Co je ethernetové připojení? Co je Ethernet - vlastnosti technologie a principy fungování. Základní typy připojení Ethernet

Ethernet je zpočátku kolizní technologie založená na společné sběrnici, ke které se počítače připojují a „bojují“ mezi sebou o právo vysílat paket. Hlavním protokolem je CSMA/CD (Carrier Sensitivity Multiple Access and Collision Detection). Faktem je, že pokud začnou vysílat dvě stanice současně, dojde ke kolizní situaci a síť nějakou dobu „čeká“, až se přechodné procesy „uklidní“ a znovu nastane „ticho“. Existuje další přístupová metoda - CSMA/CA (Collision Avoidance) - stejná, ale s výjimkou kolizí. Tato metoda se používá v bezdrátové technologii Radio Ethernet nebo Apple Local Talk - před odesláním jakéhokoli paketu do sítě je učiněno oznámení, že nyní dojde k přenosu a stanice se jej již nepokoušejí iniciovat.

Ethernet může být poloviční duplex (Half Duplex) pro všechna přenosová média: zdroj a přijímač „mluví postupně“ (klasická kolizní technologie) a plně duplexní (Full Duplex), kdy dva páry přijímače a vysílače na zařízení mluví současně. Tento mechanismus funguje pouze na kroucených párech kabelů (jeden pár pro vysílání, jeden pár pro příjem) a optických vláken (jeden pár pro vysílání, jeden pár pro příjem).

Ethernet se liší v rychlostech a metodách kódování pro různá fyzická média a také v typech paketů (Ethernet II, 802.3, RAW, 802.2 (LLC), SNAP).

Ethernet se liší rychlostí: 10 Mbit/s, 100 Mbit/s, 1000 Mbit/s (Gigabit). Vzhledem k tomu, že standard Gigabit Ethernet pro kroucenou dvojlinku kategorie 5 byl nedávno ratifikován, může jakákoli síť Ethernet používat kroucenou dvojlinku, single-mode (SMF) nebo multi-mode (MMF) vlákno. V závislosti na tom existují různé specifikace:

10 Mbps Ethernet: 10BaseT, 10BaseFL, (10Base2 a 10Base5 existují pro koaxiální kabel a již se nepoužívají);

100 Mbps Ethernet: 100BaseTX, 100BaseFX, 100BaseT4, 100BaseT2;

Gigabit Ethernet: 1000BaseLX, 1000BaseSX (optický) a 1000BaseTX (twisted pair)

Existují dvě možnosti implementace Ethernetu na koaxiálním kabelu, nazývaném „tenký“ a „tlustý“ Ethernet (Ethernet na 0,2" tenkém kabelu a Ethernet na 0,4" tlustém kabelu).

Tenký Ethernet používá kabel RG-58A/V (průměr 0,2 palce). Pro malou síť se používá kabel s odporem 50 ohmů. Z počítače do počítače je položen koaxiální kabel. U každého počítače je ponechána malá zásoba kabelu pro případ, že by se dal přemístit. Délka segmentu je 185 m, počet počítačů připojených na sběrnici až 30.

Po připojení všech kabelových sekcí s BNC konektory (Bayonel-Neill-Concelnan) do T-konektorů (název je dán tvarem konektoru, podobný písmenu „T“), získáte jeden kabelový segment. Terminátory („zástrčky“) jsou instalovány na obou koncích. Terminátor je konstrukčně BNC konektor (pasuje i na T-konektor) s pájeným odporem. Hodnota tohoto odporu musí odpovídat charakteristické impedanci kabelu, tzn. Ethernet vyžaduje terminátory s odporem 50 Ohmů.

Tlustý Ethernet je síť na silném koaxiálním kabelu o průměru 0,4 palce a charakteristickou impedanci 50 Ohmů. Maximální délka kabelového segmentu je 500 m.

Samotné vedení kabelu je u všech typů koaxiálního kabelu téměř stejné.

Pro připojení počítače k ​​silnému kabelu se používá přídavné zařízení zvané transceiver. Transceiver je připojen přímo k síťovému kabelu. Z něj do počítače vede speciální transceiverový kabel, jehož maximální délka je 50 m. Na obou koncích jsou 15pinové DIX konektory (Digital, Intel a Xerox). Jeden konektor se připojuje k transceiveru a druhý k síťové kartě počítače.

Transceivery eliminují potřebu vést kabely ke každému počítači. Vzdálenost od počítače k ​​síťovému kabelu je určena délkou kabelu transceiveru.

Vytvoření sítě pomocí transceiveru je velmi pohodlné. Může doslova „protáhnout“ kabel kdekoli. Tento jednoduchý postup zabere málo času a výsledné spojení je velmi spolehlivé.

Kabel není rozřezán na kusy, lze jej položit bez starostí o přesné umístění počítačů a poté lze transceivery nainstalovat na správná místa. Transceivery se obvykle montují na stěny, což je zajištěno jejich konstrukcí.

Pokud je potřeba pokrýt větší území lokální sítí, než umožňují předmětné kabelové systémy, používají se přídavná zařízení - opakovače (opakovače). Opakovač má 2portové provedení, tzn. může kombinovat 2 segmenty po 185 m. Segment je připojen k repeateru pomocí T-konektoru. Segment je připojen k jednomu konci T-konektoru a terminátor je umístěn na druhém konci.

V síti nemohou být více než čtyři opakovače. To vám umožní získat síť o maximální délce 925 m.

K dispozici jsou 4portové opakovače. K jednomu takovému opakovači můžete připojit 4 segmenty najednou.

Délka segmentu pro Ethernet na silném kabelu je 500 m, na jeden segment lze připojit až 100 stanic. S kabely transceiveru o délce až 50 m může tlustý Ethernet pokrýt jedním segmentem mnohem větší oblast než tenký Ethernet. Tyto opakovače mají konektory DIX a lze je připojit pomocí transceiverů buď na konec segmentu nebo na jakékoli jiné místo.

Velmi pohodlné jsou kombinované opakovače, tzn. vhodné pro tenké i tlusté kabely. Každý port má dvojici konektorů: DIX a BNC, ale nelze je používat současně. Pokud je potřeba kombinovat segmenty na různých kabelech, pak se tenký segment připojí do BNC konektoru jednoho portu opakovače a tlustý se zapojí do DIX konektoru dalšího portu.

Opakovače jsou velmi užitečné, ale neměli byste je zneužívat, protože vedou ke zpomalení sítě.

Ethernet přes kroucenou dvojlinku.

Kroucený pár jsou dva izolované vodiče stočené dohromady. Ethernet používá 8-žilový kabel sestávající ze čtyř kroucených párů. Pro ochranu před vlivy prostředí má kabel vnější izolační povlak.

Hlavním uzlem na kroucené dvoulinkě je rozbočovač (v překladu se mu říká pohon, rozbočovač nebo jednoduše rozbočovač). Každý počítač k němu musí být připojen pomocí vlastního kabelového segmentu. Délka každého segmentu by neměla přesáhnout 100 m. Na koncích kabelových segmentů jsou instalovány konektory RJ-45. Jeden konektor připojuje kabel k rozbočovači, druhý k síťové kartě. Konektory RJ-45 jsou velmi kompaktní, mají plastové pouzdro a osm miniaturních padů.

Hub je centrální zařízení v kroucené dvoulinkové síti a závisí na něm jeho výkon. Měl by být umístěn na snadno dostupném místě, abyste mohli snadno připojit kabel a sledovat indikaci portu.

Huby jsou k dispozici s různým počtem portů – 8, 12, 16 nebo 24. Podle toho k němu lze připojit stejný počet počítačů.

Realita moderního světa je taková, že počítač, který byl donedávna naprosto běžně vnímán odděleně od internetu a lokálních sítí jako samostatný pracovní nástroj a prostředek zábavy, se nyní jeví jako méněcenný. Samozřejmostí je rozvoj nástrojů týmové práce (rozsáhlá implementace různých podnikových informačních systémů, např. 1C:Enterprise, PARUS-Enterprise 8, SAP R/3 a mnoho dalších), a zábavních prostředků (vznik a rozvoj takových fenoménů jako je např. fóra, blogy, sociální sítě a mnoho dalšího) vedlo k tomu, že počítač, který není připojen k síti, nemůže plně uspokojit potřeby uživatele.

Kromě toho vývoj moderní IP telefonie a prostředků obchodní komunikace (především e-mail), stejně jako IM (jako je ICQ, Agent Mail.ru, Ya.Online, Google Talk, Jabber a mnoho dalších) proměnil moderní počítače. z izolovaných systémů zpracování informací na prostředek komunikace.

Aby však všechny tyto složité aplikace úspěšně fungovaly, je nutné vybudovat počítačové sítě. A v současnosti je pro to hlavní technologií Ethernet (Ethernet, z latinského aether - ether).

Standard technologie Ethernet popisuje zapojení fyzické vrstvy a elektrické signály, formáty rámců a protokoly řízení přístupu k médiím. V modelu OSI (větší standard pro komplexní vícevrstvé propojení datových sítí) pokrývá Ethernet vrstvu datového spojení.

Ethernet tedy přesně určuje, jak by měla být vybudována místní síť, jaké zařízení by se mělo používat a jak přesně by měl být na úrovni organizován přenos dat. Někdy můžete najít jiný název pro technologii Ethernet – IEEE 802.3. Jedná se o standard IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), který na papíře stanoví implementaci technologie Ethernet.

Historie technologie Ethernet

Technologie Ethernet byla vyvinuta společností Xerox PARC Corporation. Všeobecně se uznává, že Ethernet byl vynalezen 22. května 1973, kdy jeden z inženýrů, Robert Metcalfe, napsal zprávu vedoucímu PARC o potenciálu technologie Ethernet. Ale Metcalfe získal zákonné právo na technologii o několik let později. V roce 1976 vydal se svým asistentem Davidem Boggsem brožuru s názvem „Ethernet: Distribuované přepínání paketů pro místní počítačové sítě“, která novou technologii podrobně popisuje.

