Что такое ethernet, простыми словами о fast и gigabit ethernet – компьютерные советы

Так что же такое Ethernet и как он работает? Ethernet — основа сетей

Что такое ethernet, простыми словами о fast и gigabit ethernet - компьютерные советы

Ethernet  — на нем основаны большинство сетей в наше время. Существует большое количество технологий, позволяю­щих соединить компьютеры в сеть. Каждая из них была раз­работана в разное время и предназначена для решения опре­деленной задачи.

Технология Ethernet охватывает сразу два нижних уровня модели OSI. Физический и канальный уровни. Далее будем говорить только о физическом уровне модели OSI, т.е. о том, как передаются биты данных между двумя соседними устройствами.

В настоящее время для построения локальных сетей ис­пользуют технологию FastEthernet, которая является новой реализацией технологии Ethernet.

Что такое Ethernet

Эта технология была разработана в 1970 г. исследователь­ским центром в Пало-Альто, который принадлежит корпора­ции Xerox, а в 1980 г. на ее основе была принята специфика­ция IEЕЕ 802.3.

Основной принцип работы, используемый в данной техно­логии, заключается в следующем. Для того чтобы начать пе­редачу данных в сети, сетевой адаптер компьютера «прослу­шивает» сеть на наличие какого-либо сигнала.

Если его нет, то адаптер начинает передачу данных, если же сигнал есть, то передача откладывается на определенный интервал времени.

Время монопольного использования разделяемой среды од­ним узлом ограничивается временем передачи одного кадра.

Кадр — это единица данных, которыми обмениваются ком­пьютеры в сети Ethernet. Кадр имеет фиксированный формат и наряду с полем данных содержит различную служебную ин­формацию, например адрес получателя и адрес отправителя.

После того как адаптер отправителя поместил кадр в сеть, его начинают принимать все сетевые адаптеры.

Каждый адаптер проводит анализ кадра, и если адрес совпадает с их собствен­ным адресом устройства (МАС-адрес), кадр помещается во внутренний буфер сетевого адаптера, если же не совпадает, то он игнорируется.

В том случае, если два или более адаптера, «прослушав» сеть, начинают передавать данные, возникает коллизия (collision). Адаптеры, обнаружив коллизию, прекращают пе­редачу данных, а затем, повторно «прослушав» сеть, повто­ряют передачу данных через разные промежутки времени.

? ПРИМЕЧАНИЕ. Чтобы получить пакет данных, который предназначен для конкретного адаптера, он должен прини­мать все пакеты, которые появляются в сети.

Такой метод доступа к среде передачи данных получил на­звание CSMA/CD {carrier-sense multiple access/collision detect­ion) — множественный доступ с обнаружением несущей.

Что такое Ethernet — коллизии

Как следует из вышесказанного, при большом числе ком­пьютеров в сети и при интенсивном обмене информацией очень быстро растет число коллизий, и, как следствие, пропуск­ная способность сети падает.

Не исключен случай, когда про­пускная способность может упасть до нуля.

Но даже в сети где средняя нагрузка не превышает рекомендованную (30-40% от общей полосы пропускания), скорость передачи со­ставляет 70-80% от номинальной.

Однако в настоящее время данная проблема практически решена, поскольку разработаны устройства, способные разде­лять потоки данных между теми компьютерами, для которых эти данные предназначаются. Другими словами, трафик между портами, подключенными к передающему и принимающему сетевым адаптерам, изолируется от других портов и адаптеров. Такие устройства называются коммутаторами (switch).

Существуют различные реализации данной технологии -Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, которые могут обеспе­чивать скорость передачи данных 10, 100 и 1000 Мбит/с соот­ветственно.

Стандарт IЕЕЕ 802.3 содержит несколько спецификаций, отличающихся топологией и типом используемого кабеля.

Например, 10 BASE-5 использует толстый коаксиальный ка­бель, 10 BASE-2 — тонкий, а 10 BASE-F, 10 BASE-FB, 10 BASE-FL и FOIRL используют оптический кабель. Наибо­лее популярна спецификация IEЕЕ 802.

3 100BASE-TX, в ко­торой для организации сети используется кабель на основе неэкранированных витых пар с разъемами RJ-45.

 Реализации сети Ethernet

ПараметрEthernetFast EthernetGigabit Ethernet
Номинальная скорость пере­дачи информа­ции, Мбит/с 10 100 1000
Среда передачи Витая пара, коаксиальный кабель, оптоволокно Витая пара, оптоволокно Витая пара, оптоволокно
Варианты реа­лизации 10 Base-2, 10 Base-T, 10 Base-5,1 Base-5,10 В road-36 100Base-TX, 100Base-FX, 100 Base-T4 1000Base-X1000Base-LX1000Base-SX1000Base-CX1000Base-T
Топология Общая шина, звезда Звезда Звезда

Перечисленные выше спецификации Ethernet можно опи­сать следующим образом. Первое число в имени спецификации, указывает максимальную скорость передачи данных. Например «10» обозначает скорость передачи сигнала 10 Мбит/с. «Base», означает   использование   в   стандарте   Baseband-технологии {baseband— это узкополосная передача). При таком способе передачи данных по кабелю каждый бит данных кодируется отдельным электрическим или световым импульсом. При этом весь кабель используется в качестве одного канала связи, т.е. одновременная передача двух сигналов невозможна.

Первоначально последняя секция в названии специфика­ции предназначалась для отображения максимальной длины кабельного сегмента (без концентраторов и коммутаторов) в сотнях метров. Однако для удобства и более полного опреде­ления сути стандарта в его названии цифры были заменены буквами Т и F. Где Т обозначает twistedpair— витую пару, a F обозначает оптоволокно.

