Formate de cadre Ethernet. Cadrul Ethernet formatează rețeaua Ethernet 1000base t

Dezvoltarea tehnologiilor multimedia a dus la necesitatea creșterii capacității liniilor de comunicații. În acest sens, a fost dezvoltată tehnologia Gigabit Ethernet, care asigură transmisia datelor la o viteză de 1 Gbit / s. În această tehnologie, precum și în Fast Ethernet, continuitatea cu tehnologia Ethernet a fost păstrată: formatele de cadre nu s-au schimbat practic, a supraviețuit metoda de acces CSMA/ CDîn modul semi-duplex. La nivel logic, se folosește codarea 8 B/10 B... Deoarece viteza de transmisie a crescut de 10 ori comparativ cu Fast Ethernet, a fost necesar sau reduceți diametrul rețelei la 20 - 25 m, sau măriți lungimea minimă a cadrului... În tehnologia Gigabit Ethernet, au ales a doua cale, mărind lungimea minimă a cadrului la 512 octet în loc de 64 octeți în tehnologia Ethernet și Fast Ethernet. Diametrul plasei este 200 m, la fel ca Fast Ethernet. Creșterea lungimii cadrului se poate face în două moduri. Prima metodă implică completarea câmpului de date al unui cadru scurt cu simboluri ale combinațiilor de coduri interzise și vor exista cheltuieli generale ale rețelei. Conform celei de-a doua metode, este permisă transmiterea mai multor cadre scurte la rând cu o lungime totală de până la 8192 octet.

Rețelele Gigabit Ethernet de astăzi sunt de obicei bazate pe comutatoare și funcționează în modul full duplex. În acest caz, nu se vorbește despre diametrul rețelei, ci despre lungimea segmentului, care este determinată de mijloacele tehnice ale stratului fizic, în primul rând, de mediul fizic de transmitere a datelor. Gigabit Ethernet prevede utilizarea:

cablu fibra optica monomod; 802.3 z

cablu fibra optica multimode; 802.3 z

Cablu UTP echilibrat de categoria 5; 802.3 ab

cablu coaxial.

La transmiterea datelor printr-un cablu cu fibră optică, fie LED-uri care funcționează la o lungime de undă sunt utilizate ca emițătoare 830 nm, sau lasere - la o lungime de undă 1300 nm. Conform acestui standard 802.3 z a definit două specificații 1000 Baza- S Xși 1000 Baza- LX... Lungimea maximă a segmentului implementată pe un cablu multimod 62,5 / 125 din specificația 1000Base-SX este de 220 m, iar pe un cablu 50/125 - nu mai mult de 500 m. Lungimea maximă a segmentului implementată pe o specificație 1000Base-LX monomod este 5000 m. Lungimea segmentului pe un cablu coaxial nu depășește 25 m.

Pentru a utiliza cablurile UTP echilibrate existente de categoria 5, a fost dezvoltat un standard 802.3 ab... Deoarece în tehnologia Gigabit Ethernet datele trebuie transmise la o viteză de 1000 Mbit / s, iar perechea răsucită din categoria 5 are o lățime de bandă de 100 MHz, s-a decis transmiterea datelor în paralel pe 4 perechi răsucite și utilizarea categoriei UTP 5 sau 5e cu o lățime de bandă de 125 MHz. Astfel, pentru fiecare pereche răsucită, este necesar să transferați date la o viteză de 250 Mbit / s, care este de 2 ori mai mare decât capacitățile UTP categoria 5e. Pentru a elimina această contradicție, se utilizează codul 4D-PAM5 cu cinci niveluri potențiale (-2, -1, 0, +1, +2). Fiecare pereche de fire transmite și primește simultan date la o viteză de 125 Mbit / s în fiecare direcție. În acest caz, apar coliziuni, în care se formează semnale cu o formă complexă de cinci niveluri. Separarea fluxurilor de intrare și ieșire se realizează utilizând scheme de izolare hibridă H(Figura 5.4). Deoarece sunt utilizate astfel de scheme procesoare de semnal... Pentru a extrage semnalul primit, receptorul scade propriul semnal transmis din semnalul total (transmis și primit).

Astfel, tehnologia Gigabit Ethernet oferă schimb de date de mare viteză și este utilizată în principal pentru transferul de date între subrețele, precum și pentru schimbul de informații multimedia.

Orez. 5.4. Transmiterea datelor pe 4 perechi din categoria 5 UTP

Standardul IEEE 802.3 recomandă ca Gigabit Ethernet cu transmisie prin fibră să fie coloana vertebrală. Intervalele de timp, formatul cadrelor și transmisia sunt comune tuturor versiunilor de 1000 Mbps. Stratul fizic este determinat de două scheme de codificare a semnalului (Figura 5.5). Sistem 8 B/10 B folosit de pentru fibra opticași cabluri ecranate din cupru. Pentru cabluri echilibrate UTP se utilizează modularea amplitudinii impulsului (cod PAM5 ). Tehnologie 1000 BAZA- X folosește codificare booleană 8 B/10 Bși codare linie ( NRZ).

Figura 5.5. Specificații tehnologie Gigabit Ethernet

Semnale NRZ transmise prin fibră utilizând fie unde scurte ( mic de statura- lungime de undă), sau cu undă lungă ( lung- lungime de undă) surse de lumină. LED-uri cu o lungime de undă de 850 nm pentru transmisie pe fibră optică multimod (1000BASE-SX). Această opțiune mai puțin costisitoare este utilizată pentru transmisia pe distanțe scurte. Surse laser cu unde lungi ( 1310 nm) utilizați fibră optică monomod sau multimod (1000BASE-LX). Sursele laser cu fibră monomod sunt capabile să transmită informații pe o distanță de până la 5000 m.

În conexiunile punct-la-punct ( punct- la- punct) pentru transmisie ( Tx) și recepție ( Rx), se folosesc, prin urmare, fibre separate full duplex conexiune. Tehnologia Gigabit Ethernet vă permite să instalați numai repetor unicîntre cele două stații. Mai jos sunt parametrii tehnologiilor 1000BASE (Tabelul 5.2).

Tabelul 5.2

Caracteristici comparative ale specificațiilor Gigabit Ethernet

Rețelele Gigabit Ethernet sunt construite în jurul unor comutatoare unde distanța duplex completă este limitată doar de mediu și nu de timpul dus-întors. În acest caz, de regulă, topologia " stea"sau" stea extinsă”Și problemele sunt determinate de topologia logică și de fluxul de date.

Standardul 1000BASE-T folosește aproape același cablu UTP ca și standardele 100BASE-T și 10BASE-T. Un cablu UTP 1000BASE-T este același cu un cablu 10BASE-T și 100BASE-TX, cu excepția faptului că este recomandat un cablu de categoria 5e. Cu o lungime a cablului de 100 m, echipamentul 1000BASE-T funcționează la limita sa.

