Safu ya kimwili 100Base-FX - fiber multimode, nyuzi mbili

Wakati 10 Mbps Ethernet inatumia Usimbaji wa Manchester kwa kuwakilisha data wakati wa usambazaji wa kebo, kwa kiwango Ethaneti ya haraka njia nyingine ya encoding inaelezwa - 4V/5V. Kwa njia hii, kila biti 4 za data ndogo ya MAC zinawakilishwa na biti 5. Biti isiyohitajika huruhusu misimbo inayoweza kutumika kwa kuwakilisha kila biti tano kama mipigo ya umeme au ya macho. Kuwepo kwa michanganyiko ya herufi iliyopigwa marufuku huruhusu herufi zenye makosa kukataliwa, jambo ambalo huongeza uthabiti wa mitandao ya 100Base-FX/TX.

Baada ya kubadilisha vipande 4 vya misimbo ya MAC kuwa vipande 5-bit kiwango cha kimwili lazima ziwakilishwe kwa namna ya macho au ishara za umeme kwenye nodi za mtandao zinazounganisha kebo. Vipimo vya 100Base-FX na 100Base-TX hutumia mbinu tofauti za usimbaji za kimwili kwa hili - NRZI na MLT-3, mtawalia (kama ilivyo katika teknolojia ya FDDI wakati wa kufanya kazi kwa kutumia nyuzi macho na jozi zilizosokotwa).

Safu ya kimwili 100Base-TX - jozi iliyopotoka UTP Cat 5 au STP Aina ya 1, jozi mbili

Vipimo vya 100Base-TX hutumia kebo kama njia ya kusambaza data Kategoria za UTP Kebo 5 au STP ya Aina 1. Urefu wa juu zaidi cable katika kesi zote mbili - 100 m.

Tofauti kuu kutoka kwa vipimo vya 100Base-FX ni matumizi ya njia ya MLT-3 kwa kusambaza ishara za sehemu 5-bit za msimbo wa 4V/5V juu ya jozi iliyopotoka, pamoja na kuwepo kwa kazi ya mazungumzo ya kiotomatiki kwa kuchagua bandari. hali ya uendeshaji. Mpango wa mazungumzo ya kiotomatiki huruhusu vifaa viwili vilivyounganishwa kimwili vinavyounga mkono viwango kadhaa vya safu ya kimwili, vinavyotofautiana kwa kasi kidogo na idadi ya jozi zilizopotoka, kuchagua hali ya uendeshaji yenye faida zaidi.

Mpango wa mazungumzo ya kiotomatiki ni kiwango cha teknolojia cha 100Base-T. imefafanuliwa 5 modes tofauti inafanya kazi ambazo zinaweza kusaidia vifaa vya 100Base-TX au 100Base-T4 kwenye jozi zilizosokotwa:

10Base-T kamili-duplex - jozi 2 za kategoria ya 3;

100Base-TX - jozi 2 za kategoria ya 5 (au Aina ya 1A STP);

100Base-T4 - jozi 4 za jamii ya 3;

100Base-TX full-duplex - jozi 2 za kategoria ya 5 (au Aina ya 1A STP).

Hali ya 10Base-T ina kipaumbele cha chini kabisa wakati wa mchakato wa mazungumzo, na kikamilifu hali ya duplex 100Base-T4 ndiyo ya juu zaidi. Mchakato wa mazungumzo hutokea wakati kifaa kimewashwa, na pia inaweza kuanzishwa wakati wowote na moduli ya udhibiti wa kifaa.

Safu ya Kimwili 100Base-T4 - UTP Paka 3 Jozi Iliyopinda, Jozi Nne Vipimo vya 100Base-T4 viliundwa ili kuruhusu Ethaneti ya kasi ya juu kutumia nyaya zilizopo za Aina ya 3 zilizopotoka. matokeo kwa sababu ya upitishaji wa wakati mmoja wa mitiririko kidogo juu ya jozi zote 4 za kebo. Vipimo vya 100Base-T4 vilionekana baadaye kuliko vipimo vingine vya safu ya kimwili ya Fast Ethernet. Waendelezaji wa teknolojia hii kimsingi walitaka kuunda vipimo vya kimwili karibu na vile vya 10Base-T na 10Base-F, ambavyo vilifanya kazi kwenye mistari miwili ya data: jozi mbili au nyuzi mbili. Ili kutekeleza kazi juu ya jozi mbili zilizopotoka, tulilazimika kubadili hadi zaidi cable yenye ubora wa juu kitengo 5.

Wakati huo huo, watengenezaji wa teknolojia shindani ya 100VG-AnyLAN hapo awali walitegemea kufanya kazi kupitia kitengo cha 3 cha kebo ya jozi iliyopotoka; faida muhimu zaidi haikuwa gharama kubwa, lakini ukweli kwamba ilikuwa tayari imewekwa katika idadi kubwa ya majengo. Kwa hiyo, baada ya kutolewa kwa vipimo vya 100Base-TX na 100Base-FX, watengenezaji wa teknolojia ya Fast Ethernet walitekeleza toleo lao la safu halisi ya nyaya za jozi za Kundi la 3 zilizosokotwa.

Badala ya usimbaji wa 4V/5V, njia hii hutumia usimbaji 8V/6T, ambayo ina wigo mwembamba wa mawimbi na, kwa kasi ya 33 Mbit/s, inafaa kwenye bendi ya 16 MHz ya kebo ya jozi ya kitengo cha 3 (wakati wa kusimba 4V/5V. , wigo wa ishara hauingii kwenye bendi hii) . Kila bits 8 za maelezo ya kiwango cha MAC husimbwa na alama 6 za mwisho, yaani, nambari ambazo zina majimbo matatu. Kila tarakimu ina muda wa 40 ns. Kundi la tarakimu 6 kisha hupitishwa kwenye mojawapo ya jozi tatu zilizopotoka, kwa kujitegemea na kwa mfuatano.

Jozi ya nne hutumiwa kila wakati kusikiliza masafa ya mtoa huduma kwa madhumuni ya kutambua mgongano. Kiwango cha uhamisho wa data kwa kila jozi tatu za kusambaza ni 33.3 Mbps, hivyo kasi ya jumla ya itifaki ya 100Base-T4 ni 100 Mbps. Wakati huo huo, kutokana na njia iliyopitishwa ya coding, kiwango cha mabadiliko ya ishara kwa kila jozi ni Mbauda 25 tu, ambayo inaruhusu matumizi ya jozi 3 iliyopotoka.

Vipimo vya 100Base-TX hutumia kebo ya Aina ya 5 ya UTP au kebo ya Aina ya 1 ya STP kama njia ya kusambaza data. Urefu wa juu wa kebo katika hali zote mbili ni mita 100.

Vipimo vya 100Base-TX Fast Ethernet vinafafanua mbinu ya usimbaji kuwa 4V/5V. Kwa njia hii, kila bits 4 za data ndogo ya MAC (zinazoitwa alama) zinawakilishwa na bits 5. Biti isiyohitajika huruhusu misimbo inayoweza kutumika kwa kuwakilisha kila biti tano kama mipigo ya umeme au ya macho. Kuwepo kwa mchanganyiko wa alama zilizopigwa marufuku huruhusu alama zenye makosa kukataliwa, ambayo huongeza uthabiti wa mitandao na l00Base-TX.

Ili kutenganisha sura ya Ethernet kutoka kwa alama za Idle, mchanganyiko wa alama za Start Delimiter hutumiwa (jozi ya alama J (11000) na K (10001) ya msimbo wa 4B/5B, na baada ya kukamilika kwa sura, T. ishara imeingizwa kabla ya ishara ya kwanza ya Uvivu (Mchoro 1.9).

Mchele. 1.9

Pindi tu vipande 4 vya misimbo ya MAC vinapobadilishwa kuwa vipande 5 vya safu halisi, vinahitaji kuwakilishwa kama ishara za macho au za umeme kwenye kebo inayounganisha nodi za mtandao. Vipimo vya 100Base-TX hutumia mbinu za usimbaji za MLT-3 kwa hili.

