Реферат Ethernet

не застосовувався. Потім, після ухвалення стандартів IEEE і чекає появи двох несумісних форматів кадрів канального рівня, була спроба приведення цих форматів до певного спільного знаменника, що призвело ще до одного варіанта кадру.

Відмінність форматах кадрів можуть іноді спричинить несумісності апаратури, розрахованої працювати лише з однією стандартом, коли більшість мережевих адаптерів, мостів і маршрутизаторів вміє працювати з усіма використовуваними практично форматами кадрів технології Ethernet.

Нижче наводиться опис всіх чотирьох модифікацій заголовків кадрів Ethernet (причому розумітися під заголовком кадру розуміється весь набір полів, які належать до канальному рівню):

Кадр 802.3/LLC (чи кадр Novell 802.2)

Кадр Raw 802.3 (чи кадр Novell 802.3)

Кадр Ethernet DIX (чи кадр Ethernet II)

Кадр Ethernet SNAP

Заголовок кадру 802.3/LLC є наслідком об'єднання полів заголовків кадрів, визначених у стандартах 802.3 і 802.2.

Стандарт 802.3 визначає вісім полів заголовка:

Поле преамбули складається з семи байтів синхронизирующих даних. Кожен байт містить те ж послідовність битов - 10101010. При манчестерському кодування ця комбінація представляється у фізичній середовищі періодичним хвильовим сигналом. Преамбула використовується у тому, щоб дати час і можливість схемами приемопередатчиков (transceiver) завітати у стійкий синхронізм з прийнятими тактовими сигналами.

Початковий обмежувач кадру складається з одного байта з набором битов 10101011. Поява цієї комбінації є зазначенням на майбутній прийом кадру.

Адреса одержувача - то, можливо довжиною 2 чи 6 байтів (MAC-адрес одержувача). Перший біт адреси одержувача - це - ознака того, є адресу індивідуальним чи груповим: якщо 0, то адресу свідчить про певну станцію, якщо 1, це груповий адресу кількох (можливо всіх) станцій мережі. При широкомовної адресації все біти поля адреси встановлюються один. Загальноприйнятим є використання 6-байтовых адрес.

Адреса відправника - 2-х чи шести байтовое полі, що містить адресу станції відправника. Перший біт - має значення 0.

Двухбайтовое полі довжини визначає довжину поля даних у кадрі.

Поле даних може містити від 0 до 1500 байт. Але якщо довжина поля менше 46 байт, то використовується таке полі - полі заповнення, щоб доповнити кадр до мінімально припустимою довжини.

Поле заповнення складається з такої кількості байтів заповнювачів, що забезпечує певну мінімальну довжину поля даних (46 байт). Це забезпечує коректну роботу механізму виявлення колізій. Якщо довжина поля даних достатня, то полі заповнення у кадрі не з'являється.

Поле контрольної суми - 4 байта, містять значення, яке обчислюється за певним алгоритму (полиному CRC-32). Після набуття кадру робоча станція виконує власне обчислення контрольної суми при цьому кадру, порівнює отримане значення багатозначно поля контрольної суми отже, визначає, не спотворений чи отриманий кадр.

Кадр 802.3 є кадром MAС-подуровня, відповідно до стандартом 802.2 у його полі даних вкладається кадр подуровня LLC з віддаленими прапорами початку й кінця кадру. Формат кадру LLC був описаний вище.

Результуючий кадр 802.3/LLC зображений у частині малюнка 4. Оскільки кадр LLC має заголовок довжиною 3 байта, то максимальна величина поля даних зменшується до 1497 байт.

Рис. 4. Формати кадрів Ethernet

Праворуч у цьому малюнку наведено кадр, яку називають кадром Raw 802.3 (тобто "грубий" варіант 802.3) або ж кадром Novell 802.3. З малюнка видно, що це кадр MAC-подуровня стандарту 802.3, але не матимуть вкладеного кадру подуровня LLC. Компанія Novell довгий час втратила службові поля кадру LLC у своїй операційній системі NetWare через брак необхідності ідентифікувати тип інформації, вкладеній у полі даних - там завжди перебував пакет протоколу IPX, довгий час колишнього єдиним протоколом мережного рівня ОС NetWare.

