Презентация на тему: Fast Ethernet

Fast Ethernet
Содержание:
1. FAST ETHERNET История:
Основные достоинства технологии Fast Ethernet:
Физический уровень:
Функции физического уровня:
Спецификации физического уровня: (по стандарту 802.3 u )
Для всех спецификаций физического уровня справедливо следующее:
Физический уровень 100 Base-FX: ( многомодовое оптоволокно )
Физический уровень 100 Base-TX: ( двухпарная витая пара )
Режимы работы устройств 100 Base T: ( которые выбираются с помощью автопереговоров )
Физический уровень 100 Base-T4: ( четырехпарная витая пара )
Особенности работы четырехпарной витой пары:
Ограничения при корректном построении сети Fast Ethernet:
Примеры ограничений на сегменты: (стандарт IEEE 802.3u )
Пример построения сети Fast Ethernet с помощью повторителей класса I:
Задержки, вносимые кабелем и сетевыми адаптерами:
Время двойного оборота: ( Path Delay Value, PDV )
Fast Ethernet
ТОПОЛОГИЧЕСКИЕ ПРАВИЛА
Fast Ethernet
Коммутаторы Ethernet
Коммутаторы для рабочих групп
Магистральные коммутаторы
Сравнение коммутаторов для рабочих групп и магистральных коммутаторов
Организация магистрали на коммутаторах
Основные преимущества использования коммутаторов Ethernet:
ИС на базе виртуальных сетей
1/28
Средняя оценка: 4.1/5 (всего оценок: 17)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (1069 Кб)
1

Первый слайд презентации: Fast Ethernet

ГРИГОРЬЕВ В.А. Тверь 2019

Изображение слайда
2

Слайд 2: Содержание:

Основные достоинства технологии. Физический уровень. Функции физического уровня. Спецификации физического уровня. Общее для всех спецификаций. Физический уровень 100 Base-FX. Физический уровень 100 Base-TX. Режимы работы устройств 100 Base-T. Физический уровень 100 Base-T 4. Четырехпарная витая пара. Ограничения при корректном построении сети. Примеры ограничений на сегменты. Задержки кабеля и сетевых адаптеров. Fast Ethernet. Gigabit Ethernet История. История. Решаемые проблемы. Преимущества гигабитных сетей. Что сохранил Gigabit Ethernet. Полу- и полнодуплексные протоколы. Что не поддерживает Gigabit Ethernet. Структура стандарта. GMII- интерфейс (функции). Подуровень PCS. Подуровень P МА и PMD. Типы физического интерфейса среды. Интерфейс 1000 Base-X. Передача по четырем парам UTP cat.5. Новое гигабитное оборудование. Модули фирмы Hewlett Packard. Настоящее, прошлое и будущее Ethernet. Сравнение Gigabit Ethernet и АТМ. Время двойного оборота. Спецификации физ. среды. Интерфейс 1000 Base- Т. Пример построения сети. Коммутаторы Ethernet. Коммутаторы для рабочих групп. Магистральные коммутаторы. Сравнение комм-ров для раб. групп и магистр-х комм-ров. Организация магистрали на коммутаторах.

Изображение слайда
3

Слайд 3: 1. FAST ETHERNET История:

1992 г. Fast Ethernet Alliance занялся разработкой 100-мегабитного Ethernet. 1992-93 гг. Группа Institute of Electrical and Electronic Engineers изучила эти решения. 1995 г. Появился Fast Ethernet стандарт IEEE 802.3u ( как дополнение Ethernet стандарта IEEE 802.3 главами с 21 по 30 ). Fast Ethernet 3

Изображение слайда
4

Слайд 4: Основные достоинства технологии Fast Ethernet:

Увеличение пропускной способности сегментов сети до 100 Мбит/ c ; Сохранение метода случайного доступа Ethernet ; Сохранение звездообразной топологии сетей и поддержка традиционных сред передачи данных – витой пары и оптоволоконного кабеля. Fast Ethernet 4

Изображение слайда
5

Слайд 5: Физический уровень:

Fast Ethernet Физический уровень Подуровень LLC (802.2 ) Стек протоколов Ethernet 802.3 Подуровень доступа к среде МАС Подуровень LLC (802.2 ) Стек протоколов Fast Ethernet 802.3u Подуровень доступа к среде МАС Согласование ( Reconciliation ) = = Подуровень кодирования ( Physical Coding ) Подуровень физического присоединения Подуровень зависимости физической среды Подуровень автопереговоров Разъем ( Medium Dependent Interface ) Подуровень физического присоединения ( Physical Medium Attachment ) Разъем ( Medium Dependent Interface ) Интерфейс MII Интерфейс AUI Устройство физического уровня ( Physical layer device, PHY ) 5

Изображение слайда
6

Слайд 6: Функции физического уровня:

 MII интерфейс поддерживает независимый от физической среды способ обмена данными между МАС и PHY подуровнями.  Подуровень кодирования преобразует поступающие от МАС- подуровня байты в символы кода Fast Ethernet.  Подуровень физического присоединения и подуровень зависимости физической среды обеспечивают формирование сигналов в соответствии с методом физического кодирования.  Подуровень автопереговоров позволяет двум портам автоматически выбрать наиболее эффективный режим работы. Fast Ethernet Функции физического уровня: 6

