ГЛАВА 12 Технология Ethernet

Ethernet — это самый распространенный сегодня стандарт локальных сетей. Общее количест­во сетей, работающих по протоколу Ethernet в настоящее время, оценивается в несколько миллионов.

Когда говорят Ethernet, то под этим обычно понимают любой из вариантов этой технологии, в которую входят сегодня также Fast Ethernet, Gigabit Ethernet и 10G Ethernet.

В более узком смысле Ethernet — это сетевой стандарт передачи данных со скоростью 10 Мбит/с, который появился в конце 70-х годов как стандарт трех компаний — Digital, Intel и Xerox. В на­чале 80-х Ethernet был стандартизован рабочей группой IEEE 802.3, и с тех пор он является ме­ждународным стандартом. Технология Ethernet была первой технологией, которая предложила использовать разделяемую среду для доступа к сети.

Локальные сети, являясь пакетными сетями, используют принцип временнбго мультиплекси­рования, то есть разделяют передающую среду во времени. Алгоритм управления доступом к среде является одной из важнейших характеристик любой технологии LAN, в значительно большей степени определяющей ее облик, чем метод кодирования сигналов или формат кад­ра. В технологии Ethernet в качестве алгоритма разделения среды применяется метод случай­ного доступа. И хотя его трудно назвать совершенным — при росте нагрузки полезная пропу­скная способность сети резко падает, — он благодаря своей простоте послужил основной причиной успеха технологии Ethernet.

Популярность стандарта Ethernet 10 Мбит/с послужила мощным стимулом его развития. В 1995 го­ду был принят стандарт Fast Ethernet, в 1998 — Gigabit Ethernet, а в 2002 году — 10G Ethernet. Каждый из новых стандартов превышал скорость своего предшественника в 10 раз, образуя впечатляющую иерархию скоростей 10 Мбит/с — 100 Мбит/с — 1000 Мбит/с — 10 Гбит/с.

В этой главе мы подробно рассмотрим классическую технологию Ethernet 10 Мбит/с, боль­шинство механизмов которой используется и на более высоких скоростях.

Общая характеристика протоколов локальных сетей

Список ключевых слов: общая среда передачи данных, стандартные топологии физических связей, метод случайного доступа, коллизия, слот, детерминированный доступ, передача токена, алгоритмы опроса, транспортировка кадров, дейтаграммный полудуплексный режим передачи, интерфейсные функции LLC, точка входа службы приемника, точка входа службы источника, доставка кадров с заданной степенью надежности, услуги LLC1, LLC2 й LLC3, стандарты межсетевого взаимодействия.

Технология Ethernet принадлежит к семейству технологий локальных сетей, в которое входят также такие технологии, как Token Ring, FDDI, IEEE 802.11 и lOOVG-AnyLAN^[23]. Несмотря на определенную специфику, все эти технологии имеют единое назначение — создание локальных сетей. Поэтому полезно начать изучение Ethernet с рассмотрения общих принципов, использованных при раз­работке технологий LAN.