Таким образом, в настоящее время можно встретить сети, основанные на следующих спецификациях:

  • 10Base-2 — 10 МГц Ethernet на коаксиальном кабеле с со­противлением 50 Ом, baseband. 10Base-2 известен как «тонкий Ethernet»;
  • 10Base-5 — 10MHzEthernetна стандартном (толстом) коак­сиальном кабеле с сопротивлением 50 Ом, baseband;
  • 10Base-T — 10MHz Ethernet по кабелю витая пара;
  • 100 Base-TX — 100MHz Ethernet по кабелю витая пара.

Весьма существенным преимуществом различных вариан­тов Ethernet является обоюдная совместимость, которая по­зволяет использовать их совместно в одной сети, в ряде слу­чаев даже не изменяя существующую кабельную систему.

Полнодуплексный режим

Стандарт технологии Fast Ethernet также включает в себя рекомендации относительно обеспечения возможности полно-дуплексной работы (full—duplexmode) при подключении сете­вого адаптера к коммутатору или же при непосредственном соединении коммутаторов между собой.

Суть полно-дуплексного режима заключается в возможно­сти одновременной передачи и приема данных по каналам Тх (канал от передатчика к приемнику) и Rx(канал от приемника к передатчику), при этом скорость передачи возрастает вдвое и достигает 200 Мбит/с.

На данный момент практически все производители сетевого оборудования заявляют, что их устрой­ства обеспечивают работу в полно-дуплексном режиме, однако из-за разного толкования стандарта, в частности способов правления потоком кадров, не.

всегда удается добиться кор­ректной работы этих устройств и хороших скоростных пока­зателей.

Настройка роутера Краснодар, компьютерный мастер

Источник: http://www.doctorrouter.ru/tak-chto-zhe-takoe-ethernet/

Что такое Ethernet, Всё о компьютерных сетях

Ethernet (читается эзернет, от лат. aether — эфир) — пакетная технология передачи данных преимущественно локальных

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

90-х годов прошлого века, вытеснив такие устаревшие технологии, как Arcnet, FDDI и Token ring.

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».

Меткалф ушёл из Xerox в 1979 году и основал компанию 3Com для продвижения компьютеров и локальных

вычислительных сетей (ЛВС). Ему удалось убедить DEC, Intel и Xerox работать совместно и разработать

стандарт Ethernet (DIX). Впервые этот стандарт был опубликован 30 сентября 1980 года. Он начал

соперничество с двумя крупными запатентованными технологиями: token ring и ARCNET, — которые вскоре были похоронены под накатывающимися волнами продукции Ethernet. В процессе борьбы 3Com стала основной компанией в этой отрасли.

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

  • возможность работы в дуплексном режиме;
  • низкая стоимость кабеля «витой пары»;
  • более высокая надёжность сетей при неисправности в кабеле;
  • большая помехозащищенность при использовании дифференциального сигнала;
  • возможность питания по кабелю маломощных узлов, например IP-телефонов (стандарт Power over Ethernet, POE);
  • отсутствие гальванической связи (прохождения тока) между узлами сети. 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 пакета от 72 до 1526 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.

Разновидности Ethernet

В зависимости от скорости передачи данных и передающей среды существует несколько вариантов технологии.

Независимо от способа передачи стек сетевого протокола и программы работают одинаково практически во

всех ниже перечисленных вариантах.

Большинство Ethernet-карт и других устройств имеет поддержку нескольких скоростей передачи данных,

используя автоопределение (autonegotiation) скорости и дуплексности, для достижения наилучшего

соединения между двумя устройствами. Если автоопределение не срабатывает, скорость подстраивается под

партнёра, и включается режим полудуплексной передачи. Например, наличие в устройстве порта Ethernet

10/100 говорит о том, что через него можно работать по технологиям 10BASE-T и 100BASE-TX, а порт

Ethernet 10/100/1000 — поддерживает стандарты 10BASE-T, 100BASE-TX и 1000BASE-T.

Читайте также:  Что нового в windows 8 - компьютерные советы

Ранние модификации Ethernet

  • Xerox Ethernet — оригинальная технология, скорость 3Мбит/с, существовала в двух вариантах Version 1 и Version 2, формат кадра последней версии до сих пор имеет широкое применение.
  • 10BROAD36 — широкого распространения не получил. Один из первых стандартов, позволяющий работать на больших расстояниях. Использовал технологию широкополосной модуляции, похожей на ту, что используется

в кабельных модемах. В качестве среды передачи данных использовался коаксиальный кабель.

  • 1BASE5 — также известный, как StarLAN, стал первой модификацией Ethernet-технологии, использующей витую пару. Работал на скорости 1 Мбит/с, но не нашёл коммерческого применения.
    • 10BASE5, IEEE 802.3 (называемый также «Толстый Ethernet») — первоначальная разработка технологии со скоростью передачи данных 10 Мбит/с. Следуя раннему стандарту IEEE использует коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом (RG-8), с максимальной длиной сегмента 500 метров.
    • 10BASE2, IEEE 802.3a (называемый «Тонкий Ethernet») — используется кабель RG-58, с максимальной длиной сегмента 185 метров, компьютеры присоединялись один к другому, для подключения кабеля к сетевой

    карте нужен T-коннектор, а на кабеле должен быть BNC-коннектор. Требуется наличие терминаторов на каждом

    конце. Многие годы этот стандарт был основным для технологии Ethernet.

  • StarLAN 10 — Первая разработка, использующая витую пару для передачи данных на скорости 10 Мбит/с.
  • В дальнейшем эволюционировал в стандарт 10BASE-T.

    Несмотря на то, что теоретически возможно подключение к одному кабелю (сегменту) витой пары более чем

    двух устройств, работающих в симплексном режиме, такая схема никогда не применяется для Ethernet, в

    отличие от работы с коаксиальным кабелем. Поэтому, все сети на витой паре используют топологию «звезда»,

    в то время как, сети на коаксиальном кабеле построены на топологии «шина». Терминаторы для работы по

    витой паре встроены в каждое устройство, и применять дополнительные внешние терминаторы в линии не нужно.

