- •Федеральное агентство связи
- •Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики»
- •Оглавление
- •Предисловие Настоящий курс лекций предназначен для студентов дневной и заочной форм обучения, изучающих аналогичную дисциплину, специальностей:
- •Введение
- •Лекция 1. Основы построения сетей
- •1.1. Основы сетевых технологий
- •1.2. Классификация сетей передачи данных
- •1.3. Семиуровневая модель взаимодействия открытых систем
- •Контрольный тест по Лекции 1
- •Лекция 2. Верхние уровни моделей osi, tcp/ip
- •2.1. Прикладной уровень
- •Система доменных имен dns
- •Протокол http
- •Протоколы передачи файлов ftp и tftp
- •Протокол разделения сетевых ресурсов smb
- •Приложение peer-to-peer (p2p)
- •Протоколы передачи электронной почты
- •Протокол удаленного доступа Telnet
- •2.2. Транспортный уровень моделей osi, tcp/ip
- •Установление соединения
- •Управление потоком данных
- •Контрольный тест по Лекции 2
- •Лекция 3. Нижние уровни модели сети
- •3.1. Физический уровень. Медные кабели
- •3. 2. Волоконно-оптические кабели
- •3.3. Беспроводная среда
- •3.4. Топология сетей
- •Контрольный тест по Лекции 3
- •Лекция 4. Канальный уровень. Локальные сети
- •4.1. Подуровни llc и mac
- •4.2. Локальные сети технологии Ethernet
- •4.3. Коммутаторы в локальных сетях
- •Режимы коммутации
- •Протокол охватывающего дерева (Spanning-Tree Protocol)
- •Контрольный тест по Лекции 4
- •Лекция 5. Ethernet-совместимые технологии
- •5.1. Технология Fast Ethernet
- •5.2. Технология Gigabit Ethernet
- •5.3. Технология 10-Gigabit Ethernet
- •Контрольный тест по Лекции 5
- •Лекция 6. Принципы и средства межсетевого взаимодействия
- •6.1. Маршрутизаторы в сетевых технологиях
- •6.2. Принципы маршрутизации
- •Протокол arp
- •Контрольный тест по Лекции 6
- •Лекция 7. Адресация в ip - сетях
- •7.1. Логические адреса версии iPv4
- •7.2. Формирование подсетей
- •7.3. Частные и общедоступные адреса
- •Контрольный тест по Лекции 7
- •Лекция 8. Функционирование маршрутизаторов
- •8.1. Назначение ip-адресов
- •8.2. Передача данных в сетях с маршрутизаторами
- •8.3. Сетевые протоколы. Формат пакета протокола ip
- •Контрольный тест по Лекции 8
- •Лекция 9. Протоколы маршрутизации
- •9.1. Общие сведения о маршрутизирующих протоколах
- •9.2. Протоколы вектора расстояния и состояния канала
- •Меры борьбы с маршрутными петлями
- •Контрольный тест по Лекции 9
- •Лекция 10. Основы конфигурирования маршрутизаторов
- •10.1. Режимы конфигурирования маршрутизаторов
- •10.2. Создание начальной конфигурации маршрутизатора
- •10.3. Конфигурирование интерфейсов
- •Контрольный тест по Лекции 10
- •Лекция 11. Конфигурирование маршрутизации
- •11.1. Конфигурирование статической маршрутизации
- •Конфигурирование статической маршрутизации по умолчанию
- •11.2. Конфигурирование конечных узлов и верификация сети
- •11.3. Динамическая маршрутизация. Конфигурирование протокола rip
- •Конфигурирование динамической маршрутизации по умолчанию
- •Контрольный тест по Лекции 11
- •Лекция 12. Протокол маршрутизации eigrp
- •12.1. Общие сведения о протоколе eigrp
- •12.2. Конфигурирование протокола eigrp
- •Контрольный тест по Лекции 12
- •Лекция 13. Протокол маршрутизации ospf
- •13.1. Общие сведения о протоколе ospf
- •Метрика протокола ospf
- •13.2. Конфигурирование протокола ospf
- •Контрольный тест по Лекции 13
- •Лекция 14. Сетевые фильтры
- •14.2. Конфигурирование стандартных списков доступа
- •14.3. Конфигурирование расширенных списков доступа
- •Для этого создается список доступа:
- •Именованные списки доступа
- •Контроль списков доступа
- •Контрольный тест по Лекции 14
- •Лекция 15. Конфигурирование коммутаторов
- •15.1. Общие вопросы конфигурирования коммутаторов
- •Адресация коммутаторов, конфигурирование интерфейсов
- •15.2. Управление таблицей коммутации
- •15.3. Конфигурирование безопасности на коммутаторе
- •Контрольный тест по Лекции 15
- •Лекция 16. Виртуальные локальные сети
- •16.1. Общие сведения о виртуальных сетях
- •16.2. Конфигурирование виртуальных сетей
- •16.3. Маршрутизация между виртуальными локальными сетями
- •Конфигурирование транковых соединений
- •Контрольный тест по Лекции 16
- •Заключение
- •Список литературы
- •Список терминов и сокращений
5.3. Технология 10-Gigabit Ethernet
Технология 10-Gigabit Ethernet (10GbE) описывается стандартом IEEE 802.3ae, который определяет полнодуплексную передачу данных со скоростью 10 Гбит/с по волоконно-оптическому кабелю. Максимальные расстояния передачи зависят от типа используемого волокна. Используя одномодовое волокно как среду передачи, максимальное расстояние передачи – 40 километров. В настоящее время разрабатываются стандарты для технологий Ethernet со скоростью передачи 40 Гбит/с, 80 Гбит/с, 100- Гбит/с.
