Ethernet
Ethernet ссылается на спецификацию базовой полосы LAN, созданную Xerox и разработанную совместно Xerox, Intel и DEC. Универсальный стандарт Ethernet был выпущен 30 сентября 1980 года, что является наиболее распространенным в существующих сегодня LANs. Стандарт протокола связи. Сеть Ethernet использует технологию CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access and Collision Detection) и работает на нескольких типах кабелей на 10M/S. Ethernet похож на семейство стандартов IEEE802.3. Включает в себя стандартные Ethernet (10Mbit/s), Fast Ethernet (100Mbit/s) и 10G (10Gbit/s) Ethernet. Все они соответствуют IEEE 802.3.
Начиная Ethernet только с пропускной способностью 10 Мбит/с, используется метод управления доступом с нескольким доступом носителя (CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) с обнаружением столкновений. Это ранние 10 Мбит / с Ethernet называется стандартным Ethernet, и Ethernet может быть подключен с помощью различных средств передачи, таких как толстый коаксиальный кабель, тонкий коаксиальный кабель, unshielded витой пары, экранированные витой пары, и волокна. А в стандарте IEEE 802.3 для различных средств передачи определяются различные стандарты физического слоя. В этих стандартах первая цифра указывает скорость передачи в блоках "Мбит/с", а последняя цифра указывает на длину кабеля одного сегмента (справочный блок составляет 100 м), base означает "базовый диапазон", а Broad означает "широкополосная связь".
10Base-5 использует диаметр 0,4 дюйма, 50 "толстый коаксиальный кабель, также известный как толстый Ethernet, с максимальной длиной сегмента 500м. Метод передачи базового диапазона, топология типа автобуса. Основные аппаратные устройства сети 10Base-5 включают в себя: толстый коаксиальный кабель, карту Ethernet с розеткой AUI, ретранслятор, трансивер, трансиверный кабель и терминатор.
10Base-2 использует диаметр 0,2 дюйма, 50 "тонкий коаксиальный кабель, также известный как тонкий кабель Ethernet, максимальная длина сегмента сети составляет 185 м, метод передачи базового диапазона, топология типа автобуса; 10Base-2 сеть основного аппаратного оборудования Доступно: тонкий коаксиальный кабель, Ethernet карты с разъемом BNC, ретранслятор, T-разъем, терминатор и т.д.
10Base-T использует витой парный кабель с максимальной длиной сегмента 100м. Топология имеет звездообразную форму; основными аппаратными устройствами сети 10Base-T являются: Категория 3 или Категория 5 нешибленый витой кабель пары, Ethernet карты с RJ-45 розетка, концентратор, переключатель, RJ-45 плагин, и т.д.
1Base-5 использует витой парный кабель, максимальная длина сегмента составляет 500 м, а скорость передачи 1 Мбит/с.
10Broad-36 использует коаксиальный кабель (RG-59/U CATV), максимальный пролет сети составляет 3600 м, а длина сегмента сети составляет до 1800 м, что является широкополосным режимом передачи;
10Base-F использует волоконно-оптические средства передачи со скоростью передачи 10 Мбит/с.
Быстрый эфир
Ethernet С развитием сети, традиционные стандартные технологии Ethernet было трудно удовлетворить растущий спрос на сетевой трафик данных. До октября 1993 года только интерфейс распределенных данных (FDDI) был доступен для LAN-приложений, требующих трафика данных выше 10 Мбит/с, но это была очень дорогая сеть, основанная на волоконно-оптическом кабеле 100 Мбит/с. В октябре 1993 года Компания Grand Junction представила первый в мире центр Fastch 1080 Fastch 1080 и сетевую интерфейсную карту FastNIC 100. Технология Fast Ethernet была официально применена. Затем Intel, SynOptics, 3COM, BayNetworks и другие компании также запустили свои собственные устройства Fast Ethernet. В то же время инжиниринговая группа IEEE 802 также изучала различные стандарты 100 Мбит/с Ethernet, такие как 100BASE-TX, 100BASE-T4, MII, ретранслятор, полный дуплекс и другие стандарты. В марте 1995 года IEEE объявила о стандарте IEEE802.3u 100BASE-T Fast Ethernet, который начал эпоху Fast Ethernet.
