Червень Анонімні Пт Сб Нд 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Info
Архітектура стандарту Fast Ethernet MII інтерфейс і трансивери Fast Ethernet Фізичні інтерфейси Fast Ethernet Типи пристроїв Fast Ethernet
Відзначимо головні особливості еволюційного розвитку від мереж Ethernet до мереж Fast Ethernet, стандарт IEEE 802.3u:
- десятикратне збільшення пропускної здатності сегментів мережі;
- збереження методу випадкового доступу CSMA / CD, прийнятого в Ethernet;
- збереження формату кадру, прийнятого в Ethernet;
- підтримка традиційних середовищ передачі даних - кручений пари і волоконно-оптичного кабелю.
Зазначені властивості, а також, що є наслідком, не менш важлива функція підтримки двох швидкостей і автовизначення 10/100 Мбіт / с, вбудована в мережеві карти і комутатори Fast Ethernet, дозволяють здійснювати плавний перехід від мереж Ethernet до більш швидкісним мережам Fast Ethernet, забезпечуючи вигідну спадкоємність в порівнянні з іншими технологіями. Ще один додатковий фактор успішного завоювання ринку - низька вартість устаткування Fast Ethernet.
1. Архітектура
стандарту
Fast Ethernet
початок
На рис.1 показана структура рівнів Fast Ethernet. Ще на стадії розробки стандарту 100Base-T комітет IEEE 802.3u визначив, що не існує універсальної схеми кодування сигналу, яка була б ідеальною для всіх трьох фізичних інтерфейсів (TX, FX, T4). Якщо порівнювати зі стандартом Ethernet, то там функцію кодування (манчестерський код) виконує рівень фізичної сигналізації PLS (рис.1), який знаходиться вище среданезавісімого інтерфейсу AUI. У стандарт Fast Ethernet функції кодування виконує підрівень кодування PCS, розміщений нижче среданезавісімого інтерфейсу MII. В результаті цього, кожен трансивер повинен використовувати свій власний набір схем кодування, найкращим чином підходить для відповідного фізичного інтерфейсу, наприклад набір 4B / 5B і NRZI для інтерфейсу 100Base-FX.
рис.1
Структура рівнів стандарту Fast Ethernet, MII інтерфейс і трансивер Fast Ethernet
2. MII
інтерфейс
і трансивери
Fast Ethernet
початок
Інтерфейс MII (medium independent interface) в стандарті Fast Ethernet є аналогом інтерфейсу AUI в стандарті Ethernet. MII інтерфейс забезпечує зв'язок між підрівнями узгодження і фізичного кодування. Основне його призначення - спростити використання різних типів середовища. MII інтерфейс передбачає подальше підключення трансивера Fast Ethernet. Для зв'язку використовується 40 контактний роз'єм. Максимальна відстань по MII інтерфейсного кабелю не повинно перевищувати 0,5 м.
Якщо пристрій має стандартні фізичні інтерфейси (наприклад, RJ-45), то структура підрівнів фізичного рівня може бути прихована всередині мікросхеми з великою інтеграцією логіки. Крім того допустимі відхилення в протоколах проміжних підрівнів в єдиному пристрої, що ставлять головною метою зростання швидкодії.
3. Фізичні
інтерфейси
Fast Ethernet
початок
Стандартом Fast Ethernet IEEE 802.3u встановлені три типи фізичного інтерфейсу (рис.2, табл.1): 100Base-FX, 100Base-TX і 100Base-T4.
рис.2
Фізичні інтерфейси стандарту Fast Ethernet
Таблиця 1
Фізичні інтерфейси стандарту Fast Ethernet IEEE 802.3u і їх основні характеристикиФізичний інтерфейс100Base-FX100Base-TX100Base-T4
Порт пристрої Duplex SC RJ-45 RJ-45 Середовище передачі оптичне волокно Вита пара
UTP Cat. 5 Вита пара UTP Cat. 3,4,5 Сигнальна схема 4B / 5B 4B / 5B 8B / 6T Бітове
Кодування NRZI MLT-3 NRZI Число кручених пар / волокон 2 волокна 2 кручених пари 4 кручених пари Протяжність сегмента до 412 м (mm)
до 2 км (mm) *
до 100 км (sm) * до 100 м до 100 м Позначення:
mm - багатомодове волокно, sm - одномодове волокно,
* - зазначені відстані можуть бути досягнуті тільки при дуплексному режимі зв'язку.
