Екзаменаційний білет № 11

1. Технологія Fast Ethernet. Повно дуплексний режим роботи.

Fast Ethernet (100BASE-T) — набор стандартов передачи данных в компьютерных сетях, со скоростью до 100 Мбит/с, в отличие от обычного Ethernet (10 Мбит/с).

Различия и сходства с Ethernet

• сохранение метода случайного доступа CSMA/CD, принятого в Ethernet;

• сохранение формата кадра, принятого в стандарте IEEE 802.3;

• сохранение звездообразной топологии сетей;

• поддержка традиционных сред передачи данных — витой пары и волоконно-оптического кабеля.

Варианты реализации

Длина сегмента кабеля 100BASE-T ограничена 100 метрами (328 футов). В типичной конфигурации, 100BASE-TX использует для передачи данных по одной паре скрученных (витых) проводов в каждом направлении, обеспечивая до 100 Мбит/с пропускной способности в каждом направлении (дуплекс).

100BASE-F

• 100BASE-FX — вариант Fast Ethernet с использованием волоконно-оптического кабеля. В данном стандарте используется длинноволновая часть спектра (1300 нм) передаваемая по двум жилам, одна для приёма (RX) и одна для передачи (TX). Длина сегмента сети может достигать 400 метров (1 310 футов) в полудуплексном режиме (с гарантией обнаружения коллизий) и двух километров (6 600 футов) в полнодуплексном при использовании многомодового волокна. Работа на больших расстояниях возможна при использовании одномодового волокна. 100BASE-FX не совместим с 10BASE-FL, 10 Мбит/с вариантом по волокну.

100BASE-S

• 100BASE-SX — удешевленная альтернатива 100BASE-FX с использованием многомодового волокна, так как использует недорогую коротковолновую оптику. 100BASE-SX может работать на расстояниях до 300 метров (980 футов). 100BASE-SX использует ту же самую длину волны как и 10BASE-FL. В отличие от 100BASE-FX, это позволяет 100BASE-SX быть обратно-совместимым с 10BASE-FL. Благодаря использованию более коротких волн (850 нм) и небольшой дистанции, на которой он может работать, 100BASE-SX использует менее дорогие оптические компоненты (светодиоды (LED) вместо лазеров). Все это делает данный стандарт привлекательным для тех, кто модернизирует сеть 10BASE-FL и тех, кому не нужна работа на больших расстояниях.

100BASE-B

• 100BASE-BX — вариант Fast Ethernet по одножильному волокну. Используется одномодовое волокно, наряду со специальным мультиплексором, который разбивает сигнал на передающие и принимающие волны.

100BASE-L

• 100BASE-LX — 100 Мбит/с Ethernet с помощью оптического кабеля. Максимальная длина сегмента 15 километров в полнодуплексном режиме по паре одномодовых оптических волокон.

• 100BASE-LX WDM — 100 Мбит/с Ethernet с помощью волоконно-оптического кабеля. Максимальная длина сегмента 15 километров в полнодуплексном режиме по одному одномодовому оптическому волокну на длине волны 1310 нм и 1550 нм. Интерфейсы бывают двух видов, отличаются длиной волны передатчика и маркируются либо цифрами (длина волны), либо одной латинской буквой A(1310) или B(1550). В паре могут работать только парные интерфейсы: с одной стороны передатчик на 1310 нм, а с другой — на 1550 нм.

Полнодуплексный

Ду́ плекс и полуду́ плекс — режимы работы приёмо-передающих устройств (модемов, сетевых карт, раций, телефонных аппаратов). В режиме дуплекс устройства могут передавать и принимать информацию одновременно. В режиме полудуплекс — или передавать, или принимать информацию.

Полудуплексный режим

Режим, при котором передача ведётся в обоих направлениях, но с разделением по времени называют полудуплексным. В каждый момент времени передача ведётся только в одном направлении.

Разделение во времени вызвано тем, что передающий узел в конкретный момент времени полностью занимает канал передачи. Явление, когда несколько передающих узлов пытаются в один и тот же момент времени осуществлять передачу, называетсяколлизией и при методе управления доступом CSMA/CD считается нормальным, хотя и нежелательным явлением.

Этот режим применяется тогда, когда в сети используется коаксиальный кабель или в качестве активного оборудования используются концентраторы.

В зависимости от аппаратного обеспечения одновременный приём/передача в полудуплексном режиме может быть или физически невозможен (например, в связи с использованием одного и того же контура для приёма и передачи в рациях) или приводить кколлизиям.

