Ethernet ramka formatlari. Ethernet ramka formatlari Ethernet 1000base t tarmog'i

Multimediya texnologiyalarining rivojlanishi aloqa liniyalarining o'tkazuvchanligini oshirish zarurligiga olib keldi. Shu munosabat bilan, ma'lumotlarni 1 Gbit / s tezlikda uzatishni ta'minlaydigan Gigabit Ethernet texnologiyasi ishlab chiqildi. Ushbu texnologiyada, shuningdek Fast Ethernet -da, Ethernet texnologiyasining uzluksizligi saqlanib qolgan: ramka formatlari deyarli o'zgarmagan, omon qoldi kirish usuli CSMA/ CD yarim dupleks rejimida. Mantiqiy darajada kodlash ishlatiladi 8 B/10 B... Tez Ethernetga qaraganda uzatish tezligi 10 barobar oshgani uchun kerak edi yoki ga tarmoq diametrini kamaytiring 20-25 m, yoki minimal ramka uzunligini oshiring... Gigabit Ethernet texnologiyasida ular ramkaning minimal uzunligini oshirib, ikkinchi yo'lni tanladilar 512 bayt o'rniga 64 baytlar Ethernet va Fast Ethernet texnologiyasida. Tarmoqning diametri 200 m, Fast Ethernetda bo'lgani kabi. Ramka uzunligini oshirish ikki usulda amalga oshirilishi mumkin. Birinchi usul qisqa ramkaning ma'lumotlar maydonini taqiqlangan kod birikmalarining belgilari bilan to'ldirishni o'z ichiga oladi va tarmoqning samarasiz yuklanishi bo'ladi. Ikkinchi usulga ko'ra, ketma -ket umumiy uzunlikgacha bo'lgan bir nechta qisqa ramkalarni uzatishga ruxsat beriladi 8192 bayt

Hozirgi Gigabit Ethernet tarmoqlari odatda kommutatsiya asosida ishlaydi va to'liq dupleks rejimda ishlaydi. Bunday holda, tarmoqning diametri haqida emas, balki jismoniy qatlamning texnik vositalari, birinchi navbatda, ma'lumotlarni uzatishning jismoniy vositasi bilan aniqlanadigan segmentning uzunligi haqida gapirish mumkin. Gigabit Ethernet quyidagilarni ta'minlaydi:

bitta rejimli optik tolali kabel; 802.3 z

ko'p modali optik tolali kabel; 802.3 z

muvozanatli 5 -toifali UTP kabeli; 802.3 ab

koaksiyal kabel.

Ma'lumotni optik tolali kabel orqali uzatishda to'lqin uzunligida ishlaydigan LEDlar ham emitent sifatida ishlatiladi. 830 nm yoki lazer - to'lqin uzunligida 1300 nm Ushbu standartga muvofiq 802.3 z ikkita spetsifikatsiyani aniqladi 1000 Baza- SX va 1000 Baza- LX... Maksimal segment uzunligi 1000Base-SX spetsifikatsiyasining 62.5 / 125 multimodali kabelida 220 m, 50/125 kabelida esa 500 m dan oshmaydi. Maksimal segment uzunligi 1000Base-LX yagona rejimida amalga oshiriladi hisoblanadi 5000 m Koaksiyal kabelda segment uzunligi 25 m dan oshmaydi.

5 -toifali muvozanatli UTP kabellaridan foydalanish uchun standart ishlab chiqilgan 802.3 ab... Gigabit Ethernet texnologiyasida ma'lumotlar 1000 Mbit / s tezlikda uzatilishi kerak, va 5 -toifali o'ralgan juftlik o'tkazish qobiliyati 100 MGts bo'lganligi sababli, ma'lumotlarni 4 ta o'ralgan juftlikdan parallel ravishda uzatishga va UTP 5 yoki 5e toifasidan foydalanishga qaror qilindi. o'tkazish qobiliyati 125 MGts. Shunday qilib, har bir o'ralgan juftlik uchun 250 Mbit / s tezlikda ma'lumotlarni uzatish kerak, bu UTP 5e toifali imkoniyatlaridan 2 baravar yuqori. Bu qarama-qarshilikni bartaraf etish uchun beshta potentsial darajali (-2, -1, 0, +1, +2) 4D-PAM5 kodi ishlatiladi. Har bir juft sim bir vaqtning o'zida har bir yo'nalishda 125 Mbit / s tezlikda ma'lumotlarni uzatadi va qabul qiladi. Bunday holda, to'qnashuvlar sodir bo'ladi, bunda beshta darajali murakkab shakldagi signallar hosil bo'ladi. Kirish va chiqish oqimlarini ajratish gibrid izolyatsiya sxemalari yordamida amalga oshiriladi H(5.4 -rasm). Bunday sxemalar sifatida ishlatiladi signal protsessorlari... Qabul qilingan signalni chiqarib olish uchun qabul qiluvchi umumiy (uzatilgan va qabul qilingan) signaldan o'z uzatilgan signalini chiqaradi.

Shunday qilib, Gigabit Ethernet texnologiyasi yuqori tezlikda ma'lumot almashishni ta'minlaydi va asosan subnetlar o'rtasida ma'lumotlarni uzatish, shuningdek multimediali axborot almashish uchun ishlatiladi.

Guruch. 5.4. Ma'lumotlarni uzatish UTP 5 toifadagi 4 juftdan iborat

IEEE 802.3 standarti tolali uzatuvchi Gigabit Ethernet magistral bo'lishi kerakligini tavsiya qiladi. Vaqt oralig'i, ramka formati va uzatish 1000 Mbit / s gacha bo'lgan barcha versiyalarda keng tarqalgan. Jismoniy qatlam ikkita signalni kodlash sxemasi bilan aniqlanadi (5.5 -rasm). Sxema 8 B/10 B tomonidan ishlatilgan optik tolalar uchun va mis himoyalangan kabellar. Balanslangan kabellar uchun UTP impuls amplitudasi modulyatsiyasi qo'llaniladi (kod PAM5 ). Texnologiya 1000 BAZA- X boolean kodlashni ishlatadi 8 B/10 B va chiziqli kodlash ( NRZ).

5.5 -rasm. Gigabit Ethernet texnologiyasi xususiyatlari

Signallar NRZ qisqa to'lqin yordamida tola orqali uzatiladi ( qisqa- to'lqin uzunligi) yoki uzun to'lqinli ( uzoq- to'lqin uzunligi) yorug'lik manbalari. LED to'lqin uzunligi 850 nm multimodli optik tolali (1000BASE-SX) orqali uzatish uchun. Bu arzonroq variant qisqa masofali uzatish uchun ishlatiladi. Uzoq to'lqinli lazer manbalari 1310 nm) bitta rejimli yoki ko'p rejimli optik tolali (1000BASE-LX) dan foydalaning. Bir rejimli tolali lazer manbalari ma'lumotni masofaga qadar uzatishga qodir 5000 m.

Nuqta-nuqta ulanishlarida ( nuqta- ga- nuqta) uzatish uchun ( Tx) va qabul qilish ( Rx), alohida tolalar ishlatiladi, shuning uchun to'liq dupleks aloqa. Gigabit Ethernet texnologiyasi sizga faqat o'rnatishga imkon beradi bitta takrorlovchi ikki stantsiya o'rtasida. Quyida 1000BASE texnologiyalarining parametrlari keltirilgan (5.2 -jadval).

5.2 -jadval

Gigabit Ethernet texnik xususiyatlarining qiyosiy tavsifi

Gigabit Ethernet tarmoqlari kommutatorlar atrofida qurilgan bo'lib, u erda dupleksning to'liq masofasi faqat atrof -muhit bilan chegaralanadi va aylanib o'tish vaqti emas. Bunday holda, qoida tariqasida, topologiya " Yulduz"yoki" kengaytirilgan yulduz"Va muammolar mantiqiy topologiya va ma'lumotlar oqimi bilan belgilanadi.

1000BASE-T standarti 100BASE-T va 10BASE-T standartlari bilan deyarli bir xil UTP kabelidan foydalanadi. 1000BASE-T UTP kabeli 10BASE-T va 100BASE-TX kabeli bilan bir xil, faqat 5e toifali kabel tavsiya etiladi. Kabel uzunligi 100 m bo'lgan 1000BASE-T uskunasi o'z chegarasida ishlaydi.