100Base-FX
Стандарт цього волоконно-оптичного інтерфейсу повністю ідентичний стандарту FDDI PMD, який докладно розглянуто в главі 6. Основним оптичним роз'ємом стандарту 100Base-FX є Duplex SC. Інтерфейс допускає дуплексний канал зв'язку.
100Base-TX
Стандарт цього фізичного інтерфейсу передбачає використання неекранованої кручений пари категорії не нижче 5. Він повністю ідентичний стандарту FDDI UTP PMD, який також детально розглянуто в главі 6. Фізичний порт RJ-45 як і в стандарті 10Base-T може бути двох типів: MDI (мережеві карти, робочі станції) і MDI-X (повторителе Fast Ethernet, комутатори). Порт MDI в одиничному кількості може бути на повторителе Fast Ethernet. Для передачі по мідному кабелю використовуються пари 1 і 3. Пари 2 і 4 - вільні. Порт RJ-45 на мережевої карти і на комутаторі може підтримувати на ряду з режимом 100Base-TX і режим 10Base-T або функцію автовизначення швидкості. Більшість сучасних мережевих карт і комутаторів підтримують цю функцію по портам RJ-45 і крім цього можуть працювати в дуплексному режимі.
100Base-T4
Цей тип інтерфейсу дозволяє забезпечити напівдуплексний канал зв'язку по кручений парі UTP Cat.3 і вище. Саме можливість переходу підприємства зі стандарту Ethernet на стандарт Fast Ethernet без радикальної заміни існуючої кабельної системи на основі UTP Cat.3 слід вважати головною перевагою цього стандарту.
У відрізни від стандарту 100Base-TX, де для передачі використовується тільки дві кручених пари кабелю, в стандарті 100Base-T4 використовуються всі чотири пари (рис.3). Причому при зв'язку робочої станції і повторювача за допомогою прямого кабелю, дані від робочої станції до повторювача йдуть по крученим парам 1, 3 і 4, а в зворотному напрямку - по парам 2, 3 і 4. Пари 1 і 2 використовуються для виявлення колізій подібно стандарту Ethernet. Інші дві пари 3 і 4 поперемінно в залежності від команд можуть пропускати сигнал або в одному, або в іншому напрямку. Швидкість передачі в розрахунку на один канал становить 33,33 Мбіт / с.
Символьне кодування 8B / 6T. Якщо використовувалося б манчестерське кодування, то бітова швидкість в розрахунку на одну виту пару була б 33.33 Мбіт / с, що перевищувало встановлену межу 30 МГц для таких кабелів. Ефективне зменшити частоти модуляції досягається, якщо замість прямого (2-х рівневого) бінарного коду використовувати 3-х рівневий (ternary) код. Цей код відомий як 8B6T; це означає, що перш, ніж відбувається передача, кожен набір з 8 бінарних бітів (символ) спочатку перетворюється відповідно до певних правил в 6 потрійних (3-х рівневий) символів. На прикладі, показаному на ріс.3б, можна визначити швидкість 3-х рівневого символьного сигналу:
МГц
значення якої не перевищує встановлену межу.
рис.3
Фізичні інтерфейси 100Base-T4:
а) Використання кручених пар;
б) Кодування 6B / 8T
Інтерфейс 100Base-T4 має один істотний недолік - принципову неможливість підтримки дуплексного режиму передачі. І якщо при будівництві невеликих мереж Fast Ethernet з використанням повторювачів, 100Base-TX не має переваг перед 100Base-T4 (існує колізійних домен, смуга пропускання якого не більше 100 Мбіт / с), то при будівництві мереж з використанням комутаторів недолік інтерфейсу 100Base-T4 стає очевидним і дуже серйозним. Тому даний інтерфейс не отримай такого великого поширення, як 100Base-TX і 100Base-FX.
