Высокоскоростные локальные сети.

Технология Fast Ethernet. Сети Fast Ethernet могут строиться на волоконно-оптическом (многомодовом) кабеле (два волокна), витой паре 5 категории (две пары) или витой паре 3 категории (четыре пары). Коаксиальный кабель не используется. Сеть всегда строится на концентраторах (или коммутаторах) и имеет иерархическую топологию. Без концентратора можно соединить (при помощи специального кросс-кабеля) только два узла. По одному волокну передаются данные от узла, по второму – к узлу. В полудуплексном режиме максимальное расстояние между узлами – 412 м, при полном дуплексе – 2 км (по одномодовому оптоволокну – до 32 км). 100BaseFX несоместим с 10BaseFL, поскольку использует другую длину волны.Версия физического уровня 100BaseTX определяет работу по витой паре. Макс длина сегмента – 100 м. Устройства, поддерживающие 100BaseTX или 100BaseT4, должны иметь функцию согласования режимов (auto-negotiation), позволяющую выбрать самый эффективный режим, доступный обоим участникам обмена. Всего определено 5 режимов: дуплексный 10BaseT, 100BaseTX, 100BaseT4, дуплексный 100BaseTX. Для согласования узлы передают пачки из 17-ти импульсов FLP (Fast Link Pulse), в которых содержится слово, кодирующее наиболее приоритетный из доступных режимов работы. Если один из узлов посылает импульсы NLP (используемые в 10BaseT для контроля целостности линии), второй узел понимает, что единственный возможный режим – это 10BaseT.Технология Gigabit Ethernet описывается двумя стандартами: IEEE 802.3z (1998 год) и IEEE 802.3ab. Характерен дуплексный режим, при котором длина кабельного сегмента ограничивается не временем двойного оборота, а затуханием сигнала и частотными свойствами линии. Для снижения накладных расходов при передаче коротких кадров предусмотрен пакетный режим передачи (Burst Mode). Узел может передать подряд несколько небольших кадров (не дополняя каждый из них до 512 байт), суммарной длиной не более 8192 байт. Отдельные кадры в такой группе могут быть адресованы разным получателям. Версия 1000BaseSX определяет работу по многомодовому оптоволокну на длине волны 850 нм. Макс длина сегмента при работе в полудуплексном режиме составляет 100 м. В дуплексном режиме макс длина кабеля зависит от его полосы пропускания и может достигать 800 м.Версия 1000BaseLX определяет работу по многомодовому или одномодовому оптоволокну на длине волны 1310 нм. Макс длина сегмента для одномодового волокна достигает 5 км, а для многомодового – 550 м.Версия 1000BaseCX использует в качестве среды передачи твинксиальный (twinaxial) кабель- 2коаксиальных кабеля (волновое сопротивление 75 Ом) в общей оплетке. По такому кабелю можно организовать только полудуплексный режим. Макс длина сегмента составляет 25 м. 1000BaseT на витой паре 5 категории. Технологии 100VG-AnyLAN,использующую новый метод доступа Demand Priority (приоритет запросов) и поддерживает кадры двух форматов – Ethernet и Token Ring. Аббревиатура VG (Voice Grade, для голоса) указывает на применимость технологии для телефонии, а AnyLAN (любая ЛВС) означает возможность работы с Ethernet и Token Ring. Метод доступа Demand Priority: концентратор циклически опрашивает узлы, подключенные к его портам. Если узел желает передать кадр, он сообщает об этом концентратору и указывает приоритет кадра. Пока сеть занята, запрос ставится концентратором в очередь, обслуживаемую в порядке поступления запросов, но с учетом приоритетов. Если к порту подключен другой концентратор, то концентратор верхнего уровня ожидает, пока он не закончит опрос своих портов. Если сеть свободна, концентратор разрешает передачу пакета, анализирует адрес получателя, и передает кадр только на тот порт, к которому подключен получатель. Длина любого кабельного сегмента (узел-концентратор или концентратор-концентратор) при использовании витой пары категории 3 - не более 100 м, а категории 5 – до 200 м. Диаметр сети может достигать 2 км. Максимальное количество узлов в сети – до 1024.Стандарт 10G Ethernet определяет только дуплексный режим работы. Использу­ется исключительно в коммутируемых локальных сетях.Существуют 3 группы физических интерфейсов стан­дарта 10G Ethernet: 10GBase-X, 10GBase-R и 10GBase-W. Они отличаются способом кодирования данных: в варианте 10Base-X используется код 8В/10В, а в остальных двух — код 64В/66В. Все они задействуют оптическую среду для передачи данных.Группа 10GBase-X в настоящее время состоит из одного интерфейса подуровня PMD — 10GBase-LX4.Информация в каждом направлении передается одновременно с помощью четырех волн. Каждый из четырех потоков интерфейса XGMII передается в оптическом волокне со скоростью 2,5 Гбит/с. Макс расстояние между передатчиком и приемником стандарта 10GBase- LX4 на многомодовом волокне равно 200-300 м (в зависимости от полосы про­пускания волокна), а на одномодовом — 10 км.