    • 10BASE-T, IEEE 802.3i — для передачи данных используется 4 провода кабеля витой пары (две скрученные пары) категории-3 или категории-5. Максимальная длина сегмента 100 метров.
    • FOIRL — (акроним от англ. Fiber-optic inter-repeater link). Базовый стандарт для технологии Ethernet, использующий для передачи данных оптический кабель. Максимальное расстояние передачи данных без повторителя 1 км.
    • 10BASE-F, IEEE 802.3j — Основной термин для обозначения семейства 10 Мбит/с ethernet-стандартов, использующих оптический кабель на расстоянии до 2 километров: 10BASE-FL, 10BASE-FB и 10BASE-FP. Из перечисленного только 10BASE-FL получил широкое распространение.
    • 10BASE-FL (Fiber Link) — Улучшенная версия стандарта FOIRL. Улучшение коснулось увеличения длины сегмента до 2 км.
    • 10BASE-FB (Fiber Backbone) — Сейчас неиспользуемый стандарт, предназначался для объединения повторителей в магистраль.
    • 10BASE-FP (Fiber Passive)- Топология «пассивная звезда», в которой не нужны повторители — никогдане применялся.

    Быстрый Ethernet (Fast Ethernet, 100 Мбит/с)

    • 100BASE-T — общий термин для обозначения стандартов, использующих в качестве среды передачи данных витую пару. Длина сегмента до 100 метров. Включает в себя стандарты 100BASE-TX, 100BASE-T4 и 100BASE-T2.
    • 100BASE-TX, IEEE 802.3u — развитие стандарта 10BASE-T для использования в сетях топологии «звезда». Задействована витая пара категории 5, фактически используются только две неэкранированные пары проводников, поддерживается дуплексная передача данных, расстояние до 100 м.
    • 100BASE-T4 — стандарт, использующий витую пару категории 3. Задействованы все четыре пары проводников, передача данных идёт в полудуплексе. Практически не используется.
    • 100BASE-T2 — стандарт, использующий витую пару категории 3. Задействованы только две пары проводников. Поддерживается полный дуплекс, когда сигналы распространяются в противоположных направлениях по каждой паре. Скорость передачи в одном направлении — 50 Мбит/с. Практически не используется.
    • 100BASE-SX — стандарт, использующий многомодовое волокно. Максимальная длина сегмента 400 метров в полудуплексе (для гарантированного обнаружения коллизий) или 2 километра в полном дуплексе.
    • 100BASE-FX — стандарт, использующий одномодовое волокно. Максимальная длина ограничена только

    величиной затухания в оптическом кабеле и мощностью передатчиков, по разным материалам от 2х до 10

    километров

  • 100BASE-FX WDM — стандарт, использующий одномодовое волокно. Максимальная длина ограничена только
  • величиной затухания в волоконно-оптическом кабеле и мощностью передатчиков. 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.

    • 1000BASE-T, IEEE 802.3ab — стандарт, использующий витую пару категорий 5e. В передаче данных участвуют 4 пары. Скорость передачи данных — 250 Мбит/с по одной паре. Используется метод кодирования PAM5, частота основной гармоники 62,5 МГц. Расстояние до 100 метров
    • 1000BASE-TX был создан Ассоциацией Телекоммуникационной Промышленности (англ. Telecommunications

    Industry Association, TIA) и опубликован в марте 2001 года как «Спецификация физического уровня

    дуплексного Ethernet 1000 Мб/с (1000BASE-TX) симметричных кабельных систем категории 6

    (ANSI/TIA/EIA-854-2001)» (англ. «A Full Duplex Ethernet Specification for 1000 Mbis/s (1000BASE-TX)

    Operating Over Category 6 Balanced Twisted-Pair Cabling (ANSI/TIA/EIA-854-2001)»). Стандарт, использует

    раздельную приёмо-передачу (по одной паре в каждом направлении), что существенно упрощает конструкцию

    приёмопередающих устройств. Ещё одним существенным отличием 1000BASE-TX является отсутствие схемы

    цифровой компенсации наводок и возвратных помех, в результате чего сложность, уровень энергопотребления

    и цена процессоров становится ниже, чем у процессоров стандарта 1000BASE-T. Но, как следствие, для

    стабильной работы по такой технологии требуется кабельная система высокого качества, поэтому 1000BASE-TX

    может использовать только кабель 6 категории. На основе данного стандарта практически не было создано

    продуктов, хотя 1000BASE-TX использует более простой протокол, чем стандарт 1000BASE-T, и поэтому может

    использовать более простую электронику.

  • 1000BASE-X — общий термин для обозначения стандартов со сменными приёмопередатчиками GBIC или SFP.
  • 1000BASE-SX, IEEE 802.3z — стандарт, использующий многомодовое волокно. Дальность прохождения
  • сигнала без повторителя до 550 метров.

  • 1000BASE-LX, IEEE 802.3z — стандарт, использующий одномодовое волокно. Дальность прохождения
  • сигнала без повторителя до 5 километров.

  • 1000BASE-CX — стандарт для коротких расстояний (до 25 метров), использующий твинаксиальный кабель
  • с волновым сопротивлением 75 Ом (каждый из двух волноводов). Заменён стандартом 1000BASE-T и сейчас не

    используется.

  • 1000BASE-CX — стандарт для коротких расстояний (до 25 метров), использующий твинаксиальный кабель
  • с волновым сопротивлением 75 Ом (каждый из двух волноводов). Заменён стандартом 1000BASE-T и сейчас не

    используется.

  • 1000BASE-LH (Long Haul) — стандарт, использующий одномодовое волокно. Дальность прохождения
  • сигнала без повторителя до 100 километров.

