Nejpoužívanější typy sítí
Projekt IEEE 802, normy ISO 8802.x
Vrstvy MAC-Media Access Control, LLC-Logical Link Control (802.2), primitiva,...
Ethernet
DIX (DEC-Intel-Xerox), IEEE 802.3
Označování podle IEEE 802.3
<Mbps> [Base | Broad] <délka_segmentu | médium>
CSMA/CD
- nedeterministické řízení (srovnat s deterministickým)
- princip, minimální délka rámce - zdůvodnění, problémy přechou k vyšším rychlostem
Half/full duplex
- kolizní vs. nekolizní (přepínané) prostředí; časování a z něj plynoucí délky kabelů
Adresování, formáty rámců
DIX: Preamble(8) | Destination Address(6) | Source Address(6) | Type(2) | Data(46-1500) | CRC(4)
802.3: Preamble(7)+SFD(1) | Destination Address(6) | Source Address(6) | Length(2) | Data(0-1500) | [PAD (46)] | CRC(4)
Pozn.: SFD=Start Frame Delimiter
Dělení adres podle výrobců, globálně/lokálně administrované adresy (rozlišuje 2. nejvyšší bit).
Broadcast adresa: 0xFFFFFFFFFFFF
IEEE 802.3: adresy 6/2 B; rozlišení na unicast(nejvyšší bit 0)/multicast(nejvyšší bit 1);
Poznámka: pro kódování dat použita modifikovaná PSK = Manchester.
10Base5 (Thick Ethernet, DIX (DEC-Intel-Xerox), ETHERNET II)
- Coax Yellow Cable (50ohm, průměr 10 mm), sběrnice (bus)
- Segment 500m ukončený terminátory, max 5 segmentů propojených 4 repeatery,
stanice jen na třech segmentech - ostatní IRL (interrepeater links)
- Max 100 stanic na segment (vč. repeaterů), min. 2.5m od sebe
- External transceiver: se sítovými kartami propojen přes AUI (Attachment Unit Interface),
na koaxiál připojen buď T-kusy (=> větší útlum) nebo konektor "připíchnut" přímo na kabel (wampire taps)
Vzdálenost stanice-transceiver max 50 m (propojovací kabel AUI, D-konektor, využito 5 párů: TX, RX, řízení,
SQE, napájení transceiveru ).
Repeater má 2*AUI, na segmenty připojen přes transceivery.
Poznámka: SQE signál z transceiveru (hlášení o funkčnosti obvodů na detekci kolize) - zapnuto při připojení transceiveru k síťové
kartě, vypnuto při připojení k opakovači.
Poznámka: obecné rozšíření a využití AUI
10Base2 (Thin Ethernet)
- Coax RG58 (50ohm, průměr 5 mm), sběrnice (bus)
- segment 185m ukončený terminátory, max 5 segmentů propojených 4 repeatery, stanice jen na třech segmentech
- Max 30 stanic na segment, min. 0.5m od sebe
- Propojení: BNC konektory+T-rozbočky, transceiver přímo na síťové kartě
Poznámky
- Segmenty Thick a Thin Ethernet lze za zvláštních podmínek (omezení délky) kombinovat.
- Zemnění terminátorů - na jedné straně segmentu
- Víceportové opakovače (multiport repeaters)
10BaseT (Twisted Pair (TP) Ethernet)
- Kroucená dvoulinka 2*UTP kategorie 3,(4),5; hvězda (star, resp. tree)
- Konektory: RJ45, při pohledu OD slotu číslování zleva, použijí se páry 1/2 TX,3/6 RX
- Přípoj ke koncentrátoru (hub, switch) max 100m, min 0.6m
- Max 4 (3?!) repeatery (=> max. vzdálenost mezi stanicemi 500m)
- Max. 512 stanic na "segment" (na celý strom)
- Repeatery: 8/12/16 portů, některé stohovatelné (stackable), mívají AUI, příp. 10Base2 nebo FO interrepeater link
Poznámky:
- Propojení rozbočovačů kroucenou dvoulinkou:
Páry TX a RX se mezi stanicí a rozbočovačem se nekříží (překřížení na síťové kartě stanice),
pro propojení rozbočovačů se musí překřížit (někdy je na jednom portu rozbočovače přepínač pro překřížení)
- Half vs. full duplex:
V přepínaném Ethernetu lze na TP kabeláži přenášet v režimu half i full duplex (podporuje-li to switch)
10BaseF
10 Mb/s, fiber optic pro páteřní sítě, segment 2 km
10BaseFOIRL - Fiber Optic Interrepeater Link (pro propojení opakovačů na větší vzdálenost)
100BaseT (Fast Ethernet)
2 páry UTP5, 100m, některé porty (adaptéry) podporují i 10 Mbps s autodetekcí rychlosti
SMF: 412m half duplex, 2 km full duplex
Poznámka: repeatery třídy I a II - ve třídě I jediný repeater, nelze spojovat; lze spojit 2 repeatery třídy II přes UTP5, 23m
100BaseT4
100 Mbps, 4 páry UTP3
Gigabit Ethernet (802.3z)
zrychlený Ethernet(CSMA nebo přepínání, rámec IEEE 802.3), topologie star,
zpravidla pro přepínané páteřní rozvody
Kolizní varianta: problémy s min. délkou paketu (pro vzdálenosti jako klasický Ethernet). Řešení doplněním
(na 512B místo 64B) nebo packet bursting.
