Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Развитие технологии Ethernet Fast Ethernet и Gigabit Ethernet
Содержание
- 1. Развитие технологии Ethernet Fast Ethernet и Gigabit Ethernet
- 2. Развитие технологии Ethernet. ВведениеПотребность в высокоскоростной и
- 3. В результате исследований специалисты разделились на два
- 4. Fast Ethernet
- 5. Появление Fast EthernetFast Ethernet Alliance (SynOptics, 3Com
- 6. Осень 1995 года:Комитет 802.3 принял в качестве
- 7. Fast EthernetФизический уровень технологии
- 8. Отличия технологии Fast Ethernet от Ethernet
- 9. Физический уровень технологии Fast EthernetБолее сложная структура
- 10. Основным отличием конфигураций сетей Fast Ethernet является
- 11. Официальный стандарт 802.3u установил три различных спецификации
- 12. Структура физического уровня Fast Ethernet
- 13. Форматы кадров технологии Fast Ethernet не отличаются
- 14. Физический уровень включает три элемента:уровень согласования (reconciliation
- 15. Уровень согласования нужен для того, чтобы уровень
- 16. Устройство физического уровня (PHY) состоит из следующих
- 17. Физический уровень 100Base-FXОпределяет работу протокола Fast Ethernet
- 18. Спецификация 100Base-FX. Метод кодирования 4B/5BКаждые 4
- 19. Спецификация 100Base-FX. Метод кодирования 4B/5BДля отделения
- 20. Физический уровень 100Base-TXВ качестве среды передачи данных
- 21. Спецификация 100Base-TXОсновные отличия от спецификации 100Base-FX:использование метода
- 22. Схема автопереговоровВсего в настоящее время определено 5
- 23. Схема автопереговоров технологии 100Base-TУстройство, начавшее процесс автопереговоров,
- 24. Схема автопереговоров технологии 100Base-TУзел, который поддерживает только
- 25. Физический уровень 100Base-T4В качестве среды передачи данных
- 26. Спецификация 100Base-T4. Метод кодирования 8B/6TКаждые 8
- 27. Соединение узлов по спецификации 100Base-T4
- 28. Fast EthernetПравила построения сегментов Fast Ethernet при наличии повторителей
- 29. Правила корректного построения сегментов сетей Fast Ethernet
- 30. Ограничение длины сегментов DTE-DTEУстройства DTE вырабатывает новый
- 31. Максимальные значения длины сегментов DTE-DTE в соответствие со спецификацией IEEE 802.3u:
- 32. Ограничение сетей Fast Ethernet, построенных на повторителяхПовторители
- 33. Повторители класса I и класса II
- 34. Параметры сетей на основе повторителей класса I:
- 35. Расчет времени двойного оборота сетиКомитет 802.3 предоставляет
- 36. Время двойного оборота повторителя класса IЗадержки, вносимые кабелем:
- 37. Время двойного оборота повторителя класса IЗадержки, вносимые сетевыми адаптерами:
- 38. Пример.Расчет конфигурации сети, состоящей из одного повторителя
- 39. Fast EthernetВыводы
- 40. Область применения технологии Fast EthernetКлючевые свойства технологии
- 41. Случаи применения Fast Ethernet:организации и те части
- 42. Недостатки технологии Fast Ethernetбольшие задержки доступа к
- 43. Gigabit Ethernet
- 44. Появление Gigabit EthernetЛето 1996 года – создание
- 45. Лето 1998 год – окончательное принятие стандарта
- 46. Важно отметить, что Gigabit Ethernet, так же
- 47. Общее между Gigabit Ethernet и Fast EthernetСохраняются
- 48. Задачи, стоявшие перед разработчиками стандарта Gigabit Ethernet:задача
- 49. Средства обеспечения диаметра сети в 200 м
- 50. При двойная задержке сигнала в 10 bt/m
- 51. Режим Burst Mode - монопольный пакетный режим.
