Эволюция Ethernet

Ethernet, возникшая как сетевая технология с разделением среды передачи, а именно коаксиального кабеля, эволюционировала вместе с изменениями запросов пользователей. Соответствуя самым последним требованиям к кабельной проводке, стандарт Ethernet распространяется теперь на такие среды передачи данных, как оптическое волокно и неэкранированная витая пара. Побудительными мотивами перехода к этим средам стало быстрое и всепроникающее распространение локальных сетей в коммерческих, правительственных и другого рода организациях, а также потребность в эффективном и экономичном управлении и обслуживании данных сетей. Прежние же неструктурированные проводки из коаксиального кабеля не удовлетворяли этим требованиям.

Коммутация в Ethernet была разработана с целью расширения доступной для серверов и рабочих станций полосы пропускания. Появление недорогих коммутаторов для локальных сетей предопределило переход к разреженным и частным (выделенным) сетям с помощью микросегментации.

ETHERNET НА СВОБОДЕ

  Продукты для сетей на 100 Мбит/с, по мере того как все больше поставщиков вступает в игру, становятся все доступнее по цене. Fast Ethernet обеспечивает элегантный и плавный путь миграции от разделяемого и коммутируемого 10BaseT к разделяемому и коммутируемому 100BaseT. Стандарт IEEE802.3 100BaseT в настоящее время включает три отдельные спецификации на 100 Мбит/с:
· 100BaseT4 - четыре пары Категории 3 или лучше UTP Категории 4 или 5;
· 100BaseTX - две пары UTP Категории 5 или две пары STP Типа 1;
· 100BaseFX - два световода оптоволокна с диаметром 62,5/125 мкм.

Одновременно с разработкой стандартов Ethernet в Институте инженеров по электротехнике и электроники (IEEE), Electronics Industry Association/ Telecommunications Industry Association (EIA/TIA) разрабатывала стандарт связной проводки для коммерческих зданий Commercial Building Telecommunications Cabling Standard (SP2804), обозначаемый как EIA/TIA 568A (см. Рис. 1). Этот набор спецификаций определяет общую кабельную проводку, поддерживающую множество технологий - от телефонии и передачи данных до локальных сетей. Стандарт, кроме того, включает определения и требования по прокладке горизонтальной и магистральной кабельных систем, а также определения физических характеристик нескольких типов сред, включая неэкранированную и экранированную витую пару и оптоволокно. 5.gif (13540 bytes)

Рисунок 1. (1x1)

Спецификаация по разводке кабеля EIA/TIA 568A включает в себя требования по установке, определения для таких сроед как неэкранированная и экранированная витая пара и оптический кабель.

Возможно, впервые в истории локальных сетей комплексы кабельных стандартов и стандартов для локальных сетей были объединены. Параллельное развитие 802.3 для поддержки более высоких скоростей за счет использования 100BaseT и стандартов на проводку EIA/TIA дало в результате упрощенный набор правил по построению сетей. По крайней мере теоретически, если пользователь при прокладке кабеля следует стандартам EIA/TIA 568A, то кабельная проводка сможет поддерживать любые существующие, а также и некоторые только появляющиеся технологии для локальных сетей с высокой скоростью передачи данных. Эта поддержка простирается на 100BaseT4, 100BaseX, 100BaseFX, 100VG-AnyLAN, Copper Distributed Data Interface (CDDI), 10BaseT и Token Ring на 4/16 Мбит/с.

РАБОТА КИПИТ

Среди последних рассматриваемых вариантов Ethernet следует отметить 100BaseT2, 1000BaseT, Full Duplex/Flow Control, Binary Logarithmic Access Method (BLAM), Fair Dual Distributed Queuing (FDDQ), Priority Access Control Enabled (PACE).

Подход 802.3w BLAM был создан как потенциальная альтернатива существующему усеченному алгоритму Binary Exponential Backoff (BEB). BLAM не заменяет имеющуюся систему, а сосуществует с BEB, обеспечивая обратную совместимость c унаследованными локальными сетями. Этот альтернативный алгоритм разрабатывался для снижения отрицательного воздействия на сети Ethernet высокопроизводительных рабочих станций и серверов.

В окончательном варианте метод 802.3x Full Duplex/Flow Control позволит производителям создавать коммутаторы с конечной, ограниченной памятью и предотвратить потерю пакетов благодаря возможности подачи коммутатором команд управления потоком подключенным станциям. Перенос проблемы отбраковки пакетов на рабочую станцию намного лучше отбрасывания пакетов в коммутаторе вследствие переполнения буфера.

Эта проблема становится в высшей степени актуальной особенно при использовании полнодуплексного режима. В полнодуплексном режиме невозможно "противодавление" на станцию посредством обозначения ложной несущей или ложной коллизии, поскольку станция их игнорирует. Например, если многочисленные порты рабочих станций направляют потоки данных на один порт сервера, то работающему в полнодуплексном режиме коммутатору не удастся предотвратить перегрузку. Цель управления потоком в таких условиях заключается в том, чтобы препятствовать портам рабочих станций в отправке избыточного трафика, а не в том, чтобы перепоручать им отбраковку кадров. По соображениям экономии средств, коммутаторы с ограниченной памятью более предпочтительны, а для них управление потоком особенно необходимо.

Управление потоком не меняет сам метод множественного доступа с опознанием несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD); скорее, управление - дополнение к нему. Для управления потоком используются стандартные кадры (с зарезервированным для этой цели полем Type). Нижележащий протокол доступа не меняется, так что управление потоком не оказывает никакого влияния на аппаратный нижний уровень. Чтобы избежать появления коммутаторов, реализующих функции 802.2 уровня LCC, подкомитет IEEE 802.3x выбрал более старый формат ESPEC поля TYPE. Подкомитет рассматривает предложение о допущении применения полей TYPE в формате DIX ESPEC v.2. (DIX обозначает первоначальных разработчиков Ethernet - Digital, Intel и Xerox.)

Последняя предложенная сигнальная схема, 802.3у 100BaseT2, должна поддерживать передачу со скоростью 100 Мбит/с по двум парам Категории 3 UTP. Если схема будет работать, как задумали разработчики, то она сможет поддерживать кабель длиной 100 м и полнодуплексный режим. Этот стандарт использует схему кодирования, называемую PAM - метод приоритетного доступа 5x5. Это 5-уровневый, 5-фазный (отсюда 5x5) сигнальный метод звездного неба. Такой подход подразумевает использование 100BaseT2 в "полнодуплексном режиме" (т.е. обе пары используются сразу в двух направлениях одновременно, а гибридные схемы отделяют передаваемый сигнал из получаемого).

Эта система крайне сложна и еще несколько лет назад была бы не пригодна для практического применения. Однако с появлением дешевой 0,6 мкм кремниевой технологии множество интегральных элементов, необходимых для сложной цифровой обработки сигналов, по сути, может быть размещено в углу чипа.

 

 

back.gif (806 bytes) home.gif (951 bytes) next.gif (837 bytes)

 

Hosted by uCoz