Лабораторная работа № 4. Конфигурации сети fast ethernet

Цель работы:

Целью работы является изучение вопросов конфигурации сетей fast ethernet

 

Теоретические основы.

Сеть fast ethernet – это составная часть стандарта ieee 802.3. Она представляет собой более быструю версию стандарта ethernet, использующую метод доступа csma/cd (carrier-sense multiple access/collision detection) - метод доступа с контролем несущей и обнаружением коллизий (столкновений) и работающий на скорости передачи 100 мбит/с. В fast ethernet сохранен формат кадра принятый в классической версии ethernet.

Основная топология сети fast ethernet – “пассивная звезда”. Fast ethernet требует обязательного применения концентраторов. Концентраторы могут объединяться между собой связными сегментами, что позволяет строить сложные конфигурации. Стандарт определяет три типа среды передачи для fast ethernet:

¾ 100base-t4 (передача идет со скоростью 100 mбит/с в основной полосе частот по четырем витым парам электрических проводов);

¾ 100base-tx (передача идет со скоростью 100 mбит/с в основной полосе частот по двум витым парам электрических проводов);

¾ 100base-f4 (передача идет со скоростью 100 mбит/с в основной полосе частот по двум оптоволоконным кабелям).

Для присоединения сетевого адаптера к сетевому кабелю в сети fast ethernet иногда используются специальные трансиверы, ориентированные на какой-то один тип кабеля. В этом случае применяемый сетевой адаптер не зависит от типа среды передачи, что повышает гибкость системы. Трансивер при этом подключается к адаптеру трансиверным кабелем длиной 0,5 м, оснащенным 40-контактным разъемом. Однако гораздо чаще сетевой адаптер ориентируется изготовителем на какой-то один неизменяемый тип передачи, и трансивер при этом уже не требуется, так как сетевой кабель подключается непосредственно к адаптеру. Адаптер в данном случае оснащен соответствующим кабелю разъемом. Стандарт определяет два типа (класса) репитеров (концентраторов) для fast ethernet:

¾ репитеры класса i характеризуются тем, что они преобразуют приходящие по сегментам сигналы в цифровую форму прежде чем передавать их во все другие сегменты. Поэтому к ним можно подсоединять сегменты разных типов: 100base-tx, 100base-t4 и 100base-fx. Но процесс преобразования требует временной задержки, поэтому можно использовать только один репитер клас-са i в пределах одной зоны конфликта;

¾ репитеры класса ii непосредственно повторяют приходящие на них сигналы и передают их в другие сегменты без преобразования. Поэтому к ним можно подключаться только сегменты одного типа (например, 100base-tx) или сегменты, использующие одну систему сигналов (например, 100base-tx и 100base-fx). Задержка в репитерах класса ii меньше, чем в репитерах класса i, поэтому можно применять два таких репитера в пределах одной зоны конфликта.

 

Аппаратура 100base-tx.

Схема объединения компьютеров в сеть 100base-tx практически ничем не отличается от схемы 10base-t. Для присоединения неэкранированных кабелей, содержащих две витые пары (волновое сопротивление 100 ом) используются 8-контактные разъемы типа rj-45 категории 5. Длина кабеля не может превышать 100 метров. Также используется топология типа “пассивная звезда” c концентратором в центре. Только сетевые адаптеры должны быть fast ethernet, концентратор рассчитан на подключение сегментов 100base-tx, и кабель должен быть категории 5. Между адаптерами и сетевыми кабелями могут включаться трансиверы. Предельная длина 100 м в fast ethernet определяется заданными временными соотношениями обмена (ограничение на двойное время прохождения). Стандарт рекомендует ограничиваться длиной сегмента в 90 м, чтобы иметь 10% запас. Из восьми контактов разъема используется только 4 контакта: два для передачи и два для приема. Стандарт предусматривает также возможность применения экранированного сетевого кабеля с двумя витыми парами (волновое сопротивление – 150 ом). В этом случае применяется 9-контактный разъем d-типа.

 

Аппаратура 100base-t4.

Основное отличие аппаратуры 100base-t4 от 100base-tx состоит в том, что в качестве соединительных кабелей в ней используются неэкранированные кабели, содержащие четыре витые пары (кабели категории 3, 4 или 5). Схема объединения компьютеров в сеть ничем не отличается от 100base-tx. Длина кабелей не может превышать 100 м (стандарт рекомендует ограничиваться 90 м для 10 % запаса). Между адаптерами и кабелями в случае необходимости могут включаться трансиверы. Для подключения сетевого кабеля к адаптеру (трансиверу) используются 8-контактные разъемы типа rj-45, соответствующей категории. Обмен данными идет по одной передающей витой паре, по одной приемной витой паре и по двум двунаправленным витым парам с использованием дифференциальных сигналов.

Аппаратура 100base-fx.

Аппаратура 100base-fx очень близка к аппаратуре 10base-fl. Точно также здесь используется топология типа “пассивная звезда” с подключением компьютеров к концентратору с помощью двух разнонаправленных оптоволоконных кабелей. Между сетевыми адаптерами и кабелями возможно включение трансиверов. Оптоволоконные кабели подключаются к адаптеру (трансиверу) с помощью разъемов типа sc, st.

Максимальная длина кабеля между компьютером и концентратором составляет 412 метров, причем это ограничение определяется временными соотношениями.