Мережа Fast Ethernet

Характеристика, топологія мережі та її обмеження. Мережі Fast Ethernet мають топологію "розподілена зірка", для сполучення використовують скручену пару різних категорій та концентратори. Замість скрученої пари можна застосовувати й волоконно-оптичні кабелі. Коаксіальні кабелі специфікація не підтримує. Відстань між мережевим концентратором та робочою станцією не повинна перевищувати 100 м. Максимальна відстань між двома станціями в мережі -210м. Між двома станціями не може бути більше двох повторювачів. За допомогою стекових повторювачів, мостів, маршрутизаторів та комутаторів до мережі можна приєднати необмежену кількість сегментів Fast Ethernet (рис. 14.5).

Залежно від типу кабелю є кілька варіантів 1 OOBase-T Fast Ethernet. Наприклад, у мережі

I OOBase-TX передавання даних відбувається двома парами дротів скрученої пари п'ятої категорії, у мережі 100Base-T4 - чотирма парами дротів скручених пар третьої-п'ятої категорій, у мережі 100Base-FX - волоконно-оптичним кабелем.

Концентратори Fast Ethetnet. Центральним пристроєм мереж Fast Ethetnet є концентратор. Стандарт ]ЕЕЕ-802.3ц визначає два класи концентраторів -1 та II. Концентратори-повторювачі приймають сигнал на одному з портів та ретранслюють його на всі інші порти. Ця операція спричинює деяку затримку у поширенні сигналу. Параметр затримки визначений стандартом для кожного з класів.

Повторювачі класу І повністю декодують аналоговий сигнал, перетворюючи його у цифрову форму. Тому вони можуть мати порти різних форматів 100Base-T4, 100Base-TX, 100Base-FX. їх ще називають трансляційними повторювачами. Концентратори класу 11 просто ретранслюють аналоговий сигнал на всі вихідні порти, крім порту, з якого він надійшов. З цього випливає, що затримка сигналу в концентраторах класу II менша і концентратори класу

II можуть мати порти тільки одного типу.

Мережа Gigabit Ethernet

У листопаді 1993 р. була створена група для розробки специфікацій з підвищення швидкості передавання Ethernet до 100Мбіт/с. У червні 1995 р. прийнято стандарт 100Base-T. Після підвищення швидкості доступу тісною для клієнтів стала магістраль. Тому групі з вивчення швидкісних технологій було доручено розглянути наступний рівень Ethernet. У липні 1996 р. інженерна група IEEE-802.3z почала розробку стандарту Ethernet зі швидкістю 1000 Мбіт/с. Стандарт Gigabit Ethernet IEEE-802.3z у частині, яка регламентує використання волоконно-оптичного кабелю, затверджено 25 червня 1998 р. Специфікація застосування скрученої пари виділена в окремий стандарт ІЕЕЕ-802.3аЬ. Головна організація підтримки технології Gigabit Ethernet Alliance (GEA) об'єднує понад 80 фірм.

Мережі Fast Ethernet та Gigabit Ethernet є логічними розширеннями Ethernet. Однак обидві технології ґрунтуються на вирішеннях інших швидкісних технологій. Наприклад, фізичний рівень FDD1 був запозичений та адаптований для Fast Ethernet. Аналогічно Gigabit Ethernet планує скористатися фізичним рівнем технології Fiber Channel, що дає змогу досягти швидкості передавання близько 800 Мбіт/с, однак завдяки збільшенню швидкості передавання сигналу до 1.25 Гбіт/с потенційна швидкість передавання становитиме 1 Гбіт/с.

Первинною специфікацією передбачено волоконно-оптичні кабелі Gigabit Ethernet (одно-та багатомодові) для магістралей, сполучення комутаторів, серверів. Довжина сегмента для багатомодового кабелю - 500 м, для одномодового - 2000 м. Залежно від місця застосування

окремо визначені специфікації для коаксіальних кабелів, скрученої пари (настільна система).

Для передавання інформації волоконно-оптичним кабелем запропоновано два вирішення:

1 OOOBase-SX. Використання багатомодового волоконно-оптичного кабелю, передавання
даних на максимальну відстань 275 м (або 550 м з застосуванням повторювана);

lOOOBase-LX. Використання як багатомодового, так і одномодового волоконно-оптичного кабелю. В останньому випадку можна передавати дані на відстань до 5000 м.

Мідні кабелі можна застосувати в таких специфікаціях:

lOOOBase-CX. Для передавання на відстань до 25 м застосовують коаксіальний кабель;

lOOOBase-T. Використовують скручену пару шостої, сьомої категорій. Максимальна відстань передавання - 100 м. Максимальний розмір домену колізій - 200 м.

Аналогічно до старого Ethernet у Gigabit Ethernet використовують МДКН/ВК. Водночас збільшення швидкості передавання та частоти призводить до більшого загасання і меншої допустимої довжини сегмента.

У Gigabit Ethernet цю проблему вирішують застосуванням повнодуплексних повторю-вачів, збільшенням міжкадрового проміжку з 64 (тривалість передавання 64 байт) до 512 байт. Запропоновано також збільшити мінімальну довжину пакета з 64 до 512 байт, а максимальну -з 1500 до 9000 байт. Порівняно з Fast Ethernet змінено схему кодування. Зокрема, 1000Base-T використовує п'ятирівневе кодування, а для зменшення впливу завад - восьмирівневий метод корекції помилок (4D Trellis Forward Error Correction). Сигнал має не два логічні рівні (0/1), а п'ять: —2,-1, 0,1,2. Інформаційні біти кодовані як -2/2 та-1/1, а 0 застосовують для контролю та коригування помилок.

Частота синхронізації сигналів lOOOBase-T становить 125 МГц. Використовують усі чотири пари дротів скрученої пари. Отже, швидкість передавання - 1254=500 Мбод. Один імпульс передає 2 біти. Швидкість передавання даних - 500-2=1 Гбіт/с.

Міграція відбувається поступово, з оглядом на наявні системи. Варіанти є такі:

а) канали між комутаторами та серверами (рис. 14.12);

б) модернізація каналів між комутаторами (рис. 14.13);

в) перехід до магістралі з комутатором або повторювачем Gigabit Ethernet (рис. 14.14). Нарис. 14.15 показано випадок застосування технології Gigabit Ethernet на обладнанні

фірми Nbase. Два потужні комутатори, що підтримують як технології Fast Ethernet, так і Ethernet, сполучені каналом Gigabit Ethernet. До комутаторів приєднані як окремі робочі станції, так і цілі сегменти на базі концентратора 100Base-TX та комутатора 10/100 Base. Сервер приєднаний до комутатора