3. Типи
пристроїв
Fast Ethernet
початок
Основні категорії пристроїв, застосовуваних в Fast Ethernet, такі ж як і в Ethernet: трансивери; конвертери; мережеві карти (для установки на робочі станції / файл сервери); повторювачі; комутатори.
Трансівер - це (по аналогії з трансівером Ethernet) Двопортовий пристрій, що охоплює підрівні PCS, PMA, PMD і AUTONEG, і має з одного боку MII інтерфейс, з іншого - один з средазавісімих фізичних інтерфейсів (100Base-FX, 100Base-TX або 100Base- T4). Трансивери використовуються порівняно рідко, як і рідко використовуються мережеві карти, повторювачі, комутатори з інтерфейсом MII.
Мережева карта. Найбільш широкого поширення набули сьогодні отримали мережеві карти з інтерфейсом 100Base-TX на шину PCI. Необов'язковими але вкрай бажаними функціями порту RJ-45 є автоконфігурірованія 100/10 Мбіт / с, і підтримка дуплексного режиму. Більшість сучасних карт, що випускаються підтримують ці функції. Випускаються також мережні карти з оптичним інтерфейсом 100Base-FX (виробника IMC, Adaptec, Transition Networks і ін.) - основним стандартним оптичним є роз'єм SC (допускається ST) на багатомодове волокно.
Конвертер (media converter) - це Двопортовий пристрій, обидва порту якого представляють средазавісімие інтерфейси. Конвертери на відміну від повторювачів можуть працювати в дуплексному режимі, за винятком випадку, коли є порт 100Base-T4. Поширені конвертери 100Base-TX / 100Base-FX. В силу загальних тенденцій зростання широкосмугових протяжних мереж з використанням одномодових ВОК, споживання оптичних приймально-передавачів на одномодове волокно різко зросла в останні один-два роки. Конвертерні шасі, що поєднують кілька окремих модулів 100Base-TX / 100Base-FX дозволяють підключати безліч сходять в центральному вузлі волоконно-оптичних сегментів до комутатора оснащеному дуплексними портами RJ-45 (100Base-TX).
Повторювач. За параметром максимальних тимчасових затримок при ретрансляції кадрів, повторювачі Fast Ethernet поділяються на два класи:
- Клас I. Затримка на подвійному пробігу RTD не повинна перевищувати 130 BT. В силу менш жорстких вимог, повторювачі цього класу можуть мати порти T4 і TX / FX, а також об'єднуватися в стек.
- Клас II. До повторителям цього класу пред'являються більш жорсткі вимоги по затримці на подвійному пробігу: RTD <92 BT, якщо порти типу TX / FX; і RTD <67 BT, якщо всі порти типу T4. (В силу значних відмінностей в організації фізичних рівнів, виникає велика затримка кадру при ретрансляції між портами інтерфейсів T4 і TX / FX. Тому повторювачі, поєднують в межах одного пристрою порти T4 з портами TX / FX, віднесені за стандартом до класу I.)
- одне з найбільш важливих пристроїв при побудові корпоративних мереж. Більшість сучасних комутаторів Fast Ethernet, підтримує Автоконфігурірованіе 100/10 Мбіт / с по портам RJ-45, і можуть забезпечувати двобічний канал зв'язку по всіх портах (за винятком 100Base-T4). Комутатори можуть мати спеціальні додаткові слоти для встановлення uplink-модуля. Як інтерфейсів у таких модулів можуть виступати оптичний порти типу Fast Ethernet 100Base-FX, FDDI, ATM (155 Мбіт / с), Gigabit Ethernet і ін.
Змінено 18-Oct-01 6:31
Copyright
(С) 1999 Оптілінк
Операції з документом
