dobry wzór do napisania własnej pracy

Standard Ethernet to najbardziej rozpowszechniony standard sieci. Łatwa dostępność  i szeroki wybór urządzeń aktywnych, zastosowanie w obecnej sieci komputerowej oraz projekcie jej modernizacji w ZAP S.A. Ostrów Wlkp. wymaga omówienia standardu, zaleceń projektowych i jego nowszych rozwiązań.

Elementy sieci występujące w omówieniu standardu Ethernet są opisane w punkcie 2.1.

Ethernet wykorzystuje metodę dostępu CSMA/CD co oznacza metodę sprawdzania sygnału w kablu z wielostacyjnym dostępem oraz wykrywaniem kolizji. Aby sieć z metodą CSMA/CD działała poprawnie konieczne jest spełnienie poniższych warunków:

• limitowany rozmiar sieci w celu kontroli opóźnień propagacyjnych,
• ograniczona liczba repeaterów łączących poszczególne segmenty sieci.

W specyfikacji Ethernetu występują trzy podstawowe odmiany sieci:

• 10 BASE-5 – (gruby Ethernet) wykorzystuje gruby kabel koncentryczny 50W o długości jednego segmentu do 500m z terminatorem 50W na każdym końcu w topologii magistrali (rys. 2.14.). Każde przyłączenie do kabla realizowane jest przez transceiver. Przyłącza muszą być odległe od siebie co najmniej 2,5m. W sieci 10Base-5 może występować maksymalnie 5 segmentów połączonych za pomocą repeaterów o łącznej długości nie przekraczającej 2500m. Stacje robocze mogą być przyłączane tylko do trzech segmentów, dwa pozostałe służą jako przedłużenia. Do jednego segmentu można przyłączyć najwyżej 100 węzłów. Połączenie pomiędzy przyłączem a sprzęgiem sieciowym wykonywane jest przy pomocy kabla AUI, który może mieć długość do 50m. Oznaczenie 10Base-5 oznacza transmisje 10Mbps w paśmie podstawowym na odległość do 500m.

Rys. 2.14. Przykład 10Base-5

• 10 BASE-2 – (cienki Ethernet) wykorzystuje cienki kabel koncentryczny 50W, o długości jednego segmentu do 185m z 50W terminatorem na każdym końcu w topologii magistrali, przy czym jeden koniec uziemiony (rys. 2.15.). W sieci lokalnej może występować co najwyżej pięć takich segmentów połączonych repeaterami. Całkowita długość wynosi 925m. Zgodnie ze specyfikacją 10 Base-2 stacje robocze mogą być przyłączone tylko do trzech segmentów, dwa pozostałe służą jako przedłużenia.
• Do jednego segmentu magistrali można przyłączyć maksymalnie 30 węzłów. Odległość między węzłami wynosi co najmniej 0,5m. Oznaczenie 10 Base-2 wskazuje na transmisję 10Mbps na odległość 185m. Segment składa się z odcinków kabla połączonych za pomocą T-konektorów (łączników trójnikowych) do których podłączone są sprzęgi sieciowe (karty sieciowe) z wbudowanymi transceiverami.

• 10 BASE-T – łączy w sobie najlepsze cechy topologii gwiazdy i magistrali. Z logicznego punktu widzenia sieć jest magistralą, w której dane przesyłane są do wszystkich stacji sieci, to jednak w rzeczywistości zastosowano w niej rozproszoną topologię gwiaździstą. W sieciach tego typu stosowany jest kabel skręcany i można w nich przesyłać dane z szybkością 10Mbps na maksymalną odległość jednego segmentu 100m. W tej specyfikacji wymagane jest stosowanie koncentratora, który pozwala na bardziej strukturalne podejście do okablowania. Każda stacja jest połączona dwoma parami nieekranowanego kabla skręcanego bezpośrednio z centralnym urządzeniem (koncentratorem), które ma możliwość monitorowania działania sieci (rys. 2.16.). Daje to możliwość odizolowania wadliwych węzłów, lokalizację wadliwego okablowania bez konieczności przerywania pracy całej sieci.

Wiele koncentratorów może być połączonych do jednego tworząc hierarchicznie rozgałęzioną gwiazdę. Maksymalna liczba węzłów, które mogą występować w całej sieci 10Base-T wynosi 1024. W sieciach 10Base-T sygnał może przejść tylko przez 4 repeatery co daje maksymalną odległość między końcowymi węzłami 500m. Jeśli trzeba użyć więcej repeaterów, to sygnały muszą być przepuszczone przez mosty. Stacje 10Base-T wymagają specjalnych transceiverów dla kabla skręcanego, które obecnie są wbudowane w karty sieciowe. Zaletą jest łatwość zarządzania, lepsza użyteczność oraz elastyczność okablowania.

