Технология Fast Ethernet, как и все некоаксиальные варианты Ethernet рассчитана на подключение конечных узлов - компьютеров с соответствующими сетевыми адаптерами - к многопортовым концентраторам-повторителям или коммутаторам.
Правила корректного построения сегментов сетей Fast Ethernet включают:
- ограничения на максимальные длины сегментов, соединяющих DTE c DTE;
- ограничения на максимальные длины сегментов, соединяющих DTE с портом повторителя;
- ограничения на максимальный диаметр сети;
- ограничения на максимальное число повторителей и максимальную длину сегмента, соединяющего повторители.
В качестве DTE (Data Terminal Equipment) может выступать любой источник кадров данных для сети: сетевой адаптер, порт моста, порт маршрутизатора, модуль управления сетью и другие подобные устройства. Порт повторителя не является DTE. В типичной конфигурации сети Fast Ethernet несколько DTE подключается к портам повторителя, образуя сеть звездообразной топологии.
Спецификация IEEE 802.3u определяет следующие максимальные значения сегментов DTE-DTE:
Таблица 3
Максимальные значения сегментов DTE-DTE
| Стандарт | Тип кабеля | Максимальная длина сегмента |
| 100Base-TX | Category 5 UTP | 100 метров |
| 100Base-FX | многомодовое оптоволокно 62.5/125 мкм | 412 метров (полудуплекс) 2 км (полный дуплекс) |
| 100Base-T4 | Category 3,4 или 5 UTP | 100 метров |
Повторители Fast Ethernet делятся на два класса.
Повторители класса I поддерживают все типы систем кодирования физического уровня: 100Base-TX/FX и 100Base-T4.
Повторители класса II поддерживают только один тип системы кодирования физического уровня - 100Base-TX/FX или 100Base-T4.
В одном домене коллизий допускается наличие только одного повторителя класса I. Это связано с тем, что такой повторитель вносит большую задержку при распространении сигналов из-за необходимости трансляции различных систем сигнализации.
Максимальное число повторителей класса II в домене коллизий - 2, причем они должны быть соединены между собой кабелем не длиннее 5 метров.
Небольшое количество повторителей Fast Ethernet не является серьезным препятствием при построении сетей. Во-первых, наличие стековых повторителей снимает проблемы ограниченного числа портов - все каскадируемые повторители представляют собой один повторитель с достаточным числом портов - до нескольких сотен. Во-вторых, применение коммутаторов и маршрутизаторов делит сеть на несколько доменов коллизий, в каждом из которых обычно имеется не очень большое число станций.
В следующих таблицах сведены правила построения сети на основе повторителе класса I.
Таблица 4
Параметры сетей на основе повторителей класса I
| Тип кабелей | Максимальный диаметр сети, м | Максимальная длина сегмента, м |
| Только витая пара (TX) | ||
| Только оптоволокно (FX) | ||
| Несколько сегментов на витой паре и один на оптоволокне | 100 (TX) 160 (FX) | |
| Несколько сегментов на витой паре и несколько сегментов на оптоволокне | 100 (TX) 136 (FX) |
Таблица 5
Задержки, вносимые кабелем
| Тип кабеля | Удвоенная задержка в битовых интервалах | |
| на 1 метр | на кабеле максимальной длины | |
| UTP категории 3 | 1,14 | 114 (100 м) |
| UTP категории 4 | 1,14 | 114 (100 м) |
| UTP категории 5 | 1,112 | 111,2 (100 м) |
| STP | 1,112 | 111,2 (100 м) |
| Оптоволокно | 1,0 | 412 (412 м) |
Таблица 6
Задержки, вносимые сетевыми адаптерами
| Тип сетевых адаптеров | Максимальная задержка при полном обороте в битовых интервалах |
| Два адаптера TX/FX | |
| Два адаптера Т4 | |
| Один адаптер TX/FX и один адаптер Т4 |
Эти ограничения проиллюстрированы типовыми конфигурациями сетей, показанными на рисунке 12.
Рисунок 12. Примеры построения сети с помощью повторителей класса I
Для повторителей класса I время оборота можно рассчитать следующим образом.
Задержки, вносимые прохождением сигналов по кабелю, рассчитываются на основании данных таблицы 5, в которой учитывается удвоенное прохождение сигнала по кабелю. Задержки, которые вносят два взаимодействующих через повторитель сетевых адаптера (или порта коммутатора), берутся из таблицы 6. Учитывая, что удвоенная задержка, вносимая повторителем класса I, равна 140 битовых интервалов, можно рассчитать время оборота для произвольной конфигурации сети, учитывая максимально возможные длины непрерывных сегментов кабелей, приведенные в таблице 4. Если получившееся значение меньше 512, значит, по критерию распознавания коллизий сеть является корректной.
Стандарт 802.3 рекомендует оставлять запас в 4 битовых интервала для устойчиво работающей сети, но разрешает выбирать эту величину из диапазона от 0 до 5 битовых интервалов.
Задания к работе
1. Заполните таблицу:
| Тип повторителей | Тип кодирования данных | Битовая скорость трансляции логических кодов | Порты |
| Повторители класса I | |||
| Повторители класса II |
3. Пользуясь информацией, представленной в таблицах 7, 8, 9, определите, какой запас устойчивости имеет конфигурация сети Fast Ethernet с одним повторителем класса I.
Контрольные вопросы
1. Перечислите правила корректного построения сегментов сетей Fast Ethernet.
2. Назовите правила построения сети на основе повторителе I класса.
3. Алгоритм подсчета времени оборота для повторителей класса I.
Рекомендуемая литература: 1.1 – 1.3, 2.1, 2.4
Список литературы
Основная:
1.1 Бройдо, В.Л. Вычислительные системы и телекоммуникации/ В.Л. Бройдо – Спб.: Питер, 2002. – 688 с.: ил.
1.2 Олифер, В.Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: учебное пособие для вузов / В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. – 3-е изд. – Москва.: Питер, 2006. – 958 с.: ил. - (Учебник для вузов).
1.3 Олифер, В.Г. Основы сетей передачи данных/ В.Г. Олифер, Н.А. Олифер./ Курс лекций. Серия «Основы информационных технологий» – М.: ИНТУИТ. РУ «Интернет- Университет Информационных Технологий», 2003. - 248.
1.4 Кузин, А.В. Компьютерные сети: учебное пособие для СПО / А. В. Кузин, В. М. Демин. - Москва: Форум: Инфра-М, 2005. - 192 с. - (Профессиональное образование).
1.5 Максимов Н.В. Компьютерные сети: учебное пособие для СПО / Н. В. Максимов. - Москва: Форум: Инфра-М, 2003. – 336 с.: ил.
Дополнительная:
2.1 Закер, К. Компьютерные сети. Модернизация и поиск неисправностей / К. Закер.: Пер. с англ. – Спб.: БХВ – Петербург, 2002. – 1008 с.: ил.
2.2. Таненбаум, Э. Компьютерные сети: учебник / Э. Таненбаум. – 4-е изд. – М.: Питер, 2010. – 992 с.: ил. - (Классика computer science).
2.3 Иванов, В. Компьютерные коммуникации: учебный курс / В. Иванов. - Санкт-Петербург; Москва; Минск: Питер, 2002. - 224 с.: ил.
2.4. Хабракен, Д. Компьютерные сети: самоучитель / Д. Хабракен - Москва: ДМК, 2004. – 448 с.: ил. - (Самоучитель).
Методические рекомендации
для практических занятий студентов
специальности
230401 Информационные системы (по отраслям)
часть 1