|
|
Стандарты сетей передачи данных. Основные стандарты сетей передачи данных стандарты ieee
Основные стандарты сетей передачи данных стандарты IEEE: IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) — Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике ( ИИЭР) — организация, созданная в США в 1963 г. Является разработчиком ряда стандартов для локальных вычислительных систем, в том числе — по кабельной системе, физической топологии и методам доступа к среде передачи данных. Наибольшую известность получила серия стандартов 802. IEEE 802.1Q IEEE 802.1Q – стандарт, целью которого является установление единого метода передачи по сети данных о приоритете кадра и его принадлежности к виртуальным ЛВС. Он содержит две спецификации маркировки пакетов: первая (одноуровневая) определяет взаимодействие виртуальных сетей по магистрали FastEthernet; вторая (двухуровневая) связана с маркировкой пакетов в смешанных магистралях, включая Token Ring и FDDI. Первая спецификация представляет собой доработанную технологию коммутации, поддерживаемую фирмой Cisco. IEEE 802.1p IEEE 802.1p – стандарт, определяющий метод передачи данных о приоритете сетевого трафика. Он необходим для исключения задержек в передаче пакетов по ЛВС. Задержки, неприемлемые при передаче голоса и видео, могут возникать в результате даже кратковременных перегрузок сети. Данный стандарт специфицирует алгоритм изменения порядка расположения пакетов в очередях, чем обеспечивается своевременная доставка трафика, чувствительного к временным задержкам. IEEE 802.3 IEEE 802.3 - Стандарт, описывающий характеристики кабельной системы для ЛВС с шинной топологией (10Base5), способы передачи данных и метод управления доступом к среде передачи CSMA/CD. IEEE 802.4 IEEE 802.4 - Стандарт, описывающий физический уровень и метод доступа с передачей маркера в ЛВС с шинной топологией. Используется в ЛВС, реализующих протокол автоматизации производства (MAP). Аналогичный метод доступа применяется в сети ARCnet. IEEE 802.5 IEEE 802.5 - Стандарт, описывающий физический уровень и метод доступа с передачей маркера в ЛВС с топологией “звезда”. Используется в сетях Token Ring. - IEEE 802.6 — стандарт, описывающий протокол для городских вычислительных сетей (MAN). Использует волоконно-оптический кабель для передачи данных с максимальной скоростью 100Мбит/с на территории до 100 км2
- IEEE 802.11 — спецификация на беспроводные радиолинии связи для вычислительных сетей — определяет используемую ими частоту 2,4 ГГц, которая выделена в США для промышленности, науки и медицины.
- IEEE 802.11a — спецификация на беспроводные радиолинии связи для вычислительных сетей. Определяет использование частотного диапазона 5,15 – 5,35 ГГц и скорость передачи данных (голос и видео) до 54 Мбит/с.
- IEEE 802.11b — спецификация на беспроводные радиолинии связи для вычислительных сетей. Определяет использование частоты 2,412 – 2,437 ГГц и скорость передачи данных до 11 Мбит/с.