Preambulul (7 octeți) și câmpul cadrului Initial Frame Delimiter (SFD) (1 octet) din Ethernet sunt utilizate pentru sincronizarea între dispozitivele de trimitere și recepție. Acești primi opt octeți ai cadrului sunt folosiți pentru a atrage atenția nodurilor de recepție. În esență, primii câțiva octeți spun receptorilor să se pregătească pentru a primi un nou cadru.

Câmp de adresă MAC de destinație

Câmpul Adresă MAC de destinație (6 octeți) este identificatorul destinatarului. După cum vă amintiți, această adresă este utilizată de stratul 2 pentru a ajuta dispozitivele să determine dacă un anumit cadru li se adresează. Adresa din cadru este comparată cu adresa MAC a dispozitivului. Dacă adresele se potrivesc, dispozitivul primește cadrul.

Câmpul de adresă MAC sursă

Câmpul Adresă MAC de destinație (6 octeți) identifică NIC-ul de expediere sau interfața cadru. Comutatoarele folosesc, de asemenea, această adresă pentru ao adăuga la tabelele lor de mapare. Rolul comutatoarelor va fi discutat mai târziu în această secțiune.

Lungimea / tipul câmpului

Pentru orice standard IEEE 802.3 anterior versiunii 1997, câmpul Lungime specifică lungimea exactă a câmpului de date cadru. Acest lucru este folosit ulterior ca parte a FCS pentru a se asigura că mesajul a fost primit corect. Dacă scopul câmpului este de a defini un tip, ca în Ethernet II, câmpul Tip descrie ce protocol este implementat.

Aceste două utilizări ale câmpului au fost combinate formal în 1997 în standardul IEEE 802.3x, deoarece ambele aplicații erau comune. Câmpul de tip Ethernet II este inclus în definiția cadrului 802.3 actual. Când un nod primește un cadru, acesta trebuie să examineze câmpul Lungime pentru a determina ce protocol de strat superior este prezent în acesta. Dacă valoarea a doi octeți este mai mare sau egală cu hexazecimal 0x0600 sau zecimal 1536, atunci conținutul câmpului Date este decodat în funcție de tipul de protocol desemnat. Dacă valoarea câmpului este mai mică sau egală cu 0x05DC hexazecimal sau 1500 zecimal, câmpul Lungime este utilizat pentru a indica utilizarea formatului cadrului IEEE 802.3. Acest lucru diferențiază cadrele Ethernet II și 802.3.

Câmpuri de date și căptușeală

Câmpurile de date și Padding (46 - 1500 octeți) conțin date încapsulate dintr-un strat superior, care este un PDU tipic Layer 3, de obicei un pachet IPv4. Toate cadrele trebuie să aibă cel puțin 64 de octeți. Dacă este încapsulat un pachet mai mic, Padding este utilizat pentru a mări dimensiunea cadrului la această dimensiune minimă.

IEEE menține o listă a tipurilor Ethernet II de uz general.

EtherNet standard IEEE 802.3

Este cel mai utilizat standard de tehnologie de rețea în prezent.

Particularități:

funcționează cu cablu coaxial, pereche răsucită, cabluri optice;
topologie - autobuz, stea;
metoda de acces - CSMA / CD.

Arhitectura tehnologiei de rețea Ethernet reunește de fapt un set de standarde care au atât caracteristici comune, cât și diferențe.

Tehnologia Ethernet a fost dezvoltată împreună cu multe dintre primele proiecte Xerox PARC. Este general acceptat faptul că Ethernet a fost inventat pe 22 mai 1973, când Robert Metcalfe a scris o notă pentru șeful PARC despre potențialul tehnologiei Ethernet. Dar Metcalfe a dobândit dreptul legal la tehnologie câțiva ani mai târziu. În 1976, el și asistentul său David Boggs au publicat o broșură intitulată Ethernet: Distributed Packet Switching For Local Computer Networks. Metcalfe a părăsit Xerox în 1979 și a fondat 3Com pentru a promova computerele și rețelele locale. El a reușit să convingă DEC, Intel și Xerox să lucreze împreună și să dezvolte standardul Ethernet (DIX). Acest standard a fost publicat pentru prima dată 30 septembrie 1980.

Dezvoltarea ulterioară a tehnologiei EtherNet:

1982-1993 dezvoltarea EtherNet de 10 Mbps;
1995-1998 Dezvoltare Fast EtherNet;
1998-2002 dezvoltarea GigaBit EtherNet;
2003-2007 dezvoltarea 10GigaBit EtherNet;
2007-2010 dezvoltarea EtherNet 40 și 100GigaBit;
2010 până în prezent dezvoltarea Terabit Ethernet.

La nivelul MAC, care oferă acces la mediu și transmiterea cadrului, se utilizează adrese unice de 6 octeți, numite adrese MAC, reglementate de standard, pentru a identifica interfețele de rețea ale nodurilor de rețea. De obicei, adresa MAC este scrisă ca șase perechi de cifre hexazecimale separate prin liniuțe sau puncte, cum ar fi 00-29-5E-3C-5B-88. Fiecare adaptor de rețea are o adresă MAC.

Structura adreselor MAC Ethernet:

primul bit al adresei MAC de destinație se numește bit I / G (individual / grup sau transmis). În adresa sursă, se numește Indicatorul traseului sursă;
al doilea bit determină modul în care este atribuită adresa;
Cele mai semnificative trei octeți ale adresei sunt denumite Burned In Address (BIA) sau Organizationally UniqueIdentifier (OUI);
producătorul este responsabil pentru unicitatea celor trei octeți inferiori ai adresei.

Unele programe de rețea, în special wireshark, pot afișa imediat numele producătorului plăcii de rețea date în loc de codul producătorului.

Format cadru tehnologie EtherNet

Există 4 tipuri de cadre (cadre) în rețelele Ethernet:

Cadru 802.3 / LLC (sau cadru Novell 802.2),
Cadru Raw 802.3 (sau cadru Novell 802.3)
Cadru Ethernet DIX (sau cadru Ethernet II),
Cadru SNAP Ethernet.

În practică, echipamentul EtherNet folosește un singur format de cadru, și anume cadrul EtherNet DIX, uneori denumit cel mai recent număr de cadre DIX.

Primele două câmpuri de antet sunt pentru adrese:

DA (Address Destination) - adresa MAC a nodului de destinație;
SA (Adresa sursă) - adresa MAC a nodului expeditorului. Pentru a livra un cadru, este suficientă o singură adresă - adresa de destinație, adresa sursă este plasată în cadru, astfel încât gazda care a primit cadrul să știe de la cine a venit cadrul și cine trebuie să răspundă la acesta.

