WRSTWA FIZYCZNA W ETHERNECIE Warstwa fizyczna opisywana

WRSTWA FIZYCZNA W ETHERNECIE
Warstwa fizyczna opisywana jest według schematu, jaki przedstawia poniższy rysunek
ETHERNET 10 Mbit/s
10Base2 – specyfikacja Ethernet o paśmie podstawowym 10Mbps
korzystająca z cien-kiego kabla koncentrycznego o oporności 50 ohmów.
Jest częścią specyfikacji IEEE 802.3. Maksymalna długość do 185 metrów
na segment.
10Base5 - specyfikacja Ethernet o paśmie podstawowym 10Mbps
korzystająca z gru-bego kabla koncentrycznego o oporności 50 ohmów. Jest
częścią specyfikacji IEEE 802.3. Maksymalna długość do 500 metrów na
segment.
10BaseF - specyfikacja Ethernet o paśmiepodstawowym 10Mbps, która
odwołuje się do standardów 10BaseFB, 10BaseFP korzystających z kabla
światłowodowego.
10BaseFB - specyfikacja Ethernet o paśmie podstawowym 10Mbps
korzystająca z ka-bla światłowodowego. Jest częścią specyfikacji IEEE
10BaseF. Kabla tego nie używa się do łą-czenia stacji użytkowników.
Zapewnia szkielet sygnału synchronicznego pozwalający na dołą-czanie
dodatkowych segmentów i regeneratorów do sieci. Segmenty 10BaseFB
mogą mieć długość do 2000 metrów na segment.
ETHERNET 10 Mbit/s - cd
10BaseFL - specyfikacja Ethernet o paśmie podstawowym 10Mbps
korzystająca z ka-bla światłowodowego. Jest częścią specyfikacji IEEE
10BaseF. Może współpracować z FOIRL, ale jest raczej używana w jego
zastępstwie. Segmenty 10BaseFL mogą mieć długość do 1000 metrów na
segment przy współpracy z FOIRL oraz do 2000 metrów na segment, jeśli
jest wyłącznym standardem.
10BaseFP - specyfikacja Ethernet o paśmie podstawowym 10Mbps
korzystająca z ka-bla światłowodowego. Jest częścią specyfikacji IEEE
10BaseF. Organizuje pewną liczbę kom-puterów w topologii gwiazdy bez
korzystania z regeneratorów. Segmenty 10BaseFP mogą mieć długość do
500 metrów na segment.
10BaseT - specyfikacja Ethernet o paśmie podstawowym 10Mbps
korzystająca z dwóch par skrętki (kategorie 3,4 lub 5). Jedna para
transmituje dane, druga odbiera dane. Jest częścią specyfikacji IEEE 802.3.
Maksymalna długość do 100 metrów na segment.
10Broad36 - specyfikacja Ethernet o paśmie podstawowym 10Mbps
korzystająca z sze-rokopasmowego kabla koncentrycznego. Jest częścią
specyfikacji IEEE 802.3. Maksymalna długość do 3600 metrów na segment.
10BASE2
1. Segmentów
Można połączyć do pięciu segmentów
magistrali, używając czterech repeater’ów,
przy czym stacje robocze mogą być
włączone do trzech segmentów (reguła 54-3), pozostałe służą do przedłużenia
sieci. Do magistrali można podłączyć
maksimum 100 stacji roboczych (repeater
jest liczony jako stacja). Na obu końcach
każdego segmentu musi znajdować się
50-omowy terminator.
może być max 5
2. Max długość segmentu wynosi
500 m
3. Max długość kabla wynosi 2500 m
(długość całego okablowania)
4. Do jednego segmentu można
podłączyć max 100 komputerów, a
w całej sieci –492 stacje.
(Wzmacniacze liczy się jako stacje
w obydwu łączonych przez nie
segmen-tach).
5. Min odległość między
transceiverami powinna wynosić
2,4 m
6. Dopasowane obciążenie powinno
być użyte na obydwu końcach
segmentu, a jeden z tych końców
musi być również uziemiony.
7. Max długość kabli
nadajnika/odbiornika wynosi 50 m.
10BASE5
Można połączyć do pięciu segmentów
magistra-li,
używając
czterech
repeater’ów, przy czym stacje robocze
mogą
być
włączone
do
trzech
segmentów,
pozostałe
służą
do
przedłużenia sieci. Maksymalna długość
magistrali wynosi 910 m. Do jednej
magistrali można dołączyć najwyżej 30
odgałęzień (również: repeatery, mosty,
routery i serwery). Całkowita liczba
odgałęzień we wszystkich segmentach
sieci nie może przekroczyć 1024.
1. Segmentów może być max 5
(fizycznych sieci połączonych przez
wzmacniaki)
2. Max długość segmentu wynosi 185
m
3. Max długość kabla wynosi 925 m
(całkowita długość wszystkich
segmentów)
4. Do jednego segmentu można
podłączyć max 30 komputerów, a w
całej sieci –142 stacje.
(Wzmacniacze również liczy się
jako stacje w obydwu łączonych
przez nie segmentach).
5. Min odległość między trójnikami
powinna wynosić 0,5 m
6. Dopasowane obciążenie powinno
być użyte na obydwu końcach
segmentu, a jeden z tych końców
musi być również uziemiony.
10BASET
1. Stacje robocze przyłącza się za
pomocą nieekranowanej skrętki
dwużyłowej o dłu-gości do 100
m.
2. Do huba przyłącza się typowo
12 stacji.
3. Konfigurację można rozszerzyć
przez hierarchiczne połączenie
hubów. Można połączyć do
1024 stacji.
Stacje robocze podłączone są do centralnego huba lub koncentratora, który
pracuje jako repeater. Po nadejściu sygnału od stacji roboczej hub rozprowadza
go do wszystkich linii wyjściowych. Stacje robocze przyłącza się za pomocą
nieekranowanej skrętki dwużyłowej o dłu-gości do 100 m. Skrętka UTP może być
podłączona bezpośrednio do kart sieciowych w każ-dym węźle lub do jednostki
MAU (media attachment unit) połączonej z węzłem kablem AUI.
ETHERNET 100 Mbit/s (FAST ETHERNET)
100BaseFX – szerokopasmowa specyfikacja Fast Ethernet 100 Mbps
korzystająca z dwóch kabli światłowodowych na połączenie. Odpowiednia
synchronizacja czasowa wymaga, aby maksymalna długość nie
przekraczała 400 metrów. Opiera się na standardzie IEEE 802.3.
100BaseT - szerokopasmowa specyfikacja Fast Ethernet 100 Mbps
korzystająca z kabla UTP. Podobnie jak 10BaseT wysyła impulsy, gdy w sieci
nie ma ruchu. Jednak impulsy niosą więcej informacji niż w 10BaseT.
100BaseT4 - szerokopasmowa specyfikacja Fast Ethernet 100 Mbps
korzystająca z czterech par okablowania UTP kategorii 3, 4 lub 5.
Odpowiednia synchronizacja czasowa wy-maga, aby maksymalna długość nie
przekraczała 100 metrów.
100BaseTX - szerokopasmowa specyfikacja Fast Ethernet 100 Mbps
korzystająca z dwóch par okablowania UTP lub STP. Jedna para transmituje
dane, druga odbiera dane. Odpowiednia synchronizacja czasowa wymaga,
aby maksymalna długość nie przekraczała 100 metrów.
100VG-AnyLAN – Technologia Fast Ethernet 100 Mbps i Token Ring
korzystająca z czterech par okablowania UTP kategorii 3, 4 lub 5. Opracowana
przez firmę Hewlett-Packard, może działać w istniejących sieciach 10BaseT.
ETHERNET 1000 Mbit/s (GIGABIT ETHERNET)
ETHERNET 1000 Mbit/s - CD
PORÓWNIANIE 1GB I 10GB ETHERNET
Gigabit Ethernet (802.3z)
– Copper & Optical Fiber media only
– Half (CSMA/CD) & Full Duplex only
– Carrier extension & frame burst
– 8b/10b coding scheme
– Leverage Fibre Channel PMDs
– Up to 5 km distance
10 Gigabit Ethernet (802.3ae)
– Optical Fiber media only
– Full Duplex only
– Throttle MAC speed
– New coding scheme (64b/66b)
– New optical PMDs
– Up to 40 km distance
– Direct attachment to SONET/SDH gear
ETHERNET 10000 Mbit/s (10 GB ETHERNET)
ETHERNET 10000 Mbit/s - CD
MODEL OSI VERSUS MODEL IEEE802
ELEMENTY ARCHITEKTURY LAN
Protocol architecture
Topologies
Media access control
Logical Link Control
DOSTĘP DO NOŚNIKA
Każda sieć musi w jakiś sposób regulować dostęp do nośnika.
Mechanizm regulacji dostępu do nośnika realizowany jest przez warstwę 2
modelu referencyjnego OSI, czyli warstwę danych.
W sieciach LAN dostęp do nośnika regulowany może być na jeden z
czterech różnych sposobów:
rywalizacji,
przesyłania tokenu,
priorytetu żądań,
przełączania.
ZASADA RYWALIZACJI
Sieć LAN, która używa rywalizacji jako podstawy do przyznawania
prawa do transmisji, określana jest jako wykorzystująca metodę
dostępu do nośnika na zasadzie rywalizacji.
Wszystkie urządzenia konkurujące ze sobą o dostępne pasmo
szerokości tworzą domenę kolizji.
Dostęp na zasadzie rywalizacji jest dość prostym sposobem
regulowania dostępu, gdyż nie posiada on żadnych scentralizowanych
mechanizmów regulacyjnych. Zamiast tego każde urządzenie
przyłączone do sieci przyjmuje na siebie ciężar samodzielnego
przeprowadzenia transmisji.
Za każdym razem, kiedy urządzenie chce przesyłać dane, musi
sprawdzić, czy kanał transmisyjny jest wolny, czy też nie. Jeśli nie, to
urządzenie, które właśnie o mały włos wysłałoby dane, musi swój
„zamysł" porzucić i odczekać określony przedział czasu przed
podjęciem ponownej próby wysłania.
ZASADA RYWALIZACJI - cd
W sieciach sterujących dostępem na zasadzie rywalizacji ilość czasu
potrzebna do przesłania ramki przez sieć może być użyta do rozpoznania
kolizji.
Dostęp na zasadzie rywalizacji zakłada, iż dane przesyłane są w sieci za
pomocą pasma podstawowego, tak więc przesyłane ramki muszą zostać
pomyślnie dostarczone do wszystkich końców sieci, tak aby upewnić się
przed rozpoczęciem transmisji kolejnych ramek, że wszyscy uczestnicy
sieci otrzymali ramki poprzednie.
Ramka może zostać zniszczona w wyniku wejścia w kolizję w dowolnym
miejscu sieci LAN. Prawdopodobieństwa zajścia kolizji zwiększają dwa
czynniki:
liczba urządzeń przyłączonych do sieci,
fizyczny rozmiar sieci
Im więcej urządzeń przyłączonych jest do sieci, tym większa zachodzi
między nimi rywalizacja o dostępny zakres pasma przesyłania. A im
dłuższa sieć, tym więcej czasu zajmuje przesłanie ramki do końca sieci.
PRZESYŁANIE TOKENU
Innym sposobem dostępu do nośnika jest przesyłanie
charakterystyczne dla sieci LAN opartych na topologii pierścienia.
Specyficznymi przykładami tego
typu sieci są różne wersje sieci
FDDI oraz Token Ring.
Token to specjalna ramka, która
jest przesyłana w jednym kierunku
do
kolejnych
urządzeń
wchodzących w skład pierścienia.
Token uznawany jest przez
wszystkie urządzenia za element
decydujący o dostępie do nośnika.
Aby umieścić jakiekolwiek dane w
sieci, urządzenie musi znajdować
się w posiadaniu tokena. Jeśli go
nie ma, musi poczekać, aż otrzyma
go od sąsiada poprzedzającego go
w pierścieniu.
tokenu,
PRIORYTET ŻĄDAŃ
Metoda dostępu na zasadzie priorytetu żądań wykorzystywana jest w
sieciach odpowiadających specyfikacji IEEE 802.12 100 Mbps o ramkach
formatu Token Ring lub Ethernet oraz topologii gwiazdy.
Jest to metoda cyklicznego przyznawania prawa dostępu, w której
centralny koncentrator regularnie sprawdza stan portów
Sprawdzanie to wykonywane jest w kolejności portów i ma na celu
określenie, które z nich zgłaszają żądania transmisji.
Po rozpoznaniu zgłoszenia koncentrator określa jego priorytet, który może
być normalny lub wysoki. Powodem wprowadzania priorytetów jest
potrzeba umożliwienia uprzywilejowanego dostępu do nośnika procesom,
które obsłużone muszą być w określonym czasie.
Sieci tego rodzaju znane są jako sieci VG-AnyLAN (ang. voice grade
wiring, any LAN architecture), Jako nośnik transmisji wykorzystywać mogą
one cztery pary zarówno ekranowanej, jak i nieekranowanej skrętki
dwużyłowej (UTP) kategorii 3 i 5 oraz kabla światłowodu. Sieć tego typu
obsługuje do trzech warstw kaskadowo łączonych wzmacniaków o
odległości między wzmacniakiem i stacją roboczą nie większej niż 100
metrów. Średnica sieci może mieć do 1300 metrów .