Ethernetdagi kirish (7 bayt) va boshlang'ich ramka ajratuvchi (SFD) (1 bayt) ramka maydonlari yuboruvchi va qabul qiluvchi qurilmalar o'rtasida sinxronizatsiya uchun ishlatiladi. Ramkaning bu dastlabki sakkiz bayti qabul qiluvchi tugunlarning e'tiborini tortish uchun ishlatiladi. Asosan, dastlabki bir necha baytlar qabul qiluvchilarga yangi kadrni olishga tayyorgarlik ko'rishlarini aytadi.

Belgilangan MAC manzil maydoni

Destination MAC manzili maydoni (6 bayt) mo'ljallangan qabul qiluvchining identifikatoridir. Esingizda bo'lsa, bu manzil 2 -qavat tomonidan qurilmalarga berilgan ramka yuborilganligini aniqlashga yordam berish uchun ishlatiladi. Ramkadagi manzil qurilmaning MAC -manzili bilan solishtiriladi. Agar manzillar mos kelsa, qurilma ramkani oladi.

Manba MAC manzili maydoni

Destination MAC manzil maydoni (6 bayt) yuboruvchi NIC yoki ramka interfeysini aniqlaydi. Kalitlar, shuningdek, ushbu manzilni xaritalash jadvallariga qo'shish uchun ishlatadilar. Kommutatorlarning roli keyinchalik ushbu bo'limda muhokama qilinadi.

Dala uzunligi / turi

1997 yildan oldingi har qanday IEEE 802.3 standarti uchun Length maydoni ramka ma'lumotlari maydonining aniq uzunligini ko'rsatadi. Keyinchalik bu xabar to'g'ri qabul qilinganligini tekshirish uchun FCS tarkibida ishlatiladi. Agar maydonning maqsadi Ethernet II -dagi kabi turni aniqlash bo'lsa, Type maydonida qaysi protokol amalga oshirilayotgani tasvirlangan.

Maydonning bu ikki ishlatilishi 1997 yilda IEEE 802.3x standartida rasman birlashtirildi, chunki ikkala dastur ham keng tarqalgan edi. Ethernet II turi maydoni joriy 802.3 ramka ta'rifiga kiritilgan. Tugun ramka olganda, u qaysi yuqori qatlam protokoli mavjudligini aniqlash uchun Uzunlik maydonini tekshirishi kerak. Agar ikkita oktetning qiymati o'n oltilik 0x0600 yoki o'nlikdan 1536 dan katta yoki teng bo'lsa, u holda Ma'lumotlar maydonining tarkibi belgilangan protokol turiga ko'ra dekodlanadi. Agar maydon qiymati 0x05DC o'n oltilik yoki 1500 kasrga teng yoki undan kichik bo'lsa, Length maydoni IEEE 802.3 ramka formatidan foydalanishni ko'rsatish uchun ishlatiladi. Bu Ethernet II va 802.3 freymlarini farq qiladi.

Maydon ma'lumotlari va to'ldirish

Ma'lumotlar va to'ldirish maydonlari (46 - 1500 bayt) yuqori qatlamdan olingan ma'lumotlarni o'z ichiga oladi, bu odatda 3 -qavat PDU, odatda IPv4 paketidir. Barcha ramkalar uzunligi kamida 64 bayt bo'lishi kerak. Agar kichikroq paketlar kapsulalangan bo'lsa, to'ldirish ramka hajmini shu minimal hajmgacha oshirish uchun ishlatiladi.

IEEE umumiy maqsadli Ethernet II turlarining ro'yxatini yuritadi.

EtherNet standarti IEEE 802.3

Bu bugungi kunda eng keng tarqalgan tarmoq texnologiyasi standarti.

Xususiyatlar:

• koaksiyal kabel, o'ralgan juftlik, optik kabellar bilan ishlaydi;
• topologiya - avtobus, yulduz;
• kirish usuli - CSMA / CD.

Ethernet tarmoq texnologiyasining arxitekturasi aslida umumiy xususiyatlar va farqlarga ega bo'lgan standartlar to'plamini birlashtiradi.

Ethernet texnologiyasi Xerox PARC korporatsiyasining dastlabki loyihalari bilan birgalikda ishlab chiqilgan. Ethernet 1973 yil 22 -mayda, Robert Metkalf Ethernet texnologiyasi imkoniyatlari to'g'risida PARC rahbariga eslatma yozganda ixtiro qilingan deb qabul qilinadi. Ammo Metkalfe bir necha yil o'tgach, texnologiyaga qonuniy huquqni qo'lga kiritdi. 1976 yilda u yordamchisi Devid Boggz bilan "Ethernet: mahalliy kompyuter tarmoqlari uchun tarqatilgan paketli kommutatsiya" nomli risolani nashr etdi. Metcalfe 1979 yilda Xerox -ni tark etdi va kompyuterlar va mahalliy tarmoqlarni targ'ib qilish uchun 3Com -ni yaratdi. U DEC, Intel va Xerox -ni birgalikda ishlashga va Ethernet standartini (DIX) ishlab chiqishga ko'ndira oldi. Ushbu standart birinchi marta nashr etilgan 1980 yil 30 sentyabr.

EtherNet texnologiyasini yanada rivojlantirish:

• 1982-1993 yillarda 10Mbps EtherNet ishlab chiqish;
• 1995-1998 yillar EtherNet-ning tez rivojlanishi;
• 1998-2002 yillarda GigaBit EtherNet-ni ishlab chiqish;
• 2003-2007 yillarda 10GigaBit EtherNet-ni ishlab chiqish;
• 2007-2010 yillarda 40 va 100GigaBit EtherNet-ni ishlab chiqish;
• 2010 yildan hozirgi kungacha Terabit Ethernet -ni ishlab chiqish.

Tarmoq tugunlarining tarmoq interfeyslarini aniqlash uchun muhitga kirishni va kadrni uzatishni ta'minlaydigan MAC qatlamida standart bilan tartibga solingan 6 baytli MAC manzillar ishlatiladi. Odatda, MAC manzili oltita o'n oltinchi raqamli chiziqlar yoki nuqta bilan ajratilgan, masalan, 00-29-5E-3C-5B-88 sifatida yoziladi. Har bir tarmoq adapterining MAC manzili bor.

Ethernet MAC manzil tuzilishi:

• MAC manzilining birinchi biti I / G (individual / guruh yoki efir) biti deb ataladi. Manba manzilida u manba yo'nalishi indikatori deb ataladi;
• ikkinchi bit manzil qanday tayinlanishini aniqlaydi;
• Manzilning uchta eng muhim baytlari Burned In Address (BIA) yoki Organisationally UniqueIdentifier (OUI) deb nomlanadi;
• ishlab chiqaruvchi manzilning pastki uch baytining o'ziga xosligi uchun javobgardir.

Ba'zi tarmoq dasturlari, xususan wireshark, ishlab chiqaruvchining kodi o'rniga darhol tarmoq kartasini ishlab chiqaruvchining ismini ko'rsatishi mumkin.

EtherNet texnologiyasi ramka formati

Ethernet tarmoqlarida 4 turdagi ramkalar (ramkalar) mavjud:

• 802.3 / MChJ ramkasi (yoki Novell 802.2 ramkasi),
• Raw 802.3 ramkasi (yoki Novell 802.3 ramkasi)
• Ethernet DIX ramkasi (yoki Ethernet II ramkasi),
• Ethernet SNAP ramkasi.

Amalda, EtherNet uskunasida faqat bitta kadr formatidan foydalaniladi, ya'ni EtherNet DIX ramkasi, ba'zan DIX ramkasining oxirgi raqami deb ataladi.

