Base 5

10 Base 5

[5] Рис. 18-1 Правила именования стандартов.

[КС 18-4]

[1]10BASE5

[5]Стандарт 10BASE5 в значительной степени соответствует Ethernet. Кроме

основных различий между Ethernet и стандартом IEEE 802.3, которые будут

рассмотрены позднее в данном разделе, существуют терминологические расхождения

между Ethernet и 10BASE5. На следующем рисунке приведены эти отличия и

одновременно показаны интерфейсные подсистемы обоих стандартов.

[ станция ] [ станция ]

[ кабель ]

[ трансивера ]

[ среда ] [ среда ]

[ трансивер ]

[5] Рис. 18-2. Интерфейсные подсистемы IEEE 802.3/10BASE5 и Ethernet

[5]Как показано на рисунке, станция IEEE 802.3/10BASE5 подсоединена к

Физической среде с помощью устройства подключения к среде (MAU - Medium

Attachment Unit), называемым также блоком доступа. В стандарте Ethernet это

устройство называется трансивер, хотя оба устройства функционально одинаковы.

Устройства IEEE содержат, как цифровые компоненты для передачи сигналов, так

и аналоговые схемы для фиксации коллизии, т.е. эти устройства осуществляют

передачу и прием сигналов в сетевой среде, а также различают (улавливают)

столкновение сигналов. Интерфейсный кабель в случае Ethernet называется

кабелем трансивера, а в случае IEEE 802.3 - устройством подключения

интерфейса (AUI - Attachment Unit Interface).

Коаксиальная среда IEEE 802.3/10BASE5 обладает средней устойчивостью к

электромагнитному излучению. Максимальная скорость передачи данных 10

Мбит/сек при максимальной длине сегмента 500 метров.

[1]10BASE2

[5]Стандарт 10BASE2 предписывает применение кабеля, который "тоньше" и

"дешевле", чем кабель системы 10BASE5. Отсюда и названия сетей "Thinnet" и

"Cheapernet". Тонкий кабель гораздо проще монтировать, чем "толстый" Ethernet

кабель, но он характеризуется несколько большим затуханием сигнала. Стандарт

10BASE2 специфицирует максимальную длину "тонкого" кабеля - 185 метров. В

10BASE2 управление сетевым интерфейсом (NIC) интегрировано с MAU. Скорость

передачи данных 10BASE2 также, как и в стандарте 10BASE5, - 10 Мбит/сек.

[КС 18-5]

[1]1BASE5

[5]Стандарт 1BASE5 (часто называемый StarLAN) ориентирован на недорогие

реализации локальных сетей. В нем предполагается использование

неэкранированной витой пары для подключения всех станций к концентратору,

образование звездообразной топологии. Концентратор осуществляет трансляцию

сигналов и фиксацию коллизий. Максимальное расстояние от станции до

концентратора - 250 метров. До пяти концентраторов могут быть подключены

друг к другу, образуя иерархический каскад, позволяющий получить максимальную

протяженность сети до 2500 метров. Концентратор, расположенный на вершине

иерархии, называется основным (header hub), все остальные концентраторы -

промежуточные. О возникновении коллизии сообщается основному концентратору

с помощью промежуточных из той точки, где коллизия была зафиксирована. Затем

основной концентратор широковещательно передает информацию о коллизии во все

остальные промежуточные концентраторы. Скорость передачи данных - 1 Мбит/сек.

[1]10BASET

[5]Стандарт 10BASET рекомендует применение витой пары или оптоволоконного

кабеля для построения сети со звездообразной топологией, в центре которой

располагается многопортовый концентратор-повторитель. При передаче данных

со скоростью 10 Мбит/сек длина кабеля из витой пары ограничена 100 метрами, а

длина оптоволоконного кабеля - 500 метрами. Хотя многопортовые повторители

могут подключаться иерархически, образуя каскады, но при этом в отличие от

стандарта 1BASE5 нет функциональных различий между основным и промежуточными

повторителями. Все многопортовые повторители 10BASET работают аналогично

повторителям сетей 10BASE5. Сети на основе стандарта 10BASET могут быть

обьединены с сетями 10BASE2 и 10BASE5.

