Ethernet və Wi-Fi texnologiyaları əsasında inteqrasiya edilmiş giriş şəbəkəsinin inkişafı. Ethernet texnologiyası Ethernet 1000base t texnologiyasından istifadə edən şəbəkə

IEEE 802.3 dokunda yazılmış Ethernet texnologiyası şablonu. Bu, MAC qat formatı çərçivəsinin yeganə təsviridir. Ethernet şəbəkəsində keçid qatının yalnız bir növü çərçivə tətbiq olunur, başlığı MAC və MMC alt qatlarının başlıqları dəstidir ki, bu da bir növdür.

Ethernet DIX / Ethernet II, 1980-ci ildə 802.3 versiyasını beynəlxalq standart kimi təqdim edən Xerox, Intel və Digital üç firmanın birgə robotları nəticəsində ortaya çıxdı;
Komitə 802.3-ü qəbul etdi və ona bir qədər yenidən baxdı. Bu belədir 802.3 / MMC, 802.3 / 802.2 və ya Novell 802.2;
Xam 802.3 və ya Novell 802.3- Ethernet şəbəkələrində onların protokol yığınının işini sürətləndirmək üçün nəzərdə tutulmuşdur;
Ethernet SNAPümumi standarta gətirilən və gələcəkdə mümkün sahələrin əlavə edilməsi üçün çevik hala gələn 802.2 komitəsinin nəticəsidir;

Bu gün şəbəkə avadanlığı və proqram təminatı bütün çərçivə formatlarını idarə edə bilir və çərçivə tanıma avtomatik olaraq işləyir və bunlardan birini azaldır. Çərçivə formatları Şəkil 1-də göstərilmişdir.

Şəkil 1

802.3 / MMC çərçivəsi

Bu çərçivənin başlığı IEEE 802.3 və 802.2 çərçivələrinin başlıq sahələrini birləşdirir. 802.3 standartı aşağıdakılardan ibarətdir:

Preambula sahəsi- sinxron bayt sahəsi adlanır - 10101010. Mançester kodlaşdırmasında bu kod fiziki mühitdə 5 MHz tezliyi olan siqnala dəyişdirilir.
Başlanğıc çərçivə ayırıcısı- bir baytdır 10101011. Bu sahə növbəti baytın çərçivə başlığının ilk baytı olduğunu göstərir.
Təyinat ünvanı- Bu sahə 6 və ya 2 bayt uzunluğunda ola bilər. Tipik olaraq bu sahə 6 baytlıq MAC ünvanı üçün istifadə olunur.
Mənbə ünvanı Göndərən qovşağın MAC ünvanının 6 və ya 2 baytını ehtiva edən sahədir. Birinci bit həmişə - 0-dır.
Uzunluq- ölçüsü 2 bayt olan və çərçivədəki məlumat sahəsinin uzunluğunu ehtiva edən sahə.
Məlumat sahəsi- sahə 0-dan 1500 bayta qədər ola bilər. Ancaq birdən məlumat 46 baytdan az yer tutursa, o zaman sahə istifadə olunur yer tutucu sahəni 46 bayta çatdırır.
Yer tutucu sahəsi- Əgər onun çəkisi 46 baytdan azdırsa, məlumat sahəsinin doldurulmasını təmin edir. Toqquşma aşkarlama mexanizminin düzgün işləməsi üçün tələb olunur.
Çərçivə yoxlama ardıcıllığı sahəsi- bu sahədə 4 baytlıq nəzarət cəmi var. CRC-32 alqoritmi istifadə olunur /

Bu çərçivə MAC alt qat çərçivəsidir, onun məlumat sahəsində ötürülən çərçivənin sonunda və əvvəlində bayraqları silinmiş MMC alt qat çərçivəsi var.

Raw 802.3 / Novell 802.3 çərçivə

Bu çərçivə əvvəllər MetWare-də şəbəkə səviyyəsinin protokolu idi. Ancaq indi yuxarı təbəqə protokolunu müəyyən etmək ehtiyacı aradan qalxdığından, çərçivə MMC çərçivəsinin MAC çərçivəsinə daxil edilmişdir.

Ethernet DIX / Ethernet II çərçivəsi

Bu çərçivə Ras 802.3-ə bənzər bir quruluşa malikdir. Lakin buradakı 2 bayt uzunluğunda sahə protokol tipli sahə təyinatlarına malikdir. Paketini bu çərçivənin məlumat sahəsinə yerləşdirən yuxarı təbəqə protokolunun növünü göstərir. Bu çərçivələr sahənin uzunluğu ilə fərqlənir, əgər dəyər 1500-dən azdırsa, bu, uzunluq sahəsidir, daha çoxsa, növüdür.

Ethernet SNAP çərçivəsi

Çərçivə protokol növlərinin kodlaşdırılmasındakı uyğunsuzluğun aradan qaldırılması nəticəsində meydana çıxdı. Protokol həmçinin aşağıdakı şəbəkələri əhatə edərkən IP protokolunda istifadə olunur: Token Ring, FDDI, 100VC-AnyLan. Lakin Ethernet üzərindən IP paketləri ötürərkən, protokol Ethernet DIX çərçivələrindən istifadə edir.

IPX protokolu

Bu protokol bütün dörd Ethernet çərçivə tipindən istifadə edə bilər. MMC sahəsinin olmamasını və ya mövcudluğunu yoxlayaraq növü müəyyən edir. Həmçinin DSAP / SSAP sahələrinin arxasında. Sahənin dəyəri 0xAA-dırsa, bu SNAP çərçivəsidir, əks halda 802.3 / LLC-dir.

Ethernet şəbəkələrində keçid qatında 4 müxtəlif formatlı çərçivələrdən istifadə olunur. Bu, MMC alt qatının ümumi protokoldan ayrılmadığı və müvafiq olaraq MMC başlığının istifadə edilmədiyi IEEE 802 standartlarının qəbulundan əvvəl mövcud olan Ethernet texnologiyasının inkişafının uzun tarixi ilə bağlıdır.

Çərçivə formatlarındakı fərqlər yalnız bir Ethernet çərçivə standartı ilə işləmək üçün nəzərdə tutulmuş aparat və şəbəkə proqramı arasında uyğunsuzluqla nəticələnə bilər. Bununla belə, bu gün demək olar ki, bütün şəbəkə adapterləri, şəbəkə adapterlərinin sürücüləri, körpülər / açarlar və marşrutlaşdırıcılar praktikada istifadə olunan bütün Ethernet texnologiyası çərçivə formatları ilə işləyə bilər və çərçivə tipi avtomatik olaraq tanınır.

Aşağıda Ethernet çərçivələrinin bütün dörd növünün təsviri verilmişdir (burada çərçivə dedikdə, keçid qatına aid olan bütün sahələr dəsti, yəni MAC və LLC səviyyələrinin sahələri nəzərdə tutulur). Bir və eyni çərçivə tipinin müxtəlif adları ola bilər, ona görə də aşağıda hər bir çərçivə növü üçün ən ümumi adlardan bir neçəsi verilmişdir:

802.3 / LLC çərçivəsi (802.3 / 802.2 çərçivə və ya Novell 802.2 çərçivə);

Raw 802.3 çərçivə (və ya Novell 802.3 çərçivə);

Ethernet DIX çərçivəsi (və ya Ethernet II çərçivəsi);

Ethernet SNAP çərçivəsi.

Bu dörd növ Ethernet çərçivəsinin hamısının formatları Şəkil 1-də göstərilmişdir. 10.3.

802.3 / MMC çərçivəsi

802.3 / LLC çərçivə başlığı IEEE 802.3 və 802.2 standartlarında müəyyən edilmiş çərçivə başlığı sahələrinin birləşməsinin nəticəsidir.

802.3 standartı səkkiz başlıq sahəsini müəyyən edir (Şəkil 10.3; preambula sahəsi və başlanğıc çərçivə ayırıcı şəkildə göstərilmir).

Preambula sahəsi yeddi sinxron baytdan ibarətdir 10101010. Mançester kodlaşdırmasında bu birləşmə fiziki mühitdə 5 MHz tezliyi ilə dövri dalğa forması ilə təmsil olunur.

Çərçivə ayırıcısı (SFD) bir baytdan ibarətdir 10101011. Bu bit modelinin baş verməsi növbəti baytın çərçivə başlığının ilk baytı olduğunun göstəricisidir.

Təyinat ünvanı (DA) 2 və ya 6 bayt uzunluğunda ola bilər. Praktikada həmişə 6 baytlıq ünvanlardan istifadə olunur.

Mənbə ünvanı (SA) - bu çərçivəni göndərən qovşağın ünvanını ehtiva edən 2 və ya 6 baytlıq sahədir. Ünvanın ilk biti həmişə 0-dır.

Uzunluq (Uzunluq, L) -Çərçivədəki məlumat sahəsinin uzunluğunu təyin edən 2 baytlıq sahə.

Məlumat sahəsi 0-dan 1500 bayta qədər ola bilər. Ancaq sahənin uzunluğu 46 baytdan azdırsa, növbəti sahə - padding sahəsi - çərçivəni minimum icazə verilən dəyər 46 bayta doldurmaq üçün istifadə olunur.

Doldurma minimum 46 bayt məlumat sahəsinin uzunluğunu təmin etmək üçün mümkün qədər çox doldurma baytından ibarətdir. Bu, toqquşma aşkarlama mexanizminin düzgün işləməsini təmin edir. Məlumat sahəsinin uzunluğu kifayətdirsə, dolğunluq sahəsi çərçivədə görünmür.

Çərçivə Yoxlama Ardıcıllığı (PCS) yoxlama məbləğini ehtiva edən 4 baytdan ibarətdir. Bu dəyər CRC-32 alqoritmi ilə hesablanır.

802.3 çərçivəsi MAC alt qat çərçivəsidir, buna görə də, 802.2 standartına uyğun olaraq, MMC alt qat çərçivəsi başlanğıc və son bayraqları çıxarılmaqla məlumat sahəsinə daxil edilir. MMC çərçivə formatı yuxarıda təsvir edilmişdir. MMC çərçivəsinin başlıq uzunluğu 3 (LLC1 rejimində) və ya 4 bayt (LLC2 rejimində) olduğundan, məlumat sahəsinin maksimum ölçüsü 1497 və ya 1496 bayta endirilir.

Şəkil 10.3. Ethernet çərçivə formatları

Novell 802.3 çərçivəsi kimi də adlandırılan 802.3 Raw çərçivəsi Şəkil 1-4-də göstərilmişdir. 10.3. Şəkildən göründüyü kimi, bu, 802.3 MAC alt qat çərçivəsidir, lakin MMC alt qatı iç içə çərçivəsizdir. Uzun müddət Novell, məlumat sahəsinə daxil edilmiş məlumatın növünü müəyyən etməyə ehtiyac olmadığı üçün NetWare əməliyyat sistemində MMC çərçivə xidmət sahələrindən istifadə etmədi - orada həmişə uzun müddət IPX protokol paketi var idi. time NetWare-də yeganə şəbəkə qatı protokolu idi.