Kuna kitendakazi cha mazungumzo ya kiotomatiki cha kuchagua modi ya uendeshaji wa bandari. Mpango wa mazungumzo ya kiotomatiki huruhusu vifaa viwili vilivyounganishwa kimwili vinavyounga mkono viwango kadhaa vya safu ya kimwili, vinavyotofautiana kwa kasi kidogo na idadi ya jozi zilizopotoka, kuchagua hali ya uendeshaji yenye faida zaidi. Kwa kawaida, utaratibu wa mazungumzo ya auto hutokea unapounganisha adapta ya mtandao, ambayo inaweza kufanya kazi kwa kasi ya 10 na 100 Mbit / s, kwa kitovu au kubadili.

Mpango wa mazungumzo ya kiotomatiki uliofafanuliwa hapa chini ni kiwango katika teknolojia ya 100Base-T leo. Mpango wa mazungumzo ya Kiotomatiki uliopitishwa kama kiwango ulipendekezwa hapo awali na Semiconductor ya Kitaifa chini ya jina la NWay.

Jumla ya njia 5 tofauti za uendeshaji kwa sasa zimefafanuliwa ambazo zinaweza kutumia vifaa vya l00Base-TX au 100Base-T4 kwenye jozi zilizosokotwa:

• 10Base-T - jozi 2 za jamii ya 3;
• 10Base-T kamili-duplex - jozi 2 za kategoria ya 3;
• 100Base-TX - jozi 2 za kategoria ya 5 (au Aina ya 1A STP);
• 100Base-T4 - jozi 4 za jamii ya 3;
• 100Base-TX full-duplex - jozi 2 za kategoria ya 5 (au Aina ya 1A STP).

Hali ya 10Base-T ina kipaumbele cha chini zaidi katika mchakato wa mazungumzo, na hali ya 100Base-TX kamili-duplex ndiyo ya juu zaidi. Mchakato wa mazungumzo hutokea wakati kifaa kimewashwa, na pia inaweza kuanzishwa wakati wowote na moduli ya udhibiti wa kifaa.

Kifaa ambacho kimeanzisha mchakato wa mazungumzo ya kiotomatiki hutuma mshirika wake pakiti ya mlipuko maalum wa Fast Link Pulse (FLP), ambayo ina neno la biti 8 linalosimba hali ya mwingiliano inayopendekezwa, kwa kuanzia na ile ya kipaumbele cha juu inayoauniwa na nodi hii.

Ikiwa nodi rika inasaidia kazi ya mazungumzo ya kiotomatiki na inaweza pia kuunga mkono hali iliyopendekezwa, hujibu kwa mlipuko wa mipigo ya FLP, ambayo inathibitisha. hali hii, na hapa ndipo mazungumzo yanapoisha. Ikiwa nodi ya mshirika inaweza kusaidia kidogo hali ya kipaumbele, kisha anaionyesha katika jibu, na hali hii imechaguliwa kama inayofanya kazi. Nodi inayotumia teknolojia ya l0Base-T pekee hutuma mapigo ya Manchester kila baada ya ms 16 ili kuangalia utimilifu wa laini inayoiunganisha na nodi jirani. Nodi kama hiyo haielewi ombi la FLP ambalo nodi iliyo na kitendakazi cha mazungumzo ya Kiotomatiki inaifanyia, na inaendelea kutuma mipigo yake. Nodi inayopokea tu mipigo ya mwendelezo wa laini kujibu ombi la FLP inaelewa kuwa mshirika wake anaweza kufanya kazi kwa kutumia kiwango cha 10Base-T pekee, na kujiwekea utaratibu huu wa kufanya kazi.

Kiwango cha Fast Ethernet IEEE 802.3u huanzisha aina tatu za kiolesura cha kimwili (Mchoro 2, Jedwali 1): 100Base-FX, 100Base-TX na 100Base-T4.

Kiolesura cha kimwili	100Base-FX	100Base-TX	100Base-T4
Mlango wa kifaa	Duplex SC	RJ-45	RJ-45
Njia ya upitishaji	Fiber ya macho	jozi iliyopotoka UTP Paka. 5	UTP Paka Iliyosokota Jozi. 3,4,5
Mchoro wa ishara	4B/5B	4B/5B	8B/6T
Bitwise Kuweka msimbo	NRZI	MLT-3	NRZI
Idadi ya jozi/nyuzi zilizopotoka	2 nyuzi	Jozi 2 zilizosokotwa	Jozi 4 zilizosokotwa
Urefu wa sehemu	hadi 412 m(mm) hadi kilomita 2 (mm)* hadi kilomita 100 (sm)*	hadi 100 m	hadi 100 m
Uteuzi: mm - nyuzi za multimode, sm - nyuzi za mode moja, * - umbali ulioonyeshwa unaweza kupatikana tu kwa hali ya mawasiliano ya duplex.

100Base-FX
Kiwango cha kiolesura hiki cha fiber-optic kinafanana kabisa na kiwango cha FDDI PMD, ambacho kinajadiliwa kwa kina katika Sura ya 6. Kiunganishi kikuu cha macho cha kiwango cha 100Base-FX ni Duplex SC. Kiolesura kinaruhusu kituo cha duplex mawasiliano.

100Base-TX
Kiwango cha kiolesura hiki cha kimwili kinahitaji matumizi ya kebo ya jozi iliyosokotwa isiyozuiliwa ya kategoria isiyo chini ya 5. Inafanana kabisa na kiwango cha FDDI UTP PMD, ambacho pia kimejadiliwa kwa kina katika Sura ya 6. Lango halisi la RJ-45, kama katika kiwango cha 10Base-T, inaweza kuwa ya aina mbili: MDI (kadi za mtandao, vituo vya kazi) na MDI-X (Repeater Ethernet ya haraka, swichi). Bandari moja ya MDI inaweza kuwepo kwenye kirudia Ethernet cha Haraka. Kwa maambukizi juu ya cable ya shaba, jozi 1 na 3 hutumiwa. Jozi 2 na 4 ni bure. Bandari ya RJ-45 kwenye kadi ya mtandao na kwenye swichi inaweza kusaidia, pamoja na hali ya 100Base-TX, hali ya 10Base-T au kazi ya kutambua kasi ya kiotomatiki. Kadi nyingi za kisasa za mtandao na swichi zinaunga mkono kazi hii kupitia bandari za RJ-45 na pia zinaweza kufanya kazi katika hali kamili ya duplex.

100Base-T4
Aina hii ya kiolesura hukuruhusu kutoa chaneli ya mawasiliano ya nusu-duplex juu ya jozi iliyopotoka ya UTP Cat.3 na ya juu zaidi. Ni haswa uwezekano wa kuhamisha biashara kutoka Kiwango cha Ethernet kwa kiwango cha Ethaneti ya Haraka bila kubadilisha kwa kiasi kikubwa kilichopo mfumo wa cable kulingana na UTP Cat.3 inapaswa kuzingatiwa kuwa faida kuu ya kiwango hiki.

Tofauti na kiwango cha 100Base-TX, ambapo jozi mbili tu zilizopotoka za cable hutumiwa kwa maambukizi, kiwango cha 100Base-T4 kinatumia jozi zote nne (Mchoro 3a). Aidha, wakati wa kuwasiliana kituo cha kazi na anayerudia kupitia cable moja kwa moja, data kutoka kwa kituo cha kazi hadi kwa anayerudia huenda juu ya jozi zilizopotoka 1, 3 na 4, na katika mwelekeo wa nyuma- kwenye jozi 2, 3 na 4. Jozi 1 na 2 hutumiwa kwa kutambua mgongano sawa na kiwango cha Ethernet. Jozi nyingine mbili 3 na 4, kulingana na amri, zinaweza kupitisha ishara kwa njia moja au nyingine. Kiwango cha biti kwa kila chaneli ni 33.33 Mbit/s.

