Teknologi Ethernet adalah berdasarkan satu saluran. Itu. Ini adalah rangkaian dengan pemilihan maklumat. Pada mulanya, keseluruhan teknologi dibangunkan untuk rangkaian tempatan, menyambungkan komputer pada jarak 10-100 m. Sekarang teknologi Ethernet membolehkan anda membina subnet komunikasi yang menyambungkan komputer pada jarak 40 km.
Ethernet ( eter- eter, jaring- bersih). Dari mana datangnya nama ini? Teknologi yang membentuk asas rangkaian Ethernet pada asalnya dibangunkan untuk rangkaian radio.
Rangkaian awal menggunakan media penghantaran tetap untuk penghantaran - kabel sepaksi, pasangan terpiuh.
Apabila orang menyebut Ethernet, mereka biasanya bermaksud mana-mana varian teknologi ini. Dalam lebih dalam erti kata yang sempit, Ethernet ialah standard rangkaian berdasarkan teknologi percubaan Rangkaian Ethernet Rangkaian, yang dibangunkan dan dilaksanakan oleh Xerox pada tahun 1975 (walaupun sebelum kemunculan komputer peribadi). Kaedah capaian telah diuji lebih awal lagi: pada separuh kedua tahun 60-an, rangkaian radio Universiti Hawaii menggunakan pelbagai pilihan untuk akses rawak kepada persekitaran radio umum, secara kolektif dipanggil Aloha. Pada tahun 1980, DEC, Intel, dan Xerox bersama-sama membangunkan dan menerbitkan standard Ethernet Versi II untuk rangkaian yang dibina di atas kabel sepaksi. Oleh itu, standard Ethernet kadangkala dipanggil standard DIX selepas huruf besar nama syarikat.
Berdasarkan piawaian Ethernet DIX, jawatankuasa IEEE 802 - Institut Jurutera Elektrik dan Elektronik mencipta piawaian yang menerangkan rangkaian mono-saluran yang beroperasi pada prinsip yang sama seperti rangkaian Ethernet.
Terdapat perbezaan tertentu antara standard IEEE 802 dan yang asal Penerangan Ethernet. Perbezaan ini berkaitan dengan format bingkai dan beberapa ciri protokol. Perbezaan ini timbul disebabkan oleh fakta bahawa Persatuan DIX, selepas penciptaan protokol asal, terus berusaha untuk meningkatkan kelajuan penghantaran dan meningkatkan kebolehpercayaan. Pada masa yang sama, pembangun standard 802 mengikuti perkembangan komersial. Dalam banyak perkara, perihalan Ethernet dan IEEE 802 adalah sama. Oleh itu, dengan sedikit pindaan, kita boleh mengatakan bahawa mereka adalah satu dan sama.
Mengapa mereka bercakap tentang satu set piawaian? Kumpulan 802 telah bekerja bukan sahaja pada piawaian untuk rangkaian Ethernet pautan tunggal, tetapi juga pada rangkaian kitaran, dan kini sedang mencipta dan membangunkan piawaian untuk rangkaian moden. Khususnya, 802.11 – WI-FI, 802.16 – WI-MAX. Piawaian baharu sedang dibangunkan.
Set piawaian 802 menerangkan 2 tahap: fizikal dan saluran. Selain itu, saluran dibahagikan kepada 2 tahap: yang lebih rendah adalah tahap 2a dan yang atas adalah tahap 2b.
Lapisan 2a ialah lapisan Kawalan Akses Media (MAC). Ia menerangkan ciri akses kepada rangkaian dengan jenis media pengedaran dan pelbagai jenis akses.
Tahap 2b – Tahap Kawalan Pautan Logik (LLC). Ia menyetempatkan fungsi biasa kepada semua rangkaian.
Bagaimanakah rangkaian Ethernet direka dan dikendalikan?
Seperti yang telah kami katakan, ini adalah saluran mono, yang, bagaimanapun, boleh dilaksanakan dengan cara yang berbeza.
Terdapat seluruh keluarga spesifikasi yang menerangkan operasi rangkaian Ethernet dalam media penghantaran yang berbeza. Pada mulanya, rangkaian Ethernet diterangkan berdasarkan kabel sepaksi tebal. Peranti khas disambungkan kepadanya - transceiver (pemancar + penerima).
Transceiver adalah sebahagian penyesuai rangkaian, yang menjalankan fungsi berikut:
1) penerimaan dan penghantaran data dari kabel ke kabel,
2) pengesanan perlanggaran pada kabel,
3) pengasingan elektrik antara kabel dan seluruh penyesuai,
4) perlindungan kabel daripada kerosakan operasi yang betul penyesuai.
Melalui ini peranti akan datang sambungan ke penyesuai rangkaian komputer. Stesen disambungkan melalui jarak tetap tertentu. Palam khas yang dipanggil terminator dipasang pada kedua-dua belah kabel sepaksi.
Skim ini adalah satu-satunya yang wujud untuk masa yang agak lama. Litar dia diterangkan oleh spesifikasi 10Asas-5 . Teknologi ini agak popular, tetapi juga mahal.
Rangkaian boleh terdiri daripada beberapa segmen sedemikian - beberapa saluran mono yang disambungkan oleh pengulang (penguat), yang, menerima bingkai dari satu port, menguatkan isyarat dan menghantarnya lebih jauh.
Oleh itu, 10Base-5 ialah kabel sepaksi dengan diameter 0.5 inci, dipanggil coax "tebal". Mempunyai impedans ciri 50 Ohms. Panjang segmen maksimum ialah 500 meter (tanpa pengulang).
Kelebihan standard 10Base-5 termasuk:
1) perlindungan kabel yang baik daripada pengaruh luaran,
2) jarak yang agak jauh antara nod,
3) keupayaan untuk memindahkan stesen kerja dengan mudah dalam panjang kabel AUI.
Kelemahannya termasuk:
1) kos yang tinggi kabel,
2) kesukaran meletakkannya kerana ketegarannya yang tinggi,
3) ketersediaan alat khas untuk penamatan kabel,
4) jika kabel rosak atau sambungan lemah, keseluruhan rangkaian berhenti berfungsi,
5) adalah perlu untuk menyediakan terlebih dahulu untuk sambungan kabel ke semua lokasi yang mungkin untuk memasang komputer
Peringkat seterusnya ialah penciptaan rangkaian berdasarkan kabel sepaksi nipis. Di sini, fungsi transceiver telah dipindahkan ke penyesuai rangkaian, dan kabel disambungkan ke komputer menggunakan skema yang lebih mudah.
 |
Spesifikasi yang sepadan dipanggil 10Asas-2 .
10Base-2 ialah kabel sepaksi dengan diameter 0.25 inci, dipanggil coax "nipis". Mempunyai impedans ciri 50 Ohms. Panjang segmen maksimum ialah 185 meter (tanpa pengulang).
Oleh itu, 10 dalam nama menandakan kadar bit piawaian ini - 10 Mb / s, dan perkataan Base - singkatan untuk baseband - kaedah penghantaran pada frekuensi asas tunggal 10 MHz (berbanding dengan piawaian yang menggunakan beberapa pembawa. frekuensi, yang dipanggil jalur lebar - jalur lebar).
Peringkat pembangunan seterusnya ialah penggunaan pasangan terpiuh tanpa pelindung (UTP) dan rangkaian berdasarkan struktur berpusat.
Skim yang dibincangkan di atas mempunyai kebolehpercayaan yang agak rendah. Ia cukup untuk rehat berlaku di sekurang-kurangnya satu tempat, dan keseluruhan rangkaian gagal.
 |
Hab berfungsi seperti pengulang. Jika stesen ingin menghantar maklumat ke salah satu stesen yang disambungkan ke Hab, ia membentuk bingkai yang menunjukkan alamat penerima, bingkai ini dihantar melalui kabel pasangan terpiuh ke Hab. Setiap stesen mempunyai pelabuhan tersendiri. Bingkai yang diterima di Hab kemudiannya dihantar ke semua port lain. Itu. Logik operasi kekal sama - monochannel - rangkaian dengan pemilihan maklumat.
Penyelesaian ini adalah Piawaian 10Base-T .
Satu versi penjelasan untuk huruf T dalam nama menunjukkan bahawa pada peringkat awal mencipta rangkaian berdasarkan pasangan terpiuh, dalam organisasi dan pejabat yang berbeza talian telefon sedia ada digunakan untuk menyambungkan komputer ke satu Hab.
Rangkaian yang dibina di atas standard 10Base-T mempunyai banyak kelebihan berbanding pilihan Ethernet sepaksi. Kelebihan ini dikaitkan dengan pembahagian kabel fizikal biasa kepada bahagian kabel yang berasingan yang disambungkan ke peranti komunikasi pusat. Dan walaupun secara logiknya bahagian ini masih membentuk domain biasa bagi perlanggaran, pemisahan fizikal mereka membolehkan anda mengawal keadaan mereka dan mematikannya sekiranya berlaku rehat, litar pintas atau kegagalan penyesuai rangkaian secara individu. Keadaan ini sangat memudahkan operasi rangkaian yang besar Ethernet, kerana hab biasanya secara automatik melaksanakan fungsi sedemikian, memberitahu pentadbir rangkaian tentang masalah tersebut.
Piawaian 10Base-F menggunakan gentian optik sebagai medium penghantaran data. Secara fungsional, rangkaian 10Base-F terdiri daripada elemen yang sama seperti rangkaian 10Base-T - penyesuai rangkaian, pengulang berbilang port dan bahagian kabel yang menyambungkan penyesuai ke port pengulang. Seperti penggunaan pasangan terpiuh, dua gentian optik digunakan untuk menyambungkan penyesuai ke pengulang - satu menyambungkan output Tx penyesuai ke input Rx pengulang, dan satu lagi menyambungkan input Rx penyesuai ke Tx keluaran pengulang.
Kaedah CSMA/CD (IEEE 802.3)
Carrier-Sense-Multiply-Access dengan Pengesanan Perlanggaran
Akses berbilang dengan penghidu pembawa dan pengesanan perlanggaran
Kaedah ini menerangkan logik pengendalian saluran mono dengan pemilihan.
Selalunya, penerangan kaedah ini mengandungi carta alir jenis ini.
Gambar rajah blok algoritma CSMA/CD (lapisan MAC): apabila stesen menghantar bingkai
Gambar rajah blok algoritma CSMA/CD (lapisan MAC): apabila bingkai diterima oleh stesen
Nama kaedah bermaksud - Akses berbilang dengan penghidu pembawa dan pengesanan perlanggaran.
Akses berbilang bermakna semua stesen yang disambungkan ke saluran mono mempunyai hak yang sama. Bagaimanakah penghantaran dikawal? Tiada kawalan berpusat, tiada titik khas dari mana kawalan dijalankan. Fungsi pengurusan rangkaian diedarkan di semua stesen. Setiap stesen melaksanakan bahagian algoritma amnya.
Katakan sesetengah stesen mahu menghantar bingkai. Ia mengandungi alamat penerima dan pengirim dalam pengepala, dan paket disimpan di bahagian maklumat. Di dalam bahagian maklumat paket, mesej disimpan, bahagian maklumat yang, seterusnya, menyimpan, sebagai contoh, permintaan http.
Bolehkah pemindahan bermula? Secara teorinya - mungkin. Sebaliknya, situasi juga mungkin timbul apabila saluran sibuk, i.e. beberapa stesen lain sudah pun bersiaran. Oleh itu, stesen yang ingin memulakan penghantaran terlebih dahulu menganalisis sama ada saluran itu kosong atau sibuk. Itu. melakukan operasi "mendengar pembawa". Jika carrier-sense (CS) dikenali, maka stesen itu menangguhkan penghantaran bingkainya sehingga tamat penghantaran orang lain, dan hanya kemudian cuba menghantarnya semula.
Jika saluran adalah percuma, maka stesen memulakan penghantaran. Semua stesen lain yang juga boleh menghantar dengar kepada keadaan saluran. Dan sebaik sahaja mereka mengesan bahawa penghantaran telah bermula, mereka mula menerima isyarat yang dihantar, dari mana mereka mengumpul 0 dan 1. Dari 0 dan 1, mereka sama ada mengumpul keseluruhan bingkai atau pengepalanya dan menganalisisnya. Setiap stesen menentukan dengan pengepala sama ada bingkai itu dimaksudkan untuknya. Dan stesen yang mengenali alamatnya sendiri dalam pengepala bingkai menulis kandungannya ke dalam penimbal dalamannya, memproses data yang diterima dan menghantar bingkai tindak balas di sepanjang kabel. Alamat stesen sumber juga disertakan dalam bingkai asal, jadi stesen destinasi tahu kepada siapa untuk menghantar respons. Jika bingkai itu tidak ditujukan untuknya, maka bingkai atau pengepalanya (bergantung pada apa yang telah diterima) dipadamkan dan penerimaan selanjutnya adalah mustahil.