Çərçivə Ethernet DIX / Ethernet II

Ethernet II çərçivəsi də adlandırılan Ethernet DIX çərçivəsi 802.3 Raw çərçivəsi ilə eyni quruluşa malikdir (Şəkil 10.3-ə baxın). Lakin 2 bayt sahə Uzunluq (L) 802.3 Hər çərçivə üçün xam çərçivə Ethernet DIX protokol növü sahəsi kimi istifadə olunur. İndi Type (T) və ya EtherType adlanan bu sahə MMC çərçivəsinin DSAP və SSAP sahələri ilə eyni məqsədə xidmət edir — paketini həmin çərçivənin məlumat sahəsinə yerləşdirən yuxarı təbəqə protokolunun növünü göstərmək üçün.

Çərçivə Ethernet SNAP

Mesajları Ethernet çərçivələrinin məlumat sahəsinə daxil edilmiş protokol növlərinin kodlaşdırılmasındakı uyğunsuzluğu aradan qaldırmaq üçün 802.2 komitəsi Ethernet çərçivələrinin daha da standartlaşdırılması üzrə iş aparmışdır. Nəticə Ethernet SNAP (SNAP - Subnetwork Access Protocol) çərçivəsidir. Ethernet SNAP çərçivəsi (Şəkil 10.3-ə baxın) iki sahədən ibarət əlavə SNAP başlığını təqdim etməklə 802.3 / LLC çərçivəsinin genişləndirilməsidir: OUI və Tip. Type sahəsi 2 baytdan ibarətdir və Ethernet II çərçivəsinin Type sahəsinin formatını və təyinatını təkrarlayır (yəni eyni protokol kodu qiymətlərindən istifadə edir). Təşkilati Unikal İdentifikator (OUI) sahəsi Növ sahəsində protokol kodlarına nəzarət edən təşkilatın identifikatorunu müəyyən edir. SNAP başlığı Ethernet II çərçivələrindəki protokol kodları ilə uyğunluğu təmin edir və universal protokol kodlaşdırma sxemini təmin edir. 802 texnologiyaları üçün protokol kodları 000000 OUI olan IEEE tərəfindən idarə olunur. Gələcəkdə yeni texnologiya üçün başqa protokol kodları tələb olunarsa, bu kodları təyin edən təşkilatın fərqli identifikatorunu və köhnəni təyin etmək kifayətdir. kod dəyərləri qüvvədə qalacaq (başqa OUI ilə birlikdə).

Ethernet texnologiyası öz sürətli inkişafında lokal şəbəkələr səviyyəsini çoxdan üstələyib. O, toqquşmalardan xilas oldu, tam dupleks və gigabit sürətləri əldə etdi. Xərc baxımından səmərəli həllərin geniş çeşidi Ethernet-i magistral sistemlərdə təhlükəsiz şəkildə həyata keçirməyə imkan verir. Mütəxəssislərin fikrincə, daşıyıcı dərəcəli Ethernet üçün qlobal bazar - bu gün əsas telekommunikasiya şəbəkələrində istifadə olunan təvazökar ofis şəbəkəsi texnologiyası - sürətlə inkişaf edir. Ethernet nə qədər geniş yayılsa da, analitiklər onun hələ qabaqda olduğunu deyirlər.

Ethernet texnologiyası sürətli inkişafı ilə yerli şəbəkələr səviyyəsini çoxdan üstələyib. O, toqquşmalardan xilas oldu, tam dupleks və gigabit sürətləri əldə etdi. Effektiv həllərin geniş çeşidi Ethernet-i magistral sistemlərdə təhlükəsiz şəkildə həyata keçirməyə imkan verir.

Metro Ethernet tikilirüç səviyyəli iyerarxik sxemə uyğun olaraq və əsas, toplama səviyyəsi və giriş səviyyəsini əhatə edir. Şəbəkənin nüvəsi yüksək performanslı açarlar üzərində qurulub və yüksək sürətli trafik ötürülməsini təmin edir. Aqreqasiya qatı həmçinin keçidlərdə yaradılır və giriş qatının birləşmələrini, xidmətin həyata keçirilməsini və statistik məlumatların yığılmasını təmin edir. Şəbəkənin miqyasından asılı olaraq, əsas və aqreqasiya səviyyəsi birləşdirilə bilər. Kommutatorlar arasında keçidlər müxtəlif yüksək sürətli texnologiyalar, əksər hallarda Gigabit Ethernet və 10-Gigabit Ethernet əsasında qurula bilər. Bunu edərkən, uğursuzluq halında şəbəkənin bərpası üçün tələbləri və nüvənin strukturunu nəzərə almaq lazımdır. Əsas və aqreqasiya səviyyəsində keçid komponentlərinin artıqlığı, həmçinin topoloji ehtiyat təmin edilir ki, bu da tək keçid və qovşaqların nasazlığı halında xidmətlərin davamlı şəkildə göstərilməsinə imkan verir. Bərpa müddətinin əhəmiyyətli dərəcədə azaldılması yalnız keçid təbəqəsi texnologiyasından istifadə etməklə əldə edilə bilər. EAPS texnologiyasına dəstək, Ekstremal Şəbəkələrin loopsuz topologiyanı dəstəkləmək və Ethernet halqasının pozulması halında yenidən qurmaq üçün nəzərdə tutulmuş mülkiyyət protokolu. EAPS istifadə edən şəbəkələr SONET / SDH və 50 ms topologiyanın bərpa müddəti də daxil olmaqla Resilient Packet Ring (RPR) şəbəkələrinin bütün üstünlüklərinə malikdir.

Giriş təbəqəsi korporativ müştəriləri, ofis binalarını, həmçinin ev və SOHO müştərilərini birləşdirmək üçün Metro Ethernet açarlarında halqa və ya ulduz formalı sxemdə qurulmuşdur. Giriş səviyyəsində müştərilərin identifikasiyası və təcrid olunmasını, operatorun infrastrukturunun qorunmasını təmin etmək üçün bütün təhlükəsizlik tədbirləri həyata keçirilir.

Ethernet texnologiyasına ümumi baxış

Ethernet(ezernet, lat. aether - efir) - kompüter şəbəkələrinin paket texnologiyası.

Ethernet standartları OSI modelinin əlaqə qatında fiziki səviyyədə naqil və elektrik siqnallarını, paket formatını və media girişinə nəzarət protokollarını müəyyən edir. Ethernet əsasən IEEE 802.3 standartları ilə təsvir edilmişdir. Ethernet keçən əsrin 90-cı illərinin ortalarında Arcnet, FDDI və Token ring kimi texnologiyaları əvəz edərək ən geniş yayılmış LAN texnologiyasına çevrildi.

İlk versiyaların standartı (Ethernet v1.0 və Ethernet v2.0) ötürmə mühiti kimi koaksial kabeldən istifadə edildiyini, sonradan burulmuş cüt kabeldən və optik kabeldən istifadə etmək mümkün oldu. Girişə nəzarət metodu - daşıyıcı hissi və toqquşma aşkarlanması ilə çoxlu giriş (CSMA / CD, Carrier Sense Multiply Access with Collision Detection), məlumat sürəti 10 Mbit / s, paket ölçüsü 72-dən 1526 bayta qədər, məlumatların kodlaşdırılması üsulları təsvir edilmişdir. Bir paylaşılan şəbəkə seqmentindəki qovşaqların sayı 1024 iş stansiyasının limit dəyəri ilə məhdudlaşır (fiziki səviyyənin spesifikasiyası daha sərt məhdudiyyətlər təyin edə bilər, məsələn, nazik koaksial seqmentə 30-dan çox iş stansiyası qoşula bilməz və 100-dən çox olmamalıdır). qalın koaksial seqment). Bununla belə, vahid paylaşılan seqmentdə qurulmuş şəbəkə qovşaqların maksimum sayına çatmazdan çox əvvəl təsirsiz olur.

1995-ci ildə IEEE 802.3u Fast Ethernet standartı 100 Mbit/s, daha sonra isə IEEE 802.3z Gigabit Ethernet standartı 1000 Mbit/s sürətlə qəbul edildi. İndi tam dupleks rejimində işləyə bilərsiniz.

Çərçivə formatı

Bir neçə Ethernet çərçivə formatı var.

İlkin Variant I (artıq tətbiq edilmir).
Ethernet Version 2 və ya Ethernet çərçivə II, həmçinin DIX (DEC, Intel, Xerox tərtibatçılarının ilk hərflərinin abbreviaturası) adlanır və bu günə qədər istifadə olunur. Çox vaxt birbaşa İnternet Protokolu tərəfindən istifadə olunur.

Novell- MMC olmadan IEEE 802.3-ün daxili modifikasiyası (Logical Link Control).
IEEE 802.2 MMC çərçivəsi.
IEEE 802.2 MMC / SNAP çərçivəsi.
İsteğe bağlı olaraq, Ethernet çərçivəsi ünvanlandığı VLAN-ı müəyyən etmək üçün IEEE 802.1Q teqini və prioriteti göstərmək üçün IEEE 802.1p etiketini ehtiva edə bilər.
Bəzi Hewlett-Packard Ethernet kartları 100VG-AnyLAN standartına uyğun gələn IEEE 802.12 çərçivəsindən istifadə edirdi.
Fərqli çərçivə növləri fərqli formata və MTU dəyərinə malikdir.

Ethernet növləri

Məlumat ötürmə sürətindən və ötürmə mühitindən asılı olaraq bir neçə texnologiya variantı var. Ötürülmə üsulundan asılı olmayaraq, aşağıdakı variantların demək olar ki, hamısında şəbəkə protokolu yığını və proqramlar eyni işləyir.

Bu bölmə bütün rəsmi mövcud çeşidləri qısaca təsvir edir. Nədənsə, əsas standarta əlavə olaraq, bir çox istehsalçı digər mülkiyyət mediasından istifadə etməyi tövsiyə edir - məsələn, şəbəkə nöqtələri arasındakı məsafəni artırmaq üçün fiber optik kabel istifadə olunur. Əksər Ethernet kartları və digər cihazlar iki cihaz arasında mümkün olan ən yaxşı əlaqəni əldə etmək üçün sürət və dupleks üçün avtomatik algılamadan istifadə edərək çoxsaylı ötürmə sürətlərini dəstəkləyir. Avtomatik sensor işləməsə, sürət tərəfdaşa uyğunlaşır və yarım dupleks ötürmə rejimi aktivləşdirilir. Məsələn, cihazda Ethernet 10/100 portunun olması o deməkdir ki, o, 10BASE-T və 100BASE-TX texnologiyalarından istifadə etməklə işləyə bilər və Ethernet 10/100/1000 portu 10BASE-T, 100BASE-TX və 1000BASE-ni dəstəkləyir. standartlar.-T.

