Ethernet
Ethernet označuje špecifikáciu LAN základného pásma vytvorenú spoločnosťou Xerox a spoločne vyvinutú spoločnosťami Xerox, Intel a DEC. Univerzálny ethernetový štandard bol vydaný 30. septembra 1980, čo je najbežnejší v súčasných LAN sieťach&# 39. Štandard komunikačného protokolu. Sieť Ethernet využíva technológiu CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access and Collision Detection) a pracuje na viacerých druhoch káblov s rýchlosťou 10 M / S. Ethernet je podobný skupine štandardov IEEE802.3. Zahŕňa štandardný Ethernet (10Mbit / s), Fast Ethernet (100Mbit / s) a 10G (10Gbit / s) Ethernet. Všetky sú v súlade s normou IEEE 802.3.
Počnúc ethernetom s priepustnosťou iba 10 Mb / s sa používa metóda riadenia prístupu s viacnásobným prístupom snímača nosnej vlny (CSMA / CD, Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection) s detekciou kolízie. Tento skorý 10 Mb / s Ethernet sa nazýva štandardný Ethernet a Ethernet je možné pripojiť pomocou rôznych prenosových médií, ako napríklad hrubý koaxiálny kábel, tenký koaxiálny kábel, netienený krútený pár, tienený krútený pár a vlákno. A v štandarde IEEE 802.3 sú definované rôzne štandardy fyzickej vrstvy pre rôzne prenosové médiá. V týchto štandardoch prvá číslica označuje prenosovú rýchlosť v jednotkách&„Mbps GG“ a posledná číslica označuje dĺžku kábla s jedným segmentom (referenčná jednotka je 100 m), základňa znamená&„; základné pásmo GG“ ; a Broad znamená&„širokopásmové pripojenie."
10Base-5 používa 0,4 palcový koaxiálny kábel s hrúbkou 50Ω, tiež známy ako silný Ethernet, s maximálnou dĺžkou segmentu 500 m. Metóda prenosu základného pásma, topológia je typu zbernice. Medzi hlavné hardvérové zariadenia siete 10Base-5 patria: hrubý koaxiálny kábel, ethernetová karta so zásuvkou AUI, opakovač, vysielač / prijímač, kábel vysielača a zakončenie.
10Base-2 používa 0,2 palcový koaxiálny kábel s priemerom 0,2 palca, 50 Ω, tiež známy ako tenký káblový ethernet, maximálna dĺžka segmentu siete je 185 m, metóda prenosu v základnom pásme, topológia je typu zbernice; Hlavné hardvérové vybavenie siete 10Base-2 K dispozícii: tenký koaxiálny kábel, ethernetová karta so zásuvkou BNC, opakovač, konektor T, terminátor atď.
10Base-T používa krútený párový kábel s maximálnou dĺžkou segmentu 100 m. Topológia je v tvare hviezdy; hlavné hardvérové zariadenia siete 10Base-T sú: netienený krútený pár kategórie 3 alebo kategórie 5, ethernetová karta so zásuvkou RJ-45, rozbočovač, prepínač, zástrčka RJ-45 atď.
1Base-5 používa krútený párový kábel, maximálna dĺžka segmentu je 500 metrov a prenosová rýchlosť je 1 Mb / s.
10Broad-36 používa koaxiálny kábel (RG-59 / U CATV), maximálne rozpätie siete je 3 600 ma dĺžka segmentu siete je až 1 800 m, čo je režim širokopásmového prenosu;
10Base-F používa prenosové médiá z optických vlákien s prenosovou rýchlosťou 10 Mb / s.
Rýchly éter
Ethernet S rozvojom siete bolo ťažké splniť tradičnú štandardnú technológiu Ethernet rastúceho dopytu po sieťovom dátovom prenose. Pred októbrom 1993 bolo pre aplikácie LAN vyžadujúce dátový prenos nad 10 Mbps k dispozícii iba rozhranie FDDI (Fiber Distributed Data Interface), ale išlo o veľmi nákladnú sieť LAN založenú na optickom kábli 100 Mbps. V októbri 1993 spoločnosť Grand Junction predstavila svetovo prvý Fast Ethernet hub Fastch 1080 a kartu sieťového rozhrania FastNIC 100. Oficiálne bola použitá technológia Fast Ethernet. Potom spoločnosti Intel, SynOptics, 3COM, BayNetworks a ďalšie spoločnosti tiež predstavili svoje vlastné zariadenia Fast Ethernet. Zároveň technická skupina IEEE 802 študovala aj rôzne štandardy 100Mbps Ethernet, ako napríklad 100BASE-TX, 100BASE-T4, MII, repeater, full duplex a ďalšie štandardy. V marci 1995 IEEE oznámilo štandard Fast Ethernet IEEE802.3u 100BASE-T, ktorým sa začala éra Fast Ethernetu.