Stesen yang menghantar bingkai juga menerima dan menganalisisnya. Jika isyarat yang diterima bertepatan dengan yang dihantar, maka ini menunjukkan bahawa isyarat yang sama yang dihantar oleh stesen ini melalui saluran, dan tidak ada orang lain yang mengganggu proses ini, tiada herotan berlaku. Jika ini kekal benar sehingga tamat penghantaran, maka bingkai dianggap telah dihantar.
Untuk mengendalikan perlanggaran dengan betul, semua stesen memantau isyarat yang muncul pada kabel secara serentak. Jika isyarat yang dihantar dan diperhatikan berbeza, maka pengesanan perlanggaran (CD) dikesan. Untuk meningkatkan kemungkinan pengesanan segera perlanggaran oleh semua stesen pada rangkaian, situasi perlanggaran diperkukuh dengan menghantar urutan bit khas, dipanggil jujukan jem, ke rangkaian oleh stesen yang telah mula menghantar bingkainya.
Pelbagai sumber membandingkan kaedah CSMA/CD ini dengan perbualan antara beberapa orang di dalam bilik gelap. Tiada cahaya, tiada siapa yang melihat antara satu sama lain. Seorang mula bercakap, yang lain diam dan mendengar. Atau tiba-tiba dua orang mula bercakap pada masa yang sama. Sememangnya, mereka mula mengganggu satu sama lain dan terdiam.
Setelah perlanggaran dikesan, stesen pemancar mesti berhenti menghantar dan menunggu selang masa yang singkat dan rawak, dan kemudian mungkin cuba menghantar bingkai itu semula.
Secara teorinya, ia boleh berlaku bahawa mereka menunggu jumlah masa yang sama dan memulakan penghantaran serentak sekali lagi, menyebabkan perlanggaran sekali lagi. Untuk meminimumkan kemungkinan situasi sedemikian berlaku, ia dicadangkan untuk dilaksanakan algoritma kelewatan eksponen binari .
Selepas perlanggaran berlaku, masa dibahagikan kepada selang diskret - selang rahmat(masa slot) ialah masa di mana stesen dijamin mengetahui bahawa tiada perlanggaran dalam rangkaian. Kali ini berkait rapat dengan satu lagi parameter pemasaan rangkaian penting - tetingkap perlanggaran. Tingkap perlanggaran adalah sama dengan masa yang diambil untuk isyarat bergerak dua kali antara nod rangkaian paling jauh - kes kelewatan paling teruk di mana stesen masih boleh mengesan bahawa perlanggaran telah berlaku. Selang kelewatan dipilih sama dengan tetingkap perlanggaran ditambah beberapa nilai kelewatan tambahan untuk menjamin:
selang mundur = tetingkap perlanggaran + kelewatan tambahan
Selang mundur dalam piawai 802.3 ditakrifkan sebagai selang 512 bit atau 51.2 µs, dan nilai ini dikira untuk panjang kabel sepaksi maksimum 2.5 km. Nilai 512 juga menentukan panjang bingkai minimum 64 bait, kerana dengan bingkai yang lebih pendek, stesen boleh menghantar bingkai dan tidak mempunyai masa untuk melihat fakta bahawa perlanggaran telah berlaku disebabkan oleh fakta bahawa isyarat yang diherotkan oleh perlanggaran akan mencapai stesen dalam kes terburuk selepas penghantaran selesai. Bingkai sedemikian hanya akan hilang.
Selepas perlanggaran pertama, setiap stesen menunggu sama ada 0 atau 1 slot sebelum cuba menghantar semula. Jika dua stesen berlanggar dan memilih nombor rawak pseudo yang sama, ia akan berlanggar lagi. Selepas perlanggaran kedua, setiap stesen secara rawak memilih 0, 1, 2 atau 3 selang daripada set (2 2 selang) dan menunggu semula. Untuk perlanggaran ketiga (kebarangkalian kejadian sedemikian selepas perlanggaran berganda ialah 1/4), selang akan dipilih dalam julat dari 0 hingga 2 3 – 1.
Masa jeda selepas perlanggaran Nth diandaikan sama dengan selang lengah L, di mana L ialah integer rawak yang diedarkan secara seragam dalam julat . Saiz julat meningkat hanya sehingga percubaan ke-10, dan kemudian julat kekal sama, iaitu. Selepas 16 perlanggaran berturut-turut, pengawal mengakui kekalahan dan mengembalikan ralat kepada komputer. Pemulihan selanjutnya melibatkan diri dalam peringkat yang lebih tinggi.
|
Selepas sistem dimulakan, ia berada dalam keadaan mendengar. Katakan permintaan telah diterima untuk memindahkan bingkai. Stesen masuk ke keadaan siap sedia. Jika saluran sibuk, maka penantian ini boleh bertahan agak lama, atau mungkin berlaku stesen itu segera masuk ke keadaan pemancar. Ia bergantung kepada sama ada persekitaran sibuk. Jika penghantaran berjaya dan tiada perlanggaran berlaku, maka dengan arahan "penghantaran selesai" stesen masuk ke keadaan mendengar. Dan jika perlanggaran berlaku, stesen pergi dari keadaan penghantaran ke keadaan tunda, di mana kelewatan dikira. Pada penghujung kelewatan, apabila peristiwa "masa tunda tamat" berlaku, stesen kembali ke keadaan siap sedia. Pada akhir penerimaan, peristiwa "bingkai diterima" berlaku, yang meletakkan stesen ke dalam keadaan mendengar. Sekiranya berlaku perlanggaran semasa penerimaan, stesen juga bertukar kepada keadaan mendengar.
Hari lahir Ethernet boleh dipertimbangkan pada 22 Mei 1973, apabila Robert Metcalfe dan David Boggs menerbitkan memo yang menerangkan rangkaian percubaan yang telah mereka bina di Pusat Penyelidikan Xerox Palo Alto. Semasa lahir, rangkaian itu dinamakan Ethernet, berdasarkan kabel sepaksi tebal dan memberikan kadar pemindahan data 2.94 Mbit/s. Pada Disember tahun yang sama, Metcalfe menerbitkan karya kedoktorannya, "Komunikasi Paket," dan pada Julai 1976, Metcalfe dan Boggs menerbitkan karya bersama, "Ethernet: Distributed Packet Switching for Local Computer Networks." penukaran paket untuk rangkaian komputer tempatan"). Oleh itu, asas teori telah dicipta untuk pembangunan teknologi selanjutnya. Tokoh utama dalam nasib Ethernet ialah Robert Metcalf, yang pada tahun 1979 mencipta syarikatnya sendiri 3Com untuk menghidupkan ideanya, sementara pada masa yang sama mula bekerja sebagai perunding di Digital Equipment Corporation (DEC). Pada DEC, Metcalfe diberi tugas untuk membangunkan rangkaian yang spesifikasinya tidak akan menjejaskan paten Xerox. Projek bersama antara Digital, Intel dan Xerox, dikenali sebagai DIX, telah dicipta. Tugas konsortium DIX adalah untuk memindahkan Ethernet daripada keadaan eksperimen makmal kepada teknologi untuk membina sistem baharu yang beroperasi pada kadar pemindahan data 10 Mbit/s, yang agak besar pada masa itu. Oleh itu, Ethernet beralih daripada pembangunan Xerox menjadi teknologi terbuka dan boleh diakses oleh semua orang, yang ternyata menjadi penentu dalam penubuhannya sebagai global standard rangkaian. Pada Februari 1980, keputusan DIX telah dibentangkan kepada IEEE, di mana Kumpulan 802 tidak lama lagi ditubuhkan untuk mengusahakan projek itu. Ethernet telah menyatukan kedudukannya sebagai standard. Untuk kejayaan pelaksanaan teknologi, langkah selanjutnya oleh "ibu bapa" Ethernet untuk berinteraksi dengan pengeluar cip lain dan perkakasan- contohnya, kumpulan pembangunan Digital membentangkan cip Ethernet dan teks sumber perisiannya kepada Advanced Micro Devices (AMD) dan Mostek. Akibatnya, syarikat lain dapat menghasilkan cipset Ethernet yang serasi, yang menjejaskan kualiti perkakasan dan mengurangkan kosnya. Pada Mac 1981, 3Com memperkenalkan transceiver Ethernet 10 Mbps, dan pada September 1982, penyesuai Ethernet pertama untuk PC. Selepas keluaran produk pertama, pada Jun 1983, IEEE meluluskan piawaian Ethernet 802.3 dan Ethernet 10Base5. Kabel sepaksi "tebal" disediakan sebagai medium penghantaran, dan setiap nod rangkaian disambungkan menggunakan transceiver yang berasingan. Pelaksanaan ini ternyata mahal. Alternatif yang lebih murah menggunakan kabel sepaksi yang lebih murah dan nipis ialah 10Base2 atau ThinNet. Stesen tidak lagi memerlukan transceiver berasingan untuk menyambung ke kabel. Dalam konfigurasi ini, Ehternet memulakan perarakan kemenangannya merentasi kawasan bekas USSR. Kelebihan utamanya ialah kemudahan penggunaan dan jumlah minimum aktif peralatan rangkaian. Kelemahan itu segera dikenalpasti. Semasa stesen baharu disambungkan, keseluruhan rangkaian terpaksa dihentikan. Untuk kegagalan rangkaian, putus kabel di satu tempat sudah cukup, jadi operasi sistem kabel memerlukan manifestasi kepahlawanan yang diterapkan daripada kakitangan teknikal. Langkah seterusnya dalam pembangunan Ethernet ialah pembangunan standard 10Base-T, yang menyediakan pasangan terpiuh tanpa pelindung (UTP) sebagai medium penghantaran. Piawaian ini adalah berdasarkan perkembangan oleh SynOptics Communications di bawah nama yang selalu digunakan LattisNet, yang bermula sejak tahun 1985. 10Base-T menggunakan topologi bintang di mana setiap stesen disambungkan ke hab pusat. Pilihan pelaksanaan ini menghapuskan keperluan untuk mengganggu rangkaian semasa stesen baharu disambungkan dan memungkinkan untuk menyetempatkan carian bagi putus pendawaian ke satu talian stesen hab. Pengilang mempunyai peluang untuk membina alat pemantauan dan pengurusan rangkaian ke dalam penumpu. Pada September 1990, IEEE meluluskan standard 10Base-T.Ini bukan England - anda perlu menggali lebih dalam!
Kebijaksanaan ketenteraan
Ethernet 10Base5
Spesifikasi Ethernet 10Base5 memerlukan syarat berikut:
- Medium penghantaran - "tebal" kira-kira 12 mm diameter kabel sepaksi (RG-8 atau RG-11) dengan impedans gelombang 50 Ohm.
- Panjang kabel antara stesen bersebelahan sekurang-kurangnya 2.5 m.
- Panjang maksimum segmen rangkaian tidak lebih daripada 500 meter.
- Jumlah panjang semua kabel dalam segmen tidak lebih daripada 2,500 meter.
- Jumlah bilangan nod bagi setiap segmen rangkaian adalah tidak lebih daripada 100.
- Segmen berakhir dengan penamat, salah satunya mesti dibumikan.
- Kabel cawangan boleh sesingkat yang dikehendaki, tetapi jarak dari transceiver ke penyesuai tidak lebih daripada 50 meter.
- Sebaik-baiknya, jarak antara stesen bersebelahan hendaklah gandaan 2.5 m. Sesetengah kabel ditanda dengan sewajarnya setiap 2.5 m untuk memudahkan pematuhan dengan syarat ini.
Transceiver mengandungi transceiver aktif dengan pengesan perlanggaran dan pengubah pengasingan voltan tinggi (1-5 kV); kuasa dibekalkan daripada port AUI penyesuai.
Kelebihan utama 10Base5: panjang segmen panjang, imuniti bunyi kabel yang baik dan voltan penebat transceiver yang tinggi. Disebabkan kualiti ini, Ethernet tebal paling kerap digunakan untuk meletakkan segmen asas (Backbone). Kini standard ini telah hampir sepenuhnya digantikan oleh pelaksanaan Ethernet yang lebih murah dan lebih produktif.
10Asas2
Had spesifikasi Ethernet 10Base2:
- Medium penghantaran ialah kabel sepaksi "nipis" (kira-kira 6 mm diameter) (RG-58 pelbagai pengubahsuaian) dengan impedans ciri 50 Ohms.
- Panjang kabel antara stesen bersebelahan adalah sekurang-kurangnya 0.5 m.
- Panjang maksimum segmen rangkaian tidak lebih daripada 185 meter.
- Jumlah panjang semua kabel dalam segmen (disambungkan melalui pengulang) tidak lebih daripada 925 meter.
