Граничні параметри технології Ethernet

Чітке розпізнавання колізій усіма станціями мережі є необхідною умовою коректної роботи мережі Ethernet. Якщо яка-небудь передавальна станція не розпізнає колізію і вирішить, що кадр даних нею переданий правильно, то цей кадр даних буде загублений. Через накладання сигналів при колізії інформація кадру спотвориться, і він буде відбракований приймальною станцією. Спотворену інформацію, очевидно, буде повторно передано протоколом верхнього рівня, наприклад, транспортним чи прикладним, що працює із установленням логічного з'єднання. Але повторне передавання повідомлення протоколами верхніх рівнів відбудеться через значно більший інтервал часу порівняно з мікросекундними інтервалами, якими оперує протокол Ethernet. Тому, якщо колізії не будуть надійно розпізнаватися вузлами мережі Ethernet, то це приведе до помітного зниження корисної пропускної здатності мережі.

У найгіршому випадку за час передавання станцією кадру її сигнали повинні пройти до найбільш віддаленої станції і повернутися. В один бік проходять неспотворені сигнали, а на зворотному шляху поширюється вже створені колізією сигнали. Цей час називають часом подвійного проходження (Path Delay Value).

Для надійного розпізнавання колізій стандарти Ethernet вимагають вико­нання умови

Т >PDV

¹ nun і' "'і

Д^е Тщіп - час передавання кадру мінімальної довжини; PDV - час, за який сигнал встигає поширитися до найдальшого вузла мережі і повернутися назад.

Для виконання цієї умови передавальна станція повинна встигнути виявити колізію, яку викликав переданий нею кадр, ще до того, як вона закінчить передавання цього кадру. Очевидно, що виконання цієї умови залежить, з одного боку, від довжини мінімального кадру і пропускної здатності мережі, а з іншого боку, від довжини кабельної системи мережі і швидкості поширення сигналу в кабелі, яка для різних типів кабелю є різною.

Таблиця 6.1 Параметри підрівня МАС Ethernet

 

№ з/п	Параметри	Значення
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13	Швидкість передавання даних Інтервал відтермінування Міжкадровий інтервал (IPG) Максимальне число спроб передавання Максимальне число зростання діапазону паузи Довжина jam-послідовності Максимальна довжина кадру (без преамбули) Мінімальна довжина кадру (без преамбули) Довжина преамбули Мінімальна довжина випадкової паузи після колізії Максимальна довжина випадкової паузи після колізії Максимальна віддаль між станціями меражі Максимальне число станцій в мережі	ЮМбіт/с 512 bt 9,6 мкс 16 10 32 bt 1518 байт 64 байт (512 біт) 64 біт Obt 524 000 bt 2500 м 1024

У стандарті Ethernet прийнято, що мінімальна довжина даних кадру становить 46 байтів, що разом зі службовими полями дає мінімальну довжину кадру 64 байти, а разом із преамбулою - 72 байти, чи 576 біт. У 10-мегабітному Ethernet час передачі кадру мінімальної довжини дорівнює 575 бітових інтервалів. Отже, час подвійного обороту має бути меншим за 57,5 мкс.

Усі параметри протоколу Ethernet підібрано так, щоби за нормальної роботи вузлів мережі колізії завжди чітко розпізнавалися. Під час вибору параметрів, звичайно, враховувалося і наведене вище співвідношення, яке пов'язує між собою мінімальну довжину кадру і максимальну відстань між станціями в сегменті мережі та інші, більш суворі обмеження.

Одне з таких обмежень пов'язане з граничнодопустимим затуханням сиг­налу. Для забезпечення необхідної потужності сигналу при його проходженні між найбільш віддаленими станціями максимальна довжина сегмента товстого коак­сіального кабелю вибрана в 500 м. Очевидно, що на кабелі в 500 м умова розпізнавання колізій буде виконуватися з великим запасом для кадрів будь-якої стандартної довжини. Однак стандарт враховує мережі, що будуються з декількох сегментів, з'єднаних повторювачами.

Повторювачі збільшують потужність переданих із сегмента на сегмент сигналів, і в результаті можна використовувати мережі набагато більшої довжини, які складаються з декількох сегментів. У коаксіальних реалізаціях Ethernet

стандарт 802.3 обмежує максимальну кількість сегментів у мережі п'ятьма, що, у свою чергу, обмежує загальну довжину мережі 2500 метрами. Навіть у такій багатосегментній мережі умова виявлення колізій, як і раніше, виконується з великим запасом. Однак реально часовий запас є істотно меншим, оскільки у багатосегментних мережах самі повторювачі вносять у поширення сигналу додаткову затримку в кілька десятків бітових інтервалів. Природно, невеликий запас був зроблений також для компенсації відхилень параметрів кабелю і повторювачів.

Таблиця 6.2