[1]10BROAD36

[5]Стандарт 10BROAD36 описывает реализацию Физического уровня на основе

широкополосной двунаправленной телевизионной сети (либо с одним, либо с двумя

CATV-кабелями). В сети 10BROAD36 устройства MAU являются более сложными по

сравнению с аналогичными устройствами других стандартов IEEE 802.3 (10BASE),

но они совместимы с ними по соответствующим интерфейсам (10BASE AUI). Это

означает, что стандарт 10BROAD36 может быть использован для любых 10BASE

технологий, причем достигается это путем простой замены устройств подключения

к среде (MAU).

Сети на основе стандарта 10BROAD36 состоят из двух сегментов, каждый длиной

до 1800 метров, подключенных к одному устройству (headend). Устройство

действует, как центральный переключатель. Все, что передается, принимается

этим центральным переключателем, а затем либо на другой частоте (если

используется моно-кабельная система), либо по другому кабелю (если

применяется система со сдвоенным кабелем) принятая информация передается

всем остальным узлам.

[КС 18-6]

[ IEEE 802.3/Ethernet ]

[ Форматы кадров ]

 [Преамбула] [Разделитель] [Адрес] [Адрес] [Длина] [Заголовок] [CRC]

[ кадра ] [назначения] [источника ] [ 802.2 ]

[ и данные]

[7 байт] [1 байт ] [6 байт] [6 байт][2 байта][46-1500байт][4 байта]

 [Преамбула] [Адрес] [Адрес] [ тип ] [Данные] [CRC]

[назначения] [источника]

[8 байт] [6 байт][6 байт] [2 байта] [46-1500байт] [4 байта]

[ к рис. на стр. 18-7 (в поле рисунка)]

[1]Форматы и назначения полей

[5]Стандарты IEEE 802.3 и Ethernet используют форматы кадра, показанные на

рисунке. В следующих шести подразделах описываются поля кадра и их

функциональное назначение.

[5]Преамбула и разделитель кадра (SFD-Start of Frame Delimiter)

[5]Для того, чтобы отметить начало кадра, устройство MAU/трансивер передает

семь байтов преамбулы, содержащей чередующиеся единичные и нулевые биты.

Следующий байт - разделитель кадра (SFD) подобен байтам преамбулы за

исключением того, что два последних бита в нем единичные. С помощью этих двух

битов отмечается начало кадра и выполняется синхронизация всех сетевых

приемников.

[5]Адрес Назначения

[5]Обычно длина поля Адрес Назначения составляет шесть байтов, но может быть

и два байта. С помощью данного поля указывается приемник (или приемники),

которому (которым) кадр предназначается. В поле Адрес Назначения может быть

указана единственная станция (host), либо группа станций, или же все станции

сети. Эти адреса называются соответственно "моно-адрес"(Unicast),

"мульти-адрес" (multicast), "широковещательный адрес"(broadcast).

[КС 18-7]

[5]Адрес Источника

[5]Поле Адрес Источника в кадре следует за полем Адрес Назначения. Длина поля Адрес

Источника составляет шесть байтов. В целях обеспечения глобальной уникальности

каждого шестибайтового адреса, в рамках IEEE существует служба, ответственная

за распределение номеров (значений первых трех байтов адреса источника) между

всеми производителями связной аппаратуры. Оставшиеся три байта Адреса

Источника производители определяют сами для каждого экземпляра аппаратуры,

сформированный таким образом адрес встраивается в конкретный сетевой адаптер

(NIC).

[5]Длина данных

[5]Двухбайтовое поле длины указывает число байтов данных, за которыми следует

контрольная сумма кадра (FCS - Frame Control Sequence). Длина данных не

учитывает число незначащих байтов (pads), расположенных перед полем

контрольной суммы. Подуровень MAC использует значение поля Длина для

выделения LLC пакета.

[5]Данные и незначащие байты (pads)

[5]Поле Данные содержит информацию, переносимую в кадре. Число байтов,

занимаемых полем Данные, указывается в поле Длина данных, которое является

одновременно и полем пакета канального протокола IEEE 802.2 LLC. Поле Данные,

переносящее значащую информацию, может быть дополнено незначащими байтами,

расположенными перед полем контрольной суммы. В следующем параграфе

обьясняется причина применения pad-байтов.

Как уже отмечалось в составе стандарта IEEE 802.3 имеются алгоритмы для

обнаружения искаженных кадров и коллизий. Для корректной работы алгоритмов

требуется, чтобы передаваемый кадр имел достаточную длину, причем такую, чтобы

передача кадра не завершалась к моменту получения сигнала об обнаружении

коллизии. Поэтому минимальный размер пакета в IEEE 802.3 равен 64 байтам. При

передаче пакета с меньшим числом байтов передатчик достраивает поле Данные

незначащими байтами. При этом приемник "поглощает" все кадры, имеющие размер

меньший 64 байтов.