- Jumlah bilangan nod bagi setiap segmen rangkaian adalah tidak lebih daripada 30 (termasuk pengulang).
- Segmen berakhir dengan penamat, salah satunya dibumikan.
- Cawangan daripada segmen tidak dibenarkan.
Peraturan untuk membina rangkaian menggunakan topologi fizikal "bas biasa".
Dalam kes ini, peraturan 5-4-3 digunakan, iaitu:
- tidak lebih daripada 5 segmen rangkaian
- boleh digabungkan dengan tidak lebih daripada 4 pengulang
- dalam kes ini, stesen boleh disambungkan kepada tidak lebih daripada 3 segmen, baki 2 boleh digunakan untuk meningkatkan jumlah panjang rangkaian.
10Asas-T
Mematuhi piawaian IEEE 802.3i yang diterima pakai pada tahun 1991.
Had spesifikasi 10Base-T Ethernet:
- Medium penghantaran - kabel pasangan terpiuh tidak berperisai (UTP - Pasangan Berpintal Tanpa Perisai) kategori 3 dan lebih tinggi. Dalam kes ini, 2 pasang digunakan - satu untuk penerimaan, yang kedua untuk penghantaran.
- Topologi fizikal "bintang".
- Panjang kabel antara stesen dan hab tidak lebih daripada 100 m.
- Diameter rangkaian maksimum tidak melebihi 500 meter.
- Bilangan stesen dalam rangkaian tidak lebih daripada 1024.
10Asas-F
Medium penghantaran data standard 10Base-F ialah gentian optik. Piawaian mengulangi topologi dan elemen fungsi 10Base-T: hab, ke port yang mana penyesuai rangkaian stesen disambungkan melalui kabel. Untuk menyambungkan penyesuai ke pengulang, dua gentian optik digunakan - satu untuk penerimaan, satu lagi untuk penghantaran. Terdapat beberapa perisa 10Base-F. Piawaian pertama untuk menggunakan gentian optik dalam rangkaian Ethernet ialah FOIRL(Pautan Antara Pengulang Gentian Optik). Had panjang talian gentian optik antara pengulang ialah 1 km dengan jumlah panjang rangkaian tidak lebih daripada 2.5 km. Bilangan maksimum pengulang ialah 4.
Standard 10Base-FL, bertujuan untuk menyambungkan stesen ke hab, panjang segmen gentian optik adalah sehingga 2 km dengan jumlah panjang rangkaian tidak lebih daripada 2.5 km. Bilangan maksimum pengulang juga adalah 4. Sekatan panjang kabel diberikan untuk kabel berbilang mod. Penggunaan kabel mod tunggal membolehkan anda meletakkan segmen sehingga 20 km panjang (!).
Terdapat juga standard 10Base-FB, direka untuk sambungan tulang belakang pengulang. Had panjang segmen ialah 2 km dengan jumlah panjang rangkaian 2.74 km. Bilangan pengulang adalah sehingga 5. Ciri ciri 10Base-FB ialah keupayaan pengulang untuk mengesan kegagalan port utama dan beralih kepada port sandaran dengan menukar isyarat khas yang berbeza daripada isyarat penghantaran data.
Piawaian 10Base-FL dan 10Base-FB tidak serasi antara satu sama lain. Kos rendah peralatan 10Base-FL telah membolehkannya mengatasi rangkaian gentian optik standard lain yang popular.
Menamatkan kabel gentian optik adalah tugas yang jauh lebih kompleks daripada menamatkan kabel tembaga. Ia adalah perlu untuk menyelaraskan paksi bahan pengalir cahaya dengan tepat - gentian dan penyambung. Jenis penyambung terutamanya berbeza antara satu sama lain dalam saiz dan bentuk rim panduan. Jika penyambung dwikonikal yang pertama menggunakan rim kon, hari ini penyambung SC (keratan rentas persegi) digunakan, yang mempunyai rim segi empat sama. Untuk selamatkan penyambung dalam soket, jenis penyambung awal menggunakan penetapan bayonet (ST) atau berulir (SMA). Pada masa ini, penyambung SC menggunakan teknologi tolak-tarik, yang melibatkan penyambungan penyambung ke dalam soket. Penyambung jenis SC digunakan bukan sahaja dalam rangkaian tempatan, tetapi juga dalam sistem telekomunikasi dan rangkaian televisyen kabel.
Masalah yang berasingan ialah sambungan gentian optik. Sambungan yang boleh dipercayai dan tahan lama dicapai dengan gentian kimpalan, yang memerlukan peralatan dan kemahiran khas.
Skop penggunaan gentian optik dalam rangkaian Ethernet adalah saluran tulang belakang, sambungan antara bangunan, serta kes-kes di mana penggunaan kabel tembaga adalah mustahil kerana jarak yang jauh atau gangguan elektromagnet yang kuat di tapak pemasangan kabel. Hari ini, standard 10Base-F digantikan dengan standard Ethernet yang lebih pantas pada kabel gentian optik.
Peraturan untuk membina rangkaian menggunakan topologi bintang fizikal
Peraturan 5-4-3 boleh ditafsirkan dalam kes ini seperti berikut:
- Tidak lebih daripada 4 hab boleh disatukan bersama;
- "pokok" hab lata mesti dibina sedemikian rupa sehingga tidak ada lebih daripada 4 hab antara mana-mana dua stesen dalam rangkaian;
eksotik
10Luas36
Teknologi luar biasa dalam keluarga Ethernet. Ia berbeza dalam kaedah penghantaran - jalur lebar (“jalur lebar”) dan bukannya jalur sempit (“jalur asas”). Dalam kes ini, lebar jalur kabel dibahagikan kepada berasingan julat frekuensi, yang diberikan kepada setiap perkhidmatan. Medium penghantaran ialah kabel sepaksi dengan impedans ciri 75 Ohms (kabel televisyen biasa). Selain itu, 10Broad36 "wujud bersama" dalam satu kabel dengan televisyen kabel.
Panjang segmen rangkaian tidak lebih daripada 1800 meter, dan jarak maksimum antara mana-mana dua stesen dalam rangkaian ialah 3600 m. Kelajuan penghantaran ialah 10 Mbit/s. Stesen disambungkan menggunakan transceiver yang disambungkan ke kabel. Panjang kabel AUI yang menyambungkan transceiver ke stesen adalah tidak lebih daripada 50 m. Segmen rangkaian 10Broad36 mesti ditamatkan oleh apa yang dipanggil. peranti "kepala terminal", yang terletak di hujung satu atau pada akar berbilang segmen. Stesen dalam rangkaian disambungkan dengan satu atau dua kabel. Dalam kes pertama, untuk menerima dan menghantar isyarat, diperuntukkan pelbagai saluran kekerapan Penghantaran stesen hanya diterima oleh peranti "hujung kepala", yang menukar frekuensi, selepas itu penghantaran diterima oleh stesen lain yang disambungkan ke rangkaian. Dalam kes kedua, salah satu kabel digunakan untuk penerimaan, yang kedua untuk penghantaran. Isyarat mencapai peranti "head-end", selepas itu ia beralih ke kabel lain tanpa mengubah frekuensi dan diterima oleh mana-mana stesen pada rangkaian. Mod dupleks penuh tidak disokong. Teknologi 10Broad36 tidak digunakan secara meluas, mungkin disebabkan oleh kerumitan pelaksanaan dan kos yang tinggi.
1Asas5
Teknologi ini mematuhi piawaian IEEE 802.3e, yang diluluskan pada tahun 1987. Juga dikenali sebagai StarLAN. Topologi - "bintang", had pada panjang segmen - 400 m. Berfungsi dengan kabel pasangan terpiuh kategori 2 dan lebih tinggi. Kelajuan pemindahan - 1 Mbit/s. Ia disebut terutamanya sebagai sebahagian daripada UltraNet yang tidak kurang eksotik atau dalam susunan penyenaraian - "dan ini, kata mereka, berlaku :-)". Pada masa ini tiada peluang permohonan kerana daya pengeluaran yang rendah.
Lebih laju...lebih laju...
Selepas piawaian 10Base-T menjadi utama, mentakrifkan medium penghantaran untuk rangkaian yang sedang dibina - pasangan berpintal tembaga, pembangunan teknologi bergerak ke arah meningkatkan kelajuan pemindahan data. Yang pertama daripada teknologi 100 Mbit/s untuk rangkaian tempatan ialah FDDI. Walaupun semua kelebihannya, teknologi ini mahal. Untuk mengurangkan kos dengan menggunakan kabel pasangan terpiuh tembaga, Crescendo telah membangunkan dan mematenkan skim pengekodan dan perebutan yang membenarkan penghantaran titik-ke-titik dupleks penuh melalui UTP untuk standard CDDI. Kemudian, spesifikasi inilah yang membentuk asas piawai 100Asas-T, lazim hari ini dalam rangkaian yang baru dibuat. 100Base-T mematuhi standard IEEE 802.3u, diluluskan pada tahun 1995.
100Base-T mempunyai 2 jenis pelaksanaan - 100Base-TX Dan 100Asas-T4. Mereka berbeza dalam bilangan pasangan yang digunakan dan kategori kabel yang digunakan. 100Base-TX menggunakan 2 pasang kabel kategori UTP 5, 100Base-T4 menggunakan 4 pasang kabel Kategori 3 atau lebih tinggi. Piawaian yang paling banyak digunakan ialah 100Base-TX, 100Base-T4 digunakan terutamanya dalam rangkaian lama yang dibina pada kelas UTP 3. Jarak maksimum yang dibenarkan dari stesen ke hab ialah 100 m, seperti dalam 10Base-T, tetapi disebabkan oleh perubahan dalam kelajuan perambatan isyarat, rangkaian 100Base-T diameter adalah terhad kepada 200 m.
100 Base-FX - pelaksanaan Fast Ethernet menggunakan kabel gentian optik berbilang mod sebagai medium penghantaran. Had panjang segmen ialah 412 meter apabila menggunakan mod separuh dupleks dan 2 km apabila menggunakan dupleks penuh.
...secepat yang mungkin
Kemajuan adalah perkara tanpa henti. 100 Mbit/s ialah kelajuan pemindahan data yang agak besar, tetapi ia mungkin tidak mencukupi untuk saluran trunk. Pada tahun 1996, kerja bermula untuk menyeragamkan rangkaian Ethernet dengan kadar pemindahan data 1000 Mbit/s, yang dipanggil Gigabit Ethernet
. Perikatan Gigabit Ethernet telah ditubuhkan, yang merangkumi 11 syarikat: 3Com, Bay Networks, Cisco, Compaq, Granite Systems, Intel, LSI Logic, Packet Engines, Sun, UB Networks dan Teknologi VLSI. Menjelang awal tahun 1998, Perikatan telah merangkumi lebih daripada 100 syarikat. Pada Jun 1998, piawaian itu telah diterima pakai IEEE 802.3z, menggunakan kabel gentian optik mod tunggal dan berbilang mod, serta STP Kategori 5 dalam jarak dekat (sehingga 25 m). Jarak yang dibenarkan sekecil itu dalam hal penggunaan UTP menjadikan penggunaan praktikal pilihan ini dipersoalkan. Ini berubah dengan penggunaan piawaian IEEE 802.3ab pada bulan Jun 1999 untuk penghantaran 1000 Mbps melalui kabel pasangan terpiuh tanpa pelindung pada jarak sehingga 100 m.
Spesifikasi Gigabit Ethernet:
1000Asas-LX: transceiver laser gelombang panjang, kabel gentian optik mod tunggal dan berbilang mod, had panjang segmen 550 m untuk berbilang mod dan 3 km untuk kabel mod tunggal. Sesetengah syarikat menawarkan peralatan yang membolehkan anda membina segmen menggunakan kabel mod tunggal dengan panjang yang lebih besar - berpuluh-puluh kilometer.
1000Base-SX: transceiver laser gelombang pendek dan kabel optik berbilang mod. Had panjang segmen ialah 300 m untuk kabel dengan diameter konduktor optik 62.5 µm dan 550 m untuk kabel dengan diameter konduktor 50 µm.
1000Base-CX: pasangan terpiuh terlindung. Had panjang segmen ialah 25 m.
1000Asas-T: pasangan terpiuh tanpa pelindung. Had panjang segmen ialah 100 m.
Memandangkan standard Gigabit Ethernet gentian optik dikeluarkan setahun lebih awal, pasaran didominasi oleh peralatan yang direka untuk berfungsi dengan antara muka fizikal optik. Untuk menggunakan atau tidak menggunakan Gigabit Ethernet ialah isu yang sedang dibincangkan secara aktif. Pada masa kini, beberapa rangkaian domestik memerlukan daya pemprosesan yang tinggi. Dengan kejatuhan harga, masuk akal untuk beralih kepada Gigabit Ethernet apabila semua pilihan lain telah benar-benar habis, sekurang-kurangnya dalam rangkaian sedia ada. Tetapi anda perlu "mengingat" kemungkinan bertukar kepada Gigabit Ethernet, jadi membeli suis yang membenarkan pemasangan modul yang menyokong piawaian ini kelihatan munasabah.
