Галкин В.А., Григорьев Ю.А. - Телекоммуникации и сети (1053870), страница 44
Текст из файла (страница 44)
Случайный характер паузы уменьшает вероятность одновременной попытки захвата разделяемой среды несколькими узлами при следующей попытке. Интервал, из которого выбираетсяслучайная величина паузы, возрастает с каждой попыткой (до 10-й), так чтопри большой загрузке сети и частом возникновении коллизий происходит притормаживание узлов.
Максимальное число попьггок передачи одного кадра-16,после чего МАС-подуровень оставляет данный кадр и начинает передачу следующего кадра, поступившего с LLC-подуровня.МАС-подуровень узла приемника, получающего биты кадра от своего физического уровня, проверяет поле адреса кадра, и если адрес совпадает с егособственным, то он копирует кадр в свой буфер. Затем он проверяет, не содержит ли кадр специфические ошибки: по контрольной сумме, по максимальнодопустимому размеру кадра, по минимально допустимому размеру кадра, поневерно найденным границам байт.
Если кадр корректен, то его поле данныхпередается на LLC-подуровень, если нет - то отбрасьгоается.1893. Принципы построения локальных сетей ЭВМПодуровень LLC(802.2)Подуровень доступа кфеде MACСогласование(reconciliation)Интерфейс МП\ CL,^^CL,^SS?Разъемы(Mediiun Dependent Interface)1оееееs5iSiе...>A:s10среда передачиРис. 3.8. Структура физического уровняFast EthernetФорматы кадров технологии Fast Ethernet не отличаются от форматов кадров технологий простого Ethernet.
Все времена передачи кадров Fast Ethernet в10 раз меньше соответствующих времен технологии простого Ethernet:битовый интервал составляет 10 не вместо 100 не;межкадровый интервал (IPG) - 0,96 мкс вместо 9,6 мкс.Спецификации физического уровня. Для технологии Fast Ethernet разработаны различные варианты физического уровня, отличаюпщеся не толькотипом кабеля и электрическими параметрами импульсов, как это сделано втехнологии 10 Мбит/с Ethernet, но и способом кодирования сигналов и количеством используемых в кабеле проводников.
Поэтому физический уровень FastEthernet имеет более сложную структуру, чем классический Ethernet (рис. 3.8).Физический уровень состоит из трех подуровней:уровень согласования (reconciliation sublayer);независимый от среды интерфейс (МП - Media Independent Interface);устройство физического уровня (PHY - Physical Layer Device).Устройство физического уровня PHY обеспечивает кодирование данных,поступающих от МАС-подуровня для передачи их по кабелю определенноготипа, синхронизацию передаваемых по кабелю данных, а также прием и деко1903.2. Технологии локальных сетейдирование данных в узле-приемнике. Интерфейс Mil поддерживает независимый от используемой физической среды способ обмена данными между МАСподуровнем и подуровнем PHY.
Этот интерфейс аналогичен по назначениюинтерфейсу AUI классического Ethernet за исключением того, что интерфейсAUI располагался между подуровнем физического кодирования сигнала (длялюбых вариантов кабеля использовался одинаковый метод физического кодирования - манчестерский код) и подуровнем физического присоединения к среде, а интерфейс МП располагается между МАС-подуровнем и подуровнямикодирования сигнала, которых в стандарте Fast Ethernet три: FX, ТХ и Т4.Подуровень согласования нужен для того, чтобы согласовать работу подуровня MAC с интерфейсом МП.Интерфейс МП. Существует два варианта реализации интерфейса МП:внутренний и внешний.
При внутреннем варианте микросхема, реализующаяподуровни MAC и согласования, с помощью интерфейса МП соединяется смикросхемой трансивера внутри одного и того же конструктива, например, платысетевого адаптера или модуля маршрутизатора. Микросхема трансивера реализует все функщш устройства PHY.Внешний вариант соответствует случаю, когда трансивер вынесен в отдельное устройство и соединен кабелем МП через разъем МП с микросхемой МАСподуровня (см.
рис. 1.6). Разъем МП в отличие от разъема AUI имеет 40 контактов, максимальная длина кабеля МП составляет 1 м. Сигналы, передаваемыепо интерфейсу МП, имеют амплитуду 5 В.Физический уровень lOOBase-FX - многомодовое оптоволокно. Физический уровень PHY ответственен за прием данных в параллельной форме отМАС-подуровня, транслящпо их в один (ТХ или FX) или три последовательныхпотока бит с возможностью побитной синхронизащш и передачу их через разъемна кабель.Аналогично, на приемном узле уровень PITY' должен принимать сигналы покабелю, определять моменты синхронизации бит, извлекать биты из физических сигналов, преобразовывать их в параллельную форму и передавать подуровню MAC.Между спецификащмми PHY FX и PHY ТХ есть много общего, поэтомуобщие для двух спещ1фикащ1Й свойства будут даваться под обобщенным названием PHY FX/TX.Структура физического уровня PHY FX включает в себя следующие подуровни:• физического кодирования 4В/5В - PCS;• физического присоединения РМА;• зависимости от физической среды PMD.Спещ1фикащ1я 100Base-FX определяет работу протокола Fast Ethernet помногомодовому оптоволокну в полудуплексном и полнодуплексном режимахна основе хорошо проверенной схемы кодирования и передачи оптических сигналов, использующейся уже на протяжении ряда лет в стандарте FDDI.