[5]Контрольная сумма FCS

[5]При подсчете контрольной суммы по методу CRC учитываются значения полей

Адрес Назначения, Адрес Источника, Длина, Данные, а также значения возможных

pad-байтов. Полученная величина FCS располагается в четырех-байтовом поле CRC.

При получении кадра приемник вновь вычисляет FCS и выполняет сравнение FCS со

значением из поля CRC принятого кадра. При несовпадении этих двух величин

приемник "поглощает" принятый кадр.

[КС 18-8]

[5]IEEE 802.3 и Ethernet

[5]Как отмечалось выше стандарт IEEE 802.3 специфицирует только нижнюю часть

Канального уровня Модели OSI. В то же время Ethernet определяет наполнение

Канального уровня целиком. Стандарт IEEE 802.3 предоставляет услуги протоколу

LLC, обсуждаемому в разделе 17, который специфицирует оставшуюся часть

Канального уровня. В следующей таблице даны результаты сравнения Ethernet и

стандартов IEEE 802.2/802.3.

 ------------------------------------------------------

 | Свойство | Ethernet | IEEE 802.2/802.3 |

 |--------------|----------------|--------------------|

 | Среда | 50 Ом Коаксиал | Оптика |

 | | | Витая пара |

 | | | 50 Ом коаксиал |

 | | | 75 Ом коаксиал |

 |--------------|----------------|--------------------|

 | Топология | Шина | Звезда, шина |

 |--------------|----------------|--------------------|

 | Скорость | 10 Мбит/сек | (1-10) Мбит/сек |

 |--------------|----------------|--------------------|

 | 2-х байтовое | Тип | Длина |

 | поле после | | |

 | поля Адрес | | |

 | Источника | | |

 |--------------|----------------|--------------------|

 | Механизм SQE |Только в версии | Да |

 | | 2.0 | |

 |----------------------------------------------------|

[5] Рис. 18-3. Ethernet и IEEE 802.2/802.3

[5]Из таблицы видно, что IEEE 802.2/802.3 обеспечивает работу с использованием

различных сред передачи данных, различные топологии, скорости передачи

данных, а также набор услуг Канального уровня. Ethernet поддерживает только

одну среду передачи данных, одну топологию и скорость передачи данных, один

набор услуг Канального уровня.

В Ethernet версии 2.0 и IEEE 802.3 после всех передач трансиверы и устройства

MAU посылают сигнал по шине обнаружения коллизии в подключенную станцию, для

указания (проверки) работоспособности цепи обнаружения коллизии. Этот сигнал

называется "Сигнал проверки работоспособности цепи обнаружения коллизии"

(Signal Quality Error-SQE). Ethernet версии 1.0 не поддерживает механизм SQE.

В Ethernet версии 2.0 и IEEE 802.3 механизм SQE вводится для решения

проблемы - насколько можно "доверять" информации, поступающей от трансивера,

о факте обнаружения коллизии. Например, если цепь обнаружения коллизии в

Ethernet версии 1.0 повреждена, то передающая станция не будет предупреждена

о возникновении коллизии. Это важный момент концепции CSMA/CD. В связи с

этим в Ethernet версии 2.0 и IEEE 802.3 применяется механизм SQE.

[КС 18-9]

[5]Смешение трансиверов с поддержкой механизма SQE и без таковой в одной сети

может вызвать серьезные сетевые проблемы. Посмотрим, например, что произойдет,

когда трансивер версии 2.0 Ethernet будет подключен к адаптеру NIC версии 1.0.

Трансивер станет после каждой передачи передавать сигнал SQE в адаптер NIC,

который, в свою очередь, ничего не ведая об этом механизме, будет

интерпретировать SQE, как сигнал коллизии. Действуя в соответствии с

протоколом CSMA/CD сетевой адаптер начнет передавать серию "забой", что

заставит множество станций, находящихся в стадии передачи, выполнить переход

в ждущее состояние, прежде чем повторить акт передачи. Такого рода

несогласованность влечет значительную деградацию производительности сети.