Usimbaji wa herufi 8B/6T. Ikiwa usimbaji wa Manchester ungetumiwa, kasi ya biti kwa kila jozi iliyopotoka itakuwa 33.33 Mbps, ambayo inazidi kikomo cha 30 MHz kwa nyaya kama hizo. Kupunguza kwa ufanisi kwa masafa ya urekebishaji kunapatikana ikiwa, badala ya msimbo wa binary wa moja kwa moja (wa ngazi 2), msimbo wa ngazi 3 (ternary) hutumiwa. Kanuni hii inajulikana kama 8B6T;hii ina maana kwamba kabla ya maambukizi kutokea, kila seti ya biti 8 (herufi) hubadilishwa kwanza kulingana na sheria fulani hadi alama 6 tatu (kiwango cha 3). Kwa kutumia mfano ulioonyeshwa kwenye Mchoro 3b, unaweza kuamua kasi ya ishara ya alama ya viwango 3:

thamani ambayo haizidi kikomo kilichowekwa.

Kiolesura cha 100Base-T4 kina kikwazo kimoja muhimu - kutowezekana kwa msingi wa kuunga mkono hali ya upitishaji wa duplex. Na ikiwa wakati wa ujenzi mitandao midogo Ethernet ya haraka kwa kutumia marudio, 100Base-TX haina faida zaidi ya 100Base-T4 (kuna kikoa cha mgongano, bandwidth ambayo sio zaidi ya 100 Mbit / s), basi wakati wa kujenga mitandao kwa kutumia swichi, ubaya wa 100Base-T4 interface inakuwa dhahiri na mbaya sana. Kwa hivyo, kiolesura hiki hakijaenea kama 100Base-TX na 100Base-FX.

Mitandao ya macho ya nyuzi katika eneo letu, kama caviar nyeusi, haitumiwi kwa mahitaji makubwa. Hata hivyo, wapi tunazungumzia kuhusu usalama wa habari, kinga ya juu ya kelele au juu ya kushinda mapungufu ya umbali wa topolojia, hakuna chaguo jingine.

Haiwezekani kutokea kauli yenye makosa nini maandamano ya ushindi Teknolojia za Ethernet ilianza na ujio wa viwango vya 10Base-T vya nyaya zilizosokotwa. Moja ya sababu kuu za hii ilikuwa ufungaji wa nyaya za UTP 3 au UTP 5 katika majengo yanayojengwa kwa default (sisi, bila shaka, tunazungumzia Magharibi). Mfululizo wa 10Base-F wa viwango vya fiber optic ulikuwa upanuzi wa kimantiki wa viwango vya 10Base-T. Lakini ingawa uhamiaji wa ongezeko hadi kiwango cha 100Base-T kwa mitandao ya jozi iliyopotoka kwa ujumla haikuwa tatizo, hii haikuwa hivyo kwa mitandao ya fiber optic kutokana na kutopatana kwa viwango vinavyolingana vya urefu wa mawimbi: 850 nm kwa 10Base-F na 1300 µm kwa 100Base. -FX.

Wakati huo huo, msingi uliowekwa wa 10-megabit fiber optic Mitandao ya Ethernet iligeuka kuwa ya kutosha kutoa shinikizo linalohitajika kwenye sekta hiyo. Majaribio ya kuunda mradi ndani ya kikundi cha IEEE 802.3 ili kutatua tatizo hili hayakufaulu, na watengenezaji walio na nia ya kutengeneza kiwango kinacholingana walipanga kikundi chini ya ufadhili wa TIA (Chama cha Sekta ya Mawasiliano). Kundi la TIA linatumai kuwa kiwango kinachokuza, kinachoitwa 100Base-SX (S inawakilisha urefu mfupi wa wimbi), hatimaye kitapitishwa na IEEE.

Kwa sababu moja au nyingine, mitandao ya Ethernet fiber 10-megabit haijapata tahadhari ya kutosha kwenye kurasa za gazeti letu la kila wiki, na sasa ni fursa ya kuzungumza kwa undani zaidi kuhusu teknolojia hii. Uwezekano mkubwa zaidi, kwa wasomaji wetu wengi hii itakuwa ya maslahi ya kihistoria tu, lakini maelezo ya viwango vinavyofaa sio tu kujaza pengo, lakini pia kusaidia kufafanua kiini cha tatizo.

Mali ya msingi ya cable ya macho

Kabla ya kuendelea na maelezo ya viwango vya 10Base-F, hebu tuzingatie baadhi ya vipengele vya kimuundo na sifa za nyuzi za macho ambazo ni muhimu kwa majadiliano zaidi. Kutoka vipengele vya kubuni muhimu tu kwetu eneo la kazi cable, yaani msingi na sheath (si ya kinga). Msingi ni wa kioo cha quartz au plastiki ya macho na ina mgawo wa juu kinzani. Kifuniko ambacho hufunga msingi kina faharisi ya chini ya kuakisi. Kwa hivyo, boriti inayoeneza katika msingi hupata tafakuri kamili ya ndani kwenye mpaka wa vyombo vya habari.

Kuna aina mbili kuu za cable ya fiber optic: mode moja na mode nyingi. Mali zao za macho zinatambuliwa na kipenyo cha msingi. Saizi za kawaida zaidi ni 8.3 µm kwa nyuzi za modi moja, 50 au 62.5 µm za multimode na 125 µm za kufunika. Cable ina alama na nambari hizi mbili, zilizoonyeshwa kwa njia ya oblique (kwa mfano, 8.3/125 kwa fiber moja-mode au 62.5/125 kwa multimode).

Fiber ya hali moja ya macho inaweza kueneza boriti ya masafa mahususi (modi moja) bila upunguzaji mkubwa, wakati nyuzi za multimode zinaweza kubeba miale kutoka kwa anuwai ya masafa (njia nyingi).

Tofauti na mionzi ya monochrome, katika kesi ya fiber moja-mode, transmitter kwa fiber multimode hutoa mwanga katika aina fulani nyembamba ya mzunguko. Mionzi huingia kwenye msingi kwa pembe tofauti kidogo, na kusababisha urefu usiofaa wa njia. Hii inasababisha ukweli kwamba wanafika kwa mpokeaji ndani wakati tofauti, kutengeneza athari inayoitwa utawanyiko wa modal, ambayo husababisha uharibifu wa ishara. Hii haifanyiki katika nyuzi za modi moja, kwa hivyo ina uwezo wa kusambaza ishara kwa umbali mrefu. Fiber ya Multimode ina madirisha mawili yanayoitwa uwazi, yaani, urefu wa mawimbi mawili yenye upungufu wa chini: urefu mfupi wa wimbi - kuhusu 850 nm (kizingiti cha wigo kinachoonekana) na urefu wa urefu - takriban 1300 nm (wigo wa infrared).

Historia fupi ya Viwango vya Optical Ethernet

Hebu tukumbuke kwamba tunazungumzia teknolojia ya "polepole", 10-megabit Ethernet. Kiwango cha kwanza cha macho, kinachoitwa Fiber Optic Inter-Repeater Link (FOIRL), kilipitishwa mwaka wa 1987 kama sehemu ya vipimo vya kurudia. Iliundwa ili kutoa mawasiliano ya uhakika kwa uhakika kati ya virudishi viwili vya mbali (hadi kilomita 1). Kiwango kiliunga mkono upitishaji wa Mbps 10 juu ya modi mbili za multimode nyaya za fiber optic, kutengeneza njia ya duplex, na kutumika mionzi yenye urefu wa 850 nm.

Miaka michache baadaye, kiwango cha 10Base-F kilikubaliwa kwa njia sawa ya upokezaji na urefu wa mawimbi, kurudi nyuma sambamba na FOIRL. Kitambulisho cha 10Base-F kilirejelea kundi la aina tatu za sehemu za macho: 10Base-FL, 10Base-FB, na 10Base-FP, ambazo hazikuwa zipatani kwenye violesura vya macho. Acheni sasa tuendelee na maelezo mafupi kuyahusu.