• Birinchi ikkita sarlavha maydoni manzillar uchun:
• DA (manzil manzili) - maqsad tugunining MAC -manzili;
• SA (Manba manzili) - yuboruvchi tugunining MAC -manzili. Kadrni etkazib berish uchun bitta manzil kifoya qiladi - manzil manzili, manba manzili ramkaga joylashtiriladi, shunda kadrni qabul qilgan mezbon ramkadan kim kelganini va unga kim javob berishi kerakligini biladi.
• T (Turi) maydoni yuqori qatlam protokolining shartli kodini o'z ichiga oladi, uning ma'lumotlari ramkaning ma'lumotlar maydonida, masalan, o'n oltilik qiymat 08-00 IP punksiyasiga to'g'ri keladi. Bu maydon yuqori qavat protokollari bilan ishlashda ko'paytirish va demultipleksatsiya qilish ramkalari interfeys funktsiyalarini qo'llab -quvvatlash uchun talab qilinadi.
• Ma'lumotlar maydoni. Agar foydalanuvchi ma'lumotlarining uzunligi 46 baytdan kam bo'lsa, bu maydon to'ldirish baytlari bilan minimal hajmga to'ldiriladi.
• Frame Check Sequence (FCS) maydoni 4 baytlik nazorat yig'indisidan iborat. Bu qiymat CRC-32 algoritmi yordamida hisoblanadi.

EtherNet DIX (II) ramkasi EtherNet aloqa qatlamining MAC va MChJ qatlamiga bo'linishini aks ettirmaydi: uning maydonlari ikkala qatlamning funktsiyalarini qo'llab -quvvatlaydi, masalan, T maydonining interfeys funktsiyalari tegishli funktsiyalarga tegishli. MChJ qatlami, boshqa barcha maydonlar MAC qatlamining funktsiyalarini qo'llab -quvvatlaydi.

Wireshark tarmoq analizatori yordamida ushlangan paket misolida EtherNet II ramka formatini ko'rib chiqing.

E'tibor bering, MAC manzili ishlab chiqaruvchi kodi va interfeys raqamidan iborat bo'lgani uchun, tarmoq analizatori darhol ishlab chiqaruvchi kodini ishlab chiqaruvchining nomiga o'zgartiradi.

Shunday qilib, EtherNet texnologiyasida MAC manzillari manzil va manzil manzili vazifasini bajaradi.

Ethernet texnologiyasi standartlari

Ethernet texnologiyasi uchun texnik tavsiflarga quyidagi uzatish vositalari kiradi.

• l0Base -5 - diametri 0,5 dyuymli (1dm = 2,54 sm) koaksiyal kabel, "qalin" koaksiyal kabel deb ataladi, xarakterli empedansi 50Ω.
• l0Base -2 - diametri 0,25 dyuymli, "nozik" koaksiyal kabel deb ataladigan, xarakterli empedansi 50Ω bo'lgan koaksiyal kabel.
• l0Base-T-himoyalanmagan Twisted Pair (UTP) kabeli, 3,4,5 toifali.
• l0Base -F - optik tolali kabel.

10 raqami standart ma'lumotlarning nominal bit tezligini, ya'ni 10Mbit / s ni bildiradi va "Baza" so'zi bitta tayanch chastotada uzatish usuli hisoblanadi. Oxirgi belgi kabel turini ko'rsatadi.

Kabel barcha stantsiyalar uchun mono kanal sifatida ishlatiladi, maksimal segment uzunligi 500 m. Stansiya kabelga uzatuvchi - uzatuvchi orqali ulanadi. Qabul qilgich DB-15 ulagichiga AUI interfeysi kabeli bilan ulangan. Kabel orqali tarqaladigan signallarni qabul qilish uchun har bir uchida terminatorlar kerak.

Koaksiyal tarmoqlar uchun "5-4-3" qoidalari:

Koaksiyal kabel tarmoqlari uchun standart tarmoqdagi 4 tadan ko'p bo'lmagan va shunga mos ravishda 5 ta kabel segmentidan ko'p bo'lmagan foydalanishga imkon beradi. Kabel segmentining maksimal uzunligi 500 m bo'lsa, bu tarmoqning maksimal uzunligini 500 * 5 = 2500 m ni tashkil qiladi, 5 ta segmentdan faqat 3 tasini yuklash mumkin, ya'ni tugun tugunlari ulangan. Yuklangan segmentlar orasida yuklanmagan segmentlar bo'lishi kerak.

l0Base-2

Kabel barcha stantsiyalar uchun mono kanal sifatida ishlatiladi, maksimal segment uzunligi 185 m.Tarmoq kartasiga kabelni ulash uchun sizga T-ulagichi kerak bo'ladi va kabel BNC ulagichiga ega bo'lishi kerak.

5-4-3 qoidasi ham ishlatiladi.

l0Base-T

U markazga asoslangan yulduz topologiyasini hosil qiladi, markaz takrorlovchi vazifasini bajaradi va bitta mono-kanal hosil qiladi, segmentning maksimal uzunligi 100 m. Oxirgi tugunlar ikkita o'ralgan juft yordamida ulanadi. Ma'lumotni tugundan uyaga o'tkazish uchun bitta juftlik - Tx, ikkinchisini - markazdan tugunga o'tkazish uchun - Rx.
Twisted Pair tarmoqlari uchun to'rtta uyali aloqa qoidalari:
"Twisted pair" standarti tarmoqdagi istalgan ikkita stansiya orasidagi uyalarning maksimal sonini belgilaydi, ya'ni 4. Bu qoida "4-uyali qoida" deb nomlanadi. Shubhasiz, agar har qanday ikkita tarmoq tugunlari o'rtasida 4 tadan ortiq takrorlagich bo'lmasligi kerak bo'lsa, u holda o'ralgan juft tarmoqning maksimal diametri 5 * 100 = 500 m (segmentning maksimal uzunligi 100 m).

10 Base-F

Funktsional jihatdan, optik kabel orqali chekilgan Ethernet 10Base-T tarmog'i bilan bir xil elementlardan iborat

FOIRL (Fiber Optik Inter-Repeater Link)-qo'mitaning Ethernet orqali tolalarni ishlatish bo'yicha birinchi 802.3 standarti. Maksimal segment uzunligi 1000 m, uyalarning maksimal soni 4, umumiy tarmoq uzunligi 2500 m dan oshmaydi.

10Base-FL-bu FOIRL standartidagi kichik yaxshilanish. Maksimal segment uzunligi 2000 m. Hublarning maksimal soni - 4, tarmoqning maksimal uzunligi - 2500 m.

10Base-FB standarti faqat repetitorlarni ulash uchun mo'ljallangan. Xabar portlariga ulanish uchun tugun tugunlari ushbu standartdan foydalana olmaydi. Maksimal uyalar soni 5, bitta segmentning maksimal uzunligi 2000 m va tarmoqning maksimal uzunligi 2740 m.

Jadval. Ethernet fizik qatlamining parametrlari

"5-4-3" yoki "4-hub" qoidasini ko'rib chiqishda, agar kabellar orqali tarqalish yo'lida kommutator tipidagi qurilmadan xayoliy signal paydo bo'lsa, topologik cheklovlarni hisoblash noldan boshlanadi.

Ethernet tarmoqli kengligi

Tarmoqli kengligi vaqt birligida tarmoq orqali uzatiladigan ma'lumotlar soni yoki kadrlar soni bilan o'lchanadi. Agar tarmoqda to'qnashuvlar ro'y bermasa, kadrning eng kichik o'lchamlari (64 bayt) uchun maksimal kadr tezligi sekundiga 14881 kadrni tashkil qiladi. Shu bilan birga, chekilgan II freymlar uchun foydali tarmoqli kengligi 5,48 Mbit / s.

Maksimal kadr o'lchami (1500 bayt) uchun maksimal kadr tezligi sekundiga 813 kvadrat. Foydali tarmoqli kengligi 9,76 Mbit / s ni tashkil qiladi.

Tarix

Ethernet texnologiyasi Xerox PARC ning dastlabki loyihalari bilan birgalikda ishlab chiqilgan. Ethernet 1973 yil 22 -mayda Robert Metkalfe ( Robert Metkalf) Ethernet texnologiyasi imkoniyatlari haqida PARC rahbari uchun eslatma yozdi. Ammo Metkalfe bir necha yil o'tgach, texnologiyaga qonuniy huquqni qo'lga kiritdi. 1976 yilda u yordamchisi Devid Boggz bilan birgalikda "Ethernet: mahalliy kompyuter tarmoqlari uchun tarqatilgan paketli kommutatsiya" nomli risolani nashr etdi. R. M. Metkalf va D. R. Boggs... Ethernet: Mahalliy kompyuter tarmoqlari uchun tarqatilgan paketli kommutatsiya. // ACM Communications, 19 (5): 395-404, 1976 yil iyul.