Erkən Ethernet modifikasiyaları

Xerox Ethernet- orijinal texnologiya, 3Mbps sürəti iki versiyada mövcud idi Version 1 və Version 2, son versiyanın çərçivə formatı hələ də geniş istifadə olunur.

0BROAD36 - geniş yayılmayıb. Uzun məsafəli işlərə icazə verən ilk standartlardan biri. Kabel modemlərində istifadə olunana bənzər genişzolaqlı modulyasiya texnologiyasından istifadə edilmişdir. Məlumat ötürmə vasitəsi kimi koaksial kabeldən istifadə edilmişdir.

1BASE5- başqa adla StarLAN, burulmuş cüt istifadə etmək üçün Ethernet texnologiyasının ilk modifikasiyası idi. 1 Mbit / s sürətlə işləyirdi, lakin kommersiya məqsədli istifadə tapmadı.

10 Mbps Ethernet

10BASE5, IEEE 802.3 (həmçinin “Qalın Ethernet” adlanır) 10 Mbit/s məlumat ötürmə sürətinə malik texnologiyanın orijinal inkişafı idi. Erkən IEEE standartına uyğun olaraq, maksimum seqment uzunluğu 500 metr olan 50 ohm koaksial kabeldən (RG-8) istifadə edir.

10BASE2, IEEE 802.3a ("Nazik Ethernet" adlanır) - maksimum seqment uzunluğu 200 metr olan RG-58 kabelindən istifadə olunur, kompüterlər bir-birinə qoşulmuşdur, kabeli şəbəkəyə qoşmaq üçün T-konnektoru lazımdır. və kabeldə BNC konnektoru olmalıdır. Hər sonunda terminatorlar tələb olunur. Uzun illər ərzində bu standart Ethernet texnologiyası üçün əsas standart olmuşdur.

StarLAN 10 - 10 Mbps-də məlumat ötürülməsi üçün burulmuş cüt kabeldən istifadə edən ilk dizayn. Daha sonra o, 10BASE-T standartına çevrildi.

10BASE-T, IEEE 802.3i - Məlumatların ötürülməsi üçün Kateqoriya-3 və ya Kateqoriya-5-in 4 burulmuş cüt kabeli (burulmuş cüt) istifadə olunur. Maksimum seqment uzunluğu 100 metrdir.

FOIRL - (Fiber-optic inter-repeater link üçün qısaltma). Məlumat ötürülməsi üçün optik kabeldən istifadə edən Ethernet texnologiyası üçün əsas standart. Təkrarlayıcı olmadan maksimum məlumat ötürmə məsafəsi 1 km-dir.

10BASE-F, IEEE 802.3j - 2 kilometrə qədər məsafədə fiber optik kabellərdən istifadə edən 10 Mbit/s ethernet standartları ailəsi üçün əsas termin: 10BASE-FL, 10BASE-FB və 10BASE-FP. Yuxarıda göstərilənlərdən yalnız 10BASE-FL geniş istifadə olunur.

10BASE-FL (Fiber Link) - FOIRL standartının təkmilləşdirilmiş versiyası. Təkmilləşdirmə seqment uzunluğunun 2 km-ə qədər artırılması ilə bağlı idi.

10BASE-FB (Fiber Backbone) - İndi istifadə olunmayan standartdır, təkrarlayıcıları magistralda birləşdirmək üçün nəzərdə tutulmuşdur.

10BASE-FP (Fiber Passive) - Təkrarlayıcı tələb etməyən passiv ulduz topologiyası - heç vaxt istifadə olunmayıb.

Fast Ethernet (100 Mbps) (Fast Ethernet)

100BASE-T - Ötürmə mühiti kimi bükülmüş cüt kabeldən istifadə edən üç 100 Mbps ethernet standartından biri üçün ümumi termin. Seqmentin uzunluğu 200-250 metrə qədərdir. 100BASE-TX, 100BASE-T4 və 100BASE-T2 daxildir.

100BASE-TX, IEEE 802.3u - 10BASE-T texnologiyasının inkişafı, ulduz topologiyası istifadə olunur, kateqoriya-5 bükülmüş cüt kabel istifadə olunur, burada 2 cüt keçirici faktiki istifadə olunur, maksimum məlumat ötürmə sürəti 100-dir. Mbit / s.

100BASE-T4 - Cat-3 kabeli üzərindən 100 Mbps ethernet. Bütün 4 cüt iştirak edir. İndi praktiki olaraq istifadə edilmir. Məlumat ötürülməsi yarım dupleks rejimindədir.

100BASE-T2 - İstifadə olunmur. 3-cü kateqoriya kabel üzərindən 100 Mbps ethernet. Cəmi 2 cüt istifadə olunub. Siqnallar hər bir cütdə əks istiqamətlərdə yayıldıqda tam dupleks ötürmə rejimi dəstəklənir. Bir istiqamətdə ötürmə sürəti 50 Mbit/s təşkil edir.

100BASE-FX - fiber optik kabel üzərindən 100 Mbps ethernet. Maksimum seqment uzunluğu yarım dupleks rejimində (zəmanətli toqquşma aşkarlanması üçün) 400 metr və ya multimod lif üzərində tam dupleks rejimində 2 kilometr və tək rejimdə 32 kilometrə qədərdir.

Gigabit Ethernet

1000BASE-T, IEEE 802.3ab - 1 Gbps Ethernet standartı. 5e kateqoriyalı və ya 6-cı kateqoriyalı burulmuş cüt istifadə olunur.Bütün 4 cüt məlumat ötürülməsində iştirak edir. Məlumat ötürmə sürəti bir cüt üzərində 250 Mbps təşkil edir.

1000BASE-TX, - 1 Gbps Ethernet standartı yalnız Kateqoriya 6 bükülmüş cüt kabeldən istifadə edir.Praktik olaraq istifadə edilmir.

1000Base-X, məlumat ötürmə mühiti kimi fiber optik kabeldən istifadə edən Gigabit Ethernet texnologiyası üçün ümumi termindir və 1000BASE-SX, 1000BASE-LX və 1000BASE-CX daxildir.

1000BASE-SX, IEEE 802.3z - 1 Gbps Ethernet texnologiyası 550 metrə qədər təkrarlayıcı olmadan siqnal ötürmə diapazonu ilə multimod lifdən istifadə edir.

1000BASE-LX, IEEE 802.3z - 1Gbps Ethernet texnologiyası, 550 metrə qədər təkrarlanmayan siqnal diapazonu ilə çox rejimli lifdən istifadə edir. Tək rejimli lifdən (10 kilometrə qədər) istifadə edərək uzun məsafə üçün optimallaşdırılmışdır.

1000BASE-CX - Qısa məsafələr üçün (25 metrə qədər) Gigabit Ethernet texnologiyası 150 ohm xarakterik empedansa malik xüsusi mis kabeldən (Qoruyucu Bükülmüş Cüt (STP)) istifadə edir. 1000BASE-T standartı ilə əvəz olunub və hazırda istifadə edilmir.

1000BASE-LH (Long Haul) - 1 Gbps Ethernet texnologiyası, tək rejimli optik kabeldən istifadə edir, təkrarlayıcı olmadan siqnal ötürmə diapazonu 100 kilometrə qədərdir.

10 Gigabit Ethernet

Yeni 10 Gigabit Ethernet standartına LAN, MAN və WAN üçün yeddi fiziki media standartı daxildir. O, hazırda IEEE 802.3ae düzəlişi ilə əhatə olunub və IEEE 802.3 standartının növbəti reviziyasına daxil edilməlidir.

10GBASE-CX4 - CX4 mis kabelindən və InfiniBand konnektorlarından istifadə edərək qısa məsafələr (15 metrə qədər) üçün 10 Gigabit Ethernet texnologiyası.

10GBASE-SR - Çox rejimli lifdən istifadə edərək qısa məsafələr üçün (kabel növündən asılı olaraq 26 və ya 82 metrə qədər) 10 Gigabit Ethernet texnologiyası. O, həmçinin yeni multimod fiberdən (2000 MHz/km) istifadə edərək 300 metrə qədər məsafələri dəstəkləyir.

10GBASE-LX4 - Çox rejimli lif üzərində 240-300 metr məsafələri dəstəkləmək üçün dalğa uzunluğunun bölünməsi multipleksləşməsindən istifadə edir. Tək rejimli lifdən istifadə edərkən 10 kilometrə qədər məsafələri də dəstəkləyir.

10GBASE-LR və 10GBASE-ER - bu standartlar müvafiq olaraq 10 və 40 kilometrə qədər məsafələri dəstəkləyir.

10GBASE-SW, 10GBASE-LW və 10GBASE-EW - Bu standartlar OC-192 / STM-64 SONET / SDH interfeysinə uyğun sürət və məlumat formatı olan fiziki interfeysdən istifadə edir. Onlar eyni kabel tiplərindən və ötürmə məsafələrindən istifadə etdikləri üçün müvafiq olaraq 10GBASE-SR, 10GBASE-LR və 10GBASE-ER standartlarına bənzəyirlər.

10GBASE-T, IEEE 802.3an-2006 - 4 illik inkişafdan sonra 2006-cı ilin iyununda qəbul edilmişdir. Ekranlı burulmuş cüt kabeldən istifadə edir. Məsafələr - 100 metrə qədər.

Multimedia texnologiyalarının inkişafı rabitə xətlərinin tutumunun artırılması zərurətinə səbəb olmuşdur. Bununla əlaqədar olaraq, məlumatların 1 Gbit/s sürətlə ötürülməsini təmin edən Gigabit Ethernet texnologiyası hazırlanmışdır. Bu texnologiyada, eləcə də Fast Ethernet-də Ethernet texnologiyası ilə davamlılıq qorunub saxlanılıb: çərçivə formatları praktiki olaraq dəyişməyib, sağ qaldı giriş üsulu CSMA/ CD yarım dupleks rejimində. Məntiqi səviyyədə kodlaşdırmadan istifadə olunur 8 B/10 B... Ötürmə sürəti Fast Ethernet ilə müqayisədə 10 dəfə artdığından, lazım idi və yaşəbəkənin diametrini azaldın 20 - 25 m, və ya minimum çərçivə uzunluğunu artırın... Gigabit Ethernet texnologiyasında, minimum çərçivə uzunluğunu artıraraq ikinci yolu seçdilər 512 bayt əvəzinə 64 Ethernet və Fast Ethernet texnologiyasında bayt. Torun diametri 200 m, Fast Ethernet kimi. Çərçivə uzunluğunu artırmaq iki yolla edilə bilər. Birinci üsul, qısa çərçivənin məlumat sahəsini qadağan edilmiş kod birləşmələrinin simvolları ilə doldurmağı nəzərdə tutur və şəbəkə yükü olacaqdır. İkinci üsula görə, ümumi uzunluğu qədər bir sıra qısa kadrların ötürülməsinə icazə verilir 8192 bayt.

