Главная страница
Навигация по странице:

  • «Национальный исследовательский университет «МЭИ»

  • Задание по учебной дисциплине: «Компьютерные сети» Контрольное мероприятие 2 ДОКЛАД

  • Характеристика 1000Base-LX

  • Gigabit Ethernet на витой паре категории 5

  • КМ-2. Среды передачи данных Ethernet


    Скачать 105.67 Kb.
    НазваниеСреды передачи данных Ethernet
    Дата18.05.2023
    Размер105.67 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаКМ-2.docx
    ТипДоклад
    #1139867

    Федеральное государственное бюджетное образовательное

    учреждение высшего образования

    «Национальный исследовательский университет

    «МЭИ»


    ИНСТИТУТ ДИСТАНЦИОННОГО И ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

    Задание по учебной дисциплине: «Компьютерные сети»

    Контрольное мероприятие 2

    ДОКЛАД

    на тему: «Среды передачи данных Ethernet»

    Работу выполнил:

    Студент Группы ИДзс-25-22

    Лапшин Максим Александрович

    Москва 2022

    Содержание

    Введение 3

    Среды передачи данных Ethernet 4

    Ethernet 5

    Fast Ethernet 8

    Gigabit Ethernet 16

    Заключение 20

    Список литературы 21

    Введение

    Концепция вычислительных сетей была создана в результате эволюции компьютерных технологий. Вычислительная сеть представляет собой совокупность компьютеров, соединенных линиями связи. Линии связи образованы кабелями, сетевыми адаптерами и другими коммуникационными устройствами.

    Мощным стимулом развития сетевых технологий послужили персональные компьютеры. Эти массовые продукты стали идеальными элементами для построения сетей. ПК стали преобладать в локальных сетях, причем не только в качестве клиентских компьютеров, но и в качестве центров хранения и обработки данных, то есть сетевых серверов. На этой методической базе в середине 80-х годов были созданы и получили глубокое развитие стандартные технологии объединения компьютеров в сеть – Arcnet, Ethernet, Token Ring, FDDI и др.

    Наибольшее распространение среди стандартных сетей получили сети семейства Ethernet. Стандарт Ethernet был разработан в 70-х годах в научно-исследовательском центре PARC корпорации XEROX. Общепринято считать, что Ethernet был изобретён 22 мая 1973 года, когда Роберт Меткалф составил докладную записку для главы PARC о потенциале технологии Ethernet. В 1980 году в институте инженеров электротехники и электроники (IEEE) был организован комитет 802 по стандартизации локальных сетей, в результате работы которого было принято семейство стандартов IEEE 802-х, которые содержат рекомендации по проектированию нижних уровней локальных сетей. Эти стандарты были созданы на основе очень распространенных фирменных стандартов сетей Ethernet, ArcNet и Token Ring. Технология Ethernet стала базовой спецификацией IEEE 802.3. Роберт Меткалф убедил компании DEC, Intel и Xerox работать совместно и вскоре разработали, и приняли вторую версию спецификации Ethernet (DIX) совместимую с IEEE 802.3.

    Среды передачи данных Ethernet

    Среда передачи – это физическая среда, по которой возможно распространение информационных сигналов в виде электрических, световых и т.п. импульсов. В настоящее время выделяют два основных типа физических соединений: соединения с помощью кабеля и беспроводные соединения.

    Технические характеристики среды передачи влияют на такие потребительские параметры сетей как максимальное расстояние передачи данных и максимальная скорость передачи данных.

    Мы рассмотрим три стандарта – это классический Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet. Все виды стандартов используют один и тот же метод разделения среды передачи данных - метод случайного доступа CSMA/CD (метод коллективного доступа с опознаванием несущей и обнаружением коллизий).

    Обозначение среды передачи включает в себя три элемента:

    • цифра «10» - скорость передачи 10 Мбит/с

    • слово BASE означает передачу в основной полосе частот (то есть без модуляции высокочастотного сигнала),

    • допустимая длина сегмента: «5» — 500 метров, «2» - 200 метров или тип линии связи: «Т» -витая пара, «F» - оптоволоконный.