    Новый стандарт 10-гигабитного Ethernet включает в себя семь стандартов физической среды для LAN, MAN и

    WAN. В настоящее время он описывается поправкой IEEE 802.3ae и должен войти в следующую ревизию

    стандарта IEEE 802.3.

    • 10GBASE-CX4 — Технология 10-гигабитного Ethernet для коротких расстояний (до 15 метров), используется медный кабель CX4 и коннекторы InfiniBand.
    • 10GBASE-SR — Технология 10-гигабитного Ethernet для коротких расстояний (до 26 или 82 метров, в

    зависимости от типа кабеля), используется многомодовое волокно. Он также поддерживает расстояния до 300

    метров с использованием нового многомодового волокна (2000 МГц/км).

  • 10GBASE-LX4 — использует уплотнение по длине волны для поддержки расстояний от 240 до 300 метров по многомодовому волокну. Также поддерживает расстояния до 10 километров при использовании одномодового
  • волокна.

  • 10GBASE-LR и 10GBASE-ER — эти стандарты поддерживают расстояния до 10 и 40 километров
  • соответственно.

  • 10GBASE-SW, 10GBASE-LW и 10GBASE-EW — Эти стандарты используют физический интерфейс, совместимый
  • по скорости и формату данных с интерфейсом OC-192 / STM-64 SONET/SDH. Они подобны стандартам 10GBASE-SR,

    10GBASE-LR и 10GBASE-ER соответственно, так как используют те же самые типы кабелей и расстояния передачи.

  • 10GBASE-T, IEEE 802.3an-2006 — принят в июне 2006 года после 4 лет разработки. Использует
  • экранированную витую пару. Расстояния — до 100 метров.

    Источник: http://organoid.ru/dengi-segodnya/chto-takoe-ethernet-vsyo-o-kompyuternyx-setyax

    Технология Gigabit Ethernet

    Gigabit Ethernet (GE)  – технология, которая отображает разработку сетей Ethernet в стандартном режиме IEEE 802.3, позволяющая обрабатывать данные в скоростном режиме 10/100 Мбит/с.

    Преследуемая цель Gigabit Ethernet – обеспечить высокоскоростную передачу информационных данных без утраты совместимости между существующими сетями, основой которых выступает Ethernet. Передача информации между отделами с разными скоростными режимами.

    С помощью этой технологии упрощается структура соединительных мостов, коммутаторов в глобальных промышленных сетях.

    Создание Gigabit Ethernet как технологии датируется ноябрем 1995 года. В этот период формируется рабочая группа IEEE 802.3z. Параллельно этой группе возникает идея о разработке для гигабитных скоростей Fast Ethernet. Утверждение предложенного проекта стандарта запустило быстрое его исполнение командой.

    Технология Gigabit Ethernet  потребовала решения значимых задач, которые были на тот момент весьма актуальными.

    • Обеспечить скорость передачи в 1 Гбит/с и упростить согласованную работу между сетями, скорость которых 10/100/1000 Мбит/с.
    • Учесть формат Ethernet 802.3 (раскадровка) и соответствие стандарта 802 функциональным требованиям.
    •  Кадр на своих границах остается неизменным, сохраняется, и должен выписываться в существующий стандарт.
    • Топология «Звезда» и полнодуплексная работа, а также полудуплексная предоставляется и поддерживается разработчиками системы.
    • Добавить метод CSMA/CD с последующей поддержкой в домене наложения одного или нескольких кадров без потери информации и уменьшения образования столкновений между существующими кадрами в этой области.
    • Возможно использования в технологии медного и оптоволоконного кабеля, чтобы поддержать спецификацию ANSI Fibre Channel (канальный протокол) FC-1/FC-0.
    • Обеспечить реальное использование физического «носителя» и его серий, поддерживающие информационный канал, длина которого составляет: около 25 метров медного кабеля, 500 – 3000 метров (с большой сердцевиной – многомодовый и сердцевиной в 50 микрон – одномодовой).
    • Наметить методы, контролирующие поток.
    • Интерфейс Gigabit Ethernet Media Independent Interface (GMII) вписать в разработанные стандарты.

    Преимущества<\p>

    Для получения стабильной скорости от 10 Мбит/с у персональных устройств (компьютеры, ноутбуки и т.п.).

    Создатели технологии Gigabit Ethernet предлагают  присоединять персональные компьютеры к рабочей группе коммутаторов сети, а потом замыкать на едином коммутаторе Fast Ethernet, которые имеет порты инфосвязи со скоростью более 1 Гбит/с.

    Этот путь легкий и уникальный, он обеспечивает качественную архитектуру систем и подсистем работы накопителей (коммутаторов) Gigabit Ethernet. Информационные потоки передаются в первозданном виде, утечка или потеря пакетов сводится к нулевой отметке.

    Еще одно из преимуществ – это то, что затратная часть вкладываемая, в маршрутизаторы сохраняется на должном уровне и в полном объеме.

    Недостатки

    • Gigabit Ethernet не предусматривает в своей технологии встроенного механизма, обеспечивающего добротное обслуживание.
    • Гарантия качества отсутствует при обслуживании в сфере передачи информации и доступу к технологиям.
    • Gigabit Ethernet не подходит для использования при высокочастотном трафике со специфическими характеристиками. В таких случаях технология ATM является наилучшим решением, обеспечивающее качественное обслуживание.
    Читайте также:  Замена жесткого диска в ноутбуке - компьютерные советы

    Три существенных недостатка, которые не мешают работать пользователями с протоколами на основе IP (RSVP), тем самым создавать хранилища ресурсов маршрутизаторов и позволять оптимизировать скорость передачи пакетов необходимых данных.

    Каналы связи корпоративных серверов растут наравне с требованиями загрузки приложений. Чтобы повысить производительность серверов, следует соединять их коммутаторами каналов передачи информации со скоростью в 1Гбит/с, но следует обратить тщательное внимание на способность основного сервера выдержать такой скоростной режим передачи пакетов данных.