Fast Ethernet má v porovnaní s FDDI, ktoré boli pôvodne prevádzkované so šírkou pásma 100 Mb / s, veľa výhod. Hlavným dôvodom je, že technológia Fast Ethernet môže účinne chrániť používateľov' investície do realizácie elektroinštalácie. Podporuje 3, 4 a 5 párov dvojitých vodičov. Prepojenie lanka a optického vlákna umožňuje efektívne využitie existujúcich zariadení. Nedostatok Fast Ethernetu je tiež nevýhodou ethernetovej technológie. To znamená, že Fast Ethernet je stále založený na technológii CSMA / CD. Keď je sieťové zaťaženie veľké, spôsobí to zníženie účinnosti. To sa dá samozrejme kompenzovať prepínacou technológiou. Štandard 100 Mb / s Fast Ethernet je ďalej rozdelený do troch podtried: 100BASE-TX, 100BASE-FX a 100BASE-T4.
· 100BASE-TX: Technológia Fast Ethernet, ktorá využíva netienený krútený pár alebo tienený krútený pár na dátovej úrovni kategórie 5. Používa dva páry krútených párov, jeden na odosielanie a druhý na príjem údajov. Pri prenose sa používa metóda kódovania 4B / 5B a frekvencia signálu je 125 MHz. Spĺňa štandard kabeláže kategórie 5 EIA586&# 39 a štandard kabeláže IBM&# 39 SPT triedy 1. Použite rovnaký konektor RJ-45 ako 10BASE-T. Jeho maximálna dĺžka segmentu siete je 100 metrov. Podporuje plne duplexný prenos údajov.
· 100BASE-FX: Rýchla ethernetová technológia, ktorá využíva optické káble na použitie v jednom režime aj vo viacerých režimoch (62,5 a 125 um). Maximálna vzdialenosť pre multimódové optické pripojenia je 550 metrov. Maximálna vzdialenosť pre vláknové pripojenie v jednom režime je 3 000 metrov. Pri prenose sa používa metóda kódovania 4B / 5B a frekvencia signálu je 125 MHz. Používa konektor MIC / FDDI, konektor ST alebo SC konektor. Jeho maximálna dĺžka segmentu siete je 150 m, 412 m, 2000 m alebo dlhšia až 10 km, čo súvisí s typom použitého vlákna a režimom prevádzky. Podporuje plne duplexný prenos údajov. 100BASE-FX je zvlášť vhodný pre aplikácie s elektrickým rušením, spojeniami na veľké vzdialenosti alebo s prostredím vysokej bezpečnosti.
· 100BASE-T4: je technológia Fast Ethernet, ktorú je možné použiť s netienenými krútenými pármi alebo tienenými krútenými pármi kategórie 3, 4 a 5. 100Base-T4 využíva štyri páry krútených párov, z ktorých tri sa používajú na prenos dát na frekvencii 33 MHz, pričom každý pár pracuje v poloduplexnom režime. Štvrtý pár sa používa na detekciu kolízií pomocou CSMA / CD. Pri prenose sa používa metóda kódovania 8B / 6T a frekvencia signálu je 25 MHz, čo zodpovedá štandardu pre štruktúrované zapojenie EIA586. Používa rovnaký konektor RJ-45 ako 10BASE-T s maximálnou dĺžkou segmentu 100 metrov.
Gigabitový éter
Ako najnovšia vysokorýchlostná technológia Ethernet poskytuje technológia Gigabit Ethernet používateľom efektívne riešenie na zlepšenie základnej siete. Najväčšou výhodou tohto riešenia je zdedenie výhod tradičnej technológie Ethernet. Gigabitová technológia je stále ethernetovou technológiou, využíva rovnaký formát rámca, štruktúru rámca, sieťový protokol, režim úplného / polovičného duplexu, režim riadenia prietoku a elektroinštaláciu ako 10M Ethernet. Pretože táto technológia nemení desktopové aplikácie a operačné systémy tradičného Ethernetu, funguje dobre s 10M alebo 100M Ethernetom. Inovácia na gigabitový Ethernet nevyžaduje zmeny sieťových aplikácií, komponentov správy siete a sieťových operačných systémov, aby sa maximalizovala ochrana investícií. Okrem toho bude štandard IEEE podporovať multimódové vlákno s maximálnou vzdialenosťou 550 metrov, single mode vlákno s maximálnou vzdialenosťou 70 kilometrov a koaxiálny kábel s maximálnou vzdialenosťou 100 metrov. Gigabit Ethernet vypĺňa medzeru v štandarde 802.3 Ethernet / Fast Ethernet.
Aby bolo možné detekovať kolízie 64 bajtových dátových rámcov, podporuje Gigabit Ethernet kratšie vzdialenosti. Typy sietí podporované gigabitovým ethernetom sú nasledujúce:
Stredná vzdialenosť prenosu
1000Base-CX meď STP 25m
1000Base-T Meď Cat 5 UTP 100m
Viacrežimové vlákno 1000Base-SX 500m
Jednorežimové vlákno 1000Base-LX 3000 m
Technológia Gigabit Ethernet má dva štandardy: IEEE 802.3z a IEEE 802.3ab. IEEE 802.3z nastavuje štandard pre pripojenie vlákien a medených drôtov krátkeho dosahu. IEEE 802.3ab nastavuje štandard pre schému diaľkového spojenia päťsmerného krúteného páru.
1. IEEE 802.3z
Pracovná skupina IEEE 802.3z je zodpovedná za vývoj štandardov plne duplexného spojenia pre vláknové (single mode alebo multimode) a koaxiálne káble. IEEE 802.3z definuje 1000Base-X na základe optických vlákien a medených káblov na krátku vzdialenosť. Využíva technológiu kódovania 8B / 10B a prenosová rýchlosť kanála je 1,25 Gbit / s. Po odpojení dosahuje prenosovú rýchlosť 1000Mbit / s. IEEE 802.3z má nasledujúce štandardy Gigabit Ethernet:
· 1000Base-SX podporuje iba multimódové vlákno. Môže používať multimódové vlákno s priemerom 62,5 um alebo 50 um. Má pracovnú vlnovú dĺžku 770-860nm a prenosovú vzdialenosť 220-550m.
· 1000Base-LX jednovidové vlákno: Môže podporovať jednovidové vlákno s priemerom 9 um alebo 10 um. Rozsah prevádzkových vlnových dĺžok je 1270-1355nm a prenosová vzdialenosť je asi 5km.
· 1000Base-CX využíva 150 ohmový tienený krútený pár (STP) s prenosovou vzdialenosťou 25 m.
2. IEEE802.3ab
Pracovná skupina IEEE 802.3ab je zodpovedná za vývoj štandardu Gigabit Ethernet pre poloduplexné linky na báze UTP, výsledkom čoho bude štandard a protokol IEEE 802.3ab. IEEE 802.3ab definuje štandard 1000Base-T založený na UTP kategórie 5, ktorého cieľom je vysielať 100 m rýchlosťou 1 000 Mbit / s cez UTP kategórie 5. Štandard IEEE802.3ab má dva hlavné body:
(1) Chráňte používateľov' investícia do kabelážnych systémov UTP kategórie 5.
(2) 1000Base-T je prirodzené rozšírenie 100Base-T, plne kompatibilné s 10Base-T a 100Base-T. Dosiahnutie prenosovej rýchlosti 1 000 Mbit / s na UTP kategórie 5 však vyžaduje riešenie problémov s presluchom a útlmom UTP kategórie 5. Preto je vývojová úloha pracovnej skupiny IEEE802.3ab komplikovanejšia ako IEEE802.3z.
10 Gigabit Ethernet
Špecifikácia 10 Gigabit Ethernet je zahrnutá v doplnkovom štandarde IEEE 802.3ae IEEE 802.3ae, ktorý rozširuje protokol IEEE 802.3 a špecifikáciu MAC na podporu prenosových rýchlostí 10 Gb / s. Prostredníctvom podvrstvy rozhrania WAN (WIS: WAN interfacesublayer) možno navyše upraviť 10 Gigabit Ethernet na nižšiu prenosovú rýchlosť, napríklad 9,584440 Gb / s (OC-192), čo umožňuje kompatibilitu s 10 000 megabitovými ethernetovými zariadeniami s transportný formát synchrónnej optickej siete (SONET) STS-192c.
· 10GBASE-SR a 10GBASE-SW podporujú hlavne krátkovlnné (850 nm) multimódové vlákno (MMF) so vzdialenosťami vlákien od 2 m do 300 m.
10GBASE-SR podporuje hlavne&„tmavé vlákno GG“, čo je vlákno, ktoré nemá šírenie svetla a nie je pripojené k žiadnemu zariadeniu.
10GBASE-SW sa primárne používa na pripojenie zariadení SONET na diaľkovú dátovú komunikáciu.
· 10GBASE-LR a 10GBASE-LW podporujú hlavne dlhovlnné (1310 nm) jednovidové vlákno (SMF) so vzdialenosťou vlákna od 2 m do 10 km (asi 32 808 stôp).
Keď sa 10GBASE-LW používa hlavne na pripojenie zariadení SONET,
10GBASE-LR sa používa na podporu&"; tmavé vlákno GG".
· 10GBASE-ER a 10GBASE-EW podporujú hlavne vlákna s veľmi dlhou vlnou (1 550 nm) s jedným režimom vlákna (SMF) so vzdialenosťou vlákna od 2 m do 40 km (asi 131233 stôp).
10GBASE-EW sa používa hlavne na pripojenie zariadení SONET.
10GBASE-ER sa používa na podporu&"tmavé vlákno GG".
· 10GBASE-LX4 využíva technológiu multiplexovania s delením vlnových dĺžok na prenos signálov na štvornásobku vlnovej dĺžky svetla na jednom páre káblov. Systém pracuje v režime 1310nm multimode alebo singlemode dark fiber. Systém je navrhnutý pre režim multimódového vlákna od 2 m do 300 m alebo pre režim s jedným režimom vlákna od 2 m do 10 km.