    Ethernet

    В классической сети Ethernet, работающей на скорости 10 Мбит/с, в качестве среды передачи данных применяются следующие спецификации:

    • 10 BASE-5 (толстый коаксиальный кабель);

    Кабель представляет собой толстый коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом, диаметром центрального медного провода 2,17мм и внешним диаметром 10мм. Такими характеристиками обладают кабели марок RG-8, RG-11 («толстый» коаксиал) покрытые, большей частью, изолирующим слоем желтого цвета (отсюда другое его название: «желтый кабель»). Без повторителей длина кабельного сегмента должна быть не более 500 метров и должна иметь на концах согласующие терминаторы сопротивлением 50Ом, поглощающие распространяющиеся по кабелю сигналы и препятствующие возникновению отраженных сигналов.

    Через трансивер могут подключаться станции. Эти модули располагаются на кабеле не ближе 2,5 метров друг от друга. Через кабели трансиверов к ним подключаются станции. Максимальная длина такого кабеля - 50 метров. Максимальное число станций, подключенных к кабельному сегменту – 100. Стандарт определяет возможность использования в сети повторителя, который служит для объединения нескольких сегментов и увеличения общей длины сети. Возможно использование не более 4-х повторителей. При этом только 3 сегмента могут быть нагружены (к ним подключаются компьютеры).

    К достоинствам стандарта относятся: хорошая защищенность кабеля от внешнего воздействия и сравнительно большое расстояние между узлами.

    К недостаткам стандарта относятся: высокая стоимость кабеля и сложность прокладки из-за большой жесткости.

    • 10 BASE-2 (тонкий коаксиальный кабель);

    Этот кабель относительно недорогой и прост в установке (отсюда название «дешевая сеть»). Стандарт использует в качестве передающей среды коаксиальный кабель с диаметром центрального медного провода 0,89мм и внешним диаметром 5мм («тонкий» коаксиал). Кабель имеет волновое сопротивление 50Ом. Такими характеристиками обладают кабели марок RG-58. Кабель подключается к сетевой карте компьютера с помощью BNC-T-коннектора. Максимальная длина сегмента без повторителей составляет 185м. Сегмент должен иметь на концах согласующие терминаторы сопротивлением 50Ом. Правила использования повторителей аналогичны применяемым в стандарте 10Base-5.

    Каждый кабельный сегмент ограничивается BNC-коннекторами. Сегменты могут соединятся с помощью BNC-баррел-коннекторов. Максимальное число станций, подключенных к кабельному сегменту – 30. Минимальное расстояние между станциями – 1м.

    В стандарте, трансиверы объединены с сетевыми адаптерами за счет того, что кабель подводится непосредственно к компьютеру. Кабель затрудняет свободное перемещение компьютера.

    К достоинствам стандарта относятся: дешевизна кабельной системы и простота и удобство организации сети.

    К недостаткам стандарта относятся: кабель более восприимчив к помехам, большое количество механических соединений, повреждения кабеля или разъема приводит к выходу из строя всей сети, поиск повреждения кабеля или разъема достаточно сложен.

    • 10BASE-T (витая пара);

    Спецификация использует в качестве физической среды передачи данных две неэкранированные витые пары 3-й категории. Компьютеры соединяются концентратором. Концентратор осуществляет функции повторителя сигналов на всех отрезках витых пар, подключенных к его портам, так что образуется логическая общая шина.

    Скорость передачи данных 10 Мб/с. Длина кабельного сегмента до 100 метров. Максимальное расстояние между любыми двумя конечными узлами сети – 2500м. Общее количество станций не должно превышать 1024. Одним сегментом соединяются только две станции. Для увеличения количества подключенных станций используются концентраторы. Концентраторы можно объединять друг с другом (нужно позаботиться о правильном соединении). В стандарте определено максимальное число концентраторов между любыми двумя станциями в сети равное 4-м. петлевидное соединение концентраторов запрещено, т.к. может привести к некорректной работе.

    Для присоединения неэкранированных витых пар используются разъемы (коннекторы) типа RJ-45, которые присоединяется напрямую в сетевую плату.

    К достоинствам стандарта относятся: кабель довольно гибкий и поэтому удобен для прокладки, легкость обнаружения и устранения повреждений в сети, применение концентратора способного контролировать и изолировать из сети некорректно работающие узлы.