Metcalfe opustil Xerox v roce 1979 a založil 3Com (v současnosti jeden z předních světových výrobců telekomunikačních zařízení). Podařilo se mu přesvědčit DEC, Intel a Xerox, aby spolupracovaly a vyvinuly standard Ethernet (DIX). Tato norma byla poprvé publikována 30. září 1980. Začala konkurovat dvěma velkým patentovaným technologiím: token ring a ARCNET, které byly brzy pohřbeny pod valícími se vlnami ethernetových produktů.

Vývoj ethernetových sítí

Koaxiál

Bylo by však zvláštní, kdyby se k nám technologie vynalezená v roce 1979 dostala bez větších změn. Původní ethernetové sítě využívaly pro přenos dat koaxiální kabel a poskytovaly přenos dat rychlostí 3Mbps.

Další etapou ve vývoji ethernetových sítí bylo zvýšení rychlosti přenosu dat. Raný standard IEEE 802.3 (také nazývaný 10BASE5 nebo „Thick Ethernet“) popisuje technologii pro přenos dat pomocí 50ohmového koaxiálního kabelu (RG-8) s maximální délkou segmentu 500 metrů.

Současně se objevil standard IEEE 802.3a (jiné názvy pro tyto ethernetové sítě se staly 10BASE2, neboli „Thin Ethernet“). Jako médium pro přenos dat byl použit kabel RG-58 s maximální délkou segmentu 200 metrů. Počítače byly vzájemně propojeny, pro připojení kabelu k síťové kartě byl potřeba T-konektor a kabel musel mít BNC konektor. Kromě toho byly na každém konci kabelu vyžadovány terminátory. Právě tato technologie získala širokou komerční distribuci a našla široké uplatnění v tehdejších sítích.

kroucený pár

Použití koaxiálního kabelu však mělo mnoho nevýhod. Proto bylo rozhodnuto použít jako médium pro přenos dat kroucenou dvojlinku - kabel sestávající z jednoho nebo několika párů izolovaných vodičů, stočených dohromady a pokrytých společným plastovým pláštěm.

Hlavní důvody pro přechod na kroucenou dvojlinku byly:

  • možnost práce v duplexním režimu;
  • levná kroucená dvoulinka;
  • vyšší spolehlivost sítí v případě poruchy kabelu;
  • schopnost napájet uzly s nízkou spotřebou přes kabel, například IP telefony (Power over Ethernet, standard POE);
  • chybějící galvanické spojení (tok proudu) mezi uzly sítě. Při použití koaxiálního kabelu v ruských podmínkách, kde zpravidla neexistuje žádné uzemnění počítačů, bylo použití koaxiálního kabelu často doprovázeno poruchou síťových karet a někdy dokonce úplným „vyhořením“ systémové jednotky, takže tato vlastnost zvláště žádaný byl kroucený dvoulinkový kabel.

Navzdory tomu, že je teoreticky možné k jednomu kroucenému párovému kabelu (segmentu) připojit více než dvě zařízení pracující v simplexním režimu, u Ethernetu se takové schéma nikdy nepoužívá. Proto všechny sítě kroucených párů používají hvězdicovou topologii, zatímco koaxiální sítě využívají sběrnicovou topologii. Koncovky pro práci přes kroucené dvoulinky jsou zabudovány v každém zařízení a není potřeba používat další externí terminátory v lince.

Tak se zrodil standard StarLAN 10, který se později vyvinul ve standard IEEE 802.3i (známý také jako 10BASE-T). Pro přenos dat používá tato norma 4 vodiče krouceného párového kabelu (dva kroucené páry) kategorie-3 nebo kategorie-5. Maximální délka segmentu je 100 metrů. Tento standard také získal komerční distribuci, ale byl brzy nahrazen rychlejším potomkem.

Rychlý Ethernet

Tento potomek dostal obecně přijímaný název Fast Ethernet a technologie byla IEEE 802.3u (100BASE-TX). Tato norma používá kroucené dvoulinky kategorie 5 a ve skutečnosti používá pouze dva nestíněné páry vodičů. Podporován je duplexní přenos dat, vzdálenost mezi zařízeními je až 100 m. Právě tento standard je v současnosti nejrozšířenější. Navíc při zmínce o ethernetových sítích se nejčastěji myslí právě tato implementace této technologie.

Gigabit Ethernet

Další vývoj ethernetových sítí však neskončil a další etapou byl vznik standardu zvaného Gigabit Ethernet. Hlavním počinem je zvýšení rychlosti přenosu dat na 1 Gbit/s.

Pro tento účel byla vyvinuta technologie IEEE 802.3ab (1000BASE-T) s použitím kroucené dvoulinky kategorie 5e. Všechny 4 páry jsou zapojeny do přenosu dat. Rychlost přenosu dat je 250 Mbit/s přes jeden pár.

Navzdory tomu, že většina stávajících sítí používá Fast Ethernet, tento standard postupně nahrazuje modernější gigabitový Ethernet.

10 Gigabit Ethernet

Navzdory tomu, že standard gigabitového Ethernetu právě začal svou implementaci, pokrok se nezastavil a již byl vyvinut standard, který jej nahradí. Jak už asi tušíte, jedná se o 10gigabitový Ethernet s rychlostí přenosu dat až 10 Gbit/s.

Nedávno přijatá technologie, IEEE 802.3an-2006 (10GBASE-T), používá stíněný kroucený dvoulinkový kabel a je navržena pro přenos dat na vzdálenost až 100 metrů.

100 Gigabit Ethernet

Ačkoli 10gigabitový Ethernet ještě není široce přijat, vývoj dalšího standardu již probíhá.

Optické vlákno

Kromě kroucené dvoulinky poskytuje standard Ethernet také přenos dat přes optické vlákno. Tento způsob přenosu dat umožňuje budovat výrazně delší linky a používá se k organizaci páteřních vysokorychlostních komunikačních kanálů.

Něco málo o rychlosti přenosu dat v sítích

Stojí za to připomenout něco o rychlosti přenosu dat v sítích. První věc, kterou si zapamatujte, je rozdíl mezi bity a bajty. Jak víte, jeden bit obsahuje 8 bajtů, což znamená, že maximální rychlost přenosu dat ve standardu Gigabit Ethernet je 1000/8 = 125 Mb/s.

Druhou vlastností je, že když mluvíme o rychlosti přenosu dat, často máme na mysli rychlost přenosu užitečných informací (například rychlost kopírování souborů). V souvislosti s linkovou vrstvou OSI (o které byla řeč na začátku) je však vždy zmíněna celková rychlost přenosu dat, která nezohledňuje členění na užitečné a servisní informace. Je těžké předem přesně říci, jaký může být poměr užitečných a servisních informací (a na tom závisí rychlost přenosu užitečných informací). Je však nepravděpodobné, že bude více informací o službách než užitečných informací, a proto pro určení průměrné přenosové rychlosti užitečných informací můžete celkovou rychlost v bajtech jednoduše vydělit na polovinu. Pro gigabitový Ethernet to tedy bude 62,5 Mb/s.

Kromě toho nezapomeňte, že maximální celková rychlost přenosu informací závisí na možnostech všech zařízení zapojených do přenosu. Takže stejně jako je rychlost letky určena rychlostí nejpomalejší lodi, pomalé zařízení může výrazně snížit rychlost přenosu dat. Proto pro dosažení nejlepších výsledků zajistěte, aby všechna zařízení zapojená do přenosu dat byla schopna pracovat při zvolených rychlostech.

síť má malé vyhlídky na řešení technologických problémů v reálném čase. Určité problémy jsou někdy způsobeny omezením maximálního datového pole, které se rovná ~1500 bajtů.

Volba délky datového pole byla diktována chybovostí (BER) pro technologie existující v době, kdy byl vyvinut standard Ethernet..

Zpočátku se jako médium pro přenos dat používal tlustý koaxiální kabel (Z = 50 Ohm) a spojení s ním bylo provedeno pomocí speciálních zařízení (transceiverů). Později se začaly budovat sítě na bázi tenkého koaxiálního kabelu. Toto řešení bylo ale také dost drahé. Vývoj levných kroucených párů s velkou šířkou pásma a souvisejících konektorů otevřel Ethernet velké vyhlídky. Každý, kdo pracoval s koaxiálními ethernetovými kabely, ví, že při zapojování nebo odpojování konektoru můžete dostat bolestivé otřesy. To u kroucených párů není možné. Tato technologie však netrvá věčně: kroucené páry postupně ztrácejí svou pozici ve srovnání s optickými kabely.

Pro různé rychlosti Ethernetu se používají různá schémata kódování, ale přístupový algoritmus a formát rámce zůstávají nezměněny, což zaručuje kompatibilitu softwaru.

Přítomnost stovek milionů ethernetových rozhraní je však vážnou překážkou nahrazení standardu pokročilejším.

16.1. Architektura sítě Ethernet

Mnoho moderních fyzických síťových prostředí používá pro přenos informací sériový formát. Ethernet také patří do této odrůdy. Xerox vyvinul protokol Ethernet v roce 1973 a v roce 1979 sdružení Xerox, Intel a DEC (DIX) předložilo dokument ke standardizaci protokolu IEEE. Návrh s drobnými úpravami přijal výbor 802.3 v roce 1983. Ethernetový rámec v moderním standardu má formát znázorněný na Obr. 16.1.


Rýže. 16.1.

