حداکثر سرعت اترنت سریع فناوری اترنت سریع، ویژگی های آن، لایه فیزیکی، قوانین ساخت و ساز. مقادیر فیلد DSAP و SSAP

شبکه اترنت گسترده ترین شبکه در بین شبکه های استاندارد است. در سال 1972 ظاهر شد و در سال 1985 به استاندارد بین المللی تبدیل شد. این توسط بزرگترین سازمان های استاندارد بین المللی پذیرفته شد: کمیته IEEE 802 (موسسه مهندسین برق و الکترونیک) و ECMA (انجمن تولیدکنندگان کامپیوتر اروپا).

این استاندارد IEEE 802.3 نامیده می شود (به انگلیسی "eight oh two dot three" خوانده می شود). این دسترسی تک کانالی از نوع اتوبوس را با تشخیص برخورد و کنترل انتقال تعریف می کند، یعنی با روش دسترسی CSMA/CD که قبلا ذکر شد.

ویژگی های کلیدی استاندارد اصلی IEEE 802.3:

توپولوژی - اتوبوس;

رسانه انتقال - کابل کواکسیال؛

سرعت انتقال - 10 مگابیت بر ثانیه؛

حداکثر طول شبکه 5 کیلومتر است.

· حداکثر تعداد مشترک - حداکثر 1024.

طول بخش شبکه - تا 500 متر؛

· تعداد مشترکین در یک بخش - تا 100.

· روش دسترسی - CSMA/CD.

انتقال باند باریک، یعنی بدون مدولاسیون (تک کانال).

به بیان دقیق، تفاوت های جزئی بین استانداردهای IEEE 802.3 و اترنت وجود دارد، اما معمولاً نادیده گرفته می شوند.

شبکه اترنت در حال حاضر محبوب ترین شبکه در جهان است (بیش از 90٪ از بازار)، احتمالاً در سال های آینده نیز همینطور باقی خواهد ماند. این تا حد زیادی با این واقعیت تسهیل شد که از همان ابتدا ویژگی ها، پارامترها، پروتکل های شبکه باز بود، در نتیجه تعداد زیادی از تولید کنندگان در سراسر جهان شروع به تولید تجهیزات اترنت کردند که کاملاً با یکدیگر سازگار بود. .

در شبکه اترنت کلاسیک از کابل کواکسیال 50 اهم از دو نوع (ضخیم و نازک) استفاده شد. با این حال، اخیرا (از ابتدای دهه 90)، پرکاربردترین نسخه اترنت است که از جفت های پیچ خورده به عنوان رسانه انتقال استفاده می کند. استانداردی نیز برای استفاده در شبکه کابل فیبر نوری تعریف شده است. برای تطبیق با این تغییرات، اضافات مناسبی به استاندارد اصلی IEEE 802.3 داده شده است. در سال 1995، یک استاندارد اضافی برای نسخه سریع‌تر اترنت که با سرعت 100 مگابیت در ثانیه کار می‌کرد (به اصطلاح Fast Ethernet، استاندارد IEEE 802.3u)، با استفاده از جفت تابیده یا کابل فیبر نوری به عنوان رسانه انتقال، ظاهر شد. در سال 1997، نسخه ای با سرعت 1000 مگابیت بر ثانیه (گیگابیت اترنت، استاندارد IEEE 802.3z) ظاهر شد.

علاوه بر توپولوژی استاندارد اتوبوس، توپولوژی های ستاره غیرفعال و درخت غیرفعال به طور فزاینده ای مورد استفاده قرار می گیرند. این فرض استفاده از تکرار کننده ها و هاب های تکرار کننده است که بخش های مختلف (بخش) شبکه را به هم متصل می کنند. در نتیجه، یک ساختار درخت مانند می تواند بر روی بخش هایی از انواع مختلف تشکیل شود (شکل 7.1).

یک اتوبوس کلاسیک یا یک مشترک می تواند به عنوان یک بخش (بخشی از شبکه) عمل کند. برای بخش های باس از کابل کواکسیال و برای پرتوهای ستاره غیرفعال (برای اتصال به یک هاب کامپیوتری) از جفت پیچ خورده و کابل فیبر نوری استفاده می شود. شرط اصلی برای توپولوژی حاصل این است که هیچ مسیر بسته (حلقه) در آن وجود نداشته باشد. در واقع، معلوم می شود که همه مشترکین به یک اتوبوس فیزیکی متصل هستند، زیرا سیگنال هر یک از آنها به یکباره در همه جهات منتشر می شود و به عقب باز نمی گردد (مانند یک حلقه).

حداکثر طول کابل شبکه در کل (حداکثر مسیر سیگنال) از نظر تئوری می تواند به 6.5 کیلومتر برسد، اما عملاً از 3.5 کیلومتر تجاوز نمی کند.

برنج. 7.1. توپولوژی شبکه اترنت کلاسیک

شبکه اترنت سریع توپولوژی گذرگاه فیزیکی را ارائه نمی دهد، فقط از یک ستاره غیرفعال یا درخت غیرفعال استفاده می شود. علاوه بر این، اترنت سریع الزامات بسیار سخت گیرانه تری برای حداکثر طول شبکه دارد. از این گذشته، اگر نرخ ارسال 10 برابر افزایش یابد و قالب بسته حفظ شود، حداقل طول آن ده برابر کوتاه تر می شود. بنابراین، مقدار مجاز زمان انتقال سیگنال دوگانه از طریق شبکه با ضریب 10 کاهش می یابد (5.12 میکرو ثانیه در مقابل 51.2 میکرو ثانیه در اترنت).

کد استاندارد منچستر برای انتقال اطلاعات در شبکه اترنت استفاده می شود.

دسترسی به شبکه اترنت طبق روش تصادفی CSMA / CD انجام می شود که برابری مشترکین را تضمین می کند. شبکه از بسته هایی با طول متغیر استفاده می کند.

برای یک شبکه اترنت که با سرعت 10 مگابیت بر ثانیه کار می کند، استاندارد چهار نوع اصلی بخش شبکه را برای رسانه های مختلف انتقال اطلاعات تعریف می کند:

· 10BASE5 (کابل کواکسیال ضخیم)؛

· 10BASE2 (کابل کواکسیال نازک)؛

· 10BASE-T (جفت پیچ خورده)؛

· 10BASE-FL (کابل فیبر نوری).

نام بخش شامل سه عنصر است: عدد "10" به معنای سرعت انتقال 10 مگابیت در ثانیه، کلمه BASE - انتقال در باند پایه (یعنی بدون مدولاسیون سیگنال فرکانس بالا) و آخرین عنصر - مجاز است. طول بخش: "5" - 500 متر، "2" - 200 متر (به طور دقیق تر، 185 متر) یا نوع خط ارتباطی: "T" - جفت پیچ خورده (از انگلیسی "twisted-pair")، "F" - کابل فیبر نوری (از انگلیسی "fiber optic").

به طور مشابه، برای یک شبکه اترنت که با سرعت 100 مگابیت بر ثانیه (Fast Ethernet) کار می کند، استاندارد سه نوع بخش را تعریف می کند که با انواع رسانه های انتقال متمایز می شوند:

100BASE-T4 (چهار جفت پیچ خورده)؛

· 100BASE-TX (جفت پیچ خورده دوگانه)؛

· 100BASE-FX (کابل فیبر نوری).

در اینجا، عدد "100" به معنای سرعت انتقال 100 مگابیت در ثانیه، حرف "T" - جفت پیچ خورده، حرف "F" - کابل فیبر نوری است. انواع 100BASE-TX و 100BASE-FX گاهی اوقات با نام 100BASE-X و 100BASE-T4 و 100BASE-TX تحت نام 100BASE-T در کنار هم قرار می گیرند.

شبکه حلقه توکن

شبکه Token-Ring (حلقه نشانگر) توسط IBM در سال 1985 پیشنهاد شد (اولین نسخه در سال 1980 ظاهر شد). این برنامه برای شبکه کردن انواع کامپیوترهای تولید شده توسط IBM در نظر گرفته شده بود. این واقعیت که توسط IBM، بزرگترین تولید کننده تجهیزات کامپیوتری پشتیبانی می شود، نشان می دهد که باید به آن توجه ویژه ای شود. اما به همان اندازه مهم، Token-Ring در حال حاضر استاندارد بین المللی IEEE 802.5 است (اگرچه تفاوت های جزئی بین Token-Ring و IEEE 802.5 وجود دارد). این وضعیت شبکه را با اترنت برابر می کند.

Token-Ring به عنوان یک جایگزین قابل اعتماد برای اترنت توسعه داده شد. و اگرچه اترنت اکنون جایگزین همه شبکه های دیگر شده است، Token-Ring را نمی توان به طرز ناامیدکننده ای منسوخ شده در نظر گرفت. بیش از 10 میلیون کامپیوتر در سراسر جهان توسط این شبکه به هم متصل هستند.

شبکه Token-Ring دارای یک توپولوژی حلقه است، اگرچه از نظر ظاهری بیشتر شبیه یک ستاره است. این به دلیل این واقعیت است که مشترکین فردی (رایانه ها) نه به طور مستقیم، بلکه از طریق هاب های ویژه یا دستگاه های دسترسی چندگانه (MSAU یا MAU - واحد دسترسی چند ایستگاهی) به شبکه متصل می شوند. از نظر فیزیکی، شبکه یک توپولوژی حلقه ستاره را تشکیل می دهد (شکل 7.3). در واقعیت، مشترکین هنوز در یک حلقه متحد هستند، یعنی هر یک از آنها اطلاعات را به یک مشترک همسایه منتقل می کند و از دیگری اطلاعات دریافت می کند.

برنج. 7.3. توپولوژی حلقه ستاره شبکه Token-Ring.

به عنوان یک رسانه انتقال در شبکه Token-Ring IBM، جفت پیچ خورده ابتدا استفاده شد، هم بدون محافظ (UTP) و هم محافظ (STP)، اما سپس گزینه های تجهیزات برای کابل کواکسیال و همچنین برای کابل فیبر نوری در استاندارد FDDI ظاهر شد.

مشخصات فنی اصلی نسخه کلاسیک شبکه Token-Ring:

· حداکثر تعداد هاب از نوع IBM 8228 MAU - 12.

· حداکثر تعداد مشترکین شبکه - 96;

حداکثر طول کابل بین مشترک و هاب 45 متر است.

حداکثر طول کابل بین هاب - 45 متر؛

حداکثر طول کابل اتصال همه هاب 120 متر است.

· سرعت انتقال داده - 4 مگابیت در ثانیه و 16 مگابیت در ثانیه.

تمام مشخصات داده شده برای استفاده از جفت پیچ خورده بدون محافظ اعمال می شود. اگر از یک رسانه انتقال متفاوت استفاده شود، ویژگی های شبکه ممکن است متفاوت باشد. به عنوان مثال، هنگام استفاده از جفت پیچ خورده محافظ (STP)، تعداد مشترکین را می توان به 260 (به جای 96)، طول کابل - تا 100 متر (به جای 45)، تعداد هاب ها - تا 33 افزایش داد. و طول کل حلقه اتصال دهنده هاب - تا 200 متر. کابل فیبر نوری به شما امکان می دهد طول کابل را تا دو کیلومتر افزایش دهید.

برای انتقال اطلاعات در Token-Ring، از یک کد دو فازی استفاده می شود (به طور دقیق تر، نوع آن با یک انتقال اجباری در مرکز فاصله بیت). مانند هر توپولوژی ستاره ای، هیچ پایان الکتریکی اضافی یا اتصال زمین خارجی مورد نیاز نیست. مذاکره توسط سخت افزار و هاب آداپتور شبکه انجام می شود.

اتصالات RJ-45 (برای جفت پیچ خورده بدون محافظ)، و همچنین کانکتورهای MIC و DB9P برای اتصال کابل ها در Token-Ring استفاده می شود. سیم های موجود در کابل، پین های کانکتورهایی به همین نام را به هم متصل می کنند (یعنی از کابل های به اصطلاح "مستقیم" استفاده می شود).

شبکه کلاسیک Token-Ring هم از نظر اندازه مجاز و هم از نظر حداکثر تعداد مشترک از شبکه اترنت پایین تر است. از نظر سرعت انتقال، در حال حاضر نسخه های 100 مگابیت بر ثانیه (High Speed ​​Token-Ring, HSTR) و 1000 Mbps (Gigabit Token-Ring) Token-Ring وجود دارد. شرکت هایی که از Token-Ring پشتیبانی می کنند (از جمله IBM، Olicom، Madge) قصد ندارند شبکه خود را رها کنند و آن را رقیب شایسته اترنت می دانند.

در مقایسه با تجهیزات اترنت، تجهیزات Token-Ring به طور قابل توجهی گران تر است، زیرا از روش کنترل تبادل پیچیده تری استفاده می کند، بنابراین شبکه Token-Ring چندان گسترده نشده است.

با این حال، بر خلاف اترنت، شبکه Token-Ring در حفظ سطح بار بالا (بیش از 30-40٪) بسیار بهتر است و زمان دسترسی تضمین شده را فراهم می کند. برای مثال در شبکه های صنعتی که تاخیر در پاسخ به یک رویداد خارجی می تواند منجر به حوادث جدی شود، این امر ضروری است.

شبکه Token-Ring از روش کلاسیک دسترسی توکن استفاده می کند، یعنی یک توکن دائماً در اطراف حلقه در گردش است که مشترکین می توانند بسته های داده خود را به آن متصل کنند (شکل 4.15 را ببینید). این حاکی از مزیت مهم این شبکه مانند عدم وجود تداخل است، اما معایبی نیز وجود دارد، به ویژه، نیاز به کنترل یکپارچگی نشانگر و وابستگی شبکه به هر مشترک (در صورت نقص، مشترک باید از حلقه حذف شود).

محدودیت زمانی برای انتقال یک بسته در Token-Ring 10 میلی ثانیه است. با حداکثر تعداد مشترکین 260، چرخه کامل حلقه 260 x 10 ms = 2.6 ثانیه خواهد بود. در این مدت تمامی 260 مشترک می توانند بسته های خود را (البته اگر چیزی برای انتقال داشته باشند) انتقال دهند. در همان زمان، یک توکن رایگان قطعا به هر مشترک می رسد. همان فاصله، حد بالای زمان دسترسی Token-Ring است.