10Base-FL(Fiber Link) - kiwango kilitengenezwa kuchukua nafasi ya FOIRL. Inasaidia urefu wa sehemu hadi 2 km. Teknolojia hii inakuwezesha kuunganisha kompyuta mbili, kurudia mbili, au kompyuta na kurudia. Sehemu zote za 10Base-FL ni miunganisho ya uhakika kwa uhakika na kipitishi sauti kila mwisho. Kompyuta imeunganishwa kwa njia ya upitishaji (in kesi ya kawaida- kwa nyaya mbili za fiber optic 62.5/125) kwa kutumia transceiver ya nje, na Kadi ya LAN kompyuta - kwa transceiver kwa kutumia kebo ya AUI (Attachment Unit Interface). Mapokezi na maambukizi hufanyika kupitia nyaya tofauti, ambayo inakuwezesha kuchagua kwa hiari chaneli ya duplex. Katika hali ya duplex kamili, 10Base-FL inaweza kuhimili urefu wa sehemu zaidi ya kilomita 2, kwa kuwa hakuna tena vikwazo vya muda vinavyowekwa na uwezekano wa migongano. Kwa mfano, wakati wa kutumia nyuzi za hali ya juu za multimode, urefu wa sehemu unaweza kufikia 5 km.

10Base-FB(Mgongo wa Fiber) - teknolojia hii ilitengenezwa pekee kwa kuunganisha marudio mawili na haikuruhusu uhusiano wa moja kwa moja kati ya kompyuta na kurudia. Mbali na kusaidia urefu wa sehemu ya mtu binafsi hadi kilomita 2, teknolojia ilifanya iwezekanavyo kuongeza idadi ya kurudia ambayo inaweza kutumika katika mtandao. Hii ilifikiwa kwa kutumia itifaki maalum ya maingiliano. Kiwango kilitumia aina za kebo na viunganishi sawa na 10Base-FL, hata hivyo milango ya aina mbili za virudiarudia haikuweza kuunganishwa moja kwa moja kwa sababu ya itifaki tofauti za kuashiria. 10Base-FB pia haikuauni hali ya duplex kamili.

10Msingi-FP(Fiber Passive) - Utekelezaji wa vipimo hivi ni mfumo wa nyota tulivu. "Boriti" yake inaweza kufikia urefu wa 500 m, na kitovu chake kinaweza kuunganisha hadi kompyuta 33. Kwa kuwa kitovu hauhitaji nguvu, teknolojia hii ni bora kwa mahali ambapo umeme hauwezi kutolewa. Kifaa kinapokea ishara ya macho kutoka kwa transceiver maalum ya 10Base-FP na inasambaza sawasawa kwenye transceivers nyingine zote zilizounganishwa nayo, ikiwa ni pamoja na moja ambayo ishara ilipokelewa. Teknolojia haitumii hali ya duplex na haitumiwi sana kabisa.

Hapa kuna muhtasari mfupi wa kile msingi uliosakinishwa wa mitandao ya optic ya Ethernet ya megabit 10 ilikuwa kutoka kwa mtazamo wa kiteknolojia. Kulikuwa na vizuizi vitatu vya kuhamia Fast Ethernet katika hali hii:

Viwango vya 10Base-FL na 100Base-FX haviendani katika urefu wa mawimbi (850 na 1300 nm, mtawalia);

kutokubaliana hakuruhusu matumizi ya mpango wa mazungumzo ya autonegotiation, ambayo inahitajika kwa uhamiaji wa kuongezeka;

Gharama ya awali ya kupeleka mitandao kwenye fiber multimode ni kubwa zaidi kuliko katika kesi ya wiring shaba.

Bila shaka, swali la haki linatokea: kwa nini, wakati wa kuendeleza viwango vya optic ya Ethernet 100Base-FX ya Fast Ethernet, urefu wa mawimbi wa 850 nm haukupitishwa kwa madhumuni ya utangamano? Lakini ukweli ni kwamba wakati kamati ya viwango ilipoanza kufanya kazi kwenye Fast Ethernet katika miaka ya mapema ya 90, teknolojia ya Mbps 100 tayari ilikuwepo, kwa kutumia jozi iliyopotoka na optics ya nyuzi kama vyombo vya habari vya maambukizi. Hii ni FDDI. Ilikuwa rahisi (na vitendo) kutumia teknolojia iliyothibitishwa. Kwa hiyo, viwango vya Fast Ethernet 100Base-TX (jozi iliyopotoka) na 100Base-FX (fiber) hutumia safu sawa ya kimwili ya FDDI, ambayo inabainisha urefu wa 1300 nm.

Kiwango cha 100Base-SX

Motisha kuu ya kukuza kiwango kipya ilikuwa kutoa uhamiaji wa ziada (na hivyo gharama ya chini) hadi Fast Ethernet kwa mitandao ya kizazi cha awali cha Ethernet. Kama ilivyoonyeshwa hapo juu, kiwango cha 100Base-FX hakiingiliani na urefu wa 850 nm, ambayo inaonekana kuwa ya ujinga kabisa, kwani vifaa vya macho vya teknolojia ya 10 na 100 Mbps vinafanana kabisa. Hii ina maana kwamba vipitishi sauti vya teknolojia zote mbili vina takriban gharama sawa na tofauti mara kumi katika kasi zinazotumika.

Kiwango kilichopendekezwa cha 100Base-SX kina sehemu kuu mbili. Sehemu ya kwanza inaelezea sublayer tegemezi kwa njia ya maambukizi ya kimwili - Physical Medium Dependent (PMD). Inatoa kasi ya maambukizi ya 100 Mbps na hutumia mwanga na wavelength ya 850 nm (nominella). Mahitaji kuu ya kiwango ni kama ifuatavyo.

aina ya nyuzi - multimode, 50/125 au 62.5/125;

attenuation ya juu - 3.75 dB / km;

bendi ya chini ya modal - 160 MHz kwa kilomita 1;

aina ya kontakt - ST au SC;

umbali wa chini - 500 m.

Sehemu ya pili inahusiana na kuashiria kwenye safu ya mwili (kwa maana ya itifaki), kwa msaada ambao hali ya mazungumzo ya kiotomatiki lazima ihakikishwe. Kama ilivyo kwa jozi zilizosokotwa, sehemu hii ni ya hiari.

Kwa sababu ya mapungufu ya umbali, kiwango hakizingatiwi kuwa suluhisho la uti wa mgongo, ingawa bila shaka hakuna kinachozuia matumizi yake kwa kusudi hili katika kesi ya umbali mfupi.

Kura ya kwanza kuhusu kiwango kilichopendekezwa (SP-4360) ilifanyika TIA mwishoni mwa Februari 1999. Tangu wakati huo, hapana. matatizo ya kiufundi haikutarajiwa. Kuidhinishwa kwa kiwango hicho kunatarajiwa baadaye mwaka huu. Kiwango kilichopendekezwa kinaungwa mkono na zaidi ya makampuni 25. Baadhi yao tayari wametoa bidhaa kabla ya kutolewa, na wengi wako katika mchakato wa maendeleo. Kwa sababu za wazi, teknolojia hii haiwezekani kuona matumizi makubwa katika eneo letu, lakini kwa mashirika hayo ambayo yameweka mitandao ya 10Base-FL katika siku za nyuma, akiba kubwa inaweza kupatikana kwa uvumilivu muhimu.

