Fast ethernet

Технология Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet. Основные отличия. Характеристики.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Ethernet — это самый распространенный на сегодняшний день стандарт локальных сетей.

Общее количество сетей, использующих в настоящее время

Fast Ethernet

Технология Fast Ethernet во многом совпадает с традиционной технологией Ethernet, но быстрее ее в 10 раз. Fast Ethernet или 100BASE-T работает со скоростью 100 мегабит в секунду (Mbps) вместо 10 для традиционного варианта Ethernet. Технология 100BASE-T использует кадры того же формата и длины, как Ethernet и не требует изменения протоколов высших уровней, приложений или сетевых ОС на рабочих станциях. Вы можете маршрутизировать и коммутировать пакеты между сетями 10 Mbps и 100 Mbps без трансляции протоколов и связанных с ней задержек. Технология Fast Ethernet использует протокол CSMA/CD подуровня MAC для обеспечения доступа к среде передачи. Большинство современных сетей Ethernet построены на основе топологии "звезда", где концентратор является центром сети, а кабели от концентратора тянутся к каждому компьютеру. Такая же топология используется в сетях Fast Ethernet, хотя диаметр сети несколько меньше по причине более высокой скорости. Fast Ethernet использует неэкранированный кабель из скрученных пар проводников (UTP), как указано в спецификации IEEE 802.3u для 100BASE-T. Стандарт рекомендует использовать кабель категории 5 с двумя или четырьмя парами проводников, помещенных в пластиковую оболочку. Кабели категории 5 сертифицированы для полосы пропускания 100 MHz. В 100BASE-TX одна пара используется для передачи данных, вторая — для обнаружения коллизий и приема.

 

Стандарт Fast Ethernet определяет три модификации для работы с разными видами кабелей : 100Base TX, 100Base T4 и 100Base FX. Модификации 100Base TX и 100Base T4 расчитаны на витую пару, а 100Base FX был разработан для оптического кабеля.

 

Стандарт 100Base TX требует применения двух экранированных или неэкранированных витых пар. Одна пара служит для передачи, другая для приёма. Этим требованиям отвечают два основных кабельных стандарта : на неэкранированную витую пару категории 5 ( UTP-5 ) и экранированную витую пару типа 1 от IBM.

 

Стандарт 100Base T4 имеет менее ограничительные требования к кабелю, так как в нём задействуются все четыре пары восьмижильного кабеля : одна пара для передачи, другая для приёма, а оставшиеся две пары работают как на передачу, так и на приём. В результате, в стандарте 100Base T4 и приём и передача данных могут осуществляться по трём парам. Для реализации сетей 100Base T4 подойдут кабели с неэкранированной витой парой категории 3-5 и экранированной типа 1.

 

Преемственность технологий Fast Ethernet и Ethernet позволяет легко выработать рекомендации по применению : Fast Ethernet целесообразно применять в тех организациях, которые широко использовали классический Ethernet, но на сегодняшний день испытывают потребность в увеличении пропускной способности. При этом сохраняется весь накопленный опыт работы с Ethernet и, частично, сетевая инфраструктура.

 

Для классического Ethernet время прослушивания сети определяется максимальным расстоянием, которое 512-битный кадр может пройти по сети за время, равное времени обработки этого кадра на рабочей станции. Для сети Ethernet это расстояние равно 2500 метров. В сети Fast Ethernet этот же самый 512-битный кадр за время, необходимое на его обработку на рабочей станции, пройдёт всего 250 метров.

 

Основная область работы Fast Ethernet сегодня — это сети рабочих групп и отделов. Целесообразно совершать переход к Fast Ethernet постепенно, оставляя Ethernet там, где он хорошо справляется с поставленными задачами. Одним из очевидных случаев, когда Ethernet не следует заменять технологией Fast Ethernet, является подключение к сети старых персональных компьютеров с шиной ISA.

 

Gigabit Ethernet/

эта технология использует тот же формат кадров, тот же метод доступа к среде передачи CSMA/CD, те же механизмы контроля потоков и те же управляющие объекты, все же Gigabit Ethernet отличается от Fast Ethernet больше, чем Fast Ethernet от Ethernet. В частности, если для Ethernet было характерно разнообразие поддерживаемых сред передачи, что давало повод говорить о том, что он может работать хоть по колючей проволоке, то в Gigabit Ethernet волоконно-оптические кабели становятся доминирующей средой передачи (это, конечно, далеко не единственное отличие, но с остальными мы подробнее познакомимся ниже). Кроме того, Gigabit Ethernet ставит несравнимо более сложные технические задачи и предъявляет гораздо более высокие требования к качеству проводки.