شبکه Arcnet

شبکه Arcnet (یا ARCnet از انگلیسی Attached Resource Computer Net، یک شبکه کامپیوتری از منابع متصل) یکی از قدیمی ترین شبکه ها است. در سال 1977 توسط Datapoint Corporation توسعه داده شد. هیچ استاندارد بین المللی برای این شبکه وجود ندارد، اگرچه به عنوان اجداد روش دسترسی توکن در نظر گرفته می شود. با وجود فقدان استانداردها، شبکه Arcnet تا همین اواخر (در سال 1980 - 1990) محبوب بود، حتی به طور جدی با اترنت رقابت می کرد. تعداد زیادی از شرکت ها تجهیزاتی برای این نوع شبکه تولید کردند. اما اکنون تولید تجهیزات Arcnet عملا متوقف شده است.

از جمله مزایای اصلی شبکه Arcnet در مقایسه با اترنت زمان دسترسی محدود، قابلیت اطمینان ارتباط بالا، سهولت تشخیص و هزینه نسبتا پایین آداپتورها است. از مهمترین معایب شبکه می توان به سرعت کم انتقال اطلاعات (2.5 مگابیت در ثانیه)، سیستم آدرس دهی و فرمت بسته اشاره کرد.

برای انتقال اطلاعات در شبکه Arcnet، از یک کد نسبتا نادر استفاده می شود، که در آن دو پالس با یک واحد منطقی در یک بازه بیت و یک پالس مربوط به یک صفر منطقی است. بدیهی است که این یک کد خود همگام‌سازی است که حتی از منچستر نیز به پهنای باند کابل بیشتری نیاز دارد.

به عنوان یک رسانه انتقال در شبکه، از یک کابل کواکسیال با امپدانس مشخصه 93 اهم، به عنوان مثال، با نام تجاری RG-62A/U استفاده می شود. گزینه های جفت پیچ خورده (شلددار و بدون محافظ) به طور گسترده مورد استفاده قرار نمی گیرند. گزینه های فیبر نوری نیز پیشنهاد شده است، اما آنها نیز Arcnet را نجات ندادند.

شبکه Arcnet از یک گذرگاه کلاسیک (Arcnet-BUS) و همچنین یک ستاره غیرفعال (Arcnet-STAR) به عنوان توپولوژی خود استفاده می کند. هاب در ستاره استفاده می شود. با استفاده از هاب ها (مانند اترنت) می توان بخش های اتوبوس و ستاره را در یک توپولوژی درختی ترکیب کرد. محدودیت اصلی این است که نباید مسیرهای بسته (حلقه) در توپولوژی وجود داشته باشد. محدودیت دیگر: تعداد قطعات متصل شده در یک زنجیره دیزی با استفاده از هاب نباید از سه قطعه تجاوز کند.

بنابراین، توپولوژی شبکه Arcnet به شرح زیر است (شکل 7.15).

برنج. 7.15. توپولوژی شبکه نوع گذرگاه Arcnet (B - آداپتورهای عملیات اتوبوس، S - آداپتورهای عملکرد در یک ستاره).

مشخصات فنی اصلی شبکه Arcnet به شرح زیر است.

· رسانه انتقال - کابل کواکسیال، جفت پیچ خورده.

· حداکثر طول شبکه 6 کیلومتر است.

· حداکثر طول کابل از مشترک تا هاب پسیو 30 متر است.

· حداکثر طول کابل از مشترک تا هاب فعال 600 متر است.

· حداکثر طول کابل بین هاب فعال و غیرفعال 30 متر است.

· حداکثر طول کابل بین هاب های فعال 600 متر است.

حداکثر تعداد مشترکین شبکه 255 نفر می باشد.

حداکثر تعداد مشترکین در بخش اتوبوس 8 نفر است.

· حداقل فاصله بین مشترکین در اتوبوس 1 متر است.

· حداکثر طول قطعه تایر 300 متر است.

· سرعت انتقال داده - 2.5 مگابیت بر ثانیه.

هنگام ایجاد توپولوژی های پیچیده، لازم است اطمینان حاصل شود که تاخیر انتشار سیگنال در شبکه بین مشترکین از 30 میکرو ثانیه تجاوز نمی کند. حداکثر تضعیف سیگنال در کابل در فرکانس 5 مگاهرتز نباید از 11 دسی بل تجاوز کند.

شبکه Arcnet از روش دسترسی توکن (انتقال حق) استفاده می کند، اما تا حدودی با شبکه Token-Ring متفاوت است. این روش نزدیکترین روش به روش ارائه شده در استاندارد IEEE 802.4 است.

درست مانند مورد Token-Ring، درگیری در Arcnet کاملاً حذف شده است. مانند هر شبکه توکن، Arcnet بار را به خوبی نگه می دارد و میزان زمان دسترسی به شبکه را تضمین می کند (بر خلاف اترنت). مجموع زمان برای دور زدن نشانگر همه مشترکین 840 میلی ثانیه است. بر این اساس، همین بازه، حد بالای زمان دسترسی به شبکه را تعیین می کند.

نشانگر توسط یک مشترک خاص - کنترل کننده شبکه تشکیل می شود. این مشترک با حداقل (صفر) آدرس است.

شبکه FDDI

شبکه FDDI (از انگلیسی Fiber Distributed Data Interface، فیبر نوری رابط داده توزیع شده) یکی از آخرین پیشرفت ها در استانداردهای شبکه محلی است. استاندارد FDDI توسط موسسه استاندارد ملی آمریکا ANSI (مشخصات ANSI X3T9.5) پیشنهاد شده است. سپس استاندارد ISO 9314 مطابق با مشخصات ANSI اتخاذ شد. سطح استانداردسازی شبکه بسیار بالاست.

برخلاف دیگر شبکه‌های محلی استاندارد، استاندارد FDDI در ابتدا بر سرعت انتقال بالا (100 مگابیت در ثانیه) و استفاده از پیشرفته‌ترین کابل فیبر نوری متمرکز بود. بنابراین، در این مورد، توسعه دهندگان در چارچوب استانداردهای قدیمی، که بر روی سرعت های پایین و کابل برق تمرکز داشتند، محدود نشدند.

انتخاب فیبر نوری به عنوان یک رسانه انتقال، مزایای شبکه جدید مانند ایمنی بالای نویز، حداکثر محرمانه بودن انتقال اطلاعات و انزوای گالوانیکی عالی مشترکان را تعیین کرد. سرعت انتقال بالا، که دستیابی به آن با کابل فیبر نوری بسیار آسان‌تر است، بسیاری از کارهایی را که با شبکه‌های کندتر امکان‌پذیر نیست، مانند انتقال تصویر در زمان واقعی، اجازه می‌دهد. علاوه بر این، کابل فیبر نوری به راحتی مشکل انتقال داده ها را در فاصله چند کیلومتری بدون ارسال مجدد حل می کند، که امکان ساخت شبکه های بزرگ را فراهم می کند که حتی کل شهرها را پوشش می دهد، در حالی که دارای تمام مزایای شبکه های محلی (به ویژه خطای کم) است. نرخ). همه اینها محبوبیت شبکه FDDI را تعیین کرد، اگرچه هنوز به اندازه اترنت و Token-Ring گسترده نشده است.

استاندارد FDDI بر اساس روش دسترسی توکن ارائه شده توسط استاندارد بین المللی IEEE 802.5 (Token-Ring) است. تفاوت های ناچیز از این استاندارد به دلیل نیاز به اطمینان از سرعت بالای انتقال اطلاعات در فواصل طولانی تعیین می شود. توپولوژی شبکه FDDI یک حلقه، مناسب ترین توپولوژی برای کابل فیبر نوری است. این شبکه از دو کابل فیبر نوری چند جهته استفاده می‌کند که یکی از آنها معمولاً در حالت ذخیره است، اما این راه‌حل امکان استفاده از انتقال اطلاعات کامل دوطرفه (هم‌زمان در دو جهت) با سرعت دوبرابر مؤثر 200 مگابیت بر ثانیه را نیز فراهم می‌کند. از دو کانال با سرعت 100 مگابیت بر ثانیه کار می کند). توپولوژی حلقه ستاره نیز با هاب های موجود در حلقه استفاده می شود (مانند حلقه Token).

مشخصات فنی اساسی شبکه FDDI.

حداکثر تعداد مشترکین شبکه 1000 نفر می باشد.

· حداکثر طول حلقه شبکه 20 کیلومتر است.

· حداکثر فاصله مشترکین شبکه 2 کیلومتر می باشد.

· کابل فیبر نوری رسانه انتقال - چند حالته (امکان استفاده از کابل جفت تابیده برقی وجود دارد).

· روش دسترسی - نشانگر.

· سرعت انتقال اطلاعات - 100 مگابیت بر ثانیه (200 مگابیت بر ثانیه برای حالت انتقال دوطرفه).

استاندارد FDDI دارای مزایای قابل توجهی نسبت به تمام شبکه هایی است که قبلاً مورد بحث قرار گرفت. به عنوان مثال، یک شبکه اترنت سریع با پهنای باند یکسان 100 مگابیت در ثانیه نمی تواند از نظر اندازه شبکه مجاز با FDDI مطابقت داشته باشد. علاوه بر این، روش دسترسی نشانگر FDDI، بر خلاف CSMA / CD، زمان دسترسی تضمین شده و عدم وجود درگیری در هر سطح بار را فراهم می کند.

محدودیت در طول کل شبکه 20 کیلومتری به دلیل تضعیف سیگنال ها در کابل نیست، بلکه به دلیل نیاز به محدود کردن زمان لازم برای حرکت کامل سیگنال در اطراف حلقه به منظور اطمینان از حداکثر زمان دسترسی مجاز است. . اما حداکثر فاصله بین مشترکین (2 کیلومتر با کابل چند حالته) دقیقاً با تضعیف سیگنال ها در کابل تعیین می شود (نباید از 11 دسی بل تجاوز کند). امکان استفاده از کابل تک حالته نیز وجود دارد که در این صورت فاصله مشترکین به 45 کیلومتر می رسد و طول کلی رینگ 200 کیلومتر است.

همچنین اجرای FDDI بر روی کابل الکتریکی (CDDI - Copper Distributed Data Interface یا TPDDI - Twisted Pair Distributed Data Interface) وجود دارد. این از کابل رده 5 با کانکتورهای RJ-45 استفاده می کند. حداکثر فاصله بین مشترکین در این مورد نباید بیش از 100 متر باشد. هزینه تجهیزات شبکه روی کابل برق چندین برابر کمتر است. اما این نسخه از شبکه دیگر مزایای آشکاری نسبت به رقبا مانند FDDI اصلی فیبر نوری ندارد. نسخه های الکتریکی FDDI بسیار کمتر از فیبر نوری استاندارد شده اند، بنابراین قابلیت همکاری بین تجهیزات تولید کنندگان مختلف تضمین نمی شود.

برای انتقال داده در FDDI، از یک کد 4 ولت / 5 ولت استفاده می شود که مخصوص این استاندارد توسعه یافته است.

استاندارد FDDI به منظور دستیابی به انعطاف پذیری بالای شبکه، گنجاندن دو نوع مشترک در حلقه را پیش بینی می کند:

· مشترکین (ایستگاه های) کلاس A (مشترکین اتصال دوگانه، DAS - Dual-Attachment Stations) به هر دو حلقه (داخلی و بیرونی) شبکه متصل هستند. در این صورت امکان تبادل با سرعت تا 200 مگابیت بر ثانیه یا کابل شبکه اضافی محقق می شود (در صورت آسیب دیدن کابل اصلی از کابل پشتیبان استفاده می شود). تجهیزات این کلاس از نظر سرعت در حساس ترین نقاط شبکه مورد استفاده قرار می گیرد.

· مشترکین (ایستگاه) کلاس B (مشترکین اتصال تک، SAS - Single-Attachment Stations) تنها به یک حلقه (خارجی) شبکه متصل هستند. آنها ساده تر و ارزان تر از آداپتورهای کلاس A هستند، اما قابلیت های خود را ندارند. آنها را فقط می توان از طریق یک هاب یا یک سوئیچ بای پس به شبکه متصل کرد که در صورت تصادف آنها را خاموش می کند.

علاوه بر مشترکین واقعی (رایانه ها، پایانه ها و غیره)، شبکه از Concentrators سیم کشی استفاده می کند که گنجاندن آنها به شما امکان می دهد تمام نقاط اتصال را در یک مکان جمع آوری کنید تا بر عملکرد شبکه نظارت کنید، عیب ها را تشخیص دهید و پیکربندی مجدد را ساده کنید. هنگام استفاده از انواع کابل ها (به عنوان مثال، کابل فیبر نوری و جفت پیچ خورده)، هاب همچنین عملکرد تبدیل سیگنال های الکتریکی به سیگنال های نوری و بالعکس را انجام می دهد. هاب ها همچنین دارای اتصال دوگانه (DAC - متمرکز کننده دو ضمیمه) و اتصال تک (SAC - متمرکز کننده تک پیوستی) هستند.

نمونه ای از پیکربندی شبکه FDDI در شکل نشان داده شده است. 8.1. اصل ترکیب دستگاه های شبکه در شکل 8.2 نشان داده شده است.

برنج. 8.1. مثال پیکربندی شبکه FDDI.

بر خلاف روش دسترسی ارائه شده توسط استاندارد IEEE 802.5، FDDI از آنچه به عنوان چند رمز عبور شناخته می شود استفاده می کند. اگر در مورد شبکه Token-Ring، یک توکن جدید (رایگان) توسط مشترک تنها پس از بازگشت بسته خود به او ارسال شود، در FDDI رمز جدید بلافاصله پس از پایان ارسال توسط مشترک ارسال می شود. بسته توسط او (مشابه نحوه انجام این کار با روش ETR در شبکه Token-Ring). حلقه).

