Fast Ethernet

66. Fast Ethernet (IEEE802.3u, 100BASE-X) — набор стандартов передачи данных в компьютерных сетях, со скоростью до 100 Мбит/с, в отличие от обычного Ethernet (10 Мбит/с).

67. 26 октября 1995 года официально был принят стандарт IEEE 802.3u, который явился дополнением к уже существующему IEEE 802.3.

68. Различия и сходства с Ethernet:

69. возможность работы в дуплексном режиме, когда приём и передача ведутся независимо и одновременно;

70. десятикратное увеличение пропускной способности сегментов сети (до 100 Мбит/с в полудуплексе и до 200 Мбит/с в дуплексе);

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

72. сохранение формата кадра, принятого в стандарте IEEE 802.3;

73. сохранение звездообразной топологии сетей.

74. 100BASE-T — любой из 100-мегабитных стандартов Fast Ethernet для витой пары:

75. 100BASE-TX — с использованием двух пар проводников кабеля 5 категории (UTP 5)или экранированной витой паре STP Type 1;

76. 100BASE-T4 — по четырёхпарному кабелю (UTP 3) в полудуплексном режиме; более не используется;

77. Длина сегмента кабеля 100BASE-T ограничена 100 метрами (328 футов). В типичной конфигурации, 100BASE-TX использует для передачи данных по одной паре скрученных (витых) проводов в каждом направлении, обеспечивая до 100 Мбит/с пропускной способности в каждом направлении (дуплекс).

78. 100BASE-FX — вариант Fast Ethernet с использованием оптоволоконного кабеля. В данном стандарте используется длинноволновая часть спектра (1300 нм) передаваемая по двум жилам, одна для приёма (RX) и одна для передачи (TX). Длина сегмента сети может достигать 400 метров (1 310 футов) в полудуплексном режиме (с гарантией обнаружения коллизий) и двух километров (6 600 футов) в полнодуплексном при использовании многомодового оптоволокна. Работа на больших расстояниях возможна при использовании одномодового волокна. 100BASE-FX не совместим с 10BASE-FL, 10 Мбит/с вариантом по оптоволокну.

79. 100BASE-SX — дешёвая альтернатива 100BASE-FX с использованием многомодового волокна, так как использует более дешёвую коротковолновую оптику. 100BASE-SX может работать на расстояниях до 300 метров (980 футов). 100BASE-SX использует ту же самую длину волны как и 10BASE-FL. В отличие от 100BASE-FX, это позволяет 100BASE-SX быть обратно-совместимым с 10BASE-FL. Благодаря использованию более коротких волн (850 нм) и небольшой дистанции, на которой он может работать, 100BASE-SX использует менее дорогие оптические компоненты (светодиоды (LED) вместо лазеров). Все это делает данный стандарт привлекательным для тех, кто модернизирует сеть 10BASE-FL и тех, кому не нужна работа на больших расстояниях.

80. 100BASE-BX — вариант Fast Ethernet по одножильному оптоволоконному. Используется одномодовое волокно, наряду со специальным мультиплексором, который разбивает сигнал на передающие и принимающие волны.

81. 100BASE-LX — 100 Мбит/с Ethernet с помощью оптоволоконного кабеля. Максимальная длина сегмента 15 километров в полнодуплексном режиме по паре одномодовых оптических волокон.

82. 100BASE-LX WDM — 100 Мбит/с Ethernet с помощью оптоволоконного кабеля. Максимальная длина сегмента 15 километров в полнодуплексном режиме по одному одномодовому оптическому волокну на длине волны 1310 нм и 1550 нм. Интерфейсы бывают двух видов, отличаются длиной волны передатчика и маркируются либо цифрами (длина волны), либо одной латинской буквой A(1310) или B(1550). В паре могут работать только парные интерфейсы: с одной стороны передатчик на 1310 нм, а с другой — на 1550 нм.

Резюме по сетям Ethernet:

Кадр: Пакет данных, которыми обмениваются компьютеры в сети.

Разделяемая среда: В сети Ethernet сетевые адаптеры не передают данные адресно. Они передают данные в разделяемую среду, например, коаксиальный кабель. Соответственно каждый сетевой адаптер получает не только те данные, которые передавались ему, но и все данные которые передавались сетевым адаптерам подключенным к той же разделяемой среде.

