Geum.ru

Лекция Ethernet

Вид материалаЛекция

Содержание


13. Режим импровизированной сети Ad Hok
8P8C (8 Position 8 Contact ). Его часто называют RJ45
Подобный материал:
1   2   3   4   5

12. OFDM (Orthogonal frequency-division multiplexing ) является цифровой схемой модуляции, которая использует большое количество близко расположенных ортогональных поднесущих. Каждая поднесущая модулируется по обычной схеме модуляции (например, квадратурная амплитудная модуляция) на низкой символьной скорости, сохраняя общую скорость передачи данных, как и у обычных схем модуляции одной несущей в той же полосе пропускания. На практике сигналы OFDM получаются путем использования БПФ(Быстрое преобразование Фурье). Основным преимуществом OFDM по сравнению со схемой с одной несущей является ее способность противостоять сложным условиям в канале. Например, бороться с затуханием в области ВЧ в длинных медных проводниках, узкополосными помехами и частотно-избирательным затуханием, вызванным многолучевым характером распространения, без использования сложных фильтров-эквалайзеров. Канальная эквализация упрощается вследствие того, что OFDM сигнал может рассматриваться как множество медленно модулируемых узкополосных сигналов, нежели как один быстро модулируемый широкополосный сигнал. Низкая символьная скорость делает возможным использование защитного интервала между символами, что позволяет справляться с временным рассеянием и устранять межсимвольные искажения (МСИ).


Метод OFDM – это своего рода распараллеливание сигнала по частотным каналам, за счет чего снижаются требования к скорости модуляции по каждому из них, а значит, такие сигналы легче выделять на фоне узкополосными помехами.

13. Режим импровизированной сети Ad Hok


Ad hoc, ад хок (от лат. ad hoc — специально, применимо только для этого) — для специальной цели. Беспроводные ad hoc сети — децентрализованные беспроводные сети не имеющие постоянной структуры. Клиентские устройства соединяются на лету, образуя собой сеть. Каждый узел сети пытается переслать данные предназначенные другим узлам, и определение, какому узлу пересылать данные, производится динамически, основываясь на связности сети, в противоположность маршрутизаторам в проводных сетях и точкам доступа в управляемых беспроводных сетях, которые выполняют задачу управления потоками данных.

14. Сетевые конфигурации физического уровня Ethernet


14.1. «Толстый Ethernet» ( “Thick Net”, “Thick Ethernet”, «Желтый Ethernet”)


Описывается стандартом 10BASE5, IEEE 802.3 (1980), который является исходной точкой развития большого семейства стандартов IEEE 802.3Х для сетевых технологий локальных сетей. Это семейство часто объединяют под общим названием Ethernet, хотя при этом содержание стандартов семейства существенно отличается от исходной концепции Ethernet. На самом деле, Ethernet – это прежде всего технология, предложенная в его первичном виде в 80-е годы 20 в. компанией Xerox. Сегодня де-факто сложилось так, что наиболее точный смысл термина Ethernet – это семейство технологий на основе фреймов, преимущественно для проводных локальных компьютерных сетей, описываемых стандартами группы IEEE 802.3Х .

Самую первую версию Ethernet (1973-76 г., Robert Metcalfe, компания Xerox) часто называют экспериментальным Ethernet.

Сегодня «Толстый Ethernet» практически не используется, но он сохраняет свое историческое значение с точки зрения подходов к реализации. В определенной мере эти подходы нашли свое выражение в других технологиях, например, в оптоволоконных сетях.



14.2. «Тонкий Ethernet» ( “Thin Net”, “Thin Ethernet”)


Стандарт 10BASE2, IEEE 802.3a (1985) – 10 Mbps

Общая длина всех сегментов кабеля – до 200 м

Коаксиальный кабель RG-58, 6 мм толщиной,

волновое сопротивление 50 ом

Данная схема построения локальной сети Ethernet была популярна в течение многих лет (с 1985 по 1995). Несмотря на некоторое уменьшение допустимой длины общей кабельной шины (200 м у тонкого Ethernet вместо 500 м у толстого Ethernet), тонкий гибкий кабель и отсутствие специальных соединительных устройств типа MAU давали целый ряд практических преимуществ и удобств монтажа.

