Стандарт 10Base-5

СПЕЦИФІКАЦІЇ ФІЗИЧНОГО СЕРЕДОВИЩА ETHERNET

Історично перші мережі технології Ethernet були створені на коаксіальному кабелі діаметром 0,5 дюйма. Надалі були визначені і інші специфікації фізичного рівня для стандарту Ethernet, передачі даних, що дозволяють використовувати різні середовища. Метод доступу CSMA/CD і всі тимчасові параметри залишаються одними і тими ж для будь-якої специфікації фізичного середовища технології Ethernet 10 Мбіт/с.

Фізичні специфікації технології Ethernet на сьогоднішній день включають наступну середу передачі даних.

- 10Base-5 - коаксіальний кабель діаметром 0,5 дюйма, званий «товстим» коаксиалом. Має хвилевий опір 50 Ом. Максимальна довжина сегменту - 500 метрів (без повторителей).

- 10Base-2 - коаксіальний кабель діаметром 0,25 дюйма, званий «тонким» коаксиалом. Має хвилевий опір 50 Ом. Максимальна довжина сегменту - 185 метрів (без повторителей).

- 10Base-T - кабель на основі неекранованої витої пари (Unshielded Twisted Pair, UTP). Утворює зіркоподібну топологію на основі концентратора. Відстань між концентратором і кінцевим вузлом - не більше 100 м.

- 10Base-F - волоконно-оптичний кабель. Топологія аналогічна топології стандарту 10Base-T. Є декілька варіантів цієї специфікації - FOIRL (відстань до 1000 м), 10Base-FL (відстань до 2000 м), 10Base-FB (відстань до 2000 м).

Число 10 у вказаних вище назвах позначає бітову швидкість передачі даних цих стандартів - 10 Мбіт/с, а слово Base - метод передачі на одній базовій частоті 10 Мгц (на відміну від методів, що використовують декілька частот, що несуть, які називаються Broadband, - широкосмуговими). Останній символ в назві стандарту фізичного рівня позначає тип кабелю.

Стандарт 10Base-5 в основному відповідає експериментальній мережі Ethernet фірми Xerox і може вважатися класичним Ethernet. Він використовує як середовище передачі даних коаксіальний кабель з хвилевим опором 50 Ом, діаметром центрального мідного дроту 2,17 мм і зовнішнім діаметром близько 10 мм (“товстий” Ethernet). Такими характеристиками володіють кабелі мазкий RG-8 і RG-11.

Різні компоненти мережі, що складається з трьох сегментів, сполучених повторителями, виконаної на товстому коаксиале, показані на рис. 1.

Кабель використовується як моноканал для всіх станцій. Сегмент кабелю має максимальну довжину 500 м (без повторителей) і повинен мати на кінцях терминаторы, що погоджують, опором 50 Ом, що поглинають сигнали, що розповсюджуються по кабелю, і що перешкоджають виникненню відбитих сигналів.

Рисунок1 - Компоненти фізичного рівня мережі стандарту 10Base-5, що складається з 3 сегментів

Станція повинна підключатися до кабелю за допомогою приймача - трансивера (transmitter+receiver = transceiver). Трансивер встановлюється безпосередньо на кабелі і харчується від мережевого адаптера комп'ютера. Трансивер може під'єднуватися до кабелю як методом проколювання, що забезпечує безпосередній фізичний контакт, так і безконтактним методом.

Трансивер з'єднується з мережевим адаптером інтерфейсним кабелем AUI (Attachment Unit Interface) завдовжки до 50 м, що складається з 4 витих пар( адаптер повинен мати роз'єм AUI). Допускається підключення до одного сегменту не більше 100 трансиверів, причому відстань між підключеннями трансиверів не повинна бути менше 2,5 м. На кабелі є розмітка через кожних 2,5 м, яка позначає точки підключення трансиверів. При під'єднуванні комп'ютерів відповідно до розмітки вплив стоячих хвиль в кабелі на мережеві адаптери зводиться до мінімуму.

Трансивер - це частина мережевого адаптера, яка виконує наступні функції:

- прийом і передача даних з кабелю на кабель;

- визначення колізій на кабелі;

- електрична розв'язка між кабелем і рештою частини адаптера;

- захист кабелю від некоректної роботи адаптера.