- 52. Спецификации физической среды стандарта 802.3zВ стандарте 802.3z
- 53. Многомодовый кабельДля передачи данных по многомодовому волоконно-оптическому
- 54. Диапазоны значений длины сегментов кабеля стандарта 1000Base-SX:
- 55. Одномодовый кабель Для спецификации 1000Base-LX в качестве
- 56. Диапазоны значений длины сегментов кабеля стандарта 1000Base-LX
- 57. Твинаксиальный кабельВ качестве среды передачи данных используется
- 58. Gigabit Ethernet на витой паре категории 5Для
- 59. Метод кодирования РАМ5За один такт по одной
- 60. Для распознавания коллизий и организации полнодуплексного режима
- 61. Двунаправленная передача по четырем парам UTP категории 5
- 62. Для отделения принимаемого сигнала от своего собственного
- 63. Применение Gigabit EthernetОсновная область применения протокола Gigabit
- 64. Gigabit EthernetВыводы
- 65. ВыводыТехнология Gigabit Ethernet добавляет новую ступень в
- 66. Скачать презентанцию
Развитие технологии Ethernet. ВведениеПотребность в высокоскоростной и в то же время недорогой технологии для подключения к сети мощных рабочих станций привели в начале 90-х годов к созданию инициативной группы, которая занялась
Слайды и текст этой презентации
Слайд 3В результате исследований специалисты разделились на два лагеря, что привело
к появлению двух новых технологий:
Fast Ethernet
100VG-AnyLAN
Они отличаются степенью преемственности с
классической технологией Ethernet.
Слайд 5Появление Fast Ethernet
Fast Ethernet Alliance (SynOptics, 3Com и др.) -
разработка стандарта новой технологии, максимально схожей с Ethernet.
Hewlett-Packard и AT&T
Комитет
802 института IEEE – исследовательская группа для изучения технического потенциала новых высокоскоростных технологий.
Слайд 6Осень 1995 года:
Комитет 802.3 принял в качестве стандарта 802.3u спецификацию
Fast Ethernet, почти полностью повторяющий технологию Ethernet 10 Mбит/с.
Специально созданный
комитет 802.12 утвердил стандарт технологии 100VG-AnyLAN, которая сохраняла формат кадра Ethernet, но существенно изменяла метод доступа.
Слайд 9Физический уровень технологии Fast Ethernet
Более сложная структура физического уровня технологии
Fast Ethernet вызвана использованием в ней трех вариантов кабельных систем:
волоконно-оптический
многомодовый кабель, используются два волокнавитая пара категории 5, используются две пары
витая пара категории 3, используются четыре пары
Слайд 10
Основным отличием конфигураций сетей Fast Ethernet является сокращение диаметра сети
примерно до 200 м.
При создании магистралей локальных сетей большой протяженности
технология Fast Ethernet применяется в полнодуплексном варианте, совместно с коммутаторами.
Слайд 11Официальный стандарт 802.3u установил три различных спецификации для Fast Ethernet
и дал им следующие названия:
100Base-TX для двухпарного кабеля на неэкранированной
витой паре UTP категории 5 или экранированной витой паре STP Type 1100Base-T4 для четырехпарного кабеля на неэкранированной витой паре UTP категории 3, 4, 5
100Base-FX для многомодового оптоволоконного кабеля, используются два волокна
Слайд 13Форматы кадров технологии Fast Ethernet не отличаются от форматов кадров
технологий 10-мегабитной сети Ethernet.
Межкадровый интервал (IPG) равен 0,96 мкс, а
битовый интервал - 10 нс.Признаком свободного состояния среды является передача по ней символа Idle соответствующего избыточного кода.
Слайд 14Физический уровень включает три элемента:
уровень согласования (reconciliation sub layer)
независимый от
среды интерфейс (Media Independent Interface, MII)
устройство физического уровня (Physical layer
device, PHY)
Слайд 15Уровень согласования нужен для того, чтобы уровень MAC, рассчитанный на
интерфейс AUI, смог работать с физическим уровнем через интерфейс MII
Интерфейс MII поддерживает независимый от физической среды способ обмена данными между подуровнем MAC и подуровнем PHYРазъем MII имеет 40 контактов, максимальная длина кабеля MII составляет 1 м. Сигналы, передаваемые по интерфейсу MII, имеют амплитуду 5 В.
Слайд 16Устройство физического уровня (PHY) состоит из следующих подуровней:
подуровня логического кодирования
данных, преобразующего поступающие от уровня MAC байты в символы кода
4B/5B или 8B/6Tподуровней физического присоединения и подуровня зависимости от физической среды (PMD)
подуровня автопереговоров
Слайд 17Физический уровень 100Base-FX
Определяет работу протокола Fast Ethernet по многомодовому оптоволокну
в полудуплексном и полнодуплексном режимах.