Вместе с тем, обжимка оплетки коаксиального кабеля и пайка центральной медной жилы – это не очень удобная ручная работа; надежность такого соединения оставляла желать лучшего. И, кроме того, использование коаксиального кабеля для топологии «общая шина» создавало проблемы доступа к среде передачи (кабелю) при увеличении количества хостов на один кабель (т.н. домен коллизий).


14.3. Сети Ethernet на витой паре:

10BASE-T Ethernet (IEEE 802.3i)

100BASE-TX Ethernet (IEEE 802.3u)


В 1993 г. был принят стандарт IEEE 802.3i (10BASE-T) для соединения по кабелю типа «витая пара» на скорости до 10 Mbps; вскоре в 1995 г. Был принят аналогичный стандарт IEEE 802.3u (100BASE-TX Ethernet) для скорости 100 Mbps (т.н. Fast Ethernet). Вместе с технологией параллельной коммутации кадров Ethernet по топологии «звезда» эта схема стала быстро вытеснять коаксиальные кабельные сети. На сегодняшний день самым популярным решением локальной сети является оборудование, которое поддерживает оба стандарта – т.н. 10/100BASE-TX, причем выбор скорости обмена определяется автоматически, в зависимости от возможностей канала и смежного оборудования.

Оба эти стандарта использует для соединения 8-жильный кабель (4 витых пары), причем реально для связи используются только две пары проводников (прямой и обратный каналы). Стандарт 802.3i (10 Mbps) реализуется на кабеле категории 3 или 5, а 802.3 u (100 Mbps) требует более высокочастотного кабеля – категории 5 или 5е, например, UTP-5 (Unshielded Twisted Pair – неэкранированная витая пара), STP-5 (Shielded Twisted Pair – экранированная витая пара), FTP-5 (Foiled Twisted Pair – фольгой экранированная витая пара). Оба стандарта имеют одинаковую максимальную длину кабеля – до 100 м.

Кабель подключается к оборудованию через коннектор типа 8P8C (8 Position 8 Contact ). Его часто называют RJ45, хотя это не совсем технически правильно. Кабель обжимают в коннекторе с помощью специального инструмента. Обжатый с двух концов коннекторами кабель является типовым соединительным элементом (patch-cord – патчкорд).

Основным видом физических соединений в сетях IEEE 802.3 i ,u является радиальная топология (звезда). В качестве узлов разветвления могут использоваться пассивные и активные концентраторы (хабы - hub) и коммутаторы (свичи – switch). Для увеличения дальности линий связи используются активные элементы - повторители (рипитеры – repeater). Кроме того, для соединения нескольких близко расположенных сегментов сетей в одну сеть Ethernet могут использоваться двух-, трех- и четырех-портовые мосты (bridge). При этом мосты используются не столько для объединения сегментов в одну сеть, сколько для разъединения одной большой сети на несколько сегментов; например, если на одной общей шине оказываются много хостов (большой домен коллизий), то сегментация сети мостами разделяет один большой домен коллизий на несколько маленьких доменов коллизий (такая сеть работает более устойчиво). Однако сегодня наличие недорогих портативных коммутаторов практически устраняет необходимость использования мостов.

Для объединения далеко расположенных сегментов сети Ethernet в одну общую сеть Ethernet, используются также модемные мосты. Ниже на рис. 4 показаны типовые варианты построения сети Ethernet.





15. Контрольные вопросы:


15.1. Что такое Ethernet (один ответ)?

- Семейство стандартов сетей физического и канального уровней модели OSI

- Наиболее распространенный тип локальной сети

- Семейство стандартов IEEE для локальных сетей

- сетевой компьютерный интерфейс

- семейство фрейм-технологий локальных проводных компьютерных сетей

- технология беспроводных локальных компьютерных сетей

- технология сетей WiFi

- «эфирная» сеть


Разъяснения: Почему неправильны остальные ответы?