Pole preambule obsahuje 7 bytů 0xAA a slouží ke stabilizaci a synchronizaci prostředí (střídání signálů CD1 a CD0 s finálním CD0), následuje pole SFD(Start Frame Delimiter = 0xAB), který je určen k detekci začátku rámce. Pole EFD( End Frame Delimiter) určuje konec rámce. pole kontrolního součtu ( CRC- Kontrola cyklické redundance), stejně jako preambule, SFD a EFD, jsou generovány a řízeny na úrovni hardwaru. V některých modifikacích protokolu se pole EFD nepoužívá. Pole, která má uživatel k dispozici, začínají od adresy příjemců a končící polem informace, včetně. Po CRC a EFD následuje mezipaketová pauza ( IPG- InterPacket Gap - mezipaketový interval) 96 bitové takty dlouhé (9,6 µs pro 10 Mbit Ethernet) nebo více. Maximální velikost rámce je 1518 bajtů (preambule, pole SFD a EFD nejsou zahrnuta). Rozhraní skenuje všechny pakety putující po segmentu kabelu, ke kterému je připojeno: koneckonců je možné určit, zda je přijatý paket správný a komu je určen, pouze jeho přijetím v celém rozsahu. Správnost paketu podle CRC, délky a více bajtů se určí po kontrole cílové adresy. Pravděpodobnost chyby přenosu v přítomnosti řízení CRC je ~2 -32. Při výpočtu CRC se používá generování polynomu R(x):

R(x) = x 32 + x 26 + x 23 + x 22 + x 16 + x 12 + x 11 + x 10 + x 8 + x 7 + x 5 + x 4 + x 2 + x + 1.

Algoritmus pro výpočet CRC je redukován na výpočet zbytku dělení kódu M(x) charakterizujícího rámec generování polynomu R(x) ( Vícenásobný přístup Carrier Sense s metodou přístupu detekce kolize a specifikací fyzické vrstvy. Vydalo IEEE 802.3-1985. Wiley-Interscience, John & Sons, Inc.). CRC je doplněk výsledného zbytku R(x) . CRC je vypočítáno síťovým rozhraním a odesláno počínaje nejvýznamnějšími bity.

Chcete-li odesílat data přes síť (rychlost<1 Гбит/с) используется Manchester kód, který slouží jak pro přenos dat, tak pro synchronizaci. Každý bitový znak je rozdělen na dvě části a druhá část je vždy inverzní vzhledem k první. V první polovině je kódovaný signál prezentován v logicky komplementární formě a ve druhé polovině - v normální formě. Signál logické 0 - CD0 je tedy charakterizován v první polovině úrovní HI (+0,85 V) a ve druhé - LO (-0,85 V). V souladu s tím je signál CD1 charakterizován v první polovině bitového symbolu úrovní LO a ve druhé - HI. Příklady tvarů signálů pro kódování Manchester jsou uvedeny na Obr. 16.2. Horní úroveň signálu odpovídá +0,85 V, spodní -0,85 V.


Rýže. 16.2.

Minimální trvání paketu v Ethernetu je určeno skutečností, že odesílatel si musí být vědom kolize paketů, pokud k ní došlo, před dokončením přenosu rámce. V tomto případě musí být trvání přenášeného paketu větší než dvojnásobek maximální doby pro šíření rámce do nejvzdálenějšího bodu segmentu sítě.

To se týká segmentu tvořeného kabely a opakovači. Minimální délka rámce 64 bajtů byla specifikována pro síťové konfigurace 10 Mbps se čtyřmi opakovači a 500metrovými kabelovými segmenty. Největším přispěvatelem k latenci jsou opakovače (pokud jsou použity).

Pokud je velikost paketu menší než 64 bajtů, přidají se odkládací bajty, aby se zajistilo, že rámec bude mít i tak správnou velikost. Při příjmu je sledována délka paketu, a pokud přesáhne 1518 bajtů, je paket považován za nadbytečný a nebude zpracován. Podobný osud čeká rámce kratší než 64 bajtů. Každý paket musí mít délku, která je násobkem 8 bitů (celočíselný počet bajtů). Pokud pole adresáta obsahuje všechny jedničky, je adresa považována za broadcast, tj. adresovanou všem pracovním stanicím segmentu lokální sítě.

Když je počítač připojen k síti přímo pomocí přepínače, teoreticky odpadá omezení minimální délky rámce. Ale práce s kratšími rámci bude v tomto případě možná pouze výměnou síťového rozhraní za nestandardní (pro odesílatele i příjemce)!

Ethernetový paket může přenášet 46 až 1500 bajtů dat. Formát MAC adresy příjemce nebo odesílatele je uveden na Obr. 16.3.


Rýže. 16.3.

Délka adresních polí je uvedena v horní části obrázku a číslování číslic je uvedeno ve spodní části. Podpole I/G představuje příznak adresy jednotlivce nebo skupiny. I/G=0 – udává, že adresa je individuální adresou síťového objektu. I/G=1 adresu charakterizuje jako multicast, další dělení adresy do podpolí v tomto případě ztrácí smysl. Multicastingové adresy umožňují současný přístup k několika stanicím v rámci podsítě. Podpole U/L je univerzální nebo místní ovládací příznak (definuje mechanismus pro přidělování adresy síťovému rozhraní). U/L=1 označuje lokální adresování (adresa nebyla specifikována výrobcem a odpovědnost za jedinečnost nese správce LAN nebo uživatel). U/L=I/G=0 je typické pro standardní jedinečné adresy přidělené rozhraní jeho výrobcem. Podpole OUI(Organizačně jedinečný identifikátor) ​​umožňuje určit výrobce síťového rozhraní. Každý výrobce má přiřazeno jedno nebo více OUI. Velikost podpole nám umožňuje identifikovat asi 4 miliony různých výrobců. Pro správné přiřazení jedinečné adresy rozhraní ( OUA– Organizačně jedinečná adresa) je odpovědností výrobce. Dvě rozhraní od stejného výrobce se stejnými čísly by neměla existovat. Velikost pole umožňuje výrobu přibližně 16 milionů rozhraní. Kombinace OUI a OUA je UAA(Univerzálně spravovaná adresa = IEEE - adresa).

Pokud v rámovém poli protokol/typ Pokud je kód menší než 1500, pak toto pole charakterizuje délku rámce. Jinak je to kód protokolu, jehož paket je zapouzdřen v datovém poli rámce.

Přístup ke kanálu Ethernet je založen na algoritmu CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). V Ethernetu se může jakákoli stanice připojená k síti pokusit o zahájení přenosu paketu (rámce), pokud je segment kabelu, ke kterému je připojena, volný. Rozhraní určuje, zda je segment volný, na základě absence „nosiče“ pro 96bitové cykly. Protože první bit paketu nedosáhne zbývající stanice sítě současně, může se stát, že se dvě nebo více stanic pokusí vysílat, zejména proto, že zpoždění v opakovačích a kabelech mohou dosahovat poměrně velkých hodnot. Takové shody pokusů se nazývají kolize. Kolize (kolize) je rozpoznána přítomností signálu v kanálu, jehož úroveň odpovídá provozu dvou nebo více transceiverů současně. Když je detekována kolize, stanice přeruší přenos. Pokus lze obnovit po zpoždění (násobek 51,2 µs, ale nepřesahující 52 ms), jehož hodnota je pseudonáhodná proměnná a je vypočítána nezávisle každou stanicí (T= RAND(0,2 min(N,10) )), kde N – obsah počítadla pokusů a číslo 10 je backoffLimit).

Obvykle je po kolizi čas rozdělen do několika diskrétních domén s délkou rovnou dvojnásobku doby šíření paketů segmentu (RTT). Pro maximální možné RTT je tato doba 512 bitových hodin. Po první kolizi každá stanice čeká 0 nebo 2 časové domény, než to zkusí znovu. Po druhé kolizi může každá stanice čekat 0, 1, 2 nebo 3 časové oblasti atd. Po n-té srážce leží náhodné číslo v rozsahu 0 – (2 n – 1) . Po 10 kolizích se maximální náhodná rychlost závěrky přestane zvyšovat a zůstane na hodnotě 1023.

Nyní zvažte chování sítě, když je k vysílání připraveno k vysílání. Pokud některá stanice vysílá během přístupové domény s pravděpodobností p, pravděpodobnost, že stanice obsadí kanál, je:

Dosahuje maxima při . na . Průměrný počet domén na jeden přístup je 1/A. Protože každá doména má délku RTT, průměrná doba přístupu bude RTT/A. Pokud je průměrná doba přenosu rámce P sekund, pak s velkým počtem stanic připravených k vysílání, účinnost kanálu bude P/(P+RTT/A) .

Čím delší je segment kabelu, tím delší je průměrná doba přístupu.

Po čekání na kolizi stanice zvýší čítač pokusů o jedničku a zahájí další vysílání. Výchozí limit opakování je 16; pokud je počet pokusů vyčerpán, spojení se přeruší a vydá se odpovídající zpráva (o nedostupnosti). V tomto případě bude přenášený rámec nenávratně ztracen.