در خاتمه لازم به ذکر است که با وجود مزایای آشکار FDDI، این شبکه فراگیر نشده است که عمدتاً به دلیل هزینه بالای تجهیزات آن (در حدود چند صد و حتی هزاران دلار) است. حوزه اصلی FDDI در حال حاضر شبکه های پایه و ستون فقرات (Backbone) است که چندین شبکه را ترکیب می کند. FDDI همچنین برای اتصال ایستگاه های کاری قدرتمند یا سرورهایی که نیاز به تبادل پرسرعت دارند استفاده می شود. Ethernet سریع قرار است جایگزین FDDI شود، اما مزایای کابل فیبر نوری، کنترل توکن و اندازه شبکه رکورد به FDDI اجازه می دهد امروزه برجسته شود. و در مواردی که هزینه سخت افزار حیاتی است، می توان از یک نسخه جفت پیچ خورده FDDI (TPDDI) در مناطق غیر بحرانی استفاده کرد. علاوه بر این، هزینه سخت افزار FDDI می تواند تا حد زیادی با افزایش حجم تولید آن کاهش یابد.

شبکه 100VG-AnyLAN

100VG-AnyLAN یکی از جدیدترین شبکه های محلی پرسرعتی است که اخیراً وارد بازار شده است. مطابق با استاندارد بین المللی IEEE 802.12 است، بنابراین سطح استانداردسازی آن بسیار بالا است.

مزایای اصلی آن نرخ مبادله بالا، هزینه نسبتا پایین تجهیزات (حدود دو برابر گرانتر از تجهیزات محبوب ترین شبکه اترنت 10BASE-T)، یک روش کنترل تبادل متمرکز بدون درگیری، و سازگاری در سطح فرمت های بسته با اترنت است. و شبکه های Token-Ring.

در نام شبکه 100VG-AnyLAN، عدد 100 مربوط به سرعت 100 مگابیت در ثانیه است، حروف VG نشان دهنده یک جفت پیچ خورده ارزان قیمت از دسته 3 (درجه صوتی) و AnyLAN (هر شبکه) نشان دهنده سازگاری شبکه است. با دو شبکه رایج

مشخصات فنی اصلی شبکه 100VG-AnyLAN:

· نرخ انتقال - 100 مگابیت بر ثانیه.

توپولوژی - ستاره ای با امکان ساخت (درخت). تعداد سطوح آبشاری متمرکز کننده ها (هاب ها) تا 5 عدد می باشد.

· روش دسترسی - متمرکز، بدون درگیری (اولویت تقاضا - با درخواست اولویت).

· رسانه انتقال شامل جفت تابیده بدون محافظ چهارگانه (کابل های UTP دسته 3، 4 یا 5)، جفت پیچ خورده دوگانه (کابل UTP دسته 5)، جفت تابیده دو محافظ (STP) و کابل فیبر نوری است. در حال حاضر جفت پیچ خورده چهارگانه بیشتر رایج است.

· حداکثر طول کابل بین هاب و مشترک و بین هاب 100 متر (برای کابل UTP دسته 3)، 200 متر (برای کابل UTP رده 5 و کابل محافظ)، 2 کیلومتر (برای کابل فیبر نوری). حداکثر اندازه شبکه ممکن 2 کیلومتر است (با تاخیرهای مجاز تعیین می شود).

حداکثر تعداد مشترکین 1024 نفر، تعداد توصیه شده حداکثر تا 250 نفر می باشد.

بنابراین، پارامترهای شبکه 100VG-AnyLAN کاملاً به پارامترهای شبکه اترنت سریع نزدیک است. با این حال، مزیت اصلی Fast Ethernet سازگاری کامل آن با رایج ترین شبکه اترنت است (در مورد 100VG-AnyLAN، این نیاز به یک پل دارد). در عین حال، مدیریت متمرکز 100VG-AnyLAN که تضادها را از بین می برد و محدودیت زمان دسترسی را تضمین می کند (که در شبکه اترنت ارائه نشده است) نیز قابل تخفیف نیست.

نمونه ای از ساختار یک شبکه 100VG-AnyLAN در شکل 1 نشان داده شده است. 8.8.

شبکه 100VG-AnyLAN از یک هاب سطح 1 مرکزی (اصلی، ریشه) تشکیل شده است که هم مشترکین جداگانه و هم هاب های سطح 2 را می توان به آن متصل کرد و به نوبه خود مشترکین و هاب های سطح 3 و غیره را می توان به آن متصل کرد. در این مورد، شبکه نمی تواند بیش از پنج سطح از این قبیل داشته باشد (در نسخه اصلی بیش از سه سطح وجود نداشت). حداکثر اندازه شبکه می تواند 1000 متر برای جفت پیچ خورده بدون محافظ باشد.

برنج. 8.8. ساختار شبکه 100VG-AnyLAN.

بر خلاف هاب های غیرهوشمند سایر شبکه ها (به عنوان مثال اترنت، Token-Ring، FDDI)، هاب های شبکه 100VG-AnyLAN کنترل کننده های هوشمندی هستند که دسترسی به شبکه را کنترل می کنند. برای انجام این کار، آنها به طور مداوم درخواست ها را در تمام پورت ها نظارت می کنند. متمرکز کننده ها بسته های دریافتی را دریافت می کنند و آنها را فقط برای مشترکینی که مخاطب آنها هستند ارسال می کنند. با این حال، آنها هیچ پردازش اطلاعاتی را انجام نمی دهند، یعنی در این مورد، معلوم می شود که هنوز یک ستاره فعال نیست، اما یک ستاره منفعل نیز نیست. هاب ها را نمی توان مشترکین تمام عیار نامید.

هر یک از هاب ها را می توان برای کار با فرمت های بسته اترنت یا Token-Ring پیکربندی کرد. در این حالت، هاب های کل شبکه باید با بسته های تنها یک فرمت کار کنند. پل ها برای ارتباط با شبکه های اترنت و Token-Ring مورد نیاز هستند، اما پل ها نسبتا ساده هستند.

هاب ها دارای یک پورت سطح بالا (برای اتصال آن به هاب سطح بالاتر) و چندین پورت سطح پایین (برای اتصال مشترکین) هستند. یک کامپیوتر (ایستگاه کاری)، سرور، پل، روتر، سوئیچ می تواند به عنوان یک مشترک عمل کند. هاب دیگری نیز می تواند به پورت سطح پایین متصل شود.

هر پورت هاب را می توان روی یکی از دو حالت ممکن تنظیم کرد:

· حالت عادی شامل ارسال به مشترک متصل به پورت است، فقط بسته هایی که شخصاً خطاب به او هستند.

· حالت مانیتور ارسال به مشترک متصل به پورت را فرض می کند، همه بسته ها به متمرکز کننده می آیند. این حالت به یکی از مشترکین اجازه می دهد تا عملکرد کل شبکه را به عنوان یک کل کنترل کند (برای انجام عملکرد نظارت).

روش دسترسی به شبکه 100VG-AnyLAN برای شبکه های ستاره معمولی است.

هنگام استفاده از جفت پیچ خورده چهارگانه، هر یک از چهار جفت پیچ خورده با سرعت 30 مگابیت در ثانیه ارسال می شود. سرعت کل انتقال 120 مگابیت بر ثانیه است. با این حال، محموله به دلیل استفاده از کد 5B/6B تنها با سرعت 100 مگابیت در ثانیه منتقل می شود. بنابراین، پهنای باند کابل باید حداقل 15 مگاهرتز باشد. کابل جفت پیچ خورده دسته 3 (پهنای باند 16 مگاهرتز) این نیاز را برآورده می کند.

بنابراین، شبکه 100VG-AnyLAN یک راه حل مقرون به صرفه برای افزایش نرخ انتقال به 100 مگابیت بر ثانیه است. با این حال، سازگاری کامل با هیچ یک از شبکه های استاندارد ندارد، بنابراین سرنوشت آینده آن مشکل ساز است. علاوه بر این، بر خلاف شبکه FDDI، هیچ پارامتر رکوردی ندارد. به احتمال زیاد، 100VG-AnyLAN، با وجود پشتیبانی شرکت های معتبر و سطح بالای استاندارد، تنها نمونه ای از راه حل های فنی جالب باقی خواهد ماند.

در رایج ترین شبکه اترنت سریع 100 مگابیت، 100VG-AnyLAN دوبرابر طول کابل UTP رده 5 (تا 200 متر) و همچنین یک روش کنترل ترافیک بدون بحث را ارائه می دهد.

اترنت سریع - مشخصات IEEE 802.3 u، که به طور رسمی در 26 اکتبر 1995 تصویب شد، استاندارد پروتکل لایه پیوند را برای شبکه هایی که با استفاده از کابل مسی و فیبر نوری با سرعت 100 مگابیت بر ثانیه کار می کنند، تعریف می کند. مشخصات جدید جانشین استاندارد اترنت IEEE 802.3 است که از همان قالب فریم، مکانیزم دسترسی رسانه CSMA/CD و توپولوژی ستاره استفاده می کند. این تکامل بر چندین عنصر از پیکربندی تأسیسات لایه فیزیکی تأثیر گذاشته است که باعث افزایش توان عملیاتی شده است، از جمله انواع کابل مورد استفاده، طول بخش ها و تعداد هاب ها.

لایه فیزیکی

استاندارد Fast Ethernet سه نوع رسانه سیگنال دهی اترنت 100 Mbps را تعریف می کند.

· 100Base-TX - دو جفت سیم پیچ خورده. انتقال مطابق با استاندارد انتقال داده ها در یک محیط فیزیکی پیچ خورده انجام می شود که توسط ANSI (موسسه استانداردهای ملی آمریکا - موسسه استانداردهای ملی آمریکا) ایجاد شده است. کابل داده پیچ خورده می تواند محافظ یا بدون محافظ باشد. از الگوریتم رمزگذاری داده 4V/5V و روش رمزگذاری فیزیکی MLT-3 استفاده می کند.

· 100Base-FX - دو هسته، کابل فیبر نوری. این انتقال نیز مطابق با استاندارد انتقال داده در رسانه های فیبر نوری که توسط ANSI توسعه یافته است انجام می شود. از الگوریتم رمزگذاری داده 4V/5V و روش رمزگذاری فیزیکی NRZI استفاده می کند.

· 100Base-T4 یک مشخصات ویژه است که توسط کمیته IEEE 802.3u توسعه یافته است. بر اساس این مشخصات، انتقال داده ها از طریق چهار جفت کابل تلفن به هم تابیده انجام می شود که به آن کابل UTP رده 3 می گویند و از الگوریتم کدگذاری داده 8V/6T و روش رمزگذاری فیزیکی NRZI استفاده می کند.

کابل چند حالته

این نوع کابل فیبر نوری از فیبری با قطر هسته 50 یا 62.5 میکرومتر و غلاف بیرونی به ضخامت 125 میکرومتر استفاده می کند. چنین کابلی، کابل نوری چند حالته با فیبرهای 50/125 (62.5/125) میکرومتری نامیده می شود. برای انتقال سیگنال نور از طریق کابل چند حالته، از یک فرستنده ال ای دی با طول موج 850 (820) نانومتر استفاده می شود. اگر یک کابل چند حالته دو پورت سوئیچ را که در حالت فول دوبلکس کار می کنند وصل کند، می تواند تا 2000 متر طول داشته باشد.

کابل تک حالته

کابل فیبر نوری تک حالته دارای قطر هسته کوچکتر 10 میکرومتر از فیبر چند حالته است و یک فرستنده گیرنده لیزری برای انتقال از طریق کابل تک حالته استفاده می شود که در مجموع انتقال کارآمد را در فواصل طولانی تضمین می کند. طول موج سیگنال نور ارسالی نزدیک به قطر هسته است که 1300 نانومتر است. این عدد به عنوان طول موج پراکندگی صفر شناخته می شود. در کابل تک حالته، پراکندگی و از دست دادن سیگنال بسیار کم است، که امکان انتقال سیگنال های نور را در فواصل طولانی تر از حالت استفاده از فیبر چند حالته فراهم می کند.

38. فناوری اترنت گیگابیت، مشخصات کلی، مشخصات محیط فیزیکی، مفاهیم اساسی.
3.7.1. مشخصات کلی استاندارد

خیلی سریع پس از ظهور محصولات Fast Ethernet در بازار، یکپارچه‌سازان و مدیران شبکه محدودیت‌های خاصی را هنگام ایجاد شبکه‌های شرکتی احساس کردند. در بسیاری از موارد، سرورهایی که از طریق یک 100 مگابیت بر ثانیه متصل می شوند، ستون فقرات شبکه را بیش از حد بارگذاری می کنند که همچنین با سرعت 100 مگابیت بر ثانیه - FDDI و Fast Ethernet backbones کار می کنند. نیاز به سطح بعدی در سلسله مراتب سرعت وجود داشت. در سال 1995، تنها سوئیچ‌های ATM می‌توانستند سطح بالاتری از سرعت را ارائه دهند، و در نبود ابزار مناسب برای انتقال این فناوری به شبکه‌های محلی در آن زمان (اگرچه مشخصات شبیه‌سازی LAN - LANE در اوایل سال 1995 به تصویب رسید، اجرای عملی آن در پیش بود. ) برای معرفی آنها به تقریباً هیچ کس جرات شبکه محلی را نداشت. علاوه بر این، فناوری ATM بسیار گران بود.

بنابراین، گام بعدی IEEE منطقی به نظر می رسید - 5 ماه پس از پذیرش نهایی استاندارد اترنت سریع در ژوئن 1995، به گروه تحقیقاتی پرسرعت IEEE دستور داده شد تا امکان توسعه یک استاندارد اترنت با حتی بالاتر را در نظر بگیرد. نرخ بیت

در تابستان 1996، گروه 802.3z برای توسعه پروتکلی تا حد امکان نزدیک به اترنت، اما با نرخ بیت 1000 مگابیت بر ثانیه اعلام شد. همانند Fast Ethernet، این پیام با اشتیاق فراوان توسط طرفداران اترنت دریافت شد.

دلیل اصلی این شور و شوق، چشم انداز همان انتقال هموار ستون فقرات شبکه به اترنت گیگابیتی بود، مشابه اینکه چگونه بخش های اترنت پربار واقع در سطوح پایین سلسله مراتب شبکه به اترنت سریع منتقل شدند. علاوه بر این، قبلاً تجربه ای در انتقال داده با سرعت گیگابیت، هم در شبکه های منطقه ای (فناوری SDH) و هم در شبکه های محلی - فناوری کانال فیبر، که عمدتاً برای اتصال وسایل جانبی پرسرعت به رایانه های بزرگ و انتقال داده ها از طریق فیبر استفاده می شود، وجود داشت. کابل نوری از نزدیک گیگابیت تا کد افزونگی 8V/10V.