Иными словами, он гораздо менее универсален, чем его предшественники.

 

СТАНДАРТЫ GIGABIT ETHERNET

 

Основные усилия рабочей группы IEEE 802.3z направлены на определение физических стандартов для Gigabit Ethernet. За основу она взяла стандарт ANSI X3T11 Fibre Channel, точнее, два его нижних подуровня: FC-0 (интерфейс и среда передачи) и FC-1 (кодирование и декодирование). Зависимая от физической среды спецификация Fibre Channel определяет в настоящее время скорость 1,062 гигабод в секунду. В Gigabit Ethernet она была увеличена до 1,25 гигабод в секунду. С учетом кодирования по схеме 8B/10B мы получаем скорость передачи данных в 1 Гбит/с.

 

Спецификация Gigabit Ethernet изначально предусматривала три среды передачи: одномодовый и многомодовый оптический кабель с длинноволновыми лазерами 1000BaseLX для длинных магистралей для зданий и комплексов зданий, многомодовый оптический кабель с коротковолновыми лазерами 1000BaseSX для недорогих коротких магистралей, симметричный экранированный короткий 150-омный медный кабель 1000BaseCX для межсоединения оборудования в аппаратных и серверных.

 

1000BaseCX Короткий медный кабель (STP/коаксиал) 25 м Межсоединение оборудования в монтажном шкафу

1000BaseT 4-парный неэкранированный Категории 5 100 м Горизонтальные трассы

 


⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒


Дата добавления: 2016-11-12; просмотров: 1306 | Нарушение авторских прав


Похожая информация:


Поиск на сайте:


Ethernet на витой паре. Преодолеваем барьер в 100 метров.

Думаю, многие сетевики часто при прокладке сетей сталкивались с такой проблемой: нужно соединить пункт А с пунктом Б линком. «Да нам это как два байта переслать!»,- думает админ, закидывает бухту с кабелем за плечи и бежит к пункту Б. Тут он замечает, что расстояние-то между ними больше 100 метров… «#@$%&!!!, какой %@#$$% придумал это $@#$%& ограничение???», — опять думает админ и в его голове начинают крутиться жуткие мысли о предстоящем приятном разговоре с боссом. Посему он полагается на «авось заработает» достает из шкафа свой верный шаманский бубен и пытается запустить сеть. Если ему это удается – то у истории хэппи энд, а если нет – то см. выше. Однако буржуи все же вникли в насущные админские заботы и выпустили несколько достойных бубнозаменителей :-). В данной статье мы создадим с помощью них сеть ужасающей длины и проверим, какой же из кабелей лучше?

немного теории

Как известно, на сеть стандарта Ethernet 10 base-T и 100 base T помимо тучи других, наложены еще и ограничения на максимальную длину кабельного сегмента. Для обоих типов оно составляет 100 метров. (при соединениях хаб-компьютер, компьютер-свич или свич-свич, но не хаб-хаб (для 100-мегабитных хабов оно вообще урезано до 5 метров)) Почему-то за всю историю совершенствования Ethernet ограничение становилось все жестче. Сначала был толстый коаксиал с 500-ми метрами, затем тонкий с 168-ю, и вот дожились до витой парой с сотней. Надо заметить, что это очень мало. Конечно, соединить два соседних компа или две соседние комнаты — нет проблем, а вот, скажем два соседних здания? Вот и приходится админам изобретать разные там изощрения начиная от просто наплевания на ограничение и заканчивая установкой свичей в канализационных коллекторах :-). Почему же появлись эти ограничения? На самом деле тут виноваты не злые дядьки, придумывающие всякие там законы, чтоб простым смертным жизнь малиной не казалась, а несколько иные вещи. Начнем с того, что кабель обладает некоторым активным сопротивлением, что приводит к банальному затуханию сигнала. Хотя токи в сети и небольшие, но при большой длине кабеля затухание может сказаться на качестве работы.