Dlouhý rámec pomáhá více stanicím „synchronizovat“ začátek přenosu paketů. Ve skutečnosti může během doby vysílání se znatelnou pravděpodobností nastat potřeba vysílání na dvou nebo více stanicích. V okamžiku, kdy detekují dokončení paketu, budou časovače IPG povoleny. Naštěstí se informace o dokončení přenosu paketů nedostanou ke stanicím segmentu současně. Zpoždění, která to s sebou nese, však také znamenají, že skutečnost, že jedna ze stanic začala vysílat nový paket, není bezprostředně známa. Pokud je do kolize zapojeno několik stanic, mohou upozornit zbývající stanice zasláním signálu rušení (JAM - alespoň 32 bitů). Obsah těchto 32 bitů není regulován. Toto uspořádání snižuje pravděpodobnost opakované srážky. Zdrojem velkého počtu kolizí (kromě přetížení informacemi) může být neúměrná celková délka segmentu logického kabelu, příliš mnoho opakovačů, přerušení kabelu nebo porucha některého z rozhraní. Ale oni sami

Za narozeniny Ethernetu lze považovat 22. květen 1973, kdy Robert Metcalfe a David Boggs zveřejnili zprávu popisující experimentální síť, kterou vybudovali ve výzkumném středisku Xerox Palo Alto Research Center. Při narození byla síť pojmenována Ethernet, byla založena na tlustém koaxiálním kabelu a poskytovala rychlost přenosu dat 2,94 Mbit/s. V prosinci téhož roku Metcalfe publikoval svou doktorskou práci „Packet Communication“ a v červenci 1976 Metcalfe a Boggs publikovali společnou práci „Ethernet: Distributed Packet Switching for Local Computer Networks.“ pro místní počítačové sítě“). Vznikl tak teoretický základ pro další rozvoj techniky. Klíčovou postavou v osudu Ethernetu je Robert Metcalf, který v roce 1979 zakládá vlastní společnost 3Com, aby uvedl své nápady v život, a zároveň začal pracovat jako konzultant ve společnosti Digital Equipment Corporation (DEC). V DEC dostal Metcalfe za úkol vyvinout síť, jejíž specifikace by neovlivnily patenty Xeroxu. Vzniká společný projekt společností Digital, Intel a Xerox, známý jako DIX. Úkolem konsorcia DIX bylo převést Ethernet z laboratorně-experimentálního stavu do technologie pro budování nových systémů pracujících rychlostí přenosu dat 10 Mbit/s, což v té době nebylo zanedbatelné. Ethernet se tak z vývoje společnosti Xerox proměnil v otevřenou a všem dostupnou technologii, což se ukázalo jako rozhodující pro jeho zavedení jako globálního síťového standardu. V únoru 1980 byly výsledky DIX prezentovány IEEE, kde se brzy vytvořila skupina 802, která pracovala na projektu. Ethernet si upevňoval svou pozici standardu. Pro úspěšnou implementaci technologie byly důležité další kroky ethernetových „rodičů“ k interakci s ostatními výrobci čipů a hardwaru – například vývojová skupina Digital představila ethernetový čip a zdrojový kód svého softwaru společnosti Advanced Micro Devices (AMD ) a Mostek. Výsledkem bylo, že jiné společnosti byly schopny vyrábět kompatibilní ethernetové čipové sady, což ovlivnilo kvalitu hardwaru a snížilo jeho náklady. V březnu 1981 3Com představil 10 Mbps Ethernet transceiver a v září 1982 první Ethernet adaptér pro PC. Po uvedení prvních produktů na trh schválila IEEE v červnu 1983 standardy Ethernet 802. 3 a Ethernet 10Base5. Jako přenosové médium byl poskytnut „tlustý“ koaxiální kabel a každý síťový uzel byl připojen pomocí samostatného transceiveru. Tato implementace se ukázala jako nákladná. Levnější alternativou využívající levnější a tenčí koaxiální kabel je 10Base2 nebo ThinNet. Stanice již nevyžadují samostatné transceivery pro připojení ke kabelu. V této konfiguraci zahájil Ehternet své vítězné tažení přes území bývalého SSSR. Jeho hlavními výhodami bylo snadné nasazení a minimální množství aktivního síťového vybavení. Nedostatky byly okamžitě zjištěny. Zatímco byly připojeny nové stanice, celá síť musela být zastavena. K výpadku sítě stačilo přerušení kabelu na jednom místě, takže provoz kabelového systému vyžadoval od technického personálu projevy aplikovaného hrdinství. Dalším krokem ve vývoji Ethernetu byl vývoj standardu 10Base-T, který poskytoval jako přenosové médium nestíněnou kroucenou dvojlinku (UTP). Tento standard byl založen na vývoji společnosti SynOptics Communications pod obecným názvem LattisNet, který se datuje do roku 1985. 10Base-T používal hvězdicovou topologii, ve které byla každá stanice připojena k centrálnímu rozbočovači (hub). Tato varianta implementace eliminovala nutnost přerušovat síť při připojování nových stanic a umožnila lokalizovat vyhledávání přerušení kabeláže na jednu linku hub-stanice. Výrobci mají možnost zabudovat do koncentrátorů nástroje pro monitorování a správu sítě. V září 1990 IEEE schválila standard 10Base-T.

Tohle není Anglie – musíte sáhnout hlouběji!
Vojenská moudrost


Ethernet 10Base5

Specifikace Ethernet 10Base5 vyžaduje následující podmínky:

  • Přenosovým médiem je „tlustý“ koaxiální kabel o průměru cca 12 mm (RG-8 nebo RG-11) s charakteristickou impedancí 50 Ohmů.
  • Délka kabelu mezi sousedními stanicemi je minimálně 2,5 m.
  • Maximální délka segmentu sítě není větší než 500 metrů.
  • Celková délka všech kabelů v segmentech není větší než 2 500 metrů.
  • Celkový počet uzlů na segment sítě není větší než 100.
  • Segment končí terminátory, z nichž jeden musí být uzemněn.
  • Pobočkové kabely mohou být libovolně krátké, ale vzdálenost od transceiveru k adaptéru není větší než 50 metrů.
  • V ideálním případě by vzdálenost mezi sousedními stanicemi měla být násobkem 2,5 m. Některé kabely jsou odpovídajícím způsobem označeny každých 2,5 m, aby se usnadnilo dodržení této podmínky.
Nejrozšířenější připojení transceiveru ke kabelu pomocí konektorů s veselým názvem „upíři“ (to je způsobeno tím, že konektor při připojení propíchne kabel do centrálního jádra). Připojení je provedeno bez zastavení sítě, na rozdíl od připojení přes N-konektor. Kabely v segmentu musí být odebírány z jedné kabelové cívky, která zajišťuje stejné elektrické parametry všech připojených sekcí.

Transceiver obsahuje aktivní transceiver s detektorem kolize a vysokonapěťovým (1-5 kV) izolačním transformátorem, napájení je napájeno z AUI portu adaptéru.

Hlavní výhody 10Base5: dlouhá délka segmentu, dobrá odolnost kabelu proti rušení a vysoké izolační napětí transceiveru. Díky těmto vlastnostem byl tlustý Ethernet nejčastěji používán pro pokládku základních segmentů (Backbone). Nyní byl tento standard téměř zcela nahrazen levnějšími a produktivnějšími implementacemi Ethernetu.


10Základ 2

Omezení specifikace Ethernet 10Base2:

  • Přenosovým médiem je „tenký“ (asi 6 mm v průměru) koaxiální kabel (RG-58 různých modifikací) s charakteristickou impedancí 50 Ohmů.
  • Délka kabelu mezi sousedními stanicemi je minimálně 0,5 m.
  • Maximální délka segmentu sítě není větší než 185 metrů.
  • Celková délka všech kabelů v segmentech (propojených přes opakovače) není větší než 925 metrů.
  • Celkový počet uzlů na segment sítě není větší než 30 (včetně opakovačů).
  • Segment končí terminátory, z nichž jeden je uzemněn.
  • Větve ze segmentu nejsou povoleny.
Síť 10Base2 Ethernet se často nazývá „tenký Ethernet“ nebo Thinnet kvůli použité kabeláži. Jedná se o jeden z nejjednodušších a nejlevnějších typů sítí. Topologie sítě je společná sběrnice. Kabel je položen podél trasy, kde jsou umístěny pracovní stanice, které jsou připojeny k segmentu pomocí T-konektorů. Síťové sekce propojující sousední stanice jsou připojeny do T-konektorů pomocí BNC konektorů. I-konektory se používají ke spojení dvou částí kabelu. V síti není více než 1024 stanic. Nyní se 10base2 používá v "domácích" sítích.

Pravidla pro stavbu sítí pomocí fyzické topologie "společná sběrnice".

V tomto případě platí pravidlo 5-4-3, tj.

  • ne více než 5 segmentů sítě
  • lze kombinovat maximálně 4 opakovači
  • v tomto případě lze stanice připojit maximálně do 3 segmentů, zbývající 2 lze použít ke zvýšení celkové délky sítě.


10Base-T

Vyhovuje standardu IEEE 802.3i přijatému v roce 1991.
Omezení specifikace 10Base-T Ethernet:

  • Přenosové médium - nestíněný kroucený párový kabel (UTP - Unshielded Twisted Pair) kategorie 3 a vyšší. V tomto případě se používají 2 páry - jeden pro příjem, druhý pro vysílání.
  • Fyzická topologie "hvězda".
  • Délka kabelu mezi stanicí a hubem není větší než 100 m.
  • Maximální průměr sítě není větší než 500 metrů.
  • Počet stanic v síti není větší než 1024.
V síti 10Base-T se termín "segment" používá pro spojení mezi stanicemi. Dodatečné náklady 10Base2 na rozbočovač a větší kabeláž jsou kompenzovány větší spolehlivostí a snadností použití. Indikátory, přítomné i na těch nejjednodušších rozbočovačích, vám umožní rychle najít vadný kabel. Spravované modely hub jsou schopny monitorovat a spravovat síť. Kompatibilita kabelového systému se standardy Fast Ethernet zvyšuje propustnost bez nutnosti měnit kabelážní systémy. Pro zakončení kabelu jsou použity osmipinové konektory a zásuvky RJ-45.


10Base-F

Standardním médiem pro přenos dat 10Base-F je optické vlákno. Standard opakuje topologii a funkční prvky 10Base-T: rozbočovač, k jehož portům jsou kabelem připojeny síťové adaptéry stanic. Pro připojení adaptéru k repeateru slouží dvě optická vlákna – jedno pro příjem, druhé pro vysílání.

Existuje několik příchutí 10Base-F. První standard pro použití optických vláken v sítích Ethernet byl FOIRL(Propojení mezi opakovačem optických vláken). Omezení délky optických linek mezi opakovači je 1 km s celkovou délkou sítě maximálně 2,5 km. Maximální počet opakovačů je 4.

Standard 10Base-FL, určený pro připojení stanic k hubu, délka segmentu optického vlákna je do 2 km s celkovou délkou sítě maximálně 2,5 km. Maximální počet opakovačů je také 4. Omezení délky kabelu platí pro vícevidový kabel. Použití single-mode kabelu umožňuje pokládat segmenty dlouhé až 20 km (!).