Ethaneti ya haraka

Fast Ethernet - vipimo vya IEEE 802.3 u, iliyopitishwa rasmi mnamo Oktoba 26, 1995, inafafanua kiwango cha itifaki. safu ya kiungo kwa mitandao inayofanya kazi kwa kutumia nyaya zote mbili za shaba na fiber optic kwa kasi ya 100 Mb/s. Vipimo vipya ndiye mrithi wa kiwango cha IEEE 802.3 Ethernet, kwa kutumia umbizo sawa la fremu, utaratibu wa kufikia midia ya CSMA/CD na topolojia ya nyota. Mageuzi hayo yameathiri vipengele kadhaa vya usanidi wa safu halisi ambavyo vimeongeza uwezo, ikijumuisha aina za kebo, urefu wa sehemu na idadi ya vitovu.

Muundo wa Ethernet ya haraka

Ili kuelewa vyema utendakazi na kuelewa mwingiliano wa vipengee vya Fast Ethernet, hebu tugeuke kwenye Kielelezo cha 1.

Kielelezo 1. Mfumo wa Ethernet wa haraka

Kidhibiti Kiungo cha Mantiki (LLC) Kidogo

Katika vipimo vya IEEE 802.3 u, kazi za safu ya kiungo zimegawanywa katika safu ndogo mbili: usimamizi muunganisho wa kimantiki(LLC) na safu ya ufikiaji wa media (MAC), ambayo itajadiliwa hapa chini. LLC, ambayo kazi zake zimefafanuliwa Kiwango cha IEEE 802.2 hutoa muunganisho na itifaki zaidi ngazi ya juu, (kwa mfano, na IP au IPX), kutoa huduma mbalimbali za mawasiliano:

• Huduma bila uanzishwaji wa muunganisho na uthibitisho wa mapokezi. Huduma rahisi ambayo haitoi udhibiti wa mtiririko wa data au udhibiti wa makosa, na haitoi hakikisho la uwasilishaji sahihi wa data.
• Huduma ya uunganisho. Kabisa huduma ya kuaminika, ambayo huhakikisha uwasilishaji sahihi wa data kwa kuanzisha muunganisho kwenye mfumo wa kupokea kabla ya uwasilishaji wa data kuanza na kutumia udhibiti wa makosa na taratibu za udhibiti wa mtiririko wa data.
• Huduma isiyo na muunganisho na uthibitisho wa mapokezi. Huduma changamano ya wastani inayotumia ujumbe wa kukiri kutoa uwasilishaji wa uhakika, lakini haianzishi muunganisho kabla ya kutuma data.

Kwenye mfumo wa kutuma, data iliyopitishwa kutoka kwa itifaki ya safu ya Mtandao inasisitizwa kwanza na safu ndogo ya LLC. Kiwango kinaziita Kitengo cha Data ya Itifaki (PDU). Wakati PDU inapopitishwa kwa safu ndogo ya MAC, ambapo inazungukwa tena na habari ya kichwa na chapisho, kutoka hapo juu inaweza kuitwa kitaalam fremu. Kwa pakiti ya Ethernet, hii ina maana kwamba sura ya 802.3 ina kichwa cha LLC cha baiti tatu pamoja na data ya Tabaka la Mtandao. Kwa hivyo, urefu wa juu unaoruhusiwa wa data katika kila pakiti umepunguzwa kutoka kwa 1500 hadi 1497 byte.

Kichwa cha LLC kina sehemu tatu:

Katika baadhi ya matukio, fremu za LLC zina jukumu ndogo katika mchakato wa mawasiliano ya mtandao. Kwa mfano, kwenye mtandao unaotumia TCP/IP pamoja na itifaki zingine, kazi pekee ya LLC inaweza kuwa kuruhusu fremu 802.3 kuwa na kichwa cha SNAP, kama vile Ethertype, inayoonyesha itifaki ya Safu ya Mtandao ambayo fremu inapaswa kutumwa. Katika hali hii, PDU zote za LLC hutumia umbizo la habari lisilo na nambari. Walakini, itifaki zingine za kiwango cha juu zinahitaji huduma za hali ya juu zaidi kutoka kwa LLC. Kwa mfano, vipindi vya NetBIOS na itifaki kadhaa za NetWare hutumia huduma zinazoelekezwa kwa unganisho za LLC kwa upana zaidi.

Kijajuu cha SNAP

Mfumo wa kupokea unahitaji kubainisha ni itifaki gani ya Tabaka la Mtandao inapaswa kupokea data inayoingia. Pakiti 802.3 ndani ya LLC PDU hutumia itifaki nyingine inayoitwa Ndogo-MtandaoUfikiajiItifaki (SNAP (Itifaki ya Ufikiaji wa Mtandao Ndogo).

Kichwa cha SNAP kina urefu wa baiti 5 na kinapatikana mara tu baada ya kichwa cha LLC katika uwanja wa data wa fremu ya 802.3, kama inavyoonyeshwa kwenye takwimu. Kichwa kina sehemu mbili.

Kanuni ya shirika. Kitambulisho cha Shirika au Mtengenezaji ni sehemu ya baiti 3 ambayo inachukua thamani sawa na baiti 3 za kwanza za anwani ya MAC ya mtumaji katika kichwa cha 802.3.

Msimbo wa eneo. Msimbo wa ndani ni uga wa baiti 2 ambao kiutendaji ni sawa na uga wa Ethertype katika kichwa cha Ethernet II.

Sublayer ya mazungumzo

Kama ilivyoelezwa hapo awali, Fast Ethernet ni kiwango kilichobadilishwa. MAC iliyoundwa kwa ajili ya kiolesura cha AUI lazima igeuzwe kwa kiolesura cha MII kinachotumika katika Fast Ethernet, ambayo ndiyo safu ndogo hii imeundwa kwa ajili yake.

Udhibiti wa Ufikiaji wa Vyombo vya Habari (MAC)

Kila nodi kwenye mtandao wa Ethaneti ya Haraka ina kidhibiti cha ufikiaji wa midia (Vyombo vya habariUfikiajiKidhibiti- MAC). MAC ni muhimu katika Fast Ethernet na ina madhumuni matatu:

Kazi muhimu zaidi kati ya tatu za MAC ni ya kwanza. Kwa mtu yeyote teknolojia ya mtandao ambayo hutumia mazingira ya jumla,Sheria za ufikiaji wa media, ambazo huamua wakati nodi inaweza ,kusambaza, ndio sifa yake kuu. Kamati kadhaa za IEEE zinahusika katika kuunda sheria za ufikiaji wa kati. Kamati ya 802.3, ambayo mara nyingi hujulikana kama kamati ya Ethernet, inafafanua viwango vya LAN vinavyotumia sheria zinazoitwa. CSMA/CD(Ufikiaji Nyingi wa Mtoa huduma kwa kutumia Utambuzi wa Mgongano - ufikiaji mwingi kwa kutambua mtoa huduma na utambuzi wa mgongano).

CSMS/CD ni sheria za ufikiaji wa media kwa Ethaneti na Ethaneti ya Haraka. Ni katika eneo hili kwamba teknolojia mbili zinapatana kabisa.

Kwa sababu nodi zote katika Fast Ethernet hushiriki kati, zinaweza tu kusambaza wakati ni zamu yao. Foleni hii inaamuliwa na sheria za CSMA/CD.

CSMA/CD

Kidhibiti cha Fast Ethernet MAC husikiliza mtoa huduma kabla ya kutuma. Mtoa huduma huwepo tu wakati nodi nyingine inasambaza. Safu ya PHY hutambua uwepo wa mtoa huduma na kutoa ujumbe kwa MAC. Uwepo wa carrier unaonyesha kuwa kati ni busy na node ya kusikiliza (au nodes) lazima itoe kwa moja ya kusambaza.

MAC ambayo ina fremu ya kusambaza lazima isubiri kiasi cha chini cha muda baada ya mwisho wa fremu iliyotangulia kabla ya kuisambaza. Wakati huu unaitwa pengo la interpacket(IPG, pengo la interpacket) na hudumu microseconds 0.96, yaani, sehemu ya kumi ya muda wa maambukizi ya pakiti ya kawaida ya Ethernet kwa kasi ya 10 Mbit / s (IPG ni muda wa wakati mmoja, daima hufafanuliwa katika microseconds, si kwa muda kidogo. ) Kielelezo 2.