Тепер, коли необхідність ідентифікації протоколу верхнього рівня з'явилася, компанія Novell стала використовувати можливість инкапсуляции в кадр MAC-подуровня кадру LLC, тобто використовувати стандартні кадри 802.3/LLC. Такий кадр компанія позначає нині у своїх операційні системи як кадр 802.2, хоча є комбінацією заголовків 802.3 і 802.2.

Кадр стандарту Ethernet DIX, званий також кадром Ethernet II, нагадує кадр Raw 802.3 тим, що він теж використовує заголовки подуровня LLC, але особливий тим, на місці поля довжини у ньому визначено полі типу протоколу (полі Type). Це полі призначено тим ж цілей, як і поля DSAP і SSAP кадру LLC - для вказівки типу протоколу верхнього рівня, вложившего свій пакет на полі даних цього кадру. Для кодування типу протоколу використовуються значення, перевищують значення максимальної довжини поля даних, однакову 1500, тому кадри Ethernet II і 802.3 легко помітні.

Ще однією популярним форматом кадру є кадр Ethernet SNAP (SNAP - SubNetwork Access Protocol, протокол доступу до подсетям). Кадр Ethernet SNAP визначено у стандарті 802.2H і становить розширення кадру 802.3 шляхом введення додаткового поля ідентифікатора організації, що може використовуватися обмеження доступу до неї комп'ютерів інші організації.

У таблиці 2 наведено дані про те, які типи кадрів Ethernet зазвичай підтримують реалізації популярних протоколів мережного рівня.

Таблиця 2

Тип кадру Мережні протоколи
Ethernet_II IPX, IP, AppleTalk Phase I
Ethernet 802.3 IPX
Ethernet 802.2 IPX, FTAM
Ethernet_SNAP IPX, IP, AppleTalk Phase II

Спецификации фізичної середовища Ethernet

Історично перші мережі технології Ethernet було створено на коаксіальному кабелі діаметром 0.5 дюйма. Надалі були й інші специфікації фізичного рівня для стандарту Ethernet, дозволяють використовувати різні середовища передачі як загальної шини. Метод доступу CSMA/CD і всі тимчасові параметри Ethernet залишаються одними й тими самими для будь-який специфікації фізичної середовища.

Фізичні специфікації технології Ethernet нині включають такі середовища передачі:

10Base-5 - коаксіальний кабель діаметром 0.5 дюйма, званий "товстим" коаксиалом. Має хвилеве опір 50 Ом. Максимальна довжина сегмента - 500 метрів (без повторювачів).

10Base-2 - коаксіальний кабель діаметром 0.25 дюйма, званий "тонким" коаксиалом. Має хвилеве опір 50 Ом. Максимальна довжина сегмента - 185 метрів (без повторювачів).

10Base-T - кабель з урахуванням неэкранированной кручений пари (Unshielded Twisted Pair, UTP). Образует звездообразную топологію з концентратором. Відстань між концентратором і кінцевим вузлом - трохи більше 100 м.

10Base-F - оптоволоконий кабель. Топологія аналогічна стандарту, на кручений парі. Є кілька варіантів цієї специфікації - FOIRL, 10Base-FL, 10Base-FB.

Кількість 10 позначає битовую швидкість передачі цих стандартів - 10 Мб/с, а слово Base - метод передачі в одній базової частоті 10 МГц (на відміну стандартів, використовують кілька несучих частот, які називаються broadband - широкосмуговими).

Стандарт 10Base-5

Стандарт 10Base-5 відповідає експериментальної мережі Ethernet фірми Xerox і можна вважати класичним Ethernet'ом. Він використовують у ролі середовища передачі коаксіальний кабель з діаметром центрального мідного дроти 2,17 мм зовнішнім діаметром близько 20 мм ("товстий" Ethernet).

Кабель використовують як моноканал всім станцій. Сегмент кабелю має максимальну довжину 500 м (без повторювачів) має потягнути на кінцях согласующие термінатори опором 50 Ом, які поглинають поширюються за кабелю сигнали і що перешкоджають виникненню що проглядали сигналів.

