Дальнейшее развитие технологии Ethernet
В настоящее время самой распространённой сетевой технологией является именно Ethernet. По данным IDC, в 1997 году более 80% всех сетей были построены на базе Ethernet. Все популярные операционные системы и стеки протоколов ( TCP/IP, IPX, DECNet и многие другие ) поддерживают Ethernet. Причинами такого господства Ethernet в сетевом мире являются высокая надёжность, доступность инструментов
управления, масштабируемость, гибкость, низкая стоимость и лёгкость внедрения.Технология Ethernet достаточно бурно эволюционировала с момента своего зарождения. В таблице 2 показана шкала эволюционного развития, представленная в форме nBASE-X ( n - номинальная скорость передачи информации в Мбит/с, а Х - среда передачи ). В этой таблице приведена также максимально допустимая длина кабеля.
Таблица 2. Технологии и соответствующие скорости передачи
Тип |
Скорость и среда передачи |
Длина кабеля |
10BASE - 5 |
10 Мбит/с, толстый коаксиал |
500 м |
10BASE - 2 |
10 Мбит/с, тонкий коаксиал |
185 м |
10BASE - T |
10 Мбит/с, неэкранированная витая пара |
100 м |
10BASE - FL |
10 Мбит/с, оптоволоконный кабель |
2000 м |
100BASE - TX |
100 Мбит/с, неэкранированная витая пара ( 2 пары ) |
100 м |
100BASE - T4 |
100 Мбит/с, неэкранированная витая пара ( 4пары ) |
100 м |
100BASE - FX |
100 Мбит/с, оптоволоконный кабель |
412/2000 м |
1000BASE - SX |
1000 Мбит/с, (1 Гбит/с), многомодовый оптоволоконный кабель ( 62.5/125 мкм ) |
260 м |
1000BASE - SX |
1000 Мбит/с, (1 Гбит/с), многомодовый оптоволоконный кабель ( 50/125 мкм ) |
500 м |
1000BASE - LX |
1000 Мбит/с, (1 Гбит/с), многомодовый оптоволоконный кабель ( 62.5/125 мкм ) |
400 м |
1000BASE - LX |
1000 Мбит/с, (1 Гбит/с), многомодовый оптоволоконный кабель ( 50/125 мкм ) |
550 м |
1000BASE - LX |
1000 Мбит/с, (1 Гбит/с), многомодовый оптоволоконный кабель ( 9/126 мкм ) |
5000 м |
1000BASE - CX |
1000 Мбит/с, (1 Гбит/с), экранированный сбалансированный медный кабель |
25 м |
Изначально технология Ethernet была ограничена тем, что пользователи конкурировали за право пользования одной полосой пропускания в 10 Мбит/с. Однако со временем были найдены интересные решения, частично снимающие эту проблему. В их основе лежит использование коммутаторов, которые, в отличии от традиционных мостов, имеют большое количество портов и обеспечивают передачу кадров между несколькими портами одновременно. Это позволяет эффективно применять коммутаторы и для таких сетей, в которых трафик между сегментами практически не отличается от трафика, циркулирующего в самих сегментах. Технология Ethernet после появления коммутаторов перестала казаться совершенно бесперспективной, так как появилась возможность соединить низкую стоимость устройств Ethernet с с высокой производительностью сетей
, построенных на основе коммутаторов. Используя технологию коммутируемого Ethernet, каждое устройство получает выделенный канал между собой и портом коммутатора. Технология коммутации прижилась в сетях очень быстро. Обеспечивая передачу данных со скоростью канала связи между различными сегментами локальной сети ( иными словами, между портами коммутатора ), коммутация позволяет создавать крупные сети с эффективной системой управления. Кроме того, эта технология стала толчком к созданию концепции виртуальных локальных вычислительных сетей ( ВЛВС ).Однако, необходимость организации магистрали сети, к которой подключаются отдельные коммутаторы, не отпала. Если множество сегментов сети работает со скоростью 10Мбит/с, то магистраль должна иметь скорость значительно большую. В начале 90-х годов начала ощущаться недостаточная пропускная способность Ethernet. Для компьютеров на процессорах Intel 80286 или 80386 с шинами ISA ( 8 Мбайт/с ) или EISA ( 32 Мбайт/с ) пропускная способность сегмента Ethernet составляла
1/8 или 1/32 часть канала "память - диск" и хорошо согласовывалась с соотношением между объёмами локальных и внешних данных, циркулирующих в компьютере. Теперь же у мощных клиентских станций с процессорами Pentium или Pentium Pro и шиной PSI ( 133 Мбайт/с ) эта доля упала до 1/133, что явно недостаточно. Поэтому многие сегменты Ethernet на 10 Мбит/с стали перегруженными, время реакции серверов и частота возникновения коллизий в таких сегментах значительно возросли, ещё более уменьшая реальную пропускную способность. В ответ на эти требования была разработана технология Fast Ethernet, являющаяся 100-мегабитной версией Ethernet.Следует отметить, что увеличение скорости в 10 раз приводит к уменьшению максимального расстояния между узлами. Сначала было предложено простое решение задачи построения магистрали - несколько коммутаторов Ethernet связывались вместе по витой паре или волоконно-оптическому кабелю - так называемая коллапсированная магистраль.Но возникла проблема, когда потребовалось связать коммутаторы, находящиеся на больших расстояниях. Она была решена с помощью организации выделенного, свободного от коллизий оптоволоконного канала связи. в этом случае коммутаторы могли связываться напрямую на расстоянии до 2 километров. Как видно, технология Fast
Ethernet обеспечила достаточно всеобъемлющее решение для построения сетей масштаба одного или нескольких зданий. Одобрение стандарта на технологию Fast Ethernet в 1995 году стало важным событием для сообщества производителей сетевого оборудования, так как появилась гибкая, быстрая и масштабируемая технология передачи данных.До разработки технологий коммутации и Fast Ethernet среди специалистов по сетевым технологиям господствовало мнение, что технологии ATM и FDDI будут оптимальным решением для организации магистрали сети. Однако в настоящее время, технология Fast Ethernet часто конкурирует с упомянутыми технологиями в этой области. Кроме того, активно разрабатывается и внедряется технология Gigabit Ethernet.