Используемый метод кодирования – 4B/5B.
Слайд 18Спецификация 100Base-FX.
Метод кодирования 4B/5B
Каждые 4 бита данных подуровня MAC
представляются 5 битами
Избыточный бит позволяет применить потенциальные коды при представлении
каждого из пяти битов в виде электрических или оптических импульсовИспользуемый метод физического кодирования – NRZI
Слайд 19Спецификация 100Base-FX.
Метод кодирования 4B/5B
Для отделения кадров Ethernet от символов
от Idle используется комбинация символов Start Delimiter - пара символов
J (11000) и K (10001) кода 4В/5В, а после завершения кадра перед первым символом Idle вставляется символ Т
Слайд 20Физический уровень 100Base-TX
В качестве среды передачи данных спецификация 100Base-TX (витая
пара UTP Cat 5 или STP Type 1, две пары)
использует кабель UTP категории 5 или кабель STP Type 1Максимальная длина кабеля в обоих случаях - 100 м
Используемый метод кодирования – 4B/5B
Слайд 21Спецификация 100Base-TX
Основные отличия от спецификации 100Base-FX:
использование метода MLT-3 для передачи
сигналов 5-битовых порций кода 4В/5В по витой паре
наличие функции автопереговоров
(Auto-negotiation) для выбора режима работы порта 
Слайд 22Схема автопереговоров
Всего в настоящее время определено 5 различных режимов работы,
которые могут поддерживать устройства 100Base-TX или 100Base-T4 на витых парах:
10Base-T
- 2 пары категории 310Base-T full-duplex - 2 пары категории 3
100Base-TX - 2 пары категории 5 (или Type 1A STP)
100Base-T4 - 4 пары категории 3
100Base-TX full-duplex - 2 пары категории 5 (или Type 1A STP)
Слайд 23Схема автопереговоров технологии 100Base-T
Устройство, начавшее процесс автопереговоров, посылает своему партнеру
пачку специальных импульсов Fast Link Pulse burst (FLP).
Если узел-партнер поддерживает
функцию автопереговоров и может поддержать предложенный режим, он отвечает пачкой импульсов FLP. Конец переговоров.Если узел-партнер может поддержать менее приоритетный режим, то он указывает его в ответе. Выбор этого режима в качестве рабочего.
Слайд 24Схема автопереговоров технологии 100Base-T
Узел, который поддерживает только технологию 10Base-T, каждые
16 мс посылает манчестерские импульсы для проверки целостности линии
Узел, получивший
в ответ на запрос FLP только импульсы проверки целостности линии, устанавливает этот режим работы и для себя
Слайд 25Физический уровень 100Base-T4
В качестве среды передачи данных спецификация 100Base-T4 (витая
пара UTP Cat 3, четыре пары) использует кабель UTP категории
3Одновременно использует только три пары для передачи, а оставшуюся – для обнаружения коллизий
Используемый метод кодирования – 8B/6T
Слайд 26Спецификация 100Base-T4.
Метод кодирования 8B/6T
Каждые 8 бит данных подуровня MAC
кодируются 6-ю троичными цифрами (ternary symbols), каждая длительностью 40 нс
Передача
6-ти троичных цифр на одну из трех передающих витых парОбщая скорость протокола 100Base-T4 составляет 100 Мбит/c (т.к. скорость по каждой передающей паре равна 33,3 Мбит/c )
Слайд 29Правила корректного построения сегментов сетей Fast Ethernet включают:
ограничения на максимальную
длину сегментов, соединяющих DTE с DTE
ограничения на максимальную длину сегментов,
соединяющих DTE с портом повторителяограничения на максимальный диаметр сети
ограничения на максимальное число повторителей и максимальную длину сегмента, соединяющего повторители
Слайд 30Ограничение длины сегментов DTE-DTE
Устройства DTE вырабатывает новый кадр для разделяемого
сегмента
В типичной конфигурации сети Fast Ethernet несколько устройств DTE подключаются
к портам повторителя, образуя сеть звездообразной топологииСоединения DTE-DTE в разделяемых сегментах не встречаются, кроме как, для мостов/коммутаторов и маршрутизаторов
Слайд 32Ограничение сетей Fast Ethernet, построенных на повторителях
Повторители Fast Ethernet делятся
на два класса:
повторителя класса I
повторители класса II
Слайд 35Расчет времени двойного оборота сети
Комитет 802.3 предоставляет данные об удвоенных
задержках, вносимых каждым элементом сети, не разделяя сегменты сети на
левый, правый и промежуточныйЗадержки, вносимые сетевыми адаптерами, учитывают преамбулы кадров, поэтому время двойного оборота нужно сравнивать с величиной 512 битовых интервала (bt)
Слайд 38Пример.