10Base-2, тонкий Ethernet — стандарт физического уровня, являющийся частью стандарта IEEE 802.3 , который описывает топологию сети Ethernet на тонком коаксиальном кабеле ( thin Ethernet, Cheapernet ) при скорости передачи данных 10 Мбит/с. Максимальное расстояние между узлами сети — 185 м. Сеть может состоять из пяти сегментов, соединенных через повторители. В каждом из трех сегментов можно подключать к кабелю до 30 узлов. Два других сегмента используются только для увеличения общей протяженности сети (к ним станции подсоединять нельзя). Повторитель рассматривается как специальный узел, подключенный к сети, поэтому в сегменте с двумя повторителями допускается иметь только 28 станций. Таким образом, одна сеть Ethernet 10Base2 содержит не более 86 узлов, а максимальная длина кабеля не превышает 925 м. Цифра 10 в названии стандарта обозначает скорость передачи (10 Мбит/с), слово “Base” — метод передачи (основная полоса передачи — baseband), последняя цифра (2) — тип кабеля (тонкий коаксиальный). В других стандартах для сети Ethernet последние символы 5, T, F, VG обозначают соответственно: толстый коаксиальный кабель, витую пару (ТР), волоконно-оптический кабель ( fiber ) и неэкранированную витую пару категории 3 (voice grade). - 10Base-2, тонкий Ethernet — стандарт физического уровня, являющийся частью стандарта IEEE 802.3 , который описывает топологию сети Ethernet на тонком коаксиальном кабеле ( thin Ethernet, Cheapernet ) при скорости передачи данных 10 Мбит/с. Максимальное расстояние между узлами сети — 185 м. Сеть может состоять из пяти сегментов, соединенных через повторители. В каждом из трех сегментов можно подключать к кабелю до 30 узлов. Два других сегмента используются только для увеличения общей протяженности сети (к ним станции подсоединять нельзя). Повторитель рассматривается как специальный узел, подключенный к сети, поэтому в сегменте с двумя повторителями допускается иметь только 28 станций. Таким образом, одна сеть Ethernet 10Base2 содержит не более 86 узлов, а максимальная длина кабеля не превышает 925 м. Цифра 10 в названии стандарта обозначает скорость передачи (10 Мбит/с), слово “Base” — метод передачи (основная полоса передачи — baseband), последняя цифра (2) — тип кабеля (тонкий коаксиальный). В других стандартах для сети Ethernet последние символы 5, T, F, VG обозначают соответственно: толстый коаксиальный кабель, витую пару (ТР), волоконно-оптический кабель ( fiber ) и неэкранированную витую пару категории 3 (voice grade).
- 10Base-5, толстый Ethernet — стандарт физического уровня, являющийся частью стандарта IEEE 802.3 . Описывает топологию сети Ethernet на толстом коаксиальном кабеле ( Thick Ethernet ) при скорости передачи данных 10 Мбит/с. Максимальное расстояние между узлами — 500 м, а число узлов в каждом из трех сегментов — не более 100. К двум другим сегментам нельзя подключать станции. Следовательно, в сети может быть не более 296 станций при общей длине кабеля не более 2,5 км.
- 10Base-F, 10Base-FL — стандарт физического уровня комитета IEEE 802.3, описывающий топологию сети Ethernet на волоконно-оптическом кабеле при скорости передачи данных 10 Мбит/с. Максимальное расстояние между узлами — 2 км.
- 10Base-Т — стандарт физического уровня комитета IEEE 802.3 , описывающий топологию сети Ethernet на экранированной и неэкранированной витых парах ( см . “5UTP“и “STP“) категорий кабелей : 3, 4 или 5 при скорости передачи данных — 10 Мбит/с. Подключение рабочих станций осуществляется через концентратор. Максимальная длина кабеля — 100 м.
- 100Base-FX — стандарт физического уровня, предназначенный для сетей 100 Мбит/с Fast Ethernet , которые используют оптоволоконный кабель (многомодовое волокно). Максимальная длина сегмента 400 метров в полудуплексе (для гарантированного обнаружения коллизий) или 2 километра в полном дуплексе.
- 100Base-Т, 100Base-TX, 100BASE-T4, 100BASE-T2— общий термин для обозначения стандартов, использующих в качестве среды передачи данных витую пару. Длина сегмента — до 100 метров.
- 1000Base-LX – техническая спецификация, которая используется для сетей Gigabit Ethernet со скоростью передачи 1000 Мбит/с по одномодовому оптоволоконному кабелю.
- 1000Base-SX —техническая спецификация, которая используется для сетей Gigabit Ethernet со скоростью передачи 1000 Мбит/с по многомодовому оптоволоконному кабелю.
- 1000Base-T —техническая спецификация, которая используется для сетей Gigabit Ethernet со скоростью передачи 1000 Мбит/с по медному кабелю категории 5. Имеет ограничение по длине 10 м.