Kielelezo 2. Pengo la interpacket

Baada ya pakiti 1 kuisha, nodi zote za LAN zinahitajika kusubiri muda wa IPG kabla ya kusambaza. Muda kati ya pakiti 1 na 2, 2 na 3 kwenye Mtini. 2 ni wakati wa IPG. Baada ya pakiti 3 kukamilika kusambaza, hakuna nodi iliyo na nyenzo yoyote ya kuchakata, kwa hivyo muda kati ya pakiti 3 na 4 ni mrefu kuliko IPG.

Nodi zote za mtandao lazima zizingatie sheria hizi. Hata kama nodi ina fremu nyingi za kupitisha na nodi hii ndiyo pekee inayopitisha, basi baada ya kutuma kila pakiti lazima isubiri. angalau, wakati wa IPG.

Hii ni sehemu ya CSMA ya sheria za ufikiaji wa midia ya Fast Ethernet. Kwa kifupi, nodi nyingi zina ufikiaji wa kati na hutumia mtoa huduma kufuatilia umiliki wake.

Mitandao ya majaribio ya mapema ilitumia sheria hizi haswa, na mitandao kama hiyo ilifanya kazi vizuri sana. Walakini, kutumia CSMA pekee kuliunda shida. Mara nyingi nodi mbili, zilizo na pakiti ya kusambaza na kusubiri wakati wa IPG, zilianza kusambaza wakati huo huo, ambayo ilisababisha uharibifu wa data kwa pande zote mbili. Hali hii inaitwa mgongano(mgongano) au mgongano.

Ili kuondokana na kikwazo hiki, itifaki za mapema zilitumia utaratibu rahisi. Vifurushi viligawanywa katika vikundi viwili: amri na athari. Kila amri iliyotumwa na nodi ilihitaji jibu. Ikiwa hakuna jibu lililopokelewa kwa muda (kinachoitwa muda wa kuisha) baada ya amri kutumwa, basi amri ya awali ilitolewa tena. Hili linaweza kutokea mara kadhaa (idadi ya juu zaidi ya muda kuisha) kabla ya nodi ya kutuma kurekodi hitilafu.

Mpango huu unaweza kufanya kazi kikamilifu, lakini hadi tu uhakika fulani. Kutokea kwa migongano kulisababisha kupungua kwa kasi kwa utendakazi (kwa kawaida hupimwa kwa baiti kwa sekunde) kwa sababu nodi mara nyingi hazikuwa na shughuli zikisubiri majibu kwa amri ambazo hazijafika kulengwa kwao. Msongamano wa mtandao na ongezeko la idadi ya nodes ni moja kwa moja kuhusiana na ongezeko la idadi ya migogoro na, kwa hiyo, kupungua kwa utendaji wa mtandao.

Waundaji wa mtandao wa mapema walipata suluhisho la shida hii haraka: kila nodi lazima iamue ikiwa pakiti iliyopitishwa imepotea kwa kugundua mgongano (badala ya kungojea jibu ambalo halijakuja). Hii inamaanisha kuwa pakiti zilizopotea kwa sababu ya mgongano lazima zitumwa tena mara moja kabla ya muda kuisha. Ikiwa nodi ilisambaza sehemu ya mwisho ya pakiti bila kusababisha mgongano, basi pakiti ilipitishwa kwa mafanikio.

Mbinu ya kutambua mtoa huduma inaweza kuunganishwa vyema na kipengele cha kutambua mgongano. Migongano bado inaendelea kutokea, lakini hii haiathiri utendaji wa mtandao, kwani nodi huziondoa haraka. Kikundi cha DIX, kikiwa kimetengeneza sheria za ufikiaji kwa njia ya CSMA/CD kwa Ethernet, kilirasimisha katika fomu. algorithm rahisi- Kielelezo 3.

Kielelezo 3. Algorithm ya uendeshaji ya CSMA/CD

Kifaa cha safu halisi (PHY)

Kwa sababu Fast Ethernet inaweza kutumia aina mbalimbali za kebo, kila mazingira yanahitaji ya kipekee kabla ya uongofu ishara. Ubadilishaji pia unahitajika kwa uwasilishaji wa data unaofaa: kufanya msimbo unaopitishwa sugu kwa kuingiliwa, hasara zinazowezekana, au upotoshaji wa vipengele vyake vya kibinafsi (baud), ili kuhakikisha usawazishaji mzuri wa jenereta za saa kwenye upande wa kupitisha au kupokea.

Kisanduku Kidogo cha Usimbaji (PCS)

Husimba/kuchambua data inayotoka/kwenye safu ya MAC kwa kutumia algoriti au .

Viwango vidogo vya uhusiano wa kimwili na utegemezi wa mazingira ya kimwili (PMA na PMD)

Safu ndogo za PMA na PMD huwasiliana kati ya safu ndogo ya PSC na kiolesura cha MDI, ikitoa kizazi kwa mujibu wa mbinu halisi ya usimbaji: au.

Safu ndogo ya mazungumzo ya kiotomatiki (AUTONEG)

Safu ndogo ya mazungumzo ya kiotomatiki huruhusu bandari mbili zinazowasiliana kuchagua kiotomatiki nyingi zaidi hali ya ufanisi uendeshaji: full-duplex au nusu-duplex 10 au 100 Mb / s. Safu ya kimwili

Kiwango cha Ethaneti ya Haraka hufafanua aina tatu za midia ya kuashiria Ethernet ya 100 Mbps.

• 100Base-TX - jozi mbili za waya zilizosokotwa. Usambazaji unafanywa kwa mujibu wa kiwango cha upitishaji wa data kwa njia ya kimwili iliyopotoka, iliyotengenezwa na ANSI (Taasisi ya Viwango ya Kitaifa ya Marekani - Taasisi ya Viwango ya Kitaifa ya Marekani). Kebo ya data iliyopotoka inaweza kulindwa au kuzuiwa. Inatumia algoriti ya usimbaji wa data ya 4V/5V na mbinu halisi ya usimbaji ya MLT-3.
• 100Base-FX - cores mbili za fiber optic cable. Usambazaji pia unafanywa kwa mujibu wa Kiwango cha Mawasiliano ya Fiber Optic kilichoundwa na ANSI. Inatumia algoriti ya usimbaji wa data ya 4V/5V na mbinu halisi ya usimbaji ya NRZI.

Vipimo vya 100Base-TX na 100Base-FX pia vinajulikana kama 100Base-X.

• 100Base-T4 ni vipimo maalum vilivyotengenezwa na kamati ya IEEE 802.3u. Kulingana na maelezo haya, upitishaji wa data unafanywa zaidi ya jozi nne zilizopotoka cable ya simu, inayoitwa kebo ya UTP ya Aina 3. Inatumia algoriti ya usimbaji wa data ya 8V/6T na mbinu halisi ya usimbaji ya NRZI.

Zaidi ya hayo, kiwango cha Fast Ethernet kinajumuisha mapendekezo ya kutumia kebo ya jozi iliyosokotwa ya Aina ya 1, ambayo ni cable ya kawaida, jadi kutumika katika mitandao Pete ya Ishara. Shirika la msaada na mapendekezo ya matumizi Cable ya STP katika mitandao ya Fast Ethernet hutoa njia ya Ethaneti ya Haraka kwa wateja wanaotumia kebo ya STP.

Vipimo vya Fast Ethernet pia ni pamoja na utaratibu wa mazungumzo ya kiotomatiki ambao huruhusu lango la mwenyeji kujipanga kiotomatiki kwa kiwango cha data cha 10 au 100 Mbit/s. Utaratibu huu unategemea ubadilishanaji wa mfululizo wa pakiti na kitovu au bandari ya kubadili.