    Таблица 3. Описание технических данных шин (теоретически) верхнего предела способности пропускать данные для некоторых серверов и их структур.

    Таблица 3. Пропускная способность шин серверов

    Тип шины Пропускная способность, Мбит/с ISA/ EISA 64/264 MCA 320 PCI ( 32 бита, 33Мгц )/ PCI ( 64 бита, 66Мгц ) 1056/4224

    Для того, чтоб получить выгоду от инноваций в it-технологиях в наиболее короткие сороки, рекомендуется создать на ее основе сеть, и запустить ее в эксплуатацию. Чтобы подключить к ней серверы понадобятся только дополнительные сетевые адаптеры и коммутаторы. При этом, не придется делать ни каких либо других вложений, на преобразования в магистрали сети.

    Источник: http://BraveDefender.ru/tjekhnologija-gigabit-ethernet/

    Технология Ethernet. Обзор технологии. Разновидности Ethernet. Стандарты Ethernet

    16 Июля 2010

    Технология Ethernet в своем стремительном развитии уже давно перешагнула уровень локальных сетей. Она избавилась от коллизий, получила полный дуплекс и гигабитные скорости. Широкий спектр экономически выгодных решений позволяет смело внедрять Ethernet на магистралях.

    По мнению экспертов, мировой рынок Ethernet операторского класса – скромной технологии офисных сетей, используемой сегодня в основных телекоммуникационных сетях, – переживает настоящий бум. Как бы широко ни распространился Ethernet, по мнению аналитиков, все еще впереди.


    Технология Ethernet в своем стремительном развитии уже давно перешагнула уровень локальных сетей. Она избавилась от коллизий, получила полный дуплекс и гигабитные скорости. Широкий спектр экономически выгодных решений позволяет смело внедрять Ethernet на магистралях.

    Metro Ethernet строится
    по трехуровневой иерархической схеме и включает ядро, уровень агрегации и уровень доступа. Ядро сети строится на высокопроизводительных коммутаторах и обеспечивает высокоскоростную передачу трафика. Уровень агрегации также создается на коммутаторах и обеспечивает агрегацию подключений уровня доступа, реализацию сервисов и сбор статистики. В зависимости от масштаба сети ядро и уровень агрегации могут быть объединены. Каналы между коммутаторами могут строиться на основе различных высокоскоростных технологий, чаще всего Gigabit Ethernet и 10-Gigabit Ethernet. При этом необходимо учитывать требования по восстановлению сети при сбое и структуру построения ядра. В ядре и на уровне агрегации обеспечивается резервирование компонентов коммутаторов, а также топологическое резервирование, что позволяет продолжать предоставление услуг при одиночных сбоях каналов и узлов. Существенного сокращения времени на восстановление можно добиться только за счет применения технологии канального уровня. Поддержка технологии EAPS — собственного протокола компании Extreme Networks, предназначеного для поддержки топологии, исключающей зацикливание трафика и ее перестроение в случае нарушений в кольцевых сетях Ethernet. Cети, использующие EAPS, обладают всеми положительным свойствами сетей SONET/SDH и Resilient Packet Ring (RPR) включая время восстановления топологии =50ms.

    Уровень доступа строится по кольцевой или звездообразной схеме на коммутаторах Metro Ethernet для подключения корпоративных клиентов, офисных зданий, а также домашних и SOHO клиентов. На уровне доступа реализуется полный комплекс мер безопасности, обеспечивающих идентификацию и изоляцию клиентов, защиту инфраструктуры оператора.

    Обзор технологии Ethernet

    Ethernet (эзернет, от лат. aether — эфир) — пакетная технология компьютерных сетей.Стандарты Ethernet определяют проводные соединения и электрические сигналы на физическом уровне, формат пакетов 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 90-х годов прошлого века, вытеснив такие технологии, как Arcnet, FDDI и Token ring.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 кабель витая пара и кабель оптический.

    Метод управления доступом — множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD, Carrier Sense Multiply Access with Collision Detection), скорость передачи данных 10 Мбит/с, размер пакета от 72 до 1526 байт, описаны методы кодирования данных.

    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 1995 году принят стандарт IEEE 802.3u Fast Ethernet со скоростью 100 Мбит/с, а позже был принят стандарт IEEE 802.3z Gigabit Ethernet со скоростью 1000 Мбит/с. Появилась возможность работы в режиме полный дуплекс.

    Существует несколько форматов Ethernet-кадра.

    Первоначальный Variant I (больше не применяется).Ethernet Version 2 или Ethernet-кадр II, ещё называемый DIX (аббревиатура первых букв фирм-разработчиков DEC, Intel, Xerox) — наиболее распространена и используется по сей день. Часто используется непосредственно протоколом интернет.

    Novell — внутренняя модификация IEEE 802.3 без LLC (Logical Link Control).

    Кадр IEEE 802.2 LLC.Кадр IEEE 802.2 LLC/SNAP.В качестве дополнения, Ethernet-кадр кадр может содержать тег IEEE 802.1Q, для идентификации VLAN к которой он адресован и IEEE 802.1p для указания приоритетности.

    Некоторые сетевые карты Ethernet, производимые компанией Hewlett-Packard использовали при работе кадр формата IEEE 802.12, соответствующий стандарту 100VG-AnyLAN.

    Разные типы кадра имеют различный формат и значение MTU.

    Разновидности Ethernet

    В зависимости от скорости передачи данных и передающей среды существует несколько вариантов технологии. Независимо от способа передачи стек сетевого протокола и программы работают одинаково практически во всех нижеперечисленных вариантах.

    В этом разделе кратко описаны все официально существующие разновидности.

    По некоторым причинам, в дополнение к основному стандарту многие производители рекомендуют пользоваться другими запатентованными носителями — например, для увеличения расстояния между точками сети используется оптоволоконный кабель.

