إيثرنت سريع

إيي 802.3 يو

تركز جميع الاختلافات بين FastEtherNet وEtherNet على الطبقة المادية. تظل طبقات MAC وLLC في FastEtherNet دون تغيير.

ل تقنيات سريعةتم تطوير إيثرنت خيارات مختلفة المستوى الجسدي، لا يختلف فقط في نوع الكابل والمعلمات الكهربائية للنبضات، كما هو الحال في تقنية إيثرنت بسرعة 10 ميجا بايت / ثانية، ولكن أيضًا في طريقة تشفير الإشارات وعدد الموصلات المستخدمة في الكابل.
يعد تنظيم الطبقة المادية لتقنية EtherNet أكثر تعقيدًا من شبكة Ethernet الكلاسيكية.

تتضمن الطبقة المادية ثلاثة عناصر:

• هناك حاجة إلى طبقة التفاوض حتى تتمكن طبقة MAC، المصممة لواجهة AUI، من العمل مع الطبقة المادية عبر واجهة MII
• تدعم الواجهة المستقلة للوسائط (MII) الواجهة المستقلة للوسائط بيئة فيزيائيةطريقة الاتصال بين الطبقة الفرعية MAC والطبقة الفرعية PHY. تقع واجهة MII بين الطبقة الفرعية MAC والطبقات الفرعية لتشفير الإشارة، والتي يوجد منها ثلاثة في معيار FastEthernet - FX وTX وT4.
• يوفر جهاز الطبقة المادية (PhysicalLayerDevice، PHY) تشفير البيانات القادمة من طبقة MAC الفرعية لنقلها عبر الكابل نوع معينومزامنة البيانات المرسلة عبر الكابل، وكذلك استقبال وفك تشفير البيانات في عقدة الاستقبال.

نظرًا لأن أحد أهداف التصميم كان ضمان أقصى قدر من الاستمرارية، فقد تقرر زيادة السرعة عن طريق تقليل الفاصل الزمني للبت إلى 10 نانوثانية (مقابل 100 نانوثانية في الإيثرنت). وفي الوقت نفسه الحد الأقصى وقت الصلاحيةكان زمن الاستجابة للإشارة 2.6 ميكروثانية، وبالتالي فإن الحد الأقصى لقطر مقطع Fast Ethernet هو 205 مترًا.

مواصفات الوسائط المادية لشبكة Ethernet السريعة

• 100BASE-TX - ممكّن الزوج الملتويالفئة 5، التي تستخدم في الواقع زوجين فقط من الموصلات غير المحمية، مدعومة انتقال مزدوجالبيانات، مسافة تصل إلى 100 متر.
• 100BASE-T4 هو معيار يستخدم كبل زوج ملتوي من الفئة 3. يتم استخدام جميع الأزواج الأربعة من الموصلات، ويتم نقل البيانات في نصف اتجاه. الحد الأقصى لطولقطعة 100 متر. عمليا لا تستخدم.
• 100BASE-T2 هو معيار يستخدم كبلات زوجية ملتوية من الفئة 3 ويتم استخدام زوجين فقط من الموصلات. أيد الازدواج الكامل، عندما تنتشر الإشارات في اتجاهين متعاكسين على طول كل زوج. سرعة الإرسال في اتجاه واحد هي 50 ميجابت/ثانية. عمليا لا تستخدم.
• 100BASE-SX هو معيار يستخدم الألياف الضوئية متعددة الأوضاع (مركزان). الحد الأقصى لطول المقطع هو 400 متر في وضع نصف مزدوج (لضمان اكتشاف الاصطدام) أو 2000 متر في وضع مزدوج كامل.
• 100BASE-FX هو معيار يستخدم الألياف أحادية الوضع. يقتصر الحد الأقصى للطول فقط على مقدار التوهين في كابل الألياف الضوئية وقوة أجهزة الإرسال.
• يعد 100BASE-FX WDM معيارًا يستخدم الألياف أحادية الوضع. يقتصر الحد الأقصى للطول فقط على مقدار التوهين في كابل الألياف الضوئية وقوة أجهزة الإرسال. تأتي الواجهات في نوعين، وتختلف في الطول الموجي لجهاز الإرسال ويتم تمييزها بنوع واحد حرف لاتيني: T (جهاز إرسال 1550 نانومتر، جهاز استقبال 1310 نانومتر) أو R (جهاز إرسال 1310 نانومتر، جهاز استقبال 1550 نانومتر). يمكن للواجهات المقترنة فقط أن تعمل في أزواج: يوجد على جانب واحد جهاز إرسال عند 1310 نانومتر، وعلى الجانب الآخر عند 1550 نانومتر.

جيجابت إيثرنت

كان الابتكار الرئيسي هو تقليل مدة الفاصل الزمني للبت بمقدار عشرة أضعاف (مقارنة بـ Fast Ethernet) - إلى 1 نانوثانية.

نظرًا لقيود طول الكابل الخاصة بـ CSMA/CD، فإن إصدار الوسائط المشتركة لـ GigabitEtherNet سيسمح فقط بطول مقطع يبلغ 25 مترًا. لزيادة طول المقطع إلى 200 متر تم تغيير ما يلي:

• تمت زيادة الحد الأدنى لحجم الإطار من 64 إلى 512 بايت؛
• وفقًا لذلك، يتم زيادة وقت الاستجابة إلى فترات زمنية تبلغ 4095 بت.

واجهة جي إم آي آي. توفر GMII (الواجهة المستقلة للوسائط جيجابت) التفاعل بين طبقة MAC والطبقة المادية.

تعد واجهة GMII امتدادًا لواجهة MII ويمكنها دعم سرعات 10 و100 و1000 ميجابت في الثانية. يحتوي على جهاز استقبال وجهاز إرسال منفصلين 8 بت، ويمكنه دعم وضعي الإرسال أحادي الاتجاه والكامل.

مواصفات الوسائط المادية لشبكة جيجابت إيثرنت

• 1000BASE-T، IEEE 802.3ab - يستخدم كبل زوج مجدول من الفئة 5e. وتشارك جميع الأزواج الأربعة في نقل البيانات بسرعة 250 ميجابت/ثانية لكل زوج. يتم استخدام طريقة التشفير PAM5، والتردد الأساسي هو 62.5 ميجا هرتز.
• 1000BASE-TX، يستخدم استقبال وإرسال منفصلين (زوجان للإرسال، وزوجان للاستقبال، ويتم نقل البيانات على كل زوج بسرعة 500 ميجابت/ثانية)، وكابلات الفئة 6. لم يتم إنشاء أي منتجات تقريبًا بناءً على هذا المعيار، على الرغم من أن 1000BASE-TX يستخدم بروتوكولًا أبسط من معيار 1000BASE-T
• 1000BASE-SX، IEEE 802.3z - معيار يستخدم الألياف الضوئية متعددة الأوضاع. طول القطعة يصل إلى 550 مترًا.
• 1000BASE-LX، IEEE 802.3z - معيار يستخدم الألياف الضوئية أحادية الوضع أو متعددة الأوضاع. طول القطعة يصل إلى 5000 متر.
• 1000BASE-LX10، IEEE 802.3ah - معيار يستخدم الألياف الضوئية أحادية الوضع. يصل نطاق الإشارة بدون مكرر إلى 10 كيلومترات.
• 1000BASE-CX هو معيار للمسافات القصيرة (يصل إلى 25 مترًا) باستخدام كبل ثنائي المحور بمقاومة 150 أوم. تم استبداله بمعيار 1000BASE-T ولم يعد مستخدمًا.
• 1000BASE-LX WDM هو امتداد لمعيار LX الذي يسمح بذلك الألياف البصريةينقل الكابل أحادي الوضع إشارة تصل إلى 40 كم. تأتي الواجهات في نوعين، تختلف في الطول الموجي لجهاز الإرسال ويتم تمييزها بنفس الحرف اللاتيني T (جهاز الإرسال 1550 نانومتر، جهاز الاستقبال 1310 نانومتر) أو R (جهاز الإرسال 1310 نانومتر، جهاز الاستقبال 1550 نانومتر).
• 1000BASE-ZX ليس معياريًا، ولكنه امتداد لمعيار LX. يسمح لك بإرسال إشارة على مسافة تصل إلى 80 كم عبر الألياف أحادية الوضع.
• 1000BASE-LH (Long Haul) هو معيار يستخدم الألياف الضوئية أحادية الوضع. يصل نطاق الإشارة بدون مكرر إلى 100 كيلومتر.

