Олифер В.Г., Олифер Н.А. - Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы (4-ое изд.) - 2010 - обработка (953099), страница 108
Текст из файла (страница 108)
Осенью 1995 года обе технологии стали стандартами 1ЕЕЕ. Комитет 1ЕЕЕ 802.3 принял спецификацию Раас Есйегпес в качестве стандарта 802.3ц, который ие является самостоятельным стандартом, а представляет собой дополнение к существующему стандарту 802.3 в виде глав с 21 по 30. Комитет 802.12 принял технологию 100ЧС-АпуЕАХ, в которой использовался приоритетный доступ по требованию и поддерживались кадры двух форматов — Есйегпес и То!сев Кспй. Технологии Раас ЕсЬегпес и 100ЧС-Апу!.АЫ в первые месяцы своего существования рассматривались как равные соперники, ио очень скоро стало ясно, что пользователи предпочитают более простую и знакомую технологию Раас ЕсЬегпес.
Вскоре технология 100ЧСАву!АХ прекратила свое существование; немаловажным фактором этого стал и переход локальных сетей иа полностью коммутируемые версии, сводящий чиа иет» преимущества более совершенного метода доступа технологии 100ЧС Апу тМ4. Физические уровни технологии Гввй Ей11еглей Все отличия технологий Раас ЕсЬегпес и Есйегпес сосредоточены иа физическом уровне (ряс. 13.17). Уровни МАС и !.ЕС в Разс ЕсЬегпес остались абсолютно теми же, и их описывают прежние главы стандартов 802.3 и 802.2. Поэтому рассматривая технологию Раас ЕсЬегвес, мы будем изучать только несколько вариантов ее физического уровня.
Организация физичбского уровня технологии Рззс ЕсЬегпес является более сложной, поскольку в ией используются жри варианта кабельных систем: 1) волоконно-оптический многомодовый кабель (два волокна); 12 витая пара категории 5 (две пары); (з витая пара категории 3 (четыре пары). 4ВВ Глава 13. Коммутируемые сети Е1легпег Стек протоколов Раз! Е!Пегпе1 802.3о Стек протоколов Ей!епге! 802.3 Канальный уровень Физии Устройство физического уровня рис. 13.17. Отличия технологий раз! ЕШегпег и Еюегпе1 Коаксиальный кабель, давший миру первую сеть Е1Ьегпе1, в число разрешенных сред передачи данных новой технологии Разт Е11!егпес не попал.
Это общая тенденция многих новых технологий, поскольку на небольших расстояниях витая пара категории 5 позволяет передавать данные с той же скоростью, что и коаксиальный кабель, но сеть получается более дешевой и удобной в эксплуатации. На больших расстояниях оптическое волокно обладает гораздо более широкой полосой пропускания, чем коаксиал, а стоимость сети получается ненамного выше, особенно если учесть высокие затраты на поиск и устранение неисправностей в крупной кабельной коаксиальной системе.
Официальный стандарт 802.3 установил три различных спецификации для физического уровня Раз! Е1Ьегпе1 и дал им следующие названия (рис. 13.18): С3 100Ваве-ТХ для двухпарного кабеля на неэкранированной витой паре ОТР категории 5 или экранированной витой паре 5ТР типа 1; 13 100Вазе-Т4 для четырехпарного кабеля на неэкранированной витой паре 11ТР категории 3, 4 или 5; Я 100Вазе-РХ для многомодового оптоволоконного кабеля с двумя волокнами. Для всех трех стундартов справедливы перечисленные далее утверждения и характеристики.
429 Сюростные версии Етпегпе1 Физический уровень рис. 13.10. Структура физического уровня газ1 Ещегпе1 Мвжкадровыв интервал равен 0,96 ыкс, а битовый интервал — 10 ис. Есе вреыеинтге параметры втглвпма дост)дейиитаравл етсрвчме, арамв передачи кадра минимальной длины и т. и.), изимренные в битоаыкинтврвагмх, Ф1ввлнггьдрвнееиьеь' йэвииаКОМСВГй)ДДИйубгэа)нтнпие(1ййп(Н) Ввяданж ПВР1КГВЧа ПО ИЕД СИМВОЛВ ПроотОа ИотСЧНИ- ж- ссстадтдтвунжддгс иабыточисус жгдв(а не отсутствий сигналов, квк в стаидвртанйймпип ю сксростыд.10 Мбит/с),, Физический уровень включает три элемента. О Независимый от среды интерфейс (Мед!а 1пдерепдеп1 1псег(асе, МП).
О Уровень согласования нужен для того, чтобы уровень МАС, рассчитанный на интер- фейс А(П, мог работать с физическим'уровнем через интерфейс МП. О Устройство физического уровня (РЬун(са1 1луег 1)еу)се, РНУ) состоит, в свою очередь, нз нескольких подуровней (см. рис. 13.17): О подуровня логического кодирования данных, преобразующего поступающие от уровня МАС байты в символы кода 4В/5В или 8ВггбТ (первый метод кодирования используются в версиях 100Вазе-ТХ и 100Ваане-РХ, второй — в версии 1ООВанеТ4); О подуровней физического присоединения и зависимости от физической среды (РМ1)), которые обеспечивают формирование сигналов в соответствии с методом физического кодирования, например й1КЕ1 или М1Т-3; О подуровня автопереговоров, который позволяет двум взаимодействующим портам автоматически выбрать наиболее эффективный режим работы, например полудуплексный или дуплексный (этот подуровень является факультативным).