Fast Ethernet имеет много преимуществ по сравнению с ПИИ, который первоначально эксплуатировался на 100 Мбит/с пропускной способности. Основная причина заключается в том, что технология Fast Ethernet может эффективно защитить инвестиции пользователей в внедрение инфраструктуры электропроводки. Он поддерживает 3, 4 и 5 пар двойного соединения мель проволоки и оптического волокна позволяет эффективно использовать существующие объекты. Отсутствие Fast Ethernet также является недостатком технологии Ethernet. То есть, Fast Ethernet по-прежнему основан на технологии CSMA/CD. Когда нагрузка на сеть будет тяжелой, это приведет к снижению эффективности. Конечно, это может быть компенсировано технологией переключения. Стандарт Fast Ethernet 100 Мбит/с также разделен на три подкласса: 100BASE-TX, 100BASE-FX и 100BASE-T4.
· 100BASE-TX: Быстрая технология Ethernet, которая использует категорию 5 на уровне данных unshielded витой пары или экранированные витой пары. Он использует две пары витой пары, одна для отправки и одна для получения данных. Метод кодирования 4B/5B используется в передаче, а частота сигнала составляет 125 МГц. Соответствует стандарту кабелей категории 5 EIA586 и стандарту кабелей класса 1 IBM SPT. Используйте тот же разъем RJ-45, что и 10BASE-T. Его максимальная длина сетевого сегмента составляет 100 метров. Он поддерживает полную дуплексную передачу данных.
· 100BASE-FX: Быстрая технология Ethernet, используя волоконно-оптический кабель для использования как одного режима, так и мультимодного волокна (62,5 и 125um). Максимальное расстояние для мультимодных волоконных соединений составляет 550 метров. Максимальное расстояние для соединения волокна одного режима составляет 3000 метров. В передаче используется метод кодирования 4B/5B, а частота сигнала составляет 125 МГц. Он использует разъем MIC/FDDI, разъем ST или разъем SC. Его максимальная длина сегмента сети составляет 150 м, 412 м, 2000 м или более 10 км, что связано с типом используемого волокна и режимом работы. Он поддерживает полную дуплексную передачу данных. 100BASE-FX особенно подходит для приложений с электрическими помехами, соединениями на большом расстоянии или средами повышенной безопасности.
· 100BASE-T4: это технология Fast Ethernet, которая может быть использована с категорией 3, 4 и 5 нешиблированных витой пары или экранированные витой пары. 100Base-T4 использует четыре пары витой пары, три из которых используются для передачи данных с частотой 33 МГц, каждая пара работает в полу-дуплексном режиме. Четвертая пара используется для обнаружения столкновений CSMA/CD. В передаче используется метод кодирования 8B/6T, а частота сигнала составляет 25 МГц, что соответствует стандарту структурированной проводки EIA586. Он использует тот же разъем RJ-45, что и 10BASE-T с максимальной длиной сегмента 100 метров.
Гигабитный эфир
Как последняя высокоскоростная технология Ethernet, технология Gigabit Ethernet предоставляет пользователям эффективное решение для улучшения основной сети. Самым большим преимуществом этого решения является наследование преимуществ традиционной технологии Ethernet. Гигабитная технология по-прежнему является технологией Ethernet, она использует тот же формат кадра, структуру кадра, сетевой протокол, полный/половинный дуплексный режим, режим управления потоком и систему электропроводки как 10M Ethernet. Поскольку эта технология не меняет настольные приложения и операционные системы традиционных Ethernet, она хорошо работает с 10M или 100M Ethernet. Обновление до Gigabit Ethernet не требует изменений в сетевых приложениях, компонентах управления сетью и сетевых операционных системах для максимальной защиты инвестиций. Кроме того, стандарт IEEE будет поддерживать мультимодное волокно с максимальной дистанцией 550 метров, одномеговое волокно с максимальным расстоянием 70 километров и коаксиальный кабель с максимальным расстоянием 100 метров. Gigabit Ethernet заполняет пробел в стандарте 802.3 Ethernet/Fast Ethernet.
Для того, чтобы иметь возможность обнаруживать столкновения 64 Байтов данных кадров, Gigabit Ethernet поддерживает более короткие расстояния. Типы сетей, поддерживаемые Gigabit Ethernet, следующие:
Передача на среднее расстояние
1000Base-CX Медь STP 25m
1000Base-T Медный кот 5 UTP 100м
1000Base-SX Многоступенчатое волокно 500м
1000Base-LX Одно режим волокна 3000м
Технология Gigabit Ethernet имеет два стандарта: IEEE 802.3z и IEEE 802.3ab. IEEE 802.3z устанавливает стандарт для волоконно-оптических и малодальных соединений медной проволоки. IEEE 802.3ab устанавливает стандарт для пяти-путь витой пары дальнемагистральных схем связи.