Далее, он еще и представляет из себя длинную линию. Вдобавок ко всему, он является прекрасной антенной и ловит на себя всякие там удары молний 🙂 и т.д. В придачу в Ethernet есть еще одно серьезное ограничение. Дело в том, что для передачи в нем выбран минимальный размер кадра на MAC-уровне 512 бит. Если скорость сети составляет 10 Мбит/c, то для того, чтобы сигнал пролетел из одного конца сети в другой, нужно время в 51,2 мкс. Глюк может случиться, если комп, находящийся на конце сети начнет передачу перед самым приходом пакета от другого компа, находящегося в начале сети, начавшего передачу ранее. Сигнал от одного компа до другого должен долететь раньше, чем комп на конце сети закончит передачу, иначе коллизия не будет обнаружена на канальном уровне. Теперь можно подсчитать, сколько теоретически метров может быть между компами. Скорость распространения электрического сигнала в кабеле равна примерно 2/3 от скорости света в вакууме, или примерно 200 м/мкс. За 51,2 мкс сигнал пролетит примерно 10 километров. Таким образом, теоретически между узлами может быть максимум 5 километров.

Но есть еще одна проблема. Задержки кроме кабелей возникают еще и во всяких хабах, сетевушках и прочих сетевых дэвайсах. Для 100 Мегабитной сети значение времени передачи кадра еще злобнее – 5 мкс. Посему ограничения на длину кабеля еще серьезнее. Хотя, при применении коммутаторов, никакие задержки нам не страшны.(при разумной длине кабеля, разумеется) И если последняя проблема кажется непреодолимой без применения каких-то специальных средств (коммутируемый ethernet), не зависящих от кабеля, то у первых трех еще можно отвоевать лишние метров 100, 200, (а быть может и все 500) улучшив качество кабеля. Например улучшить его характеристики теоретически можно, увеличив толщину жил, усилив помехозащищенность… Кстати, витая пара уже имеет очень мощное средство помехозащиты – сигналы в ней передаются инверсно, т.е. если по паре надо переслать логическую единицу, то в одном проводе сигнал будет положительный, т.е. это будет эдакий прямоугольник, расположенный над осью Х, а во втором проводе – такой же прямоугольник, но под осью Х. Таким образом, если в кабеле наведется помеха, скажем, еще один прямоугольник, то он будет располагаться над нашим сигналом как в одном проводе так и в другом, соответственно его будет очень легко вычислить и прибить. По этому же принципу витая пара защищена от излучения помех. Два сигнала которые будут излучаться опять же инверсны и подавят друг друга. Но все же, осмелюсь предположить, что при большой длине кабеля и сильных источниках помех механизм защиты от них может давать сбои.

Вообще говоря, можно значительно превысить стандартную длину кабеля, даже применив обычный китайский (метров 150 выжать из него вполне реально), но при этом гарантий стабильной работы вам никто не даст. Такое решение вполне приемлемо для домашних локалок, но ни в какие ворота не лезет в корпоративных сетях. Здесь лучше переплатить N вечнозеленых, но при этом получить стабильность и надежность, чем каждый день получать пендали 😉 от начальства ;-)

какую разводку кабеля лучше применять: EIA/TIA 568 a или b?

Как известно, существуют два вышеописанных стандарта на разводку кабеля. Повлияет ли выбор того или иного стандарта на дальность связи? Давайте разберемся, существует ли разница в кабелях для этих двух разводок. Несколько раз я встречал в сети упоминания о кабелях маркированных, скажем, как a или b. Давайте рассмотрим распиновку коннекторов для стандарта а и b (контакты считаются слева направа, если повернуть вилку фиксатором вниз, контактами к себе)

Для стандарта B номерам соответствуют цвета жил:

1-бело-оранжевый
2-оранжевый
3-бело-зеленый
4-синий
5-бело-синий
6-зеленый
7-бело-коричневый
8-коричневый.

Для стандарта A:

1-бело-зеленый
2-зеленый
3-бело-оранжевый
4-синий
5-бело-синий
6-оранжевый
7-бело-коричневый
8-коричневый

Как видим, различие между ними в том, что оранжевую и зеленую пару поменяли местами. Если расковырять кабель на сантиметров 20 то можно заметить, что шаги навивки этих двух пар разные. Т.е. у оранжевой пары шаг чаще чем у зеленой. Отсюда напрашивается мысль: а вдруг это на что-то повлияет? Посмею сделать утверждение, что нет. Как известно, одна пара используется для приема, вторая – для передачи. Но ведь это смотря с какой стороны посмотреть. Для сетевой карты, например, пара 1 – передающая, а для хаба та же пара – приемная. Так для чего же тогда возникли эти различные стандарты на разводку? Скорее всего, причина тут кроется в совместимости со старыми стандартами.

