<<
>>

Кабели Ethernet

Поскольку само слово Ethernet связано с кабелем (ether — эфир, среда распространения сигнала), то именно с этого мы и начнем обсуждение. В сетях Ethernet обычно используются четыре типа кабеля, показанные в табл.
4.1.

Исторически сложилось так, что кабель 10Base5 («толстый Ethernet») стал первым носителем данных в сетях 802.3. Он внешне напоминал желтый садовый

шланг для поливки растений, и через каждые 2,5 м имелась маркировка мест подсоединения отводов. (Стандарт 802.3 не требует, чтобы цвет кабеля был именно желтым, но рекомендует это.) Соединения обычно делаются на основе ответвителей «зуб вампира» . Зуб ответвителя чрезвычайно аккуратно вводится на половину толщины внутренней жилы кабеля. Обозначение 10Base5 говорит о следующем: скорость работы — 10 Мбит/с, сигнал смодулированный (BASE- band signaling), максимальная длина сегмента — 500 м. Итак, первая цифра названия — это скорость в мегабитах в секунду.

Затем следует слово Base (иногда его пишут заглавными буквами — BASE), указывающее на то, что сигнал передается на базовой частоте, то есть без модуляции. Когда-то был разработан широкополосный вариант 10Broad36, но он так и не появился на мировом рынке и практически исчез. Наконец, если речь идет о коаксиальном кабеле, то после слова Base следует округленная до 100-метровых единиц максимальная длина сетевого сегмента.

На смену толстому Ethernet пришел кабель типа 10Base2 («тонкий Ethernet»), который, в отличие от шлангоподобного 10Base5, замечательно сгибается. Для отводов вместо зубастых ответвителей используются стандартные BNC- коннекторы, с помощью которых легко образуются Т-образные соединения. BNC-коннекторы проще в использовании и надежнее. Кроме того, они гораздо дешевле, и их удобнее монтировать.

Недостатком является меньшая, чем у 10Base5, максимальная длина сегмента — 185 м, то есть на сегмент можно «посадить» не более 30 машин.

Обнаружение обрывов кабеля, чрезмерной длины сегментов, выхода из строя ответвителей и соединителей является основной проблемой обоих типов кабелей. Были разработаны специальные методики, позволяющие решить указанные задачи. Основная идея такова: по каналу передается импульс определенной формы. Если он встречает на своем пути какую-либо преграду или конец кабеля, образуется эхо, которое приходит обратно к отправителю. Тщательно измерив временной интервал между отправкой импульса и приходом эха, можно локализовать неисправность. Такой метод называется измерением отраженного сигнала.

Задачи поиска обрывов кабеля привели к созданию систем с измененной схемой подключения, в которой от каждой станции кабель идет к центральному концентратору (хабу), где станции соединяются друг с другом электроникой.

Обычно при этом используются традиционные для телефонии витые пары, главным образом потому, что большинство офисных помещений уже оборудовано соответствующей проводкой с большим запасом. Такая схема называется 10Base-T. Концентраторы не буферизуют входящий трафик. Далее мы обсудим улучшенные системы с использованием коммутаторов (switch), сохраняющих данные в собственном буфере.

Все три схемы подключения представлены на рис. 4.13. В 10Base5 приемопередатчик (трансивер) снаружи обжимает кабель так, чтобы его контактная игла соприкасалась с внутренней жилой. Он содержит электронные компоненты, позволяющие обнаруживать несущую и коллизии. При этом, обнаружив коллизию, приемопередатчик рассылает по всему кабелю специальный пакет, сообщающий о сбое. Таким образом гарантируется, что все остальные приемопередатчики тоже сообразят, что произошло столкновение.

В схеме 10Base5 ответвительный кабель соединяет приемопередатчик с интерфейсной платой (сетевой картой) компьютера. Длина этого кабеля может достигать 50 м. Он состоит из пяти независимых изолированных витых пар.

Две витые пары используются для передачи данных от компьютера и к компьютеру. Еще по двум витым парам передаются управляющие сигналы. Пятая, не всегда используемая пара позволяет компьютеру управлять питанием приемопередатчика. Некоторые приемопередатчики могут обслуживать до восьми компьютеров, что уменьшает требуемое количество приемопередатчиков.