اولین نسخه استاندارد در ژانویه 1997 در نظر گرفته شد و استاندارد نهایی 802.3z در 29 ژوئن 1998 در جلسه کمیته IEEE 802.3 به تصویب رسید. کار بر روی پیاده سازی اترنت گیگابیت بر روی جفت پیچ خورده دسته 5 به کمیته ویژه 802.3ab منتقل شد که قبلاً چندین گزینه را برای پیش نویس این استاندارد در نظر گرفته است و از جولای 1998 این پروژه نسبتاً پایدار شده است. پذیرش نهایی استاندارد 802.3ab در سپتامبر 1999 انتظار می رود.

بدون انتظار برای پذیرش استاندارد، برخی از شرکت ها اولین تجهیزات اترنت گیگابیتی را بر روی کابل فیبر نوری تا تابستان 1997 عرضه کردند.

ایده اصلی توسعه دهندگان استاندارد اترنت گیگابیتی این است که ایده های فناوری اترنت کلاسیک را حداکثر در عین دستیابی به بیت ریت 1000 مگابیت بر ثانیه حفظ کنند.

از آنجایی که هنگام توسعه یک فناوری جدید طبیعی است که انتظار برخی از نوآوری‌های فنی را داشته باشیم که در جهت کلی توسعه فناوری‌های شبکه باشد، توجه به این نکته مهم است که اترنت گیگابیت و همچنین همتایان کندتر آن در سطح پروتکل نخواهدحمایت کردن:

• کیفیت خدمات؛
• لینک های اضافی؛
• آزمایش عملکرد گره ها و تجهیزات (در مورد دوم، به استثنای آزمایش ارتباط پورت به پورت، همانطور که برای اترنت 10Base-T و 10Base-F و اترنت سریع انجام می شود).

هر سه ویژگی نام برده شده در شبکه های مدرن و به ویژه در شبکه های آینده نزدیک بسیار امیدوار کننده و مفید تلقی می شوند. چرا نویسندگان Gigabit Ethernet آنها را رد می کنند؟

ایده اصلی توسعه دهندگان فناوری اترنت گیگابیت این است که شبکه های زیادی وجود دارند و خواهند بود که در آنها سرعت بالای ستون فقرات و توانایی تعیین اولویت ها به بسته ها در سوئیچ ها برای اطمینان از کیفیت کافی خواهد بود. خدمات حمل و نقل برای همه مشتریان شبکه و تنها در موارد نادری که ستون فقرات کاملاً شلوغ است و الزامات کیفیت خدمات بسیار سختگیرانه است، استفاده از فناوری ATM ضروری است که به دلیل پیچیدگی فنی بالای آن، واقعاً کیفیت خدمات را برای همه انواع اصلی تضمین می کند. ترافیک

39. سیستم کابل کشی ساختاری مورد استفاده در فناوری های شبکه.
سیستم کابل کشی ساختاریافته (SCS) مجموعه ای از عناصر سوئیچینگ (کابل ها، کانکتورها، کانکتورها، پانل های متقابل و کابینت ها) و همچنین تکنیکی برای استفاده مشترک از آنها است که به شما امکان می دهد ساختارهای ارتباطی منظم و به راحتی قابل گسترش را در شبکه های رایانه ای ایجاد کنید. .

یک سیستم کابل کشی ساختاریافته نوعی "سازنده" است که با کمک آن طراح شبکه پیکربندی مورد نیاز خود را از کابل های استاندارد متصل شده توسط کانکتورهای استاندارد و روشن شدن پانل های متقابل استاندارد ایجاد می کند. در صورت لزوم، پیکربندی اتصال را می توان به راحتی تغییر داد - یک کامپیوتر، بخش، سوئیچ اضافه کنید، تجهیزات غیر ضروری را حذف کنید و همچنین اتصالات بین رایانه ها و هاب ها را تغییر دهید.

هنگام ساخت یک سیستم کابل کشی ساخت یافته، درک می شود که هر محل کار در شرکت باید به سوکت هایی برای اتصال تلفن و رایانه مجهز باشد، حتی اگر در حال حاضر این مورد نیاز نباشد. به این معنی که یک سیستم کابل کشی ساخت یافته خوب به صورت اضافی ساخته شده است. این می تواند در آینده باعث صرفه جویی در هزینه شود، زیرا تغییرات در اتصال دستگاه های جدید را می توان با اتصال مجدد کابل های از قبل نصب شده ایجاد کرد.

یک ساختار سلسله مراتبی یک سیستم کابل کشی ساخت یافته شامل موارد زیر است:

• زیر سیستم های افقی (داخل کف)؛
• زیر سیستم های عمودی (داخل ساختمان)؛
• زیر سیستم پردیس (در یک قلمرو با چندین ساختمان).

زیر سیستم افقیکابینت متقاطع کف را به پریزهای کاربر متصل می کند. زیرسیستم هایی از این نوع با طبقات ساختمان مطابقت دارند. زیر سیستم عمودیکابینت های متقاطع هر طبقه را به اتاق کنترل مرکزی ساختمان متصل می کند. مرحله بعدی در سلسله مراتب است زیر سیستم پردیس،که چندین ساختمان را به سخت افزار اصلی کل پردیس متصل می کند. این بخش از سیستم کابل معمولاً به عنوان ستون فقرات شناخته می شود.

استفاده از یک سیستم کابل کشی ساختاریافته به جای کابل کشی آشفته، مزایای زیادی برای یک کسب و کار دارد.

· تطبیق پذیری.یک سیستم کابل کشی ساختار یافته می تواند به محیطی واحد برای انتقال داده های کامپیوتری در یک شبکه محلی، سازماندهی یک شبکه تلفن محلی، انتقال اطلاعات ویدئویی و حتی انتقال سیگنال از سنسورهای ایمنی آتش نشانی یا سیستم های امنیتی تبدیل شود. این به شما امکان می دهد بسیاری از فرآیندهای کنترل، نظارت و مدیریت خدمات تجاری و سیستم های پشتیبانی زندگی شرکت را خودکار کنید.

· عمر سرویس طولانی تر.دوره منسوخ شدن یک سیستم کابل کشی با ساختار مناسب می تواند 10-15 سال باشد.

· کاهش هزینه اضافه کردن کاربران جدید و تغییر مکان آنها.مشخص است که هزینه یک سیستم کابلی قابل توجه است و عمدتا نه با هزینه کابل، بلکه با هزینه تخمگذار آن تعیین می شود. بنابراین، انجام یک کار یکباره گذاشتن کابل، احتمالاً با حاشیه زیاد، از انجام چندین بار تخمگذار و افزایش طول کابل، سودمندتر است. با این رویکرد، تمام کار بر روی اضافه کردن یا جابجایی کاربر به اتصال کامپیوتر به یک پریز موجود خلاصه می شود.

· امکان گسترش آسان شبکه.سیستم کابل کشی ساختاریافته ماژولار است و بنابراین به راحتی قابل گسترش است. برای مثال، می‌توانید یک زیرشبکه جدید را بدون تأثیرگذاری بر زیرشبکه‌های موجود به ستون فقرات اضافه کنید. می توانید یک نوع کابل زیرشبکه را مستقل از بقیه شبکه جایگزین کنید. یک سیستم کابل کشی ساختاریافته مبنایی برای تقسیم یک شبکه به بخش های منطقی قابل مدیریت است، زیرا خود از قبل به بخش های فیزیکی تقسیم شده است.

· ارائه خدمات کارآمدتر.یک سیستم کابل کشی ساخت یافته تعمیر و نگهداری و عیب یابی را آسان تر از سیستم کابل کشی اتوبوس می کند. در سازماندهی باس سیستم کابلی، خرابی یکی از دستگاه ها یا عناصر اتصال منجر به شکست سخت محلی سازی کل شبکه می شود. در سیستم‌های کابل‌کشی ساخت‌یافته، خرابی یک بخش تأثیری بر قسمت‌های دیگر ندارد، زیرا بخش‌ها با استفاده از هاب به هم متصل می‌شوند. هاب ها بخش معیوب را تشخیص و بومی سازی می کنند.

· قابلیت اطمینان.یک سیستم کابل کشی ساخت یافته قابلیت اطمینان را افزایش داده است، زیرا سازنده چنین سیستمی نه تنها کیفیت اجزای جداگانه آن، بلکه سازگاری آنها را نیز تضمین می کند.

40. هاب ها و آداپتورهای شبکه، اصول، استفاده، مفاهیم اولیه.
هاب ها به همراه آداپتورهای شبکه و همچنین سیستم کابلی، حداقل تجهیزاتی را نشان می دهند که با آن می توانید یک شبکه محلی ایجاد کنید. چنین شبکه ای یک محیط مشترک مشترک خواهد بود

آداپتور شبکه (کارت رابط شبکه، NIC)همراه با درایور خود دومین سطح کانال مدل سیستم های باز را در گره انتهایی شبکه - یک کامپیوتر - پیاده سازی می کند. به طور دقیق تر، در یک سیستم عامل شبکه، جفت آداپتور/درایور فقط وظایف لایه های فیزیکی و MAC را انجام می دهد، در حالی که لایه LLC معمولاً توسط یک ماژول سیستم عامل که برای همه درایورها و آداپتورهای شبکه مشترک است پیاده سازی می شود. در واقع، مطابق با مدل پشته پروتکل IEEE 802 باید اینگونه باشد. به عنوان مثال، در ویندوز NT، سطح LLC در ماژول NDIS پیاده سازی می شود که برای همه درایورهای آداپتور شبکه مشترک است، صرف نظر از اینکه درایور کدام فناوری است. پشتیبانی می کند.

آداپتور شبکه به همراه درایور دو عملیات را انجام می دهد: ارسال و دریافت فریم.

در آداپتورهای کامپیوترهای مشتری، بسیاری از کارها به درایور بارگذاری می‌شود و در نتیجه آداپتور را ساده‌تر و ارزان‌تر می‌کند. نقطه ضعف این روش، بارگذاری بالای پردازنده مرکزی کامپیوتر با کار معمولی بر روی انتقال فریم ها از رم کامپیوتر به شبکه است. پردازنده مرکزی به جای انجام وظایف برنامه کاربر مجبور به انجام این کار می شود.

آداپتور شبکه باید قبل از نصب روی رایانه پیکربندی شود. هنگام پیکربندی یک آداپتور، معمولاً شماره IRQ مورد استفاده آداپتور، شماره کانال DMA (اگر آداپتور از حالت DMA پشتیبانی می کند) و آدرس پایه پورت های I/O را مشخص می کنید.

تقریباً در تمام فناوری های مدرن شبکه های محلی، دستگاهی تعریف شده است که چندین نام مساوی دارد - متمرکز کننده(تغلیظ کننده)، هاب (هاب)، تکرار کننده (تکرار کننده). بسته به زمینه کاربرد این دستگاه، ترکیب عملکرد و طراحی آن به طور قابل توجهی تغییر می کند. فقط عملکرد اصلی بدون تغییر باقی می ماند - این است تکرار فریمیا بر روی همه پورت ها (همانطور که در استاندارد اترنت تعریف شده است) یا فقط در برخی از پورت ها، طبق الگوریتم تعریف شده توسط استاندارد مربوطه.

هاب معمولاً دارای چندین پورت است که با استفاده از بخش های کابل فیزیکی جداگانه، گره های انتهایی شبکه - رایانه ها - به آنها متصل می شوند. متمرکز کننده بخش های فیزیکی جداگانه شبکه را در یک محیط مشترک ترکیب می کند که دسترسی به آن مطابق با یکی از پروتکل های شبکه محلی در نظر گرفته شده - اترنت، Token Ring و غیره انجام می شود. از آنجایی که منطق دسترسی به یک محیط مشترک به طور قابل توجهی به فناوری، برای هر نوع فناوری ها توسط هاب آنها تولید می شود - اترنت. حلقه نشانه؛ FDDI و 100VG-AnyLAN. برای یک پروتکل خاص، گاهی اوقات از نام بسیار تخصصی خود برای این دستگاه استفاده می شود که عملکردهای آن را با دقت بیشتری منعکس می کند یا به دلیل سنت استفاده می شود، به عنوان مثال، نام MSAU برای متمرکز کننده های Token Ring معمول است.

هر هاب برخی از عملکردهای اساسی را انجام می دهد که در پروتکل مربوط به فناوری پشتیبانی می کند. اگرچه این ویژگی در استاندارد فناوری با جزئیاتی تعریف شده است، اما هنگام اجرای آن، هاب های سازنده های مختلف ممکن است در جزئیاتی مانند تعداد پورت ها، پشتیبانی از انواع کابل های متعدد و غیره متفاوت باشند.

علاوه بر عملکرد اصلی، هاب می تواند تعدادی عملکرد اضافی را انجام دهد که یا اصلاً در استاندارد تعریف نشده اند یا اختیاری هستند. برای مثال، هاب Token Ring می‌تواند عملکرد خاموش کردن پورت‌های نادرست و جابجایی به یک حلقه پشتیبان را انجام دهد، اگرچه چنین قابلیت‌هایی در استاندارد توضیح داده نشده‌اند. ثابت شد که هاب وسیله ای مناسب برای انجام عملکردهای اضافی است که کنترل و راه اندازی شبکه را آسان تر می کند.

41. استفاده از پل ها و کلیدها، اصول، ویژگی ها، مثال ها، محدودیت ها
ساختار با پل و سوئیچ

شبکه را می توان با استفاده از دو نوع دستگاه - پل (پل) و / یا سوئیچ (سوئیچ، هاب سوئیچینگ) به بخش های منطقی تقسیم کرد.

پل و سوئیچ دوقلوهای کاربردی هستند. هر دوی این دستگاه ها فریم ها را بر اساس الگوریتم های یکسانی پیش می برند. پل ها و سوئیچ ها از دو نوع الگوریتم استفاده می کنند: الگوریتم پل شفاف (پل شفاف)،در استاندارد IEEE 802.1D یا الگوریتم شرح داده شده است پل مسیریابی منبعاز IBM برای شبکه های Token Ring. این استانداردها مدت ها قبل از اولین سوئیچ توسعه یافته اند، به همین دلیل از اصطلاح "پل" استفاده می کنند. هنگامی که اولین مدل سوئیچ صنعتی برای فناوری اترنت متولد شد، همان الگوریتم پیشرفت فریم IEEE 802.ID را انجام داد که برای دهه‌ها توسط پل‌های شبکه‌های محلی و گسترده کار شده بود.

