Спецификации физического уровня IEEE 802.3 и типы портов
Первоначально в 1985 году, когда был опубликован стандарт IEEE 802.3, использовались только два типа передающей среды: тонкий коаксиальный кабель (диаметр 6 мм) стандарт физического интерфейса BNC (10Base-2), и толстый коаксиальный кабель (диаметр 13 мм) — стандарт AUI (10Base-5, подключение толстого коаксиального кабеля осуществляется посредством специального трансивера). Позднее появились еще три интерфейса: на витую пару — RJ-45 (10Base-^, на коаксиальный кабель для широкополосных сетей кабельного телевидения сопротивлением 75 Ом — (10Вгоас136), и на оптическое многомодовое волокно (пара волокон) -соединители ST (10Base-F). Еще позже появился интерфейс на одномодовое оптическое волокно.
Стандарт 10Base-F, в свою очередь, подразделяется еще на три спецификации:
— 10Base-FP — определяет топологию пассивной звезды на основе волоконно-оптических сегментов длиной до 1 км и числом станций до 33. При такой топологии каждый удаленный узел связывается с центральным узлом парой волокон. Сигнал из центрального узла размножается оптическим ответвителем и идет на все удаленные узлы. Сигналы от удаленных узлов идут по обратному волокну на оптический коммутатор (комбайнер), после чего попадают на вход центрального узла. При приходе одновременно нескольких сигналов на центральный узел возникает коллизия, которая разрешается стандартным путем.
— 10Base-FB. Эта спецификация определяет двухволоконный канал протяженностью до 2 км для создания магистральных сегментов «точка-точка» между повторителями. Она базируется на синхронной системе приема-передачи, обеспечивая восстановление таймерных характеристик и большое число (до 15) последовательно установленных повторителей .
— 10Base-FL — определяет двухволоконный канал протяженностью до 2 км, который может использоваться для установлении соединения «точка-точка» между станцией и повторителем, или между двумя повторителями. Асинхронная система приема-передачи (в отличии от принятой в 10Base-FB) позволяет значительно снизить стоимость оборудования. Появление стандарта на одномодовое волокно дало возможность строить сверхпротяженные сегменты (до 100 км, дуплексный режим), и сделало более весомыми аргументы в пользу стандарта 10Base-FL. Эта спецификация получила наиболее широкое распространение в современных сетях Ethernet.
В табл. 7.2 указаны типы физических интерфейсов Ethernet и их основные
характеристики (спецификации 10Bгоаd36, 10Base-FP и 10Base-FB далее не
рассматриваются ввиду их редкого применения).
Таблица 7.2. Основные характеристики физических интерфейсов стандарта
Ethernet IEEE 802.3
|
Характеристика
|
10Base5
|
10Base2
|
10Base-T
|
10Base-FL
|
|
Порт устройства
|
AUI
|
BNC
|
RJ-45 (MDI или MDI-X)
|
ST
|
|
Среда передачи
|
Толстый коаксиальный кабель (50 Ом)
|
Тонкий коаксиальный кабель (50 Ом)
|
Витая пара UTP cat.3 и выше
|
Оптическое волокно mm/sm*
|
|
Сигнальный код
|
Манчестер
|
Манчестер
|
Манчестер
|
Манчестер / on-off
|
|
Физическая топология **
|
Шина
|
Шина
|
Звезда, дерево
|
Звезда, дерево
|
|
Логическая топология
|
Шина
|
Шина
|
Шина
|
Шина
|
|
Максимальная длина сегмента, м
|
500
|
185
|
100
|
Mm — 2000, sm —
***
|
|
Количество узлов на сегмент
|
100 (смешанный сегмент)
|
30 (смешанный сегмент)
|
-(соединение "точка-точка")
|
-(соединение "точка-точка")
|
|
Диаметр кабеля
|
10 мм
|
5 мм
|
0,4-0,6 мм
|
62,5/125 мкм, 50/125 мкм
|
Обозначения:
MDI — интерфейс сетевой карты; MDI-X — интерфейс портов повторителя или коммутатора. Повторитель/коммутатор могут иметь один или несколько портов RJ-45 типа
MDI.
* Длина волны 850 нм используется для многомодового (mm) ВОК — собственно стандарт 10Base-FL, и 1310 нм — для одномодового (sm) и многомодового ВОК.
** Допустима также смешанная физическая топология, однако логическая топология всегда шина,
*** При использовании одномодового ВОК длина сегмента ограничивается максимальным диаметром коллизионного домена Ethernet. Если связь осуществляется между двумя коммутаторами в режиме полного дуплекса, то расстояние может достигать 100 км.