Изображение слайда
7

Слайд 7: Спецификации физического уровня: (по стандарту 802.3 u )

Fast Ethernet Подуровень LLC Подуровень MAC Согласование ( Reconciliation ) 100 Base-TX 100 Base-T4 100 Base-FX Интерфейс MII Многомодовое оптоволокно UTP cat.5, STP Type 1 Четырехпарный кабель на UTP cat.3, 4 & 5 Физический уровень 7

Изображение слайда
8

Слайд 8: Для всех спецификаций физического уровня справедливо следующее:

Форматы кадров не отличаются от форматов кадров технологии 10- мегабитного Ethernet. Межкадровый интервал 0,96 мкс, битовый интервал 10 нс. Все временные параметры прежние (поэтому изменения в МАС - подуровень не вносились). Свободное состояние среды – передача по ней символа ”Idle” (а не отсутствие сигналов, как у 10-мегабитного Ethernet ). Fast Ethernet 8

Изображение слайда
9

Слайд 9: Физический уровень 100 Base-FX: ( многомодовое оптоволокно )

Физический уровень ответственен за прием, трансляцию и передачу данных от МАС- подуровня через разъем в сеть. На приемном узле он принимает сигналы, преобразовывает их в параллельную форму и передает подуровню МАС. Согласование ( Reconciliation ) Подуровень физического кодирования Подуровень физического присоединения Подуровень зависимости физической среды MII Кабель MII MDI ( разъем ) Оптоволокно P.S.: Метод кодирования без изменений взят у сетей FDDI, т.к. он доказал свою эффективность в оптоволоконных сетях. Fast Ethernet 9

Изображение слайда
10

Слайд 10: Физический уровень 100 Base-TX: ( двухпарная витая пара )

Основные отличия – использование другого метода передачи сигналов и наличие функции автопереговоров ( Auto-Negotiation ), которая является стандартом технологии 100 Base-T. Эти отличия из-за того, что 100 Base-TX не на волокне, а на витой паре. Согласование ( Reconciliation ) Подуровень физического кодирования Подуровень физического присоединения Подуровень зависимости физической среды MII Кабель MII MDI ( разъем ) Витая пара Подуровень автопереговоров Между 100 Base –FX и 100 Base–TX есть много общего. Fast Ethernet 10

Изображение слайда
11

Слайд 11: Режимы работы устройств 100 Base T: ( которые выбираются с помощью автопереговоров )

10 Base-T – 2 пары категории 3; 10 Base-T full-duplex – 2 пары категории 3; 100 Base-TX – 2 пары категории 5; 100 Base-T4 – 4 пары категории 3; 100 Base-TX full-duplex – 2 пары категории 5. Fast Ethernet 11

Изображение слайда
12

Слайд 12: Физический уровень 100 Base-T4: ( четырехпарная витая пара )

Эта спецификация была разработана, т.к. она повышает общую пропускную способность за счет одновременной передачи потоков по всем четырем парам кабеля и позволяет использовать витую пару категории 3, а не 5 (как в 100 Base-TX ). Спецификация 100 Base-T4 появилась позже других (применяется редко) Согласование ( Reconciliation ) Подуровень физического кодирования Подуровень физического присоединения Подуровень автопереговоров MII Кабель MII MDI ( разъем ) Витая пара P.S.: Одна из 4-х пар всегда используется для прослушивания несущей частоты в целях обнаружения коллизий. Fast Ethernet 12

Изображение слайда
13

Слайд 13: Особенности работы четырехпарной витой пары:

Т.к. одна пара всегда должна быть занята прослушиванием несущей частоты, а три других должны одновременно заниматься передачей данных, то это работает так: 1 2 3 4 5 6 7 8 Сетевой адаптер 1 2 3 4 5 6 7 8 Концентратор Передача (1-2) Прием (3-6) Двунаправленная пара (4-5) Двунаправленная пара (7-8) Пары 4-5 и 7-8 работают и при приеме, и при передаче. Пара 1-2 при приеме занята прослушиванием несущей частоты, а пара 3-6 приемом. При передаче наоборот. Скорость передачи каждой из трех пар равна 33,3 Мбит / с, что в сумме и составляет 100. Fast Ethernet 13

Изображение слайда
14

Слайд 14: Ограничения при корректном построении сети Fast Ethernet:

На максимальные длины сегментов DTE-DTE ; На максимальные длины сегментов DTE- повторитель; На максимальные длины сегментов повторитель - повторитель; На максимальный диаметр сети; На максимальное число повторителей. P.S.: DTE – Data Terminal Equipment, терминальное оборудование данных. Fast Ethernet 14

Изображение слайда
15

Слайд 15: Примеры ограничений на сегменты: (стандарт IEEE 802.3u )

DTE – DTE DTE – повторитель Fast Ethernet 15

Изображение слайда
16

Слайд 16: Пример построения сети Fast Ethernet с помощью повторителей класса I:

Коммутатор Fast Ethernet Коммутатор Fast Ethernet 412 м полудуплекс 2 км полный дуплекс 160 м Стек повторителей класса I 1 3 6 м Стек повторителей класса I 100 м 100 м 1 36 м Оптоволокно Витая пара Fast Ethernet 16

Изображение слайда
17

Слайд 17: Задержки, вносимые кабелем и сетевыми адаптерами:

Все данные о максимальных диаметрах сети и длинах сегментов получены путем просчета времени двойного оборота сети с учетом всех задержек. Оно не должно превышать 512 bt (время передачи кадра минимальной длины). Стандартом IEEE 820.3u рекомендуется оставить запас хотя бы в 4 bt. Fast Ethernet P.S. : bt – битовый интервал, вр. между появл.2-х соседних бит данных на кабеле. 17

Изображение слайда
18

Слайд 18: Время двойного оборота: ( Path Delay Value, PDV )

PDV – это прохождение сигнала дважды, между наиболее удаленными друг от друга станциями сети (в одну сторону – неискаженный, в обратную – искаженный коллизией сигнал). Передающая станция должна успевать обнаружить коллизию, которую вызвал переданный ею кадр, ещё до того как она закончит передачу этого кадра. Выполнение этого условия зависит от длины минимального кадра, пропускной способности сети и длины её кабельной системы, скорости распространения сигнала в кабеле. Чем больше минимальный размер кадра, тем больше PDV. Fast Ethernet 18

Изображение слайда
19

Слайд 19

Электрическому сигналу требуется некоторое время для прохождения по кабелю. Каждый повторитель вносит свою задержку: она определяется разницей между временем поступления сигнала и временем передачи ресинхронизированного сигнала через все порты повторителя. Наконец, сетевой плате требуется время на обработку кадра. Общая задержка распространения складывается из задержки на сетевой плате, в кабеле и на концентраторе. Как уже говорилось, минимальный размер кадра в Fast Ethernet тот же самый, что и в Ethernet, поэтому задержка распространения предопределяет уменьшение максимального диаметра сегмента с 2500 до 205 м (двухсот пяти!), т. е. на порядок.

Изображение слайда
20

Слайд 20: ТОПОЛОГИЧЕСКИЕ ПРАВИЛА

Стандарт предусматривает два набора топологических правил организации коллизионного домена, называемых моделями правила модели 1 предусматривают три рекомендуемые конфигурации коллизионного домена, при этом все они должны удовлетворять следующим общим ограничениям: " протяженность любого отрезка медного кабеля из витой пары Категории 3, 4 или 5 не должна быть больше 100 м; " протяженность любого отрезка волоконно-оптического кабеля не должна превосходить 412 м.

Изображение слайда
21

Слайд 21

Изображение слайда
22

Слайд 22: Коммутаторы Ethernet

Fast Ethernet 22

Изображение слайда
23

Слайд 23: Коммутаторы для рабочих групп

Fast Ethernet 23 Коммутаторы для рабочих групп обеспечивают выделенную полосу при соединении любой пары узлов, подключенных к портам коммутатора.

Изображение слайда
24

Слайд 24: Магистральные коммутаторы

Fast Ethernet 24 Магистральные коммутаторы обеспечивают соединение со скоростью передачи среды между парой незанятых сегментов Ethernet.

Изображение слайда
25

Слайд 25: Сравнение коммутаторов для рабочих групп и магистральных коммутаторов

Характеристика Коммутатор для рабочей группы Магистральный коммутатор Число узлов на порт 1 > 1 Выдел. полоса для отдельного узла + - Установка и конфигурирование Простое Средней сложности На существующих устройствах + + Отсутствие коллизий + - Безопасность Высокий уровень Средний уровень Поддержка различных скоростей Доступна Доступна Основные применения Повышение произво-дительности рабочих групп 10 Base-T Альтернатива мостам и маршрутизаторам, соед. коммутаторов раб. групп. Fast Ethernet 25

Изображение слайда
26

Слайд 26: Организация магистрали на коммутаторах

Fast Ethernet 26

Изображение слайда
27

Слайд 27: Основные преимущества использования коммутаторов Ethernet:

Повышение производительности за счет высокоскоростных соединений между сегментами Ethernet (магистральные коммутаторы) или узлами сети (коммутаторы для рабочих групп). В отличие от разделяемой среды Ethernet коммутаторы позволяют обеспечить рост интегральной производительности при добавлении в сеть пользователей или сегментов. Снижение числа коллизий, особенно в тех случаях, когда каждый пользователь подключен к отдельному порту коммутатора. Незначительные расходы при переходе от разделяемой среды к коммутируемой Повышение безопасности за счет передачи пакетов только в тот порт, к которому подключен адресат. Малое и предсказуемое время задержки за счет того, что полосу разделяет небольшое число пользователей (в идеале - один)

Изображение слайда
28

Последний слайд презентации: Fast Ethernet: ИС на базе виртуальных сетей

Изображение слайда