Metcalfe 1979 yilda Xerox -ni tark etdi va kompyuterlar va mahalliy tarmoqlarni (LAN) targ'ib qilish uchun 3Com -ni yaratdi. U DEC, Intel va Xerox -ni birgalikda ishlashga va Ethernet standartini (DIX) ishlab chiqishga ko'ndira oldi. Bu standart birinchi marta 1980 yil 30 sentyabrda nashr etilgan. U tez orada Ethernet mahsulotlarining to'lqinlari ostida ko'milgan Token Ring va Arcnet patentlangan ikkita asosiy texnologiyasi bilan raqobatni boshladi. Bu jarayonda 3Com sanoatning asosiy kompaniyasiga aylandi.

Texnologiya

Birinchi versiyalarning standarti (Ethernet v1.0 va Ethernet v2.0) uzatish muhiti sifatida koaksiyal simi ishlatilishini, keyinchalik o'ralgan juftlik va optik kabeldan foydalanish mumkinligini aniqladi.

Ethernetning mashhur turlari 10Base2, 100BaseTX va boshqalar sifatida belgilanadi. Bu erda birinchi element uzatish tezligini, Mbit / s ni bildiradi. Ikkinchi element:

• Asosiy - to'g'ridan -to'g'ri (modulyatsiyalanmagan) uzatish,
• Keng - chastotali bo'linish multipleksatsiyali keng polosali kabeldan foydalanadi.

Uchinchi element: dumaloq kabel uzunligi yuzlab metrlarda (10Base2 - 185 m, 10Base5 - 500 m) yoki uzatish muhiti (T, TX, T2, T4 - o'ralgan juftliklar, FX, FL, FB, SX va LX - tolalar, CX - Gigabit Ethernet uchun twinax kabeli).

Buruq juftlikka o'tish sabablari quyidagilar edi:

• dupleks rejimda ishlash qobiliyati;
• "o'ralgan juftlik" kabelining arzonligi;
• kabelning ishdan chiqishi holatlarida tarmoqlarning yuqori ishonchliligi;
• differentsial signal ishlatilganda yuqori shovqin immuniteti;
• Kam quvvatli tugunlarga kabel orqali elektr ta'minoti imkoniyati, masalan, IP-telefonlar (Ethernet orqali quvvat, POE);
• tarmoq tugunlari orasidagi galvanik aloqaning yo'qligi (oqim oqimi). Koaksial kabelni Rossiya sharoitida ishlatganda, qoida tariqasida, kompyuterlar topraklanmagan bo'lsa, koaksiyal kabeldan foydalanish ko'pincha tarmoq kartalarining ishdan chiqishi, ba'zan esa tizim blokining to'liq "yonib ketishi" bilan kechgan. .

Optik kabelga o'tishning sababi segment uzunligini takrorlovchisiz oshirish zarurati edi.

Kirishni boshqarish usuli (koaksiyal kabelda tarmoq uchun) - tashuvchini sezish va to'qnashuvlarni aniqlash bilan bir nechta kirish (CSMA / CD, Carrier Sense Multiple Access to Collision Detection), ma'lumot uzatish tezligi 10 Mbit / s, paket hajmi 72 dan 1526 baytgacha, tavsiflangan ma'lumotlar kodlash usullari. Ish tartibi yarim dupleksdir, ya'ni tugun bir vaqtning o'zida ma'lumotlarni uzata olmaydi va qabul qila olmaydi. Bitta umumiy tarmoq segmentidagi tugunlar soni 1024 ish stantsiyalarining chegaraviy qiymati bilan chegaralanadi (fizik qatlamning texnik tavsiflari yanada qattiqroq chegaralarni o'rnatishi mumkin, masalan, 30 dan ortiq ish stantsiyalari ingichka koaksiyal segmentga ulanishi mumkin va 100 dan oshmasligi kerak). qalin koaksiyal segment). Biroq, bitta umumiy segmentda qurilgan tarmoq, asosan yarim dupleksli operatsiya tufayli tugunlar sonining chegarasiga yetmasdan ancha samarasiz bo'ladi.

Ko'pgina Ethernet kartalari va boshqa qurilmalar ikkita qurilma o'rtasida eng yaxshi ulanishga erishish uchun tezlik va dupleksning avtomatik kelishuvidan foydalangan holda bir nechta uzatishni qo'llab -quvvatlaydi. Agar avtomatik sezish ishlamasa, tezlik sherigiga moslashadi va yarim dupleks uzatish rejimi yoqiladi. Masalan, qurilmada Ethernet 10/100 portining mavjudligi uning 10BASE-T va 100BASE-TX texnologiyalari yordamida ishlashini anglatadi va Ethernet 10/100/1000 porti 10BASE-T, 100BASE-TX va 1000BASE- ni qo'llab-quvvatlaydi. T.

Ethernet -ning dastlabki modifikatsiyalari

• Xerox Ethernet- original texnologiya, 3 Mbit / s tezlik, Version 1 va Version 2 ning ikkita versiyasida mavjud edi, oxirgi versiyaning ramka formati hali ham keng qo'llanilmoqda.
• 10BROAD36- keng tarqatilmadi. Uzoq masofali ishlashga ruxsat beruvchi birinchi standartlardan biri. Kabel modemlarida ishlatiladigan keng polosali modulyatsiya texnologiyasi ishlatilgan. Ma'lumot uzatish vositasi sifatida koaksiyal kabel ishlatilgan.
• 1 BASE5- StarLAN nomi bilan ham tanilgan, bu chekilgan juftlikdan foydalangan Ethernet texnologiyasining birinchi modifikatsiyasi edi. U 1 Mbit / s tezlikda ishlagan, lekin tijorat maqsadlarida foydalanishni topmagan.

10 Mbit / s tezlikdagi chekilgan tarmoq

• 10 BASE5, IEEE 802.3 ("Qalin Ethernet" deb ham ataladi) 10 Mbit / s tezlikdagi ma'lumotlarni uzatish tezligiga ega bo'lgan texnologiyaning asl rivojlanishi edi. IEEE standartining dastlabki standartiga muvofiq, u 50 ohmli koaksiyal kabeldan (RG-8) foydalanadi, maksimal segment uzunligi 500 metr.
• 10BASE2, IEEE 802.3a ("Yupqa chekilgan" deb nomlanadi)-RG-58 kabeli ishlatiladi, maksimal segment uzunligi 200 metr, kompyuterlar bir-biriga ulangan, kabelni tarmoq kartasiga ulash uchun T-ulagichi kerak. va kabelda BNC ulagichi bo'lishi kerak ... Har bir uchida terminatorlar kerak. Ko'p yillar davomida ushbu standart Ethernet texnologiyasining asosiy standarti bo'lib kelgan.
• StarLAN 10- 10 Mbit / s tezlikda ma'lumotlarni uzatish uchun o'ralgan juft kabel yordamida birinchi ishlanma. Keyinchalik u 10BASE-T standartiga aylandi.

Nazariy jihatdan simsiz rejimda ishlaydigan ikkitadan ortiq qurilmani bitta o'ralgan juft kabelga (segmentga) ulash mumkinligiga qaramay, bunday sxema hech qachon chekilgan tarmoq uchun ishlatilmaydi, koaksiyal kabel bilan ishlashdan farqli o'laroq. Shuning uchun, barcha o'ralgan juft tarmoqlar yulduz topologiyasidan, koaks tarmoqlari esa avtobus topologiyasidan foydalanadi. Twisted-pair terminatorlari har bir qurilmaga o'rnatilgan va chiziqda qo'shimcha tashqi terminatorlarni ishlatishning hojati yo'q.