Расчет конфигурации сети, состоящей из одного повторителя и двух оптоволоконных
сегментов длиной по 136 м:
каждый сегмент вносит задержку по 136
btпара сетевых адаптеров FX дает задержку в 100 bt
сам повторитель вносит задержку в 140 bt
Сумма задержек равна 512 bt, что говорит о том, что сеть корректна, но запас принят равным 0
Слайд 40Область применения технологии Fast Ethernet
Ключевые свойства технологии Fast Ethernet:
большая степень
преемственности по отношению к 10-Мбитному Ethernet
высокая скорость передачи данных –
100 Мбит/cвозможность работать на основных типах кабельной проводки – UTP категории 3 и 5, STP Type 1, многомодовом оптоволокне
Слайд 41Случаи применения Fast Ethernet:
организации и те части сети, где до
этого широко применялся 10-Мбитный Ethernet
создание достаточно крупных сетей, к которым
относятся сети зданий с количеством узлов в несколько сотенEthernet не следует заменять на Fast Ethernet в случае, когда:
происходит подключение к сети персональных компьютеров с шиной ISA
Слайд 42Недостатки технологии Fast Ethernet
большие задержки доступа к среде при коэффициенте
использования среды выше 30-40%, являющиеся следствием применения алгоритма доступа CSMA/CD
небольшие
расстояния между узлами даже при использовании оптоволокна – следствие метода обнаружения коллизий
Слайд 44Появление Gigabit Ethernet
Лето 1996 года – создание группы 802.3z для
разработки протокола, схожего с Ethernet, но с битовой скоростью 1000
Мбит/сGigabit Ethernet Alliance (Bay Networks (Nortel Networks), Cisco Systems и 3Com)
В качестве первого варианта физического уровня был принят уровень технологии Fiber Channel, с ее кодом 8В/10В
Слайд 45Лето 1998 год – окончательное принятие стандарта 802.3z на заседании
комитета IEEE 802.3
Осень 1999 год - принятие стандарта 802.3ab
(Gigabit Ethernet на витой паре категории 5)
Слайд 46Важно отметить, что Gigabit Ethernet, так же как и его
менее скоростные собратья, на уровне протокола не будет поддерживать:
качество обслуживания
избыточные
связитестирование работоспособности узлов и оборудования (в последнем случае - за исключением тестирования связи порт-порт, как это делается для Ethernet 10Base-T, 10Base-F и Fast Ethernet)
Слайд 47Общее между Gigabit Ethernet и Fast Ethernet
Сохраняются все форматы кадров
Ethernet
По-прежнему будут существовать полудуплексная версия протокола, поддерживающая метод доступа CSMA/CD,
и полнодуплексная версия, работающая с коммутаторамиПоддерживаются все основные виды кабелей, используемых в Ethernet и Fast Ethernet: волоконно-оптический, витая пара категории 5, коаксиал
Для сохранения данных свойств были внесены изменения не только в физический уровень, но и в уровень MAC
Слайд 48Задачи, стоявшие перед разработчиками стандарта Gigabit Ethernet:
задача обеспечения приемлемого диаметра
сети для полудуплексного режима работы
достижение битовой скорости 1000 Мбит/с на
основных типах кабелей поддержка кабеля на витой паре
Слайд 49Средства обеспечения диаметра сети в 200 м на разделяемой среде
Увеличение
минимального размера кадра (без учета преамбулы) с 64 до 512
байт или до 4096 btУвеличение времени двойного оборота до 4095 bt, что делает допустимым диаметр сети около 200 м при использовании одного повторителя
Слайд 50При двойная задержке сигнала в 10 bt/m оптоволоконные кабели длиной
100 м вносят вклад во время двойного оборота по 1000
bt. Если повторитель и сетевые адаптеры будут вносить такие же задержки, как в технологии Fast Ethernet, то задержка повторителя в 1000 bt и пары сетевых адаптеров в 1000 bt дадут в сумме время двойного оборота 4000 btДля увеличения длины кадра до требуемой величины 512 байт сетевой адаптер дополняет поле данных до длины 448 байт так называемым расширением (extention)