Adakah terdapat had laju untuk teknologi Ethernet? Pada awal tahun 2000, 3Com, Cisco Systems, Extreme Networks, Intel, Nortel Networks, Sun Microsystems dan Worldwide Packets mengasaskan 10 Gigabit Alliance. Tujuan Perikatan adalah untuk memudahkan kerja jawatankuasa IEEE dalam pembangunan standard 802.3ae (10 Gigabit Ethernet), yang dirancang untuk diterima pakai pada musim bunga 2002. Kumpulan kerja IEEE telah pun menerbitkan maklumat awal mengenai sekatan pada panjang segmen rangkaian 10 Gbps: sehingga 100 meter untuk kabel gentian optik berbilang mod yang sedang digunakan dan sehingga 300 meter untuk kabel gentian optik multimod baharu yang dipertingkatkan. Terdapat beberapa pilihan untuk kabel gentian optik mod tunggal: sehingga 2 km untuk sekumpulan rangkaian bangunan dan 10 atau 40 km untuk rangkaian serantau.
model OSI
Apabila membincangkan fungsi rangkaian secara terperinci, konsep tahap interaksi antara komponen rangkaian sering disebut. Model OSI ( Sistem Terbuka Interconnect - Open Systems Interconnection), dibangunkan sebagai penerangan tentang struktur seni bina rangkaian yang ideal. Model OSI mempunyai tujuh lapisan interaksi untuk menangani proses pertukaran maklumat antara peranti pada rangkaian. Setiap peringkat rangkaian secara relatifnya autonomi dan dianggap secara berasingan. Model OSI digunakan untuk menentukan fungsi setiap lapisan.
1) Lapisan fizikal mentakrifkan elektrik, mekanikal, prosedur dan ciri fungsi pengaktifan, penyelenggaraan dan penyahaktifan saluran fizikal antara sistem akhir. Spesifikasi lapisan fizikal mentakrifkan tahap voltan, pemasaan voltan, kadar pemindahan maklumat fizikal, jarak pemindahan maklumat maksimum, keperluan media penghantaran, penyambung fizikal dan ciri-ciri lain yang serupa.
2) Lapisan Pautan Data memastikan transit data yang boleh dipercayai melalui saluran fizikal. Semasa melaksanakan tugasan ini, lapisan pautan menangani isu pengalamatan fizikal, topologi rangkaian, disiplin talian (bagaimana sistem akhir harus menggunakan pautan rangkaian), pemberitahuan kerosakan, susunan blok data dan kawalan aliran maklumat. Lazimnya, lapisan ini dibahagikan kepada dua sublapisan: LLC (Kawalan Pautan Logik) di bahagian atas, yang menjalankan semakan ralat dan MAC (Kawalan Akses Media) di bahagian bawah, yang bertanggungjawab untuk menangani dan menerima/menghantar paket secara fizikal di lapisan fizikal.
3) Lapisan rangkaian menyediakan ketersambungan dan pemilihan laluan antara dua sistem akhir yang disambungkan kepada "subnet" yang berbeza, yang mungkin terletak di lokasi geografi yang berbeza. Lapisan rangkaian bertanggungjawab untuk memilih laluan optimum antara stesen, yang boleh dipisahkan oleh banyak subrangkaian yang saling berkaitan.
4) Pengangkutan - tahap tertinggi yang bertanggungjawab untuk mengangkut data. Lapisan ini memastikan pengangkutan data yang boleh dipercayai merentas kerja internet. Lapisan pengangkutan menyediakan mekanisme untuk mewujudkan, menyelenggara, dan penamatan teratur litar maya, sistem pengesanan kerosakan pengangkutan, dan kawalan aliran maklumat.
5) Lapisan sesi menetapkan, mengurus dan menamatkan sesi antara tugas aplikasi. Sesi terdiri daripada perbualan antara dua atau lebih objek paparan. Lapisan sesi menyegerakkan dialog antara objek lapisan perwakilan dan menguruskan pertukaran maklumat antara mereka. Selain pengurusan sesi, lapisan ini menyediakan cara untuk menghantar maklumat, kelas perkhidmatan dan pemberitahuan kepada situasi yang luar biasa tentang masalah sesi dan tahap yang lebih tinggi.
6) Lapisan pembentangan bertanggungjawab untuk memastikan maklumat yang dihantar daripada lapisan aplikasi satu sistem boleh dibaca oleh lapisan aplikasi sistem lain. Jika perlu, lapisan perwakilan menterjemah antara pelbagai format perwakilan maklumat dengan menggunakan format perwakilan maklumat biasa. Jika perlu, bukan sahaja data sebenar, tetapi juga struktur data yang digunakan oleh program adalah tertakluk kepada transformasi. Contoh biasa ialah menukar pengakhiran rentetan UNIX(CR) dalam format MS-DOS (CRLF).
7) Lapisan aplikasi bertanggungjawab untuk melaksanakan tugas pengguna. Ia mengenal pasti dan mewujudkan kehadiran rakan kongsi komunikasi yang dimaksudkan, menyegerakkan kerjasama program aplikasi, mewujudkan persetujuan mengenai prosedur untuk penyelesaian ralat dan pengurusan integriti maklumat, dan menentukan sama ada terdapat sumber yang mencukupi untuk komunikasi yang dimaksudkan.
Penyakit kanak-kanak Ethernet dan memerangi mereka
Ethernet menggunakan kaedah capaian rangkaian "rawak" (CSMA/CD - capaian berbilang capaian/pengesan perlanggaran) - capaian berbilang dengan pengesanan pembawa. Ia tidak mengandungi urutan mengikut stesen mana yang boleh mengakses medium untuk menghantar. Dalam pengertian ini, akses kepada persekitaran adalah rawak. Kelebihan kaedah: algoritma capaian rawak jauh lebih mudah untuk dilaksanakan berbanding dengan algoritma capaian deterministik. Oleh itu, perkakasan mungkin lebih murah. Oleh itu, Ethernet adalah lebih biasa daripada teknologi LAN lain. Apabila beban rangkaian sudah berada pada tahap 30%, kelewatan dalam operasi stesen dengan sumber rangkaian menjadi ketara, dan peningkatan selanjutnya dalam beban menyebabkan mesej tentang ketiadaan sumber rangkaian. Sebabnya adalah perlanggaran yang berlaku antara stesen yang mula menghantar secara serentak atau hampir serentak. Jika perlanggaran berlaku, data yang dihantar tidak sampai ke penerima, dan stesen pemancar perlu menyambung semula penghantaran. Dalam Ethernet klasik, semua stesen pada rangkaian membentuk domain perlanggaran. Dalam kes ini, penghantaran serentak mana-mana sepasang stesen membawa kepada perlanggaran.Pembahagian rangkaian
Cara utama untuk memerangi kesesakan segmen pada masa penguasaan rangkaian 10Base2. Keseluruhan segmen dipecahkan kepada beberapa bahagian. Pada masa yang sama, isu penghantaran maklumat antara segmen, jika perlu, telah diselesaikan menggunakan penghalaan. Perkakasan tidak begitu popular. Biasanya, pelayan dengan berbilang penyesuai rangkaian dipasang kira-kira di tengah rangkaian dan penghala perisian telah dikonfigurasikan padanya. Oleh itu, sebagai tambahan kepada mengasingkan perlanggaran dalam segmen individu, adalah mungkin untuk meningkatkan jumlah saiz rangkaian kepada 185 + 185 = 370 m.
Penukaran paket
Menggunakan topologi bintang, standard 10Base-T melaksanakan bas biasa "runtuh" atau "runtuh" pada lapisan fizikal, jadi masalah perlanggaran juga relevan untuknya. Teknologi pensuisan segmen Ethernet mula diperkenalkan oleh Kalpana pada tahun 1990. Hab pensuisan, atau ringkasnya suis, membenarkan setiap stesen menggunakan medium penghantaran tanpa persaingan dengan yang lain dengan menampan data masuk dan menghantarnya ke stesen penerima hanya apabila portnya dibuka. Penukaran pada asasnya mengubah Ethernet daripada sistem penyiaran dengan persaingan untuk lebar jalur kepada sistem beralamat data. Dalam kes ini, pasangan port penghantar-destinasi secara dinamik membentuk saluran maya bebas. Ini meningkatkan daya pemprosesan rangkaian berbanding menggunakan hab. Penyelesaian yang agak popular ialah apabila pelayan disambungkan ke port suis berkelajuan tinggi, stesen - kepada port yang lebih perlahan. Dalam kes ini, idealnya setiap stesen mempunyai akses kepada pelayan pada kelajuan maksimum yang disokong oleh penyesuai.
Memandangkan had diameter rangkaian dalam teknologi Ethernet klasik dikaitkan dengan keperluan untuk pengesanan perlanggaran tepat pada masanya, penggunaan suis membolehkan seseorang mengatasi batasan ini dengan membahagikan rangkaian kepada beberapa domain perlanggaran.
Penghantaran paket dari port sumber ke port destinasi dalam suis berlaku sama ada "on the fly" (cut-though) atau dengan buffering paket penuh (store-and-forward). Apabila menggunakan penghantaran on-the-fly, penghantaran ke port destinasi bermula sebelum paket diterima dari port sumber, menggunakan alamat destinasi dari pengepala paket. Kaedah ini mengurangkan kelewatan penghantaran apabila beban rangkaian ringan, tetapi ia juga mempunyai kelemahan - dalam kes ini, pra-pemprosesan paket adalah mustahil, yang membolehkan paket buruk dibuang tanpa menghantarnya kepada penerima. Apabila beban rangkaian meningkat, kelewatan semasa penghantaran dalam talian hampir sama dengan kelewatan semasa penghantaran buffer, ini dijelaskan oleh fakta bahawa dalam kes ini port output sering sibuk menerima paket lain, jadi paket yang baru tiba untuk port ini masih perlu di buffer.
Banyak suis digunakan teknologi adaptif: Mod buffering dan penghantaran on-the-fly digunakan bergantung pada beban rangkaian.
Teknologi pensuisan memungkinkan untuk membina rangkaian dengan sejumlah besar stesen, manakala bahagian trafik penyiaran mencapai nilai yang ketara. Jika perlu, hadkan akses stesen kepada sumber rangkaian, menggunakan teknologi rangkaian tempatan maya (VLAN). Rangkaian tempatan maya (VLAN) dibentuk oleh sekumpulan nod rangkaian, yang trafiknya, termasuk trafik siaran, diasingkan sepenuhnya pada peringkat pautan daripada nod yang disertakan dalam VLAN lain. Penghantaran bingkai antara VLAN berbeza berdasarkan alamat peringkat pautan tidak boleh dilakukan, tanpa mengira jenis alamat - unik, berbilang siaran atau siaran.
Untuk masa yang lama tiada standard untuk VLAN; pada masa yang sama, terdapat banyak pelaksanaan proprietari yang tidak serasi antara satu sama lain. Standard IEEE 802.1Q VLAN kini telah diterima pakai.
Untuk membina VLAN sebelum penggunaan standard IEEE 802.1Q, kumpulan port atau kumpulan alamat MAC biasanya digunakan. Penyelesaian berdasarkan kumpulan port lebih mudah digunakan, tetapi dalam hal menyambungkan beberapa suis, setiap VLAN memerlukan sambungan berasingan antara mereka, mengakibatkan penggunaan pelabuhan dan kabel yang membazir. Pengumpulan berdasarkan alamat MAC menjadikan penggunaan port dan sambungan yang lebih cekap, tetapi memerlukan tenaga kerja untuk beroperasi. Kelebihan kaedah ini ialah penggunaan bingkai Ethernet standard. Piawaian IEEE 802.1Q menyediakan untuk menukar struktur bingkai Ethernet dengan pengenalan medan tambahan ke dalamnya, yang mengandungi maklumat tentang keahlian nod dalam VLAN tertentu. Selain itu, medan ditambah untuk menyimpan maklumat keutamaan bingkai yang digunakan dalam piawaian IEEE 802.1p.
