Teknologji e shpejtë Ethernet. Përshkrimi i përshtatësve Ethernet dhe Fast Ethernet të teknologjisë Fast Ethernet

Në laboratorin e testimit "ComputerPress" u testua i projektuar për përdorim në stacionet e punës, kartat e rrjetit 10/100 Mbit / s të standardit Fast Ethernet për autobus PCI. U zgjodhën kartat më të zakonshme aktualisht me një xhiro prej 10/100 Mbps, sepse, së pari, ato mund të përdoren në rrjetet Ethernet, ethernet i shpejtë dhe në rrjetet e përziera, dhe, së dyti, teknologjia premtuese Gigabit Ethernet (përçueshmëri deri në 1000 Mbps) përdoret akoma më shpesh për të lidhur serverë të fuqishëm me pajisjet e rrjetit të bërthamës së rrjetit. Është jashtëzakonisht e rëndësishme se çfarë cilësie të pajisjeve të rrjetit pasiv (kabllo, priza, etj.) përdoren në rrjet. Dihet mirë se nëse kablloja me çifte të përdredhura të Kategorisë 3 është e mjaftueshme për rrjetet Ethernet, atëherë Kategoria 5 tashmë kërkohet për Ethernet të shpejtë. Shpërndarja e sinjalit, mbrojtja e dobët e zhurmës mund të zvogëlojë ndjeshëm xhiron e rrjetit.

Qëllimi i testimit ishte të përcaktonte, para së gjithash, indeksin e performancës efektive (Raporti i indeksit të performancës / efikasitetit - më tej P / E-indeksi), dhe vetëm atëherë - vlera absolute e xhiros. P/E-indeksi llogaritet si raport i gjerësisë së brezit të kartës së rrjetit në Mbps me shkallën e përdorimit të CPU-së në përqindje. Ky indeks është standardi i industrisë për përcaktimin e performancës së përshtatësve të rrjetit. Ai u prezantua për të marrë parasysh përdorimin e burimeve të CPU nga kartat e rrjetit. Fakti është se disa prodhues të përshtatësve të rrjetit po përpiqen të arrijnë performancën maksimale duke përdorur më shumë cikle të procesorit kompjuterik për të kryer operacionet e rrjetit. Përdorimi minimal i CPU-së dhe xhiroja relativisht e lartë kanë rëndësi të madhe për të ekzekutuar aplikacione kritike biznesi dhe multimediale, si dhe detyra në kohë reale.

U testuan kartat që aktualisht përdoren më shpesh për stacionet e punës në rrjetet e korporatave dhe ato lokale:

1. D-Link DFE-538TX
2. SMC EtherPower II 10/100 9432TX/MP
3. 3Com Fast EtherLink XL 3C905B-TX-NM
4. Compex RL 100ATX
5. Menaxhimi i Intel EtherExpress PRO/100+
6. CNet PRO-120
7. NetGear FA 310TX
8. Aleate Telesyn AT 2500TX
9. Surecom EP-320X-R

Karakteristikat kryesore të përshtatësve të rrjetit të testuar janë dhënë në Tabelën. një. Le të shpjegojmë disa nga termat që përdoren në tabelë. Zbulimi automatik shpejtësia e lidhjes do të thotë që përshtatësi vetë përcakton shpejtësinë maksimale të mundshme të funksionimit. Përveç kësaj, nëse mbështetet zbulimi i shpejtësisë automatike, nuk kërkohet asnjë konfigurim shtesë kur kaloni nga Ethernet në Ethernet të shpejtë dhe anasjelltas. Kjo do të thotë, administratorit të sistemit nuk i kërkohet të rikonfigurojë përshtatësin dhe të ringarkojë drejtuesit.

Mbështetja për modalitetin Bus Master ju lejon të transferoni të dhëna drejtpërdrejt midis kartës së rrjetit dhe kujtesës së kompjuterit. Kjo e liron CPU-në për të kryer detyra të tjera. Kjo pronë është bërë standardi de facto. Nuk është çudi që të gjitha kartat e njohura të rrjetit mbështesin modalitetin Bus Master.

Ndezja në distancë (Wake on LAN) ju lejon të ndizni kompjuterin përmes rrjetit. Kjo do të thotë, bëhet e mundur shërbimi i PC-së gjatë orëve jo pune. Për këtë qëllim, në bordin e sistemit dhe në përshtatësin e rrjetit përdoren lidhës me tre pin, të cilët janë të lidhur me një kabllo të veçantë (të përfshirë në paketë). Përveç kësaj, kërkohet softuer special i kontrollit. Teknologjia Wake on LAN u zhvillua nga aleanca Intel-IBM.

Modaliteti i dyfishtë i plotë ju lejon të transferoni të dhëna njëkohësisht në të dy drejtimet, gjysmë dupleks - vetëm në një drejtim. Kështu, xhiroja maksimale e mundshme në modalitetin full duplex është 200 Mbps.

Ndërfaqja DMI (Desktop Management Interface) ju lejon të merrni informacion në lidhje me konfigurimin dhe burimet e një PC duke përdorur softuerin e menaxhimit të rrjetit.

Mbështetja për specifikimin WfM (Wired for Management) siguron që përshtatësi i rrjetit të ndërveprojë me softuerin e menaxhimit dhe administrimit të rrjetit.

Për të nisur nga distanca një OS kompjuteri përmes një rrjeti, përshtatësit e rrjetit janë të pajisur me një memorie të veçantë BootROM. Kjo lejon që stacionet e punës pa disk të përdoren me efikasitet në rrjet. Në shumicën e kartave të testuara, kishte vetëm një fole për instalimin e BootROM; vetë çipi BootROM është zakonisht një opsion i porositur veçmas.

Mbështetja për ACPI (Advanced Configuration Power Interface) redukton konsumin e energjisë. ACPI është një teknologji e re që fuqizon sistemin e menaxhimit të energjisë. Ai bazohet në përdorimin e të dy pajisjeve dhe mjete softuerike. Në thelb, Wake on LAN është një pjesë integrale e ACPI.

Mjetet pronësore të përmirësimit të performancës ju lejojnë të rrisni efikasitetin e kartës së rrjetit. Më të famshmit prej tyre janë 3Com's Parallel Tasking II dhe Intel's Adaptive Technology. Këto mjete zakonisht janë të patentuara.

Mbështetja për sistemet kryesore operative ofrohet nga pothuajse të gjithë përshtatësit. Sistemet kryesore operative përfshijnë: Windows, Windows NT, NetWare, Linux, SCO UNIX, LAN Manager dhe të tjerë.

Niveli i mbështetjes së shërbimit vlerësohet nga disponueshmëria e dokumentacionit, një disketë me drejtues dhe aftësia për të shkarkuar versionet më të fundit të drejtuesve nga faqja e internetit e kompanisë. Paketimi gjithashtu luan një rol të rëndësishëm. Nga ky këndvështrim, sipas mendimit tonë, më të mirët janë përshtatësit e rrjetit D-Link, Allied Telesyn dhe Surecom. Por në përgjithësi, niveli i mbështetjes doli të jetë i kënaqshëm për të gjitha kartat.

Në mënyrë tipike, garancia mbulon jetëgjatësinë e përshtatësit AC (garancia gjatë gjithë jetës). Ndonjëherë ajo kufizohet në 1-3 vjet.

Metodologjia e Testimit

Të gjitha testet përdorën drejtuesit më të fundit të kartave të rrjetit të shkarkuar nga serverët e internetit të prodhuesit përkatës. Në rastin kur drejtuesi i kartës së rrjetit lejonte çdo cilësim dhe optimizim, u përdorën cilësimet e paracaktuara (përveç përshtatësit të rrjetit Intel). Duhet të theksohet se kartat dhe drejtuesit përkatës nga 3Com dhe Intel kanë veçoritë dhe funksionet më të pasura shtesë.

Performanca u mat duke përdorur programin Novell's Perform3. Parimi i mjetit është që një skedar i vogël të kopjohet nga stacioni i punës në një disk të rrjetit të përbashkët të serverit, pas së cilës ai mbetet në cache-in e skedarit të serverit dhe lexohet vazhdimisht prej andej gjatë një periudhe të caktuar kohe. Kjo ju lejon të arrini ndërveprimin memorie-rrjet-memorie dhe të eliminoni ndikimin e vonesave që lidhen me operacionet e diskut. Parametrat e shërbimeve përfshijnë madhësinë fillestare të skedarit, madhësinë përfundimtare të skedarit, hapin e ndryshimit të madhësisë dhe kohën e testimit. Programi Novell Perform3 shfaq vlerat e performancës me madhësi të ndryshme skedarësh, performancë mesatare dhe maksimale (në KB/s). Parametrat e mëposhtëm janë përdorur për të konfiguruar programin:

• Madhësia fillestare e skedarit - 4095 byte
• Madhësia përfundimtare e skedarit - 65 535 bajt
• Rritja e skedarit - 8192 bajt

Koha e testimit me çdo skedar u caktua në njëzet sekonda.

Çdo eksperiment përdori një palë karta rrjeti identike, njëra që funksiononte në server dhe tjetra në stacionin e punës. Kjo nuk duket të jetë në përputhje me praktikën e zakonshme, pasi serverët zakonisht përdorin përshtatës të specializuar të rrjetit që vijnë me një sërë veçorish shtesë. Por pikërisht në këtë mënyrë - të njëjtat karta rrjeti instalohen si në server ashtu edhe në stacionet e punës - testimi kryhet nga të gjithë laboratorët e njohur të testimit në botë (KeyLabs, Tolly Group, etj.). Rezultatet janë disi më të ulëta, por eksperimenti rezulton i pastër, pasi vetëm kartat e rrjetit të analizuara funksionojnë në të gjithë kompjuterët.

Konfigurimi i klientit Compaq DeskPro EN:

• procesor Pentium II 450 MHz
• 512 KB cache
• RAM 128 MB
• hard disk 10 GB
• sistemi operativ Microsoft Windows NT Server 4.0 c 6 a SP
• Protokolli TCP/IP.

Konfigurimi i serverit Compaq DeskPro EP:

• Procesori Celeron 400 MHz
• RAM 64 MB
• hard disk 4.3 GB
• sistemi operativ Microsoft Windows NT Workstation 4.0 c c 6 a SP
• Protokolli TCP/IP.

Testimi u krye me kompjuterë të lidhur drejtpërdrejt me një kabllo kryqëzimi UTP të kategorisë 5. Gjatë këtyre testeve, kartat funksiononin në modalitetin 100Base-TX Full Duplex. Në këtë mënyrë, xhiroja është disi më e lartë për shkak të faktit se një pjesë e informacionit të shërbimit (për shembull, konfirmimi i marrjes) transmetohet njëkohësisht me informacione të dobishme, vëllimi i të cilit është vlerësuar. Në këto kushte, ishte e mundur të rregulloheshin vlera mjaft të larta të xhiros; për shembull, për një përshtatës 3Com Fast EtherLink XL 3C905B-TX-NM, mesatarisht 79,23 Mbps.

Përdorimi i procesorit u mat në server duke përdorur programin Windows NT Performance Monitor; të dhënat u shkruan në një skedar log. Programi Perform3 u ekzekutua në klient në mënyrë që të mos ndikojë në ngarkesën e procesorit të serverit. Si procesor i kompjuterit të serverit është përdorur një Intel Celeron, performanca e të cilit është dukshëm më e ulët se ajo e procesorëve Pentium II dhe III. Intel Celeron është përdorur qëllimisht: fakti është se meqenëse ngarkesa e procesorit përcaktohet me një gabim absolut mjaft të madh, në rastin e vlerave të mëdha absolute, gabimi relativ rezulton të jetë më i vogël.

Pas çdo testi, programi Perform3 vendos rezultatet e punës së tij në një skedar teksti si një grup të dhënash të formës së mëposhtme:

65535 bajt. 10491.49 KBps. 10491.49 KBps agregate. 57343 bajt. 10844.03 KBps. 10844.03 KBps agregate. 49151 bajt. 10737.95 KBps. 10737.95 KBps totale. 40959 bajt. 10603.04 KBps. 10603.04 KBps totale. 32767 bajt. 10497.73 KBps. 10497.73 KBps agregate. 24575 bajt. 10220.29 KBps. 10220.29 KBps totale. 16383 bajt. 9573.00 KBps. 9573.00 KBps totale. 8191 bajt. 8195.50 KBps. 8195.50 KBps agregate. 10844.03 KBps maksimale. 10145.38 Mesatarja KBp.

