Standart tarmoqlar orasida eng keng tarqalgani Ethernet tarmog'idir. Ethernet texnologiyasi Xerox korporatsiyasining ko'plab birinchi loyihalari bilan birga ishlab chiqilgan parc

Birinchi mahalliy tarmoqlar paydo bo'lganidan beri bir necha yuz xil tarmoq texnologiyalari ishlab chiqildi, biroq faqat bir nechta tarmoqlar sezilarli darajada keng tarqaldi, bu birinchi navbatda ushbu tarmoqlarning taniqli kompaniyalar tomonidan qo'llab-quvvatlanishi va standartlashtirishning yuqori darajasi bilan bog'liq. ularning tashkil etish tamoyillari.
Standart tarmoqlar orasida eng keng tarqalgani Ethernet tarmog'idir . Ethernet texnologiyasi Xerox korporatsiyasining ko'plab birinchi loyihalari bilan birga ishlab chiqilgan PARC . Ethernet 1973-yil 22-mayda, Robert Metkalf oʻshanda ixtiro qilingani odatda qabul qilinadi. Metcalfe PARC rahbariga Ethernet texnologiyasining salohiyati haqida eslatma yozdi . Ammo Metkalf bir necha yil o'tib texnologiyaga qonuniy huquqqa ega bo'ldi. 1976 yilda u va uning yordamchisi Devid Boggs ( Devid Boggs Ethernet : Distributed nomli risolani nashr etdi Paket - almashtirish Uchun Mahalliy kompyuter tarmoqlar ".
DEC va Intel kabi yirik kompaniyalar uni 1980 yilda qo'llab-quvvatladilar ( Ethernet -ni qo'llab-quvvatlovchi ushbu kompaniyalar assotsiatsiyasi o'z nomlarining birinchi harflaridan keyin DIX deb nomlangan ). Ushbu firmalarning sa'y-harakatlari bilan 1985 yilda Ethernet tarmog'i xalqaro standartga aylandi va u eng yirik xalqaro standartlar tashkilotlari tomonidan qabul qilindi: IEEE 802 qo'mitasi ( Institut ). ning Elektr va Elektron Muhandislar ) va ECMA ( Evropa kompyuter Ishlab chiqaruvchilar uyushma ).
Standart IEEE 802.3 deb ataladi (ingliz tilida " sakkiz " deb o'qing Oh ikki nuqta uchta "). U to'qnashuvni aniqlash va uzatishni boshqarish bilan "avtobus" tipidagi mono-kanalli ko'p kirishni, ya'ni CSMA / CD kirish usulini belgilaydi . IEEE 802.3 standartining asosiy xarakteristikalari quyidagilardan iborat:
Topologiya - avtobus, uzatish muhiti - koaksial kabel, uzatish tezligi - 10 Mbit / s, maksimal uzunligi - 5 km, maksimal abonentlar soni - 1024 gacha, tarmoq segmenti uzunligi - 500 m gacha, bir segmentdagi abonentlar soni - 100 tagacha. , kirish usuli - CSMA / CD , tor polosali uzatish, ya'ni modulyatsiyasiz (monokanal).
Ethernet standarti IEEE 802.3 standartidan unchalik farq qilmaydi . Ethernet tarmog'i hozir dunyodagi eng ommabop tarmoq bo'lib, kelgusi yillarda ham shundayligicha qolishiga shubha yo'q. Bunga tarmoqning barcha xususiyatlari, parametrlari, protokollari boshidanoq hamma uchun ochiq bo'lganligi ko'p jihatdan yordam berdi, buning natijasida butun dunyo bo'ylab juda ko'p sonli ishlab chiqaruvchilar to'liq mos keladigan Ethernet uskunalarini ishlab chiqarishni boshladilar. bir-biri. Hozirgi vaqtda " Ethernet " atamasi odatda DIX deb ataladi Ethernet va IEEE 802.3 standarti.
Ethernet - asosan lokal tarmoqlarda qo'llaniladigan paketli ma'lumotlarni uzatish texnologiyasi. Ingliz tilidan so'zma-so'z " ethernet " "efir tarmog'i" deb tarjima qilinishi mumkin, ya'ni bitta kompyuter boshqa kompyuterga (yoki serverga) "havoda" ulangan tarmoq. Ushbu texnologiya ma'lumotlarni bir kompyuterdan ikkinchisiga 100 Gbit / s gacha tezlikda uzatish imkonini beradi.