Рис. 4.13. Три типа кабельных соединений стандарта 802.3:10Ваве5 (а); 10ВаБе2 (б); ЮВаэе-Т (в)

Трансиверный кабель заканчивается на сетевой плате, установленной внутри компьютера. Сетевая карта содержит микросхему контроллера, посылающую кадры приемопередатчику и принимающую кадры у приемопередатчика. Контроллер отвечает за правильный формат сборки данных в кадры, а также за подсчет контрольных сумм исходящих кадров и проверку контрольных сумм входящих кадров. Некоторые контроллеры также управляют пулом буферов для Приходящих кадров и очередью буферов передаваемых кадров, прямым доступом к памяти компьютера и другими вопросами, связанными с сетью.

В системе 10Вазе2 соединение с кабелем представляет собой обычный Т-образный пассивный ВМС-коннектор. Электроника приемопередатчика располагается на плате контроллера, и у каждой станции обычно имеется свой приемопередатчик.

В системе ЮВаве-Т никакого общего кабеля нет, есть только концентратор (ящик, набитый электроникой), к которому каждая машина подсоединена при помощи своего собственного кабеля. В такой конфигурации добавление и удаление станции осуществляются проще, а обрыв кабеля обнаруживается довольно легко. Недостатком системы ЮВаэе-Т является ограничение максимальной длины кабеля длиной 100 м, в лучшем случае 200 м, если используются высококачественные (категории 5) витые пары. Тем не менее системы ЮВаэе-Т быстро стали доминировать в сетях ЕШепнЦ благодаря легкости их установки и возможности использования уже существующей стандартной телефонной проводки.

Более быстрая версия системы ЮВаве-Т (ЮОВазе-Т) будет обсуждаться далее.

Четвертый возможный вариант кабеля для сетей ЕШегпе! называется ЮВаве-Б и построен на основе оптоволоконного кабеля. Такой кабель довольно дорог вследствие высокой цены соединителей и терминаторов, однако он обладает отличным отношением сигнал/шум и к тому же позволяет соединять сильно удаленные друг от друга концентраторы.

На рис. 4.14 изображены четыре способа прокладки кабелей в здании. На рис. 4.14, а единый кабель прокладывается от комнаты к комнате, и к нему подсоединяются все станции. На рис. 4.14, б показана магистраль, проходящая сквозь здание от фундамента дс? крыши, к которой на каждом этаже через специальные усилители (повторители) присоединены горизонтальные кабели. В некоторых зданиях в качестве горизонтальных кабелей устанавливаются тонкие 10Вазе2, а магистраль создается на основе толстого кабеля ЮВаэеб. Наиболее распространенной топологией является дерево, показанное на рис. 4.14, в, поскольку при наличии нескольких путей между парами станций в сети может возникнуть интерференция сигналов.

Все версии стандарта 802.3 имеют ограничения по длине кабелей. Для построения сетей больших размеров несколько кабелей соединяются повторителями, как показано на рис. 4.14, г. Повторитель — это устройство физического

уровня. Он принимает, усиливает (регенерирует) и передает сигналы в обоих направлениях. С точки зрения программного обеспечения, ряд кабелей, соединенных повторителями, не отличается от сплошного кабеля (отличие заключается только во временной задержке, связанной с повторителями). Система может состоять из большого количества сегментов кабеля и повторителей, однако два приемопередатчика должны располагаться на расстоянии не более 2,5 км, и между ними должно быть не более четырех повторителей.

<< | >>
Источник: Э. ТАНЕНБАУМ. КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ 4-Е ИЗДАНИЕ. 2003

Еще по теме Кабели Ethernet:

  1. Надо выдернуть кабель, который «подводит интернет» в ваш компьютер.
  2. Свободное использование произведения, постоянно находящегося в месте, открытом для свободного посещения
  3. § 9. Содержание смежных прав (п. 1603, 1604)
  4. Трансляция телепрограмм
  5. 4. Договоры о передаче исключительных прав организаций эфирного и кабельного вещания
  6. 4. Понятие и виды прав автора
  7. 3. Предоставление исключительных прав в силу указаний закона
  8. 4. Права организаций эфирного или кабельного вещания.
  9. 4.4. Право организаций эфирного и кабельного вещания
  10. Кабельное телевидение
  11. 9. Объекты и субъекты смежных прав
  12. Свободное использование произведения в информационных, научных, учебных или культурных целях