Начало Локальные сети

Спецификации IEEE 802.3 10Base5, 10Base2, 10BaseT

Формат кадра IEEE 802.3 SNAP

Этот вариант структуры кадра кадр имеет названия «ETHERNET_SNAP» – от Novell и «SNAP» от Cisco. Данный формат получил свое название от сокращения SUB-NETWORK ACCESS PROTOCOL и был предназначен для того, чтобы обеспечить взаимную совместимость форматов Ethernet II и IEEE 802.3.

Структура заголовка SNAP

Структура заголовка SNAP представлена  приведенной ниже таблицей:

Двухбайтовое поле Local Code обычно содержит поле Ether type для инкапсулированного в данный кадр пакета. Непосредственно вслед за заголовком SNAP в поле данных размещается собственно пакет протокола сетевого уровня.

Спецификации физического уровня технологий IEEE 802.3

Для обозначения типа протокола физического уровня в стандарте IEEE используется имя, которое состоит из трех компонентов:

• Скорость передачи данных
• Тип протокола линейного кодирования
• Тип используемой среды передачи данных / максимальная длина сегмента в 100 метровых квантах

Спецификация IEEE 802.3 10 Base 5

В качестве среды передачи данных технология использует толстый коаксиальный кабель, который имеет следующие механические и электрические характеристики:

Каждый сегмент должен иметь физическое и электрическое завершение – терминатор. Терминатор предназначен для согласования с линией окончания кабеля.

Спецификация IEEE 802.3 10 Base 2

Сети, которые построены по технологии 10 Base 2, иногда называют «cheaper net» - дешевые сети. В качестве среды передачи данных технология 10 Base 2 использует тонкий коаксиальный кабель. Таблица, которая приведена ниже, представляет механические и электрические характеристики этого кабеля, а также некоторые параметры сетей 10 Base 2.

Основными активными компонентами сети 10 Base 2 являются повторители – репитеры, которые обеспечивают возможность объединения нескольких физических сегментов в один логический сегмент.

Репитер - устройство, которое выполняет функцию восстановления электрических параметров сигнала и объединения сегментов локальной сети на физическом уровне.

Спецификация IEEE 802.3 10 Base T

Появление этой новой технологии в начале 1991 была вызвано следующими факторами:

• Необходимость дальнейшего снижения стоимости построения и эксплуатации локальных вычислительных систем
• Внедрение новых технологий построения коммуникаций – структурированные кабельные сети
• Необходимость дальнейшего повышения комфорта пользователя

Для обеспечения информационного обмена в технологии 10 Base T используются две неэкранированные витые пары (unshielded twisted pair - UTP). Одна пара служит для передачи данных, другая – для приема.  Технология 10 Base T использует сбалансированное кодирование передаваемых сигналов. Для того, чтобы обеспечить высокие скорости передачи данных, необходимо использовать специально подготовленные кабели и другие коммутационные компоненты. Таким образом, появление технологии 10 Base T вызвало к жизни целую индустрию – производство компонентов структурированных кабельных систем (СКС).

Основные компоненты и особенности сети 10 Base T

Особенности реализации алгоритма CSMA/CD в 10 Base T

Сеть 10 Base T имеет топологию типа «звезда». В сегменте этой сети может находиться только два устройства – обычно это рабочая станция и повторитель (репитер, хаб). Поскольку каждый компонент сети 10 Base T использует отдельные сигнальные пары для передачи и приема информации, факт возникновения коллизии в этой сети регистрируется в  момент, когда передающая станция обнаруживает появление сигнала SFD на линии принимаемых данных.

В технологии 10 Base T возможно использование двух режимов информационного обмена:

• Полудуплексный режим
• Полнодуплексный режим

Полудуплексный режим – для передачи и приема данных используются различные каналы. Передача и прием данных не могут осуществляться одновременно.

Полнодуплексный режим – для передачи и приема данных используются различные каналы. Передача и прием данных могут осуществляться одновременно.

При использовании полнодуплексного режима производительность сети увеличивается вдвое.

В таблице приведены некоторые обобщенные характеристики сетей, которые построены по технологии 10 Base T.

Основные принципы категорирования компонентов СКС

Надежная передача данных по витой паре на высокой скорости возможна только в том случае, если физические и электрические характеристики кабеля удовлетворяют совокупности ограничений. Наиболее важным в данном случае является требование к симметричности задержки распространения сигнала по проводам, которые составляют сигнальную пару. Именно поэтому при производстве кабелей применяются специальные технологии и методы проверки нормируемых параметров. Таким образом, на стадии изготовления компонентам СКС присваивается та или другая категория, которая может быть использована в качестве технического паспорта данного компонента при построении сети.

Некоторые характеристики UTP категории 5

Неэкранированная витая пара пятой категории в соответствии с требованием нормативных документов EIA/TIA 568 B должна иметь следующие параметры:

• Погонная емкость кабеля – не более 56 pF на метр
• Дисбаланс сопротивлений пары не более 5%

На рисунке приведены графики зависимостей величины погонного (на 100 м) затухания сигнала в кабеле (зеленый) и уровня воздействия передачи по соседнему каналу (фиолетовый) в зависимости от  частоты передаваемого сигнала.

В таблице приведены сравнительные значения зависимости от частоты погонного затухания сигнала и величины помехи, которую оказывает на принятый сигнал передача по соседнему каналу (NEXT).

Процедура контроля линии

Для обеспечения постоянного контроля качества линии в технологии 10 Base T используется специальная процедура, которая называется «Link Test». Суть этой процедуры состоит в том, что устройства, которые входят в   сеть 10 Base T, должны периодически обмениваться специальными сигналами, которые называются Link test pulses (LTP). Период, с которым должны формироваться и приниматься импульсы проверки канала не должен быть менее чем (2…7) мс и более чем (25…150) мс. Устройство, которое подключено к сети 10 Base T, должно принять не менее 2 и не более 10 последовательных импульсов LTP, для того, чтобы сделать вывод, о том, что линия подключения к сети работает исправно.

Предыдущая лекция Взаимодействие на физическом и канальном уровне Ethernet и IEEE 802.3

Следующая лекция Спецификации 10Broad36, FOIRL, 10BaseF, 100BaseТ