Existuje také standard 10Base-FB, určený pro páteřní připojení opakovačů. Limit délky segmentu je 2 km s celkovou délkou sítě 2,74 km. Počet opakovačů je až 5. Charakteristickou vlastností 10Base-FB je schopnost opakovačů detekovat poruchy hlavních portů a přepínat na záložní výměnou speciálních signálů, které se liší od signálů přenosu dat.

Standardy 10Base-FL a 10Base-FB nejsou vzájemně kompatibilní. Nízká cena zařízení 10Base-FL mu umožnila předběhnout v popularitě optické sítě jiných standardů.

Zakončování optických kabelů je podstatně složitější úkol než zakončování měděných kabelů. Je nutné přesně vyrovnat osy světlovodivého materiálu - vláken a konektorů. Typy konektorů se od sebe liší především velikostí a tvarem vodícího lemu. Jestliže úplně první biconical konektory používaly kónické obroučky, dnes se používají SC (square cross-section) konektory, které mají čtvercový okraj. Pro bezpečné zajištění konektoru v patici používaly dřívější typy konektorů bajonetovou (ST) nebo závitovou (SMA) fixaci. V současné době konektory SC využívají technologii push-pull, která zahrnuje zacvaknutí konektoru do zásuvky. Konektory typu SC se používají nejen v lokálních sítích, ale také v telekomunikačních systémech a sítích kabelové televize.

Samostatným problémem je připojení optických vláken. Spolehlivého a odolného spojení je dosaženo svařováním vláken, což vyžaduje speciální vybavení a dovednosti.

Oblastí použití optických vláken v ethernetových sítích jsou páteřní kanály, propojení mezi budovami a také případy, kdy použití měděných kabelů není možné z důvodu velkých vzdáleností nebo silného elektromagnetického rušení v místě instalace kabelů. Dnes je standard 10Base-F nahrazován rychlejšími standardy Ethernetu na optických kabelech.

Pravidla pro stavbu sítí pomocí fyzické hvězdicové topologie

Pravidlo 5-4-3 lze v tomto případě interpretovat následovně:

  • Ne více než 4 rozbočovače mohou být kaskádově zapojeny dohromady;
  • „strom“ kaskádových uzlů musí být postaven tak, aby mezi jakýmikoli dvěma stanicemi v síti nebyly více než 4 uzly;
Ve smíšených sítích mohou existovat výjimky z tohoto pravidla - například pokud jeden z rozbočovačů podporuje nejen kroucenou dvojlinku, ale také kabel z optických vláken, pak se přípustný počet kaskádových rozbočovačů zvýší na 5.


Exotický

10 Široký36
Neobvyklá technologie v rodině Ethernet. Liší se způsobem přenosu – širokopásmovým („širokopásmovým“) namísto úzkopásmovým („základním“). V tomto případě je šířka pásma kabelu rozdělena do samostatných frekvenčních pásem, která jsou přiřazena každé službě. Přenosovým médiem je koaxiální kabel s charakteristickou impedancí 75 Ohmů (běžný televizní kabel). Navíc 10Broad36 „koexistuje“ v jednom kabelu s kabelovou televizí.

Délka segmentu sítě není větší než 1800 metrů a maximální vzdálenost mezi libovolnými dvěma stanicemi v síti je 3600 m. Přenosová rychlost je 10 Mbit/s. Stanice se propojují pomocí transceiverů připojených na kabel. Délka AUI kabelu spojujícího transceiver se stanicí není větší než 50 m. Segmenty sítě 10Broad36 musí být ukončeny tzv. zařízení "terminal head", které je umístěno na konci jednoho nebo na kořeni více segmentů. Stanice v síti jsou propojeny jedním nebo dvěma kabely. V prvním případě jsou pro příjem a vysílání signálů přiděleny různé frekvenční kanály. Vysílání stanice je přijímáno pouze zařízením "head end", které převádí frekvenci, po které je vysílání přijímáno ostatními stanicemi zapojenými do sítě. V druhém případě se jeden z kabelů používá pro příjem, druhý pro vysílání. Signál dosáhne „head-end“ zařízení, poté přejde do jiného kabelu bez změny frekvence a je přijímán kteroukoli stanicí v síti. Plně duplexní režim není podporován. Technologie 10Broad36 není široce používána, pravděpodobně kvůli složitosti implementace a vysoké ceně.

1Základ 5
Tato technologie je v souladu se standardem IEEE 802.3e, schváleným v roce 1987. Také známý jako StarLAN. Topologie - "hvězda", omezení délky segmentu - 400 m. Pracuje s kroucenou dvojlinkou kategorie 2 a vyšší. Přenosová rychlost - 1 Mbit/s. Uvádí se především jako součást neméně exotického UltraNetu nebo v pořadí výpisu - „a to se prý stává :-)“. V současné době není šance na uplatnění kvůli nízké propustnosti.

Rychleji...ještě rychleji...
Poté, co se stal převládajícím standard 10Base-T, definující přenosové médium pro budované sítě – měděná kroucená dvoulinka, se vývoj technologií ubíral směrem ke zvyšování rychlosti přenosu dat. První z technologií 100 Mbit/s pro lokální sítě byla FDDI. Přes všechny své výhody byla tato technologie drahá. Pro snížení nákladů použitím měděných kroucených párových kabelů Crescendo vyvinulo a patentovalo schéma kódování a kódování, které umožňuje plně duplexní přenos z bodu do bodu přes UTP pro standard CDDI. Později to byly tyto specifikace, které tvořily základ normy 100Base-T, převládající dnes v nově vytvořených sítích. 100Base-T odpovídá standardu IEEE 802.3u, schválený v roce 1995.

100Base-T má 2 typy implementace - 100Base-TX A 100Base-T4. Liší se počtem použitých párů a kategorií použitého kabelu. 100Base-TX používá 2 páry UTP kabelu kategorie 5, 100Base-T4 používá 4 páry kabelu kategorie 3 nebo vyšší. Nejpoužívanějším standardem je 100Base-TX, 100Base-T4 se používá především ve starších sítích vybudovaných na UTP třídy 3. Maximální přípustná vzdálenost od stanice k hubu je 100 m, stejně jako u 10Base-T, ale kvůli změnám v rychlost šíření signálu, průměr 100Base-T sítě jsou omezeny na 200m.

100 Base-FX - implementace Fast Ethernet pomocí multimodového optického kabelu jako přenosového média. Omezení délky segmentu je 412 metrů při použití poloduplexního režimu a 2 km při použití plně duplexního režimu.

...tak rychle, jak je to možné
Pokrok je nepřetržitá věc. 100 Mbit/s je značná rychlost přenosu dat, ale pro dálkové kanály to nemusí stačit. V roce 1996 byly zahájeny práce na standardizaci ethernetových sítí s rychlostí přenosu dat 1000 Mbit/s, které jsou tzv. Gigabit Ethernet. Byla vytvořena Gigabit Ethernet Alliance, která zahrnovala 11 společností: 3Com, Bay Networks, Cisco, Compaq, Granite Systems, Intel, LSI Logic, Packet Engines, Sun, UB Networks a VLSI Technology. Na začátku roku 1998 již Aliance zahrnovala více než 100 společností. V červnu 1998 byla norma přijata IEEE 802.3z pomocí jednovidových a vícevidových optických kabelů a také STP kategorie 5 na krátké vzdálenosti (do 25 m). Tak malá přípustná vzdálenost v případě použití UTP zpochybnila praktické využití této možnosti. To se změnilo přijetím standardu IEEE 802.3ab v červnu 1999 pro přenos 1000 Mbps přes nestíněný kroucený dvoulinkový kabel na vzdálenost až 100 m.

Specifikace Gigabit Ethernet:

1000Base-LX: dlouhovlnné laserové transceivery, jednovidový a vícevidový optický kabel, omezení délky segmentu 550 m pro multimódový a 3 km pro jednovidový kabel. Některé společnosti nabízejí vybavení, které umožňuje stavět segmenty pomocí jednovidového kabelu mnohem větší délky – desítky kilometrů.

1000Base-SX: krátkovlnné laserové transceivery a multimódový optický kabel. Limity délky segmentu jsou 300 m pro kabel s průměrem optického vodiče 62,5 µm a 550 m pro kabel s průměrem vodiče 50 µm.

1000Base-CX: stíněný kroucený pár. Limit délky segmentu je 25 m.

1000Base-T: nestíněný kroucený pár. Limit délky segmentu je 100 m.

Vzhledem k tomu, že standard Gigabit Ethernet z optických vláken vyšel o rok dříve, trhu dominuje zařízení navržené pro práci s optickým fyzickým rozhraním. Používat či nepoužívat gigabitový Ethernet je problém, o kterém se v současnosti aktivně diskutuje. V dnešní době málokterá tuzemská síť vyžaduje tak vysokou propustnost. S klesajícími cenami má smysl přejít na gigabitový Ethernet, když jsou všechny ostatní možnosti skutečně vyčerpány, alespoň na stávajících sítích. Je ale potřeba „pamatovat“ na možnost přechodu na gigabitový Ethernet, takže nákup přepínačů umožňujících instalaci modulů podporujících tento standard se zdá rozumný.

Existuje omezení rychlosti pro technologii Ethernet? Na začátku roku 2000 založily společnosti 3Com, Cisco Systems, Extreme Networks, Intel, Nortel Networks, Sun Microsystems a Worldwide Packets 10 Gigabit Alliance. Účelem Aliance je usnadnit práci výboru IEEE při vývoji standardu 802.3ae (10 Gigabit Ethernet), jehož přijetí je plánováno na jaro 2002. Pracovní skupina IEEE již zveřejnila předběžné informace o omezení délky segmentu sítě 10 Gb/s: až 100 metrů pro aktuálně používaný vícevidový optický kabel a až 300 metrů pro nový vylepšený vícevidový optický kabel. Existuje několik možností pro jednovidový optický kabel: až 2 km pro síť skupiny budov a 10 nebo 40 km pro regionální síť.