Câmpul T (Tip) conține codul condițional al protocolului stratului superior, ale cărui date se află în câmpul de date al cadrului, de exemplu, valoarea hexazecimală 08-00 corespunde unei puncții IP. Acest câmp este necesar pentru a susține funcțiile de interfață ale cadrelor de multiplexare și demultiplexare atunci când interacționează cu protocoalele de nivel superior.
Câmp de date. Dacă lungimea datelor utilizatorului este mai mică de 46 de octeți, atunci acest câmp este completat la dimensiunea minimă cu octeți de umplere.
Câmpul Secvență de verificare a cadrelor (FCS) constă dintr-o sumă de verificare de 4 octeți. Această valoare este calculată utilizând algoritmul CRC-32.

Cadrul EtherNet DIX (II) nu reflectă împărțirea stratului de legătură EtherNet în stratul MAC și stratul LLC: câmpurile sale acceptă funcțiile ambelor straturi, de exemplu, funcțiile de interfață ale câmpului T aparțin funcțiilor stratul LLC, în timp ce toate celelalte câmpuri acceptă funcțiile stratului MAC.

Luați în considerare formatul de cadru EtherNet II folosind exemplul unui pachet interceptat folosind un analizor de rețea Wireshark

Vă rugăm să rețineți că, deoarece adresa MAC constă dintr-un cod de producător și un număr de interfață, analizorul de rețea convertește imediat codul producătorului în numele producătorului.

Astfel, în tehnologia EtherNet, adresele MAC acționează ca destinație și destinație.

Standarde de tehnologie Ethernet

Specificațiile fizice pentru tehnologia Ethernet includ următoarele medii de transmisie.

l0Base-5 - cablu coaxial cu diametrul de 0,5 "(1dm = 2,54cm), numit cablu coaxial" gros ", cu o impedanță caracteristică de 50Ω.
l0Base-2 - Cablu coaxial cu diametrul de 0,25 ", numit cablu coaxial" subțire ", cu o impedanță caracteristică de 50Ω.
l0Base-T este un cablu Unshielded Twisted Pair (UTP), categoria 3,4,5.
l0Base-F - cablu cu fibră optică.

Numărul 10 indică rata de biți nominală a datelor standard, adică 10Mbit / s, iar cuvântul „Baza” este metoda de transmisie la o singură frecvență de bază. Ultimul caracter indică tipul de cablu.

Cablul este utilizat ca canal mono pentru toate stațiile, lungimea maximă a segmentului este de 500m. Stația este conectată la cablu printr-un transceiver - transceiver. Transmițătorul este conectat la conectorul DB-15 cu un cablu de interfață AUI. Terminatoarele sunt necesare la fiecare capăt pentru a absorbi semnalele care se propagă prin cablu.

Reguli "5-4-3" pentru rețelele coaxiale:

Standardul pentru rețelele de cablu coaxial permite utilizarea a nu mai mult de 4 repetatoare în rețea și, în consecință, nu mai mult de 5 segmente de cablu. Cu o lungime maximă a unui segment de cablu de 500 m, aceasta oferă o lungime maximă a rețelei de 500 * 5 = 2500 m. Doar 3 segmente din 5 pot fi încărcate, adică cele la care sunt conectate nodurile de capăt. Trebuie să existe segmente descărcate între segmente încărcate.

l0Baza-2

Cablul este utilizat ca canal mono pentru toate stațiile, lungimea maximă a segmentului este de 185 m. Pentru a conecta cablul la placa de rețea, aveți nevoie de un conector T, iar cablul trebuie să aibă un conector BNC.

Se folosește și regula 5-4-3.

l0Base-T

Formează o topologie în formă de stea bazată pe un hub, hub-ul acționează ca un repetor și formează un singur mono-canal, lungimea maximă a segmentului este de 100m. Nodurile de capăt sunt conectate folosind două perechi răsucite. O pereche pentru transferul de date de la nod la hub este Tx, iar cealaltă pentru transferul de date de la hub la nod este Rx.
Reguli cu patru hub-uri pentru rețele cu perechi răsucite:
Standardul cu perechi răsucite definește numărul maxim de hub-uri între oricare două stații din rețea, și anume 4. Această regulă se numește „regula cu 4 hub-uri”. Evident, dacă nu ar trebui să existe mai mult de 4 repetatoare între oricare două noduri de rețea, atunci diametrul maxim al unei rețele de perechi răsucite este de 5 * 100 = 500 m (lungimea maximă a segmentului 100 m).

10Base-F

Funcțional, un Ethernet printr-un cablu optic constă din aceleași elemente ca o rețea 10Base-T

Standardul FOIRL (Fiber Optic Inter-Repeater Link) este primul standard 802.3 al comitetului pentru utilizarea fibrelor prin Ethernet. Lungimea maximă a segmentului 1000m, numărul maxim de hub-uri 4, cu o lungime totală a rețelei de cel mult 2500 m.

10Base-FL este o îmbunătățire minoră a standardului FOIRL. Lungimea maximă a segmentului 2000 m. Numărul maxim de hub-uri este de 4, iar lungimea maximă a rețelei este de 2500 m.

Standardul 10Base-FB este destinat numai conectării repetatoarelor. Nodurile finale nu pot utiliza acest standard pentru a se conecta la porturile hub. Numărul maxim de hub-uri 5, lungimea maximă a unui segment 2000 m și lungimea maximă a rețelei 2740 m.

Masa. Parametrii specificației stratului fizic Ethernet

Când se ia în considerare regula „5-4-3” sau „4-hub-uri”, dacă pe calea propagării prin cabluri apare un semnal imaginar de la un dispozitiv de tip comutator, calculul constrângerilor topologice începe de la zero.

Lățime de bandă Ethernet

Lățimea de bandă este măsurată în funcție de numărul de cadre sau numărul de octeți de date transmise prin rețea pe unitate de timp. Dacă nu apar coliziuni în rețea, rata maximă de cadre pentru cea mai mică dimensiune de cadru (64 de octeți) este de 14881 de cadre pe secundă. În același timp, lățimea de bandă utilă pentru cadrele Ethernet II este de 5,48 Mbps.

Rata maximă de cadre pentru dimensiunea maximă a cadrului (1500 octeți) este de 813 cadre pe secundă. Lățimea de bandă utilă va fi de 9,76 Mbps.

Istorie

Tehnologia Ethernet a fost dezvoltată împreună cu multe dintre primele proiecte Xerox PARC. Este general acceptat faptul că Ethernet a fost inventat pe 22 mai 1973, când Robert Metcalfe ( Robert Metcalfe) a scris o notă pentru șeful PARC despre potențialul tehnologiei Ethernet. Dar Metcalfe a dobândit dreptul legal la tehnologie câțiva ani mai târziu. În 1976, el și asistentul său David Boggs au publicat o broșură intitulată „Ethernet: Distributed Packet-Switching For Local Computer Networks”. R. M. Metcalfeși D. R. Boggs... Ethernet: Comutare distribuită de pachete pentru rețele de calculatoare locale. // ACM Communications, 19 (5): 395-404, iulie 1976.

