Ethernet

Классическая сеть Ethernet, описание которой дано в стандарте IEEE Standard 802.3, состоит из коаксиального кабеля, подключенного к нескольким компьютерам. Этот кабель называется Ethernet в память о светоносном эфире, по которому, как считалось ранее, распространяются электромагнитные волны.
(Когда английский физик XIX столетия Джеймс Кларк Максвелл обнаружил, что электромагнитное излучение может быть описано волновым уравнением, ученые предположили, что пространство должно быть заполнено некой эфирной средой, в которой распространялось излучение. Только после знаменитого эксперимента Михельсона и Морли в 1887 году, в котором эфир так и не был обнаружен, физики поняли, что излучение может распространяться в вакууме.)

В самой первой версии Ethernet компьютер был подключен к кабелю буквально с помощью отверстия, просверленного на половину диаметра кабеля, в которое вкручивался провод, ведущий к компьютеру. Этот способ подключения, схематически показанный на рис. 8.27, а, назывался зубом вампира (vampire tap). Попасть зубом в нужное место было трудно, поэтому вскоре стали использоваться подходящие разъемы. Тем не менее электрически все компьютеры были связаны так, как будто их сетевые интерфейсные карты были спаяны друг с другом.

Рис. 8.27. Сеть Ethernet: а — классическая; б — коммутируемая


Для предотвращения хаоса при большом количестве компьютеров, подключенных к одному и тому же кабелю, требовался протокол. Чтобы отправить пакет по сети Ethernet, компьютер сначала анализировал состояние кабеля, определяя, не занят ли какой-нибудь компьютер в данный момент передачей данных. Если ответ был отрицательным, он приступал к передаче пакета, который состоял из короткого заголовка, за которым следовали от 0 до 1500 байт полезной информации. Если кабель был занят, компьютер просто ждал, пока не закончится текущая передача, после чего приступал к отправке своего пакета.

Если два компьютера приступали к отправке пакетов одновременно, возникал конфликт, обнаруживаемый обоими компьютерами. Оба они откликались на это событие произвольным ожиданием, продолжавшимся от 0 до T мкс, после чего опять приступали к передаче. Если опять возникал конфликт, то все участвующие в нем компьютеры делали произвольную паузу, продолжавшуюся от 0 до 2T мкс, после чего повторяли свою попытку. С каждым последующим конфликтом максимальный интервал ожидания удваивался, уменьшая шансы возникновения новых конфликтов. Этот алгоритм известен под именем двоичного экспоненциального алгоритма задержки (binary exponential backoff). Он нам уже попадался при рассмотрении вопроса сокращения издержек на опросы блокировок.

Для сети Ethernet определены предельная длина кабеля и предельное количество подключенных компьютеров. Для преодоления любого из этих ограничений большие сооружения или группа сооружений могут оснащаться несколькими сетями Ethernet, которые затем подключаются к устройствам, называемым мостами (bridges). Мост является устройством, позволяющим потоку данных проходить из одной сети Ethernet в другую, когда источник находится по одну его сторону, а приемник — по другую.

Во избежание конфликтов современные сети Ethernet используют коммутаторы (рис. 8.27, б). У каждого коммутатора есть определенное количество портов, к которым может подключаться компьютер, сеть Ethernet или другой коммутатор. Когда пакет успешно избегает всех конфликтов и добирается до коммутатора, он попадает в его буфер и отправляется на тот порт, к которому подключен компьютер назначения. Выделяя каждому компьютеру его собственный порт, можно вообще избавиться от всех конфликтов за счет более емких коммутаторов. Возможны и компромиссные варианты, когда к каждому порту подключается всего несколько компьютеров. На рис. 8.27, б показана классическая сеть Ethernet с несколькими компьютерами, соединенными кабелем с помощью «зубов вампира», подключенная к одному из портов коммутатора.

<< | >>
Источник: Э. ТАНЕНБАУМ Х. БОС. СОВРЕМЕННЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМ Ы 4-е ИЗДАНИЕ. 2015

Еще по теме Ethernet:

  1. Л.О. Доліненко, В.О. Доліненко, С.О. Сарновська. Цивільне право України, 2006
  2. ЦИВІЛЬНЕ ПРАВО УКРАЇНИ
  3. ПЕРЕДМОВА
  4. Частина І ПРОГРАМА КУРСУ «ЦИВІЛЬНЕ ПРАВО УКРАЇНИ»
  5. Розділ І. Загальні положення цивільного права
  6. Тема 1. Поняття цивільного права. Предмет та метод, система цивільного права. Функції та принципи цивільного права
  7. Тема 2. Цивільне законодавство України
  8. Тема 3. Поняття, елементи та види цивільних правовідносин
  9. Тема 4. Здійснення цивільних прав і виконання обов’язків
  10. Тема 5. Захист цивільних прав та інтересів
  11. Тема 6. Об’єкти цивільних прав
  12. Тема 7.ФІЗИЧНІ особи як суб’єкти цивільного права
  13. Тема 8. Юридичні особи
  14. Тема 9. Держава як суб’єкт цивільного права. Територіальні громади та Автономна Республіка Крим як суб’єкти цивільного права
  15. Тема 10. Правочини: поняття, види. Умови чинності правочину
  16. Тема 11. Представництво і довіреність