OSI model
Při podrobné diskusi o fungování sítí se často zmiňuje koncept úrovní interakce mezi síťovými komponentami. Jako „pravítko“ pro definování úrovní se používá model OSI (Open System Interconnect), vyvinutý jako popis struktury ideální síťové architektury. Model OSI má sedm vrstev interakce, které řeší proces výměny informací mezi zařízeními v síti. Každá z úrovní sítě je relativně autonomní a je posuzována samostatně. Model OSI se používá k definování funkcí každé vrstvy.

1) Fyzická vrstva definuje elektrické, mechanické, procedurální a funkční charakteristiky aktivace, údržby a deaktivace fyzického kanálu mezi koncovými systémy. Specifikace fyzické vrstvy definují úrovně napětí, časování napětí, rychlosti přenosu fyzických informací, maximální vzdálenosti přenosu informací, požadavky na přenosová média, fyzické konektory a další podobné charakteristiky.

2) Vrstva Data Link zajišťuje spolehlivý přenos dat fyzickým kanálem. Při plnění tohoto úkolu se vrstva datového spojení zabývá otázkami fyzického adresování, topologie sítě, disciplíny linky (jak by měl koncový systém používat síťové spojení), upozornění na chyby, řádného doručování datových bloků a řízení toku informací. Obvykle je tato vrstva rozdělena na dvě podvrstvy: LLC (Logical Link Control) v horní polovině, která provádí kontrolu chyb, a MAC (Media Access Control) ve spodní polovině, která je zodpovědná za fyzické adresování a příjem/přenos paketů. na fyzické vrstvě.

3) Síťová vrstva zajišťuje konektivitu a výběr trasy mezi dvěma koncovými systémy připojenými k různým "podsítím", které mohou být umístěny v různých geografických lokalitách. Síťová vrstva je zodpovědná za výběr optimální trasy mezi stanicemi, které mohou být odděleny mnoha vzájemně propojenými podsítěmi.

4) Transport – nejvyšší z úrovní odpovědných za přenos dat. Tato vrstva zajišťuje spolehlivý přenos dat po síti. Transportní vrstva poskytuje mechanismy pro vytváření, udržování a řádné ukončování virtuálních okruhů, systémů detekce chyb přenosu a řízení toku informací.

5) Vrstva relace vytváří, spravuje a ukončuje relace mezi aplikačními úkoly. Relace se skládají z konverzace mezi dvěma nebo více objekty zobrazení. Vrstva relace synchronizuje dialog mezi objekty reprezentativní vrstvy a řídí výměnu informací mezi nimi. Kromě správy relací poskytuje tato vrstva prostředky k odesílání informací, služební třídy a upozornění na problémy v relaci a vyšších vrstvách.

6) Prezentační vrstva je zodpovědná za to, že informace odeslané z aplikační vrstvy jednoho systému jsou čitelné pro aplikační vrstvu jiného systému. Pokud je to nutné, reprezentativní vrstva překládá mezi více formáty reprezentace informací pomocí společného formátu reprezentace informací. V případě potřeby podléhají transformaci nejen skutečná data, ale také datové struktury používané programy. Běžným příkladem je převod UNIXových zakončení řádků (CR) do formátu MS-DOS (CRLF).

7) Aplikační vrstva je zodpovědná za provádění uživatelských úkolů. Identifikuje a stanoví dostupnost zamýšlených komunikačních partnerů, synchronizuje spolupracující aplikační programy, stanoví dohodu o řešení chyb a postupech správy integrity informací a zjišťuje, zda jsou dostatečné zdroje pro zamýšlenou komunikaci.

Dětské nemoci Ethernet a boj proti nim

Ethernet používá metodu "náhodného" přístupu k síti (CSMA/CD - carrier-sense multiple access/collision detection) - vícenásobný přístup s detekcí nosné. Neobsahuje sekvenci, podle které mohou stanice přistupovat k médiu k vysílání. V tomto smyslu je přístup do prostředí náhodný. Výhoda metody: algoritmy s náhodným přístupem jsou mnohem jednodušší na implementaci ve srovnání s algoritmy deterministického přístupu. Proto může být hardware levnější. Proto je Ethernet běžnější než jiné technologie LAN. Když je zatížení sítě již na úrovni 30 %, stávají se patrné prodlevy v provozu stanic se síťovými zdroji a další nárůst zátěže vyvolává zprávy o nedostupnosti síťových zdrojů. Důvodem jsou kolize, ke kterým dochází mezi stanicemi, které začaly vysílat současně nebo téměř současně. Pokud dojde ke kolizi, přenášená data se nedostanou k příjemcům a vysílající stanice musí obnovit přenos. V klasickém Ethernetu tvořily všechny stanice v síti kolizní doménu. V tomto případě současné vysílání libovolné dvojice stanic vedlo ke kolizi.

Segmentace sítě
Hlavní způsob, jak bojovat s přetížením segmentů v době převahy sítí 10Base2. Celý segment byl rozdělen na části. Zároveň byla vyřešena otázka předávání informací mezi segmenty v případě potřeby pomocí směrování. Hardware nebyl nijak zvlášť oblíbený. Server s více síťovými adaptéry byl obvykle instalován přibližně ve středu sítě a na něm byl nakonfigurován softwarový router. Kromě izolace kolizí v jednotlivých segmentech tak bylo možné zvýšit celkovou velikost sítě na 185 + 185 = 370 m.

Přepínání paketů
Pomocí hvězdicové topologie implementuje standard 10Base-T „zhroucenou“ nebo „zhroucenou“ společnou sběrnici na fyzické vrstvě, takže problém kolizí je pro ni také relevantní. Technologie přepínání segmentů Ethernet byla poprvé představena společností Kalpana v roce 1990. Přepínací rozbočovače, nebo jednoduše přepínače, umožňovaly každé stanici používat přenosové médium bez konkurence s ostatními tím, že ukládala příchozí data do vyrovnávací paměti a přenášela je přijímací stanici pouze tehdy, když byl její port otevřený. Přepínání v podstatě transformuje Ethernet ze systému vysílání s konkurencí o šířku pásma na systém s adresou dat. V tomto případě dvojice portů odesílatel-cíl dynamicky tvoří nezávislé virtuální kanály. To zvyšuje propustnost sítě ve srovnání s používáním rozbočovačů. Docela populární řešení jsou, když jsou servery připojeny k vysokorychlostním portům přepínače, stanice - k pomalejším. V tomto případě má v ideálním případě každá stanice přístup k serveru maximální rychlostí podporovanou adaptérem.

Protože omezení průměru sítě v klasické ethernetové technologii jsou spojena s potřebou včasné detekce kolize, použití přepínačů umožňuje překonat tato omezení rozdělením sítě do několika kolizních domén.

Přenos paketů ze zdrojového portu na cílový port v přepínači probíhá buď „za běhu“ (cut-though) nebo s úplným ukládáním paketů do vyrovnávací paměti (store-and-forward). Při použití on-the-fly přenosu začíná přenos na cílový port dříve, než je paket přijat ze zdrojového portu, s použitím cílové adresy z hlavičky paketu. Tato metoda snižuje zpoždění přenosu při malém zatížení sítě, ale má i nevýhody – v tomto případě není možné předzpracování paketů, což umožňuje zahodit špatné pakety, aniž by byly přeneseny k příjemci. Se zvyšujícím se zatížením sítě se zpoždění během přenosu za běhu téměř rovná zpoždění během přenosu ve vyrovnávací paměti, což je vysvětleno skutečností, že v tomto případě je výstupní port často zaneprázdněn přijímáním dalšího paketu, takže nově příchozí paket pro tento port musí být stále vyrovnávací paměť.

Mnoho přepínačů používá adaptivní technologii: ukládání do vyrovnávací paměti a režimy přenosu za běhu se používají v závislosti na velikosti zatížení sítě.

Přepínací technologie umožňuje budovat sítě s velkým počtem stanic, přičemž podíl vysílaného provozu dosahuje značných hodnot. Pokud je nutné omezit přístup stanice k síťovým zdrojům, využívá se technologie virtuální lokální sítě (VLAN). Virtuální lokální síť (VLAN) je tvořena skupinou síťových uzlů, jejichž provoz, včetně vysílání, je na úrovni linky zcela izolován od uzlů obsažených v ostatních VLAN. Přenos rámců mezi různými VLAN na základě adresy na úrovni linky není možný, bez ohledu na typ adresy – unikátní, multicast nebo broadcast.

Dlouho neexistoval žádný standard pro VLAN, zároveň však existovalo mnoho proprietárních implementací, které byly vzájemně nekompatibilní. Nyní byl přijat standard IEEE 802.1Q VLAN.

K vybudování VLAN před přijetím standardu IEEE 802.1Q se obvykle používalo seskupování portů nebo seskupování MAC adres. Řešení seskupování portů se snadněji implementuje, ale při připojování více přepínačů vyžaduje každá VLAN mezi nimi samostatné propojení, což vede k plýtvání porty a kabely. Seskupování na základě MAC adres umožňuje efektivnější využití portů a připojení, ale provoz je pracný. Výhodou těchto metod je použití standardních ethernetových rámců. Standard IEEE 802.1Q umožňuje změnu struktury ethernetového rámce se zavedením dalších polí, která obsahují informace o členství uzlu v konkrétní VLAN. Kromě toho jsou přidána pole pro ukládání informací o prioritě rámců používaných ve standardu IEEE 802.1p.

Pro přenos informací mezi různými VLAN je nutné zapojit síťovou vrstvu. Odpovídající zařízení může být buď samostatný směrovač, nebo může být součástí hardwaru a softwaru přepínače. Přepínače, které mají prostředky pro provoz na úrovni síťového protokolu, se nazývají „směrovací přepínače“ nebo „přepínače vrstvy tři“. K řízení informačních toků používají buď sekvenční nebo proudové směrování paketů. V prvním případě jsou implementovány klasické funkce routeru a každý paket je zpracováván samostatně. V druhém případě je použita nestandardní metoda pro snížení počtu operací pro určení cesty paketů. První paket je zpracován na vrstvě tři a určuje cílový port pro zbývající pakety pro stejný cíl. K dalšímu předávání paketů dochází na druhé úrovni, což urychluje proces přenosu oproti klasickému směrování. Pro zjednodušení implementace používají přepínače třetí vrstvy směrování pouze protokolů IP a IPX, protože jsou nejběžnější v místních sítích.

