загрузка...
загрузка...
На головну

Фізичні рівні технології Fast Ethernet

  1. CASE-технології
  2. CRM-технології
  3. Ethernet - приклад стандартної технології з комутацією пакетів
  4. Fast Ethernet
  5. G Ethernet
  6. Gigabit Ethernet на кручений парі категорії 5
  7. I. Освітні технології

Всі відмінності технологій Fast Ethernet і Ethernet зосереджені на фізичному рівні (рис. 13.17).

Мал. 13.17. Відмінності технологій Fast Ethernet і Ethernet

Рівні MAC і LLC в Fast Ethernet залишилися абсолютно тими ж, і їх описують колишні глави стандартів 802.3 і 802.2. Тому, розглядаючи технологію Fast Ethernet, ми вивчатимемо тільки декілька варіантів її фізичного рівня.

Організація фізичного рівня технології Fast Ethernet є більш складною, оскільки в ній використовуються три варіанти кабельних систем:

? волоконно-оптичний багатомодовий кабель (два волокна);

? кручена пара категорії 5 (дві пари);

? кручена пара категорії 3 (чотири пари).

Коаксіальний кабель, що дав світові першу мережу Ethernet, в число дозволених середовищ передачі даних нової технології Fast Ethernet не потрапив. Це загальна тенденція багатьох нових технологій, оскільки на невеликих відстанях кручена пара категорії 5 дозволяє передавати дані з тією ж швидкістю, що і коаксіальний кабель, але мережа виходить дешевшою і зручною в експлуатації. На великих відстанях оптичне волокно володіє набагато більш широкою смугою пропускання, ніж коаксиал, а вартість мережі виходить ненабагато вище, особливо якщо врахувати високі витрати на пошук і усунення несправностей у великій кабельній коаксіальній системі.

Офіційний стандарт 802.3 встановив три різних специфікації для фізичного рівня Fast Ethernet і дав їм наступні назви (рис. 13.18):

? 100Base-TX для двохпарного кабелю на неекранованої кручений парі UTP категорії 5 або екранованої кручений парі STP типу 1;

? 100Base-T4 для чотирипарного кабелю на неекранованої кручений парі UTP категорії 3,4 або 5;

? 100Base-FX для багатомодового оптоволоконного кабелю з двома волокнами.

Для всіх трьох стандартів справедливі перераховані далі затвердження і характеристики.

Формати кадрів технології Fast Ethernet не відрізняються від форматів кадрів технологій 10-мегабитной мережі Ethernet.

Мал. 13.18. Структура фізичного рівня Fast Ethernet

Міжкадровий інтервал дорівнює 0,96 мкс, а бітовий інтервал - 10 ні. Все тимчасове параметри алгоритму доступу (інтервал відстрочки, час передачі кадру мінімальної довжини і т. П.), Виміряні в бітових інтервалах, залишилися колишніми.

Ознакою вільного стану середовища є передача по ній символу простою джерела - відповідного надлишкового коду (а не відсутність сигналів, як в стандартах Ethernet зі швидкістю 10 Мбіт / с).

Фізичний рівень включає три елементи.

? Незалежний від середовища інтерфейс (Media Independent Interface, МІ).

? рівень узгодження потрібен для того, щоб рівень MAC, розрахований на інтерфейс AUI, міг працювати з фізичним рівнем через інтерфейс МП.

? Пристрій фізичного рівня (Physical Layer Device, PHY) полягає, в свою чергу, з декількох підрівнів (див. Рис. 13.17):

· Підрівні логічного кодування даних, що перетворює надходять від рівня MAC байти в символи коду 4В / 5В або 8В / 6т (перший метод кодування використовуються в версіях 100Base-TX і 100Base-FX, другий - у версії 100Base-Т4);

· Підрівнів фізичного приєднання і залежно від фізичного середовища (PMD), які забезпечують формування сигналів відповідно до методу фізичного кодування, наприклад NRZI або MLT-3;

· Підрівні автопереговорів, який дозволяє двом взаємодіючим портам автоматично вибрати найбільш ефективний режим роботи, наприклад напівдуплексний або дуплексний (цей підрівень є факультативним).

Інтерфейс МП підтримує незалежний від фізичного середовища спосіб обміну даними між подуровнем MAC і подуровнем PHY. Цей інтерфейс аналогічний за призначенням інтерфейсу AUI класичного стандарту Ethernet за винятком того, що інтерфейс AUI розташовувався між подуровнем фізичного кодування сигналу (для будь-яких варіантів кабелю використовувався однаковий метод фізичного кодування - манчестерський код) і подуровнем фізичного приєднання до середовища, а інтерфейс МП розташовується між подуровнем MAC і підрівнями кодування сигналу, яких у стандарті Fast Ethernet три: FX, ТХ і Т4.

Версія 100Base-T4 носила проміжний характер, так як вона дозволяла підвищити швидкість класичного варіанту Ethernet в 10 разів, не змінюючи кабельну систему будівлі. Так як більшість підприємств і організацій досить швидко замінили кабелі категорії 3 кабелями категорії 5, то необхідність у версії 100Base-T4 відпала, і обладнання з такими портами перестало випускатися. Тому далі ми розглянемо деталі тільки специфікації 100Base-FX і 100Base-TX.

