Фізичний рівень технології Fast Ethernet

Всі відмінності технології Fast Ethernet від Ethernet зосереджені на фізичному рівні (рис. 1). Рівні MAC і LLC в Fast Ethernet залишилися абсолютно тими ж, і їх описують колишні розділи стандартів 802.3 і 802.2. Тому розглядаючи технологію Fast Ethernet, ми вивчатимемо тільки декілька варіантів її фізичного рівня.

Складніша структура фізичного рівня технології Fast Ethernet викликана тим, що в ній використовуються три варіанти кабельних систем:

- волоконно-оптичний багатомодовий кабель, використовуються два волокна;

- витаючи пара категорії 5, використовуються дві пари;

- витаючи пара категорії 3, використовуються чотири пари.

Коаксіальний кабель, що дав миру першу мережу Ethernet, в число дозволених середовищ передачі даних новій технології Fast Ethernet не потрапив. Це загальна тенденція багатьох нових технологій, оскільки на невеликих відстанях витаючи пара категорії 5 дозволяє передавати дані з тією ж швидкістю, що і коаксіальний кабель, але мережа виходить дешевшою і зручнішою в експлуатації. На великих відстанях оптичне волокно володіє набагато ширшою смугою пропускання, чим коаксиал, а вартість мережі виходить ненамного вище, особливо якщо врахувати високі витрати на пошук і усунення несправностей в крупній кабельній коаксіальній системі.

Відмова від коаксіального кабелю привела до того, що мережі Fast Ethernet завжди мають ієрархічну деревовидну структуру, побудовану на концентраторах, як і мережі 10Base-T/10Base-F. Основною відмінністю конфігурацій мереж Fast Ethernet є скорочення діаметру мережі приблизно до 200 м, що пояснюється зменшенням часу передачі кадру мінімальної довжини в 10 разів за рахунок збільшення швидкості передачі в 10 разів в порівнянні з 10-мегабитным Ethernet.

Проте ця обставина не дуже перешкоджає побудові крупних мереж на технології Fast Ethernet. Річ у тому, що середина 90-х років відмічена не тільки широким розповсюдженням недорогих високошвидкісних технологій, але і бурхливим розвитком локальних мереж на основі комутаторів. При використанні комутаторів протокол Fast Ethernet може працювати в повнодуплексному режимі, в якому немає обмежень на загальну довжину мережі, а залишаються тільки обмеження на довжину фізичних сегментів, що сполучають сусідні пристрої (адаптер - комутатор або комутатор - комутатор). Тому при створенні магістралей локальних мереж великої протяжності технологія Fast Ethernet також активно застосовується, але тільки в повнодуплексному варіанті, спільно з комутаторами.

Рис. 1 - Відмінності технології Fast Ethernet від технології Ethernet

В порівнянні з варіантами фізичної реалізації Ethernet (а їх налічується шість), в Fast Ethernet відмінності кожного варіанту від інших глибші - міняється як кількість провідників, так і методи кодування. А оскільки фізичні варіанти Fast Ethernet створювалися одночасно, а не еволюційно, як для мереж Ethernet, то була можливість детально визначити ті підрівні фізичного рівня, які не змінюються від варіанту до варіанту, і ті підрівні, які специфічні для кожного варіанту фізичного середовища.

Офіційний стандарт 802.3и встановив три різні специфікації для фізичного рівня Fast Ethernet і дав їм наступні назви (рис. 2):

- 100Base-TX для двохпарного кабелю на неекранованій витій парі UTP категорії 5 або екранованій витій парі STP Type 1;

- 100Base-T4 для чотирипарного кабелю на неекранованій витій парі UTP категорії 3, 4 або 5;

- 100Base-FX для багатомодового оптоволоконного кабелю, використовуються два волокна.

Рис. 2 - Структура фізичного рівня Fast Ethernet

Для всіх трьох стандартів справедливі наступні твердження і характеристики.

- Формати кадрів технології Fast Ethernet не відрізняються від форматів кадрів технологій 10-мегабитного Ethernet.

- Міжкадровий інтервал (IPG) рівний 0,96 мкс, а бітовий інтервал рівний 10 нс. Всі тимчасові параметри алгоритму доступу (інтервал відстрочення, час передачі кадру мінімальної довжини і т. п.), зміряні в бітових інтервалах, залишилися колишніми, тому зміни в розділи стандарту, що стосуються рівня MAC, не вносилися.

- Ознакою вільного стану середовища є передача по ній символу Idle відповідної надмірної коди (а не відсутність сигналів, як в стандартах Ethernet 10 Мбіт/с).

Фізичний рівень включає три елементи:

- рівень узгодження (reconciliation sublayer);

- незалежний від середовища інтерфейс (Media Independent Interface, MII);

- пристрій фізичного рівня (Physical layer device, PHY).

Рівень узгодження потрібний для того, щоб рівень MAC, розрахований на інтерфейс AUI, зміг працювати з фізичним рівнем через інтерфейс MII.

Пристрій фізичного рівня (PHY) полягає, у свою чергу, з декількох підрівнів (див. рис. 1):

- підрівня логічного кодування даних, такого, що перетворює що поступають від рівня MAC байти в символи коди 4В/5В або 8В/6Т (обидві коди використовуються в технології Fast Ethernet);

- підрівнів фізичного приєднання і підрівня залежності від фізичного середовища (PMD), які забезпечують формування сигналів відповідно до методу фізичного кодування, наприклад NRZI або MLT-3;

- підрівня автопереговорів, який дозволяє двом взаємодіючим портам автоматично вибрати найбільш ефективний режим роботи, наприклад, напівдуплексний або повнодуплексний (цей підрівень є факультативним).

Інтерфейс MII підтримує незалежний від фізичного середовища спосіб обміну даними між підрівнем MAC і підрівнем PHY. Цей інтерфейс аналогічний за призначенням інтерфейсу AUI класичного Ethernet за винятком того, що інтерфейс AUI розташовувався між підрівнем фізичного кодування сигналу (для будь-яких варіантів кабелю використовувався однаковий метод фізичного кодування - манчестерський код) і підрівнем фізичного приєднання до середовища, а інтерфейс Мii розташовується між підрівнем MAC і підрівнями кодування сигналу, яких в стандарті Fast Ethernet три, - FX, ТХ і Т4.

Роз'їм Мii на відміну від роз'єму AUI має 40 контактів, максимальна довжина кабелю Мii складає один метр. Сигнали, передавані по інтерфейсу Мii, мають амплітуду 5 Ст.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Лекція 10 Технологія Fast Ethernet	\|	Фізичний рівень 100Base-FX - багатомодове оптоволокно, два волокна

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.009 сек.