Untuk memindahkan maklumat antara VLAN yang berbeza, adalah perlu untuk melibatkan lapisan rangkaian. Kemudahan yang sepadan boleh menjadi penghala yang berasingan atau menjadi sebahagian daripada perkakasan dan perisian suis. Suis yang mempunyai keupayaan untuk beroperasi pada tahap protokol rangkaian, dipanggil "suis penghalaan", "suis lapisan ketiga". Untuk mengawal aliran maklumat, mereka menggunakan sama ada penghalaan paket berurutan atau penstriman. Dalam kes pertama, fungsi penghala klasik dilaksanakan dan setiap paket diproses secara berasingan. Dalam kes kedua, kaedah bukan standard digunakan untuk mengurangkan bilangan operasi untuk menentukan laluan paket. Paket pertama diproses pada lapisan tiga dan menentukan port destinasi untuk paket yang tinggal untuk destinasi yang sama. Pemajuan selanjutnya paket berlaku pada tahap kedua, yang mempercepatkan proses penghantaran berbanding dengan penghalaan klasik. Untuk memudahkan pelaksanaan, suis lapisan ketiga hanya menggunakan penghalaan protokol IP dan IPX, kerana ia adalah yang paling biasa dalam rangkaian tempatan.
Keutamaan trafik
Satu lagi sifat Ethernet yang dilihat sebagai kelemahan apabila ia datang untuk menghantar maklumat sensitif kependaman seperti suara dan video melalui rangkaian. Protokol lapisan pautan Ethernet tidak menyokong medan keutamaan bingkai, jadi untuk menyelesaikan masalah ini, pengeluar peralatan rangkaian telah mula membina penyelesaian teknologi tambahan ke dalam suis. Contohnya, teknologi 3Com PACE (Priority Access Control Enabled) membolehkan anda memilih dua subsaluran logik dalam satu saluran - dengan keutamaan tinggi dan rendah. Dalam kes ini, keutamaan diberikan kepada port suis dan bingkai diletakkan dalam baris gilir bingkai dengan keutamaan yang sesuai bergantung pada port mana ia tiba. PACE menggunakan format standard bingkai untuk digunakan dalam rangkaian peralatan yang sama dengan dan tanpa sokongan PACE.Keadaan berubah dengan penggunaan piawaian IEEE 802.1p: menjadi mungkin untuk mentakrifkan lapan tahap keutamaan bingkai berdasarkan penggunaan medan baharu yang ditakrifkan dalam piawaian IEEE 802.1Q. Oleh itu, pengurusan keutamaan disusun dengan lebih fleksibel, tanpa terikat pada pelabuhan tertentu.
Di samping mengutamakan trafik sensitif masa, terdapat keperluan untuk meningkatkan keutamaan port suis berbanding port stesen akhir untuk mengelakkan kehilangan paket. Untuk mencapai matlamat ini, pengeluar menggunakan parameter capaian media bukan standard untuk port suis. " Tingkah laku agresif" port apabila menangkap medium muncul selepas tamat pemindahan paket seterusnya atau selepas perlanggaran dikesan. Dalam kes pertama, selepas tamat pemindahan, suis mengekalkan jeda lebih pendek daripada standard dan bermula menghantar paket baharu. Stesen, setelah mengekalkan jeda yang diperlukan, apabila cuba menghantar, mendapati bahawa medium sudah diduduki Dalam kes kedua, selepas mengesan perlanggaran, port suis juga berhenti seketika kurang daripada standard, merampas medium dan stesen juga gagal untuk mula menghantar. Suis secara adaptif mengubah tahap keagresifan mengikut keperluan.
Teknik lain yang digunakan dalam suis adalah berdasarkan stesen yang menghantar paket rekaan ke stesen pada masa tiada paket dalam penimbal suis untuk dihantar ke port stesen. Dalam kes ini, medium penghantaran berkemungkinan sama ditangkap secara bergilir-gilir oleh port suis dan stesen, dan keamatan penghantaran paket ke suis dikurangkan separuh secara purata. Kaedah ini dipanggil kaedah tekanan belakang. Ia digabungkan dengan kaedah tangkapan media yang agresif untuk menyekat lagi aktiviti stesen akhir.
Ethernet standard antarabangsa yang paling meluas untuk rangkaian tempatan (beberapa juta rangkaian dengan teknologi ini di seluruh dunia).
Pembangunan piawaian rangkaian tempatan dijalankan oleh kumpulan kerja IEEE (Institut Jurutera Elektrik dan Elektronik) - persatuan bukan untung antarabangsa pakar dalam bidang teknologi, peneraju dunia dalam pembangunan piawaian untuk elektronik radio dan elektrik. kejuruteraan. Persatuan profesional bukan untung awam ini bermula sejak 1884, menyatukan 380,000 ahli individu dari 150 negara (25% ahli tinggal di luar Amerika Syarikat).
Ethernet bukan satu, tetapi seluruh keluarga standard dengan ciri pengguna yang berbeza.
Jika kita mengambil kelajuan pemindahan data dan jarak maksimum yang mungkin antara dua nod (diameter rangkaian) sebagai asas untuk membandingkan piawaian ini, kita mendapat jadual perbandingan berikut:
Mula-mula, mari kita lihat prinsip membina rangkaian tempatan berdasarkan versi pertama Ethernet (10 Mbit/s), yang muncul pada akhir 70-an sebagai standard tiga syarikat: Digital, Intel, Xerox.
Teknologi ini, seperti teknologi Fast Ethernet dan Gigabit Ethernet, adalah berdasarkan konsep persekitaran yang dikongsi bersama: setiap nod menerima semua yang dihantar melalui rangkaian; Hanya satu nod yang melakukan penghantaran; selebihnya menunggu jeda untuk memulakan penghantaran mereka sendiri.
Teknologi Ethernet 10G adalah berdasarkan prinsip yang berbeza: maklumat tidak "bertaburan" di seluruh rangkaian, tetapi sengaja "ditolak" dari nod ke nod ke arah destinasinya. Bertanggungjawab untuk mempromosikan data dalam rangkaian sedemikian penghala. Mereka menentukan nod jiran yang mana paket maklumat perlu dialihkan untuk membawanya lebih dekat ke destinasinya. Rangkaian sedemikian dipanggil rangkaian dengan penukaran paket.
Ethernet
Rajah menunjukkan gambar rajah rangkaian Ethernet pada kabel sepaksi. Segmen kabel di hujung dilengkapi penamat(palam) untuk menyerap isyarat yang disebarkan (dalam rajah, penamat dilukis dengan petak hitam).
Kabel menyambungkan penyesuai rangkaian komputer menggunakan penyambung berbentuk T.
Prinsip operasi
Mana-mana peserta boleh menghantar mesej ke rangkaian, tetapi hanya apabila "senyap-senyap" tiada penghantaran lain.
Sebagai contoh, nod 2 (lihat rajah di atas) mendengar rangkaian, dan memulakan penghantaran, bermula dengan alamat pengirim dan penerima (komputer 2 menghantar mesej untuk komputer 4).
Penghantaran bergerak sepanjang kabel dalam kedua-dua arah (diserap oleh terminator di hujungnya), dan semua peserta mendengarnya (termasuk penghantar sendiri).
Semua orang kecuali komputer 4 mengabaikan data yang dihantar, setelah mengesan alamat penerima orang lain, dan komputer 4 menerima data sepenuhnya.
Adalah jelas bahawa dengan kaedah penghantaran ini adalah mustahil untuk membenarkan pengambilalihan jangka panjang rangkaian oleh satu nod. Jika komputer 2 memutuskan untuk menghantar fail besar ke komputer 4, semua peserta rangkaian lain tidak akan berpeluang untuk memulakan pemindahan tidak lama lagi.
Atas sebab ini, mesej dihantar dibahagikan kepada pakej(dalam teknologi Ethernet mereka dipanggil kakitangan). Panjang paket berkisar antara 64 hingga 1518 bait.
Setelah menghantar satu paket, nod mengganggu kerja untuk seketika, dan jika rangkaian "tenang", ia menghantar paket seterusnya. Tetapi nod lain boleh mengambil kesempatan daripada jeda dan memulakan sesi penghantarannya. Oleh itu, semua nod berkongsi satu medium (kabel), mempunyai peluang yang sama untuk menghantar paket maklumat ke rangkaian.
alamat MAC
Nod pada rangkaian Ethernet dialamatkan menggunakan nombor binari 6-bait yang dipanggil alamat MAC (Kawalan Akses Media).
Biasanya, alamat MAC ditulis sebagai enam pasang digit heksadesimal yang dipisahkan oleh sempang atau titik bertindih, contohnya, 10:A1:17:3D:56:AF.
Bahan teori untuk ujian nombor 2 dalam pelajaran kedua dan ketiga buku ini bercakap tentang aritmetik komputer.
Alamat MAC unik "diwadar" ke dalam penyesuai rangkaian semasa pembuatannya. Ia tidak boleh sama dengan mana-mana alamat MAC lain di dunia dan tidak boleh berubah semasa peranti sedang digunakan.
Organisasi bukan untung antarabangsa IEEE (Institut Jurutera Elektrik dan Elektronik) mengedarkan alamat MAC antara pengeluar peralatan.
Alamat MAC terdiri daripada 48 bit, jadi ruang alamat mempunyai 2,48 (atau 281,474,976,710,656) alamat. Menurut anggaran IEEE, pembekalan alamat ini akan bertahan sekurang-kurangnya sehingga 2100.
Perlanggaran
Komputer 1 mendengar rangkaian (percuma!) dan mula menghantar paket:
Isyarat tidak mempunyai masa untuk mencapai komputer 5 apabila ia juga mula menghantar, memutuskan bahawa rangkaian adalah percuma:
Adalah jelas bahawa selepas beberapa lama akan terdapat pertindihan isyarat dalam rangkaian. Keadaan ini dipanggil perlanggaran.
Apabila stesen pemancar mengesan percanggahan antara isyarat yang dihantar ke rangkaian dan isyarat yang diterima daripada rangkaian, ia mengesan perlanggaran dan menamatkan penghantaran paket mengikut protokol Ethernet.
Kedua-dua Komputer 1 dan Komputer 5 membatalkan penghantaran apabila mereka mengesan perlanggaran.
Perlanggaran pada rangkaian Ethernet bukanlah peristiwa yang luar biasa; ia adalah situasi operasi biasa.
Persoalannya ialah berapa lama nod perlu menunggu untuk cuba menghantar semula paket yang rosak akibat perlanggaran ke rangkaian? Jika anda menunggu untuk tempoh masa yang tetap, maka perlanggaran akan berlaku sekali lagi dengan kebarangkalian 100% (komputer 1 dan 5 akan menyambung semula penghantaran secara serentak jika ia terganggu secara serentak akibat perlanggaran).
Dalam protokol Ethernet, jeda selepas pengesanan perlanggaran dipilih daripada selang dari 0 hingga 52.4 ms rawak cara.
Pelik kerana ia mungkin kelihatan, betul-betul rawak jeda selepas perlanggaran memastikan kebolehkendalian rangkaian Ethernet. Mekanisme mudah untuk mengendalikan perlanggaran ini telah dicadangkan pada tahun 70-an dan masih berfungsi dengan jayanya!
Diameter rangkaian
Apakah yang berlaku jika kabel itu panjang dan bungkusannya kecil?
Perlanggaran mungkin berlaku selepas nod selesai menghantar paket.
Angka tersebut menunjukkan dengan tepat keadaan ini. Perlanggaran berlaku apabila nod 1 telah selesai menghantar paket:
Perlanggaran sedemikian dipanggil lewat. Sekiranya berlaku perlanggaran lewat, paket itu hilang selama-lamanya (nod 1 menganggap bahawa penghantaran paket itu berjaya dan memadamkannya daripada memori penimbalnya).
Untuk operasi rangkaian biasa, stesen pemancar perlu dapat mengesan perlanggaran sebelum ia selesai menghantar paket ke rangkaian. Perlanggaran sedemikian dipanggil awal. Sekiranya berlaku perlanggaran awal, nod menghantar semula paket yang rosak selepas jeda rawak.
Untuk mengelakkan perlanggaran lewat, adalah perlu untuk mengehadkan panjang kabel kepada nilai di mana masa penghantaran paket terpendek (64 bait) akan lebih besar daripada dua kali masa perjalanan isyarat sepanjang keseluruhan kabel.
Mengapakah dua kali panjang kabel diambil kira?
Biarkan nod 1, yang terletak pada satu hujung kabel, mula menghantar satu paket. Penghantaran mesti diteruskan sepanjang masa di mana isyarat dihantar pertama mencapai nod 5 pada hujung kabel yang bertentangan dan kembali semula, diherotkan oleh perlanggaran (lagi pun, ia mungkin berlaku bahawa nod 5 memulakan penghantarannya sejurus sebelum isyarat dari nod 1 sampai padanya). Iaitu, perlu mengambil kira laluan isyarat sepanjang dua kali panjang kabel.
Had diameter rangkaian Ethernet 2,500 m adalah berdasarkan pengiraan panjang kabel sedemikian sehingga perlanggaran lewat tidak boleh berlaku dalam rangkaian, walaupun semasa menghantar paket terpendek antara dua stesen ekstrem. Standard memanggil nilai 2,500 m dengan margin yang baik (lebih daripada tiga kali).