    Большинство Ethernet-карт и других устройств имеет поддержку нескольких скоростей передачи данных, используя автоопределение скорости и дуплексности, для достижения наилучшего соединения между двумя устройствами. Если автоопределение не срабатывает, скорость подстраивается под партнёра, и включается режим полудуплексной передачи.

    Например, наличие в устройстве порта Ethernet 10/100 говорит о том, что через него можно работать по технологиям 10BASE-T и 100BASE-TX, а порт Ethernet 10/100/1000 — поддерживает стандарты 10BASE-T, 100BASE-TX, и 1000BASE-T.

    Ранние модификации Ethernet

    Xerox Ethernet — оригинальная технология, скорость 3Мбит/с, существовала в двух вариантах Version 1 и Version 2, формат кадра последней версии до сих пор имеет широкое применение.0BROAD36 — широкого распространения не получил. Один из первых стандартов, позволяющий работать на больших расстояниях.

    Использовал технологию широкополосной модуляции, похожей на ту, что используется в кабельных модемах. В качестве среды передачи данных использовался коаксиальный кабель.

    1BASE5 — также известный, как StarLAN, стал первой модификацией Ethernet-технологии, использующей витую пару.

    Работал на скорости 1 Мбит/с, но не нашёл коммерческого применения.

    10 Мбит/с Ethernet

    10BASE5, IEEE 802.3 (называемый также «Толстый Ethernet») — первоначальная разработка технологии со скоростью передачи данных 10 Мбит/с. Следуя раннему стандарту IEEE использует коаксиальный кабель, с волновым сопротивлением 50 Ом (RG-8), с максимальной длиной сегмента 500 метров.10BASE2, IEEE 802.

    3a (называемый «Тонкий Ethernet») — используется кабель RG-58, с максимальной длиной сегмента 200 метров, компьютеры присоединялись один к другому, для подключения кабеля к сетевой карте нужен T-коннектор, а на кабеле должен быть BNC-коннектор. Требуется наличие терминаторов на каждом конце. Многие годы этот стандарт был основным для технологии Ethernet.

    StarLAN 10 — Первая разработка, использующая витую пару для передачи данных на скорости 10 Мбит/с. В дальнейшем, эволюционировал в стандарт 10BASE-T.10BASE-T, IEEE 802.3i — для передачи данных используется 4 провода кабеля витой пары (две скрученные пары) категории-3 или категории-5. Максимальная длина сегмента 100 метров.FOIRL — (акроним от англ.

    Fiber-optic inter-repeater link). Базовый стандарт для технологии Ethernet, использующий для передачи данных оптический кабель. Максимальное расстояние передачи данных без повторителя 1км.10BASE-F, IEEE 802.

    3j — Основной термин для обозначения семейства 10 Mбит/с ethernet-стандартов использующих оптоволоконный кабель на расстоянии до 2 километров: 10BASE-FL, 10BASE-FB и 10BASE-FP. Из перечисленного только 10BASE-FL получил широкое распространение.10BASE-FL (Fiber Link) — Улучшенная версия стандарта FOIRL. Улучшение коснулось увеличения длины сегмента до 2 км.

    10BASE-FB (Fiber Backbone) — Сейчас неиспользуемый стандарт, предназначался для объединения повторителей в магистраль.

    10BASE-FP (Fiber Passive)- Топология «пассивная звезда», в которой не нужны повторители — никогда не применялся.

    100BASE-T — Общий термин для обозначения одного из трёх стандартов 100 Мбит/с ethernet, использующий в качестве среды передачи данных витую пару. Длина сегмента до 200-250 метров. Включает в себя 100BASE-TX, 100BASE-T4 и 100BASE-T2.100BASE-TX, IEEE 802.3u — Развитие технологии 10BASE-T, используется топология звезда, задействован кабель витая пара категории-5, в котором фактически используются 2 пары проводников, максимальная скорость передачи данных 100 Мбит/с.100BASE-T4 — 100 MБит/с ethernet по кабелю категории-3. Задействованы все 4 пары. Сейчас практически не используется. Передача данных идёт в полудуплексном режиме.100BASE-T2 — Не используется. 100 Mбит/с ethernet через кабель категории-3. Используется только 2 пары. Поддерживается полнодуплексный режим передачи, когда сигналы распространяются в противоположных направления по каждой паре. Скорость передачи в одном направлении — 50 Mбит/с.

    100BASE-FX — 100 Мбит/с ethernet с помощью оптоволоконного кабеля. Максимальная длина сегмента 400 метров в полудуплексном режиме (для гарантированного обнаружения коллизий) или 2 километра в полнодуплексном режиме по многомодовому оптическому волокну и до 32 километров по одномодовому.

    Гигабит Ethernet

    1000BASE-T, IEEE 802.3ab — Стандарт Ethernet 1 Гбит/с. Используется витая пара категории 5e или категории 6. В передаче данных участвуют все 4 пары. Скорость передачи данных — 250 Мбит/с по одной паре.1000BASE-TX, — Стандарт Ethernet 1 Гбит/с, использующий только витую пару категории 6. Практически не используется.

    Читайте также:  Как увеличить файл подкачки в windows 7 - компьютерные советы

    1000Base-X — общий термин для обозначения технологии Гигабит Ethernet, использующей в качестве среды передачи данных оптоволоконный кабель, включает в себя 1000BASE-SX, 1000BASE-LX и 1000BASE-CX.1000BASE-SX, IEEE 802.

    3z — 1 Гбит/с Ethernet технология, использует многомодовое волокно дальность прохождения сигнала без повторителя до 550 метров.1000BASE-LX, IEEE 802.3z — 1 Гбит/с Ethernet технология, использует многомодовое волокно дальность прохождения сигнала без повторителя до 550 метров.