Стандарт EIA/TIA 568 A совместим с одно- и двухпарными разводками по стандарту USOC. Стандарт EIA/TIA 568 B совместим с AT&T 258 A, который по слухам (не знаю точно, сам я не связист) был самым распространенным, но при этом он совместим только с однопарными разводками USOC. В США стандарт EIA/TIA 568 A является рекомендованным правительством. Так что приходим к выводу что выбор между этими стандартами значения для дальности связи никакого не имеет. Так что юзайте ту разводку, которая вам больше всего нравится.

методика тестирования

Для тестирования кабелей выбран анализатор ошибок (более подробно о нем можно прочитать в статье «Экономичный метод диагностики ошибок в ЛВС», «СР» №3 март 2002 )из программы SelFTrend v.4 и серверного сетевого адаптера Intel PRO 1000T. Почему был выбран именно этот адаптер можно прочитать в вышеупомянутой статье, но для ленивых вкратце скажу, что в нем есть встроенный SNMP-агент, с помощью которого можно фиксировать ошибки канального уровня, такие как CRC, Alignment, Oversized frames, Undersized frames, Jabbers… так, пошел плагиат ;-)… в общем настоятельно рекомендую ознакомиться этой статьей. Кабель будет тестировался в несколько этапов: сначала разъемы подключаются на концы бухты, затем берется сегмент в 250 метров и затем 200.Ну и если кабель не заработает на 200 метров, то экспериментальным путем будет выясняться максимальная длина сегмента. Один конец кабеля подсоединяется к обычной машине, второй — к машине – анализатору ( net card Intel PRO 1000T). Если между машинами установится связь, то запустится на скачивание rar-архив большого объема (~650 Mб), после чего на машине – анализаторе будет сниматься статистика количества ошибок. Сеть будет тестироваться на скорости в 10 Мегабит/с, затем на 100 Мегабит/с. В довершение всего файл будет разархивирован и проверен на наличие CRC – ошибок.

При написании статьи был использован материал http://www.duxcw.com/faq/network/diff568ab.htm

Дмитрий Герусс

©Сетевые Решения

Ethernet (от англ. ether “эфир”) — пакетная технология передачи данных преимущественно локальных компьютерных сетей. Стандарты Ethernet определяют проводные соединения и электрические сигналы на физическом уровне, формат кадров и протоколы управления доступом к среде — на канальном уровне модели OSI. Ethernet в основном описывается стандартами IEEE группы 802.3. Ethernet стал самой распространённой технологией ЛВС в середине 1990-х годов, вытеснив такие устаревшие технологии, как Arcnet, и Token ring.

Название «Ethernet» (буквально «эфирная сеть») отражает первоначальный принцип работы этой технологии: всё, передаваемое одним узлом, одновременно принимается всеми остальными (то есть имеется некое сходство с радиовещанием). В настоящее время практически всегда подключение происходит через коммутаторы (switch), так что кадры, отправляемые одним узлом, доходят лишь до адресата (исключение составляют передачи на широковещательный адрес) — это повышает скорость работы и безопасность сети.

Технология Ethernet была разработана вместе со многими первыми проектами корпорации Xerox PARC. Общепринято считать, что Ethernet был изобретён 22 мая 1973 года, когда Роберт Меткалф (Robert Metcalfe) составил докладную записку для главы PARC о потенциале технологии Ethernet. Но законное право на технологию Меткалф получил через несколько лет.

В 1976 году он и его ассистент Дэвид Боггс (David Boggs) издали брошюру под названием “Ethernet: Distributed Packet-Switching For Local Computer Networks”.

В стандарте первых версий (Ethernet v1.0 и Ethernet v2.0) указано, что в качестве передающей среды используется коаксиальный кабель, в дальнейшем появилась возможность использовать витую пару и оптический кабель.