تفاوت اصلی بین یک سوئیچ و یک پل این است که یک پل فریم ها را به صورت متوالی پردازش می کند، در حالی که یک سوئیچ فریم ها را به صورت موازی پردازش می کند. این شرایط به این دلیل است که پل ها در زمانی ظاهر شدند که شبکه به تعداد کمی از بخش ها تقسیم شده بود و ترافیک بین بخش کم بود (از قانون 80/20٪ پیروی می کرد).

امروزه، پل‌ها هنوز در سراسر شبکه‌ها کار می‌کنند، اما فقط از طریق پیوندهای جهانی نسبتاً کند بین دو شبکه محلی راه دور. به این گونه پل ها، پل های راه دور (پل از راه دور) می گویند و الگوریتم عملکرد آنها هیچ تفاوتی با استاندارد 802.1D یا Source Routing ندارد.

پل های شفاف می توانند علاوه بر انتقال فریم ها در همان فناوری، پروتکل های شبکه محلی مانند اترنت به حلقه توکن، FDDI به اترنت و غیره را ترجمه کنند. این ویژگی پل های شفاف در استاندارد IEEE 802.1H توضیح داده شده است.

در آینده، دستگاهی را که طبق الگوریتم پل، فریم‌ها را تبلیغ می‌کند و در شبکه محلی با اصطلاح مدرن «سوئیچ» کار می‌کند، می‌نامیم. هنگامی که خود الگوریتم های 802.1D و مسیریابی منبع را در بخش بعدی توضیح می دهیم، به طور سنتی دستگاه را پل می نامیم، همانطور که در این استانداردها در واقع به آن گفته می شود.

42. سوئیچ برای شبکه های محلی، پروتکل ها، حالت های عملیاتی، نمونه ها.
هر یک از 8 پورت 10Base-T توسط یک پردازنده بسته اترنت - EPP (پردازنده بسته اترنت) ارائه می شود. علاوه بر این، سوئیچ دارای یک ماژول سیستمی است که عملکرد تمام پردازنده های EPP را هماهنگ می کند. ماژول سیستم یک جدول آدرس سوئیچ مشترک را حفظ می کند و سوئیچ را با استفاده از پروتکل SNMP مدیریت می کند. فریم‌ها با استفاده از یک پارچه سوئیچ بین پورت‌ها منتقل می‌شوند، مشابه آنچه در مبادلات تلفن یا رایانه‌های چند پردازنده‌ای یافت می‌شود و چندین پردازنده را به چندین ماژول حافظه متصل می‌کند.

ماتریس سوئیچینگ بر اساس اصل سوئیچینگ مدار کار می کند. برای 8 پورت، ماتریس می تواند 8 کانال داخلی همزمان در حالت نیمه دوبلکس پورت ها و 16 کانال در حالت فول دوبلکس ارائه دهد، زمانی که فرستنده و گیرنده هر پورت مستقل از یکدیگر کار می کنند.

هنگامی که یک فریم به هر پورتی می رسد، پردازنده EPP چند بایت اول فریم را برای خواندن آدرس مقصد بافر می کند. پس از دریافت آدرس مقصد، پردازنده بلافاصله تصمیم می گیرد بسته را منتقل کند، بدون اینکه منتظر رسیدن بایت های باقی مانده از فریم باشد.

اگر فریم نیاز به انتقال به پورت دیگری باشد، آنگاه پردازنده به ماتریس سوئیچینگ دسترسی پیدا می کند و سعی می کند مسیری را در آن ایجاد کند که پورت آن را به پورتی متصل کند که مسیر به آدرس مقصد از طریق آن می رود. ماتریس سوئیچینگ تنها زمانی می تواند این کار را انجام دهد که درگاه آدرس مقصد در آن لحظه آزاد باشد، یعنی به پورت دیگری متصل نباشد. اگر پورت مشغول باشد، مانند هر دستگاه سوئیچ مدار، ماتریس از اتصال خودداری می کند. . در این حالت فریم به طور کامل توسط پردازنده پورت ورودی بافر می شود و پس از آن پردازنده منتظر می ماند تا پورت خروجی آزاد شود و ماتریس سوئیچینگ مسیر مورد نظر را تشکیل دهد و پس از ایجاد مسیر مورد نظر، بایت های بافر فریم را تشکیل می دهند. به آن ارسال می شود که توسط پردازنده پورت خروجی دریافت می شود. به محض اینکه پردازنده پورت خروجی به بخش اترنت متصل به آن با استفاده از الگوریتم CSMA / CD دسترسی پیدا کرد، بایت های فریم بلافاصله شروع به انتقال به شبکه می کنند. روش توصیف شده برای انتقال فریم بدون بافر کامل آن، سوئیچینگ "در حال پرواز" یا "برش از طریق" نامیده می شود. دلیل اصلی بهبود عملکرد شبکه هنگام استفاده از سوئیچ است موازیپردازش چندین فریم این اثر در شکل نشان داده شده است. 4.26. شکل یک وضعیت ایده آل را از نظر بهبود عملکرد نشان می دهد، زمانی که چهار پورت از هشت پورت داده ها را با حداکثر سرعت برای پروتکل اترنت 10 مگابیت بر ثانیه ارسال می کنند و آنها این داده ها را بدون درگیری به چهار پورت باقی مانده سوئیچ منتقل می کنند - جریان های داده بین گره های شبکه به گونه ای توزیع می شوند که هر پورتی که فریم ها را دریافت می کند پورت خروجی خود را دارد. اگر سوئیچ برای پردازش ترافیک ورودی حتی با حداکثر شدت فریم هایی که به درگاه های ورودی می رسد زمان داشته باشد، عملکرد کلی سوئیچ در مثال بالا 4x10 = 40 Mbps خواهد بود و هنگام تعمیم مثال برای N پورت - ( N / 2) xlO Mbps. گفته می شود سوئیچ به هر ایستگاه یا بخش متصل به پورت های خود، پهنای باند پروتکل اختصاصی را ارائه می دهد. 4.26. اگر دو ایستگاه، مانند ایستگاه های متصل به پورت ها 3 و 4, در همان زمان باید داده ها را روی همان سرور متصل به پورت بنویسید 8, در این صورت سوئیچ قادر نخواهد بود جریان داده 10 مگابیت بر ثانیه را به هر ایستگاه اختصاص دهد، زیرا پورت 5 نمی تواند داده ها را با سرعت 20 مگابیت در ثانیه ارسال کند. فریم های ایستگاه در صف های داخلی پورت های ورودی منتظر می مانند 3 و 4, وقتی پورت آزاد است 8 برای ارسال فریم بعدی بدیهی است که یک راه حل خوب برای چنین توزیعی از جریان های داده، اتصال سرور به یک پورت با سرعت بالاتر مانند اترنت سریع است. غیر مسدود کردنمدل های سوئیچ

43. الگوریتم پل شفاف.
پل های شفاف برای آداپتورهای شبکه گره های انتهایی نامرئی هستند، زیرا آنها به طور مستقل یک جدول آدرس ویژه می سازند، که بر اساس آن می توان تصمیم گرفت که آیا فریم ورودی باید به بخش دیگری منتقل شود یا خیر. آداپتورهای شبکه هنگام استفاده از پل های شفاف دقیقاً مانند عدم وجود آنها کار می کنند، یعنی هیچ اقدام اضافی برای عبور قاب از روی پل انجام نمی دهند. الگوریتم پل شفاف مستقل از فناوری LAN است که پل در آن نصب شده است، بنابراین پل‌سازی شفاف اترنت دقیقاً مانند پل‌سازی شفاف FDDI عمل می‌کند.

یک پل شفاف جدول آدرس خود را بر اساس مشاهده غیرفعال ترافیک در حال گردش در بخش های متصل به پورت های خود می سازد. در این مورد، پل آدرس منابع فریم های داده ای را که به پورت های پل می رسند را در نظر می گیرد. بر اساس آدرس منبع فریم، پل به این نتیجه می رسد که این گره به یک یا آن بخش شبکه تعلق دارد.

بیایید روند ایجاد خودکار جدول آدرس پل و استفاده از آن را در مثال یک شبکه ساده ارائه شده در شکل در نظر بگیریم. 4.18.

برنج. 4.18. اصل عملکرد پل شفاف

یک پل دو بخش منطقی را به هم متصل می کند. بخش 1 از رایانه هایی تشکیل شده است که با یک تکه کابل کواکسیال به پورت 1 پل متصل شده اند و قطعه 2 از رایانه هایی تشکیل شده است که با یک قطعه دیگر از کابل کواکسیال به پورت 2 پل متصل شده اند.

هر پورت پل به عنوان گره انتهایی بخش خود عمل می کند، با یک استثنا - پورت پل آدرس MAC خود را ندارد. بندر پل به اصطلاح عمل می کند ناخوانا (فروغ)حالت ضبط بسته، زمانی که تمام بسته هایی که به پورت می رسند در حافظه بافر ذخیره می شوند. با استفاده از این حالت، پل تمام ترافیک منتقل شده در بخش های متصل به آن را نظارت می کند و از بسته های عبوری برای یادگیری ترکیب شبکه استفاده می کند. از آنجایی که همه بسته ها بافر هستند، پل نیازی به آدرس پورت ندارد.

در ابتدا، پل چیزی در مورد رایانه هایی که آدرس های MAC با هر یک از پورت های آن متصل می شوند، نمی داند. بنابراین، در این حالت، پل به سادگی هر فریم گرفته شده و بافر شده را به همه پورت های خود به جز پورت هایی که فریم را از آن دریافت کرده، ارسال می کند. در مثال ما، بریج فقط دو پورت دارد، بنابراین فریم ها را از پورت 1 به پورت 2 می فرستد و بالعکس. زمانی که پل می‌خواهد یک فریم را از یک قطعه به بخش دیگر منتقل کند، مثلاً از قطعه 1 به بخش 2، دوباره سعی می‌کند تا طبق قوانین الگوریتم دسترسی به بخش 2 به عنوان یک گره انتهایی دسترسی پیدا کند، در این مثال، مطابق با قوانین الگوریتم CSMA/CD

همزمان با ارسال فریم به همه پورت ها، پل آدرس منبع فریم را یاد می گیرد و در جدول آدرس خود یک ورودی جدید در مورد مالکیت آن ایجاد می کند که به آن جدول فیلتر یا مسیریابی نیز می گویند.

هنگامی که پل مرحله یادگیری را طی کرد، می تواند کارآمدتر کار کند. هنگام دریافت فریمی که برای مثال از رایانه 1 به رایانه 3 ارسال می شود، از طریق جدول آدرس به دنبال مطابقت بین آدرس های آن و آدرس مقصد 3 می شود. از آنجایی که چنین ورودی وجود دارد، پل مرحله دوم تجزیه و تحلیل جدول را انجام می دهد - بررسی می کند که آیا رایانه هایی با آدرس های مبدا (در مورد ما آدرس 1 است) و آدرس مقصد (آدرس 3) در همان بخش وجود دارد یا خیر. از آنجایی که در مثال ما در بخش های مختلف قرار دارند، پل این عملیات را انجام می دهد ترفیع (ارسال)فریم - یک فریم را به درگاه دیگری منتقل می کند، که قبلاً به بخش دیگری دسترسی پیدا کرده است.

اگر آدرس مقصد ناشناخته باشد، پل فریم را بر روی تمام پورت های خود، به جز پورت منبع فریم، مانند مرحله اولیه فرآیند یادگیری، ارسال می کند.

44. پل هایی با مسیریابی منبع.
پل‌سازی مسیریابی منبع برای اتصال حلقه‌های Token Ring و FDDI استفاده می‌شود، اگرچه پل‌سازی شفاف نیز می‌تواند برای همین منظور استفاده شود. مسیریابی منبع (SR) بر این اساس استوار است که ایستگاه فرستنده تمام اطلاعات آدرس مربوط به پل‌ها و حلقه‌های میانی را که قاب باید قبل از وارد شدن به حلقه‌ای که ایستگاه به آن متصل است، در قاب ارسال شده به حلقه دیگر قرار دهد. گیرنده

اصول عملکرد پل های مسیریابی منبع (که از این پس پل های SR نامیده می شوند) را با استفاده از مثال شبکه نشان داده شده در شکل در نظر بگیرید. 4.21. این شبکه از سه حلقه تشکیل شده است که توسط سه پل به هم متصل شده اند. حلقه ها و پل ها دارای شناسه هایی برای تعیین مسیر هستند. پل های SR جدول آدرس نمی سازند، اما از اطلاعات موجود در فیلدهای مربوطه قاب داده هنگام ارسال فریم ها استفاده می کنند.

شکل. 4.21.پل های مسیریابی منبع

پس از دریافت هر بسته، پل SR فقط باید به فیلد اطلاعات مسیریابی (فیلد اطلاعات مسیریابی، RIF، در یک حلقه توکن یا فریم FDDI) نگاه کند تا ببیند آیا حاوی شناسه آن است یا خیر. و اگر در آنجا وجود داشته باشد و با شناسه حلقه ای که به این پل متصل است همراه باشد، در این صورت پل فریم ورودی را در حلقه مشخص شده کپی می کند. در غیر این صورت، بلوک در حلقه دیگری کپی نمی شود. در هر صورت، کپی اصلی فریم روی حلقه اصلی به ایستگاه مبدا برگردانده می‌شود و اگر به حلقه دیگری ارسال شد، بیت A (آدرس شناسایی شد) و بیت C (قاب کپی شده) فیلد وضعیت فریم تنظیم می‌شود. به 1 تا به ایستگاه مبدأ بگویید که فریم توسط ایستگاه مقصد دریافت شده است (در این مورد، توسط پل به حلقه دیگری منتقل می شود).

از آنجایی که اطلاعات مسیریابی در یک فریم همیشه مورد نیاز نیست، بلکه فقط برای انتقال فریم بین ایستگاه های متصل به حلقه های مختلف، وجود فیلد RIF در قاب با تنظیم بیت آدرس فردی / گروهی (I / G) روی 1 نشان داده می شود. در این مورد، این بیت توسط مقصد استفاده نمی شود، زیرا آدرس منبع همیشه فردی است).

فیلد RIF دارای یک زیرفیلد کنترلی است که از سه قسمت تشکیل شده است.