Apabila isyarat dihantar melalui kabel, pengecilan (pelemahan) berlaku. Anda perlu membahagikan kabel kepada beberapa bahagian dan menyambungkannya bersama-sama pengulang.
Pengulang ialah peranti elektronik ringkas (tanpa sebarang perisian) yang menguatkan isyarat kerana ia dihantar dari satu segmen kabel ke segmen kabel yang lain.
Rajah menunjukkan rangkaian di mana kabel terdiri daripada tiga segmen yang disambungkan oleh dua pengulang:
Untuk jenis kabel yang berbeza, piawaian mentakrifkan nilai yang berbeza untuk panjang segmen maksimum:
Piawaian Persekitaran Fizikal
Bergantung pada jenis kabel yang digunakan, teknologi Ethernet menyediakan beberapa pilihan standard berdasarkan sifat medium penghantaran data fizikal.
- Kabel sepaksi 10Base-5 dengan diameter 0.5 inci, dipanggil tebal.
- Kabel sepaksi 10Base-2 dengan diameter 0.25 inci, dipanggil slim.
- 10Base-T tidak terlindung pasangan berpintal.
- Kabel gentian optik 10Base-F.
Nombor 10 dalam tatatanda ini menunjukkan kadar bit dalam piawaian ini 10 Mbit/s.
Standard 10Asas-5
Kabel sepaksi dengan diameter 0.5 inci digunakan sebagai medium penghantaran.
Kabel ini sangat "tebal" sehingga, tidak seperti standard 10Base-2 (dengan kabel 0.25 inci), sukar untuk menyambung terus ke penyesuai rangkaian komputer. Oleh itu, coax "tebal" disambungkan kepada penyesuai menggunakan transceiver dan kord penyambung pasangan terpintal tambahan (sehingga 50 m panjang).
Transceiver bukan sekadar penyambung mekanikal (seperti penyambung T untuk coax nipis). Malah, transceiver adalah sebahagian daripada penyesuai rangkaian yang diletakkan terus pada kabel. Transceiver biasanya disambungkan ke kabel menggunakan kaedah menindik.
Rangkaian mengikut piawaian ini dibina menggunakan topologi bas biasa, yang digambarkan oleh semua angka di atas. Kabel dibahagikan kepada segmen, tidak lebih daripada 500 meter panjang. Segmen disambungkan antara satu sama lain dengan pengulang.
Tidak lebih daripada 100 stesen boleh disambungkan ke satu segmen, dan sambungan dibuat pada titik yang ditanda khas pada kabel (penanda terletak setiap 2.5 m).
Piawaian ini membenarkan penggunaan tidak lebih daripada 4 pengulang dalam rangkaian dan, dengan itu, tidak lebih daripada 5 segmen kabel (ternyata diameter maksimum rangkaian 10Base-5 tidak melebihi 2500 m).
Hanya 3 daripada 5 segmen boleh dimuatkan (dengan stesen kerja bersambung). Antara segmen yang dimuatkan mesti ada yang dipunggah. Konfigurasi rangkaian 10Base-5 maksimum ditunjukkan dalam rajah:
Mereka mengatakan bahawa rangkaian Ethernet 10Base-5 dibina di atasnya peraturan 543: lima segmen, empat pengulang, tiga segmen dimuatkan.
Oleh kerana satu sambungan kabel dalam segmen diduduki oleh pengulang, terdapat 99 penanda kabel yang tinggal untuk stesen kerja. Oleh itu, 99 x 3 = 297 komputer boleh beroperasi pada rangkaian sedemikian.
10Base-2 standard
Medium penghantaran ialah kabel sepaksi dengan diameter 0.25 inci, yang lebih murah tetapi mempunyai ciri yang lebih buruk.
Topologi: bas biasa.
Di bawah ialah paparan penyambung berbentuk T. Ia menyambung ke kad rangkaian dan menyambungkan serpihan kabel:
Peraturan 543 masih terpakai: lima segmen, empat pengulang, tiga segmen dimuatkan.
Di bawah adalah jadual perbandingan piawaian berdasarkan kabel sepaksi "tebal" dan "nipis".
Piawaian 10Base-T
Medium penghantaran: dua pasangan terpiuh tanpa pelindung, iaitu, 4 konduktor dipintal secara berpasangan. Satu pasangan berfungsi untuk penerimaan, yang lain untuk penghantaran.
Sambungan nod secara topologi kelihatan seperti bintang, di tengah-tengahnya terletak hab(hab, secara harfiah hab roda). Nama hab lain: pengulang multiport, hab.
Kabel rangkaian disambungkan ke hab menggunakan pelabuhan(penyambung):
Rajah menunjukkan rangkaian dengan hab yang mempunyai empat port. Penyesuai rangkaian stesen kerja disambungkan ke setiap port.
Walaupun pada hakikatnya sambungan fizikal dalam rangkaian yang digambarkan membentuk bintang, ia pada asasnya tidak berbeza daripada rangkaian dengan bas biasa: hab menyatukan komputer dengan medium kongsi biasa. Mereka mengatakan bahawa topologi rangkaian fizikal adalah bintang, bas biasa logik.
Isyarat yang diterima dari satu port diterjemahkan ke semua port lain (kecuali port dari mana ia diterima), dan rangkaian beroperasi mengikut protokol yang sama:
- Jika rangkaian "senyap", anda boleh mula menghantar paket.
- Jika perlanggaran dikesan, penghantaran mesti dihentikan.
- Melalui rawak jeda, anda perlu mengulang penghantaran paket yang rosak.
Piawaian mentakrifkan panjang segmen (panjang kabel dari stesen ke hab) sebagai tidak lebih daripada 100 meter.
Rangkaian boleh dikembangkan dengan menyambungkan hab antara satu sama lain (menggunakan port yang sama) ke dalam struktur pokok:
Tetapi rangkaian ini masih mempunyai satu medium yang dikongsi, iaitu secara logiknya ia berfungsi seperti bas biasa mengikut algoritma lama. Mereka mengatakan bahawa keseluruhan rangkaian adalah satu domain perlanggaran(semua nod rangkaian ini bersaing untuk medium penghantaran dikongsi bersama).
Membina rangkaian dalam bentuk pokok, yang daunnya adalah stesen kerja (atau pelayan), dan nod yang tinggal adalah hab, adalah mudah dalam amalan.
Pemecahan rangkaian pada cawangan berasingan tidak mengganggu kerja cawangan lain pokok (tidak seperti sambungan melalui bas biasa) dan, sebagai tambahan, hierarki sambungan boleh mengulangi hierarki pengguna rangkaian atau lokasi spatial mereka.
Rajah di bawah menunjukkan gambar rajah rangkaian Ethernet sekolah yang mana hab tiga kelas komputer dan dua stesen kerja disambungkan ke hab sekolah akar: satu komputer di pejabat pengetua, satu lagi di bilik guru.
Berfungsi dalam standard 10Base-T Peraturan 4 hab: bilangan maksimum hab antara mana-mana dua stesen rangkaian tidak boleh lebih daripada empat (jika tidak rangkaian tidak akan berfungsi kerana perlanggaran lewat).
Jumlah bilangan stesen dalam rangkaian 10Base-T tidak boleh melebihi 1024. Nombor ini, yang dinyatakan dalam piawai, menentukan beban rangkaian maksimum di mana ia masih akan berfungsi, walaupun terdapat banyak kemungkinan perlanggaran.
Di bawah ialah contoh rangkaian di mana bilangan stesen ini boleh dicapai:
Peraturan 4-hab bermakna bahawa dalam rangkaian 10Base-T tidak boleh ada lebih daripada 5 segmen antara mana-mana dua stesen. Ternyata diameter maksimum rangkaian sedemikian tidak melebihi 5 x 100 = 500 m.
Diameter rangkaian boleh ditingkatkan dengan ketara jika anda bukan menggunakan hab sebagai peranti penyambung, tetapi suis. Nama lain untuk peranti ini: jambatan(jambatan), suis(suis).
Suis, dengan portnya, membahagikan rangkaian kepada beberapa bahagian, setiap satunya mempunyai domain perlanggaran sendiri.
Ini berlaku kerana suis, tidak seperti hab, tidak menyiarkan paket yang diterima ke port lain jika penerima berada pada port yang sama dari mana paket itu diterima.
Rangkaian 1 dalam rajah dibina sepenuhnya pada hab. Satu paket dari nod A ke nod B akan diedarkan oleh hab ke semua arah dan akan mencapai semua nod rangkaian ini. Dalam kes ini, penghantaran yang dimulakan oleh mana-mana nod lain (contohnya, C) boleh merosakkan paket A (perlanggaran akan berlaku). Rangkaian 1 membentuk satu domain perlanggaran.
Dalam rangkaian 2, hab akar digantikan dengan suis. Satu paket dari hos A ke hos B tidak akan dimajukan oleh suis ke port 2 dan tidak boleh menyebabkan perlanggaran pada subnet dengan hab 2. Rangkaian 2 membentuk dua domain perlanggaran. Peraturan 4 hab akan berfungsi secara berasingan untuk dua bahagiannya. Ternyata rangkaian dengan suis boleh dibina dengan diameter yang sangat besar, tanpa ancaman perlanggaran lewat dan menunggu lama untuk jeda untuk memulakan penghantaran.
Apakah yang berlaku apabila nod A memajukan paket ke nod C pada rangkaian dengan suis? Suis mesti menghantar paket ini ke port 2. Ia akan melakukan ini mengikut algoritma stesen kerja. Iaitu, ia akan menunggu senyap dalam subnet ini, kemudian memulakan penghantaran. Jika beberapa nod dalam subnet 2 juga mula dihantar, perlanggaran akan timbul, tetapi ia akan kekal sebagai masalah dalaman domain kedua dan tidak akan melampaui sempadannya.
Persoalannya timbul: bagaimana suis mengetahui bahawa nod B disambungkan ke port 1 (dan paket kepadanya dari port 1 tidak perlu diterjemahkan ke port lain), dan nod C disambungkan ke port 2 (dan paket ke ia dari port 1 harus diterjemahkan ke port 2 )?
Tidak seperti hab, suis mempunyai "kepintaran" (mikropemproses dengan perisian), yang membolehkannya membina jadual surat-menyurat secara automatik antara nod dan port ( jadual laluan) dan gunakannya dalam kerja anda.
Mari kita pertimbangkan algoritma operasi suis menggunakan contoh rangkaian yang ditunjukkan dalam rajah:
Pada saat awal (apabila kuasa dihidupkan), jadual penghalaan suis kosong.
Biarkan nod A menghantar paket untuk nod B. Paket mengandungi bukan sahaja alamat penerima, tetapi juga alamat pengirim. Apabila paket tiba pada port 1, suis membuat entri pertama dalam jadual:
Suis kini melihat dalam jadual untuk baris untuk hos B untuk memutuskan perkara yang perlu dilakukan dengan paket: abaikan jika B terletak pada port yang sama dengan A, atau siarkan paket ke port yang B disambungkan.
Tiada baris dengan nod B dalam jadual lagi. Suis terpaksa berfungsi sebagai hab: ia menyiarkan paket ke destinasi yang tidak diketahui pada semua port kecuali port dari mana paket itu diterima, iaitu pada port 2 dan 3.
Biarkan nod F sekarang menghantar satu paket untuk nod A.
Baris baharu muncul dalam jadual:
Suis mencari port destinasi dalam jadual dan menghantar paket ke port 1.
Oleh itu, jadual penghalaan diisi, dan suis, bermula sebagai hab biasa, cepat belajar, meningkatkan "kemahiran"nya.
Peranti yang dipanggil penghala(nama lain ialah router, daripada perkataan Inggeris router).
Peranti ini membolehkan anda membina rangkaian dengan topologi mesh dan menukar paket di dalamnya, memilih laluan yang paling rasional.
Piawaian 10Base-F
Kabel gentian optik digunakan sebagai satu medium penghantaran bersama.
Rangkaian 10Base-F dibina mengikut peraturan yang sama dan daripada elemen yang sama seperti rangkaian 10Base-T.
Peraturan 4 hab setiap domain perlanggaran masih terpakai.
Panjang maksimum segmen rangkaian ialah 2000 m. Diameter maksimum satu domain perlanggaran ialah 2500 m. Bilangan maksimum stesen kerja di dalamnya ialah 1024.
Ethernet pantas
Kelajuan pemindahan data dalam rangkaian yang dibina mengikut piawaian ini ialah 100 Mbit/s.
Logik pengendalian rangkaian Fast Ethernet dan Ethernet adalah sama. Semua perbezaan terletak pada tahap fizikal pembinaan rangkaian.
Kelajuan penghantaran isyarat telah meningkat 10 kali ganda, yang bermaksud bahawa diameter maksimum satu segmen yang dikongsi harus berkurangan 10 kali (untuk mengelakkan perlanggaran lewat di dalamnya).