Shfaqet madhësia e skedarit, xhiroja përkatëse për klientin e zgjedhur dhe për të gjithë klientët (në këtë rast ka vetëm një klient), si dhe xhiroja maksimale dhe mesatare gjatë gjithë testit. Vlerat mesatare të marra për çdo test u konvertuan nga KB/s në Mbit/s duke përdorur formulën:
(KB x 8)/1024,
dhe vlera e indeksit P/E është llogaritur si raport i xhiros ndaj përdorimit të procesorit në përqindje. Më pas, vlera mesatare e indeksit P/E është llogaritur në bazë të rezultateve të tre matjeve.

Kur përdorni mjetin Perform3 në Windows NT Workstation, u shfaq problemi i mëposhtëm: përveç shkrimit në një disk rrjeti, skedari u shkrua gjithashtu në cache-in lokal të skedarit, nga i cili më pas u lexua shumë shpejt. Rezultatet ishin mbresëlënëse, por joreale, pasi nuk kishte transmetim të të dhënave në vetvete përmes rrjetit. Në mënyrë që aplikacionet të perceptojnë disqet e rrjetit të përbashkët si disqe të zakonshëm lokalë, sistemi operativ përdor një komponent të veçantë të rrjetit - një ridrejtues që ridrejton kërkesat I/O përmes rrjetit. Në kushte normale funksionimi, kur shkruani një skedar në një disk rrjeti të përbashkët, ridrejtuesi përdor algoritmin e memorizimit të Windows NT. Kjo është arsyeja pse kur shkruani në server, ai gjithashtu shkruan në cache-in lokal të skedarit të makinës së klientit. Dhe për testim, është e nevojshme që cachimi të kryhet vetëm në server. Për të shmangur cachimin në kompjuterin e klientit, vlerat e parametrave në regjistrin e Windows NT u ndryshuan, gjë që bëri të mundur çaktivizimin e memorizimit të kryer nga ridrejtuesi. Ja si u bë:

1. Rruga për në Regjistrim:

   HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Rdr\Parametrat

   Emri i parametrit:

   UseWriteBehind mundëson optimizimin e shkrimit për skedarët që po shkruhen

   Lloji: REG_DWORD

   Vlera: 0 (e parazgjedhur: 1)

2. Rruga për në Regjistrim:

   HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Lanmanworkstation\parametrat

   Emri i parametrit:

   UtilizeNTCaching specifikon nëse ridrejtuesi do të përdorë menaxherin e cache-it të Windows NT për të ruajtur përmbajtjen e skedarit.

   Lloji: REG_DWORD Vlera: 0 (e parazgjedhur: 1)

Përshtatës i Rrjetit të Menaxhimit Intel EtherExpress PRO/100+

Produkti i kësaj karte dhe përdorimi i CPU-së ishin pothuajse të njëjta me atë të 3Com. Dritarja për vendosjen e parametrave të kësaj harte është paraqitur më poshtë.

Kontrolluesi i ri Intel 82559 i instaluar në këtë kartë ofron performancë shumë të lartë, veçanërisht në rrjetet Fast Ethernet.

Teknologjia që përdor Intel në kartën e saj Intel EtherExpress PRO/100+ quhet Adaptive Technology. Thelbi i metodës është të ndryshojë automatikisht intervalet kohore midis paketave Ethernet në varësi të ngarkesës së rrjetit. Ndërsa trafiku i rrjetit rritet, distanca midis paketave individuale Ethernet rritet në mënyrë dinamike për të reduktuar përplasjet dhe për të rritur xhiron. Me një ngarkesë të vogël rrjeti, kur probabiliteti i përplasjeve është i vogël, intervalet kohore midis paketave zvogëlohen, gjë që gjithashtu çon në një rritje të performancës. Përfitimet e kësaj metode duhet të jenë më të theksuara në segmentet e mëdha të Ethernet-it me përplasje, domethënë në rastet kur topologjia e rrjetit dominohet nga hub-et dhe jo nga çelësat.

Teknologjia e re e Intel, e quajtur Priority Packet, ju lejon të kontrolloni trafikun përmes një karte rrjeti sipas prioriteteve të paketave individuale. Kjo bën të mundur rritjen e shkallës së transferimit të të dhënave për aplikacionet kritike për misionin.

Ofrohet mbështetje për VLAN (standard IEEE 802.1Q).

Ka vetëm dy tregues në tabelë - puna / lidhja, shpejtësia 100.

www.intel.com

Përshtatës rrjeti SMC EtherPower II 10/100 SMC9432TX/MP

Arkitektura e kësaj karte përdor dy teknologji premtuese SMC SimulTasking dhe Programmable InterPacket Gap. Teknologjia e parë është e ngjashme me teknologjinë 3Com Parallel Tasking. Duke krahasuar rezultatet e testimit për kartat e këtyre dy prodhuesve, mund të konkludojmë për shkallën e efikasitetit të zbatimit të këtyre teknologjive. Vëmë re gjithashtu se kjo kartë rrjeti tregoi rezultatin e tretë si për sa i përket performancës ashtu edhe indeksit P / E, përpara të gjitha kartave përveç 3Com dhe Intel.

Ka katër tregues LED në kartë: shpejtësia 100, transmetimi, lidhja, dupleksi.

Faqja kryesore e kompanisë: www.smc.com

Përshtatësit Ethernet dhe Fast Ethernet

Specifikimet e përshtatësit

Përshtatësit e rrjetit (NIC, karta e ndërfaqes së rrjetit) Ethernet dhe Fast Ethernet mund të ndërlidhen me një kompjuter përmes një prej ndërfaqeve standarde:

• autobus ISA (Industry Standard Architecture);
• autobus PCI (Peripheral Component Interconnect);
• autobus i PC Card (i njohur ndryshe si PCMCIA);

Përshtatësit e projektuar për autobusin e sistemit (shtylla kurrizore) ISA, jo shumë kohë më parë ishin lloji kryesor i përshtatësve. Numri i kompanive që prodhonin adaptorë të tillë ishte i madh, kjo është arsyeja pse pajisjet të këtij lloji ishin më të lirat. Përshtatësit ISA janë në dispozicion në versionet 8-bit dhe 16-bit. Përshtatësit 8-bit janë më të lirë, ndërsa përshtatësit 16-bit janë më të shpejtë. Vërtetë, shkëmbimi i informacionit përmes autobusit ISA nuk mund të jetë shumë i shpejtë (në kufi - 16 MB / s, në realitet - jo më shumë se 8 MB / s, dhe për përshtatësit 8-bit - deri në 2 MB / s). Prandaj, përshtatësit Fast Ethernet, të cilët kërkojnë kurse të larta këmbimi për funksionim efikas, praktikisht nuk prodhohen për këtë autobus të sistemit. Autobusi ISA është një gjë e së kaluarës.

Autobusi PCI tani praktikisht ka zëvendësuar autobusin ISA dhe po bëhet autobusi kryesor i zgjerimit për kompjuterët. Ofron shkëmbim të dhënash 32-bit dhe 64-bit dhe ka një xhiro të lartë (teorikisht deri në 264 MB / s), i cili plotëson plotësisht kërkesat e jo vetëm Fast Ethernet, por edhe Gigabit Ethernet më të shpejtë. Është gjithashtu e rëndësishme që autobusi PCI të përdoret jo vetëm në kompjuterët PC IBM, por edhe në kompjuterët PowerMac. Përveç kësaj, ai mbështet modalitetin e konfigurimit automatik të harduerit Plug-and-Play. Me sa duket, në të ardhmen e afërt, shumica e përshtatësit e rrjetit. Disavantazhi i PCI në krahasim me autobusin ISA është se numri i lojërave elektronike të zgjerimit në një kompjuter është zakonisht i vogël (zakonisht 3 slota). Por pikërisht përshtatësit e rrjetit lidheni fillimisht me PCI.

Bus PC Card (emri i vjetër PCMCIA) përdoret deri më tani vetëm në kompjuterët portativë të klasës Notebook. Në këta kompjuterë, autobusi i brendshëm PCI zakonisht nuk ekspozohet. Ndërfaqja e PC Card siguron një lidhje të thjeshtë me një kompjuter të kartave të zgjerimit në miniaturë, dhe kursi i këmbimit me këto karta është mjaft i lartë. Sidoqoftë, gjithnjë e më shumë kompjuterë portativë janë të pajisur me të integruar përshtatësit e rrjetit, pasi aftësia për të hyrë në rrjet bëhet pjesë integrale e grupit standard të veçorive. Këta përshtatës të integruar janë përsëri të lidhur me autobusin e brendshëm PCI të kompjuterit.

Kur zgjidhni përshtatës rrjeti të orientuar në një ose një autobus tjetër, para së gjithash duhet të siguroheni që të ketë lojëra elektronike të lira për zgjerimin e këtij autobusi në kompjuterin e lidhur me rrjetin. Ju gjithashtu duhet të vlerësoni kompleksitetin e instalimit të përshtatësit të blerë dhe perspektivat për prodhimin e pllakave të këtij lloji. Kjo e fundit mund të jetë e nevojshme në rast të dështimit të përshtatësit.

Më në fund takohemi përsëri përshtatësit e rrjetit, duke u lidhur me një kompjuter përmes një porti LPT paralel (printer). Avantazhi kryesor i kësaj qasjeje është se nuk keni nevojë të hapni kutinë e kompjuterit për të lidhur adaptorët. Për më tepër, në këtë rast, përshtatësit nuk zënë burimet e sistemit të kompjuterit, siç janë kanalet e ndërprerjes dhe DMA, si dhe memorien dhe adresat e pajisjes I/O. Sidoqoftë, shpejtësia e shkëmbimit të informacionit midis tyre dhe kompjuterit në këtë rast është shumë më e ulët se kur përdorni autobusin e sistemit. Përveç kësaj, ata kërkojnë më shumë kohë procesori për të shkëmbyer me rrjetin, duke ngadalësuar kështu kompjuterin.

Kohët e fundit, ka gjithnjë e më shumë kompjuterë në të cilët përshtatësit e rrjetit i integruar në bordin e sistemit. Përparësitë e kësaj qasjeje janë të dukshme: përdoruesi nuk duhet të blejë një përshtatës rrjeti dhe ta instalojë atë në kompjuter. Thjesht duhet të lidhni kabllon e rrjetit me lidhësin e jashtëm të kompjuterit. Megjithatë, disavantazhi është se përdoruesi nuk mund të zgjedhë përshtatësin me performancën më të mirë.

Tek veçoritë e tjera të rëndësishme përshtatësit e rrjetit mund t'i atribuohet:

• metoda e konfigurimit të përshtatësit;
• madhësia e memories buferike të instaluar në tabelë dhe mënyrat e shkëmbimit me të;
• aftësia për të instaluar një çip të përhershëm memorie në tabelë për nisjen në distancë (BootROM).
• aftësia për të lidhur përshtatësin me lloje të ndryshme të mediave të transmetimit (çift i përdredhur, kabllo koaksiale e hollë dhe e trashë, kabllo me fije optike);
• shpejtësia e transmetimit të rrjetit të përdorur nga përshtatësi dhe disponueshmëria e funksionit të tij komutues;
• aftësia për të përdorur modalitetin e shkëmbimit të plotë të përshtatësit;
• përputhshmëria e përshtatësit (më saktë, drejtuesi i përshtatësit) me softuerin e rrjetit të përdorur.

Konfigurimi i përshtatësit nga përdoruesi u përdor kryesisht për adaptorët e krijuar për autobusin ISA. Konfigurimi përfshin konfigurimin e përdorimit të burimeve të sistemit kompjuterik (adresat hyrëse/dalëse, kanalet e ndërprerjes dhe aksesi i drejtpërdrejtë i memories, adresat e memories buferike dhe memoria e nisjes në distancë). Konfigurimi mund të kryhet duke vendosur çelsat (jumpers) në pozicionin e dëshiruar ose duke përdorur programin e konfigurimit DOS të dhënë me përshtatësin (Jumperless, konfigurimi i softuerit). Kur fillon një program të tillë, përdoruesit i kërkohet të vendosë konfigurimin e harduerit duke përdorur një meny të thjeshtë: zgjidhni parametrat e përshtatësit. I njëjti program ju mundëson vetëtestim përshtatës . Parametrat e zgjedhur ruhen në memorien e paqëndrueshme të përshtatësit. Në çdo rast, kur zgjidhni parametrat, është e nevojshme të shmangni konfliktet me pajisjet e sistemit kompjuter dhe karta të tjera zgjerimi.