Metcalfe a părăsit Xerox în 1979 și a fondat 3Com pentru a promova computerele și rețelele locale (LAN). El a reușit să convingă DEC, Intel și Xerox să lucreze împreună și să dezvolte standardul Ethernet (DIX). Acest standard a fost publicat pentru prima dată la 30 septembrie 1980. A început o rivalitate cu două tehnologii brevetate majore, Token Ring și Arcnet, care au fost îngropate în curând sub valurile rulante ale produselor Ethernet. În acest proces, 3Com a devenit principala companie din industrie.

Tehnologie

Standardul primelor versiuni (Ethernet v1.0 și Ethernet v2.0) specifică faptul că se utilizează un cablu coaxial ca mediu de transmisie, ulterior a devenit posibil să se utilizeze o pereche răsucită și un cablu optic.

Tipurile populare de Ethernet sunt desemnate ca 10Base2, 100BaseTX etc. Aici, primul element indică viteza de transmisie, Mbps. Al doilea element:

Baza - transmisie directă (nemodulată),
Broad - Folosește cablu de bandă largă cu multiplexare prin diviziune de frecvență.

Al treilea element: lungimea cablului rotunjit în sute de metri (10Base2 - 185 m, 10Base5 - 500 m) sau mediu de transmisie (T, TX, T2, T4 - perechi răsucite, FX, FL, FB, SX și LX - fibră, CX - cablu twinax pentru Gigabit Ethernet).

Motivele pentru trecerea la perechea torsadată au fost:

capacitatea de a lucra în modul duplex;
costul redus al cablului „pereche răsucită”;
fiabilitate mai mare a rețelelor în cazul defecțiunilor cablului;
imunitate ridicată la zgomot atunci când se utilizează un semnal diferențial;
Posibilitatea alimentării prin cablu către noduri cu putere redusă, de exemplu, telefoane IP (Power over Ethernet, POE);
lipsa conexiunii galvanice (fluxul curent) între nodurile rețelei. Atunci când se utilizează un cablu coaxial în condiții rusești, unde, de regulă, nu există o împământare a computerelor, utilizarea unui cablu coaxial a fost adesea însoțită de o defecțiune a plăcilor de rețea și, uneori, chiar de un „burnout” complet al unității de sistem .

Motivul tranziției la cablul optic a fost necesitatea creșterii lungimii segmentului fără repetori.

Metoda de control al accesului (pentru rețea pe cablu coaxial) - acces multiplu cu detectarea purtătorului și detectarea coliziunilor (CSMA / CD, Acces multiplu Carrier Sense cu detectarea coliziunilor), rata de date 10 Mbit / s, dimensiunea pachetului de la 72 la 1526 octeți, date descrise metode de codificare. Modul de operare este semi-duplex, adică nodul nu poate transmite și primi simultan informații. Numărul de noduri dintr-un segment de rețea partajat este limitat de valoarea limită de 1024 stații de lucru (specificațiile stratului fizic pot seta limite mai stricte, de exemplu, nu mai mult de 30 de stații de lucru pot fi conectate la un segment coaxial subțire și nu mai mult de 100 până la un segment coaxial gros). Cu toate acestea, o rețea construită pe un singur segment partajat devine ineficient cu mult înainte ca limita numărului de noduri să fie atinsă, în principal datorită funcționării semi-duplex.

Majoritatea cardurilor Ethernet și a altor dispozitive acceptă rate de transmisie multiple folosind negocierea automată a vitezei și a duplexului pentru a obține cea mai bună conexiune posibilă între cele două dispozitive. Dacă detectarea automată nu funcționează, viteza se ajustează la partener, iar modul de transmisie semi-duplex este activat. De exemplu, prezența unui port Ethernet 10/100 într-un dispozitiv înseamnă că poate funcționa utilizând tehnologiile 10BASE-T și 100BASE-TX, iar portul Ethernet 10/100/1000 acceptă 10BASE-T, 100BASE-TX și 1000BASE- T.

Modificări timpurii ale Ethernet-ului

Xerox Ethernet- tehnologia originală, viteza de 3 Mbps, a existat în două versiuni versiunea 1 și versiunea 2, formatul cadrului celei mai recente versiuni este încă utilizat pe scară largă.
10BROAD36- nu a primit o distribuție largă. Unul dintre primele standarde care permite lucrul pe distanțe lungi. Utilizat tehnologie de modulare în bandă largă similară cu cea utilizată în modemurile prin cablu. S-a folosit un cablu coaxial ca mediu de transmisie a datelor.
1BASE5- cunoscut și sub numele de StarLAN, a fost prima modificare a tehnologiei Ethernet care a folosit un cablu cu perechi răsucite. A funcționat la o viteză de 1 Mbit / s, dar nu a găsit utilizare comercială.

Ethernet de 10 Mbps

10BASE5, IEEE 802.3 (numit și „Thick Ethernet”) a fost dezvoltarea inițială a unei tehnologii cu o rată de transfer de date de 10 Mbps. După un standard IEEE timpuriu, folosește un cablu coaxial de 50 ohmi (RG-8), cu o lungime maximă a segmentului de 500 de metri.
10BAZA2, IEEE 802.3a (numit "Thin Ethernet") - se utilizează un cablu RG-58, cu o lungime maximă a segmentului de 200 de metri, computerele sunt conectate între ele, este necesar un conector T pentru a conecta cablul la o placă de rețea , iar cablul trebuie să aibă un conector BNC ... Terminatorii sunt necesari la fiecare capăt. De mulți ani, acest standard a fost principalul standard pentru tehnologia Ethernet.
StarLAN 10- Prima dezvoltare folosind cablu cu pereche torsadată pentru transmiterea datelor la o viteză de 10 Mbit / s. Mai târziu a evoluat în standardul 10BASE-T.

În ciuda faptului că este teoretic posibilă conectarea a mai mult de două dispozitive care funcționează în modul simplex la un cablu cu pereche răsucită (segment), o astfel de schemă nu este niciodată utilizată pentru Ethernet, spre deosebire de lucrul cu cablu coaxial. Prin urmare, toate rețelele cu perechi răsucite utilizează o topologie stea, în timp ce rețelele coaxiale folosesc o topologie de autobuz. Terminatoarele cu perechi răsucite sunt încorporate în fiecare dispozitiv și nu este nevoie să utilizați terminatoare externe suplimentare pe linie.