• 10 BASE-T, IEEE 802.3i-ma'lumotlarni uzatish uchun 3-toifali yoki 5-toifali o'ralgan juft kabelning (ikkita o'ralgan juftlik) 4 ta simlari ishlatiladi. Maksimal segment uzunligi - 100 metr.
• FOIRL-(optik tolali optik-takroriy havola uchun qisqartma). Ma'lumot uzatish uchun optik kabel yordamida Ethernet texnologiyasi uchun asosiy standart. Ma'lumotni takrorlovchisiz uzatishning maksimal masofasi 1 km.
• 10 BASE-F, IEEE 802.3j-optik tolali kabellar yordamida 2 kilometrgacha masofada 10 Mbit / s chekilgan tarmoqli oilalar uchun asosiy atama: 10BASE-FL, 10BASE-FB va 10BASE-FP. Yuqoridagilardan faqat 10BASE-FL keng qo'llaniladi.
• 10 BASE-FL(Fiber havola) - FOIRL standartining takomillashtirilgan versiyasi. Yaxshilash segment uzunligi 2 km ga oshishi bilan bog'liq.
• 10BASE-FB(Fiber orqa miya) - Endi ishlatilmaydigan standart bo'lib, u repetitorlarni magistralga birlashtirish uchun mo'ljallangan edi.
• 10BASE-FP(Elyaf passiv) - Repetitorlarni talab qilmaydigan passiv yulduz topologiyasi - hech qachon ishlatilmagan.

Tez Ethernet (Tez Ethernet, 100 Mbit / s)

• 100 BASE-T- ma'lumotlarni uzatish vositasi sifatida o'ralgan juftlikdan foydalangan holda standartlarni belgilashning umumiy atamasi. Segment uzunligi 100 metrgacha. 100BASE-TX, 100BASE-T4 va 100BASE-T2 standartlarini o'z ichiga oladi.
• 100BASE-TX, IEEE 802.3u-yulduzli tarmoqlarda foydalanish uchun 10BASE-T standartining evolyutsiyasi. 5-toifali o'ralgan juftlik ishlatiladi, aslida faqat ikkita himoyalanmagan juft o'tkazgich ishlatiladi, to'liq dupleks ma'lumotlarni uzatish qo'llab-quvvatlanadi, masofa 100 m gacha.
• 100BASE-T4- 3 -toifali o'ralgan juftlikdan foydalaniladigan standart. To'rt juft o'tkazgich ham qatnashadi, ma'lumotlarni uzatish yarim dupleksda. Amalda ishlatilmaydi.
• 100BASE-T2- toifali buralgan juftlikdan foydalaniladigan standart 3. Faqat ikkita juft konduktor qatnashadi. To'liq dupleks qo'llab -quvvatlanadi, bu erda signallar har bir juftlikda qarama -qarshi yo'nalishda tarqaladi. Bir yo'nalishda uzatish tezligi 50 Mbit / s. Amalda ishlatilmaydi.
• 100BASE-SX ko'p modali tolali standart hisoblanadi. Maksimal segment uzunligi - yarim dupleksda 400 metr (to'qnashuvni kafolatlash uchun) yoki to'liq dupleksda 2 kilometr.
• 100BASE-FX bitta rejimli tolani ishlatadigan standart hisoblanadi. Maksimal uzunlik faqat optik tolali kabelning susayishi va uzatgichlarning kuchi bilan chegaralanadi.
• 100BASE-FX WDM bitta rejimli tolani ishlatadigan standart hisoblanadi. Maksimal uzunlik faqat optik tolali kabelning susayishi va uzatgichlarning kuchi bilan chegaralanadi. Interfeyslar ikki xil bo'lib, uzatuvchi to'lqin uzunligidan farq qiladi va raqamlar (to'lqin uzunligi) yoki bitta lotin harfi A (1310) yoki B (1550) bilan belgilanadi. Faqat juftlangan interfeyslar juft bo'lib ishlashi mumkin: bir tomondan, uzatuvchi 1310 nm, ikkinchi tomondan 1550 nm.

Tez chekilgan tarmoq

Fast Ethernet (IEEE802.3u, 100BASE-X)-bu kompyuter tarmoqlarida an'anaviy Ethernetdan (10 Mbit / s) farqli o'laroq, 100 Mbit / s gacha tezlikda ma'lumotlarni uzatish uchun standartlar to'plami.

Gigabit Ethernet (Gigabit Ethernet, 1 Gbit / s)

• 1000BASE-T IEEE 802.3ab - 5e toifali o'ralgan juftlik kabelidan foydalaniladigan standart. Ma'lumot uzatish jarayonida barcha 4 juftlik ishtirok etadi. Ma'lumot uzatish tezligi bitta juftlik uchun 250 Mbit / s ni tashkil qiladi, PAM5 kodlash usuli yordamida, asosiy chastota - 62,5 MGts.
• 1000BASE-TX Telekommunikatsiya sanoati assotsiatsiyasi (ing. Telekommunikatsiya sanoati assotsiatsiyasi, TIA) va 2001 yil mart oyida Duplex Ethernet 1000 Mb / s (1000BASE-TX) simmetrik Cat 6 kabel tizimlari (ANSI / TIA / EIA-854-2001) uchun jismoniy qatlam spetsifikatsiyasi sifatida nashr etilgan. "1000 Mbis / s (1000BASE-TX) uchun 6-toifali muvozanatli Twisted Pair kabellari (ANSI / TIA / EIA-854-2001) uchun ishlaydigan to'liq Dubleks Ethernet spetsifikatsiyasi"). Standart alohida uzatish va qabul qilishdan foydalanadi (uzatish uchun 1 juft, qabul qilish uchun 1 juftlik, har bir juftlik uchun ma'lumotlar 500 Mbit / s tezlikda uzatiladi), bu esa qabul qiluvchi qurilmalar dizaynini ancha soddalashtiradi. Ammo, natijada, ushbu texnologiya bilan barqaror ishlash uchun yuqori sifatli kabel tizimi talab qilinadi, shuning uchun 1000BASE-TX faqat 6-toifali kabeldan foydalanishi mumkin. 1000BASE-TX-ning yana bir muhim farqi-qabul qilish va qaytarish shovqinlari uchun raqamli kompensatsiya sxemasining yo'qligi, natijada protsessorlarning murakkabligi, quvvat sarfi darajasi va narxi 1000BASE-T standartidagi protsessorlarga qaraganda past bo'ladi. Ushbu standartga asoslangan mahsulotlar deyarli yo'q, garchi 1000BASE-TX 1000BASE-T standartiga qaraganda sodda protokoldan foydalanadi va shuning uchun oddiy elektronikadan foydalanishi mumkin.
• 1000BASE-X GBIC yoki SFP uzatuvchi uzatgichli standartlar uchun umumiy atama.
• 1000BASE-SX, IEEE 802.3z - multimodli tolali standart. Signalni takrorlovchisiz uzatish diapazoni 550 metrgacha.
• 1000BASE-LX IEEE 802.3z-bitta rejimli tolani ishlatadigan standart. Signalni takrorlashsiz uzatish diapazoni 80 kilometrgacha.
• 1000BASE-CX- 150 ohm xarakterli empedansli egizak kabel yordamida qisqa masofalar uchun standart (25 metrgacha). 1000BASE-T standarti bilan almashtirilgan va hozir ishlatilmayapti.
• 1000BASE-LH(Long Haul)-bitta rejimli tolani ishlatadigan standart. Signalni takrorlashsiz uzatish diapazoni 100 kilometrgacha.

10 Gigabit Ethernet

Yangi 10 Gigabit Ethernet standarti LAN, MAN va WAN uchun ettita jismoniy media standartlarini o'z ichiga oladi. Hozirgi vaqtda u IEEE 802.3ae o'zgartirishlari bilan qoplangan va IEEE 802.3 standartining navbatdagi tahririga kiritilishi kerak.

• 10 GBASE-CX4- CX4 mis kabeli va InfiniBand ulagichlari yordamida qisqa masofalarga (15 metrgacha) 10 Gigabit Ethernet texnologiyasi.
• 10 GBASE-SR- Multimodli tola yordamida qisqa masofalarga (kabel turiga qarab 26 yoki 82 metrgacha) 10 Gigabit Ethernet texnologiyasi. Shuningdek, u yangi multimodli tola (2000 MGts / km) yordamida 300 metrgacha bo'lgan masofani qo'llab -quvvatlaydi.
• 10 GBASE-LX4- Multimodli tola ustidan 240 dan 300 metrgacha bo'lgan masofani qo'llab -quvvatlash uchun to'lqin uzunligi bo'linish multipleksatsiyasidan foydalanadi. Bundan tashqari, bitta rejimli tola ishlatilganda 10 kilometrgacha bo'lgan masofani qo'llab -quvvatlaydi.
• 10 GBASE-LR va 10 GBASE-ER- bu standartlar mos ravishda 10 va 40 kilometrgacha bo'lgan masofalarni qo'llab -quvvatlaydi.
• 10 GBASE-SW, 10GBASE-LW va 10 GBASE-EW-Bu standartlar OC-192 / STM-64 SONET / SDH interfeysi bilan mos keladigan tezlik va ma'lumotlar formati bo'lgan jismoniy interfeysdan foydalanadi. Ular mos ravishda 10GBASE-SR, 10GBASE-LR va 10GBASE-ER standartlariga o'xshaydi, chunki ular bir xil kabel turlaridan va uzatish masofasidan foydalanadilar.
• 10 GBASE-T, IEEE 802.3an -2006 - 4 yillik rivojlanishdan so'ng 2006 yil iyun oyida qabul qilingan. Himoyalangan o'ralgan juft kabel ishlatiladi. Masofalar - 100 metrgacha.