1. IEEE 802.3z
Рабочая группа IEEE 802.3z отвечает за разработку стандартов полного дуплексного соединения для волокна (единый режим или мультимод) и коаксиального кабеля. IEEE 802.3z определяет 1000Base-X на основе волоконно-оптических и коротких медных кабелей. Он использует технологию кодирования 8B/10B, а скорость передачи канала составляет 1,25 Гбит/с. После разъединения он достигает скорости передачи 1000 Мбит/с. IEEE 802.3z имеет следующие стандарты Gigabit Ethernet:
· 1000Base-SX поддерживает только мультимодное волокно. Он может использовать мультимодное волокно диаметром 62.5um или 50um. Он имеет рабочую длину волны 770-860nm и расстояние передачи 220-550m.
· 1000Base-LX одного режима волокна: Он может поддерживать одно режим волокна с диаметром 9um или 10um. Диапазон эксплуатационных длин волн составляет 1270-1355 нм, а расстояние передачи составляет около 5 км.
· 1000Base-CX использует 150 ohm экранированные витой пары (STP) с расстоянием передачи 25м.
2. IEEE802.3ab
Рабочая группа IEEE 802.3ab отвечает за разработку стандарта Gigabit Ethernet для полудеплексных ссылок на базе UTP, в результате чего стандарт и протокол IEEE 802.3ab. IEEE 802.3ab определяет стандарт 1000Base-T на основе категории 5 UTP, который направлен на передачу 100м со скоростью 1000 Мбит/с над категорией 5 UTP. Стандарт IEEE802.3ab имеет два основных пункта:
(1) Защита инвестиций пользователей в системы кабелей категории 5 UTP.
(2) 1000Base-T является 100Base-T естественное расширение, полностью совместимы с 10Base-T и 100Base-T. Тем не менее, достижение скорости передачи 1000 Мбит/с на категории 5 UTP требует решения перекрестных разговоров и проблем времени категории 5 UTP. Таким образом, задача развития рабочей группы IEEE802.3ab сложнее, чем IEEE802.3z.
10 Гигабитный Эфирнет
Спецификация 10 Gigabit Ethernet включена в дополнительный стандарт IEEE 802.3ae IEEE 802.3ae, который расширяет протокол IEEE 802.3 и спецификацию MAC для поддержки скорости передачи 10Gb/s. Кроме того, с помощью субслойного интерфейса WAN (WIS: WAN interfacesublayer) 10 Gigabit Ethernet также можно настроить на более низкую скорость передачи, например 9.584440 Gb/s (OC-192), что позволяет 10 тысячам устройств Megabit Ethernet совместимы с synchronous Optical Network (SONET) форматом транспортировки STS-192c.
· 10GBASE-SR и 10GBASE-SW в основном поддерживают коротковолновое (850 нм) мультимодное волокно (MMF) с расстояниями волокна от 2 м до 300 м.
10GBASE-SR в основном поддерживает "темное волокно", которое является волокном, которое не имеет распространения света и не подключено ни к одному устройству.
10GBASE-SW в основном используется для подключения устройств SONET для удаленной передачи данных.
· 10GBASE-LR и 10GBASE-LW в основном поддерживают длинноволновое (1310nm) одного режима волокна (SMF) с волокном расстояние от 2 м до 10 км (около 32808 футов).
Когда 10GBASE-LW в основном используется для подключения устройств SONET,
10GBASE-LR используется для поддержки "темного волокна".
· 10GBASE-ER и 10GBASE-EW в основном поддерживают сверхтяжелую волну (1550 нм) в одном режиме волокна (SMF) с расстоянием волокна от 2 м до 40 км (около 131233 футов).
10GBASE-EW в основном используется для подключения устройств SONET.
10GBASE-ER используется для поддержки «темного волокна».
· 10GBASE-LX4 использует технологию мультиплексирования разделения длин волн для передачи сигналов в четыре раза больше длины волны света на одной паре кабелей. Система работает в режиме 1310nm мультимод или singlemode темного волокна. Система предназначена для режима мультимодного волокна от 2 м до 300 м или в режиме одного режима от 2 м до 10 км.