Tanda keadaan bebas medium dalam Fast Ethernet ialah penghantaran khas watak terbiar sumber(dan bukan ketiadaan isyarat, seperti dalam standard Ethernet klasik).
Kabel sepaksi dikecualikan daripada senarai media penghantaran yang dibenarkan. Piawaian Fast Ethernet menetapkan tiga spesifikasi:
- 100Base-TX pasangan terpiuh tidak terlindung atau terlindung (dua pasang setiap kabel).
- 100Base-T4 pasangan terpiuh tidak terlindung (empat pasang setiap kabel).
- Kabel gentian optik 100Base-FX (dengan dua gentian).
Panjang maksimum untuk segmen kabel diberikan dalam jadual:
(Saluran separuh dupleks menghantar dan menerima secara bergilir-gilir, dan saluran dupleks penuh serentak).
Peraturan 4 hab untuk Fast Ethernet menjadi peraturan satu atau dua hab (bergantung pada kelas hab).
100Base-TX
Medium penghantaran 2 pasang terpiuh dalam satu cengkerang biasa.
100Asas-T4
Medium penghantaran 4 pasangan terpiuh dalam satu cengkerang biasa.
Tiga pasangan digunakan untuk penghantaran isyarat selari pada kelajuan 33.3 Mbit/s (jumlah 100 Mbit/s), pasangan keempat sentiasa “mendengar” rangkaian untuk mengesan perlanggaran.
100Base-FX
Medium penghantaran: kabel gentian optik dengan dua gentian.
Gigabit Ethernet
Kelajuan pemindahan data dalam rangkaian yang dibina mengikut piawaian ini ialah 1000 Mbit/s.
Kabel yang digunakan dalam Fast Ethernet disokong: gentian optik, pasangan berpintal.
Untuk mengelakkan perlanggaran lewat, panjang segmen kabel perlu dikurangkan sebanyak faktor 10 berbanding standard Fast Ethernet, tetapi ini tidak boleh diterima. Sebaliknya, teknologi Gigabit Ethernet telah meningkatkan panjangnya pakej minimum daripada 64 bait kepada 512 bait dan, sebagai tambahan, ia dibenarkan untuk menghantar beberapa paket berturut-turut (jumlah saiz tidak lebih daripada 8192 bait). Sudah tentu, ini meningkatkan penantian jeda untuk memulakan penghantaran, tetapi pada kelajuan 1000 Mbit/s kelewatan ini tidak terlalu ketara.
Untuk menyokong kelajuan penghantaran yang diisytiharkan, teknologi Gigabit Ethernet juga menggunakan beberapa penyelesaian teknikal lain, tetapi struktur rangkaian kekal sama:
- pokok persekitaran yang dikongsi;
- Hab digunakan untuk menyambungkan nod dalam domain perlanggaran yang sama;
- suis dan penghala menyambungkan domain perlanggaran.
10G Ethernet
Kelajuan pemindahan data dalam rangkaian yang dibina mengikut piawaian ini ialah 10,000 Mbit/s.
Teknologi untuk membina rangkaian Ethernet 10G pada asasnya berbeza daripada teknologi Ethernet lain.
Rangkaian Ethernet 10G ialah rangkaian dengan penukaran paket.
Jika dalam rangkaian dengan media kongsi paket yang dihantar oleh satu stesen tiba di semua stesen lain, maka dalam rangkaian bertukar paket mengikuti dari stesen pemancar ke stesen destinasi di sepanjang laluan yang diperhalusi apabila paket bergerak dari satu penghala ke penghala yang lain.
Rangkaian dengan media kongsi, dibina hanya pada hab dan suis, mesti mempunyai struktur hierarki yang ketat: tidak sepatutnya terdapat gelung dalam rajah sambungan.
Rangkaian yang ditunjukkan dalam rajah mempunyai struktur hierarki. Di antara mana-mana dua nod terdapat betul-betul satu laluan, sebagai contoh, laluan dari A ke B berjalan melalui nod: A2135B:
Rajah berikut menunjukkan rangkaian dengan gelung. Kini terdapat dua laluan antara nod A dan B: A2135B dan A5B:
Rangkaian penukaran paket boleh mempunyai struktur mesh, di mana dua atau lebih laluan paket boleh wujud antara dua stesen.
Rangkaian mesh lebih dipercayai: jika satu laluan berhenti berfungsi atas sebab teknikal, satu lagi dipilih untuk menghantar paket.
Rangkaian dengan pensuisan paket mempunyai daya pemprosesan yang lebih besar berbanding dengan rangkaian pada media kongsi (paket tidak disiarkan ke semua arah, tetapi mengikut dengan ketat ke destinasi mereka; stesen menghantar tanpa menunggu senyap dalam rangkaian).
Kabel gentian optik dan kabel pasangan terpiuh digunakan sebagai medium pengalir dalam rangkaian Ethernet 10G.
Panjang segmen kabel optik boleh mencapai 40 km, dan panjang segmen pasangan terpintal 100 m Sebab untuk mengehadkan panjang kabel tidak lagi dalam perlanggaran lewat (tidak ada perlanggaran semasa menukar paket), tetapi dalam pengecilan isyarat semasa ia melalui kabel.
Apakah Ethernet dan bagaimana ia berfungsi?
Ethernet—kebanyakan rangkaian hari ini adalah berdasarkannya. wujud sejumlah besar teknologi yang membolehkan anda menyambungkan komputer ke dalam rangkaian. Setiap daripada mereka dibangunkan di masa yang berbeza dan direka untuk menyelesaikan masalah tertentu.
Teknologi Ethernet meliputi dua peringkat yang lebih rendah model OSI. Tahap fizikal dan saluran. Selanjutnya kita akan bercakap hanya mengenai lapisan fizikal model OSI, i.e. tentang cara bit data dipindahkan antara dua peranti berjiran.
Pada masa ini, teknologi digunakan untuk membina rangkaian tempatan CepatEthernet, yang merupakan pelaksanaan baharu teknologi tersebut Ethernet.
Apa itu Ethernet
Teknologi ini dibangunkan pada tahun 1970 oleh Pusat Penyelidikan Palo Alto, yang dimiliki oleh Xerox Corporation, dan pada tahun 1980, spesifikasi IEEE 802.3 telah diterima pakai berdasarkannya.
Prinsip operasi asas yang digunakan dalam teknologi ini adalah seperti berikut. Untuk mula menghantar data pada rangkaian, penyesuai rangkaian komputer "mendengar" rangkaian untuk kehadiran sebarang isyarat. Jika ia tidak hadir, maka penyesuai memulakan penghantaran data, tetapi jika terdapat isyarat, maka penghantaran ditangguhkan untuk selang masa tertentu. Masa penggunaan eksklusif medium yang dikongsi oleh satu nod dihadkan oleh masa penghantaran satu bingkai.
bingkai - ia adalah unit data yang ditukar antara komputer pada rangkaian Ethernet. Bingkai mempunyai format tetap dan, bersama-sama dengan medan data, mengandungi pelbagai maklumat perkhidmatan, seperti alamat penerima dan alamat pengirim. Selepas penyesuai penghantar meletakkan bingkai pada rangkaian, semua penyesuai rangkaian mula menerimanya. Setiap penyesuai menganalisis bingkai, dan jika alamat sepadan dengan alamat peranti mereka sendiri (alamat MAC), bingkai diletakkan dalam penimbal dalaman penyesuai rangkaian, tetapi jika ia tidak sepadan, ia diabaikan.
Sekiranya dua atau lebih penyesuai, setelah "mendengar" rangkaian, mula menghantar data, a perlanggaran (perlanggaran). Penyesuai, setelah mengesan perlanggaran, berhenti menghantar data, dan kemudian, selepas "mendengar" rangkaian sekali lagi, ulangi penghantaran data pada selang masa yang berbeza.
? CATATAN. Untuk menerima paket data yang ditakdirkan untuk penyesuai tertentu, ia mesti menerima semua paket yang muncul pada rangkaian.
Kaedah mengakses medium penghantaran data ini dipanggil CSMA/ CD(pengesanan berbilang akses/perlanggaran deria pembawa) - berbilang akses dengan pengesanan pembawa.
Apakah itu Ethernet - perlanggaran
Seperti berikut dari di atas, dengan sejumlah besar komputer di rangkaian. dan dengan pertukaran maklumat yang intensif, bilangan perlanggaran meningkat dengan cepat. dan akibatnya, daya pemprosesan rangkaian berkurangan. Ada kemungkinan bahawa daya pengeluaran mungkin menurun kepada sifar. Tetapi walaupun dalam rangkaian di mana beban purata tidak melebihi yang disyorkan. Ini adalah 30-40% daripada jumlah lebar jalur, kelajuan penghantaran adalah 70-80% daripada nominal.
Namun, masalah ini kini hampir selesai. Kerana mereka telah membangunkan peranti yang mampu membahagikan aliran data antara komputer yang dimaksudkan untuk data ini. Dalam erti kata lain, trafik antara port yang disambungkan kepada penyesuai rangkaian penghantaran dan penerimaan diasingkan daripada port dan penyesuai lain. Peranti sedemikian dipanggil suis (suis).
Terdapat pelbagai pelaksanaan teknologi ini - Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet. Sebagai contoh, mereka boleh menyediakan kadar pemindahan data masing-masing 10, 100 dan 1000 Mbit/s.
Piawaian IEEE 802.3 mengandungi beberapa spesifikasi yang berbeza dalam topologi dan jenis kabel yang digunakan. Contohnya, 10 BASE-5 menggunakan kabel sepaksi tebal. 10 BASE-2 ialah kabel nipis. Dan 10 BASE-F, 10 BASE-FB, 10 BASE-FL dan FOIRL menggunakan kabel optik. Spesifikasi yang paling popular ialah IEEE 802.3 100BASE-TX. Di mana kabel berdasarkan pasangan terpiuh tanpa pelindung dengan penyambung RJ-45 digunakan untuk mengatur rangkaian.
Pelaksanaan Rangkaian Ethernet
Spesifikasi Ethernet yang disenaraikan di atas boleh diterangkan seperti berikut. Nombor pertama dalam nama spesifikasi menunjukkan kelajuan maksimum penghantaran data. Sebagai contoh, "10" menunjukkan kadar penghantaran isyarat 10 Mbit/s. “Base” bermaksud penggunaan teknologi Baseband dalam standard. B aseband- Ini adalah penghantaran jalur sempit. Dengan kaedah penghantaran data melalui kabel ini, setiap bit data dikodkan. Ia dikodkan oleh nadi elektrik atau cahaya yang berasingan. Dalam kes ini, keseluruhan kabel digunakan sebagai satu saluran komunikasi. Itu. penghantaran serentak dua isyarat tidak mungkin.
Pada asalnya, bahagian terakhir dalam tajuk spesifikasi bertujuan untuk menunjukkan panjang maksimum. Panjang segmen kabel dalam ratusan meter. Ini tanpa hab atau suis. Walau bagaimanapun, untuk kemudahan dan definisi yang lebih lengkap tentang intipati standard, semuanya telah dipermudahkan. Dan kini nombor dalam namanya telah digantikan dengan huruf T dan F. Di mana T bermaksud berpusingsepasang- pasangan terpiuh, dan F menandakan gentian optik.
Oleh itu, pada masa kini anda boleh mencari rangkaian berdasarkan spesifikasi berikut:
- 10Base-2 - 10 MHz Ethernet pada kabel sepaksi dengan rintangan 50 Ohms, jalur asas. 10Base-2 dikenali sebagai "Ethernet nipis";
- 10Base-5 - 10MHzEthernet pada kabel sepaksi standard (tebal) dengan rintangan 50 Ohm, jalur asas;
- 10Base-T - 10MHz Ethernet atas kabel pasangan terpiuh;
- 100 Base-TX - 100MHz Ethernet atas kabel pasangan terpiuh.
Kelebihan yang sangat ketara daripada pelbagai pilihan Ethernet ialah keserasian bersama. Satu yang membolehkan anda menggunakannya bersama-sama pada rangkaian yang sama. Dan dalam beberapa kes, tanpa mengubah sistem kabel sedia ada.
MOD DUPLEX PENUH
Piawaian teknologi Fast Ethernet juga termasuk cadangan. Cadangan untuk membolehkan operasi dupleks penuh (penuh— dupleksmod) apabila menyambungkan penyesuai rangkaian ke suis. Atau apabila menyambung terus suis antara satu sama lain.
Intipati mod dupleks penuh ialah keupayaan untuk menghantar dan menerima data secara serentak melalui dua saluran. Tx (saluran dari pemancar ke penerima) dan Rx (saluran dari penerima ke pemancar). Dan pada masa yang sama, kelajuan penghantaran berganda dan mencapai 200 Mbit/s.