Різні компоненти мережі, виконаною на товстому коаксиале, показані малюнку 5.

Станція повинна підключатися до кабелю з допомогою прийомопередавача - трансивера. Трансивер встановлюється безпосередньо на кабелі і харчується від мережного адаптера комп'ютера (рис. 6). Трансивер може під'єднуватися до кабелю як методом проколювання, які забезпечують безпосередній фізичний контакт, і безконтактним методом.

Трансивер сполучається з мережним адаптером интерфейсным кабелем AUI (Attachment Unit Interface) довжиною до 50 м, що складається з 4 кручених пар (адаптер повинен мати розняття AUI). Допускається підключення одного сегменту трохи більше 100 трансиверов, причому відстань між підключеннями трансиверов повинно бути менше 2.5 м.

Рис. 5. Компоненти фізичного рівня мережі стандарту
10 Base-5, складається з двох сегментів

Трансивер - це частину мережевого адаптера, що виконує такі функції:

приймання і передача даних із кабелю на кабель,

визначення колізій на кабелі,

електрична розв'язка між кабелем та іншою частиною адаптера,

захист кабелю від некоректною роботи адаптера.

Останню функцію часто називають контролем балакучості (jabber control). У разі несправностей в адаптере може виникнути ситуація, коли на кабель буде безупинно видаватися послідовність випадкових сигналів. Оскільки кабель - це "спільна середовище всім станцій, то робота мережі буде заблоковано одним несправним адаптером. Щоб змагань не вийшло, не вдома передавача ставиться схема, що перевіряє кількість битов, переданих пакеті. Якщо максимальна довжина пакета перевищується, ця схема просто отсоединяет вихід передавача від кабелю.

Спрощена структурна схема трансивера показано малюнку 7. Детектор колізій визначає наявність колізії в коаксіальному кабелі по підвищеному рівню постійної складової сигналів. Якщо стала складова перевищує певний поріг, отже на кабель працює дуже один передавач.

До переваг стандарту 10Base-5 ставляться:

хороша захищеність кабелю від зовнішніх впливів,

порівняно велику відстань між вузлами,

можливість простого переміщення робочої станції не більше довжини кабелю AUI.

Рис. 7. Структурна схема трансивера

До вад слід віднести:

високу вартість кабелю,

складність його прокладки через велике жорсткості,

наявність спеціального інструмент закладення кабелю,

при ушкодженні кабелю чи поганому поєднанні відбувається громовідвід роботи в усій мережі,

необхідно заздалегідь передбачити підведення кабелю до всіх можливих місцях установки комп'ютерів.

Стандарт 10Base-2

Стандарт 10Base-2 використовують у ролі передавальної середовища коаксіальний кабель з діаметром центрального мідного дроти 0,89 мм зовнішнім діаметром майже п'ять мм ("тонкий" Ethernet, хвилеве опір кабелю 50 Ом). Максимальна довжина сегмента без повторювачів становить 185 м, сегмент повинен мати на кінцях согласующие термінатори 50 Ом.

Станції підключаються до кабелю з допомогою T-коннектора, що робить з себе трійник, один відвід якого сполучається з мережним адаптером, а через два інших - з цими двома кінцями розриву кабелю. Максимальне кількість станцій, подключаемых одного сегменту, 30. Мінімальна відстань між станціями - 1 м.

Цей стандарт дуже близький до стандарту 10Base-5. Але трансиверы у ньому об'єднані з мережними адаптерами завдяки тому, що як гнучкий тонкий коаксіальний кабель то, можливо підведено безпосередньо до вихідному розніманню плати мережного адаптера, встановленої в шасі комп'ютера. Кабель у разі "висить" на мережному адаптере, що перешкоджає фізичне переміщення комп'ютерів.

Топологія сегменту мережі стандарту 10Base-2 показано малюнку 8.