10 Gigabit Ethernet standarti hali ham juda yosh, shuning uchun uzatuvchi axborot uzatish uchun yuqorida ko'rsatilgan standartlardan qaysi biri bozorda haqiqatan ham talabga ega bo'lishini tushunish uchun vaqt kerak bo'ladi. 10 Gigabit / soniya hali chegara emas. 1000 G va undan yuqori chekilgan Ethernetni ishlab chiqish allaqachon olib borilmoqda.

Tarmoqdagi bir nechta kompyuter uzatish vositasini ulashishi kerak. Ammo, agar ikkita kompyuter bir vaqtning o'zida ma'lumotlarni uzatishga harakat qilsa, to'qnashuv sodir bo'ladi va ma'lumotlar yo'qoladi.

Tarmoqqa ulangan barcha kompyuterlar bir xil kirish usulidan foydalanishi kerak, aks holda tarmoq ishlamay qoladi. Usullari ustun bo'lgan individual kompyuterlar boshqalarning uzatilishiga to'sqinlik qiladi. Kirish usullari bir vaqtning o'zida bir nechta kompyuterning kabelga kirishiga yo'l qo'ymaslik uchun, tarmoq orqali ma'lumotlarni uzatish va qabul qilishning ketma -ketligini va bir vaqtning o'zida faqat bitta kompyuterning uzatilishini ta'minlash uchun ishlatiladi.

"Carrier Sense Multiple Access to Collision Detection" da (qisqacha CSMA / CD) tarmoqdagi barcha kompyuterlar - mijozlar ham, serverlar ham - uzatishni (ya'ni trafikni) aniqlash uchun kabel orqali tinglashadi.

1) Kompyuter kabelning bepul ekanligini "tushunadi" (ya'ni trafik yo'q).

2) Kompyuter ma'lumotlarni uzatishni boshlashi mumkin.

3) Kabel bo'sh bo'lmaguncha (ma'lumotlarni uzatish paytida) tarmoq kompyuterlarining hech biri uzata olmaydi.

Agar bir vaqtning o'zida bir nechta tarmoq qurilmasi uzatish muhitiga kirishga harakat qilsa, to'qnashuv sodir bo'ladi. Kompyuterlar to'qnashuvning sodir bo'lishini qayd qiladi, elektr uzatish liniyasini tasodifiy belgilangan vaqt oralig'ida qo'yib yuboradi, shundan so'ng uzatish urinishi takrorlanadi. Elektr uzatish liniyasini egallagan birinchi kompyuter ma'lumotlarni uzatishni boshlaydi.

CSMA / CD raqobat deb nomlanadi, chunki tarmoq kompyuterlari ma'lumotlarni uzatish huquqi uchun bir -biri bilan "raqobatlashadi".

To'qnashuvni aniqlash - bu CSMA / CD -ni o'zi cheklaydigan sababdir. 2500 m (1,5 mil) dan ortiq masofadagi simlarda signal tarqalishining cheklangan tezligi tufayli to'qnashuvni aniqlash mexanizmi samarali emas. Agar uzatuvchi kompyutergacha bo'lgan masofa bu chegaradan oshsa, ba'zi kompyuterlar kabelga yukni aniqlab, ma'lumotlarni uzatishni boshlashga ulgurmaydi, bu to'qnashuvlar va ma'lumotlar paketlarining yo'q qilinishiga olib keladi.

CDSMA / CD protokollariga DEC Ethernet 2 -versiyasi va IEEE 802.3 misollari misol bo'la oladi.

Ethernet jismoniy media tavsifi

Ethernet texnologiyasi uchun 10 Mb / s Ethernet texnologiyasida bo'lgani kabi, impulslarning simi va elektr parametrlari turida emas, balki signallarni kodlash usuli va soni bo'yicha ham farq qiladigan har xil jismoniy qatlam variantlari ishlab chiqilgan. kabelda ishlatiladigan o'tkazgichlar. Shunday qilib, chekilgan tarmoqning jismoniy qatlami klassik Ethernetga qaraganda ancha murakkab tuzilishga ega.

Ethernet texnologiyasi texnik xususiyatlari bugungi kunda quyidagi uzatish vositalarini o'z ichiga oladi.

• 10-Baza-2- diametri 0,25 dyuymli koaksiyal kabel, ingichka koaksiyal deb ataladi. 50 ohm to'lqin empedansiga ega. Maksimal segment uzunligi - 185 metr (takrorlovchisiz).
• 10-tayanch-5- 0,5 "diametrli koaksiyal kabel" qalin "koaksiyal deb ataladi. 50 Ohm to'lqin empedansiga ega. Repetitorsiz segmentning maksimal uzunligi - 500 metr.
• 10 Base-T- himoyalanmagan o'ralgan juftlikka (UTP) asoslangan kabel. Hubga asoslangan yulduzlar topologiyasini hosil qiladi. Hub va oxirgi tugun orasidagi masofa 100 metrdan oshmaydi.
• 10 Base-F- optik tolali kabel. Topologiya 10Base-T standartiga o'xshaydi. Ushbu spetsifikatsiyaning bir nechta variantlari mavjud - FOIRL (masofa 1000 m gacha), 10Base -FL (masofa 2000 m gacha).

Ethernet ramka formatlari

Ishlab chiqarishda bo'lgani kabi, ramkalar ham Ethernetda. Ular yuqori darajadagi barcha paketlarni o'z ichiga oladi, shuning uchun bir-birini tushunish uchun yuboruvchi va qabul qiluvchi bir xil Ethernet ramka turidan foydalanishi kerak. IEEE802.3 da belgilangan chekilgan texnologiyasi standarti bitta MAC qatlamli ramka formatining tavsifini beradi, ramkalar faqat to'rt xil formatda bo'lishi mumkin, shuningdek bir-biridan unchalik farq qilmaydi. Bundan tashqari, faqat ikkita asosiy ramka formatlari mavjud (ingliz terminologiyasida ular "xom formatlar" deb nomlanadi) - Ethernet_II va Ethernet_802.3 va ular faqat bitta maydonning maqsadi bilan farq qiladi.

• Ramka Ethernet DIX (Ethernet II). 1980 yilda Digital, Intel va Xerox uchta firmalarining konsortsiumi ishi natijasida paydo bo'ldi, ular Ethernet standartining xususiy versiyasini 802.3 qo'mitasiga xalqaro standart loyihasi sifatida taqdim etishdi.
• 802.3 / MChJ, 802.3 / 802.2 yoki Novell 802.2... 802.3 qo'mitasi tomonidan Ethernet DIX -dan ba'zi tafsilotlarda farq qiladigan standart qabul qilingan.
• Raw 802.3 ramkasi, yoki Novell 802.3- Novellning chekilgan tarmoq orqali protokollar to'plamini tezlashtirish harakatlari natijasida paydo bo'ldi

Har bir ramka 0b10101010 naqsh bilan to'ldirilgan 7 baytli kirish so'zidan boshlanadi (manba va manzilni sinxronlashtirish uchun). Preblamadan keyin 0b10101011 ketma -ketligini o'z ichiga olgan va o'z ramkasining boshlanishini ko'rsatuvchi Frame delimiter boshi (SFD) bayti keladi. Keyingi - manzil manzili (DA) va manba manzili (SA). Ethernet 48-bitli IEEE MAC qatlam manzillarini ishlatadi.

Keyingi maydon ramka turiga qarab har xil ma'noga va har xil uzunlikka ega.

