Достоинства и недостатки ЛВС Ethernet

В качестве достоинств ЛВС Ethernet следует отметить:

• простоту установки и эксплуатации;

• невысокую стоимость реализации, обусловленную простотой и невысокой стоимостью сетевых адаптеров и концентраторов;

• возможность использования различных типов кабеля и схем прокладки кабельной системы.

К недостаткам сети Ethernet можно отнести:

• снижение реальной скорости передачи данных в сильно загруженной сети, вплоть до ее полной остановки;

• трудности поиска неисправностей: при обрыве кабеля отказывает весь сегмент ЛВС и локализовать неисправный узел или участок сети достаточно сложно.

Тема № 16: Высокоскоростные технологии Ethernet и Токеn Ring

Первыми высокоскоростными технологиями для передачи данных по сети Ethernet со скоростью 100 Мбит/с были две конкурирующие технологии - Fast Ethernet и 100VG-AnyLAN.

Fast Ethernet

Fast Ethernet (Быстрый Ethernet) - высокоскоростная технология, предложенная фирмой 3Com для реализации сети Ethernet со скоростью передачи данных 100 Мбит/с, сохранившая в максимальной степени особенности 10-мегабитного Ethernet (Ethernet-10) и реализованная в виде стандарта 802.Зи.

Основной целью при разработке технологии Fast Ethernet было обеспечение преемственности по отношению к 10-мегабитному Ethernet за счёт сохранения формата кадров и метода доступа CSMA/CD, что позволяет использовать прежнее программное обеспечение и средства управления сетями Ethernet. Одним из требований было также использование кабельной системы на основе витой пары категории 3, получившей на момент появления Fast Ethernet широкое распространение в сетях Ethernet-10. В связи с этим все отличия Fast Ethernet от Ethernet-10 сосредоточены на физическом уровне.

В Fast Ethernet предусмотрены 3 варианта кабельных систем:

• многомодовый ВОК (используется 2 волокна);

• витая пара категории 5 (используется 2 пары);

• витая пара категории 3 (используется 4 пары).

Структура сети - иерархическая древовидная, построенная на концентраторах (как 10Base-T и 10Base-F), поскольку не предусматривалось использование коаксиального кабеля.

Диаметр сети Fast Ethernet, как показано в п.3.2.5, составляет немногим более 200 метров, что объясняется уменьшением времени передачи кадра минимальной длины в 10 раз в результате увеличения пропускной способности канала в 10 раз по сравнению с Ethernet-10. Тем не менее, возможно построение крупных сетей на основе технологии Fast Ethernet, благодаря появлению в начале 90-х годов прошлого века коммутаторов. При использовании коммутаторов протокол Fast Ethernet может работать в полнодуплексном режиме, в котором нет ограничений на общую длину сети, а остаются только ограничения на длину физических сегментов, соединяющих соседние устройства (адаптер - коммутатор или коммутатор - коммутатор).

Стандарт IEEE 802.3u определяет 3 спецификации физического уровня Fast Ethernet, несовместимых друг с другом:

• 100Base-TX - для передачи данных используются две неэкранированные пары UTP категории 5 или STP Туре 1;

• 100Base-T4 - для передачи данных используются четыре неэкранированных пары UTP категорий 3, 4 или 5;

• 100Base-FX - для передачи данных используются два волокна многомодового ВОК.

Спецификации 100Base-TX и 100Base-FX.

Технологии 100Base-TX и 100Base-FX, несмотря на использование разных кабельных систем, имеют много общего с точки зрения построения и функционирования, в том числе, одинаковый метод логического кодирования - 4В/5В при различных методах физического кодирования -MLT-3 в 100Base-TX и NRZI в 100Base-FX.

Кроме того, в технологии 100Base-TX имеется функция автопереговоров, обеспечивающая автоматическое определение скорости передачи (10 или 100 Мбит/с) между двумя связанными устройствами (СА, концентратор, коммутатор) путем посылки при подключении пачки специальных импульсов FLP - Fast Link Pulse burst - со стороны устройства, которое может работать на скорости 100 Мбит/с. Если встречное устройство не откликается на эти импульсы, это означает, что оно может работать только на скорости 10 Мбит/с, и первое устройство устанавливает режим передачи данных 10 Мбит/с.

Спецификация 100Base-T4.

К моменту появления Fast Ethernet большинство ЛВС Ethernet в качестве кабельной системы использовали неэкранированную витую пару категории 3. Желание сохранить кабельную систему 10-мегабитных ЛВС Ethernet обусловило применение специального метода логического кодирования - 8В/6Т, обеспечившего более узкий спектр сигнала, что при скорости 33 Мбит/с позволило уложиться в полосу 16 МГц витой пары категории 3.

При кодировании 8В/6Т 8 бит заменяются 6-ю троичными цифрами. Длительность одной троичной цифры - 40 не. Следовательно, один байт передается за 240 не (6*40 не), что соответствует скорости передачи в 33,3 Мбит/с. Для передачи данных используется 3 пары UTP категории 3 (3*33,3 Мбит/с = 100 Мбит/с), и еще одна пара используется для прослушивания несущей с целью обнаружения коллизий.

Скорость изменения сигнала на каждой паре составляет: 1/(40 не) = 25 Мбод, что позволяет использовать витую пару категории 3.