Правила конфігурування для 100Base-T4.

Рис. 4.40. Під’єднання комп’ютера до мережі 100Base-T4.

Сигнал       Сигнал   Контакт           Контакт   TX_D1+       TX_D1+     TX_D1-       TX_D1-     RX_D2+       RX_D2+     RX_D2-       RX_D2-     BI_D3+       BI_D3+     BI_D3-       BI_D3-     BI_D4+       BI_D4+     BI_D4-       BI_D4-

Рис. 4.39. Схема перехрещення провідників для 100Base-T4.

Правила конфігурування для 100Base-T4 відповідають правилам для 100Base-TX. Фізичною топологією для сегменту 100Base-T4 є зірка.

Автоузгодження.

Правила автоузгодження.

Автоузгодження (Auto-Negotiation). Функція автоузгодження є частиною стандарту Ethernet, яка надає можливість пристроям обмінюватися інформацією про їх здатності в сполучному сегменті. Це дозволяє пристроям здійснювати автоматичне конфігурування для встановлення найкращого можливого способу оперування в сполученні. Як мінімум, автоузгодження забезпечує автоматичне узгодження швидкостей для багатошвидкісних пристроїв на обидвох кінцях сегменту.

Протокол автоузгодження включає включає також автоматичне визначення інших здатностей, якщо вони наявні. Наприклад, габ, здатний до підтримкі операцій в режимі повного дуплексу, на окремих або всіх портах, може оголосити це через протокол автоузгодження. Карти мережевого інтерфейсу, під’єднані до портів габа і також здатні підтримувати операції в повному дуплексі, можуть бути сконфігуровані для використання цих операцій при взаємодії з габом.

Імпульси швидкого сполучення. Автоузгодження здійснюються з використанням імпульсів швидкого сполучення ( Fast Link Pulse- FLP ). Ці імпульси є модифікованою версією імпульсів звичайного сполучення (Normal Link Pulse- NLP), стосованих в тесті цілісності сполучення, як це визначено специфікаціями 10Base-T. Сигнали FLP можуть генеруватися автоматично або бути задані вручну через інтерфейс управління пристроєм з автоузгодженням. Сигнали FLP сумісні з сигналами NLP, так що пристрій 10Base-T, який використовує сигнали NLP, може продовжувати аналіз цілісності сполучення, навіть коли він під’єднаний до габа, що висилає сигнали FLP. Подібно до сигналів NLP в 10Base-T, сигнали FLP висилаються протягом періодів простоювання мережевого сполучення і не інтерферують з нормальним трафіком. Слід відзначити, що як NLP, так і FLP визначені тільки для середовищ UTP з використанням 8-контактного з’єднувача. Це означає, що мережеві пристрої та порти повторювачів, сполучені через оптоволоконні сегменти, не беруть участі в автоузгодженні.

Сигнали FLP використовуються для висилання інформації про здатності пристроїв, а протокол автоузгодження містить правила конфігурування цих пристроїв, яке базується на отриманій інформації. Це дозволяє габу та пристрою, під’єднаному до габа, автоматично переговорюватися і конфігуруватися для застосування способу зваємодії з найкращими характеристиками.

Характерні особливості автоузгодження встановлюються за замовленням і тому протокол автоузгодження може працювати також із пристроями 100Base-T, які не підтримують FLP та автоузгодження, а також із старими картами мережевого інтерфейсу 10Base-T, встановленими перед впровадженням автоузгодження. Система автоузгодження має інтерфейс управління, який дозволяє дезактивувати автоузгодження або вручну встановити цей режим. Інтерфейс управління дозволяє також вручну встановити окремий режим роботи для даного порта габа.

Сполучення Ethernet з повним дуплексом. Протокол автоузгодження забезпечує можливість встановлення режиму зв’язку з повним дуплексом через сегменти з кабелем типу “скручена пара”. Ethernet з повним дуплексом є варіантом технології Ethernet, яка на сьогодні тільки стандартизується IEEE. Тому не можна вважати, що обладнання, здатне працювати у цьому режимі і віготовлене різними фірмами, обов’язково буде сумісним.