    Оптимизирована для дальних расстояний, при использовании одномодового волокна (до 10 километров).1000BASE-CX — Технология Гигабит Ethernet для коротких расстояний (до 25 метров), используется специальный медный кабель (Экранированная витая пара (STP)) с волновым сопротивлением 150 Ом.

    Заменён стандартом 1000BASE-T, и сейчас не используется.

    1000BASE-LH (Long Haul) — 1 Гбит/с Ethernet технология, использует одномодовый оптический кабель, дальность прохождения сигнала без повторителя до 100 километров.

    10 Гигабит Ethernet

    Новый стандарт 10 Гигабит Ethernet включает в себя семь стандартов физической среды для LAN, MAN и WAN. В настоящее время он описывается поправкой IEEE 802.3ae и должен войти в следующую ревизию стандарта IEEE 802.3.

    10GBASE-CX4 — Технология 10 Гигабит Ethernet для коротких расстояний (до 15 метров), используется медный кабель CX4 и коннекторы InfiniBand.10GBASE-SR — Технология 10 Гигабит Ethernet для коротких расстояний (до 26 или 82 метров, в зависимости от типа кабеля), используется многомодовое оптоволокно.

    Он также поддерживает расстояния до 300 метров с использованием нового многомодового оптоволокна (2000 МГц/км).10GBASE-LX4 — использует уплотнение по длине волны для поддержки расстояний от 240 до 300 метров по многомодовому оптоволокну. Также поддерживает расстояния до 10 километров при использовании одномодового оптоволокна.

    10GBASE-LR и 10GBASE-ER — эти стандарты поддерживают расстояния до 10 и 40 километров соответственно.10GBASE-SW, 10GBASE-LW и 10GBASE-EW — Эти стандарты используют физический интерфейс, совместимый по скорости и формату данных с интерфейсом OC-192 / STM-64 SONET/SDH.

    Они подобны стандартам 10GBASE-SR, 10GBASE-LR и 10GBASE-ER соответственно, так как используют те же самые типы кабелей и расстояния передачи.

    10GBASE-T, IEEE 802.3an-2006 — принят в июне 2006 года после 4 лет разработки. Использует экранированную витую пару. Расстояния — до 100 метров.

    Источник: https://www.insotel.ru/press/articles/stroim_set_ethernet_lvs/tehnologiya_ethernet_obzor_tehnologii_raznovidnosti_ethernet_standarty_ethernet/

    Tехнология сети ethernet

    Подробности Обновлено: 21 Март 2015 Просмотров: 13203

    1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 3.75 [10 Голоса (ов)]

    EtherNet стандарт IEEE 802.3

    Ethernet – это самый распространенный на сегодняшний день стандарт технологии сети.

    Особенности:

    • работает с коаксиальным кабелем, витой парой, оптическими кабелями;
    • топология – шина, звезда;
    • метод доступа – CSMA/CD.

    Архитектура сетевой технологии Ethernet фактически объединяет целый набор стандартов, имеющих как общие черты, так и отличия.

    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 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 издали брошюру под названием «Ethernet: Distributed Packet Switching For Local Computer Networks». Меткалф ушёл из Xerox в 1979 году и основал компанию 3Com для продвижения компьютеров и локальных вычислительных сетей. Ему удалось убедить DEC, Intel и Xerox работать совместно и разработать стандарт Ethernet (DIX).

    Впервые этот стандарт был опубликован 30 сентября 1980 года.

    Дальнейшее развитие технологии EtherNet:

    • 1982-1993 разработка 10Мбит/с EtherNet;
    • 1995-1998 разработка Fast EtherNet;
    • 1998-2002 разработка GigaBit EtherNet;
    • 2003-2007 разработка 10GigaBit EtherNet;
    • 2007-2010 разработка 40 и 100GigaBit EtherNet;
    • 2010 по сей день разработка Terabit Ethernet.

    MAC адреса

    На уровне MAC, который обеспечивает доступ к среде и передаче кадра, для идентификации сетевых интерфейсов узлов сети используются регламентированные стандартом уникальные 6-байтовые адреса, называемые MAC-адресами. Обычно MAC-адрес записывается в виде шести пар шестнадцатеричных цирф, разделенных тире или двоеточиями, например 00-29-5E-3C-5B-88. Каждый сетевой адаптер имеет MAC-адрес.

    Структура MAC-адреса Ethernet:

    • первый бит MAC-адреса получателя называется битом I/G (individual/group или широковещательным). В адресе источника он называется индикатором маршрута от источника (Source Route Indicator);
    • второй бит определяет способ назначения адреса;
    • три старших байта адреса называются защитным адресом (Burned In Address, BIA) или уникальным идентификатором организации (Organizationally UniqueIdentifier, OUI);
    • за уникальность младших трех байт адреса отвечает сам производитель.

     Некоторые сетевые программы, в частности wireshark, могут сразу отображать вместо кода производителя – название фирмы производителя данной сетевой карты.

    Формат кадра технологии EtherNet

    В сетях Ethernet существует 4 типа фреймов (кадров):

    • кадр 802.3/LLC (или кадр Novell802.2),
    • кадр Raw 802.3 (или кадр Novell 802.3),
    • кадр Ethernet DIX (или кадр Ethernet II),
    • кадр Ethernet SNAP.

    На практике в оборудовании EtherNet используется только один формат кадра, а именно кадр EtherNet DIX, который иногда называют кадром EtherNet II по номеру последнего стандарта DIX.