Mazingira ya 100Base-TX

Njia ya upokezaji ya 100Base-TX hutumia jozi mbili zilizosokotwa, na jozi moja ikitumika kusambaza data na nyingine kuipokea. Kwa kuwa vipimo vya ANSI TP - PMD vina nyaya jozi zilizosokotwa ambazo zimelindwa na zisizo na ngao, vipimo vya 100Base-TX vinajumuisha usaidizi wa nyaya jozi zisizolindwa na zilizolindwa, Aina ya 1 na 7.

Kiunganishi cha MDI (Kiolesura Kinategemea Kati).

Kiolesura cha kiungo cha 100Base-TX, kulingana na mazingira, kinaweza kuwa mojawapo ya aina mbili. Kwa kebo ya jozi iliyosokotwa isiyozuiliwa, kiunganishi cha MDI lazima kiwe kiunganishi cha pini nane cha RJ 45 cha Kitengo cha 5. Kiunganishi hiki pia kinatumika katika mitandao ya 10Base-T, ikitoa upatanifu wa nyuma na kebo iliyopo ya Kitengo cha 5. Kwa nyaya za jozi zilizokingwa, kiunganishi cha MDI. lazima iwe Tumia kiunganishi cha IBM Aina ya 1 STP, ambacho ni kiunganishi cha DB9 kilicholindwa. Kiunganishi hiki kawaida hutumiwa katika mitandao ya Gonga ya Tokeni.

Aina ya 5(e) Kebo ya UTP

Kiolesura cha media cha UTP 100Base-TX hutumia jozi mbili za waya. Ili kupunguza mazungumzo na upotoshaji wa ishara unaowezekana, waya nne zilizobaki hazipaswi kutumiwa kubeba ishara zozote. Alama za kupitisha na kupokea kwa kila jozi zimegawanywa, kwa waya moja kusambaza mawimbi chanya (+) na waya nyingine kusambaza ishara hasi (-). Usimbaji wa rangi wa nyaya za kebo na nambari za pini za kiunganishi za mtandao wa 100Base-TX zimetolewa kwenye jedwali. 1. Ingawa safu ya 100Base-TX PHY iliundwa baada ya kupitishwa kwa kiwango cha ANSI TP-PMD, nambari za pini za kiunganishi cha RJ 45 zilibadilishwa ili kuendana na muundo wa nyaya ambao tayari unatumika katika kiwango cha 10Base-T. Kiwango cha ANSI TP-PMD hutumia pini 7 na 9 kupokea data, huku viwango vya 100Base-TX na 10Base-T vinatumia pini 3 na 6 kwa madhumuni haya. Mpangilio huu unaruhusu matumizi ya adapta 100Base-TX badala ya adapta 10 za Msingi - T na uwaunganishe kwa nyaya sawa za Kitengo 5 bila kubadilisha wiring. Katika kiunganishi cha RJ 45, jozi za waya zinazotumiwa zimeunganishwa na pini 1, 2 na 3, 6. muunganisho sahihi waya zinapaswa kuongozwa nao rangi coded.

Jedwali 1. Kazi za siri za kiunganishiMDIkeboUTP100Base-TX

Nodi huwasiliana kwa kubadilishana viunzi. Katika Ethernet ya haraka, sura ni kitengo cha msingi cha mawasiliano juu ya mtandao - habari yoyote inayohamishwa kati ya nodi huwekwa kwenye uwanja wa data wa fremu moja au zaidi. Kusambaza muafaka kutoka nodi moja hadi nyingine kunawezekana tu ikiwa kuna njia ya kipekee ya kutambua nodi zote za mtandao. Kwa hivyo, kila nodi kwenye LAN ina anwani inayoitwa anwani yake ya MAC. Anwani hii ni ya kipekee: hakuna nodi mbili mtandao wa ndani haiwezi kuwa na anwani sawa ya MAC. Aidha, katika hakuna Teknolojia za LAN(isipokuwa ARCNet) hakuna nodi mbili ulimwenguni zinazoweza kuwa na anwani sawa ya MAC. Fremu yoyote ina angalau vipande vitatu kuu vya habari: anwani ya mpokeaji, anwani ya mtumaji na data. Baadhi ya fremu zina sehemu zingine, lakini zile tatu tu zilizoorodheshwa ndizo zinazohitajika. Mchoro wa 4 unaonyesha muundo wa fremu ya Ethaneti ya Haraka.

Kielelezo 4. Muundo wa suraHarakaEthaneti

• anwani ya mpokeaji- anwani ya node inayopokea data imeonyeshwa;
• anwani ya mtumaji- anwani ya node iliyotuma data imeonyeshwa;
• urefu/aina(L/T - Urefu/Aina) - ina taarifa kuhusu aina ya data iliyopitishwa;
• ukaguzi wa sura(PCS - Mlolongo wa Kuangalia Frame) - iliyoundwa ili kuangalia usahihi wa sura iliyopokelewa na node ya kupokea.

Saizi ya chini ya fremu ni pweza 64, au biti 512 (masharti pweza Na Bahati - visawe). Ukubwa wa juu wa fremu ni pweza 1518, au biti 12144.

Kushughulikia sura

Kila nodi kwenye mtandao wa Fast Ethernet ina nambari ya kipekee, ambayo inaitwa anwani ya MAC au anwani ya mwenyeji. Nambari hii ina biti 48 (baiti 6), imepewa kiolesura cha mtandao wakati wa utengenezaji wa kifaa na hupangwa wakati wa mchakato wa kuanzisha. Kwa hivyo, miingiliano ya mtandao ya LAN zote, isipokuwa ARCNet, ambayo hutumia anwani 8-bit iliyopewa na msimamizi wa mtandao, ina anwani ya kipekee ya MAC iliyojengwa, tofauti na anwani zingine zote za MAC Duniani na kupewa na mtengenezaji. makubaliano na IEEE.

Ili kurahisisha mchakato wa kudhibiti violesura vya mtandao, IEEE imependekeza kugawanya sehemu ya anwani ya biti 48 katika sehemu nne, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 5. Biti mbili za kwanza za anwani (biti 0 na 1) ni bendera za aina ya anwani. Thamani ya bendera huamua jinsi sehemu ya anwani (bits 2 - 47) inavyofasiriwa.

Kielelezo 5. Umbizo la anwani ya MAC

Biti ya I/G inaitwa kisanduku cha kuteua cha anwani ya mtu binafsi/kikundi na inaonyesha ni aina gani ya anwani (ya mtu binafsi au kikundi) ni. Anwani ya unicast imepewa kiolesura kimoja tu (au nodi) kwenye mtandao. Anwani zilizo na I/G bit iliyowekwa kuwa 0 ni Anwani za MAC au anwani za nodi. Ikiwa bit ya I/O imewekwa kuwa 1, basi anwani ni ya kikundi na kawaida huitwa anwani ya alama nyingi(anwani ya multicast) au anwani ya kazi(anwani ya kazi). Anwani ya kikundi inaweza kupewa kiolesura kimoja au zaidi cha mtandao wa LAN. Fremu zinazotumwa kwa anwani ya utangazaji anuwai hupokelewa au kunakiliwa na violesura vyote vya mtandao vya LAN vilivyo nayo. Anwani nyingi huruhusu fremu kutumwa kwa kikundi kidogo cha nodi kwenye mtandao wa ndani. Biti ya I/O ikiwekwa kuwa 1, basi biti 46 hadi 0 huchukuliwa kama anwani ya utangazaji anuwai badala ya sehemu za U/L, OUI, na OUA za anwani ya kawaida. Biti ya U/L inaitwa bendera ya udhibiti wa ulimwengu/eneo na huamua jinsi anwani ilitolewa kwa kiolesura cha mtandao. Ikiwa biti zote za I/O na U/L zimewekwa kuwa 0, basi anwani ni kitambulishi cha kipekee cha biti 48 kilichoelezwa hapo awali.