10 جيجابت إيثرنت

هيكل الواجهة المادية نموذجي تمامًا، فهو يتكون من ثلاثة مستويات: PCS (الطبقة الفرعية للتشفير المادي)، المسؤولة عن إدارة تسلسلات البتات المرسلة، PMA (المرفق المادي المتوسط) - تحويل مجموعة من الرموز إلى دفق بت تسلسلي والعودة، بالإضافة إلى التزامن، وPMD (الاعتماد على الوسائط المادية)، الذي يحول البتات إلى إشارات ضوئية. تقليديا، يتم تصنيعها في أجزاء مستقلة منطقيا عن بعضها البعض.

مواصفات الوسائط المادية 10 جيجابت إيثرنت

• 10GBASE-SR - تقنية 10 جيجابت إيثرنت للمسافات القصيرة (حتى 300 متر)، باستخدام الألياف متعددة الأوضاع.
• 10GBASE-LR و10GBASE-ER - تدعم هذه المعايير مسافات تصل إلى 10 و40 (80) كيلومترًا على التوالي. يستخدم 10GBASE-LR ليزر بطول 1310 نانومتر، ويستخدم 10GBASE-ER ليزر بطول 1550 نانومتر.
• 10GBASE-LX4 — يستخدم مضاعفة الطول الموجي لدعم مسافات تتراوح من 240 إلى 300 متر عبر الألياف متعددة الأوضاع، وبند IEEE 802.3 48 قطعة، وتقنية WDM ذات الحبيبات الخشنة. تسمح هذه المواصفات بدعم نوعين من الألياف الضوئية. عند استخدام الألياف الضوئية متعددة الأوضاع، يمكن أن يصل طول المقطع إلى 300 متر، وبسرعة 10 جيجابت/ثانية، وعند استخدام الألياف الضوئية أحادية الوضع، تزيد المسافة إلى 10 كيلومترات. يتم تحقيق ذلك باستخدام 4 مصادر ليزر تعمل بأطوال موجية فريدة في نطاق 1300 نانومتر.
• 10GBASE-LRM (الوضع المتعدد طويل المدى) المعروف أيضًا باسم IEEE 802.3aq، يستخدم البند 49 64B/66BPCS و1310 نانومتر من IEEE 802.3. يوفر نقل البيانات باستخدام كابل ضوئي متعدد الأوضاع بسرعة 10.3125 جيجابت في الثانية. يدعم 10GBASE-LRM مسافات تصل إلى 220 مترًا عند استخدام الأوضاع المتعددة الكابلات البصرية
• 10GBASE-ZR. قامت بعض الشركات المصنعة بإنشاء أجهزة واجهة قابلة للاستبدال للعمل على مسافات تصل إلى 80 كم. نظرًا لأن هذه الأجهزة لم يتم تعريفها بواسطة معيار IEEE 802.3ae، فقد قامت الشركات المصنعة بإنشاء مواصفات 10GBASE-ZR الخاصة بها، الموضحة في مواصفات OC-192/STM-64 SDH/SONET.

قام هو ومساعده ديفيد بوجز بنشر كتيب بعنوان "إيثرنت: تبديل الحزم الموزعة لشبكات الكمبيوتر المحلية".

مزايا استخدام الكابل المزدوج الملتوي عبر الكابل المحوري:

كان سبب التحول إلى الكبل البصري هو الحاجة إلى زيادة طول المقطع بدون أجهزة إعادة الإرسال.

طريقة التحكم في الوصول (لشبكة على كبل متحد المحور) - الوصول المتعدد مع استشعار الناقل واكتشاف الاصطدام (CSMA/CD، الوصول المتعدد بتحسس الناقل مع اكتشاف التصادم)، معدل نقل البيانات 10 ميجابت/ثانية، حجم الحزمة من 72 إلى 1526 بايت وصف طرق ترميز البيانات. وضع التشغيل أحادي الاتجاه، أي أن العقدة لا يمكنها إرسال المعلومات واستقبالها في وقت واحد. يقتصر عدد العقد في مقطع شبكة مشترك واحد على 1024 محطة عمل (قد تضع مواصفات الطبقة المادية قيودًا أكثر صرامة، على سبيل المثال، لا يمكن توصيل أكثر من 30 محطة عمل بمقطع محوري رفيع، ولا يمكن توصيل أكثر من 100 إلى قطعة محورية سميكة). ومع ذلك، تصبح الشبكة المبنية على قطعة مشتركة واحدة غير فعالة قبل فترة طويلة من الوصول إلى الحد الأقصى لعدد العقد، ويرجع ذلك أساسًا إلى وضع التشغيل أحادي الاتجاه.

عناوين ماك

عندما تم تصميم معيار إيثرنت، كان من المتوقع أن يكون كل منهما بطاقة الشبكة المحلية(وكذلك المدمج في واجهة الشبكة) يجب أن يحتوي على رقم فريد مكون من ستة بايت (عنوان MAC) مبرمجًا فيه أثناء التصنيع. يُستخدم هذا الرقم لتحديد مرسل ومستلم الإطار، ويفترض أنه عند ظهور جهاز كمبيوتر جديد (أو أي جهاز آخر قادر على العمل على الشبكة) على الشبكة مدير الشبكهليس عليك تكوين عنوان MAC.

يتم تحقيق تفرد عناوين MAC من خلال حقيقة أن كل مصنع يتلقى مجموعة من ستة عشر مليون عنوان (2^24) من لجنة التنسيق لهيئة تسجيل IEEE، ومع استنفاد العناوين المخصصة، يمكنهم طلب نطاق جديد. لذلك، يمكن تحديد الشركة المصنعة من خلال البايتات الثلاثة الأكثر أهمية لعنوان MAC. هناك جداول تسمح لك بتحديد الشركة المصنعة عن طريق عنوان MAC؛ على وجه الخصوص، يتم تضمينها في برامج مثل arpalert.

تتم قراءة عنوان MAC مرة واحدة من ذاكرة القراءة فقط (ROM) عند تهيئة بطاقة الشبكة، وبعد ذلك يتم إنشاء جميع الحزم بواسطة نظام التشغيل. جميع أنظمة التشغيل الحديثة تسمح لك بتغييره. بالنسبة لنظام التشغيل Windows، بدءًا من نظام التشغيل Windows 98 على الأقل، فقد تغير في السجل. جعلت بعض برامج تشغيل بطاقة الشبكة من الممكن تغييرها في الإعدادات، ولكن التغيير يعمل على الإطلاق لأي بطاقة.

