28. Спецификации физической среды Fast Ethernet
В соответствии со стандартом 802.3u на технологию FastEthernet определены 3 различные спецификации физического уровня:
-100Base-TX (UTP cat.5 или STP Type 1A-две пары);
-100Base-T4 (четыре пары UTP cat.3 или cat.4);
-100Base-FX (многомодовое оптоволокно 62.5/125 мкм-два волокна).
Спецификация 100Base-TX
В качестве среды передачи используют неэкранирорванную витую пару 5-ой категории (две пары) или экранированную витую пару STP Type 1A. Максимальная длина кабельного сегмента-100 метров. Для кодирования информации используют такой логический код, как каждые 4 бита данных кодируются 5-ю битами; избыточный бит позволяет использовать для кодирования потенциальные коды. Существование запрещенных комбинаций поволяет отбраковывать ошибочные символы, что повышает надежность передачи. Для физического кодирования используется код MLT-3.
Особенностью спецификации 100Base-TX является функция "автопереговоров" (Auto-negotiation), позволяющая двум физически соединенным устройствам, например сетевому адаптеру и концентратору, поддерживающим несколько стандартов физического уровня (различающихся битовой скоростью и количеством витых пар) выбирать наиболее выгодный режим передачи.
Всего устройства 100Base-TХ могут поддерживать 5 режимов работы на витой паре:
-10Base-T (две пары UTP cat.3);
-10 Base-T full duplex (две пары UTP cat.3);
-100Base-TX (две пары UTP cat.5 или STP Type 1A);
-100Base-T4 (четыре пары UTP cat.3);
-100Base-TX full duplex (две пары UTP cat.5 или STP Type 1A).
Режимы перечислены в порядке возрастания приоритета, т.е. 10Base-T имеет самый низкий приоритет, а 100Base-TX full duplex-самый высокий.
Спецификация 100Base-FX
Для передачи данных используется многомодовое оптоволокно 62,5/125мкм (два волокна). Максимальная длина сегмента- 412 метров (полудуплексный режим) и 2 км (полный дуплекс). При этом практически в неизменном виде используется система кодирования технологии FDDI- логическое кодирование 4В/5B с одним избыточным битом на каждые 4 бита данных.
Спецификация 100Base-T4
Эта спецификация была разработана для реализации Fast Ethernet на существующих кабельных системах 3-ей категории. Основной задачей было снижение ширины спектра сигналов до приемлемых для UTP cat.3 16-ти МГц и повышение пропускной способности кабеля. Вторая задача была успешно решена путем использования не 2-х, а 4-х витых пар:
-пара 1-2 всегда используется для передачи данных от узла;
-пара 3-6 - для приема;
-пары 4-5 и 7-8 -двунаправленные.
Для решения первой задачи (сужения ширины спектра) было предложено использовать вместо кода 4B/5B код 8B/6T, при котором каждые 8 бит данных кодировались 6 троичными символами (ternary symbols). При этом спектр данных, передаваемых со скоростью 33,3 Мбит/c по каждой из трех витых пар (четвертая пара всегда используется для прослушивания линии с целью обнаружения коллизий) укладывается в допустимые для UTP cat.3 16 МГц. Общая скорость передачи при этом составляет 100 Мбит/c.
29. Технология Gigabit Ethernet
Среди технологий высокоскоростных сетей наиболее перспективной является Gigabit Ethernet.
Стандарт Gigabit Ethernet на оптоволокне (802.3z) был принят в 1998 г.. Стандарт Gigabit Ethernet на витой паре категории 5 (802.3ab) принят в 1999 г..
Общее у Gigabit Ethernet с технологией Ethernet и Fast Ethernet:
Сохраняются все форматы кадров Ethernet
Поддерживаются все основные виды кабелей Ethernet и Fast Ethernet: волоконно-оптическая, витая пара категории 5, коаксиальный кабель.
Метод доступа CSMA/CD – для полудуплексной версии протоколов.
Топология – иерархическая звезда.
Наряду с полудуплексной версией разработана версия, работающая с коммутаторами.
Для сохранения этих свойств разработчики внесли изменения не только в физический уровень, но и в уровень MAC.
Изменения:
1. расширение носителя – для расширения максимального диаметра сети GigabitEthernet до 200 метров было принято решение добавить кадру дополнительное поле - расширение носителя (до 512 байт)
2. пакетная перегруженность – если у узла имеется несколько небольших кадров, то первый кадр дополняется до 512 байт, а остальные передаются с минимальным межкадровым интервалом (расширенный символ). Общая длина кадров не должна превышать 1518 байт.