Високошвидкісна технологія Gigabit Ethernet

Перша версія стандарту була розглянута в січні 1997 року, а остаточно стандарт 802.3z був прийнятий 29 червня 1998 року на засіданні комітету IEEE 802.3.

Основна ідея розробників стандарту Gigabit Ethernet полягає в максимальному збереженні ідей класичної технології Ethernet досягши бітової швидкості в 1000 Мбіт/с.

Що ж загального є в технології Gigabit Ethernet в порівнянні з технологіями Ethernet і Fast Ethernet?

· Зберігаються всі формати кадрів Ethernet.

· Як і раніше існуватимуть напівдуплексна версія протоколу, що підтримує метод доступу CSMA/CD, і повнодуплексна версія, що працює з комутаторами.

· Підтримуються всі основні види кабелів, що використовуються в Ethernet і Fast Ethernet: волоконно-оптичний, вита пара категорії 5, коаксіальний кабель.

Специфікації фізичного середовища стандарту 802.3z

В стандарті 802.3z визначені наступні типи фізичного середовища:

· одномодовий волоконно-оптичний кабель;

· багатомодовий волоконно-оптичний кабель 62,5/125;

· багатомодовий волоконно-оптичний кабель 50/125;

· подвійний коаксиал з хвильовим опором 75 Ом.

Переваги технології Gigabit Ethernet

1. Технологія Gigabit Ethernet додає нову, 1000 Мбіт/с, ступінь в ієрархії швидкостей сімейства Ethernet.

2. Великий ступінь спадкоємності з технологіями Ethernet і Fast Ethernet. Gigabit Ethernet використовує ті ж формати кадрів, що і попередні версії Ethernet, працює в повнодуплексному і напівдуплексному режимах, підтримуючи на середовищі, що розділяється, той же метод доступу CSMA/CD з мінімальними змінами.

3. Можливість використовування як фізичне середовище передачі оптоволоконний кабель (багатомодового оптоволоконного на відстань до 500 м або одномодового оптоволоконного на відстань до 5000 м), та електричний мідний (подвійного коаксіального twinax або витої пари на відстань до 25 м).

Недоліки технології Gigabit Ethernet

1. Більш дорога і складна апаратура.

2. Невелика протяжність сегменту (до 200м).

3. Для забезпечення прийнятного максимального діаметра мережі в 200 м в напівдуплексному режимі довелося збільшити мінімальний розмір кадру з 64 до 512 байт.

Безпровідникові технології

Методи безпровідникової технології передачі даних (Radio Waves) являються зручним, а іноді незамінним засобом зв'язку. Бездротові технології розрізняються за типами сигналу, частоті (велика частота означає велику швидкість передачі) і відстані передачі. Велике значення мають перешкоди і вартість. Можна виділити три основні типи беспровідної технології:
- Радіозв'язок;

- зв'язок в мікрохвильовому діапазоні;

- Інфрачервоний зв'язок.Радіозв'язок

Технології радіозв'язку пересилають дані на радіочастоти та практино не мають обмежень по дальності. Вона використовується для з'єднання локальних мереж на великих географічних відстанях. Радіопередача в цілому має високу вартість і чутлива до електронного та атмосферного впливу, а також схильна до перехоплень, тому вимагає шифрування для забезпечення рівня безпеки.

Зв'язок в мікрохвильовому діапазоні

Передача даних в мікрохвильовому діапазоні (Microwaves) використовує високі частоти і застосовується як на коротких, так і на великих відстанях. Головне обмеження полягає в тому, щоб передавач і приймач були в зоні прямої видимості. Використовується в місцях, де використання фізичного носія утруднено. Передача даних в мікрохвильовому діапазоні при використанні супутників може бути дуже дорогою.

Інфрачервоний зв'язок

Інфрачервоні технології (Infrared transmission), функціонують на дуже високих частотах, що наближаються до частот видимого світла. Вони можуть бути використані для встановлення двосторонньої передачі на близьких відстанях. При інфрачервоної зв'язку зазвичай використовують світлодіоди (LED - Light Emitting Diode) для передачі інфрачервоних хвиль приймача. Інфрачервона передача обмежена малою відстанню у прямій зоні видимості і може бути використана в офісних будівлях.

Мости і маршрутизатори

 

Мости представляють собою пристрої для з'єднання сегментів мережі, що функціонують на підрівні контролю доступу до середовища (Media Access Control) канального рівня моделі OSI / ISO. Мости мають властивість прозорості для протоколів більш високих рівнів, тобто здійснюють передачу кадру з одного сегмента в інший з фізичного адресою станції одержувача, який виділяється із заголовка канального рівня, аналізують цілісність кадрів і відфільтровують зіпсовані. Ці пристрої можуть мати властивість самонавчання, тобто в міру проходження через міст кадрів він заповнює дві таблиці адресами станцій, які відправляють повідомлення, фізично розташовуючи їх по різні боки від мосту і записуючи в різні таблиці. Сегменти мережі, які з'єднуються мостом, можуть використовувати як однакові, так і різні канальні протоколи.В останньому випадку міст переводить кадр одного формату в кадр іншого формату.