Pada masa ini, hampir semua pengeluar peralatan rangkaian menuntut perkara berikut. Bahawa peranti mereka menyediakan operasi dupleks penuh. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh tafsiran standard yang berbeza, khususnya cara menguruskan aliran kakitangan. Ia tidak selalu mungkin untuk mencapai operasi yang betul bagi peranti ini. Dan juga prestasi kelajuan yang baik.
Jika anda mendapat bantuan, sokong projek itu!
Ini mudah dilakukan:
Kongsi pautan dengan rakan anda di rangkaian sosial!
Bersentuhan dengan
Apa dah jadiEthernet
Ethernet ialah teknologi yang paling biasa untuk mengatur rangkaian tempatan. Piawaian Ethernet menerangkan pelaksanaan dua lapisan pertama model OSI - sambungan berwayar dan isyarat elektrik (lapisan fizikal), serta format blok data dan protokol kawalan capaian rangkaian (lapisan pautan). Mari kita mulakan dengan idea di sebalik Ethernet. Nama Ethernet berasal daripada dua perkataan Inggeris - ether (ether) dan net (rangkaian). Ethernet menggunakan konsep gelombang udara yang dikongsi. Setiap PC menghantar data ke dalam eter ini dan menunjukkan kepada siapa ia ditujukan. Data boleh mencapai semua PC pada rangkaian, tetapi hanya PC yang dimaksudkan untuk memprosesnya. PC lain mengabaikan data orang lain. Kerja ini serupa dengan penyiaran di stesen radio. Semua stesen radio menyiarkan siaran mereka ke dalam medan elektromagnet biasa - udara radio. Radio anda menerima isyarat elektromagnet dari semua stesen. Tetapi anda tidak mendengar semuanya sekaligus, tetapi stesen yang anda perlukan.
Sejarah Ethernet
Ethernet telah dibangunkan pada tahun 70-an abad ke-20 di Xerox PARC (Pusat Penyelidikan Xerox Palo Alto), sebuah pusat penyelidikan Xerox. Ia mungkin mengejutkan bahawa penyampai teknologi rangkaian dibangunkan oleh syarikat pembuatan mesin fotokopi. Walau bagaimanapun, Xerox PARC pada tahun 70-an telah dibangunkan: pencetak laser, konsep komputer riba, antara muka grafik (1973, 12 tahun sebelum keluaran Windows 1.0), prinsip WYSIWYG dan banyak lagi. Walau bagaimanapun, pengurusan Xerox hanya menunjukkan minat terhadap perkembangan dalam bidang percetakan/pengimbasan/penyalinan. Oleh itu, kini banyak ciptaan Xerox PARC dikaitkan dengan nama yang sama sekali berbeza. Oleh itu, ingatlah, mencipta sesuatu yang keren itu sendiri tidak menjamin apa-apa. Meyakinkan orang lain bahawa ia hebat dan melancarkannya ke pasaran adalah tugas yang sama sukar.
Mari kembali ke rangkaian. Pada awal 80-an, Ethernet telah melalui penyeragaman. Sekumpulan piawaian IEEE 802.3 muncul, yang menerangkan Ethernet sehingga hari ini. Di sini sekali lagi kita perlu membuat penyimpangan lirik dan bercakap sedikit tentang penyeragaman. Pada masa kini terdapat banyak organisasi di dunia yang mengamalkan piawaian. Sebagai contoh, Majlis Antara Negeri untuk Standardisasi, Metrologi dan Pensijilan mengeluarkan standard negeri (GOST). Nama organisasi biasanya muncul dalam tajuk standard. Oleh itu, kumpulan piawaian IEEE 802.3 yang disebutkan telah dibangunkan dan diterima pakai oleh IEEE - Institut Jurutera Elektrik dan Elektronik. Piawaian pada masa ini tidak mempunyai kuasa undang-undang; sama ada untuk menggunakannya atau tidak adalah perkara peribadi untuk semua orang. Tetapi, jika piawaian itu telah diterima pakai oleh organisasi yang berwibawa (IEEE ialah organisasi yang sangat berwibawa), dan ia telah pun disokong oleh pengeluar terkemuka (DEC, Intel dan Xerox berada di belakang piawaian Ethernet yang pertama), maka adalah lebih baik untuk mematuhi kepada standard. Jika tidak, peralatan itu tidak akan serasi dengan organisasi yang disebutkan, dan tiada siapa yang akan membelinya.
Piawaian yang DEC, Intel dan Xerox bangunkan melaksanakan gelombang udara biasa dalam erti kata sebenar. Semua komputer di rangkaian telah disambungkan kepada kabel sepaksi biasa. Kabel sepaksi (koaksial, dari bersama - bersama dan paksi - paksi, iaitu, "koaksial") ialah kabel yang diperbuat daripada sepasang konduktor - wayar pusat dan silinder logam mengelilinginya - skrin. Jurang antara wayar dan skrin dipenuhi dengan penebat; bahagian luar kabel juga ditutup dengan sarung penebat. Kabel ini digunakan, sebagai contoh, dalam antena televisyen.
Dalam rangkaian Ethernet awal, kabel sepaksi membawa eter elektromagnet biasa. PC disambungkan ke kabel biasa menggunakan penyambung khas. Struktur sambungan ini dipanggil bas, dan kabel biasa itu sendiri dipanggil "bas."
Setiap PC menghantar isyarat elektrik ke bas, dan semua PC lain menerimanya. Seterusnya, PC perlu menentukan kepada siapa isyarat ini benar-benar ditujukan, dan, dengan itu, memproses isyaratnya sendiri dan mengabaikan yang lain. Walaupun fakta bahawa Ethernet pada kabel sepaksi telah lama tidak digunakan, mekanisme menangani data dan konsep gelombang udara biasa kekal tidak berubah.
alamat MAC
Mari lihat lebih dekat bagaimana di saluran Tahap Ethernet data daripada gelombang udara umum diedarkan kepada penerima. Mari kita mulakan, sebenarnya, dengan menangani. Pada peringkat pautan data, pertukaran data berlaku antara antara muka rangkaian, iaitu komponen peralatan yang disambungkan secara fizikal ke rangkaian. Biasanya, satu peranti mempunyai satu antara muka rangkaian, iaitu satu sambungan fizikal. Walau bagaimanapun, terdapat juga peranti dengan beberapa antara muka; sebagai contoh, anda boleh memasang beberapa pengawal antara muka rangkaian (NIC) dalam PC dan menyambung setiap satu ke rangkaian. Oleh itu, secara amnya, anda tidak seharusnya mengelirukan peranti dan antara muka rangkaiannya.
Semua antara muka dalam rangkaian mempunyai pengecam unik mereka sendiri - alamat MAC (alamat Kawalan Akses Media, alamat kawalan akses media storan). Rangkaian Ethernet menggunakan alamat MAC 48-bit. Mereka biasanya ditulis dalam bentuk perenambelasan, memisahkan bait dengan tanda: atau -. Contohnya, 00-18-F3-05-19-4F.
Sebagai peraturan, pengilang menulis alamat MAC ke dalam peralatan sekali dan untuk semua apabila ia dikilangkan, dan alamat MAC tidak boleh diubah. Keunikan alamat dicapai seperti berikut. 3 bait pertama alamat mengenal pasti pengeluar peranti dan dipanggil Pengecam Unik Organisasi (OUI). Ia tidak diberikan sewenang-wenangnya, ia dikeluarkan oleh IEEE. Mana-mana organisasi yang memutuskan untuk menghasilkan antara muka rangkaian mendaftar dengan IEEE dan menerima pengecamnya sendiri, keunikan yang dijamin oleh IEEE. Senarai pengecam yang telah diedarkan boleh dilihat di tapak web IEEE. 3 bait terakhir alamat MAC diberikan oleh pengilang sendiri dan juga dipantau untuk keunikannya. Oleh itu, dengan syarat pengeluar mematuhi piawaian, tiada dua antara muka rangkaian di dunia mempunyai alamat MAC yang sama. Kata kuncinya ialah pematuhan dengan piawaian. Secara teknikal adalah mungkin untuk membuat antara muka dengan alamat MAC sewenang-wenangnya. Walau bagaimanapun, ini tidak akan membawa kepada sesuatu yang baik.
Seperti yang anda fikirkan, alamat MAC tidak diperlukan sendiri. Alamat MAC membolehkan anda menentukan untuk siapa sebenarnya data yang dihantar melalui udara ditujukan. Ini dilaksanakan seperti berikut.
Data dihantar ke udara bukan dalam aliran seragam, tetapi dalam blok. Blok ini pada peringkat pautan biasanya dipanggil bingkai. Setiap bingkai terdiri daripada perkhidmatan dan data berguna. Data perkhidmatan ialah pengepala yang menunjukkan alamat MAC pengirim, alamat MAC destinasi, jenis protokol yang lebih tinggi, dsb., serta jumlah semak di hujung bingkai. Di tengah-tengah bingkai terdapat data berguna - sebenarnya apa yang dihantar melalui Ethernet.
Checksum membolehkan anda mengesahkan integriti bingkai. Pengirim mengira jumlah dan menulisnya ke hujung bingkai. Penerima sekali lagi mengira jumlahnya dan membandingkannya dengan yang direkodkan dalam bingkai. Jika jumlahnya sepadan, kemungkinan besar data dalam bingkai tidak rosak semasa penghantaran. Jika jumlahnya tidak sepadan, maka data itu pasti rosak. Adalah mustahil untuk memahami dari checksum bahagian mana bingkai yang rosak. Oleh itu, jika jumlah tidak sepadan, keseluruhan bingkai dianggap salah. Ia hampir seolah-olah kita mengangkut sesuatu, contohnya arang batu, dalam keadaan kecemasan kereta api. Mula-mula kita akan memuatkan arang batu ke dalam gerabak. Gerabak itu mempunyai beratnya sendiri, yang tidak berguna untuk kita, tetapi tanpa gerabak adalah mustahil untuk melakukan perjalanan di atas kereta api. Setiap gerabak sama ada akan berjaya sampai ke destinasinya secara keseluruhan, atau akan mengalami kemalangan dan tidak tiba. Ia tidak berlaku bahawa separuh kereta sampai ke sana, tetapi separuh kereta itu kekal di landasan yang rosak.
Jika bingkai tiba dengan ralat, ia mesti dihantar semula. Bagaimana saiz yang lebih besar bingkai, lebih banyak data perlu dihantar semula dengan setiap ralat. Selain itu, semasa antara muka menghantar satu bingkai besar, bingkai yang selebihnya terpaksa menunggu dalam baris gilir. Oleh itu, adalah tidak menguntungkan untuk menghantar bingkai yang sangat besar, dan aliran data yang panjang dibahagikan kepada bahagian antara bingkai. Sebaliknya, membuat pukulan pendek juga tidak menguntungkan. Dalam bingkai pendek, hampir keseluruhan volum akan diduduki oleh data perkhidmatan, dan sedikit data berguna akan dihantar. Ini adalah tipikal bukan sahaja untuk Ethernet, tetapi untuk banyak protokol pemindahan data lain. Oleh itu, setiap piawaian mempunyai sendiri saiz optimum bingkai, bergantung pada kelajuan dan kebolehpercayaan rangkaian. Saiz maksimum maklumat berguna yang dihantar dalam satu blok dipanggil MTU (unit penghantaran maksimum). Untuk Ethernet ia adalah 1500 bait. Iaitu, setiap bingkai Ethernet boleh membawa tidak lebih daripada 1500 bait data berguna.
Alamat dan bingkai MAC membenarkan data dikongsi melalui gelombang udara Ethernet biasa. Antara muka hanya memproses bingkai yang alamat MAC destinasinya sepadan dengan alamat MACnya sendiri. Antara muka MESTI mengabaikan bingkai yang ditujukan kepada penerima lain. Kelebihan pendekatan ini adalah kemudahan pelaksanaannya. Tetapi terdapat juga banyak keburukan. Pertama, terdapat isu keselamatan. Sesiapa sahaja boleh mendengar semua data yang disiarkan ke gelombang udara awam. Kedua, gelombang udara boleh diisi dengan gangguan. Dalam amalan, seseorang itu rosak kad LAN, sentiasa menghantar beberapa bingkai, boleh menggantung keseluruhan rangkaian perusahaan. Ketiga, skalabiliti yang lemah. Lebih banyak komputer dalam rangkaian, lebih kecil sekeping eter yang mereka dapat, jalur lebar rangkaian kurang berkesan.
Konsep udara, alamat MAC dan bingkai Ethernet melaksanakan lapisan kedua (pautan) model OSI. Lapisan ini tidak berubah sejak piawaian Ethernet pertama. Walau bagaimanapun, lapisan fizikal rangkaian Ethernet telah berubah secara radikal.