Преимущества использования витой пары по сравнению с коаксиальным кабелем:

· возможность работы в дуплексном режиме;

· низкая стоимость кабеля “витой пары”;

· более высокая надёжность сетей при неисправности в кабеле (соединение точка-точка: обрыв кабеля лишает связи два узла. В коаксиале используется топология “шина”, обрыв кабеля лишает связи весь сегмент);

· минимально допустимый радиус изгиба меньше;

· большая помехозащищенность из-за использования дифференциального сигнала;

· возможность питания по кабелю маломощных узлов, например, IP-телефонов (стандарт Power over Ethernet, POE);

· гальваническая развязка трансформаторного типа. При использовании коаксиального кабеля в российских условиях, где, как правило, отсутствует заземление компьютеров, применение коаксиального кабеля часто сопровождалось пробоем сетевых карт и иногда даже полным “выгоранием” системного блока.

Причиной перехода на оптический кабель была необходимость увеличить длину сегмента без повторителей.

Метод управления доступом (для сети на коаксиальном кабеле) — множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), скорость передачи данных 10 Мбит/с, размер кадра от 64 до 1518 байт, описаны методы кодирования данных. Режим работы полудуплексный, то есть узел не может одновременно передавать и принимать информацию. Количество узлов в одном разделяемом сегменте сети ограничено предельным значением в 1024 рабочих станции (спецификации физического уровня могут устанавливать более жёсткие ограничения, например, к сегменту тонкого коаксиала может подключаться не более 30 рабочих станций, а к сегменту толстого коаксиала — не более 100). Однако сеть, построенная на одном разделяемом сегменте, становится неэффективной задолго до достижения предельного значения количества узлов, в основном по причине полудуплексного режима работы.

В 1995 году принят стандарт IEEE 802.3u Fast Ethernet со скоростью 100 Мбит/с и появилась возможность работы в режиме полный дуплекс. В 1997 году был принят стандарт IEEE 802.3z Gigabit Ethernet со скоростью 1000 Мбит/с для передачи по оптическому волокну и ещё через два года для передачи по витой паре.

При проектировании стандарта Ethernet было предусмотрено, что каждая сетевая карта (равно как и встроенный сетевой интерфейс) должна иметь уникальный шестибайтный номер (MAC-адрес), прошитый в ней при изготовлении. Этот номер используется для идентификации отправителя и получателя кадра, и предполагается, что при появлении в сети нового компьютера (или другого устройства, способного работать в сети) сетевому администратору не придётся настраивать MAC-адрес.

 

Fast Ethernet — общее название для набора стандартов передачи данных в компьютерных сетях по технологии Ethernet со скоростью до 100 Мбит/с, в отличие от исходных 10 Мбит/с.

В 1992 году ряд производителей сетевого оборудования (такие как 3Com, SynOptics и др.) образовали объединение Fast Ethernet Alliance, предназначенное для создания новой спецификации, которая объединила бы отдельные наработки различных компаний в области кабельной передачи данных.

Вместе с тем в институте IEEE была начата работа по стандартизации новой технологии. Созданная для этого исследовательская группа с конца 1992 по конец 1993 года изучила множество 100-мегабитных решений, предложенных различными производителями, а также высокоскоростную технологию, предложенную компаниями Hewlett-Packard и AT&T.

26 октября 1995 года официально был принят стандарт IEEE 802.3u, который явился дополнением к уже существующему IEEE 802.3.

 

Различия и сходства с Ethernet

 

· сохранение метода случайного доступа CSMA/CD, принятого в Ethernet;

· сохранение формата кадра, принятого в стандарте IEEE 802.3;

· сохранение звездообразной топологии сетей;

· поддержка традиционных сред передачи данных — витой пары и волоконно-оптического кабеля.

 


Читайте также:

I. Национальные стандарты, содержащие требования к созданию и применению систем управления охраной труда
Thema: Informationstechnologien (Информационные технологии)
Безотходные и малоотходные технологии.
В настоящее время на 1-ое место выходит ценность качества или высокие стандарты деятельности, видимо эта ценность и станет ведущей в будущем.
В состав технологий РУР входят целевые технологии (ЦТ) РУР и процессорные (ПТ).
Виды анализа, используемые в технологии ситуационного обучения
Виды, назначение и технологии проведения ГДИ.
Влияние беспроводных технологии на экологию
Вопрос 2. Задачи биржи, биржевой механизм и технологии биржевой торговли.
Вопрос. Технологии продвижения услуг питания в гостинице.

Читайте также:

Добавить комментарий

Закрыть меню