    К недостаткам стандарта относятся: недостатками стандарта является более высокая стоимость сети из-за необходимости покупать концентратор (В настоящее время вытеснены сетевыми коммутаторами).

    • 10BASE-FL (оптоволоконный кабель).

    Стандарт использует в качестве физической среды передачи данных оптоволокно. Рекомендуется использование недорогого оптоволокна с полосой пропускания 500-800МГц при длине кабеля 1км.

    Функционально сеть состоит из тех же элементов, что и в стандарте 10Base-T – сетевых адаптеров, концентраторов и сегментов кабеля, соединяющих адаптер с портом концентратора. Для соединения сетевого адаптера и концентратора используется два оптоволокна (объединенных в один кабель).

    К достоинствам стандарта относятся: значительное увеличение расстояния от узла сети до концентратора.

    К недостаткам стандарта относятся: высокая стоимость кабеля и сложность его монтажа.

    Fast Ethernet

    Классический 10 Мбит/с, Ethernet устраивал большинство пользователей на протяжении около 15 лет. Однако в начале 90-х годов начала ощущаться его недостаточная пропускная способность.

    Назрела необходимость в разработке «нового» Ethernet, то есть технологии, которая была бы такой же эффективной по соотношению цена/качество при производительности 100 Мбит/с. Так появился Fast Ethernet.

    Идея технологии Fast Ethernet родилась в 1992 году, ряд производителей сетевого оборудования образовали некоммерческий промышленный консорциум для продвижения и поддержки локальных сетей (Fast Ethernet Alliance), для создания новой спецификации, которая объединила бы отдельные наработки различных компаний в области кабельной передачи данных.

    Fast Ethernet — спецификация IEЕЕ 802.3u официально принятая 26 октября 1995 года, определяет стандарт протокола канального уровня для сетей, работающий со скоростью 100Мб/с и использующую в качестве среды передачи витую пару или оптоволоконный кабель.

    Новая спецификация является наследницей стандарта Ethernet IEЕЕ 802.3, используя такой же формат кадра, механизм доступа к среде CSMA/CD и топологию звезда, тем самым обеспечивая преемственность и согласованность сетей 10Мбит/с и 100 Мбит/с.

    Fast Ethernet не является самостоятельным стандартом, а представляет собой дополнение к существующему стандарту 802.3

    Эволюция коснулась нескольких элементов конфигурации средств физического уровня, что позволило увеличить пропускную способность, включая типы применяемого кабеля, длину сегментов и количество концентраторов. Спецификация Fast Ethernet включает также механизм автосогласования, позволяющий порту узла автоматически настраиваться на скорость передачи данных — 10 или 100 Мбит/с. Этот механизм основан на обмене рядом пакетов с портом концентратора или переключателя.

    В Fast Ethernet, работающей на скорости 100 Мбит/с, в качестве среды передачи данных применяются следующие спецификации:

    • 100 BASE-TX (витая пара)

    В качестве среды передачи 100Base-TX применяются две витые пары, длинной сегмента до 100 метров. Одна пара используется для передачи данных, а вторая — для их приема. Передача осуществляется в соответствии со стандартом передачи данных в витой физической среде, разработанным ANSI (Американский национальный институт стандартов). Использует алгоритм кодирования данных 4В/5В и метод физического кодирования MLT-3.

    Витой кабель для передачи данных может быть неэкранированным – UTP Cat 5, либо экранированным - STP Type 1.

    Неэкранированные витые пары характеризуются слабой защищенностью от внешних электромагнитных помех, а также слабой защищенностью от подслушивания с целью, например, промышленного шпионажа. Для устранения этих недостатков применяется экранирование. В экранированной витой паре каждая пара проводов помещается в металлическую оплетку-экран для уменьшения излучения кабеля, защиты от внешних электромагнитных помех и снижения взаимного влияния проводов друг на друга. Экранированная витая пара гораздо дороже, чем неэкранированная, и при ее использовании необходимо применять специальные экранированные разъемы, поэтому встречается она значительно реже, чем неэкранированная витая пара, обычно имеется в зданиях, оборудованных сетью Token Ring. Основное достоинство неэкранированных витых пар – простота монтажа разъемов на концах кабеля, а также простота ремонта любых повреждений по сравнению с другими типами кабелей.