Përshtatësi mund të konfigurohet gjithashtu automatikisht në modalitetin "Plug-and-Play" kur kompjuteri është i ndezur. Përshtatësit modernë zakonisht mbështesin këtë mënyrë, kështu që ata mund të instalohen lehtësisht nga përdoruesi.

Në adaptorët më të thjeshtë, shkëmbimi me memorien e brendshme buferike të përshtatësit (Adapter RAM) kryhet përmes hapësirës së adresave të pajisjeve I/O. Në këtë rast, nuk kërkohet konfigurim shtesë i adresës së kujtesës. Duhet të specifikohet adresa bazë e memories buferike që funksionon në modalitetin e memories së përbashkët. Është caktuar në zonën e sipërme të memories së kompjuterit (

ethernet i shpejtë

Ethernet i shpejtë - specifikimi IEEE 802.3 u, i miratuar zyrtarisht më 26 tetor 1995, përcakton standardin e protokollit të shtresës së lidhjes për rrjetet që funksionojnë duke përdorur kabllo bakri dhe fibër optike me një shpejtësi prej 100 Mb/s. Specifikimi i ri është një pasardhës i standardit Ethernet IEEE 802.3, duke përdorur të njëjtin format kornizë, mekanizmin e aksesit të medias CSMA/CD dhe topologjinë e yjeve. Evolucioni ka ndikuar në disa elementë të konfigurimit të objekteve të shtresave fizike, gjë që ka rritur xhiros, duke përfshirë llojet e kabllove të përdorura, gjatësinë e segmenteve dhe numrin e shpërndarësve.

Struktura e shpejtë Ethernet

Për të kuptuar më mirë punën dhe për të kuptuar ndërveprimin e elementeve të Fast Ethernet, le t'i drejtohemi figurës 1.

Figura 1. Sistemi Ethernet i shpejtë

Nënshtresa Logical Link Control (LLC).

Në specifikimin IEEE 802.3 u, funksionet e shtresës së lidhjes ndahen në dy nënshtresa: kontrolli i lidhjes logjike (LLC) dhe shtresa e aksesit në media (MAC), të cilat do të diskutohen më poshtë. LLC, funksionet e së cilës përcaktohen nga standardi IEEE 802.2, në fakt ofron një ndërlidhje me protokollet e shtresave më të larta (për shembull, me IP ose IPX), duke ofruar shërbime të ndryshme komunikimi:

• Shërbim pa krijuar lidhje dhe pa marrë konfirmime. Një shërbim i thjeshtë që nuk siguron kontrollin e rrjedhës së të dhënave ose kontrollin e gabimeve dhe nuk garanton dërgimin e saktë të të dhënave.
• Shërbimi i lidhjes. Një shërbim absolutisht i besueshëm që garanton shpërndarjen e saktë të të dhënave duke vendosur një lidhje me sistemin marrës përpara fillimit të transmetimit të të dhënave dhe duke përdorur mekanizmat e kontrollit të gabimeve dhe kontrollit të rrjedhës së të dhënave.
• Shërbim pa lidhje me mirënjohje. Një shërbim me kompleksitet mesatar që përdor mesazhe konfirmimi për të siguruar shpërndarje të garantuar, por nuk krijon një lidhje derisa të dhënat të transmetohen.

Në sistemin transmetues, të dhënat e transmetuara nga Protokolli i Shtresës së Rrjetit kapsulohen fillimisht nga nënshtresa LLC. Standardi i quan ato Protocol Data Unit (PDU, protocol data unit). Kur një PDU kalohet në nënshtresën MAC, ku përsëri inkuadrohet nga një kokë dhe post-informacion, teknikisht mund të quhet kornizë nga ajo pikë e tutje. Për një paketë Ethernet, kjo do të thotë që korniza 802.3 përmban një kokë LLC prej tre bajtësh përveç të dhënave të shtresës së rrjetit. Kështu, gjatësia maksimale e lejuar e të dhënave në çdo paketë reduktohet nga 1500 bajt në 1497 bajt.

Titulli i LLC përbëhet nga tre fusha:

Në disa raste, kornizat LLC luajnë një rol të vogël në komunikimet në rrjet. Për shembull, në një rrjet që përdor TCP/IP së bashku me protokolle të tjera, funksioni i vetëm i LLC mund të jetë të lejojë që kornizat 802.3 të përmbajnë një kokë SNAP, si Ethertype, që tregon protokollin e shtresës së rrjetit tek i cili duhet të dërgohet korniza. Në këtë rast, të gjitha PDU-të e LLC përdorin formatin e informacionit të panumëruar. Sidoqoftë, protokollet e tjera të nivelit të lartë kërkojnë një shërbim më të avancuar nga një LLC. Për shembull, seancat NetBIOS dhe disa protokolle NetWare përdorin më gjerësisht shërbimet LLC të bazuara në lidhje.

Titulli SNAP

Sistemi marrës duhet të përcaktojë se cili nga protokollet e shtresës së rrjetit duhet të marrë të dhënat hyrëse. Paketat 802.3 brenda PDU LLC përdorin një protokoll tjetër të quajtur nën-rrjetiQasjaprotokoll(SNAP, Protokolli i Aksesit në Nënrrjet).

Titulli SNAP është 5 bajt i gjatë dhe ndodhet menjëherë pas titullit LLC në fushën e të dhënave të një kornize 802.3, siç tregohet në figurë. Kreu përmban dy fusha.

Kodi i organizatës. Identifikuesi i organizatës ose prodhuesit është një fushë 3-bajtësh që merr të njëjtën vlerë si 3 bajtët e parë të adresës MAC të dërguesit në kokën 802.3.

kodi lokal. Kodi lokal është një fushë 2-bajtë që është funksionalisht ekuivalente me fushën Ethertype në kokën Ethernet II.

Nënshtresa e konsistencës

Siç u tha më herët, Fast Ethernet është një standard në zhvillim. Një MAC i krijuar për ndërfaqen AUI duhet të konvertohet për ndërfaqen MII të përdorur në Fast Ethernet, gjë për të cilën është menduar kjo nënshtresë.

Kontrolli i qasjes në media (MAC)

Çdo nyje në një rrjet të Fast Ethernet ka një kontrollues të aksesit në media (MediaQasjaKontrolluesi- MAC). MAC është i një rëndësie kyçe në Fast Ethernet dhe ka tre qëllime:

Më e rëndësishmja nga tre detyrat MAC është e para. Për çdo teknologji rrjeti që përdor një medium të përbashkët, rregullat e aksesit në media që përcaktojnë se kur një nyje mund të transmetojë janë karakteristika kryesore e tij. Disa komitete IEEE janë të përfshirë në zhvillimin e rregullave të aksesit në media. Komiteti 802.3, i referuar shpesh si komiteti Ethernet, përcakton standardet për rrjetet LAN që përdorin rregullat e quajtura CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection - akses i shumëfishtë me sens transportues dhe zbulim përplasjeje).

CSMS/CD janë rregulla të aksesit në media si për Ethernet ashtu edhe për Ethernet të shpejtë. Pikërisht në këtë fushë dy teknologjitë përputhen plotësisht.

Meqenëse të gjitha nyjet në Fast Ethernet ndajnë të njëjtin medium, ato mund të transmetojnë vetëm kur është radha e tyre. Kjo radhë përcaktohet nga rregullat CSMA/CD.

CSMA/CD

Kontrolluesi MAC Fast Ethernet dëgjon për një operator përpara se të transmetojë. Transportuesi ekziston vetëm kur një nyje tjetër transmeton. Shtresa PHY përcakton praninë e transportuesit dhe gjeneron një mesazh për MAC. Prania e bartësit tregon se mediumi është i zënë dhe nyja (ose nyjet) dëgjimore duhet t'i dorëzohet asaj transmetuese.

Një MAC që ka një kornizë për të transmetuar duhet të presë një kohë minimale të caktuar pas përfundimit të kornizës së mëparshme përpara se ta transmetojë atë. Kjo kohë quhet boshllëk ndërpaketash(IPG, hendeku ndërpaketash) dhe zgjat 0,96 mikrosekonda, domethënë një e dhjeta e kohës së transmetimit të një pakete të rregullt Ethernet me një shpejtësi prej 10 Mbps (IPG është i vetmi interval kohor që përcaktohet gjithmonë në mikrosekonda, dhe jo në kohë bit ) Figura 2.

Figura 2. Hendeku ndërpaketash

Pas përfundimit të paketës 1, të gjitha nyjet LAN duhet të presin kohën e IPG-së përpara se të jenë në gjendje të transmetojnë. Intervali kohor midis paketave 1 dhe 2, 2 dhe 3 në Fig. 2 është koha IPG. Pas përfundimit të transmetimit të paketës 3, asnjë nyje nuk kishte material për të përpunuar, kështu që intervali kohor ndërmjet paketave 3 dhe 4 është më i gjatë se IPG.

Të gjithë hostet në rrjet duhet të respektojnë këto rregulla. Edhe nëse një nyje ka shumë korniza për të transmetuar dhe nyja është e vetmja që transmeton, ajo duhet të presë të paktën kohën IPG pasi çdo paketë të jetë përcjellë.

Kjo është pjesë e rregullave CSMA për aksesin në mediumin Fast Ethernet. Shkurtimisht, shumë nyje kanë akses në medium dhe përdorin transportuesin për të kontrolluar ngarkesën e tij.

Rrjetet e hershme eksperimentale zbatuan pikërisht këto rregulla dhe rrjete të tilla funksionuan shumë mirë. Megjithatë, përdorimi i vetëm CSMA rezultoi në një problem. Shpesh, dy nyje, që kishin një paketë për të transmetuar dhe pasi prisnin kohën e IPG-së, fillonin të transmetonin në të njëjtën kohë, gjë që çonte në prishje të të dhënave nga të dyja anët. Një situatë e tillë quhet përplasje(përplasje) ose konflikt.

Për të kapërcyer këtë pengesë, protokollet e hershme përdorën një mekanizëm mjaft të thjeshtë. Paketat ndaheshin në dy kategori: komanda dhe reagime. Çdo komandë e dërguar nga një nyje kërkonte një përgjigje. Nëse për ca kohë (e quajtur periudha e skadimit) pas transmetimit të komandës, nuk është marrë një përgjigje ndaj saj, atëherë komanda origjinale është dhënë përsëri. Kjo mund të ndodhë disa herë (kufiri i skadimit) përpara se nyja transmetuese të rregullonte gabimin.

Kjo skemë mund të funksionojë mirë, por vetëm deri në një pikë të caktuar. Shfaqja e konflikteve çoi në një rënie të mprehtë të performancës (zakonisht e matur në bajt për sekondë), sepse nyjet shpesh janë të papunë duke pritur për përgjigje ndaj komandave që nuk arrijnë kurrë në destinacionin e tyre. Mbyllja e rrjetit, rritja e numrit të nyjeve lidhet drejtpërdrejt me rritjen e numrit të konflikteve dhe, rrjedhimisht, me uljen e performancës së rrjetit.

Dizajnerët e hershëm të rrjetit gjetën shpejt një zgjidhje për këtë problem: çdo nyje duhet të përcaktojë nëse një paketë e transmetuar ka humbur duke zbuluar një përplasje (në vend që të presin për një përgjigje që nuk vjen kurrë). Kjo do të thotë që paketat e humbura për shkak të një përplasjeje duhet të ritransmetohen menjëherë përpara skadimit të afatit. Nëse hosti transmetoi bitin e fundit të paketës pa përplasje, atëherë paketa u transmetua me sukses.

Metoda e sensit bartës është e kombinuar mirë me funksionin e zbulimit të përplasjeve. Përplasjet vazhdojnë të ndodhin, por kjo nuk ndikon në performancën e rrjetit, pasi nyjet i heqin qafe shpejt ato. Grupi DIX, pasi ka zhvilluar rregullat e aksesit të mediumit CSMA/CD për Ethernet, i projektoi ato në formën e një algoritmi të thjeshtë - Figura 3.

Figura 3. Algoritmi CSMA/CD

Pajisja e shtresës fizike (PHY)

Për shkak se Fast Ethernet mund të përdorë lloje të ndryshme kabllosh, çdo mjedis kërkon një para-konvertim unik të sinjalit. Transformimi kërkohet gjithashtu për transmetim efikas të të dhënave: për ta bërë kodin e transmetuar rezistent ndaj ndërhyrjeve, humbjeve të mundshme ose shtrembërimit të elementeve të tij individualë (bauds), për të siguruar sinkronizim efikas të gjeneratorëve të orës në anën transmetuese ose marrëse.

Nënshtresa koduese (PCS)

Kodifikon/dekodon të dhënat që vijnë nga/në shtresën MAC duke përdorur algoritmet ose.