Рис. 8. Мережа стандарту 10Base-2

Реалізація цього стандарту практично призводить до найбільш простому рішенню для кабельної мережі, оскільки для сполуки комп'ютерів потрібні лише мережні адаптери і Т-коннекторы. Однак це вид кабельних сполук найсильніше піддається аварій і збоїв: кабель сприйнятливий до перешкод, в моноканале є велика кількість механічних сполук (кожен T-коннектор дає три механічних сполуки, дві з яких мають життєво важливого значення для в усій мережі), користувачі мають доступом до разъемам і може порушити цілісність моноканала. З іншого боку, естетика й эргономичность цього заходу залишають бажати кращого, тому що від кожної станції через T-коннектор відходять два досить помітних дроти, що під столом часто утворюють моток кабелю - запас, необхідний у разі навіть невеликого переміщення робочого місця.

Спільним недоліком стандартів 10Base-5 і 10Base-2 є оперативної інформації про стан моноканала. Ушкодження кабелю можна знайти відразу ж потрапляє (мережу престає працювати), але на допомогу пошуку який відмовив відрізка кабелю необхідний спеціальний прилад - кабельний тестер.

Стандарт 10Base-T

Стандарт прийнятий у 1991 року як доповнення наявному набору стандартів Ethernet і має позначення 802.3i.

Використовує як середовище подвійну неэкранированную кручену пару (Unshielded Twisted Pair, UTP). Соединения станцій здійснюються за топології "точка - точка" зі спеціальним пристроєм - многопортовым повторителем з допомогою двох кручених пар. Одна вита пара використовується передачі даних від станції до повторителю (вихід Tx мережного адаптера), іншу - передачі даних від повторителя станції (вхід Rx мережного адаптера). На малюнку 9 показаний приклад трехпортового повторителя.

Многопортовые повторювачі у разі зазвичай називаються концентраторами (англомовні терміни - hub чи concentrator). Концентратор здійснює функції повторителя сигналів усім відтинках кручених пар, підключених для її портам, отже утворюється єдина середовище передачі - моноканал (шина). Повторитель виявляє колізію у сегменті у разі одночасної передачі сигналів з кількох своїм Rx входам і посилає jam-последовательность попри всі свої Tx виходи. Стандарт визначає битовую швидкість передачі 10 Мб/с і забезпечити максимальне відстань відрізка кручений пари між двома безпосередньо пов'язаними вузлами (станціями і концентраторами) трохи більше 100 м під час використання кручений пари якості не нижче категорії 3.

_

Рис. 9. Мережа 10Base-T - один домен колізій
Tx - передавач, Rx - приймач

Можливо ієрархічне з'єднання концентраторів в дерево (рис. 10). Задля більшої синхронізації станцій при реалізації процедур доступу CSMA/CD і найнадійнішого розпізнавання станціями колізій у стандарті визначено максимально число концентраторів між будь-якими двома станціями мережі.

Рис. 2.10. Повторители (концентратори)

Загальна кількість станцій у мережі 10Base-T на повинен перевищувати 1024.

Мережі, побудовані з урахуванням стандарту 10Base-T, мають проти коаксиальными варіантами Ethernet'а багатьма перевагами. Ці переваги пов'язані з поділом загального фізичного кабелю деякі кабельні відтинки, підключені центральному комунікаційному влаштуванню. І хоча логічно ці відтинки як і раніше утворюють загальний домен колізій, їх фізичне поділ

Схожі реферати:

  • Реферат на тему: Історичні етапи розвитку масових комунікацій
    Кошти комунікації виступають речовинним, матеріальним компонентом комунікативного процесу завжди
  • Реферат на тему: Flash. Криві Безьє
    Пригадаємо розбіжності між растрової і векторної графіками. Растр — це масив елементарних точок,
  • Реферат на тему: Технології 3D-звука
    У статті під тривимірним звуком ми розуміти позиционируемый звук, тобто. звук, котрій можна
  • Реферат на тему: Безпека www-серверов
    Публічні веб-сеpвеpа пpодолжают залишатися об'єктами атак хакеpов, котоpые хочуть із допомогою
  • Реферат на тему: Вісім міфів про Java
    Java це платформа, сучасна програмна платформа, за рахунком прагне замінити всі функції ОС.

Навігація