    Для кабеля на неэкранированных витых парах в качестве разъема используются восьми-контактный RJ-45. Присоединяются разъемы к кабелю с помощью специальных обжимных инструментов. При этом золоченые игольчатые контакты разъема прокалывают изоляцию каждого провода, входят между его жилами и обеспечивают электрическое соединение.

    В интерфейсе среды UTP 100Base-TX применяются две пары проводов. Для минимизации перекрестных наводок и возможного искажения сигнала оставшиеся четыре провода не должны использоваться с целью передачи каких-либо сигналов. Сигналы передачи и приема для каждой пары являются поляризованными, причем один провод передает положительный (+), а второй — отрицательный (-) сигнал. Цветовая маркировка проводов кабеля и номера контактов разъема для сети 100Base-TX приведена в таблице 1. Хотя уровень PHY 100Base-TX разрабатывался после принятия стандарта ANSI TP-PMD, однако номера контактов разъема RJ 45 были изменены для согласования со схемой разводки, уже использующейся в стандарте 10Base-T. В стандарте ANSI TP-PMD контакты 7 и 9 применяются для приема данных, в то время как в стандартах 100Base-TX и 10Base-T для этого предназначены контакты 3 и 6. Такая разводка обеспечивает возможность использования адаптеров 100Base-TX вместо адаптеров 10 Base-T и их подключения к тем же кабелям категории 5 без изменений разводки. В разъеме RJ-45 используемые пары проводов подключаются к контактам 1, 2 и 3, 6. Для правильного подключения проводов следует руководствоваться их цветовой маркировкой.

    Таблица 1

    Назначение контактов разъема RJ-45 в сетях 100Base-TX а также 10Base-T

    Номер контакта

    Назначение

    Цвет провода

    1

    Передача TX+

    Белый/оранжевый

    2

    Передача TX-

    Оранжевый

    3

    Прием RX+

    Белый/зеленый

    4

    Не используется

    Синий

    5

    Не используется

    Белый/синий

    6

    Прием RX-

    Зеленый

    7

    Не используется




    8

    Не используется




    Для экранированных витых пар в качестве разъема необходимо использовать 9-контактные разъемы типа DB-9 или разъем STP IBM типа 1, который является экранированным разъемом DB9. Такой разъем обычно применяется в сетях Token Ring. В разъеме DB-9 применяются контакты 1, 6 и 5, 9. (Таблица 2). Если плата NIC не имеет разъема DB-9, то к концам кабеля STP необходимо подключить штекер RJ 45.

    Таблица 2

    Назначение контактов разъема DB-9

    Номер контакта

    Назначение

    Цвет провода

    1

    Прием RX+

    Оранжевый

    2

    Не используется




    3

    Не используется




    4

    Не используется




    5

    Передача TX+

    Красный

    6

    Прием RX-

    Черный

    7

    Не используется




    8

    Не используется




    9

    Передача TX-

    Зеленый


    В сетях Ethernet на витой паре могут использоваться два типа кабеля: прямой и перекрестный (Рис.1).



    Для соединения двух компьютеров без применения концентраторов используется стандартный перекрестный кабель. А для присоединения компьютера к концентратору применяется прямой кабель с соединенными между собой одинаковыми контактами разъемов.



    • 100 BASE-FX (Оптоволокно)

    Эта спецификация определяет работу протокола Fast Ethernet по многомодовому оптоволокну (62,5/125мкм) в полудуплексном и полнодуплексном режимах. В качестве среды передачи 100Base-FX используется волоконно-оптический кабель, длиной сегмента до 412 метров (полудуплекс) и до 2 км (полный дуплекс). Стандарт определяет, что в кабеле имеются две жилы многомодового волокна - одна для передачи, а другая для приема данных. Передача также осуществляется в соответствии со стандартом передачи данных в волоконно-оптической среде, которой разработан ANSI. Использует алгоритм кодирования данных 4В/5В и метод физического кодирования NRZI. Волоконно-оптические кабели бывают двух категорий: многомодовые и одномодовые.