منذ بعض الوقت، عندما لم تسمح لك برامج تشغيل بطاقة الشبكة بتغيير عنوان MAC الخاص بك، ولم تكن الخيارات البديلة معروفة جيدًا، استخدمها بعض موفري الإنترنت للتعرف على جهاز على الشبكة عند حساب حركة المرور. البرامج من مايكروسوفت أوفيس، بدءًا من Office 97، قام بتسجيل عنوان MAC الخاص ببطاقة الشبكة في المستند الذي تم تحريره كجزء من معرف GUID الفريد. . عنوان ماكتم إرسال جهاز التوجيه بواسطة وكيل Mail.Ru إلى الخادم الخاص به بنص واضح عند تسجيل الدخول.

أنواع الإيثرنت

اعتمادًا على معدل نقل البيانات ووسيط النقل، هناك العديد من خيارات التكنولوجيا. بغض النظر عن طريقة نقل المكدس بروتوكول الشبكةوتعمل البرامج بنفس الطريقة في جميع الخيارات المذكورة أدناه تقريبًا.

ويقدم هذا القسم وصفا موجزا لجميع المسؤولين الأصناف الموجودة. لسبب ما، بالإضافة إلى المعيار الرئيسي، يوصي العديد من الشركات المصنعة باستخدام وسائط خاصة أخرى - على سبيل المثال، يتم استخدام كابل الألياف الضوئية لزيادة المسافة بين نقاط الشبكة.

تدعم معظم بطاقات Ethernet والأجهزة الأخرى معدلات بيانات متعددة، وذلك باستخدام التفاوض التلقائي للسرعة والازدواج لتحقيق أفضل اتصال بين جهازين. إذا لم يعمل الاكتشاف التلقائي، فسيتم ضبط السرعة حسب الشريك، ويتم تنشيط وضع الإرسال أحادي الاتجاه. على سبيل المثال، وجود منفذ إيثرنت 10/100 في الجهاز يعني أنه يمكنه العمل باستخدام تقنيات 10BASE-T و100BASE-TX، ويدعم منفذ إيثرنت 10/100/1000 10BASE-T و100BASE-TX و1000BASE- معايير تي.

تعديلات إيثرنت المبكرة

• زيروكس إيثرنت- التقنية الأصلية، السرعة 3 ميجابت/ثانية، موجودة في نسختين، الإصدار 1 والإصدار 2، تنسيق الإطار احدث اصدارلا يزال يستخدم على نطاق واسع.
• 1عريض36 - واسع الانتشارلم يتم الاستلام. أحد المعايير الأولى التي تسمح لك بالعمل عليها مسافات طويلة. تستخدم تقنية تعديل النطاق العريض المشابهة لتلك المستخدمة في أجهزة المودم الكبلية. وكانت وسيلة نقل البيانات كابل متحد المحور.
• 1BASE5- المعروف أيضًا باسم StarLAN، كان أول تعديل لتقنية Ethernet باستخدام كبلات زوجية ملتوية. كان يعمل بسرعة 1 ميجابت/ثانية، لكنه لم يجد استخدامًا تجاريًا.

إيثرنت بسرعة 10 ميجابت/ثانية

• 10BASE5يعد IEEE 802.3 (المعروف أيضًا باسم "Fat Ethernet") بمثابة التطوير الأولي للتكنولوجيا بمعدل نقل بيانات يبلغ 10 ميجابت في الثانية. وفقًا لمعايير IEEE المبكرة، فإنه يستخدم كبلًا متحد المحور بمقاومة 50 أوم (RG-8)، ويبلغ الحد الأقصى لطول القطعة 500 متر.
• 10BASE2، IEEE 802.3a (يسمى "Thin Ethernet") - يستخدم كابل RG-58، بطول مقطع أقصى يبلغ 185 مترًا، وتم توصيل أجهزة الكمبيوتر ببعضها البعض، ويلزم وجود موصل T لتوصيل الكابل ببطاقة الشبكة، و يجب أن يحتوي الكابل على موصل BNC. يتطلب الإنهاء في كل نهاية. لسنوات عديدة كان هذا المعيار هو المعيار الرئيسي لتقنية Ethernet.
• ستارلان 10- أول تطوير باستخدام الكابلات المزدوجة الملتوية لنقل البيانات بسرعة 10 ميجابت/ثانية. تطورت لاحقًا إلى معيار 10BASE-T.

على الرغم من أنه من الممكن نظريًا توصيل أكثر من جهازين يعملان في الوضع البسيط بكبل زوج ملتوي واحد (مقطع)، إلا أنه لا يتم استخدام مثل هذا المخطط مطلقًا لشبكة Ethernet، على عكس العمل باستخدام الكبل المحوري. لذلك، تستخدم جميع الشبكات الزوجية الملتوية طوبولوجيا النجمة، بينما تستخدم شبكات الكابلات المحورية طوبولوجيا الناقل. يتم تضمين أجهزة الإنهاء للعمل عبر الكابلات الزوجية الملتوية في كل جهاز، وليست هناك حاجة لاستخدام أجهزة إنهاء خارجية إضافية في الخط.

• 10BASE-T، IEEE 802.3i - يتم استخدام 4 أسلاك من كبل مزدوج مجدول (زوجين مجدولين) من الفئة 3 أو الفئة 5 لنقل البيانات. الحد الأقصى لطول القطعة هو 100 متر.
• فويلر- (اختصار من الإنجليزية. وصلة مكرر بينية من الألياف الضوئية ). المعيار الأساسي لتقنية الإيثرنت، هو استخدام الكابلات الضوئية لنقل البيانات. المسافة القصوىنقل البيانات بدون مكرر 1 كم.
• 10BASE-F، IEEE 802.3j - المصطلح الأساسي لعائلة مكونة من معايير إيثرنت بسرعة 10 ميجابت في الثانية تستخدم الكابلات الضوئية لمسافات تصل إلى 2 كيلومتر: 10BASE-FL، و10BASE-FB، و10BASE-FP. من بين ما سبق، تم توزيع 10BASE-FL فقط.
• 10BASE-FL(رابط الألياف) - نسخة محسنة من معيار FOIRL. يتعلق التحسين بزيادة طول المقطع إلى 2 كم.
• 10BASE-FB(العمود الفقري للألياف) - معيار غير مستخدم حاليًا، وكان الهدف منه دمج أجهزة إعادة الإرسال في العمود الفقري.
• 10BASE-FP(الألياف السلبية) - طوبولوجيا « النجم السلبي"، الذي لا يتطلب أجهزة إعادة إرسال، لم يتم استخدامه مطلقًا.