Останню функцію іноді називають «контролем балакучості», що є буквальним перекладом відповідного англійського терміну (jabber control). При виникненні несправностей в адаптері може виникнути ситуація, коли на кабель безперервно видаватиметься послідовність випадкових сигналів. Оскільки кабель - це загальне середовище для всіх станцій, то робота мережі буде заблокована одним несправним адаптером. Щоб цього не трапилося, на виході передавача ставиться схема, яка перевіряє час передачі кадру. Якщо максимально можливий час передачі пакету перевищується (з деяким запасом), то ця схема просто від'єднує вихід передавача від кабелю. Максимальний час передачі кадру (разом з преамбулою) рівний 1221 мкс, а час jabber-контроля встановлюється рівним 4000 мкс (4 мс).

Спрощена структурна схема трансивера показана на рис. 2. Передавач і приймач приєднуються до однієї точки кабелю за допомогою спеціальної схеми, що наприклад трансформаторної, такої, що дозволяє організувати передачу і прийом сигналів з кабелю.

Детектор колізій визначає наявність колізії в коаксіальному кабелі по підвищеному рівню постійної складової сигналів. Якщо постійна складова перевищує певний поріг (близько 1,5 В), значить, на кабель працює більш за один передавач. Розв'язуючі елементи (РЕ) забезпечують гальванічну розв'язку трансивера від решти частини мережевого адаптера і тим самим захищають адаптер і комп'ютер від значних перепадів напруги, що виникають на кабелі при його пошкодженні.

Рисунок - 2. Структурна схема трансивера

об'єднання декількох сегментів кабелю

Стандарт 10Base-5 визначає можливість використання в мережі спеціального пристрою - повторителя (repeater). Повторітель служить для об'єднання в одну мережу декількох сегментів кабелю і збільшення тим самим загальної довжини мережі. Повторітель приймає сигнали з одного сегменту кабелю і побитно синхронно повторює їх в іншому сегменті, покращуючи форму і потужність імпульсів, а також синхронізуючи імпульси. Повторітель складається з двох (або декілька) трансиверів, які приєднуються до сегментів кабелю, а також блоку повторення зі своїм тактовим генератором. Для кращої синхронізації передаваних біт повторитель затримує передачу декількох перших біт преамбули кадру, за рахунок чого збільшується затримка передачі кадру з сегменту на сегмент, а також декілька зменшується міжкадровий інтервал IPG.

Стандарт вирішує використання в мережі не більше 4 повторителей і, відповідно, не більше 5 сегментів кабелю. При максимальній довжині сегменту кабелю в 500 м це дає максимальну довжину мережі l0Base-5 в 2500 м. Тільки 3 сегменти з 5 можуть бути навантаженими, тобто такими, до яких підключаються кінцеві вузли. Між навантаженими сегментами повинні бути ненавантажені сегменти.

Правило застосування повторителей в мережі Ethernet l0Base-5 носить назва правила 5-4-З. 5 сегментів, 4 повторителя, 3 навантажених сегменту. Обмежене число повторителей пояснюється додатковими затримками розповсюдження сигналу, які вони вносять. Застосування повторителей збільшує час подвійного розповсюдження сигналу, яке для надійного розпізнавання колізій не повинне перевищувати час передачі кадру мінімальної довжини, тобто кадру в 72 байт або 576 битий.

Кожен повторитель підключається до сегменту одним своїм трансивером, тому до навантажених сегментів можна підключити не більше 99 вузлів. Максимальне число кінцевих вузлів в мережі l0Base-5 таким чином складає 99х3 = 297 вузлів.

До достоїнств стандарту l0Base-5 відносяться:

- хороша захищеність кабелю від зовнішніх дій;

- порівняльна велика відстань між вузлами;

- можливість простого переміщення робочої станції в межах довжини кабелю AUI.

Недоліками l0Base-5 є:

- висока вартість кабелю;

- складність його прокладки із-за великої жорсткості;

- потреба в спеціальному інструменті для закладення кабелю;

- останов роботи всієї мережі при пошкодженні кабелю або поганому з'єднанні;

- необхідність заздалегідь передбачити підведення кабелю до всіх можливих місць установки комп'ютерів.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Протокол надійної доставки TCP-сообщений	\|	Стандарт 10Base-2

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.006 сек.