Метод доступа к среде передачи При передаче данных по сети они двигаются по сетевому носителю к точке назначения. Набор правил, определяющих, как и когда узел отправляет данные по сетевой среде передачи, называется методом управления доступом к сетевой среде передачи. CSMA Carrier Sense Multiple Access (CSMA) — вероятностный сетевой протокол канального (МАС) уровня. Узел, желающий передать пакет данных, выполняет процедуру оценки чистоты канала, то есть слушает шумы в передающей среде в течение заранее определённого периода времени. Если передающая среда оценивается как чистая, узел может передать пакет данных. В противном случае, если выполняется другая передача, узел «отстраняется», то есть ждёт определённое количество времени, прежде чем опять предпринять процедуру отправки пакета. CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection — множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий. Он используется как в обычных сетях типа Ethernet, так и в высокоскоростных сетях (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet). Протокол CSMA/CD работает на канальном уровне в модели OSI. Если в качестве метода доступа к сетевой среде передачи используется CSMA/CD, узел сначала «прослушивает» сетевую среду передачи, чтобы убедиться в отсутствии выполняющейся передачи данных с другого узла. Если нет другого сигнала передачи, узел передает данные. Если в сетевой среде передачи есть сигнал передачи, узел ждет в течение короткого времени, а затем проверяет снова, повторяя эту процедуру, пока среда передачи не освободится от других передач. После этого узел передает свои данные. Если проверка сети одновременно выполняется двумя узлами, планирующими отправку данных, и в сети не обнаружена выполняющаяся передача, оба узла отправляют свои данные, вызывая конфликт данных в сети. Если это происходит, оба узла обнаруживают конфликт, немедленно перестают передавать данные и отправляют сигнал, информирующий все узлы сети, что произошел конфликт и следует прекратить передачу. После этого узлы, вызвавшие конфликт, ожидают в течение произвольного периода времени и повторяют попытку передать данные. CSMA/CD — это метод доступа к сетевой среде передачи в сетях Ethernet. Он обеспечивает быстрый способ передачи данных и разрешения конфликтов в сети, но так как может происходить одновременная передача данных и конфликты, его эффективность падает по мере добавления узлов к определенному сегменту сетевой среды передачи. CSMA/CA Carrier Sense Multiple Access With Collision Avoidance или Carrier sensing multiple access with collision avoidance - "множественный доступ с контролем несущей и избеганием коллизий" или "многостанционный доступ с контролем несущей и предотвращением конфликтов"— это сетевой протокол, в котором: - - используется схема прослушивания несущей волны
- - станция, которая собирается начать передачу, посылает jam signal (сигнал затора)
- - после продолжительного ожидания всех станций, которые могут послать jam signal, станция начинает передачу фрейма
- - если во время передачи станция обнаруживает jam signal от другой станции, она останавливает передачу на отрезок времени случайной длины и затем повторяет попытку
- CSMA/CA отличается от CSMA/CD тем, что коллизиям подвержены не пакеты данных, а только jam-сигналы. Отсюда и название «Collision Avoidance» — предотвращение коллизий (именно пакетов данных).
- Если реализован метод CSMA/CA, узлы сообщают о намерении передать данные по сетевой среде передачи до фактической передачи данных. Узлы сетевой среды передачи постоянно «прослушивают» объявления других узлов и при обнаружении объявления отменяют передачу своих данных.
- По сравнению с CSMA/CD этот метод позволяет более эффективно избегать конфликтов с данными, передаваемыми другими узлами. Он также обеспечивает более последовательное распространение оповещений о передаче данных в сетевой среде передачи, особенно если подключение узлов к сети неустойчивое или если узел не всегда знает о всех других узлах, подключенных к данной сетевой среде передачи. Поэтому метод CSMA/CA прекрасно подходит для беспроводных сетей и принят в качестве метода управления доступом к сетевой среде передачи в группе стандартов беспроводных сетей 802.11. Метод избежания конфликтов CSMA/CA в целом более медленный, чем CSMA/CD.
Передача маркера - В методе передачи маркера используется небольшой фрагмент данных, или «маркер» , который указывает на намерение передачи данных. Этот маркер, а также другие отправляемые данные, передается всем системам в сети. Когда маркер и данные достигают точки назначения, данные передаются системе назначения, а маркер продолжает двигаться по системам, пока не достигнет исходной системы, подтверждая успешную передачу во всей сети. И FDDI, и Token Ring используют метод передачи маркеров.
- CSMA/CD и CSMA/CA считаются методами управления доступом к сетевой среде передачи на основе состязания, поскольку узлы сети пытаются одновременно получить доступ к носителю или «состязаются» за него. Передачу маркера называют детерминированным методом, то есть позволяющим определить («детерминировать») объем времени, затрачиваемого на передачу данных и ее подтверждение, за счет упорядочения доступа узлов к сетевой среде передачи.
|
|
|
Скачать 134.88 Kb.