а) термин «Семейство стандартов сетей физического и канального уровней модели OSI» означает, что все сети описываются этим семейством стандартов на физическом и канальном уровне; но это не так, например, сети Token Ring. Кроме того, Ethernet – это семейство технологий, а не стандартов.

б) выражение «Наиболее распространенный тип локальной сети» некорректно, поскольку, не существует общепринятой типизации (классификации) локальных сетей. Их различают по многим признакам – технологическим (Ethernet, Token Ring, FDDI и др.), топологическим (шинные, радиальные типа «звезда», древовидные, кольцевые и пр.), функциональным (компьютерные, телефонные, сети контроля и пр.). Технология Ethernet является лишь одним из признаков, причем, применима именно к компьютерным сетям, а не к сетям вообще.

в) выражение «Семейство стандартов IEEE для локальных сетей» включает в себя не только собственно Ethernet стандарты IEEE 802.3x, но и множество других стандартов локальных сетей, например, стандарт IEEE 802.3x для сетей Token Ring. Если бы ответ звучал так «Одно из семейств стандартов IEEE для локальных сетей», то такой ответ следовало бы считать тоже правильным.

г) выражение «сетевой компьютерный интерфейс» означает не технологию, а аппаратно-программный модуль поддержки технологии Ethernet (например, сетевой адаптер).

д) вариант ответа «технология беспроводных локальных компьютерных сетей» нельзя считать правильным по следующим причинам. Несмотря на то, что беспроводные технологии локальных сетей очень много заимствуют у проводного Ethernet (и по этой причине их даже иногда называют «беспроводным Ethernet» или «радио- Ethernet»), они все же имеют много отличий, в т.ч. в формате кадра, в методе доступа к общему радиоканалу и пр. Поэтому официальным семейством стандартов беспроводных локальных сетей является IEEE 802.11x.


15.2. Какие стандарты применимы для реализации Ethernet с помощью кабеля типа «витая пара» категории 3 или 5 (2 ответа)?

- 10BASE5, IEEE 802.3

- 10BASE2, IEEE 802.3a

- StarLAN 10

- 10BASE-T, IEEE 802.3i

- FOIRL

- 10BASE-F, IEEE 802.3j

- 10BASE-FL (Fiber Link)

- 100BASE-TX, IEEE 802.3u

- 100BASE-FX

- 1000BASE-T, IEEE 802.3ab

- 1000BASE-TX


15.3. Какой стандарт Ethernet требует применения кабеля типа «витая пара» категории 5?

- 10BASE5, IEEE 802.3

- 10BASE2, IEEE 802.3a

- StarLAN 10

- 10BASE-T, IEEE 802.3i

- FOIRL

- 10BASE-F, IEEE 802.3j

- 10BASE-FL (Fiber Link)

- 100BASE-TX, IEEE 802.3u

- 100BASE-FX

- 1000BASE-T, IEEE 802.3ab


15.4. Какой стандарт Ethernet требует применения кабеля типа «витая пара» категории 5е или 6?

- 10BASE5, IEEE 802.3

- 10BASE2, IEEE 802.3a

- StarLAN 10

- 10BASE-T, IEEE 802.3i

- FOIRL

- 10BASE-F, IEEE 802.3j

- 10BASE-FL (Fiber Link)

- 100BASE-TX, IEEE 802.3u

- 100BASE-FX

- 1000BASE-T, IEEE 802.3ab

- 1000BASE-TX

- 1000BASE-TX


15.5. Какой стандарт Ethernet требует применения кабеля типа «витая пара» категории 6 (ANSI/TIA/EIA-854-2001)?

- 10BASE5, IEEE 802.3

- 10BASE2, IEEE 802.3a

- StarLAN 10

- 10BASE-T, IEEE 802.3i

- FOIRL

- 10BASE-F, IEEE 802.3j

- 10BASE-FL (Fiber Link)

- 100BASE-TX, IEEE 802.3u

- 100BASE-FX

- 1000BASE-T, IEEE 802.3ab

- 1000BASE-TX


15.6. Можно ли на витую пару Ethernet подключить более двух интерфейсов?