إيثرنت سريع (إيثرنت سريع، 100 ميجابت/ثانية)

• 100BASE-T - مصطلح عامللإشارة إلى المعايير التي تستخدم كبل الزوج الملتوي كوسيلة لنقل البيانات. طول القطعة يصل إلى 100 متر. تتضمن معايير 100BASE-TX و100BASE-T4 و100BASE-T2.
• 100BASE-TX IEEE 802.3u - تطوير معيار 10BASE-T للاستخدام في الشبكات النجمية. يتم استخدام كابل الزوج الملتوي من الفئة 5، في الواقع يتم استخدام زوجين فقط من الموصلات غير المحمية، ويدعم نقل البيانات على الوجهين، لمسافة تصل إلى 100 متر.
• 100BASE-T4- معيار يستخدم كبل زوج ملتوي من الفئة 3. يتم استخدام جميع الأزواج الأربعة من الموصلات، ويتم نقل البيانات في نصف مزدوج. عمليا لا تستخدم.
• 100BASE-T2- معيار يستخدم كبل زوج ملتوي من الفئة 3. يتم استخدام زوجين فقط من الموصلات. يتم دعم الازدواج الكامل، حيث تنتقل الإشارات في اتجاهين متعاكسين على كل زوج. سرعة الإرسال في اتجاه واحد هي 50 ميجابت/ثانية. عمليا لا تستخدم.
• 100BASE-FX- معيار يستخدم الألياف أحادية الوضع. الحد الأقصى لطول المقطع هو 400 متر في وضع نصف مزدوج (لضمان اكتشاف الاصطدام) أو 2 كيلومتر في وضع مزدوج كامل.
• 100BASE-SX- معيار يستخدم الألياف المتعددة الأوضاع. يقتصر الحد الأقصى للطول فقط على مقدار التوهين في الكابل البصري وقوة أجهزة الإرسال، وفقًا لـ مواد مختلفةمن 2 إلى 10 كيلومترات.
• 100BASE-FX WDM- معيار يستخدم الألياف أحادية الوضع. يقتصر الحد الأقصى للطول فقط على مقدار التوهين في كابل الألياف الضوئية وقوة أجهزة الإرسال. تأتي الواجهات في نوعين، تختلف في الطول الموجي لجهاز الإرسال ويتم تمييزها إما بالأرقام (الطول الموجي) أو بحرف لاتيني واحد A (1310) أو B (1550). يمكن للواجهات المقترنة فقط أن تعمل في أزواج: يوجد على جانب واحد جهاز إرسال عند 1310 نانومتر، وعلى الجانب الآخر عند 1550 نانومتر.

جيجابت إيثرنت (جيجابت إيثرنت، 1 جيجابت/ثانية)

10 جيجابت إيثرنت (إيثرنت 10 جيجا، 10 جيجابت في الثانية)

يتضمن معيار 10 Gigabit Ethernet الجديد سبعة معايير للوسائط المادية لشبكات LAN وMAN وWAN. وهو مغطى حاليًا بتعديل IEEE 802.3ae ويجب تضمينه في المراجعة التالية لمعيار IEEE 802.3.

• 10GBASE-CX4- تقنية 10 Gigabit Ethernet للمسافات القصيرة (حتى 15 مترًا)، باستخدام الكابل النحاسي CX4 وموصلات InfiniBand.
• 10GBASE-SR- تقنية 10 جيجابت إيثرنت للمسافات القصيرة (تصل إلى 26 أو 82 مترًا، حسب نوع الكابل)، باستخدام الألياف متعددة الأوضاع. كما أنه يدعم مسافات تصل إلى 300 متر باستخدام ألياف جديدة متعددة الأوضاع (2000 ميجاهرتز/كم).
• 10GBASE-LX4- يستخدم مضاعفة الطول الموجي لدعم مسافات تتراوح من 240 إلى 300 متر عبر الألياف متعددة الأوضاع. كما يدعم مسافات تصل إلى 10 كيلومترات عند استخدام الألياف أحادية الوضع.
• 10GBASE-LRو 10GBASE-ER- تدعم هذه المعايير مسافات تصل إلى 10 و40 كيلومترًا على التوالي.
• 10GBASE-SW, 10GBASE-LWو 10GBASE-EW- تستخدم هذه المعايير واجهة فعلية متوافقة من حيث السرعة وتنسيق البيانات مع واجهة OC-192 / STM-64 SONET / SDH. وهي تشبه معايير 10GBASE-SR، و10GBASE-LR، و10GBASE-ER، على التوالي، لأنها تستخدم نفس أنواع الكابلات ومسافات الإرسال.
• 10GBASE-T,IEEE 802.3an-2006 - تم اعتماده في يونيو 2006 بعد 4 سنوات من التطوير. يستخدم كبل زوج ملتوي محمي. المسافات - ما يصل إلى 100 متر.
• 10GBASE-KR

أعلن هارتنج عن إنشاء أول موصل RJ-45 بسرعة 10 جيجابت في العالم لا يتطلب أدوات للتثبيت - HARTING RJ Industrial 10G.

40 جيجابت و 100 جيجابت إيثرنت

لاحظت مجموعة 802.3ba أن متطلبات عرض النطاق الترددي للحوسبة والتطبيقات الأساسية للشبكة تتزايد مع بسرعات مختلفة، والذي يحدد الحاجة إلى معيارين متطابقين للأجيال القادمة من Ethernet - 40 جيجابت إيثرنت(أو 40 جيجابت) و100 جيجابت إيثرنت (أو 100 جيجابت). حاليًا، تستخدم الخوادم ومجموعات الحوسبة عالية الأداء والأنظمة النصلية وشبكات SAN وNAS تقنيات 1GbE و10GbE، بينما في عامي 2007 و2008. وكانت هناك زيادة كبيرة في هذا الأخير.

الآفاق

أصبحت Terabit Ethernet (كما تسمى ببساطة تقنية Ethernet ذات معدل نقل يبلغ 1 تيرابايت/ثانية) معروفة في عام 2008 من خلال بيان أدلى به منشئ Ethernet Bob Metcalf في مؤتمر OFC، الذي اقترح تطوير التكنولوجيا بحلول عام 2015، على الرغم من عدم التعبير عن ذلك. أي أو ثقة، لأن ذلك سيتطلب حل العديد من المشاكل. ومع ذلك، في رأيه، التكنولوجيا الرئيسية، والتي يمكن أن تخدم المزيد من النمو في حركة المرور ستكون واحدة تم تطويرها في العقد الماضي - DWDM.

"لتحقيق شبكة إيثرنت بسرعة 1 تيرابايت/ثانية، يجب التغلب على العديد من القيود، بما في ذلك ليزر 1550 نانومتر وتعديل 15 جيجا هرتز. ل شبكة المستقبلوقال ميتكالف: "نحن بحاجة إلى مخططات تعديل جديدة، بالإضافة إلى ألياف جديدة، وأشعة ليزر جديدة، وكل شيء جديد بشكل أساسي". - ومن غير الواضح أيضًا أي منها هندسة الشبكاتستكون هناك حاجة لدعمها. ربما، الشبكات الضوئيةسيتعين على المستقبل استخدام الألياف الأساسية المفرغة أو ألياف الكربون بدلاً من الكوارتز. سيتعين على المشغلين التنفيذ بشكل كامل الأجهزة البصريةوالبصريات في مساحة فارغة(خالي من الألياف). بوب ميتكالف".