Дуплексный режим

Режим, при котором, в отличие от полудуплексного, передача данных может производиться одновременно с приёмом данных.

Суммарная скорость обмена информацией в данном режиме может достигать вдвое большего значения. Например, если используется технология Fast Ethernet со скоростью 100 Мбит/с, то скорость может быть близка к 200 Мбит/с (100 Мбит/с — передача и 100 Мбит/с — приём).

В качестве наглядного примера можно привести разговор двух человек по рации (полудуплексный режим) — когда в один момент времени человек либо говорит, либо слушает, и по телефону (полный дуплекс) — когда человек может одновременно и говорить, и слушать.

Дуплексная связь обычно осуществляется с использованием двух каналов связи: первый канал — исходящая связь для первого устройства и входящая для второго, второй канал — входящая для первого устройства и исходящая для второго.

В ряде случаев возможна дуплексная связь с использованием одного канала связи. В этом случае устройство при приёме данных вычитает из сигнала свой отправленный сигнал, а получаемая разница является сигналом отправителя (модемная связь по телефонным проводам, GigabitEthernet).

2. Обладнання мереж FDDI.

FDDI (Fiber Distributed Data Interface)

Технология FDDI предназначена для организации высокоскоростных локальных сетей. Она не предназначена для непосредственного соединения компьютеров. Ее цель – построение высокоскоростных магистральных каналов связи (backbone) предназначенных для объединения нескольких сегментов локальной сети. Простейшим примером такой магистрали являются два сервера соединенные высокоскоростным каналом связи созданным на базе двух сетевых карт и кабеля.

Стандарт FDDI был разработан Американским Институтом Стандартизации (ANSI) и определяет правила передачи данных на первом и втором уровнях модели OSI (физический и канальный уровни). Так же как и технология 100Base-T, FDDI обеспечивает скорость передачи данных 100 Mbps.

Рис. 42. Сеть FDDI

Характеристики

Сеть FDDI использует топологию двойного физического кольца. Передающиеся сигналы движутся по кольцам в противоположных направлениях. Одно из колец называется " первичным", а другое – " вторичным". При корректном функционировании сети первичное кольцо используется для передачи данных, а вторичное выступает в роли " запасного".

В сети FDDI каждое сетевое устройство (узел сети) играет роль повторителя. FDDI поддерживает четыре вида узлов: станция с двойным подключением (DAS – dual-attached stations), станция с одинарным подключением (SAS – single-attached stations), концентратор с двойным подключением (DAC – dual-attached concentrator) и концентратор с одинарным подключением (SAC– single-attached concentrator). DAS и DAC всегда подключаются к обоим кольцам, а SAS и SAC подключаются только к первичному кольцу.

Если в какой-либо точке сети возникает разрыв кабеля или другая поломка делающая невозможным передачу данных между соседними узлами сети, то устройства DAS и DAC восстанавливают работоспособность сети, перенаправляя сигнал в обход неработоспособного сегмента с использованием вторичного кольца.

FDDI использует маркер доступа в качестве протокола контроля доступа к среде передачи и оптический кабель в качестве среды передачи.

При разрыве кабельной секции FDDI, компоненты DAS на каждой из сторон разорванной секции автоматически соединяют первичное и вторичное кольца. Обратите внимание на то, что сервер имеет избыточное соединение для увеличения надежности.

Рис. 43.

Преимущества

FDDI является стандартом, обеспечивающим быструю и надежную передачу данных. Топология двойного физического кольца обеспечивает надежность передачи данных путем сохранения работоспособности сети в случае обрыва кабеля. В стандарт FDDI заложены функции управления сетью. В дополнение к перечисленным преимуществам существует спецификация (СDDI – Copper Distributed Data Interface) на построение сети по технологии FDDI с использованием медной витой пары. Эта спецификация позволяет снизить стоимость развертывания сети за счет использования менее дорогого медного кабеля вместо оптического.

Недостатки

Основной недостаток FDDI – цена построения сети. Сетевые карты и оптический кабель для FDDI обладают существенно большей стоимостью, чем для других технологий обеспечивающих такую же скорость передачи данных. Специфика монтажа оптического кабеля требует дополнительной подготовки специалистов, выполняющих работу с кабелем. Несмотря на то, что сетевые карты CDDI дешевле FDDI, тем не менее они является более дорогими, чем сетевые карты 100Base-T.