Операції в режимі повного дуплексу цілком просто співставляються із операціями в звичайному Ethernet і пристрої на обидвох кінцях сполучення з повним дуплексом можуть одночасно передавати і приймати дані через сполучення. Однією з переваг цієї можливості є теоретичне подвоєння смуги частот порівняно із смугою звичайного (напівдуплексного) Ethernet. Спосіб оперування у повному дуплексі вимагає, щоб кожний кінець такого сполучення був під’єднаний до одного пристрою - до карти мережевого інтерфейсу комп’ютера або до порта габа-комутатора. Тим самим сполучення не може утворювати спільний канал Ethernet, здатний підтримувати багато пристроїв, тому темає необхідності дотримуватися оригінальної системи управління доступом до середовища Ethernet. Пристрій на кінці сполучення Ethernet з повним дуплексом не потребує прослуховувати наявність інших передавань або виявляти колізії при висиланні даних.

Сигнальні системи 10Base-T, 100Base-TX і 100Base-FX можуть підтримувати операції в повному дуплексі, оскільки вони мають мають шляхи передавання і приймання, які можуть бути незалежно активними. Іншою перевагою є те, що оптоволоконне сполучення з повним дуплексом може бути значно довшим, ніж це передбачено специфікаціями для звичайного сегмету 100Base-FX. Ця можливість витікає з того, що вимоги прийнятного часу обігу петлі для області колізій значно жорсткіші від обмежень, які є наслідком прийнятного бюджету оптичних втрат. З цих міркувань повнодуплексна версія оптоволоконного сполучення для 100 Мб/с звичайно дозволяє довжину сегменту до 2 км.

Таблиця 4.15. Таблиця пріорітетів автоузгодження. А: 100Base-TX - повний дуплекс B: 100Base-T4 C: 100Base-TX D: 10Base-T - повний дуплекс E: 10Base-T

Пріорітети автоузгодження. Протокол автоузгодження містить ряд пріорітетів, що дозволяє сполученим пристроям вибрати найкращу спильну систему здатностей до зв’язку. Ці пріорітети наведені в табл. 4.15 і впорядковані від найвищого до найнижчого. Понодуплексному способу оперування надано вищий пріорітет, ніж звичайному (напівдуплексному) способу, оскільки повнодуплексний спосіб забезпечує пересилання більшої кількості даних, ніж півдуплексний при тій самій швидкості. Тому пристрої на обидвох кінцях сполучення, які можуть підтримувати режим повного дуплексу та оснащені системою автоузгодження, можуть автоматично сконфігуруватися під найвищі характеристикі повнодуплексного режиму. Наприклад, якщо пристрої на обидвох кінцях сполучення підтримують 10Base-T і 100Base-TX, протокол автоузгодження встановить сполучення з використанням 100Base-TX замість 10Base-T.

Приклади автоузгодження.

Один кінець сполучення без автоузгодження. Якщо протокол автоузгодження діє тільки на одному кінці сполучення, то цей протокол призначений до виявлення того, що стан і реакція коректно використовують механізм, який називається паралельним виявленням (Parallel Detection). Наприклад, якщо до габа 10Base-T під’єднаний двошвидкісна карта мережевого інтерфейсу (10/100 Мб/с) з автоузгодження, а габ не має механізму автоузгодження, то карта може генерувати FLP, але прийматиме тільки NLP від габа. Протокол автоузгодження у мережевій карті виявлятиме наявність сигналів NLP і автоматично встановить карту в режим 10Base-T.

Подібним чином, якщо багатошвидкісний габ з автоузгодженням своїм портом сполучений з мережевою картою, яка підтримує тільки 100BAE-TX і не оснащена автоузгодженням, то протокол автоузгодження встановить порт габа в режим 100Base-TX. Паралельне виявлення працює як із пристроями 10Base-T, так і з пристроями 100Base-TX і 100Base-T4 без автоузгодження. Паралельне виявлення для 100Base-TX/T4 перевіряє прийняті сигнали в сполученні на відповідність характеристикам монітора сполучення (Link Monitor), визначеним для даного режиму. Якщо паралельне виявлення визначає, що тільки один режим монітора сполучення відповідає отриманим сигналам, то встановлюється саме цей режим.