Zastosowanie kabla światłowodowego w Ethernecie znacznie zwiększyło możliwość wysyłania informacji wewnątrz i między budynkami na większe odległości. Kabel światłowodowy zazwyczaj łączy segmenty sieci wykonanych z innego okablowania. Połączenie między mediami realizuje się poprzez np. transceivery, repeatery, moduły transceiverów wbudowane w koncentratory. Można połączyć maksymalnie 2 węzły za pomocą jednego łącza światłowodowego 10Base-F na odległość 2km.

Ethernet charakteryzuje się tym, że przepływność sieci stworzonej z zastosowaniem koncentratorów (rys. 2.16.) jest uzależniona od ilości stacji. Koncentratory tworzą tylko jedną domenę kolizyjną i przepływność w takiej domenie jest dzielona przez liczbę stacji np. 10Mbps / N gdzie N – liczba stacji.

Można go nazwać Ethernetem dzielonym. Przy dużej ilości stacji staje się wąskim gardłem do wymiany danych.

Aby zwiększyć przepływność sieci tworzy się kilka domen kolizyjnych (rys. 2.18.) przy pomocy takich urządzeń jak np. switch. Koncentrator przełączający (Switch Ethernetowy) nie tworzy domeny lecz grupę domen, a przełączanie odbywa się na podstawie adresów MAC. Takie rozwiązanie nosi nazwę Przełączanego Ethernetu (Switched Ethernet). Przełączany Ethernet używa przełączania pakietów, techniki wykorzystywanej przy wysyłaniu pakietów do ściśle określonego węzła. Możliwości przełączania mają bridge, switch i router.

Sieć Fast Ethernet jest nowszym udoskonalonym standardem 10Base-T. Prędkość przesyłania danych wynosi 100Mbps.. W tym standardzie stosowana jest ta sama topologia, protokoły i pakiety, a także metoda dostępu CSMA/CD, jak w sieci Ethernet 10Base-T. W sieci Fast Ethernet wprowadzono znacznie większe ograniczenia dotyczące odległości między urządzeniami końcowymi.

Między węzłami końcowymi jednego segmentu (domeny kolizyjnej) mogą występować tylko dwa repeatery a maksymalna odległość między węzłami końcowymi wynosi 205m dla UTP (w 10Base-T odległość z zastosowaniem 2 repeaterów wynosiła 300m).

Istnieją trzy odmiany sieci 100Base-T, każda oparta na innym rodzaju medium transmisyjnego:

• 100 Base-TX – kable UTP kat.5 (z dwóch par przewodów),
• 100 Base-T4 – kable UTP kat. 3 lub 4 (z czterech par przewodów,
• 100 Base-FX – kable światłowodowe (dwa włókna światłowodowe).

Obecnie większość sieci Fast Ethernet pracuje z okablowaniem zgodnym ze specyfikacją 100Base-TX. Fragment sieci wykonany w technologii Fast Ethernet musi tworzyć osobny segment połączony z resztą sieci za pomocą mostów (bridge) lub przełączników (switch).

Najnowszym rozwiązaniem sieci Ethernet jest będąca jeszcze w trakcie prac specyfikacja 1000BaseX Gigabit Ethernet. Szerokość pasma tego standardu określa się na 1000Mbps.

Spis specyfikacji:

• 1000Base-LX medium: laser długopasmowy, segmenty sieci o długości 550m (światłowód wielopasmowy) i 3000m (światłowód jednopasmowy),
• 1000Base-SX medium: światłowód wielopasmowy (laser krótkopasmowy), segmenty sieci o długości 300m (światłowód wielopasmowy 62,5 mikrona) lub 550m (światłowód wielopasmowy 50 mikronów),
• 1000Base-CX medium: kabel miedziany (skrętka ekranowana) o długości do 25m, łącza do sprzęgania urządzeń standardu Gigabit Ethernet, które pracują blisko siebie (w jednym pomieszczeniu lub na jednym stojaku),
• 1000Base-T medium: kabel UTP (skrętka nieekranowana 4 pary), długość segmentu 100m.

Zalety:

• możliwość likwidowania wąskich gardeł w sieciach opartych na technologii Fast Ethernet,
• sieci tego rodzaju pracują bardzo szybko 1Gb/s,
• możliwość uruchamiania aplikacji multimedialnych pracujących w czasie rzeczywistym,
• w porównaniu z ATM jest to dość prosta technologia i tańsza niż ATM.

Wady:

• sieci te nie dają się skalować tak łatwo (szczególnie obsługa aplikacji multimedialnych) jak te oparte na ATM,
• w warstwie fizycznej sieć pracuje co prawda na światłowodzie i na kablu miedzianym, ale jeden segment w tym ostatnim przypadku ma ograniczoną długość,
• istnieje obawa czy pakiety będą zawsze przesyłane z pełną szybkością 1Gb/s,