    Многомодовый кабель. В волоконно-оптическом кабеле этого типа используется волокно с сердцевиной диаметром 50, либо 62,5 микрометра и внешней оболочкой толщиной 125 микрометров. Такой кабель называется многомодовым оптическим кабелем с волокнами 50/125 (62,5/125) микрометров. Для передачи светового сигнала по многомодовому кабелю применяется светодиодный приемопередатчик с длиной волны 850 (820) нанометров.

    Одномодовый волоконно-оптический кабель имеет меньший, чем у многомодового, диаметр сердцевины — 10 микрометра, и для передачи по одномодовому кабелю используется лазерный приемопередатчик, что в совокупности обеспечивает эффективную передачу на большие дистанции. Длина волны передаваемого светового сигнала близка к диаметру сердцевины, который равен 1300 нанометрам. Это число известно как длина волны нулевой дисперсии. В одномодовом кабеле дисперсия и потери сигнала очень незначительны, что позволяет передавать световые сигналы на большие расстояния, нежели в случае применения многомодового волокна.
    Для подключения волоконно-оптического кабеля на данный момент созданы разъемы следующих типов:

    • MIC (Media Interface) используется в сетях FDDI. Для того чтобы обеспечить правильное подключение кабелей FDDI, разъемы помечаются буквами А, В, М и S. Буква обозначает, куда подключать штекер: к узлу или к определенному порту концентратора FDDI. Если в качестве разъема MDI 100Base-FX используется MlC FDDI, то спецификация IEЕЕ требует, чтобы этот разъем был маркирован буквой М;

    • ST;

    • SC — дуплексный разъем, единственный рекомендованный комитетом IEEE для употребления в сети 100Base-FX Fast Ethernet;

    • MT-RJ;

    Применение оптоволоконного кабеля в сегменте 100BASE-FX позволяет существенно увеличить протяженность сети, а также избавиться от электрических наводок и повысить секретность передаваемой информации.

    • 100 BASE-T4 (витая пара)

    Спецификация была разработана для того, чтобы можно было использовать для высокоскоростного Ethernet имеющуюся проводку на витой паре категории 3, поскольку она была уже проложена в подавляющем числе зданий. В качестве среды передачи 100Base-T4 применяется неэкранированная витая пара категорий 3, 4 или 5 категории или экранированной типа 1, длинной сегмента до 100 метров. Эта спецификация позволяет повысить общую пропускную способность за счет то что задействуются все 4 пары восьмижильного кабеля. Одна из четырех пар служит для передачи данных, другая — для приема, а две оставшиеся — для двунаправленной передачи данных. Три из четырех пар используются для одновременной передачи данных, а четвертая пара всегда используется для прослушивания несущей частоты в целях обнаружения коллизии. Один провод каждой пары передает положительный (+) сигнал, а другой — отрицательный (-) сигнал. Кабель 100Base-T4 не допускает работу в полнодуплексном режиме. Необходимо правильно подключить провода к контактам разъемов и не расплетать пары проводов.

    Вместо кодирования 4В/5В в этом методе используется кодирование 8В/6Т, которое обладает более узким спектром сигнала и укладывается в полосу витой пары категории 3.

    Как и в случае 100BASE-TX, для подключения сетевого кабеля к адаптеру (трансиверу) и к концентратору используются 8-контактные разъемы типа RJ-45. Но в данном случае задействованы все 8 контактов разъема. Назначение контактов разъемов представлено в таблице 3.

    Таблица 3

    Распределение контактов разъема типа RJ-45 для сегмента 100BASE-T4 (ТХ – передача данных, RX – прием данных, BI – двунаправленная передача).

    Номер контакта

    Назначение

    Цвет провода

    1

    TX_D1 +

    Белый / оранжевый

    2

    TX_D1-

    Оранжевый / белый

    3

    RX_D2+

    Белый / зеленый

    4

    BI_D3+

    Голубой / белый

    5

    BI_D3-

    Белый / голубой

    6

    RX_D2-

    Зеленый / белый

    7

    BI_D4+

    Белый / коричневый

    8

    BI_D4-

    Коричневый / белый


    Для связи двух компьютеров без применения концентраторов используется перекрестный кабель. В обычном же прямом кабеле, применяемом для соединения компьютера с концентратором, соединены одноименные контакты обоих разъемов. (Рис. 2 и 3)



    Рис.2 Перекрестный кабель сети 100BASE-T4



    Рис.2 Прямой кабель сети 100BASE-T4

    Gigabit Ethernet

    Летом 1996 года было объявлено о создании группы 802.3z для разработки протокола, максимально подобного Ethernet, но с битовой скоростью 1000 Мбит/с.. Летом 1996 года была создана группа Gigabit Ethernet Allianc.

    Gigabit Ethernet, предусматривает передачу данных со скоростью 1 Гбит/с. В данной технологии, также как в Fast Ethernet, была сохранена преемственность с технологией Ethernet: практически не изменились форматы кадров, сохранился метод доступа CSMA/CD в полудуплексном режиме. На логическом уровне используется кодирование 8B/10B. Поскольку скорость передачи увеличилась в 10 раз по сравнению с Fast Ethernet, то было необходимо либо уменьшить диаметр сети до 20 – 25 м, либо увеличить минимальную длину кадра. В технологии Gigabit Ethernet пошли по второму пути, увеличив минимальную длину кадра до 512 байт, вместо 64 байт в технологии Ethernet и Fast Ethernet. Диаметр сети равен 200 м, так же как в Fast Ethernet.

    Таблица 3

    Характеристики стандартов Gigabit Ethernet

    Характеристика

    1000Base-LX

    1000Base-SX

    1000Base-CX

    1000Base-T

    Кабель

    одно- многомод. оптоволокно

    многомодовое

    оптоволокно

    STP

    UTP-5

    Максимальная длина сегмента, м

    5000, 550

    100, 220, 500

    25

    100

    Максимальное число станций в сегменте

    2


    Многомодовый кабель

    Для передачи данных по традиционному для компьютерных сетей многомодовому волоконно-оптическому кабелю стандарт определяет применение излучателей, работающих на двух длинах волн: 1300 и 850 нм. Применение светодиодов с длиной волны 850 нм объясняется тем, что они намного дешевле, чем светодиоды, работающие на волне 1300 нм, хотя при этом максимальная длина кабеля уменьшается, так как затухание многомодового оптоволокна на волне 850 м более чем в два раза выше, чем на волне 1300 нм. Однако возможность удешевления чрезвычайно важна для такой в целом дорогой технологии, как Gigabit Ethernet.

    Для многомодового оптоволокна стандарт 802.3z определил спецификации l000Base-SX и l000Base-LX.

    В первом случае используется длина волны 850 нм (S означает Short Wavelength, короткая волна), а во втором - 1300 нм (L - от Long Wavelength, длинная волна).

    Для спецификации l000Base-SX предельная длина оптоволоконного сегмента для кабеля 62,5/125 оставляет 220 м, а для кабеля 50/125 - 500 м. Очевидно, что эти максимальные значения могут достигаться только для полнодуплексной передачи данных, для полудуплексной передачи максимальные значения сегментов оптоволоконного кабеля всегда должны быть меньше 100 м. Приведенные расстояния в 220 и 500 м рассчитаны для худшего случая полосы пропускания многомодового кабеля. Реальные кабели обычно обладают значительно лучшими характеристиками. В этом случае можно увеличить длину кабеля до примерно 800 м.

    Одномодовый кабель

    Для спецификации l000Base-LX в качестве источника излучения всегда применяется полупроводниковый лазер с длиной волны 1300 нм.

    Основная область применения стандарта l000Base-LX - это одномодовое оптоволокно. Максимальная длина кабеля для одномодового волокна равна 5000 м.

    Спецификация l000Base-LX может работать и на многомодовом кабеле. В этом случае предельное расстояние получается небольшим - 550 м. Это связано с особенностями распространения когерентного света в широком канале многомодового кабеля. Для присоединения лазерного трансивера к многомодовому кабелю необходимо использовать специальный адаптер.

    Твинаксиальный кабель

    В качестве среды передачи данных используется высококачественный твинаксиальный кабель (Twinax) с волновым сопротивлением 150 Ом (2х75 Ом). Данные посылаются одновременно по паре проводников, каждый из которых окружен экранирующей оплеткой. При этом получается режим полудуплексной передачи. Для обеспечения полнодуплексной передачи необходимы еще две пары коаксиальных проводников. Начал выпускаться специальный кабель, который содержит четыре коаксиальных проводника - так называемый Quad-кабель. Он внешне напоминает кабель категории 5 и имеет близкий к нему внешний диаметр и гибкость. Максимальная длина твинаксиального сегмента составляет всего 25 метров, поэтому это решение подходит для оборудования, расположенного в одной комнате.

    Gigabit Ethernet на витой паре категории 5

    Как известно, каждая пара кабеля категории 5 имеет гарантированную полосу пропускания до 100 МГц. Для передачи по такому кабелю данных со скоростью 1000 Мбит/с было решено организовать параллельную передачу одновременно по всем 4 парам кабеля.

    Для кодирования данных был применен код РАМ5, использующий 5 уровней потенциала: -2, -1,0, +1, +2. Поэтому за один такт по одной паре передается 2,322 бит информации. Следовательно, тактовую частоту вместо 250 МГц можно снизить до 125 МГц. При этом если использовать не все коды, а передавать 8 бит за такт (по 4 парам), то выдерживается требуемая скорость передачи в 1000 Мбит/с и еще остается запас неиспользуемых кодов, так как код РАМ5 содержит 54 = 625 комбинаций

    В этом случае для поддержки технологии Gigabit Ethernet не нужно будет заменять уже установленную проводку категории 5 на оптоволокно или проводку категории 7.

    Сети Gigabit Ethernet строятся на основе коммутаторов, когда расстояние полнодуплексных соединений ограничено только средой, а не временем двойного оборота. При этом, как правило, используются топология «звезда» или «расширенная звезда», а проблемы определяются логической топологией и потоком данных.

    Стандарт 1000BASE-T предусматривает использование практически такого же кабеля UTP, как и стандарты 100BASE-T, и 10BASE-T. Кабель UTP технологии 1000BASE-T такой же, как кабель 10BASE-T и 100BASE-TX, за исключением того, что рекомендовано использовать кабель категории 5e. При длине кабеля 100 м аппаратура 1000BASE-T работает на пределе своих возможностей.

    Заключение

    Ethernet - это самый распространенный на сегодняшний день стандарт локальных сетей. Общее количество таких сетей в настоящее время составляет несколько миллионов, они объединяют свыше 100 миллионов абонентов, или более 80 % рынка.

    В настоящее время витая пара используется для передачи информации на короткие расстояния (обычно в пределах 100 м) на скоростях до 1000 Мбит/с.

    В качестве среды в локальных сетях в последнее время все шире используются волоконно-оптические кабели. Они обладают отличными характеристиками всех типов: электромагнитными, механическими (хорошо гнутся, обладают хорошей механической прочностью). Однако у них есть один серьезный недостаток: сложность соединения волокон кабеля с разъемами сетевой аппаратуры и между собой при необходимости наращивания длины кабеля. Поэтому, хотя стоимость волоконно-оптических кабелей ненамного превышает стоимость кабелей на витой паре, проведение монтажных работ с оптоволокном обходится намного дороже из-за высокой трудоемкости операций и высокой стоимости применяемого оборудования.

    Монтаж сети на витой паре проще, и включает в себя следующие элементы:

    • сетевые адаптеры, имеющие разъемы типа RJ-45 (по числу объединяемых в сеть компьютеров);

    • отрезки кабеля с разъемами RJ-45 на обоих концах (по числу объединяемых компьютеров);

    • один концентратор, имеющий столько портов с разъемами RJ-45, сколько необходимо объединить компьютеров.

    Список литературы

          1. Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. – СПб: Питер, 2002. – 688 с.

          2. Гук М. Аппаратные средства локальных сетей. – СПб: Питер Ком, 2000. – 576 с.

          3. Новиков Ю.В., Карпенко Д.Г. Аппаратура локальных сетей: функции, выбор, разработка. – М.: ЭКОМ, 1998. – 288 с.

          4. Новиков Ю.В., Кондратенко С.В. Локальные сети: архитектура, алгоритмы, проектирование. – М.: ЭКОМ, 2000. – 312 с.

          5. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. – СПб: Питер, 2003. – 684 с.

          6. Поляк-Брагинский А.В. Сеть своими руками: 2-е изд. – СПб: БХВ, 2004. – 432 с.


    написать администратору сайта