10BASE-T, IEEE 802.3i - pentru transmiterea datelor, se folosesc 4 fire ale unui cablu de perechi răsucite (două perechi răsucite) din categoria 3 sau categoria 5. Lungimea maximă a segmentului este de 100 de metri.
FOIRL- (acronim pentru Fiber-optic link inter-repetor). Standard de bază pentru tehnologia Ethernet care utilizează cablu optic pentru transmiterea datelor. Distanța maximă de transmisie a datelor fără repetor este de 1 km.
10BASE-F, IEEE 802.3j - Termenul principal pentru o familie de standarde ethernet de 10 Mbps care utilizează cabluri de fibră optică până la 2 kilometri distanță: 10BASE-FL, 10BASE-FB și 10BASE-FP. Dintre cele de mai sus, doar 10BASE-FL este utilizat pe scară largă.
10BASE-FL(Fiber Link) - Versiune îmbunătățită a standardului FOIRL. Îmbunătățirea a vizat o creștere a lungimii segmentului de până la 2 km.
10BASE-FB(Fibra vertebrală) - Acum un standard neutilizat, era destinat combinării repetatoarelor într-o coloană vertebrală.
10BASE-FP(Fibra pasivă) - Topologie stelară pasivă care nu necesită repetori - niciodată utilizată.

Fast Ethernet (Fast Ethernet, 100 Mbps)

100BASE-T- un termen general pentru desemnarea standardelor care utilizează perechea torsadată ca mediu de transmisie a datelor. Lungime segment până la 100 de metri. Include standardele 100BASE-TX, 100BASE-T4 și 100BASE-T2.
100BASE-TX, IEEE 802.3u este o evoluție a standardului 10BASE-T pentru utilizare în rețelele stea. Se folosește o pereche răsucită din categoria 5, de fapt, se folosesc doar două perechi neecranate de conductori, este acceptată transmisia de date full-duplex, la o distanță de până la 100 m.
100BASE-T4- un standard care utilizează o pereche răsucită de categoria 3. Sunt implicate toate cele patru perechi de conductori, transmisia de date este în jumătate duplex. Practic nu este folosit.
100BASE-T2- un standard care utilizează o pereche răsucită de categoria 3. Sunt implicate doar două perechi de conductori. Este acceptat full duplex, unde semnalele se propagă în direcții opuse pe fiecare pereche. Rata de transmisie într-o direcție este de 50 Mbps. Practic nu este folosit.
100BASE-SX este un standard care utilizează fibre multimode. Lungimea maximă a segmentului este de 400 de metri în jumătate duplex (pentru detectarea garantată a coliziunii) sau de 2 kilometri în full duplex.
100BASE-FX este un standard care utilizează fibră monomodă. Lungimea maximă este limitată doar de cantitatea de atenuare a cablului de fibră optică și de puterea emițătorilor.
100BASE-FX WDM este un standard care utilizează fibră monomodă. Lungimea maximă este limitată doar de cantitatea de atenuare a cablului de fibră optică și de puterea emițătorilor. Interfețele sunt de două tipuri, diferă în lungimea de undă a emițătorului și sunt marcate fie cu numere (lungime de undă), fie cu o literă latină A (1310) sau B (1550). Doar interfețele asociate pot funcționa în perechi: pe de o parte, emițătorul este la 1310 nm, iar pe de altă parte, la 1550 nm.

Fast Ethernet

Fast Ethernet (IEEE802.3u, 100BASE-X) este un set de standarde pentru transmiterea datelor în rețele de calculatoare, la viteze de până la 100 Mbit / s, spre deosebire de Ethernet convențional (10 Mbit / s).

Gigabit Ethernet (Gigabit Ethernet, 1 Gbps)

1000BASE-T IEEE 802.3ab este un standard care utilizează cablu cu pereche torsadată de categoria 5e. Toate cele 4 perechi sunt implicate în transferul de date. Rata de date este de 250 Mbps pe o pereche, folosind metoda de codificare PAM5, frecvența fundamentală este de 62,5 MHz.
1000BASE-TX a fost creat de Asociația Industriei de Telecomunicații (ing. Asociația industriei telecomunicațiilor, TIA) și publicat în martie 2001 ca Specificație fizică a stratului Ethernet duplex 1000 Mb / s (1000BASE-TX) Sisteme de cablare simetrică Cat 6 (ANSI / TIA / EIA-854-2001). "O specificație Ethernet duplex completă pentru 1000 Mbis / s (1000BASE-TX) care funcționează peste cablare de pereche răsucită echilibrată de categoria 6 (ANSI / TIA / EIA-854-2001)"). Standardul utilizează transmisie și recepție separate (1 pereche pentru transmisie, 1 pereche pentru recepție, datele pentru fiecare pereche sunt transmise la o viteză de 500 Mbit / s), ceea ce simplifică foarte mult proiectarea dispozitivelor transceiver. În consecință, pentru o funcționare stabilă cu această tehnologie, este necesar un sistem de cablu de înaltă calitate, astfel încât 1000BASE-TX poate folosi doar cablu de categoria 6. O altă diferență semnificativă a 1000BASE-TX este absența unui circuit de compensare digitală pentru pickup-uri și zgomot de retur, ca urmare a complexității, a nivelului de consum de energie și a prețului procesoarelor devine mai mic decât cel al procesoarelor 1000BASE-T. Practic nu există produse bazate pe acest standard, deși 1000BASE-TX folosește un protocol mai simplu decât standardul 1000BASE-T și, prin urmare, poate utiliza electronice mai simple.
1000BASE-X este un termen general pentru standardele cu transmițătoare GBIC sau SFP conectabile.
1000BASE-SX IEEE 802.3z este un standard care utilizează fibre multimode. Raza de transmisie a semnalului fără repetor este de până la 550 de metri.
1000BASE-LX IEEE 802.3z este un standard care utilizează fibră monomodă. Gama de transmisie a semnalului fără repetor este de până la 80 de kilometri.
1000BASE-CX- standardul pentru distanțe scurte (până la 25 de metri) utilizând un cablu twinax cu o impedanță caracteristică de 150 ohmi. Înlocuit de standardul 1000BASE-T și nu este utilizat acum.
1000BASE-LH(Long Haul) este un standard care utilizează fibră monomodă. Gama de transmisie a semnalului fără repetor este de până la 100 de kilometri.

10 Gigabit Ethernet

Noul standard de 10 Gigabit Ethernet include șapte standarde media fizice pentru LAN, MAN și WAN. În prezent este acoperit de amendamentul IEEE 802.3ae și ar trebui inclus în următoarea revizuire a standardului IEEE 802.3.