Nënshtresat e lidhjes fizike dhe varësia nga mediumi fizik (PMA dhe PMD)

Nënshtresat PMA dhe PMD komunikojnë ndërmjet nënshtresës PSC dhe ndërfaqes MDI, duke siguruar formimin në përputhje me metodën e kodimit fizik: ose .

Nënshtresa e negociatave automatike (AUTONEG)

Nënshtresa e negocimit automatik lejon dy porte komunikuese të zgjedhin automatikisht mënyrën më efikase të funksionimit: full duplex ose gjysmë dupleks 10 ose 100 Mbps. Shtresa fizike

Standardi Fast Ethernet përcakton tre lloje të mediave sinjalizuese Ethernet 100 Mbps.

• 100Base-TX - dy palë tela të përdredhura. Transmetimi kryhet në përputhje me standardin për transmetimin e të dhënave në një medium fizik të përdredhur, të zhvilluar nga ANSI (American National Standards Institute - American National Standards Institute). Kablloja e të dhënave e përdredhur mund të jetë e mbrojtur ose e pambrojtur. Përdor algoritmin e kodimit të të dhënave 4V/5V dhe metodën e kodimit fizik MLT-3.
• 100Base-FX - dy fije kablloje me fibra optike. Transmetimi kryhet gjithashtu në përputhje me standardin për transmetimin e të dhënave në mediat me fibra optike, i cili është zhvilluar nga ANSI. Përdor algoritmin e kodimit të të dhënave 4V/5V dhe metodën e kodimit fizik NRZI.

Specifikimet 100Base-TX dhe 100Base-FX njihen gjithashtu si 100Base-X

• 100Base-T4 është një specifikim specifik i zhvilluar nga komiteti IEEE 802.3u. Sipas këtij specifikimi, të dhënat transmetohen mbi katër palë e përdredhur kabllo telefonike, e cila quhet kabllo UTP e kategorisë 3. Përdor algoritmin e kodimit të të dhënave 8V/6T dhe metodën e kodimit fizik NRZI.

Për më tepër, standardi Fast Ethernet përfshin rekomandime për përdorimin e kabllove të mbrojtura me çifte të përdredhura të Kategorisë 1, që është kabllo standarde e përdorur tradicionalisht në rrjetet Token Ring. Organizata mbështetëse dhe udhëzimet për përdorimin e kabllove STP në Fast Ethernet ofrojnë një shteg drejt Ethernetit të shpejtë për klientët me kabllo STP.

Specifikimi i Fast Ethernet përfshin gjithashtu një mekanizëm të negocimit automatik që lejon një port pritës të përshtatet automatikisht në një shpejtësi të dhënash prej 10 ose 100 Mbps. Ky mekanizëm bazohet në shkëmbimin e një numri paketash me portin e shpërndarësit ose switch-it.

Medium 100Base-TX

Mjeti i transmetimit 100Base-TX përdor dy çifte të përdredhura, me një palë që përdoret për të transmetuar të dhëna dhe tjetra për t'i marrë ato. Meqenëse specifikimi ANSI TP - PMD përmban përshkrime për kabllot me çifte të përdredhura të mbrojtura dhe të pambrojtura, specifikimi 100Base-TX përfshin mbështetje si për llojet e palëve të përdredhura të pambrojtura dhe të mbrojtura 1 dhe 7.

Lidhës MDI (Medium Dependent Interface).

Ndërfaqja e lidhjes 100Base-TX e varur nga media mund të jetë një nga dy llojet. Për kabllon e palëve të përdredhura të pambrojtura, përdorni një lidhës me tetë kunja RJ 45 të kategorisë 5 si një lidhës MDI. I njëjti lidhës përdoret në 10Base-T, i cili siguron pajtueshmëri me kabllot ekzistuese të kategorisë 5. përdorni një lidhës STP të tipit 1 IBM, i cili është një lidhës DB9 i mbrojtur. Ky lidhës zakonisht përdoret në rrjetet Token Ring.

Kabllo UTP e kategorisë 5(e).

Ndërfaqja mediatike UTP 100Base-TX përdor dy palë tela. Për të minimizuar ndërlidhjen dhe shtrembërimin e mundshëm të sinjalit, katër telat e mbetur nuk duhet të përdoren për të përcjellë asnjë sinjal. Sinjalet e transmetimit dhe të marrjes për çdo palë janë të polarizuara, me një tel që mban sinjalin pozitiv (+) dhe tela tjetër që mban sinjalin negativ (-). Shenjat me ngjyra të telave të kabllove dhe numrat e pineve të lidhësit për rrjetin 100Base-TX janë dhënë në tabelë. 1. Megjithëse shtresa 100Base-TX PHY u zhvillua pas miratimit të standardit ANSI TP-PMD, numrat e pinit të lidhësit RJ 45 janë ndryshuar për t'u lidhur me diagramin e lidhjes së përdorur tashmë në standardin 10Base-T. Në standardin ANSI TP-PMD, kunjat 7 dhe 9 përdoren për marrjen e të dhënave, ndërsa në standardet 100Base-TX dhe 10Base-T, për marrjen e të dhënave përdoren kunjat 3 dhe 6. Ky instalim kabllor lejon përdorimin e përshtatësve 100Base-TX në vend të 10 përshtatësve bazë - T dhe lidhja e tyre me kabllot e së njëjtës kategori 5 pa rilidhje. Në lidhësin RJ 45, çiftet e telave të përdorur lidhen me kunjat 1, 2 dhe 3, 6. Për lidhjen e duhur telat duhet të udhëhiqen nga shënimi i tyre me ngjyra.

Tabela 1. Caktimi i pinit të lidhësitMDIkabllorUTP100Bazë-TX

Nyjet komunikojnë me njëra-tjetrën duke shkëmbyer korniza. Në Fast kornizë ethernetështë njësia bazë e shkëmbimit në rrjet - çdo informacion i transmetuar ndërmjet nyjeve vendoset në fushën e të dhënave të një ose më shumë kornizave. Përcjellja e kornizave nga një nyje në tjetrën është e mundur vetëm nëse ekziston një mënyrë për të identifikuar në mënyrë unike të gjitha nyjet në rrjet. Prandaj, çdo nyje në LAN ka një adresë, e cila quhet adresa e saj MAC. Kjo adresë është unike: asnjë host në një rrjet lokal nuk mund të ketë të njëjtën adresë MAC. Për më tepër, në asnjë nga teknologjitë LAN (me përjashtim të ARCNet), asnjë dy nyje në botë nuk mund të ketë të njëjtën adresë MAC. Çdo kornizë përmban të paktën tre pjesë bazë të informacionit: adresën e marrësit, adresën e dërguesit dhe të dhënat. Disa korniza kanë fusha të tjera, por kërkohen vetëm tre të listuara. Figura 4 tregon strukturën e kornizës së Fast Ethernet.

Figura 4. Struktura e kornizësShpejtethernet

• adresa e marrësit- tregohet adresa e nyjës që merr të dhënat;
• adresa e dërguesit- tregohet adresa e nyjës që ka dërguar të dhënat;
• gjatësia/lloji(L/T - Gjatësia/Lloji) - përmban informacion për llojin e të dhënave të transmetuara;
• kontrolli i kornizës(PCS - Frame Check Sequence) - projektuar për të kontrolluar korrektësinë e kornizës së marrë nga nyja marrëse.

Madhësia minimale e kornizës është 64 oktetë, ose 512 bit (term oktet dhe byte - sinonime). Madhësia maksimale e kornizës është 1518 oktetë, ose 12144 bit.

Adresimi i kornizës

Çdo nyje në një rrjet Ethernet të shpejtë ka një numër unik të quajtur adresë MAC ose adresë nyje. Ky numër përbëhet nga 48 bit (6 bajt), i caktohet ndërfaqes së rrjetit në momentin e prodhimit të pajisjes dhe programohet gjatë procesit të inicializimit. Prandaj, ndërfaqet e rrjetit të të gjitha LAN-ve, me përjashtim të ARCNet, i cili përdor adresat 8-bit të caktuara nga administratori i rrjetit, kanë një adresë unike MAC të integruar që është e ndryshme nga të gjitha adresat e tjera MAC në Tokë dhe caktohet nga prodhuesi në marrëveshje me IEEE.

Për të lehtësuar menaxhimin e ndërfaqeve të rrjetit, IEEE propozoi ndarjen e fushës së adresës 48-bit në katër pjesë, siç tregohet në figurën 5. Dy bitet e para të adresës (bitët 0 dhe 1) janë flamuj të llojit të adresës. Vlera e flamujve përcakton se si interpretohet pjesa e adresës (bitet 2 - 47).

Figura 5. Formati i adresës MAC

Biti I/G quhet flamuri i adresës së individit/grupit dhe tregon se cila është adresa (individuale apo grupore). Një adresë individuale i caktohet vetëm një ndërfaqe (ose nyje) në një rrjet. Adresat që kanë bitin I/G të vendosur në 0 janë adresat MAC ose adresa e nyjës. Nëse biti I/O vendoset në 1, atëherë adresa grupohet dhe zakonisht thirret adresa multicast(adresa multicast) ose adresa funksionale(adresa funksionale). Një adresë multicast mund t'i caktohet një ose më shumë ndërfaqeve të rrjetit LAN. Kornizat e dërguara në një adresë multicast merren ose kopjohen nga të gjitha ndërfaqet e rrjetit LAN që e zotërojnë atë. Adresat multicast lejojnë që një kornizë të dërgohet në një nëngrup hostesh në një rrjet lokal. Nëse biti I/O është vendosur në 1, atëherë bitet 46 deri në 0 trajtohen si një adresë multicast dhe jo si fushat U/L, OUI dhe OUA të një adrese të rregullt. Biti U/L quhet flamuri i kontrollit universal/lokal dhe përcakton se si është caktuar adresa e ndërfaqes së rrjetit. Nëse të dy bitet I/O dhe U/L janë vendosur në 0, atëherë adresa është identifikuesi unik 48-bit i përshkruar më parë.

OUI (identifikues unik organizativ) identifikues unik organizativ). IEEE cakton një ose më shumë OUI për secilin prodhues të përshtatësit të rrjetit dhe ndërfaqes. Çdo prodhues është përgjegjës për caktimin e saktë të OUA (adresa unike organizative - adresa unike organizative) të cilën duhet ta ketë çdo pajisje që krijon.

Kur vendoset biti U/L, adresa menaxhohet në nivel lokal. Kjo do të thotë që nuk është vendosur nga prodhuesi i ndërfaqes së rrjetit. Çdo organizatë mund të krijojë adresën e saj MAC të ndërfaqes së rrjetit duke vendosur bitin U/L në 1 dhe bitet 2 deri në 47 në një vlerë të zgjedhur. ndërfaqja e rrjetit, pasi ka marrë një kornizë, para së gjithash deshifron adresën e marrësit. Kur biti I/O vendoset në adresë, shtresa MAC do të marrë kornizën vetëm nëse adresa e destinacionit është në listën e mbajtur nga hosti. Kjo teknikë lejon që një nyje të dërgojë një kornizë në shumë nyje.

Ekziston një adresë e veçantë multicast që quhet adresa e transmetimit. Në një adresë transmetimi 48-bitësh IEEE, të gjithë bitët vendosen në 1. Nëse një kornizë transmetohet me një adresë transmetimi destinacioni, atëherë të gjitha nyjet në rrjet do ta marrin dhe përpunojnë atë.

Gjatësia/Lloji i fushës

Fusha L/T (Gjatësia/Lloji) përdoret për dy qëllime të ndryshme:

• për të përcaktuar gjatësinë e fushës së të dhënave të kornizës, duke përjashtuar çdo mbushje me hapësira;
• për të treguar llojin e të dhënave në fushën e të dhënave.

Vlera e fushës L/T ndërmjet 0 dhe 1500 është gjatësia e fushës së të dhënave të kornizës; një vlerë më e lartë tregon llojin e protokollit.

Në përgjithësi, fusha L/T është një trashëgimi historike e standardizimit IEEE të Ethernet-it, i cili krijoi një sërë problemesh ndërveprueshmërie me pajisjet e lëshuara përpara vitit 1983. Tani, Ethernet dhe Fast Ethernet nuk përdorin kurrë fusha L/T. Fusha e specifikuar shërben vetëm për koordinim me softuerin që përpunon kornizat (d.m.th., me protokollet). Por i vetmi përdorim vërtet standard i fushës L/T është përdorimi i saj si fushë me gjatësi - specifikimi 802.3 nuk e përmend as përdorimin e tij të mundshëm si fushë të llojit të të dhënave. Standardi thotë: "Kornizat me një vlerë të fushës së gjatësisë më të madhe se ajo e përcaktuar në pikën 4.4.2 mund të injorohen, të hidhen ose të përdoren privatisht. Përdorimi i këtyre kornizave është jashtë objektit të këtij standardi."