Интерфейс МП поддерркивает независимый от физической среды способ обмена данными никну подуровнем МАС и подуровнем РНУ. Этот интерфейс аналогичен по назначению интерфейсу АШ классического стандарта ЕГ)гегпег за исключением того, что интерфейс 401 располагался между подуровнем физического кодирования сигнала (для любых вариинтэн кабеля использовался одинаковый метод физического кодирования — манчестерский юн) н подуровнем физического присоединения к среде, а интерфейс МП располагается 430 Глава 13. Коммутируемые сети Еупегпе1 между подуровнем МАС и подуровнями кодирования сигнала, которых в стандарте Разг ЕгЬегпег три: РХ, ТХ и Т4. Версия 100Вазе-Т4 носила промежуточный характер, так как она позволяла повысить скорость классического варианта ЕгЬегпес в 10 раз, не меняя кабельную систему здания. Так как большинство предприятий н организаций достаточно быстро заменили кабели категории 3 кабелями категории 5, то необходимость в версии 100Вазе-Т4 отпала, и оборудование с такими портами перестало выпускаться.
Поэтому далее мы рассмотрим детали только спецификаций 100Вазе-РХ и 100Вазе-ТХ. Спецификация 100Вазе-РХ определяет работу протокола Разг ЕгЬегпег по многомодовому оптоволокну в полудуплексном и дуплексном режимах. В то время как в ЕгЬегпес со скоростью передачи 10 Мбит/с используется манчестерское кодирование для представления данных, в стандарте Разе Е1Ьегпег определен другой метод кодирования — 4В/5В, который мы рассматривали в главе 9. Этот метод к моменту разработки технологии Разг ЕгЬегпес уже показал свою эффективность вестях Р()П1, поэтому он без изменений был перенесен в спецификацию 100Вазе-РХ/ТХ. Напомним, что в этом методе каждые четыре бита данных подуровня МАС (называемых символами) представляются пятью битами. Избыточный бит позволяет применить потенциальные коды при представлении каждого из пяти битов в виде электрических илн оптических импульсов.
Существование запрещенных комбинаций символов позволяет отбраковывать ошибочные символы, что повышает устойчивость работы сетей 100Вазе-РХ/ТХ. Так, в Разг Ебйегпег признаком того, что среда свободна, стала повторяющаяся передача одного из запрещенных для кодирования пользовательских данных символа, а именно символа простоя источника й11е (11111).
Такой способ позволяет приемнику всегда находиться в синхронизме с передатчиком. Для отделения кадра ЕгЬегпег от символов простоя источника используется комбинация символов начального ограничителя кадра — пара символов,/ (11000) и К (10001) кода 4В/5В, а после завершения кадра перед первым символом простоя источника вставляется символ Т(рнс.
13.19). 3 110 Преамбула ' ВРВ ВА ВА 1. манныв СВС т: „; „., Первый байт преамбулы ЗК вЂ” ограничитель начала потока значащих символов Т вЂ” ограничитель конца потока значащих символов Рис. 13.19. Непрерывный поток данных спецификаций 1003азе-РХ/ТХ После преобразования 4-битных порций кодов МАС в 5-бнтные порции физического уровня их необходимо представить в виде оптических нлн электрических сигналов в кабеле, соединяющем узлы сети. В спецификациях 100Вазе-РХ и 100Вазе-ТХ для этого используются, соответственно, методы физического кодирования НВЕ1 и МЕТ-З. В спецификации 100Вазе-ТХ в качестве среды передачи данных используется витая пара ()ТР категории 5 или ЯТР типа 1.
Основным отличием от спецификации 100Вазе-РХ (наряду с методом кодирования М1.Т-З) является наличие схемы автопереговоров для выбора режима работы порта, Схема автопереговоров позволяет двум физически соединенным устройствам, которые поддерживают несколько стандартов физического уровня, отличающихся битовой скоростью и количеством витых пар, согласовать наиболее выгодный режим работы. Обычно Скоростные аеронн ЕФегпек процедура автопереговоров происходит при подсоединении сетевого адаптера, который иожет работать на скоростях 10 и 100 Мбит/с, к концентратору или коммутатору.
Всего в настоящее время определено 5 различных режимов работы, которые могут под- держивать устройства 100Вззе-ТХ/Т4 на витых парах: О 10Вазе-Т, Е) дуплексный режим 10Вазе-Т; й 100Вазе-ТХ; (5 100Вазе-Т4; Е) дуплексный режим 100Вазе-ТХ. Режим 10Вазе-Т имеет самый низкий прйоритет в переговорном процессе, а дуплексный режим 100Вазе-ТХ вЂ” самый высокий. Переговорный процесс происходит при включении питания устройства, а также может бить инициирован в любой момент модулем управления устройства. Устройство, начав- шее процесс автопереговоров, посылает своему партнеру пачку специальных импульсов И.Р (Газг 1.!пк Рц!зе), в которой содержится 8-битное слово, кодирующее предлагаемый режим взаимодействия, начиная с самого приоритетного, поддерживаемого данным узлом. Импульсы Р1.Р имеют длительность 100 нс, как и импульсы 1.1Т, используемые для те- стирования целостности физического соединения в стандарте 10Вазе-Т, однако вместо передачи одного импульса 1.1Т через каждые 16 мс, здесь через тот же интервал передается пачка импульсов Р|Р.