OUI (kitambulisho cha kipekee cha shirika - kitambulisho cha kipekee cha shirika). IEEE hukabidhi OUI moja au zaidi kwa kila adapta ya mtandao na mtengenezaji wa kiolesura. Kila mtengenezaji anawajibika kwa mgawo sahihi wa OUA (anwani ya kipekee ya shirika - anwani ya kipekee ya shirika), ambayo kifaa chochote kilichoundwa naye lazima kiwe nacho.

Wakati biti ya U/L imewekwa, anwani inadhibitiwa ndani. Hii ina maana kwamba haijawekwa na mtengenezaji wa interface ya mtandao. Shirika lolote linaweza kuunda anwani yake ya MAC ya kiolesura cha mtandao kwa kuweka biti ya U/L hadi 1 na biti 2 hadi 47 kwa thamani fulani iliyochaguliwa. Kiolesura cha mtandao, baada ya kupokea fremu, kwanza kabisa huamua anwani ya mpokeaji. Biti ya I/O katika anwani ikiwekwa, safu ya MAC itapokea fremu tu ikiwa anwani lengwa iko katika orodha inayodumishwa na seva pangishi. Mbinu hii inaruhusu nodi moja kutuma sura kwa nodi nyingi.

Kuna anwani maalum ya alama nyingi inayoitwa anwani ya matangazo. Katika anwani ya utangazaji ya IEEE ya biti 48, biti zote zimewekwa kuwa 1. Ikiwa fremu inatumwa na anwani ya utangazaji lengwa, basi nodi zote kwenye mtandao zitaipokea na kuichakata.

Urefu wa Sehemu/Aina

Sehemu ya L/T (Urefu/Aina) inatumika kwa madhumuni mawili tofauti:

• kuamua urefu wa uwanja wa data ya sura, ukiondoa pedi yoyote kwa nafasi;
• ili kuonyesha aina ya data katika uwanja wa data.

Thamani ya sehemu ya L/T, ambayo ni kati ya 0 na 1500, ni urefu wa uga wa data ya fremu; thamani ya juu inaonyesha aina ya itifaki.

Kwa ujumla, uwanja wa L/T ni mabaki ya kihistoria ya viwango vya Ethernet katika IEEE, ambayo yalisababisha matatizo kadhaa na utangamano wa vifaa vilivyotolewa kabla ya 1983. Sasa Ethernet na Fast Ethernet kamwe hazitumii mashamba ya L/T. Sehemu iliyobainishwa hutumika tu kuratibu na programu inayochakata fremu (yaani, na itifaki). Lakini moja pekee kweli kusudi la kawaida Sehemu ya L/T ni kuitumia kama sehemu ya urefu - maelezo ya 802.3 hata hayataji matumizi yake yanayowezekana kama sehemu ya aina ya data. Kiwango kinasema: "Fremu zilizo na thamani ya uga ya urefu kubwa kuliko ile iliyobainishwa katika kifungu cha 4.4.2 zinaweza kupuuzwa, kutupwa au kutumika kwa faragha. Matumizi ya fremu hizi yako nje ya upeo wa kiwango hiki."

Kwa muhtasari wa kile kilichosemwa, tunaona kuwa uwanja wa L/T ndio utaratibu wa msingi ambao aina ya sura. Fremu za Ethaneti ya haraka na Ethaneti ambamo urefu umebainishwa na thamani ya sehemu ya L/T (thamani ya L/T 802.3, fremu ambazo aina ya data imewekwa na thamani ya sehemu sawa (Thamani ya L/T > 1500) zinaitwa muafaka Ethaneti- II au DIX.

Sehemu ya data

Katika uwanja wa data ina habari ambayo nodi moja hutuma kwa nyingine. Tofauti na sehemu zingine zinazohifadhi habari mahususi, uga wa data unaweza kuwa na karibu taarifa yoyote, mradi tu ukubwa wake ni angalau 46 na si zaidi ya baiti 1500. Itifaki huamua jinsi yaliyomo kwenye uga wa data yameumbizwa na kufasiriwa.

Ikiwa ni muhimu kutuma data chini ya byte 46 kwa urefu, safu ya LLC inaongeza byte na thamani isiyojulikana, inayoitwa. data isiyo na maana(data ya pedi). Kama matokeo, urefu wa shamba unakuwa ka 46.

Ikiwa sura ni ya aina 802.3, basi shamba la L/T linaonyesha kiasi cha data halali. Kwa mfano, ikiwa ujumbe wa baiti 12 umetumwa, sehemu ya L/T huhifadhi thamani 12, na sehemu ya data ina baiti 34 za ziada zisizo muhimu. Kuongezewa kwa baiti zisizo muhimu huanzisha safu ya Fast Ethernet LLC, na kwa kawaida hutekelezwa katika maunzi.

Vifaa vya kiwango cha MAC havikuweka yaliyomo kwenye uwanja wa L/T - hii haina programu. Kuweka thamani ya uwanja huu ni karibu kila mara kufanywa na dereva wa interface ya mtandao.

Ukaguzi wa sura

Ukaguzi wa fremu (PCS - Mfuatano wa Kuangalia Fremu) hukuruhusu kuhakikisha kuwa fremu zilizopokelewa haziharibiki. Wakati wa kutengeneza sura iliyopitishwa kwenye kiwango cha MAC, maalum formula ya hisabati CRC(Uhakikisho wa Upungufu wa Mzunguko) iliyoundwa kukokotoa thamani ya biti 32. Thamani inayotokana imewekwa katika uga wa FCS wa fremu. Ingizo la kipengele cha safu ya MAC kinachokokotoa CRC ni thamani za baiti zote za fremu. Sehemu ya FCS ndiyo njia ya msingi na muhimu zaidi ya kugundua na kurekebisha makosa katika Fast Ethernet. Kuanzia baiti ya kwanza ya anwani ya mpokeaji na kuishia na baiti ya mwisho ya uga wa data.

Thamani za sehemu za DSAP na SSAP

Thamani za DSAP/SSAP			Maelezo
			Indiv LLC Sublayer Mgt
			Group LLC Sublayer Mgt
			Udhibiti wa Njia ya SNA
			Imehifadhiwa (IP ya DOD)
			ISO CLNS NI 8473
			Kanuni ya usimbaji ya 8B6T inabadilisha okteti ya data ya biti nane (8B) kuwa herufi ya sita-bit (6T). Vikundi vya msimbo wa 6T vimeundwa ili kusambazwa kwa sambamba juu ya jozi tatu zilizosokotwa za kebo, kwa hivyo kiwango bora cha uhamishaji data kwenye kila jozi iliyopotoka ni theluthi moja ya 100 Mbps, yaani, 33.33 Mbps. Kiwango cha alama ya mwisho juu ya kila jozi iliyopotoka ni 6/8 ya 33.3 Mbit/s, ambayo inalingana na mzunguko wa saa 25 MHz. Huu ni mzunguko ambapo kipima saa cha kiolesura cha MP hufanya kazi. Tofauti na ishara za binary, ambazo zina viwango viwili, ishara za ternary, zinazopitishwa kwa kila jozi, zinaweza kuwa na viwango vitatu. Jedwali la usimbaji wa herufi Msimbo wa mstari Alama MLT-3 Multi Level Transmission - 3 (multilevel maambukizi) - ni sawa kidogo na kanuni NRZ, lakini tofauti na mwisho ina ngazi tatu za ishara. Moja inafanana na mpito kutoka ngazi moja ya ishara hadi nyingine, na mabadiliko katika kiwango cha ishara hutokea kwa sequentially, kwa kuzingatia mpito uliopita. Wakati wa kusambaza "sifuri" ishara haibadilika. Msimbo huu, kama NRZ, unahitaji kuorodheshwa mapema. Imekusanywa kutoka kwa nyenzo: Laem Malkia, Richard Russell "Fast Ethernet"; K. Zakler "Mitandao ya Kompyuta"; V.G. na N.A. Olifer "Mitandao ya Kompyuta";