Технология Fast Ethernet IEEE 802.3 U

Технология Ethernet на витой паре

Витая пара — это два изолированных провода, скрученных между собой. Для Ethernet используется 8-жильный кабель, состоящий из четырех витых пар. Для защиты от воздействия окружающей среды кабель имеет внешнее изолирующее покрытие. Основной узел на витой паре — HUB. Каждый компьютер должен быть подключен к нему с помощью своего сегмента кабеля. Длина каждого сегмента не должна превышать 100 м. На концах кабельных сегментов устанавливаются разъемы RJ-45. Одним разъемом кабель подключается к хабу, другим — к сетевой плате. Разъемы RJ-45 очень компактны, имеют пластмассовый корпус и восемь миниатюрных площадок (через похожие разъемы подключаются современные телефонные аппараты).

Хаб — центральное устройство в сети на витой паре, от него зависит ее работоспособность. Располагать его надо в легкодоступном месте, чтобы можно было легко подключать кабель и следить за индикацией портов. Выпускаются на разное количество портов — 8, 12, 16 или 24. Соответственно к нему можно подключить такое же количество компьютеров.

Технология Fast Ethernet была стандартизирована Комитетом IEEE 802.3. Новый стандарт получил название IEEE 802.3U. Скорость передачи информации 100 Мбит/с. Fast Ethernet организуется на витой паре или оптоволокне. В сети Fast Ethernet организуются несколько доменов конфликтов, но с обязательным учетом класса повторителя, используемого в доменах. Репитеры Fast Ethernet (IEEE 802.3U) бывают двух классов и различаются по задержке в мкс. Соответственно в сегменте (логическом) может быть до двух репитеров класса 2 и один репитер класса 1. Для Ethernet (IEEE 802.3) сеть подчиняется правилу 5-4-3-2-1.

Правило 5-4-3-2-1 гласит: между любыми двумя рабочими станциями не должно быть более 5 физических сегментов, 4 репитеров (концентраторов), 3 «населенных» физических сегментов, 2 «населенных» межрепитерных связей (IRL) и все это должно представлять собой один коллизионный домен (25,6 мкс). Физически из концентратора «растет» много проводов, но логически это все один сегмент Ethernet и один коллизионный домен, в связи с ним любой сбой одной станции отражается на работе других. Поскольку все станции вынуждены «слушать» чужие пакеты, коллизия происходит в пределах всего концентратора (на самом деле на другие порты посылается сигнал Jam, но это не__меняет сути дела). Поэтому, хотя концентратор — это самое дешевое устройство и кажется, что оно решает все проблемы заказчика, в современных кабельных системах постепенно отказываются от этой методики, особенно в условиях постоянного роста требований к ресурсам сетей, и переходят на коммутируемые сети. Сеть из 20 компьютеров, собранная на репитерах 100 Мбит/е, может работать медленнее, чем сеть из 20 компьютеров, включенных в коммутатор 10 Мбит/с. Если раньше считалось «нормальным» присутствие в сегменте до 30 компьютеров, то при возросших объемах передаваемой информации в обычных сетях даже 3 рабочие станции могут загрузить весь сегмент на 100%.

В Fast Ethernet внутри одного домена конфликтов могут находиться не более двух повторителей класса 2 или не более одного повторителя класса 1.

Рис. 9. Структура сети на повторителях класса 2 с использованием витой пары

Рис. 10. Структура сети на повторителях класса 1 с использованием витой пары Различные типы кабелей и устройств Fast Ethernet дают разную величину задержки сигнала (RTD). Витая пара категории 5—1,11 бит-тайм на метр длины, оптоволоконный кабель 1 бит-тайм также на метр длины, сетевой адаптер — 50 бит-тайм, медиаконвертеры от 50 до 100, повторитель класса 1—140 бит-тайм, повторитель класса 2—92 бит-тайм. Задержку RTD между двумя сетевыми узлами рассчитать несложно: она равняется сумме соответствующих задержек их сетевых адаптеров и всех промежуточных сетевых компонентов (кабелей, повторителей). Задержка RTD между любыми двумя узлами не должна превышать 512 бит-тайм. Отсюда вытекают ограничения на число повторителей (не более двух класса 2) и на физические размеры сетей Fast Ethernet. Максимальный размер сети на базе витой пары (спецификация 100 Base-TX) с двумя повторителями класса 2 составляет 205 м, а два компьютера (устройства DTE) могут быть связаны между собой отрезком оптоволоконного кабеля длиной 412м.