Основні технології локальних мереж
Мережі типу Ethernet.
Загальні відомості.
Ethernet був започаткований у 1970 році (Dr. Robert M. Metcalfe) в дослідницькому центрі фірми Xerox. Перша система Ethernet працювала із швидкістю 3 Мб/с і була відома під назвою “експериментальний Ethernet”. Формальна специфікація для Ethernet була опублікована в 1980 році консорціумом DIX, утвореним фірмами DEC, Intel і Xerox; ця система вже працювала із швидкістю 10 Мб/с. На початку 80-х років DIX запропонував IEEE стандарт Ethernet, який став моделлю сьогоднішнього стандарту IEEE 802.3. Стандарт IEEE вперше був опублікований в 1985 році під назвою “IEEE 802.3 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD). Access Method and Physical Layer Specification”. Стандарт IEEE був сприйнятий Міжнародною організацією стандартизації ISO, яка зробила з неї міжнародний мережевий стандарт. В результаті мережі стандарту Ethernet і IEEE 802.3 подібні, але не ідентичні. Стандарт IEEE подає “Ethernet-подібну” систему, яка базована на оригінальній DIX Ethernet-технології. Щоб бути абсолютно точним, посилання на Ethernet-обладнання робиться так: “технологія IEEE 802/3 CSMA/CD”. Однак у цілому світі це називають оригінальною назвою Ethernet.
Стандарт 802.3 періодично модифікується для введення нових технологій. Після 1985 року до нього були уведені специфікації нових середовищ для 10 Мб/с Ethernet, наприклад, скручені пари провідників, а останньо - специфікації для 100 Мб/с Fast Ethernet. На сьогодні стандарт IEEE 802.3 описує всі мережі, базовані на Ethernet, із швидкостями 10, 100 і 1000 Мб/с. Це означає, що вони придатні до простого з'єднання одна з одною, бо належать до однієї спільноти. Для сполучення двох різних мереж Ethernet 10 Мб/с між ними достатньо ввімкнути повторювач з відповідними інтерфейсами; те ж саме справедливе для двох мереж 100 Мб/с із різними стандартами. Однак для з'єднання мереж 10 Мб/с і 100Мб/с потрібний міст. Відмінності між різними стандартами для 10 Мб/с зосереджені на Рівні 1 еталонної моделі OSI, тоді як різниці між мережами 10 Мб/с і 100 Мб/с локалізовані на підрівні MAC Рівня 2 цієї моделі.
Відношення між рівнями еталонної моделі OSI та мережами Ethernet проілюстровані в таблиці.
Рівень 1 OSI. Інтерфейс і PHY.
PHY - це абревіатура для трансівера. Трансівер може бути окремим пристроєм або бути інтегрованим у мережеву карту або у материнську плату ПК. На цьому рівні виявляються реальні різниці між різними стандартами. Кожен з них має власний документ, яким описується відповідний стандарт:
Ethernet 10 Мб/с - IEEE 802.3a-t;
Ethernet 100 Мб/с - IEEE 802.3u;
Ethernet 1000 Мб/с - IEEE 802.3z.
Рівень 2 OSI.
MAC: IEEE 802.3 CSMA/CD.
Ціле сімейство мереж Ethernet основане на протоколі CSMA/CD.
Синхронізація, впроваджена для передавання та примання, відрізняється для мереж із різними швидкостями, як це показане в табл. 4.1.
Таблиця 4.1. Тривалість біта та часової щілини між пакетами для різних стандартів Ethernet.
LLC. SNAP (SubNetwork Attachment Point - точка під'єднання підмережі). Для SNAP і IEEE 802.2 див. п.п. 4.1.3.2.
Елементи системи Ethernet.
Систему Ethernet складають три основні елементи:
фізичне середовище, яке застосоване для переносу сигналів Ethernet між комп’ютерами;
рамка (пакет) Ethernet, яка складається із стандартизованої системи бітів, використаної для переносу даних через систему;
правила доступу до середовища, вбудованs в кожний інтерфейс Ethernet, що дозволяє багатьом комп’ютерам коректно здобувати доступ до спільних каналів Ethernet.
Локальні мережі Ethernet використовують широкомовну мережеву топологію, тобто сигнал, який передається довільною станцією, досягає до всіх інших станцій в мережі. Будь-який комп’ютер в мережі Ethernet, відомий під назвою станція, оперує незалежно від усіх інших станцій в мережі: центральне управління відсутнє. Всі станції в Ethernet під’єднані до спільної сигнальної системи, яка називається середовище. Хоч усі локальні мережі в основній смузі...
