[Основы сетей] 8. Стандарт Ethernet

IEEE

Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике — IEEE (англ. Institute of Electrical and Electronics Engineers) ( I triple E – “Ай трипл и”) — международная некоммерческая ассоциация специалистов в области техники, мировой лидер в области разработки стандартов по радиоэлектронике и электротехнике.

Эта общественная некоммерческая ассоциация профессионалов ведёт свою историю с 1884 года, объединяет более 372000 индивидуальных членов из 170 стран, в том числе более 80000 студентов. IEEE издаёт третью часть мировой технической литературы, касающейся применения радиоэлектроники, компьютеров, систем управления, электротехники, в том числе (январь 2008) 102 реферируемых научных журнала и 36 отраслевых журналов для специалистов, проводит в год более 300 крупных конференций, принимала участие в разработке около 900 действующих стандартов.

Главная цель IEEE – информационная и материальная поддержка специалистов для организации и развития научной деятельности в электротехнике, электронике, компьютерной технике и информатике, приложение их результатов для пользы общества, а также профессиональный рост членов IEEE. Получение бесценной информации о новейших исследованиях и разработках в радиоэлектронике и электротехнике возможно только благодаря IEEE.

Институт инженеров по электротехнике и электронике, или IEEE (институт инженеров по электротехнике и электронике. Профессиональная организация, осуществляющая разработку стандартов в области связи и сетей. Стандарты IEEE являются доминирующими стандартами локальных сетей в современном мире) (произносится как “ай–три и”), занимается сетевыми стандартами, включая Ethernet и стандарты беспроводных сетей. Комитеты IEEE отвечают за утверждение и обновление стандартов подключения, требований к среде передачи и протоколам связи. Каждому технологическому стандарту присваивается номер, соответствующий номеру ответственного за утверждение и обновление комитета. Стандартами Ethernet занимается комитет 802.3.

Стандарт Ethernet

С момента создания Ethernet в 1973 г. стандарты усовершенствовались, следуя за появлением более быстрых и гибких версий технологии. Способность стандарта Ethernet к развитию – одна из основных причин его популярности.

Для каждой версии сети Ethernet есть свой стандарт. Например, 802.3 100BASE–T –это стандарт 100–мегабитной сети Ethernet с использованием кабеля с витой парой.

Название стандарта расшифровывается следующим образом:

• 100 – это скорость в мегабитах в секунду;
• BASE – это монополосная передача (режим организации передающей среды, в котором цифровые сигналы передаются без сложных частотных сдвигов. Как правило, в каждый момент времени доступен только один канал обмена данными. Пример монополосной сети – Ethernet);
• T – тип кабеля, в данном случае, витая пара.

Стандарты Ethernet определяют проводные соединения и электрические сигналы на физическом уровне, формат кадров и протоколы управления доступом к среде — на канальном (втором) уровне модели OSI. Ethernet в основном описывается стандартами IEEE группы 802.3.

При проектировании стандарта Ethernet было предусмотрено, что каждая сетевая карта (равно как и встроенный сетевой интерфейс) должна иметь уникальный шестибайтный номер (MAC-адрес), прошитый в ней при изготовлении. Этот номер используется для идентификации отправителя и получателя кадра.

Версии 10 Мбит/с Ethernet

• 10Base-5 – “толстый Ethernet” (12,7 мм коаксиал);
• 10Base-2 – “тонкий Ethernet” (5 мм кабель);
• 10Broad-36 – ШП Ethernet;
• 10Base-T – Ethernet на UTP, позволивший перейти от шинной топологии к топологии “звезда” с использованием концентраторов;
• 10Base-F – Ethernet на OB (табл. 4). Первые 3 версии не поддерживают производители, после появления 10Base-T и 10Base-F.

Fast Ethernet (FE)

Fast Ethernet (FE) — общее название для набора стандартов передачи данных в компьютерных сетях по технологии Ethernet со скоростью до 100 Мбит/с, в отличие от исходных 10 Мбит/с. Иногда обозначается как 100BASE-X, где X подразумевает варианты реализации (например, 100BASE-TX, 100BASE-FX). Варианты для работы по витой паре имеют общее обозначение 100BASE-T

Гигабитный Ethernet (GE)

Gigabit Ethernet – в отличии от своих предшественников Gigabit Ethernet всегда использует для передачи одновременно все 4 пары. Причем сразу в двух направлениях. Кроме того информация кодируется не двумя уровнями как обычно (0 и 1), а четырьмя (00,01,10,11). Т.е. уровень напряжения в каждый конкретный момент кодирует не один, а сразу два бита. Это сделано для того, чтоб снизить частоту модуляции с 250 МГц до 125 МГц. Кроме того добавлен пятый уровень, для создания избыточности кода. Он делает возможной коррекцию ошибок на приеме. Такой вид кодирования называется пятиуровневым импульсно-амплитудным кодированием (PAM-5). Кроме того, для того, чтоб использовать все пары одновременно для приема и передачи сетевой адаптер вычитает из общего сигнала собственный переданный сигнал, чтоб получить сигнал переданный другой стороной. Таким образом реализуется полнодуплексный режим по одному каналу.

Шпаргалка по типам и стандартам Ethernet 802.3
Эволюция сети Ethernet на витой паре