Bugünkü Gigabit Ethernet şəbəkələri adətən keçid əsaslıdır və tam dupleks rejimində işləyir. Bu zaman şəbəkənin diametrindən deyil, fiziki təbəqənin texniki vasitələri ilə, ilk növbədə, verilənlərin ötürülməsinin fiziki vasitəsi ilə müəyyən edilən seqmentin uzunluğundan danışılır. Gigabit Ethernet aşağıdakıların istifadəsini təmin edir:

tək rejimli fiber optik kabel; 802.3 z

multimod fiber optik kabel; 802.3 z

balanslaşdırılmış UTP kabel kateqoriyası 5; 802.3 ab

koaksial kabel.

Fiber-optik kabel vasitəsilə məlumat ötürərkən, ya dalğa uzunluğunda işləyən LED-lər emitent kimi istifadə olunur. 830 nm və ya lazerlər - dalğa uzunluğunda 1300 nm. Bu standarta uyğun olaraq 802.3 z iki spesifikasiyanı müəyyənləşdirdi 1000 Baza- SX və 1000 Baza- LX... 1000Base-SX spesifikasiyasının multimod 62,5/125 kabelində tətbiq olunan maksimum seqment uzunluğu 220 m, 50/125 kabeldə isə 500 m-dən çox deyil.Bir rejimli 1000Base-LX spesifikasiyasında tətbiq olunan maksimum seqment uzunluğu edir 5000 m Koaksial kabeldə seqmentin uzunluğu 25 m-dən çox deyil.

Mövcud Kateqoriya 5 balanslaşdırılmış UTP kabellərindən istifadə etmək üçün standart hazırlanmışdır 802.3 ab... Gigabit Ethernet texnologiyasında məlumatlar 1000 Mbit / s sürətlə ötürülməli olduğundan və 5-ci kateqoriyalı bükülmüş cüt 100 MHz bant genişliyinə malik olduğundan, paralel olaraq 4 bükülmüş cüt üzərində məlumat ötürmək və UTP kateqoriya 5 və ya istifadə etmək qərara alındı. 125 MHz bant genişliyi ilə 5e. Beləliklə, hər bir bükülmüş cüt üçün məlumatı 250 Mbit / s sürətlə ötürmək lazımdır ki, bu da UTP kateqoriya 5e imkanlarından 2 dəfə yüksəkdir. Bu ziddiyyəti aradan qaldırmaq üçün beş potensial səviyyəli (-2, -1, 0, +1, +2) 4D-PAM5 kodu istifadə olunur. Hər bir cüt naqil eyni vaxtda hər istiqamətdə 125 Mbit/s sürətlə məlumat ötürür və qəbul edir. Bu vəziyyətdə, beş səviyyəli mürəkkəb formalı siqnalların meydana gəldiyi toqquşmalar baş verir. Giriş və çıxış axınlarının ayrılması hibrid ayırma sxemlərindən istifadə etməklə həyata keçirilir H(Şəkil 5.4). Belə sxemlərdən istifadə olunur siqnal prosessorları... Qəbul edilən siqnalı çıxarmaq üçün qəbuledici ümumi (ötürülmüş və qəbul edilmiş) siqnaldan öz ötürülən siqnalını çıxarır.

Beləliklə, Gigabit Ethernet texnologiyası yüksək sürətli məlumat mübadiləsini təmin edir və əsasən alt şəbəkələr arasında məlumatların ötürülməsi, həmçinin multimedia məlumatlarının mübadiləsi üçün istifadə olunur.

düyü. 5.4. 4 cüt UTP kateqoriyası üzərində məlumat ötürülməsi 5

IEEE 802.3 standartı Gigabit Ethernet lifinin magistral olmasını tövsiyə edir. Vaxt intervalları, çərçivə formatı və ötürülmə bütün 1000 Mbps versiyaları üçün ümumidir. Fiziki təbəqə iki siqnal kodlaşdırma sxemi ilə müəyyən edilir (Şəkil 5.5). Sxem 8 B/10 B tərəfindən istifadə olunur optik lif üçün və mis ekranlı kabellər. Balanslaşdırılmış kabellər üçün UTP impuls amplituda modulyasiyasından istifadə olunur (kod PAM5 ). Texnologiya 1000 BAZA- X boolean kodlaşdırmadan istifadə edir 8 B/10 B və xətt kodlaması ( NRZ).

Şəkil 5.5. Gigabit Ethernet Texnologiya Xüsusiyyətləri

Siqnallar NRZ qısa dalğadan istifadə edərək lif üzərindən ötürülür ( qısa- dalğa uzunluğu) və ya uzun dalğa ( uzun- dalğa uzunluğu) işıq mənbələri. Dalğa uzunluğu olan LEDlər 850 çox rejimli optik lif (1000BASE-SX) üzərindən ötürülmə üçün nm. Bu daha ucuz seçim qısa məsafələrə ötürmə üçün istifadə olunur. Uzun dalğalı lazer mənbələri ( 1310 nm) tək rejimli və ya çox rejimli optik lifdən (1000BASE-LX) istifadə edin. Tək rejimli lif lazer mənbələri məlumatı məsafəyə qədər ötürməyə qadirdir 5000 m.

Nöqtədən nöqtəyə əlaqələrdə ( nöqtə- üçün- nöqtə) ötürülməsi üçün ( Tx) və qəbul ( Rx), ayrı-ayrı liflər istifadə olunur, buna görə də tam dupleksəlaqə. Gigabit Ethernet texnologiyası yalnız quraşdırmaq imkanı verir tək təkrarlayıcı iki stansiya arasında. Aşağıda 1000BASE texnologiyalarının parametrləri verilmişdir (Cədvəl 5.2).

Cədvəl 5.2

Gigabit Ethernet spesifikasiyalarının müqayisəli xüsusiyyətləri

Gigabit Ethernet şəbəkələri tam dupleks məsafəsinin yalnız ətraf mühitlə məhdudlaşdığı və gediş-gəliş vaxtı ilə məhdudlaşdığı açarlar ətrafında qurulur. Bu halda, bir qayda olaraq, topologiya " ulduz"və ya" uzadılmış ulduz“Və problemlər məntiqi topologiya və məlumat axını ilə müəyyən edilir.

1000BASE-T standartı 100BASE-T və 10BASE-T standartları ilə demək olar ki, eyni UTP kabelindən istifadə edir. 1000BASE-T UTP kabeli 10BASE-T və 100BASE-TX kabeli ilə eynidir, ancaq Kateqoriya 5e kabeli tövsiyə olunur. Kabel uzunluğu 100 m olan 1000BASE-T avadanlığı öz limitində işləyir.

ETHERNET TEXNOLOGİYASI

Ethernet bu gün yerli şəbəkələr üçün ən çox istifadə edilən standartdır.

Ethernet dedikdə adətən bu texnologiyanın hər hansı variantını nəzərdə tuturlar. Daha dəqiq desək, Ethernet, Xerox-un 1975-ci ildə hazırladığı və tətbiq etdiyi eksperimental Ethernet Şəbəkəsinə əsaslanan şəbəkə standartıdır. Giriş metodu daha əvvəl sınaqdan keçirildi: 60-cı illərin ikinci yarısında Havay Universitetinin radio şəbəkəsində kollektiv şəkildə Aloha adlanan ümumi radio mühitinə təsadüfi giriş üçün müxtəlif variantlardan istifadə edildi. 1980-ci ildə DEC, Intel və Xerox birgə Ethernet standartının ən son versiyası olan koaksial kabel şəbəkəsi üçün Ethernet versiyası II standartını hazırladı və nəşr etdi. Buna görə də, Ethernet standartının mülkiyyət versiyası Ethernet DIX və ya Ethernet P adlanır.

Ethernet DIX standartı əsasında IEEE 802.3 standartı hazırlanmışdır ki, bu da bir çox cəhətdən sələfi ilə üst-üstə düşür, lakin bəzi fərqlər hələ də mövcuddur. IEEE 802.3 standartı MAC və LLC təbəqələri arasında fərq qoysa da, orijinal Ethernet hər iki təbəqəni vahid məlumat bağlantısı qatında birləşdirdi. Ethernet DIX IEEE 802.3-də olmayan Ethernet Konfiqurasiya Test Protokolunu müəyyən edir. Bu standartlarda minimum və maksimum çərçivə ölçüləri eyni olsa da, aspekt nisbəti də bir qədər fərqlidir. Çox vaxt, IEEE standartı ilə müəyyən edilmiş Ethernet və xüsusi Ethernet DIX-i fərqləndirmək üçün birincisi 802.3 texnologiyası adlanır və xüsusi Ethernet adı əlavə təyinatlar olmadan qalır.

Fiziki mühitin növündən asılı olaraq IEEE 802.3 standartı müxtəlif modifikasiyalara malikdir - 10Base-5, 10Base-2, 10Base-T, 10Base-FL, 10Base-FB.

1995-ci ildə Fast Ethernet standartı qəbul edildi ki, bu da bir çox cəhətdən müstəqil standart deyil, onun təsvirinin sadəcə əsas 802.3 standartına - 802.3u bölməsinə əlavə bölmə olması ilə sübut olunur. Eynilə, 1998-ci il Gigabit Ethernet standartı əsas sənədin 802.3z bölməsində təsvir edilmişdir.

10 Mbit/s ötürmə qabiliyyətini təmin edən Ethernet texnologiyasının fiziki qatının bütün variantları üçün ikili məlumatın kabel vasitəsilə ötürülməsi üçün Mançester kodu istifadə olunur.

Ethernet standartlarının bütün növləri (Fast Ethernet və Gigabit Ethernet daxil olmaqla) eyni media ayırma metodundan - CSMA / CD metodundan istifadə edir.

Ethernet ünvanlanması

Ethernet texnologiyalarında informasiyanın alıcısını müəyyən etmək üçün 6 baytlıq MAC ünvanlarından istifadə olunur.

MAC ünvan formatı Ethernet şəbəkəsində xüsusi multicast ünvanlama rejimlərindən istifadə etmək imkanı verir və eyni zamanda eyni lokal şəbəkə daxilində eyni ünvana malik iki stansiyanın mövcudluğunu istisna edir.