Duke përmbledhur atë që u tha, vërejmë se fusha L/T është mekanizmi primar me të cilin lloji i kornizës. Kornizat Fast Ethernet dhe Ethernet në të cilat vlera e fushës L/T specifikon gjatësinë (vlera L/T 802.3, kornizat në të cilat lloji i të dhënave vendoset nga e njëjta vlerë e fushës (vlera L/T > 1500) quhen korniza. ethernet- II ose DIX.

Fusha e të dhënave

Në fushën e të dhënave përmban informacion që një nyje ia dërgon një tjetre. Ndryshe nga fushat e tjera që ruajnë informacione shumë specifike, fusha e të dhënave mund të përmbajë pothuajse çdo informacion, për sa kohë që vëllimi i saj është të paktën 46 dhe jo më shumë se 1500 bajt. Mënyra se si formatohet dhe interpretohet përmbajtja e fushës së të dhënave përcaktohet nga protokollet.

Nëse duhen dërguar të dhëna me gjatësi më të vogël se 46 bajt, shtresa LLC shton bajt me një vlerë të panjohur, të quajtur të dhëna të parëndësishme(data). Si rezultat, gjatësia e fushës bëhet 46 bajt.

Nëse korniza është e tipit 802.3, atëherë fusha L/T tregon sasinë e të dhënave të vlefshme. Për shembull, nëse po dërgohet një mesazh 12 bajt, atëherë fusha L/T ruan vlerën 12 dhe fusha e të dhënave përmban 34 bajtë shtesë të parëndësishëm. Shtimi i bajteve jo të rëndësishëm fillon shtresën Fast Ethernet LLC dhe zakonisht zbatohet në harduer.

Veglat e shtresës MAC nuk e specifikojnë përmbajtjen e fushës L/T - softueri e bën këtë. Kjo fushë vendoset pothuajse gjithmonë nga drejtuesi i ndërfaqes së rrjetit.

Shuma e kontrollit të kornizës

Shuma e kontrollit të kornizës (PCS - Radha e kontrollit të kornizës) ju lejon të siguroheni që kornizat e marra të mos dëmtohen. Kur formoni një kornizë të transmetuar në nivelin MAC, përdoret një formulë e veçantë matematikore CRC(Cyclic Redundancy Check - kodi ciklik i tepricës), i krijuar për të llogaritur një vlerë 32-bit. Vlera e marrë vendoset në fushën FCS të kornizës. Vlerat e të gjithë bajteve të kornizës futen në hyrjen e elementit të nivelit MAC që llogarit CRC. Fusha FCS është mekanizmi kryesor dhe më i rëndësishëm i zbulimit dhe korrigjimit të gabimeve në Fast Ethernet. Duke filluar me bajtin e parë të adresës së destinacionit dhe duke përfunduar me bajtin e fundit të fushës së të dhënave.

Vlerat e fushës DSAP dhe SSAP

Ethernet i shpejtë - specifikimi IEEE 802.3 u, i miratuar zyrtarisht më 26 tetor 1995, përcakton standardin e protokollit të shtresës së lidhjes për rrjetet që funksionojnë duke përdorur kabllo bakri dhe fibër optike me një shpejtësi prej 100 Mb/s. Specifikimi i ri është një pasardhës i standardit Ethernet IEEE 802.3, duke përdorur të njëjtin format kornizë, mekanizmin e aksesit të medias CSMA/CD dhe topologjinë e yjeve. Evolucioni ka ndikuar në disa elementë të konfigurimit të objekteve të shtresave fizike, gjë që ka rritur xhiros, duke përfshirë llojet e kabllove të përdorura, gjatësinë e segmenteve dhe numrin e shpërndarësve.

Shtresa fizike

Standardi Fast Ethernet përcakton tre lloje të mediave sinjalizuese Ethernet 100 Mbps.

· 100Base-TX - dy palë tela të përdredhura. Transmetimi kryhet në përputhje me standardin për transmetimin e të dhënave në një medium fizik të përdredhur, të zhvilluar nga ANSI (American National Standards Institute - American National Standards Institute). Kablloja e të dhënave e përdredhur mund të jetë e mbrojtur ose e pambrojtur. Përdor algoritmin e kodimit të të dhënave 4V/5V dhe metodën e kodimit fizik MLT-3.

· 100Base-FX - kabllo me fije optike me dy bërthama. Transmetimi kryhet gjithashtu në përputhje me standardin për transmetimin e të dhënave në mediat me fibra optike, i cili është zhvilluar nga ANSI. Përdor algoritmin e kodimit të të dhënave 4V/5V dhe metodën e kodimit fizik NRZI.

· 100Base-T4 është një specifikim specifik i zhvilluar nga komiteti IEEE 802.3u. Sipas këtij specifikimi, transmetimi i të dhënave kryhet mbi katër palë kabllo telefonike të përdredhur, e cila quhet kabllo UTP e Kategorisë 3. Ai përdor algoritmin e kodimit të të dhënave 8V/6T dhe metodën e kodimit fizik NRZI.

Kabllo multimode

Ky lloj kablli me fibra optike përdor një fibër me një diametër të bërthamës 50 ose 62,5 mikrometra dhe një shtresë të jashtme 125 mikrometra të trashë. Një kabllo e tillë quhet kabllo optike me shumë mënyra me fibra 50/125 (62,5/125) mikrometrash. Për të transmetuar një sinjal drite mbi një kabllo multimode, përdoret një transmetues LED me një gjatësi vale prej 850 (820) nanometra. Nëse një kabllo multimodale lidh dy porte çelsash që funksionojnë në modalitetin full duplex, ai mund të jetë deri në 2000 metra i gjatë.

Kabllo me një modalitet

Kablloja me fibër optike me një modalitet ka një diametër më të vogël të bërthamës prej 10 mikrometra sesa fibra me shumë mënyra, dhe një transmetues lazer përdoret për transmetim përmes kabllos me një modalitet, i cili së bashku siguron transmetim efikas në distanca të gjata. Gjatësia e valës së sinjalit të dritës së transmetuar është afër diametrit të bërthamës, i cili është 1300 nanometra. Ky numër njihet si gjatësia e valës së dispersionit zero. Në një kabllo me një modalitet, dispersioni dhe humbja e sinjalit janë shumë të vogla, gjë që lejon transmetimin e sinjaleve të dritës në distanca më të gjata sesa në rastin e përdorimit të fibrave multimode.

38. Teknologjia Gigabit Ethernet, karakteristikat e përgjithshme, specifikimi i mjedisit fizik, konceptet bazë.
3.7.1. Karakteristikat e përgjithshme të standardit

Mjaft shpejt pas shfaqjes së produkteve Fast Ethernet në treg, integruesit dhe administratorët e rrjetit ndjenë disa kufizime gjatë ndërtimit të rrjeteve të korporatave. Në shumë raste, serverët e lidhur mbi një 100 Mbps lidhin shtyllat kryesore të rrjetit të mbingarkuar që gjithashtu funksionojnë me 100 Mbps - shtyllat kryesore FDDI dhe Fast Ethernet. Kishte nevojë për një nivel tjetër në hierarkinë e shpejtësive. Në 1995, vetëm çelsat ATM mund të siguronin një nivel më të lartë shpejtësie, dhe në mungesë të mjeteve të përshtatshme për të migruar këtë teknologji në rrjetet lokale në atë kohë (megjithëse specifikimi LAN Emulation - LANE u miratua në fillim të 1995, zbatimi i tij praktik ishte përpara ) për t'i futur në rrjetin lokal pothuajse askush nuk guxoi. Përveç kësaj, teknologjia ATM ishte shumë e shtrenjtë.

Prandaj, hapi tjetër i ndërmarrë nga IEEE dukej logjik - 5 muaj pas miratimit përfundimtar të standardit të Ethernetit të shpejtë në qershor 1995, Grupi i Kërkimeve me Shpejtësi të Lartë IEEE u udhëzua të shqyrtonte mundësinë e zhvillimit të një standardi Ethernet me edhe më të lartë normat e biteve.

Në verën e vitit 1996, grupi 802.3z u njoftua për të zhvilluar një protokoll sa më afër Ethernet-it, por me një shpejtësi prej 1000 Mbps. Ashtu si me Fast Ethernet, mesazhi u prit me shumë entuziazëm nga përkrahësit e Ethernet-it.

Arsyeja kryesore për entuziazmin ishte perspektiva e të njëjtit tranzicion të qetë të shtyllave kurrizore të rrjetit në Gigabit Ethernet, ngjashëm me mënyrën sesi segmentet e mbingarkuara të Ethernetit të vendosura në nivelet më të ulëta të hierarkisë së rrjetit u transferuan në Fast Ethernet. Për më tepër, tashmë kishte përvojë në transmetimin e të dhënave me shpejtësi gigabit, si në rrjetet territoriale (teknologjia SDH) ashtu edhe në rrjetet lokale - teknologjia Fiber Channel, e cila përdoret kryesisht për të lidhur pajisjet periferike me shpejtësi të lartë me kompjuterë të mëdhenj dhe transmeton të dhëna mbi një fibër. kabllo optike nga afër gigabit deri në kodin e tepricës 8V/10V.

Versioni i parë i standardit u konsiderua në janar 1997, dhe standardi përfundimtar 802.3z u miratua më 29 qershor 1998 në një takim të komitetit IEEE 802.3. Puna për zbatimin e Gigabit Ethernet mbi kategorinë 5 të çifteve të përdredhur u transferua në një komitet special 802.3ab, i cili tashmë ka shqyrtuar disa opsione për hartimin e këtij standardi, dhe që nga korriku 1998 projekti është bërë mjaft i qëndrueshëm. Miratimi përfundimtar i standardit 802.3ab pritet në shtator 1999.

Pa pritur miratimin e standardit, disa kompani lëshuan pajisjen e parë Gigabit Ethernet në kabllon me fibra optike deri në verën e vitit 1997.

Ideja kryesore e zhvilluesve të standardit Gigabit Ethernet është të ruajnë në maksimum idetë e teknologjisë klasike Ethernet duke arritur një shpejtësi bit prej 1000 Mbps.

Meqenëse gjatë zhvillimit të një teknologjie të re është e natyrshme të priten disa risi teknike që shkojnë në drejtimin e përgjithshëm të zhvillimit të teknologjive të rrjetit, është e rëndësishme të theksohet se Gigabit Ethernet, si dhe homologët e tij më të ngadaltë, në nivel protokolli nuk do të mbështetje:

• cilësia e shërbimit;
• lidhje të tepërta;
• testimi i funksionimit të nyjeve dhe pajisjeve (në rastin e fundit, me përjashtim të testimit të komunikimit port-to-port, siç bëhet për Ethernet 10Base-T dhe 10Base-F dhe Fast Ethernet).

Të tre pronat e përmendura konsiderohen shumë premtuese dhe të dobishme në rrjetet moderne, dhe veçanërisht në rrjetet e së ardhmes së afërt. Pse autorët e Gigabit Ethernet i refuzojnë ato?

Ideja kryesore e zhvilluesve të teknologjisë Gigabit Ethernet është se ka dhe do të ketë shumë rrjete në të cilat shpejtësia e lartë e shtyllës kurrizore dhe aftësia për të caktuar prioritete për paketat në ndërprerës do të jenë mjaft të mjaftueshme për të siguruar cilësinë e shërbim transporti për të gjithë klientët e rrjetit. Dhe vetëm në ato raste të rralla kur shtylla kurrizore është e ngarkuar mjaftueshëm dhe kërkesat për cilësinë e shërbimit janë shumë strikte, është e nevojshme të përdoret teknologjia ATM, e cila me të vërtetë, për shkak të kompleksitetit të lartë teknik, garanton cilësinë e shërbimit për të gjitha llojet kryesore. të trafikut.

39. Sistemi strukturor i kabllove i përdorur në teknologjitë e rrjetit.
Një sistem kabllor i strukturuar (SCS) është një grup elementësh komutues (kabllo, lidhës, lidhës, panele tërthore dhe kabinete), si dhe një teknikë për ndarjen e tyre, e cila ju lejon të krijoni struktura të rregullta komunikimi lehtësisht të zgjerueshme në rrjetet kompjuterike.