Коллизия: Когда несколько сетевых адаптеров пытаются одновременно передать данные, данные искажаются. Такое явление называют коллизией. Передачи не обязательно должны быть одновременными, достаточно чтобы они пересекались по времени. Для того чтобы избежать коллизий сетевой адаптер сперва проверяет, передаются ли уже данные другим сетевым адаптером, и только потом начинает передачу сам. Вероятен случай, когда другой адаптер уже начал передачу, но эти данные ещё не дошли до проверяющего адаптера. Чтобы данные не потерялись, время обнаружения коллизии должно быть меньше времени передачи кадра, это ограничивает предельный размер сети.

Сегмент это физическое подразделение сети Ethernet — объединение портов сетевых устройств подключённых к одной и той же разделяемой среде. Если у устройства несколько портов они могут быть подключены в разные сегменты. Если в сегменте много передающих портов, то они будут часто мешать друг другу — будет много коллизий.

MAC (Media Access Control) адрес служит для идентификации порта устройства. При передаче данных в конечном итоге используются MAC адреса.

Повторитель (репитер) связывает два сегмента сети. Их порты не имеют MAC адресов и они прозрачны для сетевых адаптеров. Повторители увеличивают дальность передачи сигнала за счёт его усиления, но увеличивают задержку сигнала, повышая вероятность коллизии. Повторитель принимает все кадры с одного порта и тут же передаёт на другой.

Мост (Bridge) связывает два сегмента сети. Их порты не имеют MAC адресов и они прозрачны для сетевых адаптеров. В отличие от повторителя, передаёт кадры с одного порта на другой не сразу, а с буфферизацией, ожидая когда разделяемая среда к которой подключён порт освободится. Мосты служат для уменьшения количества коллизий, не уменьшая общего траффика в сети.

Концентратор (хаб) представляет собой повторитель с несколькими портами. Концентратор не уменьшает ни траффик, ни количество коллизий, он только создаёт общую среду для многих подключений (преобразует физическую "звезду" в логическую "шину").

Коммутатор (свитч). В отличие от концентратора построен не на повторителях, а на мостах. Коммутаторы, позволили каждой станции использовать среду передачи без конкуренции с другими за счет буферизации входящих данных и передаче их станции-получателю только тогда, когда его порт открыт. Коммутация фактически преобразует Ethernet из широковещательной системы с конкурентной борьбой за полосу пропускания в систему адресной передачи данных. При этом пары портов отправитель-адресат динамически образуют независимые виртуальные каналы. Это увеличивает пропускную способность сети по сравнению с применением концентраторов. Довольно популярными являются решения, когда серверы подключаются к более скоростным портам коммутатора, станции - к менее скоростным. В этом случае в идеале каждая станция имеет доступ к серверу с максимальной скоростью, поддерживаемой адаптером.

Передача пакетов от порта-источника в порт-получатель в коммутаторе происходит либо "на лету" (cut-though), либо с полной буферизацией пакетов (store-and-forward). При использовании передачи "на лету" передача порту-получателю начинается еще до окончания приема пакета с порта-источника, используя адрес получателя из заголовка пакета. Такой способ сокращает задержки передачи при небольшой загрузке сети, однако ему присущи и недостатки - в этом случае невозможна предварительная обработка пакетов, позволяющая отбрасывать плохие пакеты без передачи их получателю. При увеличении загрузки сети задержка при передаче "на лету" практически равняется задержке при передаче с буферизацией, это объясняется тем, что в этом случае выходной порт часто бывает занят приемом другого пакета, поэтому вновь поступивший пакет для данного порта все равно приходится буферизовать. Во многих коммутаторах применяется адаптивная технология: режимы буферизации и передачи "на лету" применяются в зависимости от величины нагрузки сети.

Коммутатор уменьшает количество коллизий, не уменьшая общего трафика в сети.

Маршрутизатор (роутер) разделяют большую сеть на сегменты, но используя не MAC адреса, а более высокоуровневую адресацию, например IP. Это упрощает настройку сети, позволяя разбить её на логические сегменты не связанные с физическими. Порты маршрутизаторов имеют MAC адреса. Маршрутизаторы уменьшаю как количество коллизий так и траффик в сети.

Маршрутизаторы могут представлять собой сложные устройства со своей операционной системой и могут использовать очень разнообразные алгоритмы передачи пакетов и взаимодействия с другими маршрутизаторами.

Дата добавления: 2014-01-06