Ethernet şəbəkəsinin fiziki ünvanı iki hissədən ibarətdir:

Satıcı kodları
Fərdi cihaz identifikatoru

IEEE daxilində xüsusi bir təşkilat şəbəkə avadanlığı istehsalçılarının tələbi ilə bu sahənin icazə verilən kodlaşdırmalarının paylanması ilə məşğul olur. MAC ünvanını yazmaq üçün müxtəlif formalardan istifadə etmək olar. Ən çox istifadə olunan forma onaltılıqdır, burada bayt cütləri "-" simvolları ilə ayrılır:

E0-14-00-00-00

Ethernet və IEEE 802.3 şəbəkələrində təyinat ünvanını yaratmaq üçün üç əsas rejim istifadə olunur:

Unicast - fərdi ünvan;
Multicast - multicast ünvanı;
Yayım - yayım ünvanı.

Birinci ünvanlama rejimi (Unicast) mənbə stansiya ötürülən paketi məlumatın yalnız bir alıcısına ünvanladıqda istifadə olunur.

Multicast ünvanlama rejimindən istifadənin əlaməti avadanlıq istehsalçısının identifikatorunun ən əhəmiyyətli baytının ən az əhəmiyyətli bitində 1-in olmasıdır.

C-CC-CC-CC

DA sahəsinin məzmunu Multicast tipinə aid olan çərçivə müvafiq Satıcı Kodu dəyərinə malik bütün stansiyalar tərəfindən qəbul ediləcək və işlənəcək - bu halda bunlar Cisco şəbəkə cihazlarıdır. Verilmiş Multicast - ünvan Cisco Discovery Protocol (CDP) qaydalarına uyğun olaraq qarşılıqlı əlaqə yaratmaq üçün bu şirkətin şəbəkə cihazları tərəfindən istifadə olunur.

Ethernet və IEEE 802.3 stansiyası da Yayım ünvanlama rejimindən istifadə edə bilər. Yayım təyinat stansiyasının ünvanı xüsusi dəyərlə kodlanır:

FF-FF-FF-FF-FF-FF

Bu ünvandan istifadə edərkən ötürülən paket bu şəbəkədə olan bütün stansiyalar tərəfindən qəbul ediləcək.

CSMA / CD Giriş Metodu

Ethernet şəbəkələri toqquşma aşkarlanması (CSMA / CD) ilə daşıyıcı hissi-çoxaltma-access adlı media giriş metodundan istifadə edir ...

CSMA / CD protokolu şəbəkədəki iş stansiyalarının bütün cihazlar üçün vahid ümumi məlumat ötürmə mühiti ilə qarşılıqlı əlaqəsinin xarakterini müəyyən edir. Bütün stansiyalarda məlumatların ötürülməsi üçün bərabər şərait var. Stansiyaların ötürülmə üçün mühitə daxil ola biləcəyi xüsusi ardıcıllıq yoxdur. Bu mənada ətraf mühitə təsadüfi giriş olur. Təsadüfi giriş alqoritmlərinin həyata keçirilməsi deterministik giriş alqoritmlərinin həyata keçirilməsindən daha sadə bir iş kimi görünür. Çünki sonuncu halda ya bütün şəbəkə cihazlarının işinə nəzarət edən xüsusi protokol (məsələn, Token Ring və FDDI şəbəkələrinə xas olan token dövriyyəsi protokolu) və ya xüsusi ayrılmış cihaz - master hub tələb olunur. müəyyən bir ardıcıllıqla, stansiyanın bütün qalan hissəsini ötürmə qabiliyyəti ilə təmin edərdi (Arcnet şəbəkələri, 100VG AnyLAN).

Bununla belə, təsadüfi giriş şəbəkəsinin bir, bəlkə də əsas çatışmazlığı var - bu, müəyyən bir stansiyanın məlumat ötürməsinə qədər kifayət qədər uzun müddət keçə bildiyi zaman, ağır yük altında şəbəkənin tamamilə sabit işləməsi deyil. Bu, eyni vaxtda və ya demək olar ki, eyni vaxtda ötürməyə başlayan stansiyalar arasında yaranan toqquşmalarla əlaqədardır. Toqquşma zamanı ötürülən məlumatlar alıcılara çatmır və ötürücü stansiyalar yenidən ötürməni bərpa etməli olurlar - Ethernet-də istifadə edilən kodlaşdırma üsulları hər bir stansiyanın siqnallarının ümumi siqnaldan ayrılmasına imkan vermir. (Z Qeyd edək ki, bu fakt Ethernet texnologiyasının bütün fiziki protokollarının adlarında (məsələn, 10Base-2,10Base-T və s.) mövcud olan “Baza (band)” komponentində öz əksini tapıb. Bazazolaqlı şəbəkə mesajların tezlik bölgüsü olmadan bir kanal üzərində rəqəmsal olaraq göndərildiyi əsaszolaqlı şəbəkə deməkdir.)

Toqquşma Ethernet şəbəkələrində normal bir vəziyyətdir. Toqquşmanın baş verməsi üçün bir neçə stansiyanın tamamilə eyni vaxtda ötürməyə başlaması lazım deyil, belə bir vəziyyət mümkün deyil. Bir qovşağın digərindən daha tez ötürməyə başlaması səbəbindən toqquşmanın baş vermə ehtimalı daha yüksəkdir, lakin birincinin siqnalları ikinci qovşaq öz məlumatlarını ötürməyə qərar verən zaman ikinci qovşağa çatmağa vaxt tapmır. çərçivə. Yəni, toqquşmalar şəbəkənin paylanmış təbiətinin nəticəsidir.

Şəbəkədəki bütün stansiyaların çoxluğu, hər hansı bir cütün eyni vaxtda ötürülməsi toqquşmaya səbəb olur, toqquşma sahəsi və ya toqquşma sahəsi adlanır.

Toqquşmalar şəbəkə üzərində çərçivələrin yayılmasında gözlənilməz gecikmələrə səbəb ola bilər, xüsusən də şəbəkə çox yükləndikdə (bir çox stansiya eyni vaxtda toqquşma domenində ötürməyə çalışır,> 20-25) və böyük toqquşma domeninin diametri (> 2 km) olduqda ). Buna görə də, şəbəkələr qurarkən, bu cür həddindən artıq iş rejimlərindən qaçınmaq məsləhətdir.

Toqquşmaları ən optimal şəkildə həll etməyə qadir olan protokolun qurulması və yüksək yüklənmələrdə şəbəkənin işinin optimallaşdırılması problemi standart formalaşma mərhələsində əsas məsələlərdən biri idi. İlkin olaraq ətraf mühitə təsadüfi giriş alqoritminin həyata keçirilməsinə namizəd kimi üç əsas yanaşma nəzərdən keçirilirdi: qeyri-davamlı, 1-sabit və p-sabit (Şəkil 11.2).

Şəkil 11.2. Çox təsadüfi giriş (CSMA) alqoritmləri və toqquşma geri çəkilir

Davamlı olmayan alqoritm. Bu alqoritmlə ötürmək istəyən stansiya aşağıdakı qaydaları rəhbər tutur.

1. Medianı dinləyir və mühit sərbəstdirsə (yəni, başqa ötürülmə yoxdursa və ya toqquşma siqnalı yoxdursa) ötürür, əks halda - mühit məşğuldur - 2-ci addıma keçin;

2. Əgər mühit məşğuldursa, təsadüfi (müəyyən ehtimal paylama əyrisinə uyğun olaraq) vaxtı gözləyir və 1-ci addıma qayıdır.

Sıx bir mühitdə təsadüfi gözləmə dəyərindən istifadə toqquşma ehtimalını azaldır. Həqiqətən, başqa cür güman edək ki, iki stansiya demək olar ki, eyni vaxtda ötürüləcək, üçüncüsü isə artıq ötürülür. Əgər ilk ikisinin ötürülmə başlamazdan əvvəl təsadüfi bir gözləmə müddəti olmasa (ətraf mühitin məşğul olduğu ortaya çıxsa), yalnız ətraf mühitə qulaq assa və onun azad olmasını gözləsəydi, üçüncü stansiyadan sonra ötürülmə dayandı. , ilk ikisi eyni vaxtda ötürməyə başlayacaq və bu, qaçılmaz olaraq toqquşmalara səbəb olacaqdı. Beləliklə, təsadüfi gözləmə bu cür toqquşma ehtimalını aradan qaldırır. Lakin bu metodun əlverişsizliyi kanalın genişliyindən səmərəsiz istifadədə özünü göstərir. Ortam boşaldıqda, ötürmək istəyən stansiya mediaya qulaq asmaq qərarına gəlməzdən əvvəl bir az təsadüfi vaxt gözləməyə davam edəcək, çünki o, artıq məşğul olduğu ortaya çıxan medianı dinləmişdi. Nəticədə, yalnız bir stansiya ötürülməsini gözləsə belə, kanal bir müddət boş qalacaq.

1-davamlı alqoritm... Ətraf mühitin məşğul olmadığı vaxtı azaltmaq üçün 1-davamlı alqoritmdən istifadə etmək olar. Bu alqoritmlə ötürmək istəyən stansiya aşağıdakı qaydaları rəhbər tutur.

1. Mediaya qulaq asır, əgər media boşdursa, ötürür, əks halda 2-ci addıma keçin;

2. Əgər media məşğuldursa, mühit sərbəst olana qədər medianı dinləməyə davam edir və mühit buraxılan kimi dərhal ötürməyə başlayır.

Qeyri-davamlı və 1-davamlı alqoritmləri müqayisə etsək, deyə bilərik ki, 1-davamlı alqoritmdə ötürmək istəyən stansiya özünü daha “eqoist” aparır. Buna görə də, iki və ya daha çox stansiya ötürülməni gözləyirsə (ətraf mühitin azad olmasını gözləyir), toqquşma, deyə bilərik ki, zəmanət veriləcəkdir. Toqquşmadan sonra stansiyalar bundan sonra nə edəcəklərini düşünməyə başlayırlar.

P-davamlı alqoritm. Bu alqoritm üçün qaydalar aşağıdakılardır:

1. Ətraf mühit azaddırsa, ehtimalı olan stansiya səh dərhal ötürülməyə başlayır və ya ehtimalla (1- səh ) sabit T vaxt intervalını gözləyir. T intervalı adətən siqnalın başdan sona maksimum yayılma vaxtına bərabər götürülür;

2. Media məşğuldursa, stansiya media boş qalana qədər dinləməyə davam edir, sonra 1-ci addıma keçir;

3. Əgər ötürmə bir T intervalı ilə gecikirsə, stansiya 1-ci addıma qayıdır.