10GBASE-CX4- Tehnologie 10 Gigabit Ethernet pentru distanțe scurte (până la 15 metri) folosind cablu de cupru CX4 și conectori InfiniBand.
10GBASE-SR- Tehnologie 10 Gigabit Ethernet pentru distanțe scurte (până la 26 sau 82 de metri, în funcție de tipul de cablu), utilizând fibră multimod. De asemenea, suportă distanțe de până la 300 de metri utilizând noua fibră multimod (2000 MHz / km).
10GBASE-LX4- Folosește multiplexarea prin divizarea lungimii de undă pentru a susține distanțe de la 240 la 300 de metri pe fibră multimodă. Suportă, de asemenea, distanțe de până la 10 kilometri atunci când se utilizează fibră monomodă.
10GBASE-LRși 10GBASE-ER- aceste standarde acceptă distanțe de până la 10 și, respectiv, 40 de kilometri.
10GBASE-SW, 10GBASE-LWși 10GBASE-EW- Aceste standarde utilizează o interfață fizică care este compatibilă cu viteza și formatul de date cu interfața OC-192 / STM-64 SONET / SDH. Sunt similare standardelor 10GBASE-SR, 10GBASE-LR și respectiv 10GBASE-ER, deoarece utilizează aceleași tipuri de cabluri și distanțe de transmisie.
10GBASE-T, IEEE 802.3an-2006 - adoptat în iunie 2006 după 4 ani de dezvoltare. Utilizează un cablu de pereche torsadată ecranat. Distanțe - până la 100 de metri.

Standardul de 10 Gigabit Ethernet este încă prea tânăr, așa că va fi nevoie de timp pentru a înțelege care dintre standardele de mai sus pentru mediile de transmisie va fi de fapt solicitat pe piață. 10 gigabiți / secundă nu este încă limita. Dezvoltarea Ethernet de 1000 G și mai mare este deja în curs.

Mai multe computere dintr-o rețea trebuie să partajeze suportul de transmisie. Cu toate acestea, dacă două computere încearcă să transmită date în același timp, se va produce o coliziune și datele se vor pierde.

Toate computerele conectate în rețea trebuie să utilizeze aceeași metodă de acces, în caz contrar va apărea o eroare de rețea. Calculatoarele individuale, ale căror metode vor domina, vor împiedica transferul altor persoane. Metodele de acces sunt folosite pentru a împiedica accesul mai multor computere la cablu în același timp prin secvențierea transmiterii și recepției datelor prin rețea și asigurarea faptului că un singur computer poate transmite simultan.

În Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (prescurtat CSMA / CD), toate computerele din rețea - atât clienți, cât și servere - ascultă pe cablu pentru a detecta transmisiile (adică traficul).

1) Calculatorul „înțelege” că cablul este liber (adică nu există trafic).

2) Calculatorul poate începe transferul de date.

3) Până când cablul nu este liber (în timpul transferului de date), niciunul dintre computerele din rețea nu poate transmite.

Când mai multe dispozitive de rețea încearcă să acceseze mediul de transmisie în același timp, are loc o coliziune. Calculatoarele înregistrează apariția unei coliziuni, eliberează linia de transmisie pentru un interval de timp specificat aleator (în limitele definite de standard), după care se repetă încercarea de transmisie. Primul computer care profită de linia de transmisie începe să transmită date.

CSMA / CD este cunoscut sub numele de contradictoriu deoarece computerele din rețea „concurează” (concurează) între ele pentru dreptul de a transfera date.

Detectarea coliziunilor este un motiv care limitează sfera CSMA / CD în sine. Datorită vitezei finite de propagare a semnalului în fire la distanțe de peste 2.500 m (1,5 mile), mecanismul de detectare a coliziunilor nu este eficient. Dacă distanța până la calculatorul care transmite depășește această limită, unele computere nu au timp să detecteze încărcătura de pe cablu și să înceapă să transmită date, ceea ce duce la coliziuni și distrugerea pachetelor de date.

Exemple de protocoale CDSMA / CD sunt versiunea Ethernet 2 a DEC și IEEE 802.3.

Specificații media fizică Ethernet

Pentru tehnologia Ethernet, au fost dezvoltate diverse opțiuni de strat fizic, care diferă nu numai în ceea ce privește tipul de cablu și parametrii electrici ai impulsurilor, așa cum se face în tehnologia Ethernet de 10 Mb / s, ci și în metoda de codificare a semnalului și numărul de conductoare utilizate în cablu. Prin urmare, stratul fizic al Ethernet are o structură mai complexă decât Ethernet-ul clasic.

Specificațiile tehnologiei Ethernet includ astăzi următoarele medii de transmisie.

10Baza-2- cablu coaxial cu diametrul de 0,25 inci, numit coaxial subțire. Are o impedanță de undă de 50 ohmi. Lungimea maximă a segmentului este de 185 de metri (fără repetoare).
10Baza-5- cablul coaxial cu diametrul de 0,5 "se numește coaxial" gros ". Are o impedanță de undă de 50 Ohm. Lungimea maximă a segmentului fără repetor este de 500 de metri.
10Base-T- cablu bazat pe pereche torsadată neecranată (UTP). Formează o topologie stelară bazată pe hub. Distanța dintre butuc și nodul final nu este mai mare de 100 de metri.
10Base-F- cablu de fibra optica. Topologia este similară cu cea a standardului 10Base-T. Există mai multe opțiuni pentru această specificație - FOIRL (distanță de până la 1000 m), 10Base-FL (distanță de până la 2000 m).

Formate de cadre Ethernet

Ca și în producție, cadrele sunt totul pe Ethernet. Acestea servesc drept container pentru toate pachetele de nivel înalt, astfel încât să se înțeleagă reciproc, expeditorul și receptorul trebuie să utilizeze același tip de cadru Ethernet. Standardul tehnologiei Ethernet definit în IEEE802.3 oferă o descriere a unui singur format de cadru MAC-layer. Cadrele pot fi doar patru formate diferite și, de asemenea, nu foarte diferite unele de altele. Mai mult, există doar două formate de cadru de bază (în terminologia engleză se numesc „formate brute”) - Ethernet_II și Ethernet_802.3 și diferă în scopul unui singur câmp.

Cadru Ethernet DIX (Ethernet II). A apărut ca rezultat al activității unui consorțiu format din trei firme Digital, Intel și Xerox în 1980, care și-a prezentat versiunea proprietară a standardului Ethernet comitetului 802.3 ca proiect de standard internațional.
802.3 / LLC, 802.3 / 802.2 sau Novell 802.2... Adoptat de comitetul 802.3 a adoptat un standard care diferă în unele detalii de Ethernet DIX.
Cadru Raw 802.3, sau Novell 802.3- a apărut ca urmare a eforturilor Novell de a-și accelera stiva de protocol prin Ethernet

Fiecare cadru începe cu un Preambul de 7 octeți umplut cu modelul 0b10101010 (pentru a sincroniza sursa și destinația). După preambul apare octetul Start of Frame Delimiter (SFD) care conține secvența 0b10101011 și indică începutul propriului cadru. Următoarele sunt câmpurile Adresa de destinație (DA) și Adresa sursă (SA). Ethernet utilizează adrese de strat IEEE MAC pe 48 de biți.

Următorul câmp are semnificații diferite și lungimi diferite, în funcție de tipul cadrului.