Një sistem i strukturuar i kabllove është një lloj "konstruktori", me ndihmën e të cilit një projektues rrjeti ndërton konfigurimin që i nevojitet nga kabllot standarde të lidhura me lidhës standardë dhe të ndezur në panele kryq standarde. Nëse është e nevojshme, konfigurimi i lidhjes mund të ndryshohet lehtësisht - shtoni një kompjuter, segment, ndërprerës, hiqni pajisjet e panevojshme dhe gjithashtu ndryshoni lidhjet midis kompjuterëve dhe shpërndarësve.

Kur ndërtohet një sistem kabllor i strukturuar, kuptohet që çdo vend pune në ndërmarrje duhet të jetë i pajisur me priza për lidhjen e një telefoni dhe një kompjuteri, edhe nëse kjo nuk kërkohet për momentin. Kjo do të thotë, një sistem kabllor i strukturuar i mirë është ndërtuar i tepërt. Kjo mund të kursejë para në të ardhmen, pasi ndryshimet në lidhjen e pajisjeve të reja mund të bëhen duke rilidhur kabllot tashmë të vendosura.

Një strukturë tipike hierarkike e një sistemi kabllor të strukturuar përfshin:

• nënsisteme horizontale (brenda dyshemesë);
• nënsisteme vertikale (brenda ndërtesës);
• nënsistemi i kampusit (brenda të njëjtit territor me disa ndërtesa).

Nënsistemi horizontal lidh kabinetin kryq të dyshemesë me prizat e përdoruesit. Nënsistemet e këtij lloji korrespondojnë me katet e ndërtesës. Nënsistem vertikal lidh dollapët kryq të çdo kati me dhomën qendrore të kontrollit të ndërtesës. Hapi tjetër në hierarki është Nënsistemi i kampusit, i cili lidh disa ndërtesa me harduerin kryesor të të gjithë kampusit. Kjo pjesë e sistemit kabllor zakonisht quhet shtylla kurrizore.

Përdorimi i një sistemi kabllor të strukturuar në vend të kabllove kaotike ofron shumë përfitime për një biznes.

· Shkathtësi. Një sistem kabllor i strukturuar, me një organizim të mirëmenduar, mund të bëhet një mjedis i vetëm për transmetimin e të dhënave kompjuterike në një lokal rrjeti kompjuterik, lokal rrjeti telefonik, transmetimi i informacionit video dhe madje transmetimi i sinjaleve nga sensorët e sigurisë nga zjarri ose sistemet e sigurisë. Kjo ju lejon të automatizoni shumë procese të kontrollit, monitorimit dhe menaxhimit të shërbimeve të biznesit dhe sistemeve të mbështetjes së jetës së ndërmarrjes.

· Jetë e zgjatur e shërbimit. Periudha e vjetërsimit të një sistemi kabllor të strukturuar mirë mund të jetë 10-15 vjet.

· Ulni koston e shtimit të përdoruesve të rinj dhe ndryshimit të vendosjeve të tyre. Dihet që kostoja e një sistemi kabllor është e rëndësishme dhe përcaktohet kryesisht jo nga kostoja e kabllit, por nga kostoja e vendosjes së tij. Prandaj, është më e dobishme të kryhet një punë një herë e vendosjes së kabllit, ndoshta me një diferencë të madhe në gjatësi, sesa të kryhet shtrimi disa herë, duke rritur gjatësinë e kabllit. Me këtë qasje, e gjithë puna për shtimin ose lëvizjen e një përdoruesi zbret në lidhjen e kompjuterit me një prizë ekzistuese.

· Mundësia e zgjerimit të lehtë të rrjetit. Sistemi i kabllove të strukturuar është modular dhe për këtë arsye i lehtë për t'u zgjeruar. Për shembull, mund të shtoni një nënrrjet të ri në një shtyllë pa ndikuar në nënrrjetet ekzistuese. Ju mund të zëvendësoni një lloj kabllo të vetme nënrrjeti, pavarësisht nga pjesa tjetër e rrjetit. Një sistem i strukturuar kabllor është baza për ndarjen e një rrjeti në segmente logjike të menaxhueshme, pasi ai vetë tashmë është i ndarë në segmente fizike.

· Ofrimi i një shërbimi më efikas. Një sistem i strukturuar i kabllove e bën mirëmbajtjen dhe zgjidhjen e problemeve më të lehtë se sa me një sistem kabllor me autobus. Në organizimin e autobusit të sistemit kabllor, dështimi i njërës prej pajisjeve ose elementeve lidhëse çon në një dështim të vështirë për t'u lokalizuar të të gjithë rrjetit. Në sistemet e kabllove të strukturuara, dështimi i një segmenti nuk ndikon në të tjerët, pasi lidhja e segmenteve kryhet duke përdorur shpërndarës. Hubs diagnostikojnë dhe lokalizojnë seksionin me defekt.

· Besueshmëria. Një sistem i strukturuar i kabllove ka rritur besueshmërinë, pasi prodhuesi i një sistemi të tillë garanton jo vetëm cilësinë e përbërësve të tij individualë, por edhe përputhshmërinë e tyre.

40. Hub-et dhe adaptorët e rrjetit, parimet, përdorimi, konceptet bazë.
Hubs, së bashku me adaptorët e rrjetit, si dhe sistemi kabllor, përfaqësojnë pajisjet minimale me të cilat mund të krijoni një rrjet lokal. Një rrjet i tillë do të jetë një mjedis i përbashkët i përbashkët

Përshtatës i rrjetit (Karta e ndërfaqes së rrjetit, NIC) së bashku me drejtuesin e tij zbaton nivelin e dytë, të kanalit të modelit të sistemeve të hapura në nyjen fundore të rrjetit - një kompjuter. Më saktësisht, në një sistem operativ rrjeti, çifti përshtatës/driver kryen vetëm funksionet e shtresave fizike dhe MAC, ndërsa shtresa LLC zakonisht zbatohet nga një modul i sistemit operativ që është i përbashkët për të gjithë drejtuesit dhe përshtatësit e rrjetit. Në fakt, kështu duhet të jetë në përputhje me modelin e stackit të protokollit IEEE 802. Për shembull, në Windows NT, niveli LLC zbatohet në modulin NDIS, i cili është i zakonshëm për të gjithë drejtuesit e përshtatësve të rrjetit, pavarësisht se cilës teknologji është drejtuesi. mbështet.

Përshtatësi i rrjetit, së bashku me drejtuesin, kryen dy operacione: transmetimin dhe marrjen e një kornize.

Në përshtatësit për kompjuterët e klientit, pjesa më e madhe e punës shkarkohet te drejtuesi, duke e bërë kështu përshtatësin më të thjeshtë dhe më të lirë. Disavantazhi i kësaj qasjeje është shkalla e lartë e ngarkimit të procesorit qendror të kompjuterit me punë rutinë në transferimin e kornizave nga kujtesë e gjallë kompjuter në rrjet. Procesori qendror detyrohet ta bëjë këtë punë në vend që të kryejë detyrat e aplikacionit të përdoruesit.

Përshtatësi i rrjetit duhet të konfigurohet përpara se të instalohet në kompjuter. Kur konfiguroni një përshtatës, zakonisht specifikoni numrin IRQ që përdor përshtatësi, numrin e kanalit DMA (nëse përshtatësi mbështet modalitetin DMA) dhe adresën bazë të portave I/O.

Pothuajse në të gjitha teknologjitë moderne të rrjeteve lokale, përcaktohet një pajisje që ka disa emra të barabartë - përqendrues(përqëndrues), hub (hub), përsëritës (përsëritës). Në varësi të fushës së aplikimit të kësaj pajisjeje, përbërja e funksioneve dhe dizajni i saj ndryshojnë ndjeshëm. Vetëm funksioni kryesor mbetet i pandryshuar - kjo është përsëritja e kornizës ose në të gjitha portet (siç përcaktohet në standardin Ethernet) ose vetëm në disa porte, sipas algoritmit të përcaktuar nga standardi përkatës.

Hub-i zakonisht ka disa porte në të cilat, duke përdorur segmente të veçanta kabllore fizike, lidhen nyjet fundore të rrjetit - kompjuterët. Përqendruesi kombinon segmente individuale fizike të rrjetit në një mjedis të vetëm të përbashkët, qasja në të cilën kryhet në përputhje me një nga protokollet e konsideruara të rrjetit lokal - Ethernet, Token Ring, etj. Meqenëse logjika e aksesit në një mjedis të përbashkët varet ndjeshëm nga teknologjia, për çdo lloj teknologjitë prodhohen nga qendrat e tyre - Ethernet; unazë simbolike; FDDI dhe 100VG-AnyLAN. Për një protokoll të veçantë, ndonjëherë përdoret emri i tij, shumë i specializuar për këtë pajisje, i cili pasqyron më saktë funksionet e tij ose përdoret për shkak të traditës, për shembull, emri MSAU është tipik për përqendruesit Token Ring.

Çdo qendër kryen disa funksione bazë të përcaktuara në protokollin përkatës të teknologjisë që mbështet. Edhe pse kjo veçori është përcaktuar në disa detaje në standardin e teknologjisë, kur e zbaton atë, shpërndarësit nga prodhues të ndryshëm mund të ndryshojnë në detaje të tilla si numri i porteve, mbështetja për lloje të shumta kabllosh etj.

Përveç funksionit kryesor, shpërndarësi mund të kryejë një sërë funksionesh shtesë që ose nuk janë të përcaktuara fare në standard ose janë opsionale. Për shembull, një shpërndarës Token Ring mund të kryejë funksionin e mbylljes së portave me sjellje të gabuar dhe kalimit në një unazë rezervë, megjithëse aftësi të tilla nuk përshkruhen në standard. Hub-i rezultoi të ishte një pajisje e përshtatshme për kryerjen e funksioneve shtesë që e bëjnë më të lehtë kontrollin dhe funksionimin e rrjetit.

41. Përdorimi i urave dhe ndërprerësve, parimet, veçoritë, shembujt, kufizimet
Strukturimi me ura dhe ndërprerës

rrjeti mund të ndahet në segmente logjike duke përdorur dy lloje pajisjesh - ura (urë) dhe / ose ndërprerës (çelës, shpërndarës komutues).

Ura dhe çelësi janë binjakë funksionalë. Të dyja këto pajisje avancojnë kornizat e bazuara në të njëjtat algoritme. Urat dhe çelësat përdorin dy lloje algoritmesh: algoritmin urë transparente (urë transparente), përshkruar në standardin IEEE 802.1D, ose algoritmin urë e drejtimit të burimit nga IBM për rrjetet Token Ring. Këto standarde u zhvilluan shumë kohë përpara kalimit të parë, kjo është arsyeja pse ata përdorin termin "urë". Kur lindi modeli i parë i ndërprerësit industrial për teknologjinë Ethernet, ai kryente të njëjtin algoritëm të avancimit të kornizës IEEE 802.ID që ishte përpunuar për dekada nga urat LAN dhe WAN.

Dallimi kryesor midis një ndërprerës dhe një urë është se një urë përpunon kornizat në mënyrë sekuenciale, ndërsa një ndërprerës përpunon kornizat paralelisht. Kjo rrethanë është për faktin se urat u shfaqën në një kohë kur rrjeti ishte i ndarë në një numër të vogël segmentesh dhe trafiku ndër-segment ishte i vogël (i bindej rregullit 80 deri në 20%).

Sot, urat ende funksionojnë nëpër rrjete, por vetëm mbi lidhje globale mjaft të ngadalta midis dy LAN-ve të largëta. Ura të tilla quhen ura të largëta dhe algoritmi i tyre i funksionimit nuk është i ndryshëm nga standardi 802.1D ose Source Routing.

Urat transparente, përveç transmetimit të kornizave brenda së njëjtës teknologji, mund të përkthejnë protokollet e rrjetit lokal, të tilla si Ethernet në Token Ring, FDDI në Ethernet, etj. Kjo veti e urave transparente përshkruhet në standardin IEEE 802.1H.

Në të ardhmen, ne do të quajmë një pajisje që promovon korniza sipas algoritmit të urës dhe punon në një rrjet lokal me termin modern "switch". Kur përshkruajmë vetë algoritmet 802.1D dhe Source Routing në pjesën tjetër, ne tradicionalisht do ta quajmë pajisjen një urë, siç quhet në të vërtetë në këto standarde.