أنظر أيضا

ملحوظات

روابط

• معيار IEEE 802.3 2008 (الإنجليزية)
• معيار IEEE 802.3 2002 (الإنجليزية)

إيثرنت- عائلة تقنيات الشبكات المحلية
سرعات	10 ميجابت/ثانية: (10BASE-5، 10BASE-2، 10BASE-T) · إيثرنت سريع · جيجابت إيثرنت · 10 جيجابت إيثرنت · 100 جيجابت إيثرنت · تيرابت إيثرنت
عام	إيي 802.3 · الطبقة المادية إيثرنت · التفاوض الذاتي · إيثرنت الصناعية · الطاقة عبر الإيثرنت · نوع الأثير · تحالف إيثرنت · إيثرنت في الميل الأول
تاريخي	CSMA/مؤتمر نزع السلاح · ستارلان · 10عريض36 · 10BASE-FB · 10BASE-FL · 100 قاعدةVG · لاتيس نت · إيثرنت طويل المدى
معدات	واجهة تابعة متوسطة · MII · GMII · واجهة مستقلة للوسائط 10 جيجابت · XAUI ·

يتم اختيار Fast Ethernet وGigabit Ethernet كتقنيات لبناء شبكات المكاتب المحلية.

إيثرنت (إيثرنت، من الأثير اللاتيني - الأثير) - تقنية الحزم شبكات الحاسب.

تحديد معايير إيثرنت اتصالات سلكيةو الإشارات الكهربائيةفي الطبقة المادية وتنسيق الحزمة وبروتوكولات التحكم في الوصول إلى الوسائط - في طبقة ارتباط البيانات لنموذج OSI. يتم وصف شبكة إيثرنت بشكل أساسي من خلال معايير مجموعة IEEE 802.3. أصبحت إيثرنت تقنية LAN الأكثر شيوعًا في منتصف التسعينيات، لتحل محل تقنيات مثل Arcnet وFDDI وToken Ring.

أشار معيار الإصدارات الأولى (Ethernet v1.0 وEthernet v2.0) إلى أنه تم استخدام الكبل المحوري كوسيط نقل؛ وأصبح من الممكن لاحقًا استخدام الكبل المزدوج الملتوي والكابل البصري. طريقة التحكم في الوصول - الوصول المتعدد مع استشعار الناقل واكتشاف الاصطدام، ومعدل نقل البيانات 10 ميجابت/ثانية، وحجم الحزمة من 72 إلى 1526 بايت، ويتم وصف طرق تشفير البيانات. يقتصر عدد العقد في مقطع شبكة مشترك واحد على 1024 محطة عمل كحد أقصى (قد تضع مواصفات الطبقة المادية قيودًا أكثر صرامة، على سبيل المثال، لا يمكن توصيل أكثر من 30 محطة عمل بمقطع محوري رفيع، ولا يزيد عن 100 إلى قطعة محورية سميكة). ومع ذلك، تصبح الشبكة المبنية على قطعة مشتركة واحدة غير فعالة قبل وقت طويل من الوصول إلى الحد الأقصى لعدد العقد.

في عام 1995، تم اعتماد معيار IEEE 802.3u Fast Ethernet بسرعة 100 ميجابت في الثانية، وبعد ذلك تم اعتماد معيار IEEE 802.3z Gigabit Ethernet بسرعة 1000 ميجابت في الثانية. أصبح من الممكن الآن العمل في وضع الازدواج الكامل.

اعتمادًا على معدل نقل البيانات ووسائط النقل، هناك العديد من خيارات التكنولوجيا. بغض النظر عن طريقة النقل، تعمل حزمة بروتوكولات الشبكة والبرامج بنفس الطريقة في جميع المتغيرات تقريبًا.

إيثرنت سريع (100 ميجابت/ثانية) ()

100BASE-T - مصطلح عام لواحد من ثلاثة معايير إيثرنت بسرعة 100 ميجابت في الثانية تستخدم كبلًا مزدوجًا مجدولًا كوسيلة لنقل البيانات. طول القطعة يصل إلى 200-250 متر. تتضمن 100BASE-TX، و100BASE-T4، و100BASE-T2.

100BASE-TX، IEEE 802.3u - تطوير تقنية 10BASE-T، يتم استخدام طوبولوجيا النجمة، ويتم استخدام كابل مزدوج ملتوي من الفئة 5، والذي يستخدم في الواقع زوجين من الموصلات، السرعة القصوىنقل البيانات 100 ميجابت/ثانية.

100BASE-T4 - إيثرنت بسرعة 100 ميجابت في الثانية عبر كابل Cat-3. جميع الأزواج الأربعة متورطة. الآن لا يتم استخدامه عمليا. يحدث نقل البيانات في وضع أحادي الاتجاه.

100BASE-T2--غير مستخدم. إيثرنت بسرعة 100 ميجابت في الثانية عبر كابل من الفئة 3. يتم استخدام زوجين فقط. يتم دعم وضع الإرسال المزدوج الكامل، عندما تنتشر الإشارات في اتجاهين متعاكسين على كل زوج. سرعة الإرسال في اتجاه واحد هي 50 ميجابت/ثانية.

100BASE-FX - إيثرنت بسرعة 100 ميجابت في الثانية عبر كابل الألياف الضوئية. يبلغ الحد الأقصى لطول المقطع 400 متر في الوضع أحادي الاتجاه (للكشف المضمون عن الاصطدام) أو 2 كيلومتر في الوضع ثنائي الاتجاه عبر الألياف الضوئية متعددة الأوضاع وما يصل إلى 32 كيلومترًا في الوضع الفردي.

جيجابت إيثرنت

1000BASE-T، IEEE 802.3ab - معيار إيثرنت بسرعة 1 جيجابت في الثانية. يتم استخدام كبل الزوج الملتوي من الفئة 5e أو الفئة 6. وتشارك جميع الأزواج الأربعة في نقل البيانات. سرعة نقل البيانات هي 250 ميجابت/ثانية على زوج واحد.

1000BASE-TX، - معيار إيثرنت بسرعة 1 جيجابت في الثانية باستخدام كابل مزدوج مجدول من الفئة 6 فقط، غير مستخدم عمليًا.

1000Base-X هو مصطلح عام لتقنية Gigabit Ethernet التي تستخدم كابل الألياف البصرية، تتضمن 1000BASE-SX، و1000BASE-LX، و1000BASE-CX.

1000BASE-SX، IEEE 802.3z - 1 جيجابت في الثانية تقنية إيثرنت، يستخدم الألياف متعددة الأوضاع، ويصل نطاق نقل الإشارة بدون مكرر إلى 550 مترًا.

1000BASE-LX، IEEE 802.3z - تقنية Ethernet بسرعة 1 جيجابت/ثانية، تستخدم أليافًا متعددة الأوضاع، ويصل نطاق نقل الإشارة بدون مكرر إلى 550 مترًا. مُحسّن للمسافات الطويلة باستخدام الألياف أحادية الوضع (حتى 10 كيلومترات).

1000BASE-CX - تقنية Gigabit Ethernet للمسافات القصيرة (حتى 25 مترًا)، تستخدم كبلًا نحاسيًا خاصًا (Shielded Twisted Pair (STP)) بمقاومة مميزة تبلغ 150 أوم. تم استبداله بمعيار 1000BASE-T ولم يعد مستخدمًا.

1000BASE-LH (طويل المدى) - تقنية إيثرنت بسرعة 1 جيجابت/ثانية، تستخدم كبلًا ضوئيًا أحادي الوضع، ويصل نطاق نقل الإشارة بدون مكرر إلى 100 كيلومتر.

اليوم تقنية VPN(الشبكة الافتراضية الخاصة) حازت على اعتراف عالمي وأي مسؤول يعتبر من واجبه تنظيم قنوات VPN للموظفين العاملين خارج المكتب

VPN عبارة عن مزيج من الأجهزة الفردية أو الشبكات المحلية الشبكة الافتراضية، مما يضمن سلامة وأمن البيانات المرسلة. تتميز بخصائص الشبكة الخاصة المخصصة وتتيح لك نقل البيانات بين جهازي كمبيوتر عبر شبكة وسيطة (شبكة إنترنت)، مثل الإنترنت.