Слайд 51Режим Burst Mode - монопольный пакетный режим. Станция может передать
подряд несколько кадров с общей длиной не более 65536 бит
или 8192 байт (Предел Burst-Length )Увеличение «совмещенного» кадра до 8192 байт несколько задерживает доступ к разделяемой среде других станций, но при скорости 1000 Мбит/с эта задержка не столь существенна
Слайд 52Спецификации физической среды стандарта 802.3z
В стандарте 802.3z определены следующие типы
физической среды:
одномодовый волоконно-оптический кабель
многомодовый волоконно-оптический кабель 62,5/125
многомодовый волоконно-оптический кабель 50/125
двойной
коаксиал с волновым сопротивлением 75 Ом 
Слайд 53Многомодовый кабель
Для передачи данных по многомодовому волоконно-оптическому кабелю стандарт определяет
применение излучателей, работающих на двух длинах волн: 1300 и 850
нмДля многомодового оптоволокна стандарт 802.3z определил спецификации:
1000Base-SX (длины волны 850 нм)
1000Base-LX (длины волны 1300 нм)
Слайд 55Одномодовый кабель
Для спецификации 1000Base-LX в качестве источника излучения всегда
применяется полупроводниковый лазер-диод с длиной волны 1300 нм
Спецификация 1000Base-LX может
работать как с многомодовым, так и с одномодовьм кабелем
Слайд 57Твинаксиальный кабель
В качестве среды передачи данных используется высококачественный твинаксиальный кабель
(Twinax) с волновым сопротивлением 150 Ом (2х75 Ом)
Данные посылаются одновременно
по паре проводников, каждый из которых окружен экранирующей оплеткой. При этом получается режим полудуплексной передачиДля обеспечения полнодуплексной передачи необходимы еще две пары коаксиальных проводников
Слайд 58Gigabit Ethernet на витой паре категории 5
Для передачи данных со
скоростью 1000 Мбит/с необходимо организовать параллельную передачу одновременно по всем
4 парам кабеляУменьшение скорости передачи данных по каждой паре до 250 Мбит/с
Необходимо придумать метод кодирования, который имел бы спектр не выше 100 МГц
Слайд 59Метод кодирования РАМ5
За один такт по одной паре передается 2,322
бит информации
Снижение тактовой частоты с 250 МГц до 125 МГц
Если
использовать не все коды, а передавать 8 бит за такт (по 4 парам), то выдерживается требуемая скорость передачи в 1000 Мбит/с и еще остается запас неиспользуемых кодовКод РАМ5 на тактовой частоте 125 МГц укладывается в полосу 100 МГц кабеля категории 5
Слайд 60Для распознавания коллизий и организации полнодуплексного режима используется следующая техника:
оба
передатчика работают навстречу друг другу по каждой из 4 пар
в одном и том же диапазоне частот, так как используют один и тот же потенциальный код РАМ5
Слайд 62Для отделения принимаемого сигнала от своего собственного приемник вычитает из
результирующего сигнала известный ему свой сигнал. Для выполнения данной операции
используются цифровые сигнальные процессоры - DSP (Digital Signal Processor)При полудуплексном режиме работы получение встречного потока данных считается коллизией, а для полнодуплексного режима работы - нормальной ситуацией
Слайд 63Применение Gigabit Ethernet
Основная область применения протокола Gigabit Ethernet:
магистрали локальных
(LAN) и городских (MAN) сетей.
Наиболее часто используемый режим:
полнодуплексный, обеспечивающий
максимальные пропускную способность и расстояние между узлами
Слайд 65Выводы
Технология Gigabit Ethernet добавляет новую ступень в иерархии скоростей семейства
Ethernet величиной в 1000 Мбит/с
Разработчики технологии Gigabit Ethernet сохранили большую
степень преемственности с технологиями Ethernet и Fast Ethernet:использует те же форматы кадров
работает в полнодуплексном и полудуплексном режимах
поддерживает на разделяемой среде тот же метод доступа CSMA/CD с минимальными изменениями