Hozirgi vaqtda millionlab mahalliy tarmoqlar Ethernet Internet protokolidan foydalanadi . LAN portiga ulanish uchun kompyuterda chekilgan tarmoq kartasi o'rnatilgan bo'lishi kerak va ulanishning o'zi o'ralgan juftlik, koaksiyal yoki optik kabel bo'lgan sim orqali o'tadi.
Ethernet tarmog'iga kirish , yuqorida aytib o'tilganidek, tasodifiy CSMA / CD usuli bo'yicha amalga oshiriladi , bu esa abonentlarning to'liq tengligini ta'minlaydi. Tarmoq 5.1-rasmda ko'rsatilgan strukturaga ega o'zgaruvchan uzunlikdagi paketlardan foydalanadi. Ethernet freymining uzunligi (ya'ni, muqaddimasi bo'lmagan paket) kamida 512 bit oraliq yoki 51,2 mks bo'lishi kerak (bu tarmoqdagi ikki marta o'tish vaqtining chegarasi). Taqdim etilgan individual , guruh va translyatsiya murojaat qilish .

Guruch. 5.1. Ethernet paket tuzilishi .
Ethernet paketi quyidagi maydonlarni o'z ichiga oladi:
Muqaddima 8 baytdan iborat bo'lib, ulardan birinchi yettitasi 10101010 kodi, oxirgi sakkizinchisi esa 10101011 kodidir. IEEE 802.3 standartida bu oxirgi bayt kadrni boshlash ko'rsatkichi ( SFD - Start ) deb ataladi. ning ramka Delimiter ) va alohida paket maydonini hosil qiladi.
Qabul qiluvchining (qabul qiluvchining) va jo'natuvchining (uzatuvchining) manzili har biri 6 baytni o'z ichiga oladi.Bu manzil maydonlari abonentlarning uskunalari tomonidan qayta ishlanadi.
Boshqarish maydoni ( L / T - Uzunlik / Turi ) ma'lumotlar maydonining uzunligi haqida ma'lumotni o'z ichiga oladi. Shuningdek, u ishlatiladigan protokol turini ham belgilashi mumkin. Umuman olganda, agar ushbu maydonning qiymati 1500 dan katta bo'lmasa, u holda ma'lumotlar maydonining uzunligini aniqlaydi. Agar uning qiymati 1500 dan katta bo'lsa, u holda ramka turini aniqlaydi. Boshqaruv maydoni dasturiy tarzda qayta ishlanadi.
Ma'lumotlar maydoni 46 dan 1500 baytgacha ma'lumotlarni o'z ichiga olishi kerak. Agar paketda 46 baytdan kam ma'lumot bo'lishi kerak bo'lsa, u holda ma'lumotlar maydoni to'ldirish baytlari bilan to'ldiriladi. IEEE 802.3 standartiga ko'ra , maxsus to'ldirish maydoni ( pad ma'lumotlar - ahamiyatsiz ma'lumotlar), etarli ma'lumot mavjud bo'lganda (46 baytdan ortiq) nolga teng bo'lishi mumkin.
Tekshirish summasi maydoni ( FCS - Frame Tekshirish Sequence ) paketning 32-bitli tsiklik nazorat yig'indisini ( CRC ) o'z ichiga oladi va paketning to'g'ri uzatilganligini tekshirish uchun xizmat qiladi.
Shunday qilib, minimal ramka uzunligi (preambulasiz paket) 64 bayt (512 bit). Aynan shu qiymat 512 bit intervalli ( Ethernet uchun 51,2 mks, Fast uchun 5,12 mks ) ruxsat etilgan ikki tomonlama tarmoq tarqalishining maksimal kechikishini aniqlaydi. Ethernet ). Standart paketning turli xil tarmoq qurilmalari orqali o'tishi bilan preambula kamayishi mumkinligini nazarda tutadi , shuning uchun u hisobga olinmaydi. Kadrning maksimal uzunligi 1518 bayt (12144 bit, ya'ni Ethernet uchun 1214,4 mks , Fast uchun 121,44 mks). Ethernet ). Bu tarmoq uskunasining bufer xotirasi hajmini tanlash va umumiy tarmoq yukini baholash uchun muhim ahamiyatga ega.