Priorita provozu

Další vlastnost Ethernetu, která je považována za nevýhodu, pokud jde o přenos informací citlivých na latenci, jako je hlas a video přes síť. Protokoly ethernetové vrstvy nepodporují pole priority rámce, takže k vyřešení tohoto problému začali výrobci síťových zařízení zabudovávat do přepínačů další technologická řešení. Například technologie 3Com PACE (Priority Access Control Enabled) umožňuje vybrat dva logické subkanály v jednom kanálu – s vysokou a nízkou prioritou. V tomto případě jsou portům přepínače přiřazeny priority a rámec je umístěn do fronty rámců s příslušnou prioritou v závislosti na tom, na který port dorazil. PACE používá standardní formát rámce pro použití se zařízeními podporujícími PACE i bez PACE ve stejné síti.

Situace se změnila přijetím standardu IEEE 802.1p: bylo možné definovat osm úrovní priority rámců na základě použití nových polí definovaných ve standardu IEEE 802.1Q. Správa priorit je tak organizována flexibilněji, aniž by byla vázána na konkrétní porty.

Kromě upřednostňování provozu závislého na čase je potřeba zvýšit prioritu portů přepínačů vzhledem k portům koncových stanic, aby se zabránilo ztrátě paketů. K dosažení tohoto cíle používají výrobci u portů přepínačů nestandardní parametry přístupu k médiím. "Agresivní chování" portu při zachycení média se objeví po ukončení přenosu dalšího paketu nebo po zjištění kolize. V prvním případě se po ukončení přenosu přepínač zastaví méně než standardní a začne vysílat nový paket. Stanice po vyčkání požadované pauzy při pokusu o vysílání zjistí, že médium je již obsazeno. V druhém případě se po detekci kolize port přepínače také méně než standardní pozastaví, zabaví médium a stanice také nezačne vysílat. Přepínač podle potřeby adaptivně mění míru agresivity.

Další technika používaná v přepínačích je založena na tom, že stanice vysílá fiktivní pakety do stanice v době, kdy ve vyrovnávací paměti přepínače nejsou žádné pakety pro přenos do portu stanice. V tomto případě je přenosové médium stejně pravděpodobně zachycováno střídavě portem přepínače a stanicí a intenzita přenosu paketů do přepínače se sníží v průměru na polovinu. Tato metoda se nazývá protitlaková metoda. Je kombinován s agresivní metodou zachycování médií pro další potlačení aktivity koncové stanice.

Technologie Ethernet je založena na monokanálu. Tito. Jedná se o síť s výběrem informací. Původně byla celá technologie vyvinuta pro lokální sítě propojující počítače na vzdálenost 10-100 m. Nyní technologie Ethernet umožňuje budovat komunikační podsítě spojující počítače na vzdálenost 40 km.

Ethernet ( éter– éter, síť- síť). Odkud se toto jméno vzalo? Technologie, která tvořila základ ethernetových sítí, byla původně vyvinuta pro rádiové sítě.

Rané sítě používaly pro přenos pevná přenosová média – koaxiální kabel, kroucená dvoulinka.

Když se řekne Ethernet, většinou myslí kteroukoli z variant této technologie. V užším slova smyslu je Ethernet síťový standard založený na technologiích experimentální Ethernet Network, kterou Xerox vyvinul a implementoval v roce 1975 (ještě před příchodem osobního počítače). Přístupová metoda byla testována ještě dříve: v druhé polovině 60. let využívala rádiová síť University of Hawaii různé možnosti náhodného přístupu do obecného rádiového prostředí, souhrnně nazývané Aloha. V roce 1980 DEC, Intel a Xerox společně vyvinuly a zveřejnily standard Ethernet verze II pro síť postavenou přes koaxiální kabel. Proto je standard Ethernet někdy nazýván standardem DIX podle velkých písmen názvů společností.

Na základě standardu Ethernet DIX vytvořil výbor IEEE 802 - Institute of Electrical and Electronics Engineers standard, který popisuje monokanálové sítě fungující na stejném principu jako sítě Ethernet.

Mezi standardem IEEE 802 a původním popisem Ethernetu jsou určité rozdíly. Tyto rozdíly se týkají formátu rámce a některých funkcí protokolu. Tyto rozdíly vznikly díky tomu, že sdružení DIX po vytvoření původního protokolu pokračovalo v práci na zlepšení přenosových rychlostí a zvýšení spolehlivosti. Vývojáři standardu 802 zároveň sledovali komerční vývoj. V mnoha bodech jsou popisy Ethernetu a IEEE 802 stejné. Proto s mírnou úpravou můžeme říci, že jsou jedno a totéž.

Proč mluví o souboru norem? Skupina 802 pracovala nejen na standardech pro jednolinkové sítě, jako je Ethernet, ale také na cyklických sítích a nyní vytváří a vyvíjí standardy pro moderní sítě. Konkrétně 802.11 – WI-FI, 802.16 – WI-MAX. V současné době se vyvíjejí nové standardy.

Sada standardů 802 popisuje 2 úrovně: fyzickou a kanálovou. Kromě toho je kanál rozdělen do 2 úrovní: spodní je úroveň 2a a horní je úroveň 2b.



Vrstva 2a je vrstva řízení přístupu k médiím (MAC). Popisuje vlastnosti přístupu do sítí se specifickými typy distribučních médií a různými typy přístupu.

Úroveň 2b – Úroveň Logical Link Control (LLC). Lokalizuje funkce společné pro všechny sítě.

Jak jsou sítě Ethernet navrženy a provozovány?

Jak jsme již řekli, jedná se o mono kanál, který však lze implementovat různými způsoby.


Existuje celá rodina specifikací, které popisují provoz ethernetových sítí v různých přenosových médiích. Zpočátku byly sítě Ethernet popsány na základě tlustého koaxiálního kabelu. Bylo k němu připojeno speciální zařízení - transceiver (vysílač + přijímač).

Transceiver je součástí síťového adaptéru, který provádí následující funkce:

1) příjem a přenos dat z kabelu do kabelu,

2) detekce kolize na kabelu,

3) elektrická izolace mezi kabelem a zbytkem adaptéru,

4) ochrana kabelu před nesprávným provozem adaptéru.

Prostřednictvím tohoto zařízení je připojení k síťovému adaptéru počítače. Stanice jsou propojeny přes určitou pevnou vzdálenost. Na obou stranách koaxiálního kabelu jsou instalovány speciální zástrčky zvané terminátory.

Toto schéma bylo jediné, které existovalo poměrně dlouhou dobu. Tento obvod je popsán ve specifikaci 10Základ-5 . Tato technologie byla poměrně populární, ale také drahá.

Síť se může skládat z několika takových segmentů - několika mono kanálů propojených opakovači (zesilovači), které přijímají rámce z jednoho portu, zesilují signály a přenášejí je dále.

10Base-5 je tedy koaxiální kabel o průměru 0,5 palce, nazývaný "tlustý" koax. Má charakteristickou impedanci 50 ohmů. Maximální délka segmentu je 500 metrů (bez opakovačů).

Mezi výhody standardu 10Base-5 patří:

1) dobrá ochrana kabelu před vnějšími vlivy,

2) relativně velká vzdálenost mezi uzly,

3) možnost snadného přesunutí pracovní stanice v rámci délky kabelu AUI.

Mezi nevýhody patří:

1) vysoké náklady na kabel,

2) obtížnost pokládky kvůli vysoké tuhosti,

3) dostupnost speciálního nástroje pro zakončení kabelů,

4) pokud je kabel poškozen nebo je špatné připojení, celá síť přestane fungovat,

5) je nutné předem zajistit kabelové připojení do všech možných míst pro instalaci počítačů

Další fází je vytvoření sítí založených na tenkém koaxiálním kabelu. Zde byly funkce transceiveru přeneseny na síťové adaptéry a kabel je připojen k počítači pomocí jednoduššího schématu.


Odpovídající specifikace se nazývá 10Základ-2 .

10Base-2 je koaxiální kabel o průměru 0,25 palce, nazývaný "tenký" koax. Má charakteristickou impedanci 50 ohmů. Maximální délka segmentu je 185 metrů (bez opakovačů).

10 v názvu tedy označuje přenosovou rychlost těchto standardů – 10 Mb/s, a slovo Base – zkratka pro základní pásmo – způsob přenosu na jedné základní frekvenci 10 MHz (na rozdíl od standardů, které používají několik nosných frekvence, které se nazývají broadband - broadband).

Další fází vývoje je použití nestíněné kroucené dvoulinky (UTP) a sítě založené na centralizované struktuře.

Výše uvedená schémata mají poměrně nízkou spolehlivost. Stačí, aby došlo k přerušení alespoň na jednom místě a celá síť selže.


Hub funguje stejně jako opakovač. Pokud chce stanice vyslat informaci jedné ze stanic připojených k Hubu, vytvoří rámec označující adresu příjemce, tento rámec se přenese po kroucené dvoulinkě do Hubu. Každá stanice má svůj samostatný port. Rámec přijatý na rozbočovači je pak přenášen na všechny ostatní porty. Tito. Provozní logika zůstává stejná - monokanálová - síť s výběrem informací.

Toto řešení je Standard 10Base-T .

Jedna verze vysvětlení pro písmeno T v názvu naznačuje, že v počáteční fázi vytváření sítí založených na kroucené dvoulinkě byly v různých organizacích a kancelářích existující telefonní linky použity k připojení počítače k ​​jednomu Hubu (hubům).