Специфікація 100Base-FX визначає роботу протоколу Fast Ethernet по багатомодовому оптоволокну в напівдуплексному і дуплексному режимах. У той час як в Ethernet зі швидкістю передачі 10 Мбіт / с використовується манчестерське кодування для представлення даних, в стандарті Fast Ethernet визначений інший метод кодування - 4В / 5В, який ми розглядали в розділі 9. Цей метод до моменту розробки технології Fast Ethernet вже показав свою ефективність в мережах FDDI, тому він без змін було перенесено в специфікацію 100Base-FX / TX. Нагадаємо, що в цьому методі кожні чотири біти даних підрівня MAC (званих символами) представляються п'ятьма бітами. Надмірна біт дозволяє застосувати потенційні коди при поданні кожного з п'яти бітів у вигляді електричних або оптичних імпульсів.

Існування заборонених комбінацій символів дозволяє відбраковувати помилкові символи, що підвищує стійкість роботи мереж 100Base-FX / TX. Так, в Fast Ethernet ознакою того, що середовище вільне, стала повторюється передача одного з заборонених для кодування призначених для користувача даних символу, а саме символу простою джерела Idle (11111). Такий спосіб дозволяє приймачу завжди перебувати в синхронізмі з передавачем.

Для відділення кадру Ethernet від символів простою джерела використовується комбінація символів початкового обмежувача кадру - пара символів J (11000) і К (10001) коду 4В / 5В, а після завершення кадру перед першим символом простою джерела вставляється символ T (рис. 13.19).

Після перетворення 4-бітових порцій кодів MAC у 5-бітові порції фізичного рівня їх необхідно представити у вигляді оптичних або електричних сигналів в кабелі, що з'єднує вузли мережі.

Мал. 13.19. Безперервний потік даних специфікації 100Base-FX / TX

У специфікаціях 100Base-FX і 100Base-TX для цього використовуються, відповідно, методи фізичного кодування NRZI і MLT-3.

У специфікації 100Base-TX як середовище передачі даних використовується вита пара UTP категорії 5 або STP типу 1. Основною відмінністю від специфікації 100Base-FX (поряд з методом кодування MLT-3) є наявність схеми автопереговорів для вибору режиму роботи порту.

схема автопереговорів дозволяє двом фізично з'єднаним пристроїв, які підтримують кілька стандартів фізичного рівня, що відрізняються бітовою швидкістю і кількістю кручених пар, узгодити найбільш вигідний режим роботи. Зазвичай процедура автопереговорів відбувається при приєднанні мережного адаптера, який може працювати на швидкостях 10 і 100 Мбіт / с, до концентратора або комутатора. Всього в даний час визначено 5 різних режимів роботи, які можуть підтримувати пристрої 100Base-TX / T4 на кручених парах:

? 10Base-T;

? двобічний режим 10Base-T;

? 100Base-TX;

? 100Base-T4;

? двобічний режим 100Base-TX.

Режим 10Base-T має найнижчий пріоритет у переговорному процесі, а двобічний режим 100Base-TX - найвищий.

Переговорний процес відбувається при включенні живлення пристрою, а також може бути ініційований в будь-який момент модулем управління пристрою. Пристрій, що почав процес автопереговорів, посилає своєму партнеру пачку спеціальних імпульсів FLP (Fast Link Pulse), в якій міститься 8-бітове слово, що кодує пропонований режим взаємодії, починаючи з самого пріоритетного, підтримуваного даним вузлом. Імпульси FLP мають тривалість 100 ні, як і імпульси LIT, використовувані для тестування цілісності фізичного з'єднання в стандарті 10Base-T, однак замість передачі одного імпульсу LIT через кожні 16 мс, тут через той же інтервал передається пачка імпульсів FLP.

Якщо вузол-партнер має функцію автопереговорів і також здатний під держивать запропонований режим, він відповідає пачкою імпульсів FLP, в якій підтверджує цей режим, і на цьому переговори закінчуються. Якщо ж вузол-партнер не може підтримувати запитаний режим, то він вказує в своїй відповіді наявний в його розпорядженні наступний за ступенем пріоритетності режим, і цей режим вибирається в якості робітника.

Наведені цифри щодо Fast Ethernet визначаються аналогічно характеристикам версії зі швидкістю Ethernet 10 Мбіт / с з урахуванням незмінного формату кадру, множення на 10 бітової швидкості (в 10 разів більше) і межкадрового інтервалу (в 10 разів менше). В результаті отримуємо:

? максимальна швидкість протоколу в кадрах в секунду (для кадрів мінімальної довжини з полем даних 46 байт) становить 148 800;

? корисна пропускна здатність для кадрів мінімальної довжини дорівнює 54,8 Мбіт / с;

? корисна пропускна здатність для кадрів максимальної довжини (поле даних 1500 байт) дорівнює 97,6 Мбіт / с.



Попередня   226   227   228   229   230   231   232   233   234   235   236   237   238   239   240   241   Наступна

Нові властивості Bluetooth | Логічна структуризація мереж і мости | Алгоритм прозорого моста IEEE 802.1D | Топологічні обмеження при застосуванні мостів в локальних мережах | паралельна комутація | Двобічний режим роботи | неблокірующіх комутатори | Боротьба з перевантаженнями | Наведені цифри щодо комутаторів | Швидкісні версії Ethernet |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати