Локальные сети(ЛВС). Спецификации 10 Broad 36, FOIRL, 10 Base F, 100 Base Т


Добавил:DMT
Дата создания:21 июня 2008, 0:49
Дата обновления:21 июня 2008, 0:49
Просмотров:9702 последний сегодня, 4:51
Комментариев: 0

Спецификации 10 Broad 36, FOIRL, 10 Base F, 100 Base Т

Спецификация IEEE 802.3b определяла требования к компонентам вычислительной сети, которая была построена по принципу CSMA/CD и использовала в качестве среды передачи данных телевизионный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом. Использование алгоритма частотного уплотнения в спецификации 10 Broad 36 позволило обеспечить передачу информационного сигнала со скоростью 10 Мбит/сек на значительно большее расстояние.

Таблица 1.4.1.

Параметр

Значение

Информационная скорость

10 Мбит/сек

Тип кабеля

CATV (75Ом)

Макс. Длина сегмента

1800 м

Макс. размер сети

3600 м

Тип линейного сигнала

Радио-частотный

 

Спецификация 10 Broad 36 использовала такую же схему подключения абонентов к среде передачи, какая была использована в классической спецификации Ethernet и 10 Base 5. Длина кабеля AUI в данном случае могла достигать 50 метров.

Применение технологии 10 Broad 36 обеспечивало следующие преимущества:

•  Использование существующих коммуникаций

•  Увеличение дальности информационного взаимодействия

С появлением и широким внедрением оптоволоконных линий эти преимущества были нивелированы и технология 10 Broad 36 не получила дальнейшего развития.

Спецификация IEEE 802.3d Fiber Optic Inter Repeater Link (FOIRL) была предложена в 1987 году. Она была предназначена для обеспечения информационного взаимодействия репитеров, которые находятся на значительном (до 1000 м) расстоянии друг от друга. Для подключения к волоконно-оптической линии использовались соединители типа SMA и ST.

В дальнейшем, однако данная технология не получила развития, поскольку появились новые сетевые технологии семейства 10 Base F, которые также использовали волоконно-оптический кабель для передачи данных и обеспечивали лучшие информационные и эксплуатационные характеристики.

Основными преимуществами передачи данных по волоконно-оптическим линиям связи являются:

•  Высокая скорость передачи данных - предел для промышленного ВОЛС 3ГГц, в то время, как для медного кабеля это значение составляет не более 500 МГц.

•  Нечувствительность к электромагнитным помехам

•  Отсутствие электромагнитного излучения при передаче данных

•  Обеспечение гальванической развязки между передатчиком и приемником данных

Волоконно-оптический кабель состоит из следующих компонентов: оптическое волокно, оптический экран, защитный экран.

Собственно среда передачи - оптическое волокно представляет собой стеклянную или пластмассовую жилу, толщина которой в зависимости от назначения кабеля может изменяться в пределах от единиц до сотен микрон. Диаметр центрального волокна однозначно определяет эксплуатационные характеристики используемого волоконно-оптического кабеля. Кабели с диаметром волокна 10 микрон называются одномодовыми по названию режима излучения передающего элемента - лазера. Кабели с диаметром волокна 60 и более микрон называются многомодовыми. Одномодовые волоконно-оптические кабели (Single Mode Fiber - SMF) более сложны в изготовлении и эксплуатации, однако, они способны обеспечивать большую дальность распространения информационного сигнала. Более дешевые в изготовлении и удобные в эксплуатации многомодовые (Multi Mode Fiber – MMF) кабели обеспечивают меньшую дальность распространения информационного сигнала.

Для обозначения типа волоконно-оптического кабеля используют выражение вида:

<Диаметр волокна>/<Диаметр экрана>, в микрометрах например: 62.5/125

Наибольшее распространение для передачи данных в локальных сетях в настоящее время получил многомодовый волоконно-оптический кабель, однако, для обеспечения передачи данных со скоростью свыше 1ГГц на большие расстояния может быть использован только одномодовый волоконно-оптический кабель.

Совокупность стандартов 10 Base F (IEEE 802.3j) определяет протоколы физического уровня для передачи данных по волоконно-оптическому кабелю в сетях IEEE 802.3.

Спецификация 10 Base FL (Fiber Link) определяет протокол передачи данных по двум волоконно-оптическим кабелям со скоростью 10 Мбит/сек на расстояние до 2000м. Протокол физического уровня 10 Base FL обеспечивает информационное взаимодействие в различных вариантах:

•  Рабочая станция – рабочая станция

•  Рабочая станция - репитер

•  Репитер – репитер

Таблица 1.4.2.

Скорость передачи данных

10 Мбит

Тип кабеля

62.5/125

Макс. Длина сегмента

2000 м

Тип соединителей

ST

 

Спецификация 10 Base FB (Fiber Back Bone) определяет специальный протокол физического уровня, который предназначен для обеспечения повышения эффективности информационного взаимодействия репитеров в сетях IEEE 802.3.

Для обеспечения синхронизма тактовых генераторов в отсутствие передаваемых и принимаемых кадров передатчик и приемник обмениваются синхронизирующими последовательностями 2.5 МГц.

Протокол 10 Base FB не является универсальным и не обеспечивает, в частности, информационное взаимодействие между репитером и рабочей станцией.

Спецификация 10 Base FP (Fiber Passive) определяет интерфейс физического уровня для обеспечения взаимодействия компонентов локальной сети с использованием принципа пассивного оптического разветвителя. При использовании технологии 10 Base FP возможно построение пассивной объединяющей структуры, которая может обеспечить взаимодействие 33 рабочих станций находящихся на удалении до 500 м.

Совокупность стандартов 100 Base Т (Fast Ethernet) (IEEE 803.3u) определяет набор интерфейсов физического уровня локальных сетей, которые обеспечивают скорость информационного обмена 100 Мбит/сек.

Увеличение скорости передачи данных достигается только путем соответствующего увеличения частоты информационного сигнала, который транслируется по среде передачи. Для обеспечения эффективной синхронизации тактовых генераторов в технологии 100 Base ТX используется специальный кодирующий алгоритм, который называется 4В/5В.

Алгоритм 4В/5В. Суть алгоритма 4В/5В (4 Bit-to-5 Bit) заключается в использовании специальных кодировок, которые обеспечивают наличие необходимого для взаимной синхронизации тактовых генераторов изменения передаваемого сигнала при любых комбинациях передаваемых символов и не приводят к существенному увеличению частоты передаваемого в линию сигнала. При использовании алгоритма 4В/5В значение «1» кодируется наличием изменения фазы информационного сигнала в передаваемом такте значение «0» отсутствием такого изменения. Использование 16 разрешенных кодировок из 32 возможных обеспечивает возможность использования специальных символов для управления информационным потоком, а также, применения дополнительного механизма для проверки достоверности принятой кодировки.

Таблица 1.4.3.

Кодировка

Обозначение

Назначение

1100010001

JK

Ограничитель начала потока

0110100111

TR

Ограничитель завершения потока

11111

I

Заполнитель между потоками

Перечень разрешенных информационных кодов приведен в таблице. Все остальные кодировки являются неразрешенными. Их появление на входе приемника интерпретируется как ошибка канала передачи данных.

Таблица 1.4.4.

Линейный код

Символ

11110

0

01001

1

10100

2

10101

3

01010

4

01011

5

01110

6

01111

7

10010

8

10011

9

10110

A

10111

B

11010

C

11011

D

11100

E

11101

F

 

Однако, использование кодирующей схемы 4В/5В приводит к увеличению частоты передаваемого в линию сигнала с 100 Мгц до 125 Мгц.

Для того, чтобы уменьшить частоту информационного сигнала, который передается по медному проводу в технологии используется ещё одна модуляционная схема, которая называется 8B/6T.

Алгоритм 8B/6T. Суть алгоритма 8B/6T состоит в использовании трехуровневого кодирования передаваемых символов. В качестве кодирующих уровней используются значения 0.+.-.

Из 729 возможных значений результирующего кода выбираются те значения, которые отвечают следующим критериям:

•  Результирующий уровень постоянного напряжения кодового символа равен 0

•  В пределах символа происходит как минимум два изменения уровня выходного напряжения.

Первые 16 из числа разрешенных кодировок приведены в таблице:

Таблица 1.4.5.

Линейный код

Символ

-+00-+

0

0-+-+0

1

0-+0-+

2

0-++0-

3

-+0+0-

4

+0--+0

5

+0-0-+

6

+0-+0-

7

-+00+-

8

0-++-0

9

0-+0+-

A

0-+-0+

B

-+0-0+

C

+0-+-0

D

+0-0+-

E

+0—0+

F

 

Спецификация 100 Base ТX представляет протокол физического уровня, который обеспечивает информационное взаимодействие компонентов локальной вычислительной сети с использованием неэкранированной витой пары категории 5 со скоростью передачи данных до 100 Мбит/сек.

Таблица 1.4.6.

Параметр

Значение

Скорость передачи данных

100Мбит/сек

Тип используемого кабеля

UTP кат.5 или STP

Максимальная длина сегмента

100м

Тип соединителей

RJ45/DB9

Режим информационного обмена

Полудуплекс/дуплекс

Кодирующая схема

4В/5В

 

Спецификация 100 Base FX представляет протокол физического уровня, который обеспечивает информационное взаимодействие компонентов локальной вычислительной сети с использованием двух волоконно-оптических кабелей со скоростью передачи данных до 100 Мбит/сек.

Таблица 1.4.7.

Параметр

Значение

Скорость передачи данных

100Мбит/сек

Тип используемого кабеля

MMF 62.5/125 1300 нм

Максимальная длина сегмента

412/2000м

Тип соединителей

SC/ST

Кодирующая схема

4В/5В

 

Спецификация 100 Base Т4 представляет протокол физического уровня, который обеспечивает передачу данных со скоростью передачи данных до 100 Мбит/сек при использовании UTP категории 3 и выше.

Спецификация 100 Base Т4 предусматривает использование одной из пар кабеля UTP. Для обнаружения факта возникновения коллизии, остальные три пары этого кабеля используются для обеспечения двунаправленного информационного обмена. Для обеспечения требуемой скорости передачи данных по медному проводу в технологии 100 Base Т4 используется дополнительное линейное кодирование по схеме 8В/6Т.

Передача данных в технологии 100 Base Т4 может осуществляться только в полудуплексном режиме.

Таблица 1.4.8.

Параметр

Значение

Скорость передачи данных

100Мбит/сек

Тип используемого кабеля

UTP кат.3/4/5 или STP

Максимальная длина сегмента

100м

Тип соединителей

RJ45/DB9

Режим информационного обмена

Полудуплекс

Кодирующая схема

8В6Т

 

up