Kadr oxirida 32-bitli Frame Check Sequence (FCS) maydoni joylashgan. Tekshirish summasi CRC-32 algoritmi yordamida hisoblanadi. Ethernet ramkasining o'lchami 64 dan 1518 baytgacha (kirish qismidan tashqari, lekin yig'ish maydonini o'z ichiga olgan holda)

Ethernet DIX ramka turi

Ethernet II ramkasi, Ethernet II ramkasi deb ham ataladi, 802.3 Raw ramkasiga o'xshaydi, chunki u ham MChJ sublayer sarlavhalarini ishlatmaydi, lekin uzunligi maydonining o'rniga protokol tipidagi maydonni (Type maydonini) belgilashi bilan farq qiladi. . Bu maydon MChJ ramkasining DSAP va SSAP maydonlari bilan bir xil maqsadga xizmat qiladi - bu freymning ma'lumotlar maydoniga o'z paketini joylashtirgan yuqori qavat protokoli turini ko'rsatish. Ma'lumot maydonining maksimal 1500 uzunligidan oshadigan qiymatlar protokol turini kodlash uchun ishlatiladi, shuning uchun Ethernet II va 802.3 freymlarini osongina ajratish mumkin.

Raw turi Raw 802.3.

Manba manzilidan so'ng, u 16-bitli uzunlik (L) maydonini o'z ichiga oladi, u uzunlik maydonidan keyingi baytlar sonini bildiradi (nazorat yig'indisi maydonidan tashqari). IPX paketi har doim ushbu ramka turiga joylashtirilgan. IPX sarlavhasining dastlabki ikki baytida IPX datagramining nazorat yig'indisi mavjud. Biroq, sukut bo'yicha bu maydon ishlatilmaydi va 0xFFFF qiymatiga ega.

802.3.LLC ramka turi

Manba manzili maydonidan keyin 16-bitli maydon, bu maydondan keyingi baytlar soni ko'rsatilgan (nazorat yig'indisi maydonidan tashqari) va undan keyin MChJ sarlavhasi. 802.3 / MChJ ramka sarlavhasi 802.3 va 802.2 -da belgilangan ramka sarlavhasi maydonlarining birlashishi natijasidir.

802.3 standarti sakkizta sarlavha maydonini belgilaydi:

Muqaddima maydoni etti baytli ma'lumotlarni sinxronlashdan iborat. Har bir bayt bir xil ketma -ketlikdagi bitlarni o'z ichiga oladi - 10101010. Manchester kodlashda bu kombinatsiya jismoniy muhitda davriy to'lqin shakli sifatida ifodalanadi. Muqaddima qabul qiluvchi soat signallari bilan qabul qiluvchi -uzatish davrlarini sinxronlashtirishga vaqt va imkoniyat berish uchun ishlatiladi.

Dastlabki ajratuvchi ramka 10101011 bitli bitta baytdan iborat. Bu kombinatsiyaning ko'rinishi ramkaning yaqinda qabul qilinishidan dalolat beradi.

Qabul qiluvchining manzili- uzunligi 2 yoki 6 bayt bo'lishi mumkin (maqsad MAC manzili). Qabul qiluvchining manzilining birinchi biti bu manzil individual yoki guruhli ekanligini ko'rsatadi: agar 0 bo'lsa, u holda manzil ma'lum bir stantsiyani ko'rsatadi, agar 1 bo'lsa, bu tarmoqdagi bir nechta (ehtimol hamma) stantsiyalarning guruh manzili. Eshittirishda manzillar maydonining barcha bitlari 1 ga o'rnatiladi. Odatda 6 baytli manzillardan foydalanish odatiy holdir.

Yuboruvchi manzili- yuboruvchi stantsiya manzilini o'z ichiga olgan 2 yoki 6 baytli maydon. Birinchi bit har doim 0 ga teng.

Ikki bayt uzunlik maydoni kadrdagi ma'lumotlar maydonining uzunligini aniqlaydi.

Ma'lumotlar maydoni 0 dan 1500 baytgacha bo'lishi mumkin. Ammo agar maydonning uzunligi 46 baytdan kam bo'lsa, keyingi maydon ishlatiladi - to'ldirish maydoni ruxsat etilgan minimal uzunlikdagi ramkani to'ldirish uchun.

To'ldirish maydoni ma'lumotlar maydonining belgilangan minimal uzunligi (46 bayt) kabi ko'p to'ldirish baytidan iborat. Bu to'qnashuvni aniqlash mexanizmining to'g'ri ishlashini ta'minlaydi. Agar ma'lumotlar maydonining uzunligi etarli bo'lsa, to'ldirish maydoni ramkada ko'rinmaydi.

Tekshirish yig'indisi maydoni- ma'lum bir algoritm bo'yicha hisoblangan qiymatni o'z ichiga olgan 4 bayt (CRC-32 polinom). Kadrni olgandan so'ng, ish stantsiyasi ushbu kadr uchun o'z shaxsiy yig'indisini hisoblashni amalga oshiradi, olingan qiymatni nazorat maydonining qiymati bilan taqqoslaydi va shu tariqa qabul qilingan kadr buzilganligini aniqlaydi.

802.3 ramkasi - MAC sublayer ramkasi, 802.2 standartiga muvofiq, MChJ sublayer ramkasi ma'lumotlar maydoniga boshlanish va tugatish bayroqlari olib tashlangan holda joylashtirilgan.

Olingan 802.3 / MChJ ramkasi pastda tasvirlangan. MChJ ramkasi 3 baytli sarlavhaga ega bo'lganligi sababli, ma'lumotlar maydonining maksimal hajmi 1497 baytgacha kamayadi.

Ethernet SNAP ramka turi

Ethernet SNAP (SubNetwork Access Protocol) ramkasi qo'shimcha SNAP sarlavhasini kiritish orqali 802.3 / LLC ramkasining kengaytmasi hisoblanadi. Sarlavha 3 baytli tashkilot identifikatori (OUI) maydonidan va 2 baytli (Type, Ethertype) maydonidan iborat. Tur yuqori qavat protokolini, OUI maydonida esa protokol turidagi kodlar tayinlanishini nazorat qiluvchi tashkilot identifikatori ko'rsatiladi. IEEE 802 standartlarining protokol kodlari 0X000000 OUI kodiga ega IEEE tomonidan boshqariladi. Bu OUI uchun Ethernet SNAP turi maydoni Ethernet DIX turi qiymati bilan bir xil bo'ladi.

Yuqori darajali protokollar yordamida har xil turdagi kadrlardan foydalanish bo'yicha qisqacha jadval.

Turiramka	Ethernet II	Ethernet Raw 802.3	Ethernet 802.3 / MChJ	Ethernet SNAP
Tarmoqprotokollar	IPX, IP, AppleTalk birinchi bosqichi			IPX, IP, AppleTalk II bosqichi

Tez chekilgan tarmoq

Fast Ethernet texnologiyasi va Ethernet o'rtasidagi farq

Ethernet va Fast Ethernet texnologiyasi o'rtasidagi barcha farqlar jismoniy qatlamga jamlangan. Fast Ethernet texnologiyasining maqsadi bir xil kirish usulini, kadr formatini va yozish tizimini saqlagan holda, 10 Base T Ethernet - IEEE 802.3 ga qaraganda ancha yuqori tezlik darajasiga erishishdir. Fast Ethernet -dagi MAC va MChJ darajalari o'zgarmadi. bir xil.

Fast Ethernet texnologiyasining jismoniy qatlamini tashkil qilish ancha murakkab, chunki u kabel tizimlarining uchta variantidan foydalanadi:

• Optik tolali ko'p modali kabel (ikkita tolali)
• 5 -toifali o'ralgan juftlik (ikkita juftlik)
• 3 -toifali o'ralgan juftlik (to'rt juft)

Koaksiyal kabel Fast Ethernetda ishlatilmaydi. Umumiy Fast Ethernet tarmoqlari, 10Base-T / 10Base-F kabi, hublarga asoslangan ierarxik daraxt tuzilishiga ega. Fast Ethernet tarmoqlari konfiguratsiyasidagi asosiy farq diametri 200 metrgacha qisqarishidir, bu 10 megabaytli chekilgan tarmoqqa nisbatan minimal ramka uzunligini uzatish vaqtining 10 barobar qisqarishi bilan izohlanadi.