La sfârșitul cadrului este un câmp pe 32 de biți Frame Check Sequence (FCS). Suma de control este calculată utilizând algoritmul CRC-32. Dimensiunea cadrului Ethernet de la 64 la 1518 octeți (cu excepția preambulului, dar inclusiv câmpul sumă de control)

Tip cadru Ethernet DIX

Un cadru Ethernet DIX, numit și un cadru Ethernet II, este similar cu un cadru Raw 802.3 prin faptul că, de asemenea, nu folosește anteturi de substrat LLC, dar diferă prin faptul că definește un câmp tip protocol (câmp Tip) în locul câmpului lungime . Acest câmp are același scop ca și câmpurile DSAP și SSAP ale cadrului LLC - pentru a indica tipul protocolului de strat superior care și-a imbricat pachetul în câmpul de date al acestui cadru. Valori mai mari decât lungimea maximă a câmpului de date de 1500 sunt utilizate pentru a codifica tipul de protocol, astfel încât cadrele Ethernet II și 802.3 sunt ușor de distins.

Tipul cadrului Raw 802.3.

În urma adresei sursă, conține un câmp de lungime de 16 biți (L) care specifică numărul de octeți care urmează câmpului de lungime (cu excepția câmpului sumă de control). Un pachet IPX este întotdeauna încorporat în acest tip de cadru. Primii doi octeți ai antetului IPX conțin suma de control a datagramei IPX. Cu toate acestea, în mod implicit, acest câmp nu este utilizat și are o valoare de 0xFFFF.

Tipul cadrului 802.3.LLC

Câmpul de adresă sursă este urmat de un câmp de 16 biți care specifică numărul de octeți care urmează acestui câmp (cu excepția câmpului sumă de control) urmat de antetul LLC. Antetul de cadru 802.3 / LLC este rezultatul concatenării câmpurilor de antet de cadru definite în standardele 802.3 și 802.2.

Standardul 802.3 definește opt câmpuri de antet:

Câmpul Preambulului constă din șapte octeți de date de sincronizare. Fiecare octet conține aceeași secvență de biți - 10101010. În codificarea Manchester, această combinație este reprezentată în mediul fizic printr-o formă de undă periodică. Preambulul este folosit pentru a permite timpului și oportunității circuitelor de emisie-recepție să se sincronizeze cu semnalele de ceas recepționate.

Delimitator inițial cadrul este format dintr-un octet cu setul de biți 10101011. Aspectul acestei combinații este o indicație a recepției iminente a cadrului.

Adresa destinatarului- poate avea o lungime de 2 sau 6 octeți (adresa MAC de destinație). Primul bit al adresei destinatarului este o indicație dacă adresa este individuală sau de grup: dacă este 0, atunci adresa indică o stație specifică, dacă este 1, atunci aceasta este adresa de grup a mai multor stații (posibil toate) din rețea. Pentru adresarea prin difuzare, toți biții câmpului de adresă sunt setați la 1. Este o practică obișnuită să utilizați adrese de 6 octeți.

Adresa expeditorului- Câmp de 2 sau 6 octeți care conține adresa stației expeditorului. Primul bit este întotdeauna 0.

Octet dublu câmp lungime definește lungimea câmpului de date din cadru.

Câmp de date poate conține de la 0 la 1500 octeți. Dar dacă lungimea câmpului este mai mică de 46 de octeți, atunci se folosește câmpul următor - câmpul de umplutură pentru a finaliza cadrul la lungimea minimă admisibilă.

Câmp de completare constă din atât de mulți octeți de umplere cât lungimea minimă specificată a câmpului de date (46 octeți). Acest lucru asigură că mecanismul de detectare a coliziunii funcționează corect. Dacă lungimea câmpului de date este suficientă, atunci câmpul de umplere nu apare în cadru.

Câmpul sumă de verificare- 4 octeți care conțin o valoare care se calculează conform unui anumit algoritm (polinom CRC-32). După primirea unui cadru, stația de lucru efectuează propriul său calcul de sumă de verificare pentru acest cadru, compară valoarea primită cu valoarea câmpului de sumă de verificare și determină astfel dacă cadrul recepționat este corupt.

Cadrul 802.3 este un cadru de substrat MAC; în conformitate cu standardul 802.2, un cadru de substrat LLC este încorporat în câmpul său de date, cu steagurile de început și sfârșit eliminate.

Cadrul rezultat 802.3 / LLC este descris în partea de jos. Deoarece cadrul LLC are un antet de 3 octeți, dimensiunea maximă a câmpului de date este redusă la 1497 octeți.

Tipul cadrului SNAP Ethernet

Cadrul Ethernet SNAP (SubNetwork Access Protocol) este o extensie a cadrului 802.3 / LLC prin introducerea unui antet SNAP suplimentar. Antetul constă dintr-un câmp de identificare a organizației de 3 octeți (OUI) și un câmp de 2 octeți (Tip, Ethertype). Tipul identifică protocolul stratului superior, iar câmpul OUI specifică identificatorul organizației care controlează atribuirea codurilor de tip protocol. Codurile de protocol pentru standardele IEEE 802 sunt controlate de IEEE, care are un cod OUI de 0x000000. Pentru acest OUI, câmpul de tip Ethernet SNAP este același cu valoarea de tip Ethernet DIX.

Tabel rezumativ privind utilizarea diferitelor tipuri de cadre de către protocoalele de nivel superior.

Tip decadru	Ethernet II	Ethernet Raw 802.3	Ethernet 802.3 / LLC	Ethernet SNAP
Reţeaprotocoale	IPX, IP, AppleTalk Faza I			IPX, IP, AppleTalk Faza II

Fast Ethernet

Diferența dintre tehnologia Fast Ethernet și Ethernet

Toate diferențele dintre tehnologia Ethernet și Fast Ethernet sunt concentrate pe stratul fizic. Scopul tehnologiei Fast Ethernet este de a atinge semnificativ, o ordine de mărime mai mare, viteza în comparație cu 10 Base T Ethernet - IEEE 802.3, menținând în același timp aceeași metodă de acces, format cadru și sistem de înregistrare. Nivelurile MAC și LLC din Fast Ethernet au rămas absolut la fel la fel.

Organizarea stratului fizic al tehnologiei Fast Ethernet este mai complexă, deoarece folosește trei opțiuni pentru sistemele de cablu:

Cablu multimod cu fibra optica (doua fibre)
Categoria 5 pereche răsucită (două perechi)
Categoria 3 perechi răsucite (patru perechi)

Cablul coaxial nu este utilizat în Fast Ethernet. Rețelele Fast Ethernet partajate, cum ar fi rețelele 10Base-T / 10Base-F, au o structură ierarhică în arbore bazată pe hub-uri. Principala diferență în configurația rețelelor Fast Ethernet este reducerea diametrului la 200 de metri, ceea ce se explică prin reducerea timpului de transmisie al unei lungimi minime a cadrului de 10 ori comparativ cu o rețea Ethernet de 10 megabyte.

Dar când se utilizează comutatoare, protocolul Fast Ethernet poate funcționa în modul full duplex, în care nu există nicio limitare a lungimii totale a rețelei, ci doar pe segmente fizice individuale.