تتمتع VPN بعدد من المزايا الاقتصادية مقارنة بالطرق الأخرى الوصول عن بعد. أولا، يمكن للمستخدمين الوصول شبكة الشركةدون إنشاء اتصال هاتفي به، مما يلغي الحاجة إلى استخدام أجهزة المودم. ثانيا، يمكنك الاستغناء عن الخطوط المخصصة.

من خلال الوصول إلى الإنترنت، يمكن لأي مستخدم الاتصال بسهولة بشبكة مكتب شركته. وتجدر الإشارة إلى أن توفر البيانات للعامة لا يعني أنها غير آمنة. نظام أمان VPN- هذا هو الدرع الذي يحمي كل شيء معلومات الشركاتمن الوصول غير المصرح به. بادئ ذي بدء، يتم نقل المعلومات في شكل مشفر. يمكن لمالك مفتاح التشفير فقط قراءة البيانات المستلمة. خوارزمية التشفير الأكثر استخدامًا هي Triple DES، والتي توفر تشفيرًا ثلاثيًا (168 بت) باستخدام ثلاثة مفاتيح مختلفة.

تتضمن المصادقة التحقق من سلامة البيانات وتحديد المستخدمين المشاركين في VPN. الأول يضمن وصول البيانات إلى المستلم بالشكل الذي تم إرسالها به تمامًا. خوارزميات التحقق من سلامة البيانات الأكثر شيوعًا هي MD5 وSHA1. بعد ذلك، يتحقق النظام مما إذا كانت البيانات قد تم تغييرها أثناء التنقل عبر الشبكات، عن طريق الخطأ أو بشكل ضار. وبالتالي، فإن بناء VPN يتضمن إنشاء شبكة آمنة دخول غير مرخصالأنفاق بين شبكات محلية متعددة أو المستخدمين البعيدين.

لإنشاء شبكة VPN، يجب أن يكون لديك برامج تشفير وفك تشفير صادرة على طرفي خط الاتصال حركة المرور الواردة. ويمكن تشغيلها على الأجهزة المتخصصة وعلى أجهزة الكمبيوتر التي تعمل بأنظمة تشغيل مثل Windows أو Linux أو NetWare.

التحكم في الوصول والمصادقة والتشفير - العناصر الأساسيةاتصال آمن.

أساسيات الأنفاق

يعد النقل النفقي أو التغليف وسيلة لنقل المعلومات المفيدة عبر شبكة وسيطة. قد تكون هذه المعلومات عبارة عن إطارات (أو حزم) لبروتوكول آخر. مع التغليف، لا يتم إرسال الإطار بالشكل الذي تم إنشاؤه بواسطة العقدة المرسلة، ولكن يتم تزويده برأس إضافي يحتوي على معلومات التوجيه التي تسمح للحزم المغلفة بالمرور عبر الشبكة الوسيطة (الإنترنت). وفي نهاية النفق، يتم فك تغليف الإطارات وإرسالها إلى المتلقي.

هذه العملية (بما في ذلك التغليف ونقل الحزم) هي نفق. يُطلق على المسار المنطقي للحزم المغلفة للانتقال عبر شبكة النقل اسم النفق.

تعمل VPN على أساس PPP (بروتوكول نقطة إلى نقطة). بروتوكول الشراكة بين القطاعين العام والخاصمصممة لنقل البيانات عبر خطوط الهاتفوالاتصالات المخصصة من نقطة إلى نقطة. يقوم بروتوكول PPP بتغليف حزم IP وIPX وNetBIOS في إطارات PPP وينقلها عبر ارتباط من نقطة إلى نقطة. يمكن استخدام PPP بواسطة أجهزة التوجيه المتصلة بواسطة دائرة مخصصة، أو بواسطة عميل وخادم RAS متصلين عبر اتصال الطلب الهاتفي.

المكونات الرئيسية للشراكة بين القطاعين العام والخاص:

التغليف - يوفر تعدد الإرسال بروتوكولات النقلقناة واحدة

يحدد بروتوكول LCP - PPP بروتوكول LCP مرن لتثبيت قناة اتصال وتكوينها واختبارها. يتفاوض LCP على تنسيق التغليف وحجم الحزمة وإعداد الاتصال ومعلمات التفكيك ومعلمات المصادقة. يمكن استخدام PAP وCHAP وما إلى ذلك كبروتوكولات مصادقة؛

بروتوكولات إدارة الشبكة - توفر معلمات تكوين محددة لبروتوكولات النقل المقابلة. على سبيل المثال، IPCP هو بروتوكول التحكم IP.

لتشكيل أنفاق VPNيستخدم بروتوكولات PPTP، L2TP، IPsec، IP-IP.

بروتوكول PPTP - يسمح لك بتغليف حركة مرور IP وIPX وNetBEUI في رؤوس IP للإرسال عبر شبكة IP، مثل الإنترنت.

بروتوكول L2TP - يسمح لك بتشفير ونقل حركة مرور IP باستخدام أي بروتوكولات تدعم وضع تسليم مخطط البيانات من نقطة إلى نقطة. على سبيل المثال، تتضمن هذه البروتوكولات بروتوكول الإنترنت وترحيل الإطارات ووضع النقل غير المتزامن (ATM).

بروتوكول IPsec - يسمح بالتشفير والتغليف معلومات مفيدةبروتوكول IP في رؤوس IP للإرسال عبر شبكات IP.

بروتوكول IP-IP - يتم تغليف مخطط بيانات IP باستخدام رأس IP إضافي. رئيسي مهمة IP-IP- توجيه حركة البث المتعدد عبر الأنفاق في أجزاء الشبكة التي لا تدعم توجيه البث المتعدد.

ل التنفيذ الفني VPN، بالإضافة إلى معدات الشبكة القياسية، ستحتاج إلى بوابة VPN تؤدي جميع وظائف تشكيل الأنفاق وحماية المعلومات والتحكم في حركة المرور ووظائف الإدارة المركزية في كثير من الأحيان.

سيتم استخدام بروتوكول TCP كبروتوكول طبقة النقل.

يتفاعل بروتوكول TCP من جانب واحد مع المستخدم أو تطبيق برنامج، ومن ناحية أخرى، مع بروتوكول أكثر مستوى منخفض، مثل بروتوكول الإنترنت.

تتكون الواجهة بين عملية التطبيق والبروتوكول من مجموعة من الاستدعاءات المشابهة للاستدعاءات نظام التشغيل، المقدمة لعملية تطبيق لإدارة الملفات. على سبيل المثال، في هذه الحالة توجد مكالمات لفتح وإغلاق الاتصالات، ولإرسال واستقبال البيانات على الاتصالات القائمة.

الواجهة بين TCP وبروتوكولات الطبقة السفلية أقل تحديدًا بكثير، باستثناء أنه يجب أن يكون هناك بعض الآليات التي يمكن من خلالها للطبقتين التواصل مع بعضهما البعض بشكل غير متزامن. ويعتقد عادة أن البروتوكول المستويات الدنيامجموعات هذه الواجهة. تم تصميم بروتوكول TCP للعمل عبر مجموعة واسعة من بيئات الشبكات البينية. بروتوكول TCP قادر على إرسال تدفقات مستمرة من الثمانيات بين عملائه في كلا الاتجاهين، وتعبئة عدد من الثمانيات في مقاطع للإرسال عبر أنظمة الإنترنت. في الحالة العامةيقرر بروتوكول TCP وفقًا لتقديره متى يتم حظر البيانات ونقلها.