Ethernetga kirishni boshqarish
Ethernet - da kirishni boshqarish taqsimlanadi, chunki ba'zi boshqa tarmoq uskunalaridan farqli o'laroq, kirishni berishning markazlashtirilgan sxemasi mavjud emas. Ethernetga kirish sxemasi Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection ( CSMA / CD ) deb ataladi. Bu CSMA , chunki bir vaqtning o'zida bir nechta mashinalar Ethernet tarmog'iga kirishlari mumkin va har bir mashina E-kabelning bandligini undagi tashuvchining mavjudligi bilan aniqlaydi. Kompyuter interfeysida uzatish paketi mavjud bo'lsa, u E-kabel orqali kimningdir xabari allaqachon uzatilayotganligini ko'rish uchun tinglaydi (ya'ni, tashuvchining mavjudligini aniqlaydi). Hech qanday uzatish aniqlanmasa, kompyuter interfeysi uzatishni boshlaydi. Har bir uzatish o'z muddati bilan cheklangan (chunki maksimal paket hajmi mavjud). Bundan tashqari, tarmoqdan bitta juft mashina tomonidan foydalanilishiga yo'l qo'ymaslik va boshqa mashinalar ham tarmoqqa kirishi uchun uskunalar paketli uzatish o'rtasida biroz pauza qilishi kerak.
To'qnashuvni aniqlash va tiklash
Ta'riflangan yondashuv bilan ikkita stantsiya bir vaqtning o'zida ma'lumotlar ramkasini umumiy vosita orqali uzatishga harakat qilishi mumkin. Muhitni tinglash mexanizmi va kadrlar orasidagi pauza ikki yoki undan ortiq stantsiyalar bir vaqtning o'zida vosita bo'sh ekanligiga qaror qiladigan va o'z kadrlarini uzatishni boshlagan vaziyatning yuzaga kelishiga kafolat bermaydi. Ularning ta'kidlashicha, bu holda to'qnashuv sodir bo'ladi ( to'qnashuv ), chunki ikkala freymning tarkibi umumiy kabelda to'qnashadi va ma'lumotlar buziladi - Ethernet -da qo'llaniladigan kodlash usullari har bir stantsiya signallarini umumiy signaldan ajratishga imkon bermaydi. .
To'qnashuvni to'g'ri hal qilish uchun barcha stantsiyalar bir vaqtning o'zida kabelda paydo bo'ladigan signallarni kuzatadilar. Agar uzatilgan va kuzatilgan signallar farq qilsa, to'qnashuv aniqlanadi ( to'qnashuv aniqlash , CD ). Barcha tarmoq stansiyalari tomonidan to'qnashuvni erta aniqlash ehtimolini oshirish uchun to'qnashuvni aniqlagan stansiya o'z ramkasini uzatishni to'xtatadi (ixtiyoriy joyda, ehtimol bayt chegarasida emas) va 32 maxsus ketma-ketlikni yuborish orqali to'qnashuv holatini kuchaytiradi. tarmoqqa bitlar, murabbo ketma-ketligi deb ataladi.
Shundan so'ng, to'qnashuvni aniqlaydigan uzatish stantsiyasi uzatishni to'xtatishi va qisqa tasodifiy vaqt oralig'ida pauza qilishi kerak. Keyin u vositani olishga va ramkani uzatishga yana urinib ko'rishi mumkin . Tasodifiy pauza ma'lum bir algoritmga muvofiq tanlanadi.
Ethernet tarmog'ining foydali o'tkazuvchanligi keskin pasayadi, chunki tarmoq deyarli doimo freymlarni qayta urinishlar bilan band. To'qnashuvlar intensivligini kamaytirish uchun siz trafikni kamaytirishingiz kerak, masalan, segmentdagi tugunlar sonini kamaytirish yoki ilovalarni almashtirish yoki protokol tezligini oshirish, masalan, Tez rejimiga o'tish Ethernet .