В Ethernet и IEEE 802.3 по разному используются два байта, расположенные

после поля Адрес Источника. В Ethernet это двухбайтовое поле используется для

идентификации высокоуровнего протокола, которому предназначается мнформация,

переносимая в поле Данные кадра. Это поле называется иногда "Ethertype". В

этом же поле согласно стандарту IEEE 802.3 располагается длина поля Данные

кадра. Идентификация же высокоуровневого протокола выполняется средствами

протокола LLC (IEEE 802.2). Значения, принимаемые полем Ethertype и полем

Длина IEEE 802.3, не пересекаются. Поэтому для того, чтобы определить,

сформирован ли пакет в соответствии с требованиями стандарта IEEE 802.3 или с

требованиями Ethernet, достаточно проверить значение, находящееся в

рассматриваемом поле принятого пакета.

[1]Итоги

[5]Стандарты Ethernet и различные варианты IEEE 802.3 в настоящее время

являются наиболее популярными протоколами на рынке производителей средств

связи ЭВМ. Они основаны на состязательном методе доступа (CSMA/CD) и

представляют собой хороший вариант для сетей с небольшим трафиком данных.

Стандарты IEEE 802.3 и Ethernet в основном совместимы, хотя и существуют

небольшие отличия. Стандарт IEEE 802.3 является более гибким, обеспечивает

широкий набор спецификаций Физического уровня.

[КС 18-10]

[1]Упражнение 18

[5]Колледж располагается в двух небольших зданиях, находящихся в некотором

отдалении друг от друга (менее 3/4 мили или около 1200 метров), разделенных

зеленым островком живой природы. Лекционные аудитории, лаборатории и

административные помещения располагаются в обоих зданиях и соединены с

помощью телефонного (РВХ) кабеля и коаксиального телевизионного кабеля. Кабели

проложены под землей в специальном кабелегоне, пересекающем школьный парк. На

территории колледжа предстоит проведение международного симпозиума.

Техническое обеспечение мероприятия возложено на администрацию школы.

Администрация школы разрабатывает план обьединения совместимых не

подключенных к сети ЭВМ, расположенных в лабораториях, лекционных аудиториях

и других помещениях обоих зданий, для проведения телеконференций в рамках

программы симпозиума. Кроме этого, преследуется цель использования

существующей сети с подключенными к ней видеокамерами и мониторами для

проведения видеоконференций.

Рассмотрите достоинства и недостатки применения протокольных спецификаций,

рассмотренных в данном разделе, для решения поставленной перед коллективом

школы задачи.

[КС 18-11]

[КС 18-12]

[ IEEE 802.5 Маркерное кольцо (Token ring)]

[0]Раздел 19 [2] IEEE 802.5 Маркерное кольцо (Token ring)

[1]Цели

[5]В результате изучения данного раздела вы сможете:

Похожие работы

Изучение технологии нейронных сетей в профильном курсе информатики

Скачать

89261

12

5

... одном из элективных курсов. Выбор естественно-математического профиля, во-первых, определяется целью введения данного курса в школе (расширение научного мировоззрения) и, во-вторых, сложностью темы в математическом аспекте. Глава 2. Содержание обучения технологии нейронных сетей Авторы данной работы предлагают следующее содержание обучения технологии нейронных сетей. Содержание образования ...

Розничные магниты в торговых центрах: технология создания и управления

Скачать

32457

0

0

... выбирать наиболее качественные и надежные вещи. Таким образом, осуществляя консультационную функцию, магазин повышает свою привлекательность в глазах потенциальных клиентов. Сила "розничных магнитов" в торговых центрах Планирование торговли в торговом центре приобретает все большее значение, и торговцам важно оценить перспективы конкретного места. На этапе сдачи в аренду практически все центры ...

Технология создания электронного учебного пособия

Скачать

58130

0

0

... , графику, видеофрагменты, звук. 1.3 Подготовка и реализация в электронном виде материала для пособия Так как перед нами стоит задача не создания электронного учебного пособия полностью, а подготовка текстового и наглядного материала для фрагмента учебника (в частности, двух глав), мы пользовались средствами программ Microsoft Word и Microsoft PowerPoint основного пакета MS Office. Основной ...

Маркетинговая деятельность в системе бизнеса. Технология создания ЗАО "21 век"

Скачать

85919

19

1

... условия. Необходимыми условиями при этом становятся гибкое производство, развитая информационная база маркетинга и его интегрированность с деятельностью других подразделений и служб предприятия.   Практическая часть работы Технология создания ЗАО “21 век” Введение Предпринимательство как явление, получившее развитие с возникновением капиталистических отношений, ...