Fyzická vrstva:
- Přejatý ANSI Fibre Channel (133Mpbs-1Gbps pro různé kabely - MMF, STP, koaxiál)
- 1000Base-SX (short wavelength-850 nm, kódování - 8B10B, častější ): 62.5 µm MMF 440m, 50 µm MMF 550m
- 1000Base-LX (long wavelength-1300 nm, kódování - 8B10B): SMF 3 km, 62.5 µm MMF 440m, 50 µm MMF 550m
- 1000Base-CX: 25m koaxiál (twinax, quad), 8B10B
- UTP5: běžně délka 25m, cílem 100m
Isochronní Ethernet (802.9a)
- na UTP3 (100m) - kódování 4b5b
- TDM, rozdělení na kanály:
- P - 10 Mbps - Ethernet 802.3
- C - 96 x B kanál (64kbps) -> 6,144 Mbps
- D - ISDN D kanál
- M - servisní, 96 kbps - řízení fyzické vrstvy
Rozbočovače podporují i standardní 10BaseT, integrace s ISDN
100VG AnyLan (IEEE 802.12)
- Topologie hvězda, kaskáda max. 7 úrovní, UTP/STP, optika => lze použít na již existujících rozvodech vyhovujících 10BaseT (4 páry), 10BaseFL nebo 100BaseT (2 páry)
- Rámce 802.5 nebo 802.3 => přes most lze připojit k 10BaseT,100BaseT, Token Ring
- Deterministické řízení (kombinace výhod Token Ring a Ethernet) , 2 priority - nastavované správcem sítě nebo programově
=> možnost aplikací v reálném čase.
Přístupová metoda: DPP (Demand Priority Protocol) - round robin s prioritou - sledují se žádosti portů o vyslání (jednoho) rámce;
hub cyklicky monitoruje porty od nejnižšího čísla, jeden cyklus pro normální a jeden pro vysokou prioritu (paralelně), udržují se dva ukazatele
na další obsluhovaný port.
Opatření proti monopolizaci přístupu vysokoprioritními porty:
žádost o vysílání se po určitém čase čekání automaticky převede na prioritní
Komunikace mezi stanicí a hubem:
několik "tónů" (bitových vzorů): idle up/idle down, normal/high priority request, grant, incoming data packet, dohoda o použítém rámci, test linky)
Když stanice na povolení vyšle rámec, hub jej rozesílá na všechny porty odpovídající adrese
a na všechny promiskuitní porty
Při zapnutí stanice inicializace portu: test, informace o použitém rámci, ohlášení MAC adresy, konfigurace
promiskuitního/privátního režimu
- Porty v režimu privátním (bezpečnost-filtrace) a promiskuitním (propojení rozbočovačů, analyzer, bridge/brouter)
Poznámka: kódování
Vrstva PMI (Physical Media Independent):
- Rozdělení na kvintety (po 5 bitech), scrambling (pro každý kanál jiné vzorky, 5b->5b)
=>znáhodnění, eliminace periodických vzorků
- Kodér 5B6B (5b->6b) - cílem vyvážený datový vzorek (srovnatelné množství 0 a 1),
=> snazší synchronizace a detekce chyb
Arcnet (ANSI 878.1)
2.5Mb/s, Coax RG62 (93 ohm)
topologie: star s rozbočovači: Active hub (AHUB) a Passive hub (PHUB) - (AHUB zpravidla 8 vývodů, PHUB 4)
Max.254 stanic (adresa na DIP-switchi), max. 9 rozbočovačů (aktivních)
Vzdálenost AHUB-AHUB a stanice-AHUB max 650m; PHUB-stanice max 30 m;
PHUB se nesmí propojovat přímo
Poznámka: víceportové karty (star)
Modifikace:
- Coaxial BUS: segment max 300 m, 8 WS
- Twisted Pair: max 120 m, 32 WS
- 20 Mbps Arcnet
Token Ring
- 4/16 Mb/s, topologie vyhlíží jako star, elektricky kruh
- Stanice se připojují přes MSAU (MultiStation Access Unit), MSAU umí přemostit nepřipojenou nebo havarovanou stanici
- Každý MSAU má vývody Ring In a Ring Out -> propojení do kruhu
- Někdy dva paralelní okruhy7 => v případě poruchy média automatická rekonfigurace kruhu jako u FDDI
- Kabeláž: IBM Cables type 1-9, STP,UTP,FO
FDDI