Və burada parametrin ən effektiv dəyərini seçmək sualı yaranır səh ... Əsas problem yüksək yüklərdə qeyri-sabitliyin qarşısını almaqdır. Bir vəziyyəti nəzərdən keçirək n stansiyalar artıq ötürülmə davam edərkən kadrları ötürmək niyyətindədir. Ötürmənin sonunda, ötürməyə çalışacaq gözlənilən stansiyaların sayı, ötürməyə hazır olan stansiyaların sayının ötürülmə ehtimalı ilə hasilinə bərabər olacaqdır, yəni. np ... Əgər np > 1 olduqda, orta hesabla bir neçə stansiya eyni anda ötürməyə çalışacaq, bu da toqquşmaya səbəb olacaq. Üstəlik, toqquşma aşkarlanan kimi bütün stansiyalar 1-ci addıma qayıdacaq və bu da ikinci toqquşmaya səbəb olacaq. Ən pis halda, xəyanət etmək istəyən yeni stansiyalar əlavə edilə bilər n , bu, vəziyyəti daha da gərginləşdirəcək, nəticədə davamlı toqquşmaya və sıfır ötürmə qabiliyyətinə gətirib çıxaracaq. Belə bir fəlakətin qarşısını almaq üçün iş np birdən az olmalıdır. Şəbəkə bir çox stansiyanın eyni vaxtda ötürmək istədiyi şərtlərin yaranmasına həssasdırsa, o zaman azaltmaq lazımdır. səh ... Digər tərəfdən, nə vaxt səh çox kiçik olur, hətta bir stansiya orta hesabla gözləyə bilər (1- səh )/səh ötürülməzdən əvvəl T intervalları. Beləliklə, əgər p = 0.1 olarsa, köçürmədən əvvəl orta boş vaxt 9T olacaqdır.

CSMA / CD toqquşma həlli Çoxlu Orta Giriş Protokolu yuxarıdakı alqoritmlərin ideyalarını təcəssüm etdirdi və mühüm element əlavə etdi - toqquşma həlli. Toqquşma yaranma anında ötürülən bütün kadrları məhv etdiyinə görə, stansiyaların (stansiyalar) toqquşma aşkar etdikdən sonra öz kadrlarının daha da ötürülməsini davam etdirməyin mənası yoxdur. Əks halda, uzun kadrların ötürülməsi zamanı əhəmiyyətli vaxt itkisi olardı. Buna görə də, toqquşmaların vaxtında aşkar edilməsi üçün stansiya öz ötürülməsi boyu ətraf mühitə qulaq asır. Budur ötürücü stansiya üçün CSMA / CD alqoritminin əsas qaydaları (Şəkil 11.3):

1. Ötürmək üzrə olan stansiya ətraf mühiti dinləyir. Və mühit sərbəstdirsə ötürür. Əks halda (yəni mühit məşğuldursa) 2-ci addıma keçir. Bir neçə kadrı ard-arda ötürərkən, stansiya kadrların ötürülməsi arasında müəyyən fasilə - kadrlararası intervalı saxlayır və hər belə fasilədən sonra növbəti kadrı göndərməzdən əvvəl stansiya yenidən ətraf mühitə qulaq asır (əvvəlki addım 1-ə qayıdır);

2. Əgər mühit məşğuldursa, stansiya ətraf mühit azad olana qədər ətraf mühiti dinləməyə davam edir və sonra dərhal ötürməyə başlayır;

3. Hər bir ötürən stansiya ətraf mühitə qulaq asır və toqquşma aşkar edilərsə, o, dərhal ötürməni dayandırmır, əvvəlcə qısa xüsusi toqquşma siqnalını - toqquşma haqqında digər stansiyaları məlumatlandıran tıxac siqnalını ötürür və ötürməni dayandırır;

4. Tıxac siqnalını ötürdükdən sonra stansiya danışığı dayandırır və ikili eksponensial gecikmə qaydasına uyğun olaraq bir qədər ixtiyari vaxt gözləyir və sonra 1-ci addıma qayıdır.

Çərçivəni ötürə bilmək üçün stansiya paylaşılan mühitin sərbəst olmasını təmin etməlidir. Bu, daşıyıcı hissi (CS) adlanan siqnalın əsasını dinləməklə həyata keçirilir. Boş bir mühitin əlaməti, Mançester kodlaşdırma metodu ilə hazırda ötürülən birlərin və sıfırların ardıcıllığından asılı olaraq 5-10 MHz olan daşıyıcı tezliyinin olmamasıdır.

Çərçivə ötürülməsi başa çatdıqdan sonra bütün şəbəkə qovşaqları 9,6 μs (96 bt) texnoloji fasiləyə (Paketlərarası Boşluq) tab gətirməlidir. Bu fasilə, həmçinin çərçivələrarası boşluq adlanır, şəbəkə adapterlərini yenidən qurmaq və bir stansiyanın yalnız medianı ələ keçirməsinin qarşısını almaq üçün istifadə olunur.

Şəkil 11.3. CSMA / CD alqoritminin blok diaqramı (MAC səviyyəsi): bir stansiya tərəfindən bir çərçivə ötürərkən

Tıxac siqnalı (tıxac - sözün əsl mənasında tıxanma). Tıxac siqnalının ötürülməsi birdən çox çərçivənin itirilməyəcəyinə zəmanət verir, çünki toqquşmadan əvvəl çərçivələri ötürən bütün qovşaqlar tıxac siqnalı alaraq, ötürülmələrini dayandıracaq və kadrların ötürülməsi üçün yeni cəhd ərəfəsində susacaqlar. . Mümkün təkrarlayıcılarda əlavə təhlükəsizlik marjası (SF) gecikməsi nəzərə alınmaqla, Jam siqnalı toqquşma sahəsində ən uzaq stansiyalara çatmaq üçün kifayət qədər uzunluqda olmalıdır. Tıxac siqnalının məzmunu kritik deyil, yalnız o, qismən ötürülən çərçivənin (802.3) CRC sahəsinə uyğun gəlməməlidir və ilk 62 bit başlanğıc biti ilə '1' və '0' növbəsini təmsil etməlidir. 1'.

Şəkil 11.4. Təsadüfi giriş metodu CSMA / CD

Şəkil 11.5 avtobus topologiyası üçün toqquşmanın aşkarlanması prosesini təsvir edir (nazik və ya qalın koaksial kabel (müvafiq olaraq 10Base5 və 10Base2).

Bu anda node A(DTE A) təbii olaraq öz ötürülən siqnalını dinləyərək ötürülməyə başlayır. Çərçivənin demək olar ki, node çatdığı anda B(DTE B), bu qovşaq, ötürülmənin artıq davam etdiyini bilmədən, özünü ötürməyə başlayır. Zamanın bir nöqtəsində bir düyün B toqquşma aşkar edir (nəzarət olunan xəttdə elektrik siqnalının daimi komponenti artır). Bundan sonra node B tıxac siqnalını ötürür və ötürülməni dayandırır. Vaxt anında toqquşma siqnalı düyünə çatır A, sonra A həmçinin tıxac siqnalı ötürür və ötürülməni dayandırır.

Şəkil 11.5. CSMA / CD sxemindən istifadə edərkən toqquşma aşkarlanması

IEEE 802.3 standartına görə, bir qovşaq çox qısa kadrları ötürə bilməz və ya başqa sözlə, çox qısa ötürmələr apara bilməz. Məlumat sahəsi sona qədər doldurulmasa belə, preambula istisna olmaqla, çərçivəni minimum 64 bayta qədər genişləndirən xüsusi əlavə sahə görünür. Kanal vaxtı ST (slot time) qovşağın ötürmək, kanalı tutmaq məcburiyyətində olduğu minimum vaxtdır. Bu vaxt standart tərəfindən qəbul edilən minimum icazə verilən ölçülü çərçivənin ötürülməsinə uyğundur. Kanalın vaxtı şəbəkə qovşaqları arasındakı maksimum icazə verilən məsafə ilə bağlıdır - toqquşma domeninin diametri. Deyək ki, yuxarıdakı nümunə stansiyaların yerləşdiyi ən pis ssenarini həyata keçirir A və B bir-birindən maksimum məsafədə çıxarılır. Zaman, siqnalın yayılması Aəvvəl B ilə işarələmək. Düyün A sıfır zamanda ötürməyə başlayır. Düyün B anında ötürməyə başlayır və onun ötürülməsinin başlanmasından sonra bir fasilədən sonra toqquşma aşkar edir. Düyün A bir anda bir toqquşma aşkar edir. Çərçivə üçün yayılan A, itirilmiş deyil, bu node lazımdır A bu an ötürülməsini dayandırmadı, o vaxtdan bəri, bir toqquşma aşkar edərək, node A kadrının gəlmədiyini biləcək və onu yenidən ötürməyə çalışacaq. Əks təqdirdə, çərçivə itiriləcəkdir. Düyün köçürülməsinin başlandığı andan etibarən maksimum vaxt A hələ də toqquşmanın bərabər olduğunu təsbit edə bilir - bu dəfə çağırılır ikiqat dövriyyə müddəti PDV (Yol Gecikmə Dəyəri, PDV)... Daha ümumi olaraq, PDV həm sonlu seqment uzunluğuna görə gecikmə, həm də aralıq təkrarlayıcıların və şəbəkənin son qovşaqlarının fiziki qatında çərçivələrin işlənməsi zamanı yaranan gecikmə ilə əlaqəli ümumi gecikməni təyin edir. Daha ətraflı nəzərdən keçirmək üçün başqa vaxt ölçü vahidindən istifadə etmək də rahatdır: az vaxt bt (bit vaxtı). 1 bt vaxtı bir bitin ötürülməsi üçün lazım olan vaxta uyğundur, yəni. 10 Mbit/s-də 0,1 μs.

Şəbəkədəki bütün stansiyalar tərəfindən toqquşmaların aydın şəkildə tanınması Ethernet şəbəkəsinin düzgün işləməsi üçün ilkin şərtdir. Hər hansı ötürücü stansiya toqquşmanı tanımırsa və məlumat çərçivəsinin onun tərəfindən düzgün ötürüldüyünə qərar verərsə, bu məlumat çərçivəsi itiriləcəkdir. Toqquşma zamanı siqnalların üst-üstə düşməsi səbəbindən çərçivənin məlumatı təhrif ediləcək və qəbuledici stansiya tərəfindən rədd ediləcək (ehtimal ki, yoxlama məbləğinin uyğunsuzluğu səbəbindən). Çox güman ki, pozulmuş məlumatlar nəqliyyat və ya əlaqə yönümlü proqram protokolu kimi bəzi yüksək səviyyəli protokollarla yenidən ötürüləcək. Lakin mesajın yuxarı təbəqə protokolları tərəfindən təkrar ötürülməsi Ethernet protokolunun işlədiyi mikrosaniyə intervalları ilə müqayisədə daha uzun zaman intervalında (bəzən hətta bir neçə saniyə) baş verəcəkdir. Buna görə də, toqquşmalar Ethernet şəbəkəsinin qovşaqları tərəfindən etibarlı şəkildə tanınmazsa, bu, bu şəbəkənin faydalı ötürmə qabiliyyətinin nəzərəçarpacaq dərəcədə azalmasına səbəb olacaqdır.