42. Ndërprerësit për rrjetet lokale, protokollet, mënyrat e funksionimit, shembujt.
Secila nga 8 portat 10Base-T shërbehet nga një procesor i paketave Ethernet - EPP (Ethernet Packet Processor). Përveç kësaj, çelësi ka një modul sistemi që koordinon funksionimin e të gjithë procesorëve EPP. Moduli i sistemit mban një tabelë të përbashkët të adresave të ndërprerësit dhe menaxhon ndërprerësin duke përdorur protokollin SNMP. Kornizat dërgohen ndërmjet porteve duke përdorur një pëlhurë ndërprerëse, të ngjashme me ato që gjenden në centralet telefonike ose kompjuterët me shumë procesorë, duke lidhur procesorë të shumtë me module të shumta memorie.

Matrica komutuese funksionon në parimin e ndërrimit të qarkut. Për 8 porte, matrica mund të sigurojë 8 kanale të brendshme të njëkohshme në modalitetin gjysmë të dyfishtë të funksionimit të porteve dhe 16 në modalitetin full-duplex, kur transmetuesi dhe marrësi i secilës port funksionojnë në mënyrë të pavarur nga njëri-tjetri.

Kur një kornizë mbërrin në çdo port, procesori EPP ruan disa bajt të parë të kornizës për të lexuar adresën e destinacionit. Pas marrjes së adresës së destinacionit, procesori vendos menjëherë të transferojë paketën, pa pritur mbërritjen e bajteve të mbetura të kornizës.

Nëse korniza duhet të transferohet në një port tjetër, atëherë procesori hyn në matricën komutuese dhe përpiqet të krijojë një shteg në të që lidh portin e tij me portën përmes së cilës kalon rruga për në adresën e destinacionit. Matrica komutuese mund ta bëjë këtë vetëm nëse porta e adresës së destinacionit është e lirë në atë moment, domethënë nuk është e lidhur me një portë tjetër. Nëse porta është e zënë, atëherë, si në çdo pajisje me ndërprerje qarku, matrica refuzon të lidhet . Në këtë rast korniza mbyllet plotësisht nga procesori i portës hyrëse, pas së cilës procesori pret që porta e daljes të lirohet dhe matrica komutuese të formojë shtegun e dëshiruar. atë dhe merren nga procesori i portit të daljes. Sapo procesori i portit të daljes fiton akses në segmentin Ethernet të lidhur me të duke përdorur algoritmin CSMA / CD, bajtët e kornizës menjëherë fillojnë të transmetohen në rrjet. Metoda e përshkruar e transmetimit të kornizës pa buferimin e plotë të saj quhet ndërrimi "në fluturim" ose "i prerë". arsyeja kryesore përmirësimi i performancës së rrjetit kur përdorni një ndërprerës është paralele përpunimi i disa kornizave Ky efekt është ilustruar në fig. 4.26. Figura tregon një situatë ideale për sa i përket përmirësimit të performancës, kur katër nga tetë porte transmetojnë të dhëna me një shpejtësi maksimale për protokollin Ethernet prej 10 Mb / s, dhe ato i transmetojnë këto të dhëna në katër portat e mbetura të switch-it pa konflikt - flukset e të dhënave ndërmjet nyjeve të rrjetit shpërndahen në mënyrë që çdo port që merr korniza të ketë portin e vet të daljes. Nëse çelësi arrin të përpunojë trafikun në hyrje edhe me intensitetin maksimal të kornizave që arrijnë në portat hyrëse, atëherë performanca e përgjithshme e çelësit në shembullin e mësipërm do të jetë 4x10 = 40 Mbps, dhe kur të përgjithësojmë shembullin për portat N - (N / 2) xlO Mbps. Çelësi thuhet se i siguron çdo stacioni ose segmenti të lidhur me portet e tij një gjerësi të dedikuar të protokollit. 4.26. Nëse dy stacione, të tilla si stacionet e lidhura me portet 3 dhe 4, në të njëjtën kohë ju duhet të shkruani të dhëna në të njëjtin server të lidhur me portin 8, atëherë switchi nuk do të jetë në gjendje të ndajë një rrymë të dhënash 10 Mbps për secilin stacion, pasi porti 5 nuk mund të transmetojë të dhëna me një shpejtësi prej 20 Mbps. Kornizat e stacionit do të presin në radhët e brendshme të portave hyrëse 3 dhe 4, kur porti është i lirë 8 për të dërguar kornizën tjetër. Natyrisht, një zgjidhje e mirë për një shpërndarje të tillë të rrjedhave të të dhënave do të ishte lidhja e serverit me një port me shpejtësi më të lartë, siç është Fast Ethernet. jo bllokues modelet e kalimit.

43. Algoritmi i urës transparente.
Urat transparente janë të padukshme për përshtatësit e rrjetit të nyjeve fundore, pasi ato ndërtojnë në mënyrë të pavarur një tabelë të veçantë adresash, në bazë të së cilës mund të vendoset nëse korniza hyrëse duhet të transferohet në ndonjë segment tjetër apo jo. Përshtatësit e rrjetit kur përdorin ura transparente funksionojnë saktësisht njësoj si në rastin e mungesës së tyre, domethënë, ata nuk ndërmarrin asnjë veprim shtesë për të bërë që korniza të kalojë nëpër urë. Algoritmi i urës transparente është i pavarur nga teknologjia LAN në të cilën është instaluar ura, kështu që ura transparente Ethernet funksionon tamam si ura transparente FDDI.

Një urë transparente ndërton tabelën e adresave të saj bazuar në vëzhgimin pasiv të trafikut që qarkullon në segmentet e lidhura me portet e saj. Në këtë rast, ura merr parasysh adresat e burimeve të kornizave të të dhënave që mbërrijnë në portet e urës. Bazuar në adresën e burimit të kornizës, ura arrin në përfundimin se kjo nyje i përket një ose një segmenti tjetër të rrjetit.

Le të shqyrtojmë procesin e krijimit automatik të tabelës së adresave të urës dhe përdorimin e saj në shembullin e një rrjeti të thjeshtë të paraqitur në fig. 4.18.

Oriz. 4.18. Parimi i funksionimit të urës transparente

Një urë lidh dy segmente logjike. Segmenti 1 përbëhet nga kompjuterë të lidhur me një pjesë të kabllit koaksial në portën 1 të urës dhe segmenti 2 përbëhet nga kompjuterë të lidhur me një pjesë tjetër të kabllit koaksial në portën 2 të urës.

Çdo port urë vepron si nyja fundore e segmentit të vet, me një përjashtim - porti i urës nuk ka adresën e vet MAC. Porti i urës funksionon në të ashtuquajturat i palexueshëm (i premtuar) modaliteti i kapjes së paketave, kur të gjitha paketat që mbërrijnë në port ruhen në memorien buferike. Duke përdorur këtë modalitet, ura monitoron të gjithë trafikun e transmetuar në segmentet e lidhura me të dhe përdor paketat që kalojnë nëpër të për të mësuar përbërjen e rrjetit. Meqenëse të gjitha paketat janë të fshehura, ura nuk ka nevojë për një adresë porti.

Fillimisht, ura nuk di asgjë për kompjuterët me të cilët adresat MAC janë të lidhura në secilën prej porteve të saj. Prandaj, në këtë rast, ura thjesht përcjell çdo kornizë të kapur dhe të bllokuar në të gjitha portet e saj, përveç asaj nga e cila ka marrë kornizën. Në shembullin tonë, ura ka vetëm dy porte, kështu që dërgon korniza nga porti 1 në portin 2 dhe anasjelltas. Kur një urë është gati të transferojë një kornizë nga segmenti në segment, për shembull nga segmenti 1 në segmentin 2, ajo përpiqet përsëri të hyjë në segmentin 2 si një nyje fundore sipas rregullave të algoritmit të aksesit, në ky shembull- sipas rregullave të algoritmit CSMA/CD.

Njëkohësisht me transmetimin e një kornize në të gjitha portet, ura mëson adresën burimore të kornizës dhe bën një hyrje të re për pronësinë e saj në tabelën e adresave të saj, e cila quhet edhe tabela e filtrimit ose e rrugëtimit.

Pasi ura të ketë kaluar fazën e të mësuarit, ajo mund të funksionojë në mënyrë më efikase. Kur merr një kornizë të dërguar, për shembull, nga kompjuteri 1 në kompjuterin 3, ai shikon përmes tabelës së adresave për një përputhje midis adresave të tij dhe adresës së destinacionit 3. Meqenëse ekziston një hyrje e tillë, ura kryen fazën e dytë të analizës së tabelës - kontrollon nëse ka kompjuterë me adresa burimi (në rastin tonë, kjo është adresa 1) dhe adresa e destinacionit (adresa 3) në të njëjtin segment. Meqenëse në shembullin tonë ato janë në segmente të ndryshme, ura kryen funksionin promovim (përcjellje) kornizë - transmeton një kornizë në një port tjetër, pasi ka fituar më parë akses në një segment tjetër.

Nëse adresa e destinacionit është e panjohur, atëherë ura transmeton kornizën në të gjitha portat e saj, përveç portit të burimit të kornizës, si në fazën fillestare të procesit mësimor.

44. Urat me drejtimin e burimit.
Ura e drejtuar nga burimi përdoret për të lidhur unazat Token Ring dhe FDDI, megjithëse ura transparente mund të përdoret gjithashtu për të njëjtin qëllim. Burimi Routing (SR) bazohet në faktin se stacioni dërgues vendos në kornizën e dërguar në një unazë tjetër të gjithë informacionin e adresës në lidhje me urat dhe unazat e ndërmjetme nëpër të cilat korniza duhet të kalojë përpara se të futet në unazën me të cilën është lidhur stacioni - marrësi.

Konsideroni parimet e funksionimit të urave të Rrugës së Burimit (në tekstin e mëtejmë të referuara si urat SR) duke përdorur shembullin e rrjetit të paraqitur në Fig. 4.21. Rrjeti përbëhet nga tre unaza të lidhura me tre ura. Unazat dhe urat kanë identifikues për të përcaktuar itinerarin. Urat SR nuk ndërtojnë një tabelë adresash, por përdorin informacionin e disponueshëm në fushat përkatëse të kornizës së të dhënave kur përcjellin kornizat.

Fik. 4.21.Burimi Routing Bridges

Pas marrjes së çdo pakete, ura SR duhet vetëm të shikojë fushën e informacionit të rrugëzimit (Fusha e Informacionit të Rrugës, RIF, në një unazë Token ose kornizë FDDI) për të parë nëse ajo përmban identifikuesin e saj. Dhe nëse është i pranishëm aty dhe shoqërohet me identifikuesin e unazës që lidhet me këtë urë, atëherë në këtë rast ura kopjon kornizën hyrëse në unazën e specifikuar. Përndryshe, blloku nuk kopjohet në një unazë tjetër. Në secilin rast, kopja origjinale e kornizës kthehet në unazën origjinale në stacionin fillestar dhe nëse është dërguar në një unazë tjetër, biti A (adresa njihet) dhe biti C (korniza është kopjuar) i fushës së statusit të kornizës vendosen. në 1 për t'i treguar stacionit fillestar që korniza është marrë nga stacioni i destinacionit (në këtë rast, i transmetuar nga ura në një unazë tjetër).

Meqenëse informacioni i rrugëzimit në një kornizë nuk nevojitet gjithmonë, por vetëm për transmetimin e kornizës midis stacioneve të lidhura me unaza të ndryshme, prania e fushës RIF në kornizë tregohet duke vendosur bitin e adresës individuale / grupore (I / G) në 1 ( në këtë rast, ky bit nuk përdoret sipas destinacionit, pasi adresa e burimit është gjithmonë individuale).

Fusha RIF ka një nënfushë kontrolli të përbërë nga tre pjesë.

• lloji i kornizës përcakton llojin e fushës RIF. ekzistojnë tipe te ndryshme Fushat RIF përdoren për të gjetur një rrugë dhe për të dërguar një kornizë përgjatë një rruge të njohur.
• Fusha e gjatësisë maksimale të kornizës përdoret nga një urë për të lidhur unazat që kanë MTU të ndryshme. Ura e përdor këtë fushë për të njoftuar stacionin për gjatësinë maksimale të mundshme të kornizës (d.m.th., vlerën minimale të MTU për të gjithë hapësirën e itinerarit).
• Gjatësia e fushës RIFështë e nevojshme, pasi numri i përshkruesve të rrugës që përcaktojnë identifikuesit e unazave dhe urave të kryqëzuara nuk dihet paraprakisht.

Që algoritmi i rrugëzimit të burimit të funksionojë, përdoren dy lloje shtesë kornizash - eksploruesi i kornizës së transmetimit me një rrugë SRBF (korniza e transmetimit me një rrugë) dhe eksploruesi i kornizës së transmetimit me shumë rrugë ARBF (korniza e transmetimit me të gjitha rrugët).