• نوع قابنوع فیلد RIF را مشخص می کند. انواع مختلفی از فیلدهای RIF برای یافتن یک مسیر و ارسال یک فریم در طول یک مسیر شناخته شده استفاده می شود.
• فیلد حداکثر طول فریمتوسط یک پل برای اتصال حلقه هایی که دارای MTU های مختلف هستند استفاده می شود. پل از این فیلد برای اطلاع ایستگاه از حداکثر طول فریم ممکن (یعنی حداقل مقدار MTU برای کل مسیر) استفاده می کند.
• طول میدان RIFضروری است، زیرا تعداد توصیفگرهای مسیر که شناسه حلقه‌ها و پل‌های متقاطع را مشخص می‌کنند، از قبل مشخص نیست.

برای اینکه الگوریتم مسیریابی منبع کار کند، از دو نوع فریم اضافی استفاده می شود - فریم کاوشگر پخش تک مسیری SRBF (فریم پخش تک مسیری) و فریم کاوشگر پخش چند مسیری ARBF (قاب پخش همه مسیرها).

همه پل های SR باید به صورت دستی توسط مدیر پیکربندی شوند تا فریم های ARBF را روی همه پورت ها به جز پورت منبع فریم ارسال کنند و برای فریم های SRBF، برخی از پورت های پل باید مسدود شوند تا از ایجاد حلقه در شبکه جلوگیری شود.

مزایا و معایب پل های مسیریابی منبع

45. سوئیچ ها: اجرای فنی، عملکردها، ویژگی هایی که بر عملکرد آنها تأثیر می گذارد.
ویژگی های اجرای فنی سوئیچ ها. بسیاری از سوئیچ های نسل اول شبیه روترها بودند، یعنی بر اساس یک واحد پردازش مرکزی همه منظوره متصل به پورت های رابط از طریق یک گذرگاه پرسرعت داخلی بودند. نقطه ضعف اصلی چنین سوئیچ هایی سرعت پایین آنها بود. یک پردازنده همه منظوره نمی تواند با حجم زیادی از عملیات تخصصی برای ارسال فریم بین ماژول های رابط کنار بیاید. سوئیچ علاوه بر تراشه‌های پردازنده، برای عملکرد موفقیت‌آمیز بدون مسدود کردن، باید یک گره سریع برای عبور فریم‌ها بین تراشه‌های پردازنده پورت نیز داشته باشد. در حال حاضر، سوئیچ ها از یکی از سه طرحی که چنین گره مبادله ای بر روی آنها ساخته شده است به عنوان پایه استفاده می کنند:

• ماتریس سوئیچینگ؛
• حافظه چند ورودی مشترک؛
• اتوبوس مشترک

اترنت با وجود
با وجود تمام موفقیت هایش، هرگز ظریف نبود.
NIC ها فقط ابتدایی هستند
مفهوم هوش آنها واقعا
بسته ابتدا ارسال می شود و تنها پس از آن
ببینید آیا شخص دیگری داده ها را منتقل کرده است یا خیر
همزمان با آنها شخصی اترنت را با آن مقایسه کرد
جامعه ای که در آن مردم بتوانند ارتباط برقرار کنند
با هم فقط وقتی که همه فریاد می زنند
همزمان.

مثل او
پیش از این، اترنت سریع از این روش استفاده می کند
CSMACD (دسترسی چندگانه Carrier Sense با
تشخیص برخورد - محیط دسترسی چندگانه با
حس حامل و تشخیص برخورد).
پشت این مخفف طولانی و مبهم
یک فناوری بسیار ساده را پنهان می کند. چه زمانی
برد اترنت باید پیامی ارسال کند
اول منتظر سکوت است، سپس
یک بسته می فرستد و همزمان گوش می دهد، نه
آیا کسی پیام داده است
همزمان با او اگر این اتفاق افتاد پس
هر دو بسته به مقصد نمی رسند. اگر
هیچ برخوردی وجود نداشت، و هیئت مدیره باید ادامه دهد
انتقال داده، هنوز منتظر است
چند میکروثانیه قبل دوباره
سعی خواهد کرد یک بخش جدید ارسال کند. این
ساخته شده به طوری که تخته های دیگر نیز
می تواند کار کند و هیچ کس نمی تواند دستگیر شود
انحصار کانال در صورت برخورد هر دو
دستگاه ها برای مدت کوتاهی بی صدا هستند
بازه زمانی ایجاد شده
به صورت تصادفی و سپس مصرف کنید
تلاشی جدید برای انتقال داده

به دلیل برخورد
اترنت و اترنت سریع هرگز نمی توانند به آن دسترسی پیدا کنند
حداکثر عملکرد آن 10
یا 100 مگابیت بر ثانیه به محض شروع
افزایش ترافیک شبکه، موقت
تاخیر بین ارسال بسته های فردی
کاهش می یابد و تعداد برخوردها کاهش می یابد
افزایش. واقعی
عملکرد اترنت نمی تواند بیشتر از آن باشد
70 درصد از توان بالقوه آن
توانایی، و حتی ممکن است کمتر از خط
به طور جدی اضافه بار

استفاده از اترنت
اندازه بسته 1516 بایت است که خوب است
مناسب زمانی که ایجاد شد
امروزه به عنوان یک نقطه ضعف در نظر گرفته می شود که
اترنت برای ارتباط استفاده می شود
سرورها، از آنجایی که سرورها و خطوط ارتباطی هستند
تمایل به مبادله
تعداد بسته های کوچکی که
شبکه را بیش از حد بارگذاری می کند. علاوه بر این، اترنت سریع
محدودیتی در فاصله بین آنها اعمال می کند
دستگاه های متصل - بیش از 100
متر و باعث می شود نشان دهید
مراقبت اضافی زمانی که
طراحی چنین شبکه هایی

در ابتدا، اترنت بود
طراحی شده بر اساس توپولوژی اتوبوس،
هنگامی که همه دستگاه ها به یک مشترک متصل هستند
کابل، نازک یا ضخیم. کاربرد
Twisted Pair فقط تا حدی پروتکل را تغییر داده است.
هنگام استفاده از کابل کواکسیال
برخورد بلافاصله توسط همه مشخص شد
ایستگاه ها در مورد جفت پیچ خورده
به محض اینکه از سیگنال "جم" استفاده کنید
ایستگاه یک برخورد را تشخیص می دهد، سپس آن را تشخیص می دهد
سیگنالی را به هاب می فرستد، دومی وارد می شود
به نوبه خود "جم" را برای همه ارسال می کند
دستگاه های متصل به آن

به منظور. واسه اینکه. برای اینکه
کاهش تراکم، شبکه های اترنت
به بخش هایی تقسیم می شوند که
متصل با پل و
روترها این به شما امکان انتقال را می دهد
فقط ترافیک لازم بین بخش ها.
یک پیام ارسال شده بین دو نفر
ایستگاه ها در همان بخش نمی کنند
به دیگری منتقل می شود و نمی تواند با آن تماس بگیرد
اضافه بار

امروز در
ساخت بزرگراه مرکزی
استفاده از سرورهای ادغام
اترنت سوئیچ شده سوئیچ های اترنت می توانند
به عنوان سرعت بالا در نظر گرفته شود
پل های چند بندری که قادر به
به طور مستقل تعیین کنید که کدام
پورت هایی که بسته به آنها آدرس داده می شود. تعویض
به سربرگ های بسته نگاه می کند و
جدولی را جمع آوری می کند که تعریف می کند
این یا آن مشترک با چنین کجاست
آدرس حقیقی. این اجازه می دهد
محدوده یک بسته را محدود کنید
و احتمال سرریز شدن را کاهش دهید
ارسال آن فقط به پورت سمت راست فقط
بسته های پخش ارسال می شود
تمام پورت ها

100BaseT
- برادر بزرگ 10BaseT

ایده فناوری
Fast Ethernet در سال 1992 متولد شد. در ماه آگوست
گروه سازنده سال آینده
در Fast Ethernet Alliance (FEA) ادغام شد.
هدف FEA بدست آوردن بود
تایید رسمی Fast Ethernet از کمیته
802.3 موسسه مهندسین برق و
رادیو الکترونیک (موسسه برق و الکترونیک
مهندسان، IEEE)، از این کمیته خاص
با استانداردهای اترنت سروکار دارد. شانس
همراه با تکنولوژی جدید و
اتحاد حامی: در ژوئن 1995
تمام مراحل رسمی تکمیل شده است، و
فناوری های اترنت سریع نامگذاری شده اند
802.3u.

با یک دست سبک IEEE
اترنت سریع 100BaseT نامیده می شود. این توضیح داده شده است
ساده: 100BaseT یک افزونه است
استاندارد 10BaseT با پهنای باند از
10 مگابیت تا 100 مگابیت بر ثانیه استاندارد 100BaseT شامل
شامل یک پروتکل برای مدیریت چندگانه است
دسترسی حسگر حامل و
تشخیص تعارض CSMA/CD (Carrier Sense Multiple).
دسترسی با تشخیص برخورد) که در
10BaseT. علاوه بر این، اترنت سریع می تواند روی آن کار کند
کابل های مختلف از جمله
جفت پیچ خورده هر دو از این خواص از جدید
استانداردها برای پتانسیل بسیار مهم هستند
مشتریان، و به لطف آنها است که 100BaseT
معلوم می شود که راهی موفق برای انتقال شبکه ها است
بر اساس 10BaseT.

رئیس
کیس تجاری برای 100BaseT
این است که اترنت سریع بر اساس است
تکنولوژی میراث از آنجایی که در Fast Ethernet
از همان پروتکل انتقال استفاده می شود
پیام ها، مانند نسخه های قدیمی اترنت، و
سیستم های کابلی این استانداردها
سازگار، برای انتقال به 100BaseT از 10BaseT
ضروری

کوچکتر
سرمایه گذاری سرمایه نسبت به نصب
انواع دیگر شبکه های پرسرعت بجز
علاوه بر این، از آنجایی که 100BaseT است
ادامه استاندارد اترنت قدیمی، همه
ابزارها و رویه ها
تجزیه و تحلیل عملکرد شبکه، و همچنین همه
نرم افزار در حال اجرا
شبکه های اترنت قدیمی باید در این استاندارد باشند
به کار ادامه دهید.
از این رو محیط 100BaseT آشنا خواهد بود
مدیران شبکه با تجربه
با اترنت این بدان معنی است که آموزش کارکنان طول خواهد کشید
زمان و هزینه کمتر به میزان قابل توجهی
ارزان تر

حفظ
پروتکل

شاید،
بزرگترین مزیت عملی جدید
تکنولوژی تصمیم به ترک را گرفت
پروتکل ارسال پیام بدون تغییر
پروتکل ارسال پیام، در مورد ما
CSMA/CD روشی را که در آن داده ها انجام می شود، تعریف می کند
از طریق شبکه از یک گره به گره دیگر منتقل می شود
از طریق سیستم کابلی در مدل ISO/OSI
پروتکل CSMA/CD بخشی از لایه است
کنترل دسترسی رسانه (MAC).
این سطح قالب را مشخص می کند
کدام اطلاعات از طریق شبکه منتقل می شود و
روشی که دستگاه شبکه دریافت می کند
دسترسی به شبکه (یا مدیریت شبکه) برای
انتقال داده

نام CSMA/CD
را می توان به دو بخش تقسیم کرد: دسترسی چندگانه Carrier Sense
و تشخیص برخورد از قسمت اول نام
نتیجه گیری چگونه یک گره با یک شبکه
آداپتور لحظه ای را که آن را تعیین می کند
باید پیام ارسال شود مطابق با
پروتکل CSMA، گره شبکه ابتدا "گوش می کند"
شبکه برای تعیین اینکه آیا در حال انتقال است یا خیر
در حال حاضر هر پیام دیگری
اگر صدای حامل (تن حامل) را می شنوید،
یعنی شبکه در حال حاضر مشغول است
پیام - گره شبکه به حالت تغییر می کند
منتظر می ماند و تا شبکه در آن می ماند
آزاد خواهد شد. وقتی شبکه می آید
در سکوت، گره شروع به انتقال می کند.
در واقع داده ها به تمام گره ها ارسال می شود
شبکه یا بخش، اما فقط توسط آن‌ها پذیرفته می‌شوند
گره ای که به آن خطاب می شود.

تشخیص برخورد -
قسمت دوم نام برای حل استفاده می شود
موقعیت هایی که دو یا چند گره تلاش می کنند
همزمان پیام بفرستید
طبق پروتکل CSMA، هر کدام آماده برای
انتقال، گره ابتدا باید به شبکه گوش دهد،
برای تعیین اینکه آیا او آزاد است یا خیر. با این حال،
اگر دو گره به طور همزمان گوش می دهند،
هر دو تصمیم خواهند گرفت که شبکه رایگان است و شروع به کار خواهند کرد
بسته های خود را همزمان ارسال کنند. در این
موقعیت ها داده های منتقل شده
روی یکدیگر قرار گرفته اند (شبکه
مهندسان به این تضاد می گویند) و هیچ کدام
از پیام ها به نقطه نمی رسد
مقصد تشخیص برخورد به گره نیاز دارد
پس از انتقال نیز به شبکه گوش داد
بسته بندی اگر تعارضی پیدا شد، پس
گره انتقال را از طریق تصادفی تکرار می کند
یک دوره زمانی انتخاب شده و
دوباره بررسی می کند تا ببیند تداخلی رخ داده است یا خیر.

سه نوع اترنت سریع

همراه با
حفظ پروتکل CSMA/CD، مهم دیگر
راه حل این بود که 100BaseT را به این شکل طراحی کنیم
به گونه ای که بتوان آن را اعمال کرد
کابل های مختلف - مانند آنهایی که
در نسخه های قدیمی اترنت استفاده می شود و
مدل های جدیدتر استاندارد سه تعریف می کند
تغییرات برای اطمینان از کار با
انواع کابل های اترنت سریع: 100BaseTX، 100BaseT4
و 100BaseFX. تغییرات 100BaseTX و 100BaseT4 محاسبه شده است
بیش از جفت پیچ خورده، در حالی که 100BaseFX برای آن طراحی شده است
کابل نوری

استاندارد 100BaseTX
نیاز به استفاده از دو جفت UTP یا STP دارد. یکی
یک جفت برای انتقال استفاده می شود، دیگری برای
پذیرایی این الزامات توسط دو نفر برآورده می شود
استاندارد کابل اصلی: EIA/TIA-568 UTP
STP رده 5 و نوع 1 از IBM. به 100BaseTX
ارائه جذاب
حالت فول دوبلکس هنگام کار با
سرورهای شبکه و همچنین استفاده
فقط دو جفت از چهار جفت هشت هسته ای
کابل - دو جفت دیگر باقی می مانند
رایگان و قابل استفاده در
بیشتر برای گسترش امکانات
شبکه های.