يحمي بروتوكول TCP من تلف البيانات وفقدانها وتكرارها واستقبالها خارج الترتيب الناتج عن الاتصال نظام الانترنت. ويتم تحقيق ذلك عن طريق تعيين رقم مختلف لكل ثماني بتات مرسلة، وعن طريق طلب إقرار (ACK) من برنامج TCP الذي يتلقى البيانات. يتم تسجيل الأضرار عن طريق الإضافة إلى كل قطعة مرسلة المجموع الاختباريوالتحقق منها عند الاستلام والإزالة اللاحقة للقطاعات المعيبة.

للسماح باستخدام العديد من العمليات في وقت واحد على جهاز كمبيوتر واحد قدرات الاتصال مستوى بروتوكول التعاون الفني، يوفر بروتوكول TCP مجموعة من العناوين أو المنافذ على كل كمبيوتر مضيف. جنبًا إلى جنب مع عناوين الشبكات وأجهزة الكمبيوتر المضيفة على مستوى الاتصال بالإنترنت، فإنها تشكل مقبسًا.

يتم تعريف كل اتصال بشكل فريد بواسطة زوج من المقابس. وبالتالي، يمكن استخدام أي مقبس في العديد من الاتصالات في نفس الوقت.

يتم تعيين المنافذ والعمليات بشكل مستقل بواسطة كل كمبيوتر مضيف. ومع ذلك، فقد تبين أنه من المفيد ربط العمليات المستخدمة بشكل متكرر (مثل "المسجل" أو خدمة مشاركة الوقت) بمآخذ توصيل ثابتة وموثقة.

ويمكن استخدام هذه الخدمة لاحقًا من خلال العناوين المعروفة. قد يتضمن إعداد عناوين المنافذ وتكوينها للعمليات الأخرى آليات أكثر ديناميكية.

تتطلب آليات التحكم في التدفق والصلاحية الموضحة أعلاه وجود برامج بروتوكول TCPتهيئة وصيانة معلومات معينةحول حالة كل دفق البيانات. تسمى مجموعة من هذه المعلومات، بما في ذلك المقابس وأرقام قائمة الانتظار وأحجام النوافذ، بالاتصال. يتم تعريف كل اتصال بشكل فريد من خلال زوج من المقابس على الطرفين.

إذا رغبت عمليتان في تبادل المعلومات، فيجب على برامج TCP المقابلة أولاً إنشاء اتصال (تهيئة معلومات الحالة على كل جانب). بمجرد اكتمال تبادل المعلومات، يجب إنهاء الاتصال أو إغلاقه لتحرير الموارد لمشاركتها مع مستخدمين آخرين.

تبلغ سرعة نقل البيانات في الشبكات المبنية وفقًا لهذا المعيار 100 ميجابت/ثانية.

منطق التشغيل لشبكات Fast Ethernet وEthernet هو نفسه تمامًا. جميع الاختلافات تكمن في المستوى المادي لبناء الشبكة.

زادت سرعة إرسال الإشارة 10 مرات، مما يعني أن الحد الأقصى لقطر مقطع مشترك واحد يجب أن ينخفض ​​10 مرات (لتجنب الاصطدامات المتأخرة فيه).

علامة الحالة الحرة للوسيط في Fast Ethernet هي إرسال خاص حرف الخمول المصدر(وليس عدم وجود إشارة، كما هو الحال في معيار إيثرنت الكلاسيكي).

يتم استبعاد الكابل المحوري من قائمة وسائط النقل المسموح بها. أنشأ معيار Fast Ethernet ثلاثة مواصفات:

- 100Base-TX - زوج ملتوي غير محمي أو محمي (زوجان في كابل).

- 100Base-T4 - زوج ملتوي غير محمي (أربعة أزواج في كابل).

– 100Base-FX – كيبل ألياف بصرية (يحتوي على ليفتين).

يتم عرض الحد الأقصى لأطوال مقاطع الكابلات في الجدول:

الجدول 1.6.2 معايير إيثرنت السريعة

تقوم قناة أحادية الاتجاه بالإرسال والاستقبال بدورها، في حين تقوم قناة أحادية الاتجاه بالإرسال والاستقبال في وقت واحد.

تصبح قاعدة 4 لوحات وصل لـ Fast Ethernet قاعدة لوحة وصل واحدة أو اثنتين (اعتمادًا على فئة لوحة الوصل).

100Base-TX

وسط النقل - 2 الزوج الملتويفي قذيفة واحدة مشتركة.

100 قاعدة-t4

وسط ناقل الحركة - 4 أزواج ملتوية في غلاف واحد مشترك.

يتم استخدام ثلاثة أزواج لإرسال الإشارات المتوازية بسرعة 33.3 ميجابت/ثانية (إجمالي 100 ميجابت/ثانية)، والزوج الرابع دائمًا "يستمع" إلى الشبكة لاكتشاف الاصطدامات.

100Base-FX

وسيلة النقل هي كابل الألياف الضوئية مع اثنين من الألياف.

جيجابت إيثرنت

تبلغ سرعة نقل البيانات في الشبكات المبنية وفقًا لهذا المعيار 1000 ميجابت/ثانية.

يتم دعم الكابلات المستخدمة في Fast Ethernet: الألياف الضوئية والزوج الملتوي.

لمنع حدوث تصادمات متأخرة، يجب تقليل طول مقطع الكابل بمقدار 10 مرات مقارنة بمعيار Fast Ethernet، ولكن هذا سيكون غير مقبول. وبدلاً من ذلك، قامت تقنية Gigabit Ethernet بزيادة الطول الحد الأدنى من الحزمةمن 64 بايت إلى 512 بايت، بالإضافة إلى ذلك، يُسمح بنقل عدة حزم متتالية (الحجم الإجمالي - لا يزيد عن 8192 بايت). وبطبيعة الحال، يؤدي هذا إلى زيادة الانتظار حتى يتوقف مؤقتًا لبدء الإرسال، ولكن بسرعة 1000 ميجابت/ثانية، لا يكون هذا التأخير كبيرًا جدًا.

لدعم سرعة النقل المعلنة، تستخدم تقنية Gigabit Ethernet أيضًا بعض الحلول التقنية الأخرى، لكن بنية الشبكة تظل كما هي:

- شجرة البيئات المشتركة؛

– تُستخدم المحاور لتوصيل العقد في نفس مجال التصادم؛

– تقوم المحولات وأجهزة التوجيه بتوصيل مجالات التصادم.

تبلغ سرعة نقل البيانات في الشبكات المبنية وفقًا لهذا المعيار 10000 ميجابت/ثانية.

تختلف تقنية بناء شبكة إيثرنت 10G بشكل أساسي عن تقنيات إيثرنت الأخرى.

شبكات إيثرنت 10G هي شبكات ذات تبديل الحزمة.

إذا وصلت الحزمة المرسلة من محطة واحدة في الشبكات ذات الوسائط المشتركة إلى جميع المحطات الأخرى، فإن الحزمة في الشبكات المحولة تتبع من محطة الإرسال إلى المحطة الوجهة على طول مسار يتم تنقيحه أثناء انتقال الحزمة من جهاز توجيه إلى آخر.