Specificațiile mediului fizic Ethernet

100BASE-T- Un termen general pentru unul dintre cele trei standarde ale Ethernet-ului de 100 Mbit / s, folosind perechea răsucită ca mediu de transmisie a datelor. Lungimea segmentului este de până la 200-250 de metri. Include 100BASE-TX, 100BASE-T4 și 100BASE-T2.
100BASE-TX, IEEE 802.3u- Dezvoltarea tehnologiei 10BASE-T, se folosește o topologie stelară, se folosește un cablu cu perechi răsucite de categoria 5, în care sunt utilizate efectiv 2 perechi de conductori, rata maximă de transfer de date este de 100 Mbit / s.
100BASE-T4- Ethernet de 100 Mbps prin cablu Cat-3. Sunt implicate toate cele 4 perechi. Acum practic nu este folosit. Transmiterea datelor este în modul semi-duplex.
100BASE-T2- Nefolosit. Ethernet de 100 Mbps prin cablu de categoria 3. Se folosesc doar 2 perechi. Modul de transmisie duplex complet este acceptat, atunci când semnalele se propagă în direcții opuse pe fiecare pereche. Rata de transfer într-o direcție este de 50 Mbit / s.
100BASE-FX- Ethernet de 100 Mbps utilizând cablu de fibră optică. Lungimea maximă a segmentului este de 400 de metri în modul semi-duplex (pentru detectarea garantată a coliziunii) sau de 2 kilometri în modul full duplex pe fibră multimod și până la 32 de kilometri în modul unic.

Gigabit Ethernet

1000BASE-T, IEEE 802.3ab- Ethernet standard 1 Gbps. Se utilizează o pereche răsucită din categoria 5e sau categoria 6. Toate cele 4 perechi sunt implicate în transmiterea datelor. Rata de transfer a datelor este de 250 Mbps pe o pereche.
1000BASE-TX, - 1 Ethernet Gbps standard folosind doar perechea torsadată de categoria 6. Practic nefolosit.
1000Base-X- un termen general pentru tehnologia Gigabit Ethernet care utilizează cablul de fibră optică ca mediu de transmisie a datelor, include 1000BASE-SX, 1000BASE-LX și 1000BASE-CX.
1000BASE-SX, IEEE 802.3z- Tehnologie Ethernet 1 Gbps, utilizează fibră multimod cu un domeniu de transmisie a semnalului fără repetor de până la 550 de metri.
1000BASE-LX, IEEE 802.3z- Tehnologie Ethernet 1 Gbps, utilizează fibră multimod cu un domeniu de transmisie a semnalului fără repetor de până la 550 de metri. Optimizat pentru distanțe lungi utilizând fibră monomodă (până la 10 kilometri).
1000BASE-CX- Tehnologie Gigabit Ethernet pentru distanțe scurte (până la 25 de metri), utilizând un cablu special din cupru (Shielded Twisted Pair (STP)) cu o impedanță caracteristică de 150 ohmi. Înlocuit de standardul 1000BASE-T și acum nefolosit.
1000BASE-LH (transport lung)- Tehnologie Ethernet 1 Gbps, utilizează un cablu optic monomod, intervalul de transmisie a semnalului fără repetor este de până la 100 de kilometri.

Probleme Gigabit Ethernet

Asigurarea unui diametru de rețea acceptabil pentru funcționarea într-un mediu partajat... Datorită limitărilor metodei CSMA / CD la lungimile cablurilor, o versiune Gigabit Ethernet pentru medii partajate ar permite o lungime a segmentului de doar 25 de metri. A fost necesar să se rezolve această problemă.
Obțineți o rată de biți de 1000 Mbps pe cablul optic... Tehnologia Fibre Channel, al cărei strat fizic a fost luat ca bază pentru versiunea cu fibră optică a Gigabit Ethernet, oferă rate de transfer de date de numai 800 Mbps.
Se utilizează ca cablu de pereche răsucite.

Pentru a rezolva aceste probleme, a fost necesar să se facă modificări nu numai la nivelul fizic, ci și la nivelul MAC.

Mijloace pentru a asigura un diametru de rețea de 200 m pe un mediu comun

Pentru a extinde diametrul maxim al unei rețele Gigabit Ethernet în modul semi-duplex la 200 m, dezvoltatorii tehnologiei au luat măsuri destul de naturale pe baza raportului cunoscut dintre timpul de transmisie al lungimii minime a cadrului și timpul de dublă rotire.

Dimensiunea minimă a cadrului a fost mărită (cu excepția preambulului) de la 64 la 512 octeți sau 4096 bt. În consecință, timpul dublu de rotire ar putea fi acum mărit și la 4095 bt, ceea ce face permis un diametru de rețea de aproximativ 200 m când se utilizează un singur repetor. La o întârziere dublă a semnalului de 10 bt / m, cablurile de fibră optică de 100 m contribuie la o rotație dublă de 1000 bt și dacă repetorul și adaptoarele de rețea introduc aceleași întârzieri ca și în tehnologia Fast Ethernet (date pentru care au fost date în secțiunea precedentă ), apoi o întârziere de repetare de 1000 bt și o pereche de adaptoare de rețea de 1000 bt se vor adăuga la un timp de rotire dublu de 4000 bt, care îndeplinește condiția de detectare a coliziunii. Pentru a mări lungimea cadrului la valoarea necesară în noua tehnologie, adaptorul de rețea trebuie să completeze câmpul de date la o lungime de 448 octeți cu așa-numita extensie, care este un câmp plin de caractere de cod interzise 8B / 10B care nu pot fi confundat cu codurile de date.

Pentru a reduce cheltuielile generale atunci când se utilizează cadre prea lungi pentru transmiterea de încasări scurte, dezvoltatorii standardului au permis nodurilor finale să transmită mai multe cadre la rând, fără a transmite suportul către alte stații. Acest mod se numește Mod Burst - modul exclusiv Burst. O stație poate transmite mai multe cadre la rând cu o lungime totală de cel mult 65.536 biți sau 8192 octeți. Dacă o stație trebuie să transmită mai multe cadre mici, este posibil să nu le completeze la o dimensiune de 512 octeți, ci să transmită într-un rând până la epuizarea limitei de 8192 octeți (această limită include toți octeții cadrului, inclusiv preambulul, antet, date și sumă de control) ... Limita de 8192 octeți se numește BurstLength. Dacă stația începe să transmită un cadru și limita BurstLength a fost atinsă în mijlocul cadrului, atunci cadrul este permis să fie transmis până la capăt.

O creștere a cadrului „partajat” la 8192 octeți întârzie oarecum accesul la mediul partajat al altor stații, dar la o viteză de 1000 Mbit / s această întârziere nu este atât de semnificativă

Literatură

V.G.Olifer, N.A. Olifer Rețele de calculatoare