Etibarlı toqquşmanın aşkarlanması üçün aşağıdakı əlaqə təmin edilməlidir:

T min> = PVD,

burada T min minimum kadr uzunluğunun ötürülmə vaxtıdır, PDV isə toqquşma siqnalının ən uzaq şəbəkə qovşağına yayılması üçün tələb olunan vaxtdır. Ən pis halda siqnal şəbəkənin bir-birindən ən uzaq stansiyaları arasında iki dəfə keçməlidir (təhrif edilməmiş siqnal bir istiqamətdə keçir, geri dönərkən isə toqquşma nəticəsində artıq təhrif olunmuş siqnal yayılır), buna görə də bu dəfə adlanır ikiqat dövriyyə müddəti (Path Delay Value, PDV).

Bu şərt yerinə yetirilərsə, ötürücü stansiyanın, hətta bu kadrın ötürülməsini başa çatdırmamış onun ötürülən çərçivəsinin yaratdığı toqquşmanı aşkar etmək üçün vaxtı olmalıdır.

Aydındır ki, bu şərtin yerinə yetirilməsi bir tərəfdən minimum çərçivənin uzunluğundan və şəbəkə ötürmə qabiliyyətindən, digər tərəfdən isə şəbəkə kabel sisteminin uzunluğundan və kabeldə siqnalın yayılma sürətindən asılıdır ( müxtəlif növ kabellər üçün bu sürət bir qədər fərqlidir).

Ethernet protokolunun bütün parametrləri elə seçilmişdir ki, şəbəkə qovşaqlarının normal işləməsi zamanı toqquşmalar həmişə aydın şəkildə tanınır. Parametrləri seçərkən, əlbəttə ki, şəbəkə seqmentində minimum çərçivə uzunluğunu və stansiyalar arasında maksimum məsafəni birləşdirən yuxarıdakı əlaqə nəzərə alındı.

Ethernet standartında çərçivə məlumat sahəsinin minimum uzunluğunun 46 bayt olduğu qəbul edilir (bu, xidmət sahələri ilə birlikdə minimum çərçivə uzunluğunu 64 bayt, preambula ilə birlikdə isə 72 bayt və ya 576 bit verir) .

Böyük çərçivələri, məsələn, 1500 bayt ötürərkən, toqquşma, ümumiyyətlə baş verərsə, demək olar ki, ötürülmənin ən əvvəlində, ilk ötürülən 64 baytdan gec olmayaraq aşkar edilir (əgər bu anda toqquşma baş verməyibsə, onda sonra yaranmayacaq, çünki bütün stansiyalar xətti dinləyir və ötürülməni "eşitməklə" susacaqlar). Tıxac siqnalı tam kadr ölçüsündən çox qısa olduğundan, CSMA / CD alqoritmindən istifadə edərkən, boş istifadə olunan kanal tutumunda olan məbləğ toqquşmanın aşkarlanması üçün tələb olunan vaxta qədər azalır. Toqquşmanın erkən aşkarlanması kanalın daha səmərəli istifadəsinə səbəb olur. Daha geniş şəbəkələrə xas olan gec toqquşma aşkarlanması, toqquşma sahəsi bir neçə kilometr diametrdə olduqda, şəbəkənin səmərəliliyini azaldır. Məşğul olan şəbəkənin davranışının sadələşdirilmiş nəzəri modelinə əsaslanaraq (çox sayda eyni vaxtda ötürən stansiyalar və bütün stansiyalar üçün ötürülən kadrların sabit minimum uzunluğu nəzərə alınmaqla), şəbəkə performansını U PDV / ilə ifadə etmək olar. ST nisbəti:

harada natural loqarifmin əsasını təşkil edir. Şəbəkə performansına yayımlanan kadrların ölçüsü və şəbəkənin diametri təsir edir. Performans ən pis halda (PDV = ST olduqda) təxminən 37%, ən yaxşı halda (PDV ST-dən çox az olduqda) 1-ə meyl edir. Düstur çoxlu sayda stansiyanın limitində əldə edilsə də eyni vaxtda ötürsə, o, aşağıda nəzərdən keçirilən kəsilmiş ikili eksponensial gecikmə alqoritminin xüsusiyyətlərini nəzərə almır və toqquşmalarla çox sıxlaşan şəbəkə üçün, məsələn, ötürmək istəyən 15-dən çox stansiya olduqda etibarlı deyil.

Kəsilmiş ikili eksponensial gecikmə(kəsilmiş ikili eksponensial geriləmə). IEEE 802.3 standartında qəbul edilmiş CSMA / CD alqoritmi 1 sabit alqoritmə ən yaxındır, lakin əlavə elementə malikdir - kəsilmiş ikili eksponensial gecikmə. Toqquşma baş verdikdə, stansiya paket göndərilərkən ardıcıl olaraq neçə dəfə toqquşma baş verdiyini hesablayır. Təkrarlanan toqquşmalar ətraf mühitə yüksək yük olduğunu göstərdiyindən, MAC kadr ötürülmələrinin təkrar cəhdləri arasında gecikməni artırmağa çalışır. Vaxt intervallarını artırmaq üçün müvafiq prosedur qaydaya tabedir kəsilmiş ikili eksponensial gecikmə.

Təsadüfi fasilə aşağıdakı alqoritmə uyğun olaraq seçilir:

Fasilə = Lx (gecikmə intervalı),

burada (backoff interval) = 512 bit intervalları (51,2 μs);

L diapazondan bərabər ehtimalla seçilmiş tam ədəddir, burada N verilmiş çərçivənin təkrar cəhd nömrəsidir: 1,2, ..., 10.

10-cu cəhddən sonra pauzanın seçildiyi interval artmır. Beləliklə, təsadüfi fasilə 0 ilə 52,4 ms arasında dəyişə bilər.

Çərçivəni ötürmək üçün 16 ardıcıl cəhd toqquşmaya səbəb olarsa, ötürücü cəhdi dayandırmalı və bu çərçivəni atmalıdır.

Kəsilmiş ikili eksponensial gecikmədən istifadə edən CSMA / CD alqoritmi bir çox təsadüfi giriş alqoritmləri arasında ən yaxşısı kimi tanınır və həm aşağı, həm də orta yüklərdə səmərəli şəbəkə əməliyyatını təmin edir. Böyük yüklərdə iki mənfi cəhət qeyd edilməlidir. Birincisi, çoxlu sayda toqquşma ilə, ilk dəfə kadr göndərmək niyyətində olan 1-ci stansiya (bundan əvvəl kadrları ötürməyə cəhd etməmişdi) artıq kadrı ötürməyə uğursuz cəhd etmiş 2-ci stansiyadan üstündür. bir neçə dəfə toqquşmalarla qarşılaşır. Çünki 2-ci stansiya ikili eksponensial gecikmə qaydasına uyğun olaraq sonrakı cəhdlərdən əvvəl xeyli vaxt gözləyir. Beləliklə, çərçivələrin qeyri-müntəzəm ötürülməsi baş verə bilər ki, bu da zamandan asılı tətbiqlər üçün arzuolunmazdır. İkincisi, ağır iş yükü altında bütövlükdə şəbəkənin səmərəliliyi azalır. Hesablamalar göstərir ki, 25 stansiyanın eyni vaxtda ötürülməsi ilə ümumi ötürmə qabiliyyəti təxminən 2 dəfə azalır. Lakin toqquşma sahəsindəki stansiyaların sayı daha çox ola bilər, çünki onların hamısı ətraf mühitə eyni vaxtda daxil ola bilməyəcək.

Çərçivənin qəbulu (şək. 11.6)

Şəkil 11.6. CSMA / CD alqoritminin blok diaqramı (MAC səviyyəsi): çərçivə bir stansiya tərəfindən qəbul edildikdə

Qəbul edən stansiya və ya digər şəbəkə qurğusu, məsələn, mərkəz və ya keçid əvvəlcə preambula ilə sinxronizasiya edir və sonra Mançester kodunu binar formaya (fiziki səviyyədə) çevirir. Sonra, ikili axın işlənir.

MAC səviyyəsində qalan preambula bitləri təmizlənir və stansiya təyinat ünvanını oxuyur və onu özününkü ilə müqayisə edir. Əgər ünvanlar üst-üstə düşürsə, o zaman preambula, SDF və FCS istisna olmaqla çərçivə sahələri buferlənir və FCS çərçivəsinin yoxlama ardıcıllığı sahəsi ilə müqayisə edilən yoxlama məbləği hesablanır (CRC-32 siklik cəm metodundan istifadə etməklə). Əgər onlar bərabərdirsə, onda buferin məzmunu daha yüksək səviyyə protokoluna ötürülür. Əks halda, çərçivə atılır. Çərçivə qəbul edərkən toqquşmanın baş verməsi ya koaksial seqment istifadə edilərsə, elektrik potensialının dəyişməsi, ya da bükülmüş bir cüt və ya optik lif istifadə edilərsə, qüsurlu bir çərçivənin alınması, səhv yoxlama məbləği ilə aşkar edilir. Hər iki halda, alınan məlumat atılır.

Giriş metodunun təsvirindən görünür ki, o, ehtimal xarakteri daşıyır və onun sərəncamında olan ümumi mühiti uğurla əldə etmək ehtimalı şəbəkə sıxlığından, yəni çərçivənin ötürülməsi ehtiyacının intensivliyindən asılıdır. stansiyalar. 70-ci illərin sonlarında bu metodu inkişaf etdirərkən, 10 Mbit / s məlumat ötürmə sürətinin kompüterlərin qarşılıqlı məlumat mübadiləsi üçün ehtiyacları ilə müqayisədə çox yüksək olduğu güman edilirdi, buna görə də şəbəkə yükü həmişə kiçik olacaqdır. Bu fərziyyə bəzən bu günə qədər doğrudur, lakin artıq Ethernet seqmentlərində çox məşğul olan real vaxt rejimində multimedia proqramları mövcuddur. Bu vəziyyətdə toqquşmalar daha tez-tez baş verir. Əhəmiyyətli toqquşma dərəcələri ilə Ethernet şəbəkəsinin istifadəyə yararlı ötürmə qabiliyyəti kəskin şəkildə azalır, çünki şəbəkə demək olar ki, daim çərçivə ötürülməsinin təkrar cəhdləri ilə məşğuldur. Toqquşmaların intensivliyini azaltmaq üçün, məsələn, seqmentdəki qovşaqların sayını azaltmaqla və ya tətbiqləri əvəz etməklə, ya da protokolun sürətini artırmaqla, məsələn, Fast Ethernet-ə keçməklə trafiki azaltmaq lazımdır.