Стандарт 10GbE на физическом уровне позволяет увеличить расстояние связи до 40 км по одномодовому волокну и обеспечить совместимость с сетями синхронной цифровой иерархии (SDH) и фотонными сетями, использующими уплотнение по длине волны DWDM. Функционирование на 40-километровом расстоянии, скорость передачи до 10 Gbps и совместимость с системами SDH делает технологию 10GbE не только технологией локальных, но и технологией глобальных сетей. Таким образом, стандарт развивается не только для LAN, но также для MAN и WAN. Поскольку в технологии 10GbE используется только полнодуплексная связь, в режиме CSMA/CD нет необходимости. Следовательно, в сетях исключается использование концентраторов hub.
Стандарт 802.3ae управляет семейством 10GbE, которое включает новые технологии:
10GBASE- SR –для коротких расстояний по уже установленному многомодовому волокну, поддерживает связь на расстоянии от 26 м до 82 м.
10GBASE- LX4 – использует технологию уплотнения по длины волне (WDM), поддерживает связь на расстоянии от 240 м до 300 м по уже установленному многомодовому волокну и до 10 км по одномодовому волокну.
10GBASE- LR и 10GBASE- ER – обеспечивает связь от 10 км до 40 км по одномодовому волокну.
10GBASE- SW, 10GBASE- LW и 10GBASE- EW – технологии с общим названием 10GBASE-W, предназначены, чтобы обеспечить работу оборудования глобальных сетей с модулями SONET/SDH.
Для 10-Gigabit Ethernet не предусмотрены повторители, поскольку полудуплексный режим не поддерживается.
Ниже приведены некоторые параметры спецификаций технологии 10GbE.
Таблица 5.3
Параметры спецификаций технологии 10GbE
Спецификация |
Длина волны |
Волокно |
Расстояние |
10GBase-LX4 |
1310 нм |
62,5 мкм |
2 – 300 м |
50 мкм |
2 – 300 м | ||
10 мкм |
2 – 10 км | ||
62,5 мкм |
2 – 33 м | ||
50 мкм |
2 – 300 м | ||
10GBase-L |
1310 нм |
10 мкм |
2 – 10 км |
10GBase-E |
1550 нм |
10 мкм |
2 – 40 км |
В заключение следует отметить, что в настоящее время технологии Ethernet является стандартом для различных соединений: горизонтальных, вертикальных и связи между зданиями. Новые версии Ethernet стирают различие между локальными и глобальными сетями. Трудно назвать сеть локальной, когда в сегменте, использующим технологию 10GbE, передаются данные на расстояние в 40 км.
В сетях Ethernet передача информации производится по трем составляющим сетевой среды:
По медным кабелям со скоростью примерно 1000 Мбит/с, и возможно больше.
По беспроводной среде (радиоканалы) – примерно 100 Мбит/с и больше.
По оптическим кабелям со скоростью примерно 10000 Мбит/с и в ближайшем будущем до 100 Гбит/с и больше.
Медная и беспроводная среда имеют определенные физические и практические ограничения на высокочастотные сигналы. В волоконно-оптических системах ограничивающим фактором является электронная технология (emitters and detectors) и производственные процессы волокна.
В ранних версиях технологии Ethernet, использующей концентраторы в полудуплексном режиме, с возможностью возникновения коллизий (CSMA/CD), не рассматривался вопрос качества обслуживания (QoS). Однако на современном этапе при передаче определенных видов трафика, например, IP телефония и видео этот вопрос стал очень важным. Полнодуплексные быстродействующие технологии (Gigabit Ethernet, 10GbE) обеспечивают достаточную поддержку разнообразных приложений. Это делает потенциальные приложения Ethernet еще шире.