Сегменты сети Fast Ethernet при использовании повторителей.

В качестве устройства DTE (Data Terminal Equipment – терминальное оборудование) может выступать любой источник кадров данных для сети: сетевая карта, порт моста, порт коммутатора. Отличительной особенностью DTE является то, что это устройство вырабатывает новый кадр для разделяемого сегмента. Мост или коммутатор хоть и передают через свои выходные порты кадры, которые выработали в свое время сетевые карты узлов, но для сегмента сети, подключенного к портам моста или коммутатора, эти кадры являются новыми. Порт концентратора не является устройством DTE, так как он побитно повторяет уже появившийся в сегменте кадр. В типичной Fast Ethernet несколько DTE подключаются к портам повторителя, образуя подсеть (сегмент сети) звездообразной физической топологии. Эта подсеть представляет собой разделяемую среду передачи данных. Соединение типа DTE – DTE в разделяемых средах не встречаются (если исключить тот редкий случай, когда сетевые карты двух компьютеров соединятся друг с другом напрямую). Для мостов или коммутаторов такие соединения (DTE – DTE) являются нормой – сетевая карта прямо соединена с портом одного из этих устройств, либо эти устройства соединяются друг с другом. Стандарт IEEE 802.3U определяет следующие максимальные длины соединений типа DTE – DTE.

Стандарт сетевой технологии Fast Ethernet	Тип сетевого кабеля	Максимальная длина сетевого кабеля.
100Base-TX	UTP Cat 5	100 метров
100Base-FX	Многомодовое оптоволокно с диаметров 62.5 / 125 микрон	412 метров (half duplex) 2000 метров(full duplex)
100Base-T4	UTP Cat 3	100 метров

 

Повторители Fast Ethernet делятся на два класса:

1. Class I – повторители могут иметь в своем составе порты всех трех типов физического уровня (100Base-TX, 100Base-FX и 100Base-FX).

2. Class II – повторители могут иметь только все порты одного из этих трех типов.

В одном домене коллизий (подсеть, построенная на повторителях, концентраторах) допускается наличие только одного повторителя Class I, поскольку он вносит большую задержку при распространении сигналов из-за необходимости трансляции различных систем сигналов, связанных с реализацией в нем различных стандартов 100BS-TX/FX/T4. Повторителя Class II вносят меньшую задержку, поэтому в одном домене коллизий может быть два повторителя, причем, если их два, то они должны быть соединены между собой кабелем не длиннее 5 метров. Небольшое количество повторителей Fast Ethernet не является серьезным препятствием для построения больших сетей, поскольку применение коммутатора, маршрутизатора делит сеть на несколько доменов коллизий (несколько подсетей), каждый из которых строится на одном или двух повторителях. В этом случае (использование коммутаторов) общая длина сети не имеет ограничений. Приведем параметры сетей на основе повторителей Class I.

Тип сетевого кабеля	Максимальный диаметр сети (между двумя узлами), в метрах	Максимальная длина кабеля (от узла до повторителя), в метрах
Только витая пара (TX/T4)	200	100
Только оптоволокно (FX)	272	136
Несколько сегментов на витой паре, один на оптоволокне	260	100 (TX/T4) 160 (FX)
Несколько сегментов на витой паре, несколько на оптоволокне	272	100 (TX/T4) 136 (FX)

 

Приведем пример конфигурации сети Fast Ethernet для иллюстрации указанных ограничений в таблицах (DTE-DTE и последняя таблица).

Технология 100VG-AnyLan.

Технология 100VG-AnyLan поддерживает кадры двух технологий: Ethernet и Token Ring. Кадры для получения пропускной способности 100 Мбит/с передаются одновременно по 4 парам кабеля UTP Cat 3. В настоящее время есть варианты реализации физической среды, рассчитанной на использование кабелей UTP Cat 3 или STP Type 1, а также вариант физической среды при использовании двух оптических многомодовых оптоволокна. В отличие от метода доступа в сетях Fast Ethernet в 100VG-AnyLan нет коллизий, что достигается использованием другого метода доступа – Demand Priority. Этот метод доступа основан на передаче к концентратору функции арбитра, которые решают проблемы доступа к разделяемой среде передаче данных. Сеть 100VG-AnyLan состоит из центрального концентратора (корневой концентратор) и соединенных с ним конечных узлов (клиентский машин, серверов) и других концентраторов.

В технологии 100VG-AnyLan допускается три уровня концентраторов. Каждый концентратор и сетевая карта должны быть настроены либо на работу с кадрами Ethernet, либо Token Ring. Циркуляция обоих типов кадров не допускается. Концентратор циклически выполняет опрос своих портов. Узел сети, желающий передать кадр, посылает специальный сигнал концентратору, запрашивая передачу кадра и указывая его приоритет. Используется два уровня приоритета: низкий и высокий. Низкий уровень приоритета соответствует обычным данным (файловая служба, служба печати), а высокий соответствует данным, чувствительным к временным задержкам (мультимедиа). Приоритеты запросов имеют статическую и динамическую составляющую, т.е. узел с низким уровнем приоритета, долго не имеющий доступа в сеть, получает высокий приоритет. Если сеть свободна, то концентратор разрешает передачу кадра. После анализа физического адреса получателя в принятом кадре концентратор автоматически передает кадр узлу назначения. Если сеть занята, концентратор ставит полученный запрос в очередь, который обрабатывается в соответствии с порядком поступления запросов и с учетом приоритетов. Если к порту концентратора подключен другой концентратор, то опрос приостанавливается до завершения запроса концентратора нижнего уровня. Узлы, подключенные к концентратору различных уровней иерархии, не имеют преимуществ по доступу к разделяемой среде передачи, так как решение о предоставлении доступа принимается после проведения опроса всеми концентраторами опроса всех своих портов. В других сетевых технологиях, использующих концентраторы (многопортовые повторители), передаваемый кадр просто передавался всем узлам сети, а узел назначения, распознав свой физический адрес в заголовке пришедшего кадра, копировал кадр в буфер сетевой карты. В других сетевых технологиях при физическом соединении узла сети с концентратором выясняется наличие связей (Link Test в технологии, например, 10Base-T), скорость работы порта (процедура автопереговоров в технологии Fast Ethernet для сети, построенной на кабеле витая пара). В технологии 100VG-AnyLan концентратор при установлении физического соединения смотрит MAC-адрес сетевой карты подключенного узла. Этот MAC-адрес запоминается в таблице MAC-адресов, которая аналогична таблице коммутации моста или коммутатора. Отличие концентратора 100VG-AnyLan от моста или концентратора состоит в том, что у него нет внутреннего буфера для хранения кадров, поэтому он принимает от узла только один кадр, отправляет его на порт назначения и, пока этот кадр не будет полностью принят узлом назначения, новый кадр концентратор не принимает. Таким образом, принцип работы разделяемой среды сохраняется, но в отличие от работы концентраторов в других технологиях кадры здесь не попадают на чужие порты.