Qeyd etmək lazımdır ki, CSMA / CD-yə giriş metodu heç bir stansiyaya heç vaxt mühitə daxil ola biləcəyinə zəmanət vermir. Əlbəttə ki, aşağı şəbəkə yükü ilə belə bir hadisənin baş vermə ehtimalı azdır, lakin şəbəkədən istifadə dərəcəsi 1-ə yaxınlaşdıqda, belə bir hadisənin baş vermə ehtimalı çox yüksək olur. Təsadüfi giriş metodunun bu çatışmazlığı, Ethernet-i ən ucuz texnologiya edən həddindən artıq sadəliyi üçün ödəməli bir qiymətdir. Digər giriş üsulları - Token Ring və FDDI token girişi, 100VG-AnyLAN şəbəkələrinin Tələb Prioriteti metodu - bu çatışmazlıqdan azaddır.

Bütün amillərin nəzərə alınması nəticəsində minimum çərçivə uzunluğu ilə şəbəkə stansiyaları arasında mümkün olan maksimum məsafə arasındakı nisbət diqqətlə seçilmişdir ki, bu da toqquşmanın etibarlı aşkarlanmasını təmin edir. Bu məsafə həm də maksimum şəbəkə diametri adlanır.

Eyni CSMA / CD giriş metoduna əsaslanan yeni standartlarda, məsələn, Fast Ethernet-də baş verən kadr sürətinin artması ilə şəbəkə stansiyaları arasındakı maksimum məsafə ötürmə sürətinin artmasına mütənasib olaraq azalır. Fast Ethernet standartında bu, təqribən 210 metr, Gigabit Ethernet standartında isə standartın tərtibatçıları minimum paket ölçüsünü artırmaq üçün bəzi tədbirlər görməsəydilər, 25 metrlə məhdudlaşdırılardı.

Cədvəl 11.1 fiziki mühitin həyata keçirilməsindən asılı olmayan 802.3 standart çərçivə ötürülməsi prosedurunun əsas parametrlərinin dəyərlərini göstərir. Qeyd etmək vacibdir ki, Ethernet texnologiyasının fiziki mühitinin hər bir variantı bu məhdudiyyətlərə özünəməxsus, çox vaxt daha sərt məhdudiyyətlər əlavə edir, bunlar da yerinə yetirilməlidir və aşağıda müzakirə ediləcəkdir.

Cədvəl 11.1.Ethernet MAC Layer Parametrləri

Seçimlər	Dəyərlər
Bit dərəcəsi	10 Mbit/s
Grace interval	512 bt
Çərçivələrarası Boşluq (IPG)	9,6 μs
Ötürmə cəhdlərinin maksimum sayı
Artan fasilə diapazonunun maksimum sayı
Jam ardıcıllığının uzunluğu	32 bit
Maksimum çərçivə uzunluğu (preambulasız)	1518 bayt
Minimum çərçivə uzunluğu (preambula olmadan)	64 bayt (512 bit)
Preambula uzunluğu	64 bit
Toqquşmadan sonra təsadüfi fasilənin minimum uzunluğu	0 bt
Toqquşmadan sonra təsadüfi fasilənin maksimum uzunluğu	524000 bt
Şəbəkə stansiyaları arasında maksimum məsafə	2500 m
Şəbəkədəki stansiyaların maksimum sayı

Ethernet çərçivə formatları

IEEE 802.3 sənədində təsvir olunan Ethernet texnologiyası standartı tək MAC qatının çərçivə formatını təsvir edir. MAC təbəqəsi çərçivəsi IEEE 802.2 sənədində təsvir edilmiş MMC səviyyə çərçivəsini ehtiva etməli olduğundan, IEEE standartlarına uyğun olaraq, Ethernet şəbəkəsində bağlantı qatı çərçivəsinin yalnız bir versiyası istifadə edilə bilər, başlığı MAC-ın birləşməsidir. və MMC alt qat başlıqları.

Buna baxmayaraq, praktikada Ethernet şəbəkələrində keçid qatında 4 müxtəlif formatda (növdə) çərçivələrdən istifadə olunur. Bu, MMC alt qatının ümumi protokoldan ayrılmadığı və müvafiq olaraq MMC başlığının istifadə edilmədiyi IEEE 802 standartlarının qəbulundan əvvəl mövcud olan Ethernet texnologiyasının inkişafının uzun tarixi ilə bağlıdır.

1980-ci ildə Digital, Intel və Xerox firmalarından ibarət konsorsium beynəlxalq standart layihəsi kimi Ethernet standartının (əlbəttə ki, müəyyən çərçivə formatını təsvir edən) mülkiyyət versiyasını 802.3 komitəsinə təqdim etdi, lakin 802.3 komitəsi standart qəbul etdi. Bu, bəzi detallarda DIX təkliflərindən fərqlənir. Fərqlər həmçinin Ethernet şəbəkələrində iki müxtəlif növ çərçivənin mövcudluğuna səbəb olan çərçivə formatında idi.

Novell-in Ethernet üzərindən protokol yığınını sürətləndirmək səyləri nəticəsində başqa bir çərçivə formatı ortaya çıxdı.

Və nəhayət, dördüncü çərçivə formatı 802: 2 komitəsinin əvvəlki çərçivə formatlarını bəzi ümumi standarta gətirmək üçün işinin nəticəsidir.

802.3 / LLC çərçivəsi (802.3 / 802.2 çərçivə və ya Novell 802.2 çərçivə);
Raw 802.3 çərçivə (və ya Novell 802.3 çərçivə);
Ethernet DIX çərçivəsi (və ya Ethernet II çərçivəsi);
Ethernet SNAP çərçivəsi.

Bu dörd növ Ethernet çərçivəsinin hamısının formatları Şəkil 1-də göstərilmişdir. 11.7.

802.3 / MMC çərçivəsi

802.3 / LLC çərçivə başlığı IEEE 802.3 və 802.2 standartlarında müəyyən edilmiş çərçivə başlığı sahələrinin birləşməsinin nəticəsidir.

802.3 standartı səkkiz başlıq sahəsini müəyyən edir (Şəkil 11.7; preambula sahəsi və başlanğıc çərçivə ayırıcısı şəkildə göstərilmir).

Preambula sahəsi yeddi sinxron baytdan ibarətdir 10101010. Mançester kodlaşdırmasında bu birləşmə fiziki mühitdə 5 MHz tezliyi ilə dövri dalğa forması ilə təmsil olunur.
Çərçivə ayırıcısı (SFD) bir baytdan ibarətdir 10101011. Bu bit modelinin baş verməsi növbəti baytın çərçivə başlığının ilk baytı olduğunun göstəricisidir.
Təyinat ünvanı (DA) 2 və ya 6 bayt uzunluğunda ola bilər. Praktikada həmişə 6 baytlıq ünvanlardan istifadə olunur. Təyinat ünvanının ən əhəmiyyətli baytının ilk biti ünvanın fərdi və ya qrup olmasının göstəricisidir. Əgər 0 olarsa, o zaman ünvandır fərdi (unicast), a, əgər 1, onda bu multicast ünvanı.Əgər ünvan hamısından ibarətdirsə, yəni 0xFFFFFFFFFFFF onaltılıq təsvirinə malikdirsə, o zaman şəbəkədəki bütün qovşaqlar üçün nəzərdə tutulub və adlanır. yayım ünvanı.

IEEE Ethernet standartlarında baytın ən az əhəmiyyətli biti sahənin ən sol mövqeyində, ən əhəmiyyətli biti isə ən sağ mövqedə göstərilir. Bir baytda bitlərin sırasını göstərməyin bu qeyri-standart üsulu bitlərin Ethernet ötürücüsü tərəfindən rabitə xəttində ötürülmə sırasına uyğundur. Digər təşkilatların standartlarında, məsələn, RFC IETF, ITU-T, ISO, ənənəvi bayt təsvirindən istifadə olunur, burada ən az əhəmiyyətli bit baytın ən sağ biti, ən əhəmiyyətli bit isə ən solda hesab olunur. Bununla belə, bayt sırası ənənəvi olaraq qalır. Buna görə də, bu təşkilatlar tərəfindən nəşr olunan standartları oxuyarkən, həmçinin əməliyyat sistemi və ya protokol analizatoru tərəfindən ekranda göstərilən məlumatları oxuyarkən, Ethernet çərçivəsinin hər bir baytının dəyərləri əks etdirilməlidir. IEEE sənədlərinə uyğun olaraq bu baytın bitlərinin mənası. Məsələn, IEEE notasiyasında 1000 0000 0000 0000 1010 0111 1111 0000 0000 0000 0000 0000 və ya hexadecimal notationda 80-00-A7-FO0 şəklində olan çoxşaxəli ünvan, çox güman ki, pro00-A7-FO0-da analiz ediləcək. 01-00-5E-0F-00-00 kimi ənənəvi forma.

Mənbə ünvanı (SA) - bu, çərçivəni göndərən qovşağın ünvanını ehtiva edən 2 və ya 6 baytlıq sahədir. Ünvanın ilk biti həmişə 0-dır.
Uzunluq (Uzunluq, L) -Çərçivədəki məlumat sahəsinin uzunluğunu təyin edən 2 baytlıq sahə.
Məlumat sahəsi 0-dan 1500 bayta qədər ola bilər. Ancaq sahənin uzunluğu 46 baytdan azdırsa, növbəti sahə - padding sahəsi - çərçivəni minimum icazə verilən dəyər 46 bayta doldurmaq üçün istifadə olunur.
Doldurma minimum 46 bayt məlumat sahəsinin uzunluğunu təmin etmək üçün mümkün qədər çox doldurma baytından ibarətdir. Bu, toqquşma aşkarlama mexanizminin düzgün işləməsini təmin edir. Məlumat sahəsinin uzunluğu kifayətdirsə, dolğunluq sahəsi çərçivədə görünmür.
Çərçivə Yoxlama Ardıcıllığı (PCS) yoxlama məbləğini ehtiva edən 4 baytdan ibarətdir. Bu dəyər CRC-32 alqoritmi ilə hesablanır. Çərçivə qəbul edildikdən sonra iş stansiyası bu kadr üçün öz yoxlama məbləğinin hesablamasını həyata keçirir, alınan dəyəri yoxlama məbləği sahəsinin dəyəri ilə müqayisə edir və bununla da qəbul edilmiş çərçivənin pozulduğunu müəyyən edir.

Şəkil 11.7. Ethernet çərçivə formatları

Oxşar məlumat.

Kateqoriyalar

Məşhur