يجب أن يكون للشبكة ذات الوسائط المشتركة، المبنية فقط على لوحات الوصل والمحولات، بنية هرمية صارمة: يجب ألا تكون هناك حلقات في مخطط الاتصال.

تحتوي الشبكة الموضحة في الشكل 1.6.2 على بنية هرمية. يوجد بين أي عقدتين مسار واحد بالضبط، على سبيل المثال، المسار من A إلى B يمر عبر العقد: A–2–1–3–5–B:

الشكل 1.6.2 شبكة ذات هيكل هرمي

يوضح الشكل التالي 1.6.3 شبكة بها حلقة. يوجد الآن مساران بين العقدتين A وB: A–2–1–3–5–B وA–5–B:

الشكل 1.6.3 شبكة الحلقة

يمكن أن تحتوي شبكات تبديل الحزم على بنية شبكية، حيث يمكن أن يوجد مساران أو أكثر للحزم بين محطتين.

تعتبر الشبكات المعشقة أكثر موثوقية: إذا توقف أحد المسارات عن العمل لأسباب فنية، يتم اختيار مسار آخر لتسليم الحزمة.

تتمتع الشبكات التي تستخدم تبديل الحزم بإنتاجية أكبر مقارنة بالشبكات الموجودة على الوسائط المشتركة (لا يتم بث الحزم في جميع الاتجاهات، ولكنها تتبع بدقة إلى وجهتها؛ وترسل المحطات دون انتظار الصمت في الشبكة).

يتم استخدام كابل الألياف الضوئية وكابل الزوج الملتوي كوسيط توصيل في شبكات إيثرنت 10G.

يمكن أن يصل طول مقطع الكابل البصري إلى 40 كم، ويمكن أن يصل طول مقطع الزوج الملتوي إلى 100 متر. ولم يعد سبب تحديد طول الكابل في الاصطدامات المتأخرة (لا توجد تصادمات عند تبديل الحزم)، ولكن في. ضعف الإشارة أثناء مرورها عبر الكابل.

لم أكن في عجلة من أمري لترجمة كتابي شبكة منزليةمن 100 ميجابت في الثانية إلى 1 جيجابت في الثانية، وهو أمر غريب جدًا بالنسبة لي منذ أن قمت بالنقل عبر الشبكة عدد كبير منملفات. ومع ذلك، عندما أنفق المال على جهاز كمبيوتر أو ترقية البنية التحتية، أعتقد أنني يجب أن أحصل على تعزيز فوري للأداء في التطبيقات والألعاب التي أقوم بتشغيلها. يحب العديد من المستخدمين تسلية أنفسهم بطاقة فيديو جديدة, المعالج المركزيوبعض الأداة. ومع ذلك، لسبب ما، فإن معدات الشبكات لا تجتذب مثل هذا الحماس. في الواقع، من الصعب استثمار الأموال التي تكسبها في البنية التحتية للشبكة بدلاً من هدية عيد ميلاد تكنولوجية أخرى.

ومع ذلك، فإن متطلبات عرض النطاقكانت خدماتي عالية جدًا، وفي وقت ما أدركت أن البنية التحتية بسرعة 100 ميجابت/ثانية لم تعد كافية. تحتوي جميع أجهزة الكمبيوتر المنزلية الخاصة بي بالفعل على محولات مدمجة بسرعة 1 جيجابت في الثانية (على اللوحات الأم)، لذلك قررت أن آخذ قائمة الأسعار الأقرب شركة حاسوبوأرى ما قد يتطلبه الأمر بالنسبة لي لنقل البنية التحتية لشبكتي بالكامل إلى 1 جيجابت في الثانية.

لا، شبكة جيجابت المنزلية ليست معقدة على الإطلاق.

لقد اشتريت وتركيب جميع المعدات. أتذكر أنني اعتدت على النسخ ملف كبيرعلى شبكة 100 ميجابت/ثانية، استغرق الأمر حوالي دقيقة ونصف. وبعد الترقية إلى 1 جيجابت/ثانية، بدأ نسخ الملف نفسه خلال 40 ثانية. كانت الزيادة في الأداء أمرًا ممتعًا، لكنني لم أحصل على التحسن الذي يمكن توقعه بمقدار عشرة أضعاف من مقارنة إنتاجية 100 ميجابت في الثانية و1 جيجابت في الثانية للشبكات القديمة والجديدة.

ماهو السبب؟

بالنسبة لشبكة جيجابت، يجب أن تدعم جميع الأجزاء سرعة 1 جيجابت في الثانية. على سبيل المثال، إذا كان لديك بطاقات شبكة Gigabit والكابلات المرتبطة بها مثبتة، ولكن الموزع/المحول يدعم فقط 100 ميجابت في الثانية، فستعمل الشبكة بأكملها بسرعة 100 ميجابت في الثانية.

المطلب الأول هو تحكم الشبكة. من الأفضل أن يكون كل كمبيوتر على الشبكة مزودًا بجيجابت محول الشبكة(منفصلة أو مدمجة في اللوحة الأم). يعد هذا المطلب هو الأسهل لتلبية الطلب، نظرًا لأن معظم الشركات المصنعة للوحات الأم لديها زوجين السنوات الأخيرةدمج وحدات تحكم شبكة جيجابت.

الشرط الثاني هو أن بطاقة الشبكة يجب أن تدعم أيضًا 1 جيجابت/ثانية. هناك فكرة خاطئة مفادها أن شبكات جيجابت تتطلب كابل Cat 5e، ولكن في الواقع حتى كابل Cat 5 القديم يدعم 1 جيجابت في الثانية. ومع ذلك، تتميز كابلات Cat 5e بخصائص أفضل، لذا ستكون أكثر حل مثاليلشبكات جيجابت، خاصة إذا كانت الكابلات طويلة جدًا. ومع ذلك، لا تزال كابلات Cat 5e هي الأرخص اليوم، نظرًا لأن معيار Cat 5 القديم أصبح قديمًا بالفعل. توفر كابلات Cat 6 الأحدث والأكثر تكلفة أداءً أفضل لشبكات جيجابت. سنقوم بمقارنة أداء كابلات Cat 5e وCat 6 لاحقًا في مقالتنا.

المكون الثالث وربما الأكثر تكلفة في شبكة جيجابت هو المحور/المحول بسرعة 1 جيجابت في الثانية. بالطبع، من الأفضل استخدام محول (ربما مقترنًا بجهاز توجيه)، نظرًا لأن المحور أو المحور ليس الجهاز الأكثر ذكاءً، فهو ببساطة يبث جميع بيانات الشبكة على جميع المنافذ المتاحة، مما يؤدي إلى عدد كبير من الاصطدامات والبطء انخفاض أداء الشبكة. اذا احتجت أداء عالي، فلا يمكنك الاستغناء عن مفتاح جيجابت، لأنه يعيد توجيه بيانات الشبكة إلى المنفذ المطلوب، مما يزيد بشكل فعال من سرعة الشبكة مقارنة بالمحور. يحتوي جهاز التوجيه عادةً على محول مدمج (مع عدة منافذ الشبكة المحلية)، ويتيح لك أيضًا توصيل شبكتك المنزلية بالإنترنت. يدرك معظم المستخدمين المنزليين فوائد جهاز التوجيه، لذا يعد جهاز توجيه جيجابت خيارًا جذابًا للغاية.

محتوى