Існує особливий тип обладнання, званий маршрутизаторами (routегs), який застосовується в мережах зі складною конфігурацією для зв'язку її ділянок з різними мережевими протоколами (в тому числі і для доступу до глобальних (WАN) мереж), а також для більш ефективного поділу трафіку і використання альтернативних шляхів між вузлами мережі. Основна мета застосування роутерів - об'єднання різнорідних мереж і обслуговування альтернативних шляхів. Різні типи router-ів відрізняються кількістю і типами своїх портів, що власне і визначає місця їх використання. Маршрутизатори, наприклад, можуть бути використані в локальній мережі Ethernet для ефективного управління трафіком за наявності великого числа сегментів мережі, для з'єднання мережі типу Еthernet з мережами іншого типу, наприклад Тоkеn Ring, FDDI, а також для забезпечення виходів локальних мереж на глобальну мережу. Маршрутизатори не просто здійснюють зв'язок різних типів мереж і забезпечують доступ до глобальної мережі, але й можуть управляти трафіком на основі протоколу мережевого рівня (третього в моделі OSI), тобто на більш високому рівні в порівнянні з комутаторами. Необхідність у такому управлінні виникає при ускладненні топології мережі і зростанні числа її вузлів, якщо в мережі з'являються надлишкові шляху (за підтримки протоколу IEEE 802.1 Spanning Тгее), коли потрібно вирішувати завдання максимально ефективної і швидкої доставки відправленого пакету за призначенням. При цьому існує два основних алгоритму визначення найбільш вигідного шляху і способу доставки даних: RIP і OSPF.

Служби DHCP| і Wins

|

Протокол DHCP є|з'являється| протоколом призначення адрес. Мета|ціль| DHCP| –предоставить| механізм передачі робочим станціям інформації про налаштування IP|, таких як IP-адрес|, використовуваний за умовчанням шлюз і інформація про сервер DNS|.

Протокол DHCP| заснований на концепції клієнт-сервер. На сервері DHCP| зберігається таблиця доступних і використаних IP-адресов|. Клієнти, яким необхідно отримати|одержувати| або відновити зарезервований за ними IP-|

адреса, відправляють|відряджають| запит на сервер. Сервер DHCP| передає адресу і споріднену|родинну| інформацію клієнтові, який використовує цю адресу протягом вказаного часу. Після закінчення половини зазначеного терміну клієнт відправляє|відряджає| на сервер запит на оновлення адреси.

Перевага використання DHCP| в мережі|сіті| полягає в тому, що адміністратори мережі|сіті| звільняються|визволяють| від роботи по ручному призначенню IPадресов| і управлінню ними, а також від установки на кожній робочій станції інформації про розташування шлюзу за умовчанням і серверів DNS| і WINS|.

Після того, як сервер DHCP| встановлений|установлений|, адміністраторові необхідно лише визначити масштаб його роботи і задати інформацію про маршрутизатор, сервери DNS|, ім'я домена і сервери WINS|. Налаштування клієнта DHCP| надзвичайно просте.

Після того, як сервер і клієнти будуть настроєний|налагоджений|, DHCP| працює абсолютно прозоро для кінцевого|скінченного| користувача. Користувачі можуть отримувати|одержувати| нові IP-адреса| автоматично, без втручання адміністратора.

Протокол DHCP| має одне істотне|суттєве| обмеження. Клієнти DHCP| передають запити як широкомовні повідомлення|сполучення|, тому вони не розповсюджуються|поширюються| автоматично через мережеві|мережні| маршрутизатори. Таким чином, сервер DHCP| оброблятиме запити тільки|лише| тих клієнтів, які знаходяться|перебувають| з|із| ним в одному сегменті.

Для вирішення цієї проблеми багато маршрутизаторів, включають програмний маршрутизатор, що входить, наприклад, до складу Windows| NT| і мають можливість|спроможність| передачі DHCP-запросов|.

Використання WINS|

Технологія DHCP| не дозволяє передавати робочим станціям інформацію про інші ресурси мережі|сіті|, наприклад, про сервери в інших сегментах. Microsoft| розробила службу, яка забезпечує зберігання динамічно змінної таблиці відповідності IP-адресов| робочих станцій (або серверів) їх іменам NETBIOS|, незалежно від того, в якому сегменті розташований|схильний| пристрій|устрій|. Ця служба називається службою визначення імен Інтернету (Windows| Internet| Naming| Service|, WINS|).

Щоб|аби| використовувати WINS|, необхідно набудувати|настроїти| відповідну службу на сервері Microsoft| Windows| NT|, а на кожній робочій станції, що є|з'являється| клієнтом WINS|, задана адреса її сервера WINS| (може бути отриманий|одержувати| за допомогою DHCP|). В цьому випадку, при підключенні робочої станції до мережі|сіті|, встановлюється з'єднання|сполучення| з|із| сервером WINS| і йому відправляється|вирушає| запит на реєстрацію імені. Якщо ім'я робочої станції не використане, сервер WINS| додає|добавляє| його в свою базу даних. Коли робоча станція завершує роботу, вона відправляє|відряджає| запит серверу WINS| на звільнення|визволення| імені. Впродовж|упродовж| роботи станції сервер WINS| проводить|виробляє| трансляцію її імені в IP-адрес| для всіх вузлів, що запрошують інформацію про цю станцію.

Так само, як і у разі|в разі| використання DHCP|, після того, як робоча станція зареєструє своє ім'я на сервері WINS|, проведена реєстрація має певний час життя. Клієнт повинен відновити реєстрацію на сервері WINS| до того, як час життя закінчиться|витікатиме|.

Оскільки спілкування між клієнтом і сервером WINS| проводиться|виробляє| не за допомогою передачі широкомовних повідомлень|сполучень|, клієнт і сервер можуть знаходитися|перебувати| в абсолютно різних сегментах. Крім того, сервер WINS| незалежний від бази даних облікових записів користувачів, тому один сервер WINS| може обслуговувати декілька доменів.

Одним з основних обмежень на широке використання WINS| є|з'являється| підтримка тільки|лише| клієнтів, розроблених Microsoft|. UNIX-системы| і користувачі Macintosh| не можуть використовувати WINS| для визначення адрес. Зазвичай|звично| такі системи використовують для визначення адрес сервери DNS|.