Sítě postavené na standardu 10Base-T mají mnoho výhod oproti koaxiálním možnostem Ethernetu. Tyto výhody jsou spojeny s rozdělením běžného fyzického kabelu na samostatné kabelové úseky připojené k centrálnímu komunikačnímu zařízení. A přestože tyto úseky logicky stále tvoří společnou kolizní doménu , jejich fyzické oddělení umožňuje jejich individuální sledování a deaktivaci v případě přerušení, zkratu nebo závady síťového adaptéru. Tato okolnost značně usnadňuje provoz velkých ethernetových sítí, protože rozbočovač takové funkce obvykle provádí automaticky a oznamuje správce sítě o vzniklém problému.

Standard 10Base-F využívá optické vlákno jako médium pro přenos dat. Funkčně se síť 10Base-F skládá ze stejných prvků jako síť 10Base-T – síťové adaptéry, multiportový opakovač a kabelové části spojující adaptér s portem opakovače. Stejně jako u použití kroucené dvoulinky se pro připojení adaptéru k opakovači používají dvě optická vlákna - jedno propojuje výstup Tx adaptéru se vstupem Rx opakovače a druhé propojuje vstup Rx adaptéru s Tx výstup opakovače.

Metoda CSMA/CD (IEEE 802.3)

Carrier-Sense-Multiply-Access s detekcí kolize

Vícenásobný přístup s čicháním nosiče a detekcí kolize

Tato metoda popisuje logiku provozu mono kanálů s výběrem.

Poměrně často popis této metody obsahuje vývojové diagramy tohoto druhu.

Blokové schéma algoritmu CSMA/CD (vrstva MAC): když stanice vysílá rámec

Blokové schéma algoritmu CSMA/CD (vrstva MAC): při příjmu rámce stanicí

Název metody znamená - Vícenásobný přístup s čicháním nosiče a detekcí kolize.

Vícenásobný přístup znamená, že všechny stanice připojené k mono kanálu mají stejná práva. Jak se ovládá převodovka? Neexistuje žádné centralizované řízení, žádný zvláštní bod, ze kterého se řízení provádí. Funkce správy sítě je distribuována napříč všemi stanicemi. Každá stanice implementuje svou část obecného algoritmu.

Řekněme, že nějaká stanice chce vysílat rámec. V hlavičce obsahuje adresy příjemce a odesílatele a paket je uložen v informační části. Uvnitř informační části paketu je uložena zpráva, jejíž informační část zase ukládá např. http požadavek.

Může převod začít? Čistě teoreticky - možná. Na druhou stranu může také nastat situace, kdy je kanál obsazený, tzn. nějaká jiná stanice již vysílá. Proto stanice, které chtějí zahájit vysílání, nejprve analyzují, zda je kanál volný nebo obsazený. Tito. provést operaci „naslouchání nosiče“. Pokud je rozpoznán nosný-sense (CS), pak stanice zpozdí vysílání svého rámce až do konce vysílání někoho jiného a teprve poté se jej pokusí vyslat znovu.

Pokud je kanál volný, stanice zahájí vysílání. Všechny ostatní stanice, které mohou také vysílat, poslouchají stav kanálu. A jakmile zjistí, že přenos začal, začnou přijímat přenášený signál, ze kterého sbírají 0 a 1. Z 0 a 1 buď shromažďují celý rámec nebo jeho záhlaví a analyzují jej. Každá stanice hlavičkou určuje, zda je pro ni rámec určen. A stanice, která rozpozná svou vlastní adresu v záhlaví rámců, zapíše svůj obsah do své vnitřní vyrovnávací paměti, zpracuje přijatá data a odešle rámec odpovědi po kabelu. Adresa zdrojové stanice je také zahrnuta v původním rámci, takže cílová stanice ví, komu má poslat odpověď. Pokud rámec není určen pro ni, pak se rámec nebo jeho záhlaví (podle toho, co již bylo přijato) vymaže a další příjem není možný.

Stanice vysílající rámec také přijímá a analyzuje. Pokud se přijímaný signál shoduje s vysílaným, znamená to, že kanálem prochází stejný signál, který tato stanice vysílá, a nikdo jiný do tohoto procesu nezasahuje, nedochází k žádnému zkreslení. Pokud to zůstane pravda až do konce přenosu, pak se rámec považuje za přenesený.

Pro správné zvládnutí kolize všechny stanice současně monitorují signály objevující se na kabelu. Pokud se přenášené a pozorované signály liší, je detekována detekce kolize (CD). Pro zvýšení pravděpodobnosti okamžité detekce kolize všemi stanicemi v síti je kolizní situace posílena odesláním speciální sekvence bitů, tzv. jam sekvence, do sítě stanicemi, které začaly vysílat své rámce.

Různé zdroje porovnávají tuto metodu CSMA/CD s rozhovorem mezi několika lidmi v temné místnosti. Není světlo, nikdo se nevidí. Jeden člověk začne mluvit, všichni ostatní mlčí a poslouchají. Nebo najednou začnou mluvit dva lidé současně. Přirozeně se začnou navzájem vyrušovat a mlčí.

Jakmile je detekována kolize, musí vysílací stanice zastavit vysílání a počkat na krátký náhodný časový interval, a pak se může pokusit vysílat rámec znovu.

Teoreticky by se mohlo stát, že počkají stejně dlouho a znovu zahájí simultánní přenos, čímž opět dojde ke kolizi. Aby se minimalizovala pravděpodobnost výskytu takových situací, bylo navrženo implementovat binární exponenciální algoritmus zpoždění .

Po srážce se čas rozdělí na diskrétní intervaly - intervaly milosti(slot time) je doba, po kterou stanice zaručeně ví, že v síti nedošlo ke kolizi. Tento čas úzce souvisí s dalším důležitým parametrem časování sítě – kolizní okno. Kolizní okno se rovná času, který trvá, než signál dvakrát přejde mezi nejvzdálenějšími uzly sítě – nejhorší případ zpoždění, při kterém může stanice ještě zjistit, že došlo ke kolizi. Interval zpoždění je zvolen rovný oknu kolize plus nějaká další hodnota zpoždění, aby bylo zaručeno:

interval couvání = kolizní okno + dodatečné zpoždění

Interval backoff ve standardu 802.3 je definován jako 512 bitové intervaly nebo 51,2 µs a tato hodnota je vypočtena pro maximální délku koaxiálního kabelu 2,5 km. Hodnota 512 také určuje minimální délku rámce 64 bajtů, protože u rámců kratší délky může stanice vysílat rámec a nestihnout si všimnout skutečnosti, že došlo ke kolizi, protože signály zkreslené kolizí dosáhnou stanice v nejhorším případě po dokončení přenosu. Takový rám se prostě ztratí.

Po první kolizi každá stanice čeká buď 0 nebo 1 slot, než se pokusí znovu vysílat. Pokud se dvě stanice srazí a zvolí stejné pseudonáhodné číslo, srazí se znovu. Po druhé kolizi si každá stanice náhodně vybere 0, 1, 2 nebo 3 intervaly ze sady (2 2 intervaly) a znovu čeká. Pro třetí srážku (pravděpodobnost takové události po dvojité srážce je 1/4) budou intervaly voleny v rozsahu od 0 do 2 3 – 1.

Předpokládá se, že doba pauzy po N-té kolizi je rovna L intervalům zpoždění, kde L je náhodné celé číslo rovnoměrně rozložené v rozsahu . Velikost rozsahu se zvětšuje pouze do 10. pokusu a poté zůstává rozsah stejný, tzn. Po 16 kolizích za sebou regulátor přizná porážku a vrátí počítači chybu. Další oživení provádějí vyšší úrovně.

recepce
Graf přechodového stavu – jedna z variant blokových diagramů představujících metodu CSMA/CD.

Po spuštění je systém ve stavu poslechu. Řekněme, že byl přijat požadavek na přenos rámce. Stanice přejde do pohotovostního stavu. Pokud je kanál obsazený, může toto čekání trvat poměrně dlouho, nebo se může stát, že stanice okamžitě přejde do stavu vysílání. Záleží na tom, zda je prostředí vytížené. Pokud je přenos úspěšný a nedojde ke kolizi, pak povelem „přenos dokončen“ přejde stanice do stavu poslechu. A pokud dojde ke kolizi, stanice přejde ze stavu vysílání do stavu zpoždění, kde se zpoždění vypočítá. Na konci zpoždění, kdy dojde k události „vypršela doba zpoždění“, se stanice vrátí zpět do pohotovostního stavu. Na konci příjmu dojde k události „rámeček přijat“, která uvede stanici do stavu poslechu. V případě kolize při příjmu se stanice také přepne do stavu poslechu.

 
články Podle téma:
Jak zakázat automatické aktualizace aplikací na Android Update pouze přes wifi Android
Myslím, že mnoho z nás se setkalo s takovým problémem, jako jsou neustálé aktualizace na zařízeních Android. Jakmile telefon zapnete, okamžitě se nabourá do internetu a aktualizuje nějaký program. A to může stát pěkný cent, pokud žádné nemáte
Xiaomi se nezapne - Typické důvody selhání, co dělat a co dělat?
Při používání smartphonu Xiaomi může nastat docela nepříjemná a na první pohled nepochopitelná situace – telefon se vypne a nezapne. Jakými způsoby by se dal tento problém vyřešit a co by to mohlo být? Samozřejmě,
Flashování zařízení Android sami pomocí TWRP Recovery
CWM Recovery (ClockworkMod Recovery) je malá utilita, která je analogická standardní obnově. Program vám může pomoci provést kompletní reset telefonu, nainstalovat případné záplaty pro váš smartphone (tablet) nebo hračky a také umí flashovat firmware.
XiaoMi Yi Action Camera – recenze aplikace
Tohle se stalo! Xiaomi konečně provedlo anglickou lokalizaci své aplikace akční kamery Yi. Onehdy jsem si na Twitteru stěžoval, že aplikace byla aktualizována, ale stále nedostal překlad. Aplikaci jsem však doteď ani nespustil. Zřejmě v