Ammo kalitlardan foydalanganda Fast Ethernet protokoli to'liq dupleks rejimda ishlashi mumkin, bunda tarmoqning umumiy uzunligi cheklanmagan, faqat alohida jismoniy segmentlarda.

Jismoniy muhit tavsifi Ethernet

• 100 BASE-T- Ma'lumot uzatish vositasi sifatida o'ralgan juftlikdan foydalangan holda 100 Mbit / s chekilgan uchta standartlardan biriga umumiy atama. Segment uzunligi 200-250 metrgacha. 100BASE-TX, 100BASE-T4 va 100BASE-T2 ni o'z ichiga oladi.
• 100BASE-TX, IEEE 802.3u-10BASE-T texnologiyasini ishlab chiqish, yulduz topologiyasi ishlatiladi, 5-toifali o'ralgan juft kabel ishlatiladi, u aslida 2 juft o'tkazgichdan foydalanadi, maksimal ma'lumot uzatish tezligi 100 Mbit / s.
• 100BASE-T4- Cat-3 kabeli orqali 100 Mbit / s chekilgan tarmoq. Hamma 4 juftlik ishtirok etadi. Endi u amalda qo'llanilmaydi. Ma'lumot uzatish yarim dupleks rejimda.
• 100BASE-T2- Ishlatilmayapti. 3 -toifali kabel orqali 100 Mbit / s chekilgan tarmoq. Faqat 2 juft ishlatiladi. Signallar har bir juftlikda qarama -qarshi yo'nalishda tarqalganda, to'liq dupleks uzatish rejimi qo'llab -quvvatlanadi. Bir yo'nalishda uzatish tezligi 50 Mbit / s.
• 100BASE-FX- optik tolali kabel yordamida 100 Mbit / s chekilgan tarmoq. Maksimal segment uzunligi yarim dupleks rejimda 400 metrni tashkil qiladi (to'qnashuv kafolatlangan) yoki to'liq dupleks rejimda multimodli tola ustida 2 kilometr va bitta rejimda 32 kilometrgacha.

Gigabit Ethernet

• 1000BASE-T, IEEE 802.3ab Ethernet standarti - 1 Gbit / s. 5e yoki 6 -toifali o'ralgan juftlik ishlatiladi.Barcha juftliklar ma'lumot uzatishda ishtirok etadi. Ma'lumot uzatish tezligi bitta juftlik uchun 250 Mbit / s.
• 1000BASE-TX, - faqat 6 -toifali o'ralgan juftlikdan foydalangan holda 1 Gbit / s Ethernet standarti. Amalda ishlatilmayapti.
• 1000Base-X Ma'lumot uzatish vositasi sifatida optik tolali kabelni ishlatadigan Gigabit Ethernet texnologiyasining umumiy atamasi 1000BASE-SX, 1000BASE-LX va 1000BASE-CX ni o'z ichiga oladi.
• 1000BASE-SX, IEEE 802.3z- 1 Gbit / s Ethernet texnologiyasi, 550 metrgacha takrorlovchisiz signal uzatish diapazoniga ega multimodli tolani ishlatadi.
• 1000BASE-LX, IEEE 802.3z- 1 Gbit / s chekilgan texnologiyasi, 550 metrgacha takrorlovchisiz signal uzatish diapazoniga ega multimodli tolani ishlatadi. Bir martali tola (10 kilometrgacha) yordamida uzoq masofalarga optimallashtirilgan.
• 1000BASE-CX- Qisqa masofalarga (25 metrgacha) Gigabit Ethernet texnologiyasi, 150 ohm xarakterli empedansiyali maxsus mis kabeli (Shielded Twisted Pair (STP)) yordamida. 1000BASE-T standarti bilan almashtirildi va hozir ishlatilmayapti.
• 1000BASE-LH (uzoq masofali)- 1 Gbit / s Ethernet texnologiyasi, bitta rejimli optik kabeldan foydalanadi, takrorlashsiz signal uzatish diapazoni 100 kilometrgacha.

Gigabit chekilgan tarmoq muammolari

• Umumiy muhitda ishlash uchun maqbul tarmoq diametrini ta'minlash... Kabel uzunliklarida CSMA / CD usuli cheklanganligi sababli, umumiy ommaviy axborot vositalari uchun Gigabit Ethernet versiyasi segment uzunligi atigi 25 metrni tashkil qiladi. Bu muammoni hal qilish kerak edi.
• Optik kabelda 1000 Mbit / s bit tezligiga erishish... Jismoniy qatlami Gigabit Ethernet optik tolali versiyasi uchun asos bo'lgan Fiber Channel texnologiyasi ma'lumotlarni uzatish tezligini atigi 800 Mbit / s ni ta'minlaydi.
• Bükülü juftlik kabeli sifatida foydalaning.

Bu muammolarni hal qilish uchun nafaqat jismoniy qatlamga, balki MAC qatlamiga ham o'zgartirishlar kiritish kerak edi.

Umumiy muhitda tarmoq diametri 200 m ni ta'minlash

Gigabit Ethernet tarmog'ining maksimal diametrini yarim dupleks rejimda 200 m gacha kengaytirish uchun, texnologiya ishlab chiqaruvchilari minimal ramka uzunligi va ikki marta aylanish vaqtining uzatish vaqtining ma'lum nisbati asosida tabiiy choralar ko'rdilar.

Minimal ramka o'lchami (preambuladan tashqari) 64 dan 512 baytgacha yoki 4096 baytga oshirildi. Shunga ko'ra, endi ikki marta aylanish vaqtini 4095 bt ga oshirish mumkin, bu esa bitta takrorlagichdan foydalanilganda tarmoq diametri taxminan 200 m ga ruxsat beradi. Ikki marta signal uzatish tezligi 10 bt / m bo'lganida, 100 m optik tolali kabellar 1000 bt tezlikda aylanadi, agar takrorlagich va tarmoq adapterlari Fast Ethernet texnologiyasida bo'lgani kabi bir xil kechikishlarni joriy qilsa (ma'lumotlar oldingi bo'limda berilgan) ), keyin takroriy kechikish 1000 bt va 1000 bt tarmoq adapterlari juftlik aylanmasi 4000 btni tashkil qiladi, bu to'qnashuvni aniqlash shartini qondiradi. Ramka uzunligini yangi texnologiyada talab qilinadigan qiymatga etkazish uchun tarmoq adapteri ma'lumotlar maydonini 448 bayt uzunlikdagi kengaytma bilan to'ldirishi kerak, bu taqiqlangan 8B / 10B kodli belgilar bilan to'ldirilgan maydon. ma'lumotlar kodlari uchun xato.

Qisqa kvitansiyalarni uzatish uchun juda uzun ramkalardan foydalanganda yukni kamaytirish uchun standartni ishlab chiquvchilari oxirgi tugunlarga vositani boshqa stantsiyalarga uzatmasdan ketma -ket bir nechta kadrlarni uzatishga ruxsat berishdi. Bu rejim Burst Mode - eksklyuziv portlash rejimi deb ataladi. Stantsiya umumiy uzunligi 65 536 bit yoki 8192 baytdan oshmaydigan ketma -ket bir nechta kadrlarni uzatishi mumkin. Agar stantsiya bir nechta kichik kadrlarni uzatishi kerak bo'lsa, u ularni 512 bayt hajmiga to'ldirmasligi mumkin, lekin 8192 bayt chegarasi tugaguniga qadar ketma -ket uzatishi mumkin (bu chegaraga ramkaning barcha baytlari, shu jumladan kirish qismi, sarlavha, ma'lumotlar va nazorat summasi) ... 8192 bayt chegarasi BurstLength deb nomlanadi. Agar stantsiya ramkani uzatishni boshlasa va ramkaning o'rtasida BurstLength chegarasiga etib kelgan bo'lsa, u holda kadrni oxirigacha uzatishga ruxsat beriladi.

"Umumiy" kadrning 8192 baytgacha ko'tarilishi boshqa stansiyalarning umumiy axborot vositalariga kirishni biroz kechiktiradi, lekin 1000 Mbit / s tezlikda bu kechikish unchalik ahamiyatli emas.

Adabiyot

1. V.G.Olifer, N.A.Olifer Kompyuter tarmoqlari