- можно в дуплексном режиме (но практически это не применяется)

- можно в симплексном режиме (но практически это не применяется)

- можно в полу-дуплексном режиме (но практически это не применяется)

- нельзя ни в каком режиме


15.7. Расположите стандарты Ethernet в порядке возрастания допустимой длины кабельного сегмента:


10GBASE-CX4 10/100 Base T 10Base2 (тонкий Ethernet) 1000BASE-SX 10GBASE-LR 10GBASE-ER


15.8 Какие допустимые длины кабеля соответствуют стандартам 10GBASE-CX4, 10/100Base-T, 10GBASE-LR, 10GBASE-ER, 1000BASE-SX, 10Base2(тонкийEthernet)?

Ответ: 15 м, 100 м, 10 км, 40 км, 500 м, 200 м


15.9. Какие достоинства и недостатки «толстого» и «тонкого» Ethernet?

- тонкий Ethernet более удобно физически реализовать из-за гибкости кабеля

- толстый Ethernet имеет большую допустимую длину основной шины

- общий недостаток – топология общей шины и возникновение домена коллизий в сети

- тонкий Ethernet дешевле в реализации

- толстый Ethernet обеспечивает более высокую скорость обмена

- толстый Ethernet позволяет подключить большее число хостов к сети

- тонкий Ethernet уступает толстому по количеству допустимых хостов в сети

- тонкий Ethernet в отличие от толстого не может выполнять обмен в дуплексном режиме


15.10. Режим дуплекса обеспечивает:

- двусторонний параллельный обмен данными

- двусторонний поочередный обмен данными

- однонаправленную передачу данных


15.11. Режим полу-дуплекса обеспечивает:

- двусторонний параллельный обмен данными

- двусторонний поочередный обмен данными

- однонаправленную передачу данных


15.12. Режим симплекса обеспечивает:

- двусторонний параллельный обмен данными

- двусторонний поочередный обмен данными

- однонаправленную передачу данных


15.13. В чем принципиальное отличие метода CSMA/CD от CSMA/CA?:

- метод CSMA/CA исключает возможность коллизий в общем физическом канале (кабеле)

- метод CSMA/CA исключает возможность коллизий фреймов в общем физическом канале

- метод CSMA/CA вместо коллизий фреймов допускает возможность коллизий сигналов затора jam

- коллизии сигналов затора снижают влияние коллизий на работоспособность сети


15.14. В чем принципиальное отличие коммутатора от моста (5 отв.)?:

- мост в отличие от коммутатора не сегментирует домен коллизий сети Ethernet

- коммутатор в отличие от моста обеспечивает быструю параллельную коммутацию портов

- коммутатор имеет отличный от моста принцип действия

- коммутатор в отличие от моста начинает продвижение кадра не дожидаясь его полного приема

- мост в отличие от коммутатора не может иметь много портов (обычно не более 4)

- коммутатор в отличие от моста не может работать на коаксиальном кабеле

- мост в отличие от коммутатора сегментирует общее пространство физических адресов

15.15. В чем принципиальное отличие коммутатора от концентратора?

- концентратор в отличие от коммутатора не сегментирует домен коллизий сети Ethernet

- концентратор в отличие от коммутатора является пассивным устройством

- концентратор в отличие от коммутатора образует топологию «логическая общая шина»

- концентратор в отличие от коммутатора не может иметь больше 3-х портов


15.16. В чем отличие повторителя от концентратора?

- концентратор в отличие от повторителя имеет более 2-х портов

- концентратор в отличие от повторителя является пассивным устройством

- концентратор в отличие от повторителя может быть пассивным устройством


15.17. Какие наиболее важные особенности локальной сети (2 отв.)?

- малые геометрические размеры сети

- высокая скорость внутри-сетевого обмена

- использование собственных, а не арендованных линий связи

- принадлежность одному хозяину

- использование одинаковой технологии локальной сети

- общее пространство физических адресов