با این حال، اگر شما
قرار است با استفاده از 100BaseTX کار کنند
این سیم کشی رده 5، شما باید
از کاستی های آن آگاه باشد. این کابل
گران تر از سایر کابل های هشت هسته ای (به عنوان مثال
دسته 3). علاوه بر این، برای کار با
نیاز به استفاده از بلوک های پانچ داون (پانچ داون
بلوک ها)، کانکتورها و پچ پنل ها،
مطابق با الزامات رده 5.
باید اضافه کرد که به منظور حمایت
حالت دوبلکس کامل باید
نصب سوئیچ های دوبلکس کامل

استاندارد 100BaseT4
الزامات ملایم تری برای
کابل مورد استفاده دلیل آن این است
واقعیتی که 100BaseT4 استفاده می کند
هر چهار جفت کابل هشت هسته ای: یکی
برای انتقال، دیگری برای دریافت، و
دو مورد باقی مانده به عنوان یک انتقال کار می کنند،
و همچنین برای پذیرایی بنابراین در 100BaseT4 و دریافت،
و انتقال داده ها می تواند توسط
سه جفت گسترش 100 مگابیت بر ثانیه به سه جفت،
100BaseT4 فرکانس سیگنال را کاهش می دهد، بنابراین
برای انتقال آن کاملا و کمتر است
کابل با کیفیت بالا برای اجرا
شبکه های 100BaseT4، UTP دسته 3 و
5 و همچنین UTP رده 5 و STP نوع 1.

مزیت - فایده - سود - منفعت
100BaseT4 سختی کمتری دارد
الزامات سیم کشی دسته 3 و
4 شایع تر هستند و علاوه بر این، آنها
به طور قابل توجهی ارزان تر از کابل
دسته بندی 5 نکته که باید قبل از آن به خاطر داشته باشید
شروع کار نصب معایب
یعنی 100BaseT4 به هر چهار مورد نیاز دارد
جفت و حالت فول دوبلکس توسط این چیست
پروتکل پشتیبانی نمی شود

اترنت سریع شامل
همچنین استاندارد برای عملکرد چند حالته
فیبر نوری با هسته 62.5 میکرون و 125 میکرون
پوسته. استاندارد 100BaseFX بر روی آن متمرکز شده است
عمدتاً در بزرگراه - در هر اتصال
تکرار کننده های اترنت سریع در یک
ساختمان. مزایای سنتی
کابل نوری ذاتی و استاندارد هستند
100BaseFX: ایمنی الکترومغناطیسی
نویز، بهبود حفاظت از داده ها و بزرگ
فاصله بین دستگاه های شبکه

دونده
فاصله کوتاه

اگرچه اترنت سریع و
ادامه استاندارد اترنت است،
انتقال از شبکه 10BaseT به شبکه 100BaseT امکان پذیر نیست
به عنوان یک جایگزین مکانیکی در نظر گرفته شود
تجهیزات - برای این کار آنها می توانند
تغییرات در توپولوژی شبکه مورد نیاز است.

نظری
محدودیت قطر قطعه اترنت سریع
250 متر است؛ فقط 10 است
درصد محدودیت اندازه نظری
شبکه های اترنت (2500 متر). این محدودیت
از ماهیت پروتکل CSMA/CD ناشی می شود و
سرعت انتقال 100 مگابیت بر ثانیه

چه چیزی قبلا
قبلا ذکر شد، انتقال داده ها
ایستگاه کاری باید در شبکه گوش کند
دوره زمانی برای اطمینان
که داده ها به ایستگاه مقصد رسیده است.
در یک شبکه اترنت با پهنای باند 10
مگابیت بر ثانیه (به عنوان مثال 10Base5) بازه زمانی،
ایستگاه کاری لازم برای
گوش دادن به شبکه برای درگیری،
با فاصله 512 بیتی تعیین می شود
فریم (اندازه قاب مشخص شده در استاندارد اترنت)
در طول پردازش این قاب در عبور خواهد کرد
ایستگاه کاری برای یک شبکه اترنت با پهنای باند
با ظرفیت 10 مگابیت بر ثانیه، این فاصله برابر است با
2500 متر.

از طرف دیگر،
همان فریم 512 بیتی (استاندارد 802.3u
سپس یک فریم به همان اندازه 802.3 را مشخص می کند
در 512 بیت است) توسط کار منتقل می شود
ایستگاه در شبکه اترنت سریع، تنها 250 متر،
قبل از اینکه ایستگاه کاری آن را کامل کند
در حال پردازش. اگر ایستگاه گیرنده بود
دور از ایستگاه فرستنده توسط
فاصله بیش از 250 متر، سپس قاب می تواند
با یک فریم دیگر در تضاد باشد
خطوط در جایی دورتر، و فرستنده
ایستگاه، پس از تکمیل انتقال، دیگر نیست
این درگیری را بپذیرید از همین رو
حداکثر قطر یک شبکه 100BaseT است
250 متر.

به
استفاده از فاصله مجاز،
برای اتصال به دو تکرار کننده نیاز دارید
همه گره ها طبق استاندارد،
حداکثر فاصله بین گره و
تکرار کننده 100 متر است. در اترنت سریع،
همانطور که در 10BaseT، فاصله بین
هاب و ایستگاه کاری
باید بیش از 100 متر باشد. از آنجا که
دستگاه های اتصال (تکرار کننده)
تاخیرهای اضافی را معرفی کنید، واقعی است
فاصله کاری بین گره ها
حتی کوچکتر باشد از همین رو
به نظر منطقی می رسد که همه را بگیریم
فاصله ها با مقداری حاشیه

برای کار کردن
مسافت های طولانی باید خرید کنید
کابل نوری به عنوان مثال تجهیزات
100BaseFX در حالت نیمه دوبلکس اجازه می دهد
یک سوئیچ را به سوییچ دیگر وصل کنید
یا ایستگاه پایانی واقع در
تا فاصله 450 متری
با نصب full duplex 100BaseFX می توانید
اتصال دو دستگاه شبکه
فاصله تا دو کیلومتر

چگونه
100BASET را نصب کنید

علاوه بر کابل ها،
که قبلا در مورد نصب Fast بحث کردیم
اترنت به آداپتورهای شبکه نیاز دارد
ایستگاه های کاری و سرورها، هاب ها
100BaseT و احتمالاً برخی
سوئیچ 100 BaseT.

آداپتورها،
لازم برای سازماندهی یک شبکه 100BaseT،
آداپتورهای اترنت 10/100 مگابیت بر ثانیه نامیده می شوند.
این آداپتورها قادر هستند (این یک الزام است
استاندارد 100BaseT) به طور مستقل 10 را متمایز می کند
مگابیت بر ثانیه از 100 مگابیت بر ثانیه. برای خدمت به یک گروه
سرورها و ایستگاه های کاری منتقل شده به
100BaseT، همچنین به یک هاب 100BaseT نیاز خواهید داشت.

وقتی روشن شد
سرور یا کامپیوتر شخصی
آداپتور 10/100 دومی سیگنال می دهد،
اعلام می کند که می تواند ارائه دهد
پهنای باند 100Mbps اگر
ایستگاه دریافت (به احتمال زیاد
هاب خواهد بود) نیز برای
با توجه به اینکه با 100BaseT کار کنید، در پاسخ سیگنالی صادر می کند
که هم هاب و هم کامپیوتر یا سرور
به طور خودکار به حالت 100BaseT سوئیچ کنید. اگر
هاب فقط با 10BaseT کار می کند، اینطور نیست
یک سیگنال و کامپیوتر یا سرور را برمی گرداند
به طور خودکار به حالت 10BaseT تغییر می کند.

چه زمانی
پیکربندی های 100BaseT در مقیاس کوچک می توانند
یک پل 10/100 را اعمال کنید یا آن را تغییر دهید
برای بخشی از شبکه که با آن کار می کند ارتباط برقرار می کند
100BaseT، با شبکه موجود
10BaseT.

فریبنده
سرعت

خلاصه همه چیز
در بالا، ما توجه می کنیم که، همانطور که به نظر ما می رسد،
اترنت سریع برای حل مشکل بهترین است
بارهای پیک بالا به عنوان مثال، اگر
یکی از کاربران با CAD یا کار می کند
برنامه های پردازش تصویر و
نیاز به افزایش توان دارد
قابلیت ها، اترنت سریع ممکن است باشد
راه خوب با این حال، اگر
مشکلات ناشی از زیاده روی هستند
کاربران در شبکه، سپس 100BaseT شروع می شود
سرعت تبادل اطلاعات را تا حدود 50 درصد کاهش دهد
بار شبکه - به عبارت دیگر، در همان
سطح به عنوان 10BaseT. اما در نهایت این است
این چیزی بیش از یک پسوند نیست.

امروزه تقریباً غیرممکن است که یک لپ تاپ یا مادربرد برای فروش بدون کارت شبکه یکپارچه یا حتی دو کارت پیدا کنید. همه آنها یک کانکتور دارند - RJ45 (به طور دقیق تر، 8P8C)، اما سرعت کنترلر ممکن است با یک مرتبه قدر متفاوت باشد. در مدل های ارزان قیمت 100 مگابیت در ثانیه (اترنت سریع) و در مدل های گران تر - 1000 (گیگابیت اترنت).

اگر رایانه شما یک کنترلر LAN داخلی ندارد، به احتمال زیاد در حال حاضر یک "پیرمرد" مبتنی بر پردازنده Intel Pentium 4 یا AMD Athlon XP و همچنین "اجداد آنها" است. چنین "دایناسورهایی" فقط با نصب یک کارت شبکه گسسته با یک رابط PCI می توانند با یک شبکه سیمی "دوست" شوند، زیرا اتوبوس PCI Express در زمان تولد آنها وجود نداشت. اما حتی برای گذرگاه PCI (33 مگاهرتز)، «کارت‌های شبکه» تولید می‌شوند که از جدیدترین استاندارد اترنت گیگابیتی پشتیبانی می‌کنند، اگرچه پهنای باند آن ممکن است برای باز کردن کامل پتانسیل سرعت یک کنترل‌کننده گیگابیتی کافی نباشد.

اما حتی در مورد یک کارت شبکه یکپارچه 100 مگابیت، افرادی که می خواهند به 1000 مگابیت "ارتقا" کنند، باید یک آداپتور مجزا خریداری کنند. بهترین گزینه خرید یک کنترلر PCI Express است که حداکثر سرعت شبکه را فراهم می کند، مگر اینکه، البته، کانکتور مربوطه در رایانه وجود داشته باشد. درست است، بسیاری به کارت PCI ترجیح می دهند، زیرا آنها بسیار ارزان تر هستند (هزینه فقط از 200 روبل شروع می شود).

مزایای عملی انتقال از اترنت سریع به اترنت گیگابیتی چیست؟ نرخ انتقال داده واقعی نسخه های PCI کارت های شبکه و PCI Express چقدر متفاوت است؟ آیا سرعت یک هارد دیسک معمولی برای بارگذاری کامل یک کانال گیگابیتی کافی است؟ پاسخ این سوالات را در این مطالب خواهید یافت.

شرکت کنندگان در آزمون

سه مورد از ارزان‌ترین کارت‌های شبکه گسسته (PCI - Fast Ethernet، PCI - Gigabit Ethernet، PCI Express - Gigabit Ethernet) برای آزمایش انتخاب شدند، زیرا بیشترین تقاضا را دارند.

یک کارت شبکه 100 مگابیتی PCI توسط مدل Acorp L-100S نشان داده می شود (قیمت از 110 روبل شروع می شود) که از چیپست Realtek RTL8139D استفاده می کند که محبوب ترین کارت برای کارت های ارزان است.

کارت شبکه 1000 مگابایتی PCI توسط مدل Acorp L-1000S نشان داده شده است (قیمت از 210 روبل شروع می شود) که بر اساس تراشه Realtek RTL8169SC است. این تنها کارت با هیت سینک روی چیپست است - بقیه شرکت کنندگان در آزمون نیازی به خنک کننده اضافی ندارند.

کارت شبکه 1000 مگابیت PCI Express با مدل TP-LINK TG-3468 نشان داده شده است (قیمت از 340 روبل شروع می شود). و از این قاعده مستثنی نبود - بر اساس چیپست RTL8168B است که توسط Realtek نیز ساخته شده است.

ظاهر کارت شبکه

چیپست‌های این خانواده‌ها (RTL8139، RTL816X) نه تنها در کارت‌های شبکه گسسته، بلکه در بسیاری از مادربردها نیز قابل مشاهده هستند.

مشخصات هر سه کنترلر در جدول زیر نشان داده شده است:

نمایش جدول

پهنای باند گذرگاه PCI (1066 مگابیت بر ثانیه) از نظر تئوری باید برای افزایش سرعت کارت شبکه گیگابیتی کافی باشد، اما در عمل ممکن است هنوز کافی نباشد. واقعیت این است که این "کانال" توسط همه دستگاه های PCI مشترک است. علاوه بر این، اطلاعات سرویس در مورد تعمیر و نگهداری اتوبوس از طریق آن منتقل می شود. بیایید ببینیم که آیا این فرض با اندازه‌گیری سرعت واقعی تأیید می‌شود یا خیر.

نکته ظریف دیگر: اکثریت قریب به اتفاق هارد دیسک های مدرن دارای میانگین سرعت خواندن بیش از 100 مگابایت در ثانیه و اغلب حتی کمتر نیستند. بر این اساس، آنها نمی توانند کانال گیگابیتی کارت شبکه را که سرعت آن 125 مگابایت در ثانیه است (1000: 8 = 125) به طور کامل بارگذاری کنند. دو راه برای دور زدن این محدودیت وجود دارد. اولین مورد این است که یک جفت از چنین هارد دیسک ها را در یک آرایه RAID ترکیب کنید (RAID 0، striping)، در حالی که سرعت تقریباً دو برابر می شود. مورد دوم استفاده از درایوهای SSD است که پارامترهای سرعت آن ها به طور قابل توجهی بیشتر از هارد دیسک ها است.