Оперування в режимі найкращих характеристик. Якщо габ 10BAEE-T з попереднього прикладу замінений на габ-повторювач 100Base-TX, то двошвидкісна карта мережевого інтерфейсу може приймати FLP від габа і протокол автоузгодження може встановити, що мережева карта і порт габа оперують із швидкістю 100 Мб/с. Перемикання із швидкості 10 Мб/с на швидкість 100 Мб/с здійснюється автоматично.

Протокол автоузгодження забезпечує для портів габа та сполучених з ними мережевих карт механізми встановлення найкращих спільних характеристик передавання через дане сполучення. Однак протокол не визначає поведінку габа-повторювача з багатьма портами, який може бути сполучений з мережевими картами з різними можливостями. Оскільки габ-повторювач застосовується для створення спільного каналу для всіх пристроїв, під’єднаних до портів повторювача, то спільний сигнальний канал мусить оперувати з однаковою швидкістю на всіх портах. Якщо один із портів габа-повторювача, оснащеного протоколом автоузгодження, під’єднаний до пристрою, що підтримує тільки 10Base-T, а решта портів під’єднані до пристроїв 100Base-TX, то габ може здійснити окремі підходи для розв’язання каналів з різними швидкостями.

Проектант габа-повторювача може вибрати переговори для низької швидкості на всіх портах, щоб пристосувати мережевий інтерфейс 10 Мб/с. Це знижує швидкість сполучення для всіх інших станцій, під’єднаних до портів габа до швидкості інтерфейсу 10 Мб/с. Замість зменшення швидкості сполучення з усіма іншими станціями, проектант габа-повторювача 100 Мб/с може вирішити не дозволяти сполучення з картами мережевого інтерфейсу, які мають фіксовану швидкість 10 Мб/с, і замість габа вислати повідомлення до свого мережевого інтерфейсу про спробу здійснити невдале сполучення.

Інший підхід, придатний для дорогих габів, полягає у виготовленні габа з багатьма шинами повторювачів і сполученні портів 100 Мб/с з окремою шиною 100 Мб/с. Дві шини повторювачів у габі можуть комунікуватиси через комутатор Ethernet. На відміну від габа-повторювача, в якому всі порти мусять оперувати з однаковою швидкістю, комутований габ забезпечує порти, які працюють незалежно один від одного. Габ із комутованими портами може одночасно підтримувати операції 10 Мб/с на одному порті та операції 100 Мб/с на іншому порті.

Якщо на обидвох кінцях сполучення виявлено використання різних технологій, то протокол автоузгодження не здійснює сполучення і порт може бути вимкнений. Наприклад, якщо пристрій 100Base-T4 сполучений з портом комутатора 100Base-TX, то зв’язок для цього сполучення неможливий.

Автоузгодження і тип кабеля. Система автоузгодження спроектована так, що сполучення не буде діяти доти, доки узгодження параметрів зв’язку не буде завершене на обидвох кінцях сполучення. Однак протокол автоузгодження не має засобів для тестування кабеля, використаного для сполучення.

Розглянемо сполучення з габом на одному кінці та із станцією на іншому кінці та з можливістю використання автоузгодження з обидвох кінців. Якщо кабель, використаний для цього сполучення, відноситься до категорії 3, то може виникнути проблема з операціями 100Base-TX у цьому сполученні. При ввімкненому живленні станція і габ модуть застосувати автоузгодження для вияснення своїх можливостей. Приймемо додатково, що габ і станція здатні до операцій в режимах 10Base-T і 100Base-TX і можуть вибрати режим найкращих спільних характеристик зв’язку, тобто 100Base-TX. Імпульси автоузгодження для 10Base-T і 100Base-TX однакові, їх поширення через кабель категорії 3 не викличе проблем, тому процес автоузгодження завершиться успішно. Однак операції 100Base-TX вимагають застосування кабеля категорії 5, тому сполучення через даний кабель буде відбуватися з високім відсотком помилок або взагалі не відбуватиметься.

Доки автоузгодження дозволяють автоматично встановлювати режим найкращих характеристик зв’язку для даного сполучення, необхідно дотримуватися вимог щодо обов’язкового застосування кабеля, придатного для такого режиму. Пристої з автоузгодженням також забезпечують мережевому адміністратору можливості встановлення режиму для даного сполучення вручну.