GigE) – общий термин, описывающий спецификации Ethernet для передачи данных на скорости до 10 Гбит/с. Технология 10 Gigabit Ethernet является развитием технологии Gigabit Ethernet.

В технологии 10GE остались прежними формат кадра, а также его минимальный и максимальный размер.

В отличие от предыдущих версий Ethernet, в 10 Gigabit Ethernet не поддерживается полудуплексный режим работы. Все спецификации 10 Gigabit Ethernet на МАС-подуровне поддерживают работу только в полнодуплексном режиме. На физическом уровне 10 Gigabit Ethernet появились две группы спецификаций: LAN PHY – для локальных сетей, работающих на скорости 10 Гбит/с и WAN PHY – для глобальных сетей, работающих на скорости SONET STS-192c / SDH VC-4-64c. Используются новые схемы кодирования, максимальная длина сегмента увеличена до 40 000 м.

Технология 10GE включает четыре семейства спецификаций: 10GBASE-W, 10GBASE-R, 10GBASE-X, 10GBASE-T.

Семейство 10GBASE-X состоит из трех спецификаций, использующих четырехпотоковую передачу (в формате 4 потока х 8 бит) с кодированием каждого потока кодом 8В/10В:

10GBASE-CX4:используется твинаксиальный кабель длиной 15 м. Сигнальная скорость каждого из 4-х потоков составляет 3,125 Гбод.

10GBASE-LX4: используется одномодовый или многомодовый 50/125 мкм и 62.5/125 мкм волоконно-оптический кабель и 4 длины волны с шагом 13,4 нм во втором окне прозрачности (1310 нм). Каждая длина волны передает один из четырех потоков данных. Потоки объединяются мультиплексором WDM на передающей стороне перед подачей в волоконно-оптический кабель и демультиплексируются на приемной стороне. Сигнальная скорость каждого из 4-хпотоков составляет 3,125 Гбод. Длина сегмента — от 240 до 300 м в зависимости от полосы пропускания многомодового кабеля, до 10 000 м при использовании одномодового кабеля.

10GBASE-KX4: предназначен для объединительных плат (Backplane) модульных коммутаторов/маршрутизаторов. Используется медный кабель длиной не более 1 м. Поддерживается энергоэффективный Ethernet (ЕЕЕ) и автосогласование.

Семейство 10GBASE-R состоит из пяти спецификаций, которые могут использоваться самостоятельно после кодирования данных на подуровне PCS по схеме 64В/66В или превращаться в спецификации 10GBASE-W, если потоки данных после PCS передаются WAN-интерфейсу WIS, чтобы далее инкапсулироваться в кадры технологий SONET и SDH.

10GBASE-SR: используется многомодовый 50/125 мкм и 62.5/125 мкм волоконно-оптический кабель; передача ведется на длине волны 850 нм. Сигнальная скорость составляет 3,125 Гбод. Длина сегмента — от 66 до 400 м (в зависимости от полосы пропускания многомодового кабеля 50/125 мкм), от 26 до 33 м (в зависимости от полосы пропускания многомодового кабеля 62,5/125 мкм).

10GBASE-LR: используется одномодовый волоконно-оптический кабель; передача ведется на длине волны 1310 нм. Сигнальная скорость составляет 3,125 Гбод. Длина сегмента — до 10 000 м.

10GBASE-ER: используется одномодовый волоконно-оптический кабель; передача ведется на длине волны 1550 нм.

Сигнальная скорость составляет 3,125 Гбод. Длина сегмента — до 40 000 м.

10GBASE-LRM: используется многомодовый 50/125 мкм и 62.5/125 мкм волоконно-оптический кабель; передача ведется на длине волны 1300 нм. Сигнальная скорость составляет 3,125 Гбод. Длина сегмента — до 220 м.

10GBASE-KR:предназначен для объединительных плат (Backplane) модульных коммутаторов/маршрутизаторов. В отличие от 10GBASE-KX4 использует однопотоковую передачу и кодирование 64В/66В. Используется медный кабель длиной не более 1 м. Поддерживается энергоэффективный Ethernet (ЕЕЕ) и автосогласование.

Семейство 10GBASE-W относится к WAN PHY и предназначено для адаптации скорости передачи и форматов Ethernet к скорости и форматам технологий SONET STS-192c и SDH VC-4-64c. Для этого устройство физического уровня (PHY) семейства 10GBASE-W имеет дополнительный подуровень WAN-интерфейса (WIS, WAN Interface Sublayer), расположенный под подуровнем PCS. После кодирования в подуровне PCS кодом 64В/66В потоки данных Ethernet подключаются к WIS, чтобы далее инкапсулироваться в кадры технологий SONET и SDH для их транспорта через физический уровень. Без подуровня WIS семейство спецификаций 10GBASE-W не отличается от семейства спецификаций 10GBASE-R. При этом следует отметить, что интерфейс 10GBASE-W может взаимодействовать только с другим интерфейсом 10GBASE-W. В семейство 10GBASE-W входят следующие спецификации:

10GBASE-SW:используется многомодовый 50/125 мкм и 62.5/125 мкм волоконно-оптический кабель; передача ведется на длине волны 850 нм. Сигнальная скорость составляет 9,953 Гбод. Длина сегмента — от 66 до 400 м (в зависимости от полосы пропускания многомодового кабеля 50/125 мкм), от 26 до33 м (в зависимости от полосы пропускания многомодового кабеля 62,5/125 мкм).

10GBASE-LW:используется одномодовый волоконно-оптический кабель; передача ведется на длине волны 1310 нм. Сигнальная скорость составляет 9,953 Гбод. Длина сегмента — до 10 000 м.

10GBASE-EW:используется одномодовый волоконно-оптический кабель; передача ведется на длине волны 1550 нм. Сигнальная скорость составляет 9,953. Длина сегмента — до 40 000 м.

Спецификация 10GBASE-Tопределяет передачу данных со скоростью 10 Гбит/с через 4-х парный кабель на основе сбалансированной витой пары Class E или Class F (как определено в ISO/IEC 11801:2002) или Category 6 или Category 6А (как определено в TIATSB-155-A) с номинальным сопротивлением 100 Ом. По каждой из четырех пар данные передаются одновременно в каждом направлении со скоростью 2500 Мбит/с. Метод логического кодирования — 64B/65B, метод физического кодирования – РАМ2. Спецификация поддерживает топологию «звезда». Длина сегмента составляет 100 м. При использовании неэкранированной витой пары Category 6 длина сегмента ограничена 55 м. Интерфейс MDI требует использования 8-контактного разъема (8P8C), соответствующего требованиям IEC 60603-7-4 (unscreened) или IEC 60603-7-5 (screened), поддерживается функция автоматического определения полярности. Поддерживается энергоэффективный Ethernet (ЕЕЕ). Автосогласование в 10GBASE-T выполняет согласование скоростей 100 Мбит/с, 1000 Мбит/с, 10000 Мбит/с, режимов работы дуплекс/полудуплекс, возможности работы в режиме низкого энергопотребления (ЕЕЕ) и ролей master – slave.

 

⇐ Предыдущая18192021222324252627Следующая ⇒



.

Добавить комментарий

Закрыть меню