Спецификации физической среды

В таблице приведены параметры наиболее популярных спецификаций физической среды Ethernet для скорости передачи данных 10 Мбит/c

Одним из существенных недостатков Ethernet на коаксиальном кабеле являлось отсутствие оперативной информации о состоянии кабеля и сложность нахождения места его повреждения.

Альтернатива появилась в конце 80-х годов. Когда благодаря использованию витой пары и повторителей сети Ethernet стали гораздо более ремонтопригодными.

Правда для соединения узлов в сеть обязательно требуется коммуникационное устройство – концентратор Ethernet на витой паре.

Устройство такого концентратора приведено на рис. Каждый сетевой адаптер соединяется с концентратором двумя витыми парами. Одна витая пара требуется для передачи данных от станции к концентратору (выход TX сетевого адаптера), другая – для передачи данных от повторителя к станции (вход RX сетевого адаптера). Концентратор побитно принимает сигналы от одного из конечных узлов и синхронно передает их на все свои остальные порты, исключая тот, с которого поступили сигналы, одновременно улучшая их электрические характеристики.

Фактически концентратор имитирует сеть на коаксиальном кабеле в том отношении, что физически отдельные отрезки кабеля на витой паре логически все равно представляют единую разделяемую среду. Все правила доступа к среде по алгоритму CSMA/CD сохраняются.

Рис. Концентратор Ethernet на витой паре.

При создании сети Ethernet навитой паре с большим числом конечных узлов концентраторы можно соединять друг с другом иерархическим способом, образуя древовидную структуру.

Рис. Иерархическое соединение концентраторов Ethernet

Добавление каждого концентратора изменяет физическую структуру, но оставляет без изменения логическую структуру сети. То есть независимо от числа концентраторов в сети сохраняется одна общая для всех интерфейсов разделяемая среда, так что передача кадра с любого интерфейса блокирует передатчики всех остальных интерфейсов.

Физическая структуризация сетей, построенных на основе витой пары, повышает надежность и упрощает обслуживание сети, поскольку в этом случае появляется возможность контролировать состояние и локализовывать отказы отдельных кабельных отрезков, подключающих конечные узлы к концентраторам. В случае обрыва, короткого замыкания или неисправности сетевого адаптера работа сети может быть быстро восстановлена путем отключения соответствующего сегмента кабеля.

Для контроля целостности физического соединения между двумя непосредственно соединенными портами в стандарте 10 Base-T введен так называемый тест целостности соединения. Эта процедура заключается в том, что в те периоды, когда порт не посылает или получает кадры данных, он посылает своему соседу импульсы длительностью 100 нс через каждые 16 мс. Если порт принимает такие импульсы от своего соседа, то он считает соединение работоспособным и, как правило, индицирует это зеленым светом светодиода.