Как и1913. Принципы построения локальных сетей ЭВМв стандарте FDDI, каждый узел соединяется с сетью двумя оптическими волокнами, идущими от приемника (Rx) и от передатчика (Где).В технологии классического Ethernet для представления данных при передаче по кабелю используется манчестерское кодирование. В спецификациюPHY FX/TX без изменений перенесен метод кодирования 4В/5В, определенный в стандарте FDDI. При этом методе каждые 4 бит данных МАС-подуровня (называемых символами) представляются 5 битами потенциального кода.Потенциальные коды обладают по сравнению с манчестерскими кодами более узкой полосой спектра сигнала, а, следовательно, предъявляют ме1п>шиетребования к полосе пропускания кабеля. Кроме того, кодом 4В/5В обеспечивается синхронизация приемника с передатчиком.
Коды 4В/5В построены так,что гарантируют не более трех нулей подряд при любом сочетании бит в исходной информации.Так как исходные биты МАС-подуровня должны передаваться со скоростью 100 Мбит/с, то наличие одного избыточного бита вьшуждает передаватьбиты результирующего кода 4В/5В со скоростью 125 Мбит/с, т. е. межбитовоерасстояние в устройстве PHY составляет 8 не.Поскольку из 32 возможных комбинаций кода 4В/5В для кодирования исходных данных нужно только 16, то остальные 16 комбинаций используются в служебных целях.
Наличие служебных символов позволило применить в спецификациях FX/TX схему непрерывного обмена сигналами между передатчиком иnpneivfflHKOM и при свободном состоянии среды, что отличает их от спецификации lOBase-T, когда незанятое состояние среды обозначается полным отсутствием на ней импульсов информации. Для обозначения незанятого состояниясреды используется служебный символ Idle (11111), который постоянно циркулирует между передатчиком и приемником, поддерживая их синхронизм и впериодах между передачами информации, а также позволяя контролироватьфизическое состояние линии.Существование запрещенных комбинаций символов позволяет отбраковывать ошибочные символы, что повышает устойчивость работы сетей с PHYFX/TX. Для отделе1шя кадра Ethernet от символов Idle используется комбинация символов Start Delimiter (пара символов Ж), а после завершения кадраперед первым символом Idle вставляется символ Т.После преобразования 4-битовых порций МАС-кодов в 5-битовые порцииPHY их необходимо представить в виде оптических или электрических сигналов в кабеле, соединяющем узлы сети.
Спецификации PHY FX и PHY ТХиспользуют для этого различные методы физического кодирования (NRZI иMLT-3 соответственно). Эти же методы определены в стандарте FDDI дляпередачи сигналов по оптоволокну (спецификация PMD) и витой паре (спецификация TP-PMD).Физический уровень lOOBase-TX - двухпарная витая пара. Основные отличия этого уровня от спецификации PHY FX состоят в использовании методаMLT-3 для передачи сигналов 5-битовых порций кода 4В/5В по витой паре и1923.2.
Технологии локальных сетейналичии функции автопереговоров (Auto-negotiation) для выбора режима работы порта. Метод MLT-3 использует потенциальные сигналы дЬух полярностейдля представления 5-битовых порций информации.Кроме применения метода MLT-3, спецификация PHY ТХ отличается отспецификации PHY FX тем, что в ней предусмотрена пара скрэмблер/дескрэмблер (scrambler/descrambler), как это определено в спецификации ANSI ТРPMD.
Скрэмблер принимает 5-битовые порции данных от подуровня PCS, выполняющего кодирование 4В/5В, и кодирует сигналы перед передачей наподуровень MLT-3 таким образом, чтобы равномерно распределить энергиюсигнала по всему частотному спектру. Это уменьшает электромагнитное излучение кабеля.Спецификации PHY ТХ и PHY Т4 поддерживают функцию Auto-negotiation,с помощью которой два взаимодействующих устройства PHY могут автоматически выбрать наиболее эффективный режим работы.В настоящее время определено 5 различных режимов работы, которые могут поддерживать устройства PHY ТХ или PUY Т4 на витых парах:lOBase-T (2 пары категории 3);lOBase-T full-duplex (2 пары категории 3);100Base-TX (2 пары категории 5 (или Туре 1А STP);100Base-TX full-duplex (2 пары категории 5 (или Туре 1А STP);100Base-T4 (4 пары категории 3).Режим lOBase-T имеет самый низкий приоритет при переговорном процессе, а режим 100Base-T4 - самый высокий.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