Të gjitha urat SR duhet të konfigurohen manualisht nga administratori për të përcjellë kornizat ARBF në të gjitha portet, përveç portit burimor të kornizës, dhe për kornizat SRBF, disa porte urë duhet të bllokohen për të parandaluar nyjet në rrjet.

Avantazhet dhe disavantazhet e urave të drejtuara nga burimi

45. Çelësat: zbatimi teknik, funksionet, karakteristikat që ndikojnë në funksionimin e tyre.
Karakteristikat e zbatimit teknik të çelsave. Shumë ndërprerës të gjeneratës së parë ishin të ngjashëm me ruterat, domethënë ato bazoheshin në një njësi qendrore të përpunimit me qëllim të përgjithshëm të lidhur me portet e ndërfaqes nëpërmjet një autobusi të brendshëm me shpejtësi të lartë. Disavantazhi kryesor i çelsave të tillë ishte shpejtësia e tyre e ulët. Një procesor me qëllim të përgjithshëm nuk mund të përballonte një vëllim të madh operacionesh të specializuara për dërgimin e kornizave midis moduleve të ndërfaqes. Përveç çipave të procesorit, për funksionim të suksesshëm jo-bllokues, çelësi duhet të ketë gjithashtu një nyje të shpejtë për të kaluar kornizat midis çipave të procesorit të portit. Aktualisht, çelsat përdorin si bazë një nga tre skemat mbi të cilat është ndërtuar një nyje e tillë shkëmbimi:

• matrica komutuese;
• memorie e përbashkët me shumë hyrje;
• autobus i përbashkët.

Sot është pothuajse e pamundur të gjesh një laptop ose motherboard për shitje pa një kartë rrjeti të integruar, ose edhe dy. Të gjithë kanë një lidhës - RJ45 (më saktë, 8P8C), por shpejtësia e kontrolluesit mund të ndryshojë me një renditje të madhësisë. Në modelet e lira, kjo është 100 megabit për sekondë (Fast Ethernet), në ato më të shtrenjta - 1000 (Gigabit Ethernet).

Nëse kompjuteri juaj nuk ka një kontrollues të integruar LAN, atëherë ka shumë të ngjarë që tashmë është një "plak" i bazuar në një procesor Intel Pentium 4 ose AMD Athlon XP, si dhe "paraardhësit e tyre". Të tillë "dinosaurët" mund të jenë "miq" me një rrjet me tela vetëm duke instaluar një kartë rrjeti diskrete me një lidhës PCI, pasi autobusi PCI Express nuk ekzistonte në kohën e lindjes së tyre. Por edhe për autobusin PCI (33 MHz), prodhohen "kartat e rrjetit" që mbështesin standardin më aktual Gigabit Ethernet, megjithëse gjerësia e brezit të tij mund të mos jetë e mjaftueshme për të zhbllokuar plotësisht potencialin e shpejtësisë së një kontrolluesi gigabit.

Por edhe në rastin e një karte rrjeti të integruar 100 megabit, një përshtatës diskret do të duhet të blihet nga ata që do të "përmirësojnë" në 1000 megabit. Opsioni më i mirë do të ishte blerja e një kontrolluesi PCI Express, i cili do të sigurojë shpejtësia maksimale funksionimi i rrjetit, nëse, natyrisht, lidhësi përkatës është i pranishëm në kompjuter. Vërtetë, shumë do t'i japin përparësi një karte PCI, pasi ato janë shumë më të lira (kostoja fillon nga vetëm 200 rubla).

Cilat janë përfitimet praktike të kalimit nga Fast Ethernet në Gigabit Ethernet? Sa ndryshe shpejtësi reale transferimi i të dhënave Versionet PCI të kartave të rrjetit dhe PCI Express? A është shpejtësia e një hard disk konvencional të mjaftueshme për të ngarkuar plotësisht një kanal gigabit? Ju do të gjeni përgjigje për këto pyetje në këtë material.

Pjesëmarrësit e testit

Për testim u zgjodhën tre nga kartat diskrete të rrjetit më të lira (PCI - Fast Ethernet, PCI - Gigabit Ethernet, PCI Express - Gigabit Ethernet), pasi ato janë në kërkesën më të madhe.

Një kartë rrjeti PCI 100 megabitësh përfaqësohet nga modeli Acorp L-100S (çmimi fillon nga 110 rubla), i cili përdor çipin më të njohur Realtek RTL8139D për karta të lira.

Karta e rrjetit PCI 1000 megabit përfaqësohet nga modeli Acorp L-1000S (çmimi fillon nga 210 rubla), i cili bazohet në çipin Realtek RTL8169SC. Kjo është e vetmja kartë me një ftohës në chipset - pjesa tjetër e pjesëmarrësve të testit nuk kanë nevojë për ftohje shtesë.

Karta e rrjetit PCI Express 1000 megabit përfaqësohet nga modeli TP-LINK TG-3468 (çmimi fillon nga 340 rubla). Dhe nuk ishte përjashtim - ai bazohet në çipin RTL8168B, i cili gjithashtu prodhohet nga Realtek.

Pamja e kartës së rrjetit

Çipet nga këto familje (RTL8139, RTL816X) mund të shihen jo vetëm në kartat diskrete të rrjetit, por edhe të integruara në shumë pllaka amë.

Karakteristikat e të tre kontrollorëve janë paraqitur në tabelën e mëposhtme:

Trego tabelën

Gjerësia e brezit të autobusit PCI (1066 Mbit/s) teorikisht duhet të jetë e mjaftueshme për të rritur kartat e rrjetit gigabit me shpejtësi të plotë, por në praktikë mund të mos jetë ende e mjaftueshme. Fakti është se ky "kanal" ndahet nga të gjitha pajisjet PCI; përveç kësaj, informacioni i shërbimit për mirëmbajtjen e vetë autobusit transmetohet përmes tij. Le të shohim nëse ky supozim konfirmohet nga një matje reale e shpejtësisë.

Një nuancë tjetër: shumica dërrmuese e disqeve moderne kanë një shpejtësi mesatare leximi jo më shumë se 100 megabajt për sekondë, dhe shpesh edhe më pak. Prandaj, ata nuk do të jenë në gjendje të ngarkojnë plotësisht kanalin gigabit të kartës së rrjetit, shpejtësia e së cilës është 125 megabajt për sekondë (1000: 8 = 125). Ka dy mënyra për të kapërcyer këtë kufizim. E para është të kombinoni një palë disqe të tillë të ngurtë në një grup RAID (RAID 0, striping), ndërsa shpejtësia pothuajse mund të dyfishohet. E dyta është përdorimi i disqeve SSD, parametrat e shpejtësisë së të cilave janë dukshëm më të larta se ato të disqeve të ngurtë.

Duke testuar

Kompjuteri me konfigurimin e mëposhtëm është përdorur si server:

• procesori: AMD Phenom II X4 955 3200 MHz (katër bërthama);
• motherboard: ASRock A770DE AM2+ (770 AMD + chipset AMD SB700);
• RAM: Hynix DDR2 4 x 2048 GB PC2 8500 1066 MHz (kanal i dyfishtë);
• kartë video: AMD Radeon HD 4890 1024 MB DDR5 PCI Express 2.0;
• karta e rrjetit: Realtek RTL8111DL 1000 Mbps (e integruar në motherboard);
• sistemi operativ: Microsoft Windows 7 Home Premium SP1 (versioni 64-bit).

Si klient, në të cilin janë instaluar kartat e testuara të rrjetit, është përdorur një kompjuter me konfigurimin e mëposhtëm:

• procesori: AMD Athlon 7850 2800 MHz (dual-core);
• motherboard: MSI K9A2GM V2 (MS-7302, AMD RS780 + AMD SB700 chipset);
• RAM: Hynix DDR2 2 x 2048 GB PC2 8500 1066 MHz (kanal i dyfishtë);
• kartë video: AMD Radeon HD 3100 256 MB (e integruar në chipset);
• hard disk: Seagate 7200.10 160 GB SATA2;
• sistemi operativ: Microsoft Windows XP Home SP3 (versioni 32-bit).

Testimi u krye në dy mënyra: lexim dhe shkrim përmes lidhje rrjeti nga disqet e ngurtë (kjo duhet të tregojë se ato mund të jenë një "fyell i ngushtë"), si dhe nga disqet RAM në RAM-in e kompjuterëve që simulojnë SSD të shpejtë. Kartat e rrjetit u lidhën drejtpërdrejt duke përdorur një kordon patch prej tre metrash (çift i përdredhur me tetë bërthama, kategoria 5e).

Shpejtësia e transferimit të të dhënave (hard disk - hard disk, Mbps)

Shpejtësia reale e transferimit të të dhënave përmes kartës së rrjetit Acorp L-100S 100 megabit nuk e arriti maksimumin teorik. Por të dyja kartat gigabit, megjithëse e parakaluan të parën me rreth gjashtë herë, nuk arritën të tregonin shpejtësinë maksimale të mundshme. Është krejtësisht e qartë se shpejtësia "mbeshtetet" në performancën e hard diskeve Seagate 7200.10, të cilat, kur testohen drejtpërdrejt në një kompjuter, mesatarisht janë 79 megabajt për sekondë (632 Mbps).

Nuk ka asnjë ndryshim thelbësor në shpejtësinë midis kartave të rrjetit për autobusin PCI (Acorp L-1000S) dhe PCI Express (TP-LINK ) në këtë rast, avantazhi i vogël i kësaj të fundit mund të shpjegohet me gabimin e matjes. Të dy kontrollorët punonin me rreth gjashtëdhjetë për qind të kapacitetit të tyre.

Shpejtësia e transferimit të të dhënave (disku RAM - disk RAM, Mbps)

Acorp L-100S pritet të tregojë të njëjtën gjë shpejtësi të ulët dhe kur kopjoni të dhëna nga disqe RAM me shpejtësi të lartë. Është e kuptueshme - standardi Fast Ethernet ka pushuar prej kohësh të korrespondojë me realitetet moderne. Krahasuar me modalitetin e testimit "hard drive - hard drive" gigabit PCI-card Acorp L-1000S rriti ndjeshëm performancën - avantazhi ishte rreth 36 përqind. Një epërsi edhe më mbresëlënëse u demonstrua nga karta e rrjetit TP-LINK TG-3468 - rritja ishte rreth 55 përqind.

Këtu u shfaq gjerësia më e lartë e brezit të autobusit PCI Express - ai e tejkaloi Acorp L-1000S me 14 përqind, gjë që nuk mund t'i atribuohet më një gabimi. Fituesi është pak më i shkurtër nga maksimumi teorik, por shpejtësia prej 916 megabit për sekondë (114.5 Mb / s) duket ende mbresëlënëse - kjo do të thotë që do të duhet të prisni pothuajse një renditje të madhësisë më pak për përfundimin e kopjimit (krahasuar në Fast Ethernet). Për shembull, kopjimi i një skedari 25 GB (një ripkim tipik HD me cilësi të mirë) nga kompjuteri në kompjuter do të zgjasë më pak se katër minuta, dhe me përshtatësin e gjeneratës së mëparshme - më shumë se gjysmë ore.

Testimi ka treguar se kartat e rrjetit Gigabit Ethernet kanë një avantazh të madh (deri në dhjetëfish) ndaj kontrolluesve të Fast Ethernet. Nëse kompjuterët tuaj kanë vetëm hard disqet, jo i kombinuar në një grup shiritash (RAID 0), atëherë nuk do të ketë asnjë ndryshim thelbësor në shpejtësi midis kartave PCI dhe PCI Express. Përndryshe, dhe gjithashtu kur përdorni SSD me performancë të lartë, përparësi duhet t'u jepet kartave me një ndërfaqe PCI Express, e cila do të sigurojë shpejtësinë më të lartë të mundshme të transferimit të të dhënave.

Natyrisht, duhet të merret parasysh që pajisjet e tjera në "shtegun" e rrjetit (switch, router ...) duhet të mbështesin standardin Gigabit Ethernet, dhe kategoria e çiftit të përdredhur (patch cord) duhet të jetë së paku 5e. Përndryshe, shpejtësia reale do të mbetet në nivelin 100 megabit për sekondë. Nga rruga, përputhshmëria e prapambetur me standardin Fast Ethernet mbetet: ju mund të lidhni, për shembull, një laptop me një kartë rrjeti 100 megabit në një rrjet gigabit, kjo nuk do të ndikojë në shpejtësinë e kompjuterëve të tjerë në rrjet.