    • Первые два поля заголовка отведены под адреса:
      • DA (Destination Address) – MAC-адрес узла назначения;
      • SA (Source Address) – MAC-адрес узла отправителя. Для доставки кадра достаточно одного адреса – адреса назначения, адрес источника помещается в кадр для того, чтобы узел, получивший кадр, знал, от кого пришел кадр и кому нужно на него ответить.
    • Поле T (Type) содержит условный код протокола верхнего уровня, данные которого находятся в поле данных кадра, например шестнадцатеричное значение 08-00 соответствует проколу IP. Это поле требуется для поддержки интерфейсных функций мультиплексирования и демультиплексирования кадров при взаимодействии с протоколами верхних уровней.
    • Поле данных. Если длина пользовательских данных меньше 46 байт, то это поле дополняется до минимального размера байтами заполнения.
    • Поле контрольной последовательности кадра (Frame Check Sequence, FCS) состоит из 4 байт контрольной суммы. Это значение вычисляется по алгоритму CRC-32.

    Кадр EtherNet DIX (II) не отражает разделения канального уровня EtherNet на уровень MAC и уровень LLC: его поля поддерживают функции обоих уровней, например интерфейсные функции поля T относятся у функциям уровня LLC, в то время как все остальные поля поддерживают функции уровня MAC.

     Рассмотрим формат кадра EtherNet II на примере перехваченного пакета с помощью сетевого анализатора Wireshark

    Обратите внимание, что так как MAC адрес состоит из кода производителя и номера интерфейса, то сетевой анализатор сразу преобразует код производителя в название фирмы-изготовителя.

    Таким образом в технологии EtherNet в качестве адреса назначения и адреса получателя выступают MAC адреса.

    Стандарты технологии Ethernet

    Физические спецификации технологии Ethernet включают следующие среды передачи данных.

    • l0Base-5 – коаксиальный кабель диаметром 0,5 дюйма (1дм=2,54см), называемый «толстым» коаксиальным кабелем, с волновым сопротивлением 50Ом.
    • l0Base-2 – коаксиальный кабель диаметром 0,25 дюйма, называемый «тонким» коаксиальным кабелем, с волновым сопротивлением 50Ом.
    • l0Base-T – кабель на основе неэкранированной витой пары (Unshielded Twisted Pair, UTP), категории 3,4,5.
    • l0Base-F – волоконно-оптический кабель.

    Число 10 обозначает номинальную битовую скорость передачи данных стандарта, то есть 10Мбит/с а слово «Base» – метод передачи на одной базовой частоте. Последний символ обозначает тип кабеля.

    10Base-5

    Кабель используется как моноканал для всех станций, максимальная длина сегмента 500м. Станция подключаться к кабелю через приемопередатчик – трансивер. Трансивер соединяется с сетевым адаптером разъема DB-15 интерфейсным кабелем AUI. Требуется наличие терминаторов на каждом конце, для поглощения распространяющихся по кабелю сигналов.

    Правила «5-4-3» для коаксиальных сетей:

    Стандарт сетей на коаксиальном кабеле разрешает использование в сети не более 4 повторителей и, соответственно, не более 5 сегментов кабеля.

    При максимальной длине сегмента кабеля в 500 м это дает максимальную длину сети в 500*5=2500 м. Только 3 сегмента из 5 могут быть нагруженными, то есть такими, к которым подключаются конечные узлы.

    Между нагруженными сегментами должны быть ненагруженные сегменты.

    l0Base-2

    Кабель используется как моноканал для всех станций, максимальная длина сегмента 185 м. Для подключения кабеля к сетевой карте нужен T-коннектор, а на кабеле должен быть BNC-коннектор.

    Также используется правило 5-4-3.

    l0Base-T

    Образует звездообразную топологию на основе концентратора, концентратор осуществляет функцию повторителя и образует единый моноканал, максимальная длина сегмента 100м.

    Конечные узлы соединяются с помощью двух витых пар. Одна пара для передачи данных от узла к концентратору – Tx, а другая для передачи данных от концентратора к узлу – Rx.

    Правила «4-х хабов» для сетей на основе витой пары:

    В стандарте сетей на витой паре определено максимально число концентраторов между любыми двумя станциями сети, а именно 4. Это правило носит название «правила 4-х хабов». Очевидно, что если между любыми двумя узлами сети не должно быть больше 4-х повторителей, то максимальный диаметр сети на основе витой пары составляет 5*100 = 500 м (максимальная длина сегмента 100м).

    10Base-F

    Функционально сеть Ethernet на оптическом кабеле состоит из тех же элементов, что и сеть стандарта 10Base-T

    Стандарт FOIRL (Fiber Optic Inter-Repeater Link) первый стандарт комитета 802.3 для использования оптоволокна в сетях Ethernet. Мах длина сегмента 1000м, мах число хабов 4, при общей длине сети не более 2500 м.

    Стандарт 10Base-FL незначительное улучшение стандарта FOIRL. Мах длина сегмента 2000 м. Максимальное число хабов 4,а максимальная длина сети – 2500 м.

    Стандарт 10Base-FB предназначен только для соединения повторителей. Конечные узлы не могут использовать этот стандарт для присоединения к портам концентратора. Мах число хабов 5, мах длина одного сегмента 2000 м и максимальной длине сети 2740 м.

    Таблица. Параметры спецификаций физического уровня для стандарта Ethernet

    При рассмотрении правила «5-4-3» или «4-х хабов», в случае появления на пути распространения по кабелям воображаемого сигнала устройства типа «свич», расчет топологических ограничений начинается с нуля.

    Пропускная способность сети Ethernet

    Пропускная способность оценивается через количество кадров либо количество байт данных, передаваемых по сети за единицу времени. Если в сети не происходят коллизии, максимальная скорость передачи кадров минимального размера(64 байта) составляет 14881 кадров в секунду. При этом полезная пропускная способность для кадров Ethernet II – 5.48 Мбит/с.

    Максимальная скорость передачи кадров максимального размера (1500 байт) составляет 813 кадров в секунду. Полезная пропускная способность при этом составит 9.76 Мбит/с.

    Вас также могут заинтересовать:

    Источник: http://just-networks.ru/lokalnye-vychislitelnye-seti/tekhnologiya-ethernet

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector