Технология Ethernet Технология Token Ring (802.5)

Локальные и глобальные сети

1. Первичные сети Основные понятия и характеристики. (коммутация каналов - основной принцип первичных сетей, дуплексный режим работы на основании технологий FDM, TDM , WDM, сети PDM, сети SDM, ctnb ВЦВЬ) 2. Организация работы в сети среды СОС Windows NTAS. (концепция Windows NTAS; выделение ресурса сетевого устройства в общий доступ в скрытом виде; определение вида доступа; получение доступа к сетевому ресурсу, не подключая сетевой диск и с подключением сетевого диска; доступ WWW ресурсу в Интернет и Интранет сетях поиск в сети Интернет; получение информации о таблицах маршрутизации)

Технология Gigabit Ethernet для передачи по неэкранированной витой паре категории 5 на расстояния до 100 м использует все четыре пары медного кабеля. Скорость передачи по одной паре составляет 250 Мбит/с. Влияние ближних и дальних переходных помех от трех соседних витых пар на данную пару в четырехпарном кабеле требует разработки специальной скрэмблированной помехоустойчивой передачи, интеллектуального узла распознавания и восстановления сигнала на приеме.

Одним из методов физического кодирования является 5-уровневое импульсно-амплитудное кодирование РАМ-5. Идея его заключается в следующем.

Для кодирования данных код РАМ-5 использует 5 уровней потенциала: -2, -1, 0, +1, +2. Поэтому за один такт по одной паре передается 2,322 бит информации. При этом если передавать 8 бит за такт (по 4 парам), то выдерживается требуемая скорость передачи в 1000 Мбит/с. Пятый уровень добавлен для создания избыточности кода. Так как код РАМ-5 содержит 54 = 625 комбинаций и если передавать за один такт по всем четырем парам 8 бит данных, то для этого требуется всего 28 = 256 комбинаций, что дает дополнительный резерв 6 дБ в соотношении сигнал/шум. Оставшиеся комбинации приемник может использовать для контроля принимаемой информации и выделения правильных комбинаций на фоне шума. Код РАМ-5 на тактовой частоте 125 МГц укладывается в полосу 100 МГц кабеля категории 5.

Подуровень MAC стандарта Gigabit Ethernet использует тот же самый протокол передачи CSMA/CD, что и Ethernet и Fast Ethernet. Основные ограничения на максимальную длину сегмента (или коллизионного домена) определяются этим протоколом.

В стандарте Ethernet IEEE 802.3 принят минимальный размер кадра 64 байт. Именно значение минимального размера кадра определяет максимальное допустимое расстояние между станциями (диаметр коллизионного домена). Время, в течение которого станция передает такой кадр (время канала) равно 512 битовым интервалам (ВТ) или 51,2 мкс. Максимальная длина сети Ethernet определяется из условия разрешения коллизий, а именно временем, за которое сигнал доходит до удаленного узла и возвращается обратно, не должно превышать 512 битовых интервала (без учета преамбулы). Вычислительная сеть Характер физической структуры вычислительной сети зависит от степени детализации решаемой задачи.

При переходе от Ethernet к Fast Ethernet скорость передачи возрастает, а время трансляции кадра длиной 64 байт соответственно сокращается, оно равно 512 ВТ или 5,12 мкс (в Fast Ethernet 1 ВТ = 0,01 мкс). Для того чтобы можно было обнаруживать все коллизии до конца передачи кадра, необходимо выполнение одного из условий:

сохранить прежнюю максимальную длину сегмента, но увеличить  время канала (и следовательно, увеличить минимальную длину кадра);

сохранить время канала (прежний размер кадра), но уменьшить максимальную длину сегмента.

В Fast Ethernet сохранен такой же минимальный размер кадра, как в Ethernet. Это обеспечило совместимость, но привело к значительному уменьшению диаметра коллизионного домена.

В силу преемственности стандарт Gigabit Ethernet должен поддерживать те же минимальный и максимальный размеры кадра, которые приняты в Ethernet и Fast Ethernet. Но поскольку скорость передачи возрастает, то, соответственно, уменьшается и время передачи пакета аналогичной длины. При сохранении прежней минимальной длины кадра это привело бы к уменьшению диаметра сети до 20 м, что мало пригодно. Поэтому при разработке стандарта Gigabit Ethernet было увеличено время канала до 512 байтовых интервалов, что в 8 раз превосходит время канала Ethernet и Fast Ethernet. Чтобы поддержать совместимость со стандартами Ethernet и Fast Ethernet, минимальный размер кадра не увеличили, а добавили к нему дополнительное поле, называемое расширением носителя (carrier extension). Символы в дополнительном поле обычно не несут служебной информации, но они заполняют канал и увеличивают «коллизионное окно». В результате коллизия будет регистрироваться всеми станциями при большем диаметре коллизионного домена. Если станция желает передать короткий (менее 512 байт) кадр, то при передаче добавляется это поле (расширение носителя), дополняющее кадр до 512 байт. Поле контрольной суммы вычисляется только для оригинального кадра и не распространяется на поле расширения. При приеме кадра поле расширения отбрасывается, и уровень LLC не знает о нем. Если размер кадра равен или превосходит 512 байт, то поле расширения носителя отсутствует. Расширение носителя - это наиболее естественное решение, которое позволило сохранить совместимость со стандартом Fast Ethernet и такой же диаметр коллизионного домена, но оно привело к излишней трате полосы пропускания. До 448 байт (512 - 64) может расходоваться вхолостую при передаче короткого кадра. На стадии разработки стандарта Gigabit Ethernet компанией NBase Communications было внесено предложение по модернизации стандарта. Эта модернизация, получившая название пакетная перегруженность (packet bursting), позволяет эффективней использовать поле расширения. Если у станции/коммутатора имеется несколько небольших кадров для отправки, то первый кадр дополняется полем расширения носителя до 512 байт и отправляется. Остальные кадры отправляются вслед с минимальным межкадровым интервалом в 96 бит, с одним важным исключением - межкадровый интервал заполняется символами расширения. Таким образом, между посылками коротких оригинальных кадров в среде продолжают передаваться сигналы и никакое другое устройство сети не может вклиниться в передачу. Подобное пристраивание кадров может происходить до тех пор, пока полное число переданных байт не превысит 1518. Пакетная перегруженность уменьшает вероятность образования коллизий, что, безусловно, увеличивает производительность сети, особенно при больших нагрузках.

1. Организация ЛВС. (назначение, топология и общая характеристика локальных сетей; протоколы передачи данных ЛВС; методы доступа к передающей среде в ЛВС; сетевое оборудование ЛВС; программное обеспечение ЛВС) 2. Организация работы в сети среды СОС LAN Server. (концепция LAN Server.; выделение ресурса сетевого устройства в общий доступ в скрытом виде; определение вида доступа; получение доступа к сетевому ресурсу, не подключая сетевой диск и с подключением сетевого диска; доступ WWW ресурсу в Интернет и Интранет сетях поиск в сети Интернет; получение информации о таблицах маршрутизации)
Глобальные сети (Wide Area Networks, WAN)