آزمایش کردن

کامپیوتر با پیکربندی زیر به عنوان سرور استفاده شد:

• پردازنده: AMD Phenom II X4 955 3200 مگاهرتز (چهار هسته ای)؛
• مادربرد: ASRock A770DE AM2+ (AMD 770 + چیپست AMD SB700)؛
• رم: Hynix DDR2 4 x 2048 GB PC2 8500 1066 MHz (دو کاناله);
• کارت گرافیک: AMD Radeon HD 4890 1024 MB DDR5 PCI Express 2.0;
• کارت شبکه: Realtek RTL8111DL 1000 مگابیت بر ثانیه (ادغام شده روی مادربرد)؛
• سیستم عامل: Microsoft Windows 7 Home Premium SP1 (نسخه 64 بیتی).

رایانه ای با پیکربندی زیر به عنوان مشتری استفاده شد که کارت های شبکه آزمایش شده در آن نصب شده بودند:

• پردازنده: AMD Athlon 7850 2800 مگاهرتز (دو هسته ای)؛
• مادربرد: MSI K9A2GM V2 (MS-7302، AMD RS780 + چیپست AMD SB700)؛
• رم: Hynix DDR2 2 x 2048 GB PC2 8500 1066 MHz (دو کاناله);
• کارت گرافیک: AMD Radeon HD 3100 256 مگابایت (ادغام شده در چیپست)؛
• هارد دیسک: Seagate 7200.10 160 GB SATA2;
• سیستم عامل: Microsoft Windows XP Home SP3 (نسخه 32 بیتی).

آزمایش در دو حالت انجام شد: خواندن و نوشتن از طریق اتصال شبکه از دیسک‌های سخت (این باید نشان دهد که آنها می‌توانند یک "گلوگاه" باشند)، و همچنین از دیسک‌های RAM در RAM رایانه‌هایی که درایوهای SSD سریع را شبیه‌سازی می‌کنند. کارت های شبکه مستقیماً با استفاده از یک پچ کورد سه متری (جفت پیچ خورده هشت هسته ای، دسته 5e) متصل شدند.

سرعت انتقال اطلاعات (دیسک سخت - هارد دیسک، مگابیت بر ثانیه)

سرعت واقعی انتقال داده از طریق کارت شبکه 100 مگابیت Acorp L-100S کاملاً به حداکثر تئوری نرسید. اما هر دو کارت گیگابیتی با وجود اینکه حدود 6 برابر از کارت اول پیشی گرفتند، نتوانستند حداکثر سرعت ممکن را نشان دهند. کاملاً واضح است که سرعت بر عملکرد هارد دیسک‌های Seagate 7200.10 «تکیه» دارد، که وقتی مستقیماً روی رایانه آزمایش می‌شود، به طور متوسط ​​​​79 مگابایت در ثانیه (632 مگابیت در ثانیه) است.

هیچ تفاوت اساسی در سرعت بین کارت های شبکه برای گذرگاه PCI (Acorp L-1000S) و PCI Express (TP-LINK) در این مورد وجود ندارد، مزیت جزئی دومی را می توان با خطای اندازه گیری توضیح داد. هر دو کنترلر با حدود شصت درصد ظرفیت خود کار می کردند.

سرعت انتقال داده (دیسک رم - دیسک رم، مگابیت بر ثانیه)

همانطور که انتظار می رفت، Acorp L-100S هنگام کپی داده ها از دیسک های RAM پرسرعت همان سرعت پایین را نشان داد. قابل درک است - استاندارد Fast Ethernet مدتهاست که با واقعیت های مدرن مطابقت ندارد. در مقایسه با حالت تست "هارد دیسک - هارد دیسک" کارت PCI Gigabit Acorp L-1000S عملکرد قابل توجهی را افزایش داد - مزیت آن حدود 36 درصد بود. کارت شبکه TP-LINK TG-3468 سرب حتی چشمگیرتری را نشان داد - این افزایش حدود 55 درصد بود.

اینجاست که پهنای باند بالاتر باس PCI Express نشان داده شد - عملکرد آن 14 درصد از Acorp L-1000S بهتر بود که دیگر نمی توان آن را به خطا نسبت داد. برنده کمی کمتر از حداکثر نظری است، اما سرعت 916 مگابیت در ثانیه (114.5 مگابیت بر ثانیه) هنوز هم چشمگیر به نظر می رسد - این بدان معنی است که شما باید تقریباً یک مرتبه کمتر برای پایان کپی صبر کنید (در مقایسه). به اترنت سریع). به عنوان مثال، زمان کپی کردن یک فایل 25 گیگابایتی (یک ریپ HD معمولی با کیفیت خوب) از رایانه به رایانه کمتر از چهار دقیقه و با آداپتور نسل قبلی - بیش از نیم ساعت خواهد بود.

آزمایش نشان داده است که کارت های شبکه اترنت گیگابیت مزیت بزرگی (تا ده برابر) نسبت به کنترل کننده های اترنت سریع دارند. اگر رایانه های شما فقط هارد دیسک هایی دارند که در یک آرایه راه راه ترکیب نشده اند (RAID 0)، در این صورت هیچ تفاوت اساسی در سرعت بین کارت های PCI و PCI Express وجود نخواهد داشت. در غیر این صورت و همچنین هنگام استفاده از SSD های با کارایی بالا، اولویت باید به کارت هایی با رابط PCI Express داده شود که بالاترین سرعت انتقال داده را فراهم می کند.

طبیعتاً باید در نظر گرفت که سایر دستگاه های موجود در «مسیر» شبکه (سوئیچ، روتر ...) باید از استاندارد اترنت گیگابیت پشتیبانی کنند و دسته بندی جفت پیچ خورده (پچ کورد) باید حداقل 5e باشد. در غیر این صورت سرعت واقعی در سطح 100 مگابیت بر ثانیه باقی خواهد ماند. به هر حال، سازگاری عقب با استاندارد Fast Ethernet باقی می ماند: به عنوان مثال، می توانید یک لپ تاپ با کارت شبکه 100 مگابیت را به یک شبکه گیگابیتی وصل کنید، این بر سرعت رایانه های دیگر در شبکه تأثیر نمی گذارد.

آداپتورهای اترنت و اترنت سریع

مشخصات آداپتور

آداپتورهای شبکه (NIC، کارت رابط شبکه)اترنت و اترنت سریع می توانند از طریق یکی از اینترفیس های استاندارد با یک کامپیوتر ارتباط برقرار کنند:

• اتوبوس ISA (معماری استاندارد صنعت)؛
• گذرگاه PCI (اتصال اجزای جانبی)؛
• اتوبوس کارت PC (با نام مستعار PCMCIA)؛

آداپتورهای طراحی شده برای گذرگاه سیستم (ستون فقرات) ISA، در گذشته نه چندان دور نوع اصلی آداپتورها بودند. تعداد شرکت های تولید کننده چنین آداپتورها زیاد بود، به همین دلیل دستگاه هایی از این نوع ارزان ترین بودند. آداپتورهای ISA در نسخه های 8 بیتی و 16 بیتی موجود هستند. آداپتورهای 8 بیتی ارزانتر هستند، در حالی که آداپتورهای 16 بیتی سریعتر هستند. درست است، تبادل اطلاعات از طریق گذرگاه ISA نمی تواند خیلی سریع باشد (در حد - 16 مگابایت در ثانیه، در واقع - بیش از 8 مگابایت در ثانیه، و برای آداپتورهای 8 بیتی - تا 2 مگابایت در ثانیه). بنابراین آداپتورهای Fast Ethernet که برای عملکرد کارآمد نیاز به نرخ ارز بالایی دارند، عملاً برای این گذرگاه سیستم تولید نمی شوند. اتوبوس ISA متعلق به گذشته است.

گذرگاه PCI در حال حاضر عملاً جایگزین گذرگاه ISA شده است و در حال تبدیل شدن به گذرگاه اصلی توسعه کامپیوترها است. این تبادل داده 32 بیتی و 64 بیتی را ارائه می دهد و دارای توان عملیاتی بالایی است (از لحاظ نظری تا 264 مگابایت بر ثانیه) که به طور کامل الزامات نه تنها اترنت سریع، بلکه اترنت گیگابیتی سریعتر را نیز برآورده می کند. همچنین مهم است که گذرگاه PCI نه تنها در رایانه های PC IBM، بلکه در رایانه های PowerMac نیز استفاده شود. علاوه بر این، از حالت پیکربندی خودکار سخت افزاری Plug-and-Play نیز پشتیبانی می کند. ظاهراً در آینده نزدیک اکثریت آداپتورهای شبکه. نقطه ضعف PCI در مقایسه با گذرگاه ISA این است که تعداد اسلات های توسعه در رایانه معمولاً کم است (معمولاً 3 اسلات). اما دقیقا آداپتورهای شبکهابتدا به PCI وصل شوید

کارت کامپیوتر اتوبوسی (نام قدیمی PCMCIA) تاکنون فقط در کلاس نوت بوک کامپیوترهای قابل حمل استفاده شده است. در این رایانه ها، گذرگاه PCI داخلی معمولاً در معرض دید قرار نمی گیرد. رابط PC Card یک اتصال ساده به رایانه کارت های توسعه مینیاتوری را فراهم می کند و نرخ تبادل با این کارت ها بسیار بالا است. با این حال، رایانه های قابل حمل بیشتر و بیشتری به داخلی مجهز می شوند آداپتورهای شبکه، زیرا توانایی دسترسی به شبکه به بخشی جدایی ناپذیر از مجموعه ویژگی های استاندارد تبدیل می شود. این آداپتورهای داخلی دوباره به گذرگاه PCI داخلی کامپیوتر متصل می شوند.

هنگام انتخاب آداپتور شبکهدر جهت گیری یک یا اتوبوس دیگر، ابتدا باید مطمئن شوید که اسلات های توسعه رایگان برای این اتوبوس در رایانه متصل به شبکه وجود دارد. همچنین باید پیچیدگی نصب آداپتور خریداری شده و چشم انداز تولید تخته هایی از این نوع را ارزیابی کنید. دومی ممکن است در صورت خرابی آداپتور مورد نیاز باشد.

بالاخره دوباره ملاقات کن آداپتورهای شبکه، اتصال به کامپیوتر از طریق پورت LPT موازی (چاپگر). مزیت اصلی این روش این است که برای اتصال آداپتورها نیازی به باز کردن کیس کامپیوتر ندارید. علاوه بر این، در این مورد، آداپتورها منابع سیستم کامپیوتر مانند کانال های وقفه و DMA، و همچنین آدرس های دستگاه I/O و حافظه را اشغال نمی کنند. با این حال، سرعت تبادل اطلاعات بین آنها و کامپیوتر در این مورد بسیار کمتر از زمان استفاده از گذرگاه سیستم است. علاوه بر این، آنها به زمان پردازشگر بیشتری برای تبادل با شبکه نیاز دارند و در نتیجه سرعت کامپیوتر را کاهش می دهند.

اخیراً رایانه های بیشتری وجود دارد که در آنها آداپتورهای شبکهدر برد سیستم تعبیه شده است. مزایای این روش واضح است: کاربر مجبور نیست آداپتور شبکه بخرد و آن را در رایانه نصب کند. فقط باید کابل شبکه را به کانکتور خارجی کامپیوتر وصل کنید. با این حال، نقطه ضعف این است که کاربر نمی تواند آداپتور با بهترین عملکرد را انتخاب کند.

به سایر ویژگی های مهم آداپتورهای شبکهرا می توان نسبت داد:

• روش پیکربندی آداپتور؛
• اندازه حافظه بافر نصب شده روی برد و حالت های تبادل با آن؛
• قابلیت نصب تراشه حافظه دائمی روی برد برای راه اندازی از راه دور (BootROM).
• قابلیت اتصال آداپتور به انواع رسانه های انتقال (جفت تابیده، کابل کواکسیال نازک و ضخیم، کابل فیبر نوری);
• سرعت انتقال شبکه مورد استفاده توسط آداپتور و در دسترس بودن عملکرد سوئیچینگ آن؛
• امکان استفاده از آداپتور حالت تبادل کامل دوبلکس؛
• سازگاری آداپتور (به طور دقیق تر، درایور آداپتور) با نرم افزار شبکه مورد استفاده.

پیکربندی آداپتور توسط کاربر عمدتاً برای آداپتورهای طراحی شده برای گذرگاه ISA استفاده شد. پیکربندی شامل تنظیم استفاده از منابع سیستم کامپیوتری (آدرس های ورودی/خروجی، کانال های وقفه و دسترسی مستقیم به حافظه، آدرس های حافظه بافر و حافظه راه اندازی راه دور) است. پیکربندی را می توان با تنظیم سوئیچ ها (پرش ها) در موقعیت دلخواه یا با استفاده از برنامه پیکربندی DOS ارائه شده همراه با آداپتور (Jumperless، پیکربندی نرم افزار) انجام داد. هنگام شروع چنین برنامه ای، از کاربر خواسته می شود تا پیکربندی سخت افزار را با استفاده از یک منوی ساده تنظیم کند: پارامترهای آداپتور را انتخاب کنید. همین برنامه به شما این امکان را می دهد خودآزماییآداپتور . پارامترهای انتخاب شده در حافظه غیر فرار آداپتور ذخیره می شوند. در هر صورت، هنگام انتخاب پارامترها، لازم است از تضاد با آنها جلوگیری شود ابزار سیستمکامپیوتر و سایر کارت های توسعه

آداپتور همچنین می تواند به طور خودکار در حالت Plug-and-Play هنگامی که رایانه روشن است پیکربندی شود. آداپتورهای مدرن معمولاً از این حالت پشتیبانی می کنند، بنابراین می توانند به راحتی توسط کاربر نصب شوند.

در ساده‌ترین آداپتورها، تبادل با حافظه بافر داخلی آداپتور (رم آداپتور) از طریق فضای آدرس دستگاه‌های ورودی/خروجی انجام می‌شود. در این مورد، نیازی به پیکربندی آدرس حافظه اضافی نیست. آدرس پایه حافظه بافری که در حالت حافظه مشترک کار می کند باید مشخص شود. به قسمت بالای حافظه رایانه اختصاص داده شده است (