Ethernetové technológie

7.1.1. 10Mbps Ethernet

Všeobecné črty Ethernetu:

  1. časové parametre
  2. rámcový formát
  3. proces prenosu
  4. základné dizajnové pravidlá

SQE (Signal Quality Error) – vždy použitý pri half duplexe, pri full nie je potrebný
SQE je aktívny:

  1. v rozsahu 4-8 mikrosekúnd nasledovaný normálnym prenosom, indikuje, že odchádzajúci rámec bol správne prenesený
  2. keď je kolízia na médiu
  3. keď je nesprávny signál na médiu
  4. keď prenos bol prerušený

Parametre časových limitov:

  1. dĺžka kábla a jeho šírené oneskorenie
  2. oneskorenie opakovačov
  3. oneskorenie vysielačov
  4. interfrejmový kúskový úbytok
  5. oneskorenie vnútri stanice

ciscoPravidlo 5-4-3: kvôli zachovaniu časových limitov 10mbps Ethernet pracuje maximálne v 5segmentoch, nie viac ako 4 opakovače, 3 segmenty s PC. Toto pravidlo platí len pre HUB.

 

 

7.1.2. 10BASE5

10BASE5 prenášal 10Mbps po koaxiálnej zbernici. Použité Menchester kódovanie. Výhoda bola dĺžka 500m, nevyžadoval konfiguráciu. Náchylný na zlyhanie 1 bodu(potom nejde nič). Dnes je zastaralý.
Pretože sa prenos realizoval po jednom kábli, mohla vysielať len 1 stanica, half duplex, maximálny prenos 10Mbps. Platí pravidlo 5,4,3.

7.1.3. 10BASE2

Prepojenie jez BNC konektory a T konektory, ukončenie cez 50 ohm terminátory. Použité Menchester kódovanie. Minimálna vzdialenosť medzi PC 0,5m. Maximálna vzdialenosť 185m. Tu môže byť maximálne 30 staníc na každom segmente. Môžu byť len 2 opakovače.

7.1.4. 10BASE-T

S počiatku bola sieť len half-duplex, neskôr sa prešlo na full-duplex. Všetka komunikácia je koncentrovaná v jednom zariadení, buď HUB alebo SWITCH. Zapojenie je hviezdicové. ciscoMaximálna vzdialenosť pre kábel je 90m. Je použitý RJ45 konektor. Pri prenose cez full-duplex je prenos 20Mbps.

 

7.1.5. 10BASE-T vedenia a architektúra

10BASE-T obvykle pozostávajú s pripojenie medzi stanicami a HUBOV alebo SWITCHOV.
Použité Menchester kódovanie. HUB nedelí sieť na segmenty, je to multiportový opakovač, pri viacnásobnom prepojení dochádza k oneskoreniam
SWITCH a BRIDGE delia sieť na oddelenú doménu.
Vzdialenosť medzi SWITCHMI je 100m.

7.1.6. 100 Mbps Ethernet

Je tiež známi ako FAST Ethernet. Použité pre  medené vodiče (TX) aj pre optiku (FX).
Na 100Mbps prejde 1 bit za 10ns. Fast Ethernet je citlivejší na šumy ako 10Mbps. Kódovanie 4B/5B.

7.1.7. 100BASE-TX

Používaný pre CAT5. Spočiatku half-duplex 100Mbps, neskôr nahradený full-duplex 200Mbps. HUB bol nahradený SWITCHOM. Použité kódovanie 4B/5B, ktoré sa konvertuje na multi-level transmit 3 MLT-3. Zapojenie pinov rovnaké, ako pri 10BASE-T.

7.1.8. 100BASE-FX

100Mbps optické vedenia sa využívajú pri prepojení poschodí, budov, chrbticové zapojenia a v miestach z vysokým šumom. V praxi sa moc neujal, bol hneď nahradený 1Gbps. Tiež je použitá 4B/B technológia kódovania.
cisco
Je možný prenos 200Mbps prenos, pretože je oddelené vysielanie a príjem


7.1.9. Architektúra Fast Ethernet

Fast Ethernet obvykle pozostáva s prepojenia medzi stanicou a hubom alebo switchom. cisco

7.2.1. 1000 Mbps Ethernet

Je používaný v optike aj v medených médiách.
1000BASE-X je 1Gbps cez plný duplex cez optické vlákna. Na 1000Mbps prejde 1 bit za 1ns.
Pri 1Gbps Ethernete je vysoká rýchlosť, preto je náchylnejší na rušenie.
1000BASE-X používa 8B/10B kódovanie, ktoré je simulovaná ako 4B/5B koncept.

7.2.2. 1000BASE-T

Fast Ethernet bol inštalovaný na zvýšenie šírky pásma, bol navrhnutý tak, aby mohol fungovať na existujúcich rozvodoch, po vykonaní testov na cet.5e. Na prenos sa používajú všetky 4 páry. Vďaka 4 párom sa môže prejsť na full duplex v tom istom vodiči. Cez 1 pár ide 250Mbps, rámec je rozdelený na 4 časti a prijímači opäť poskladaný . Je použitá 4D-PAM5 kódovanie.

7.2.3. 1000BASE-SX a LX

Výhody 1Gbps ethernetu cez optiku:

  1. šumová imunita
  2. nie je problém s potenciálom v uzemnení
  3. výborná charakteristika na vzdialenosť

Kódovanie:

  1. 8B/10B pre optické vlákna a tienené medené médiá
  2. pulse amplitude modulation 5 (PAM5) pre UTP

10BASE-X: používa 8B/10B kódovanie konvertované na Non-Return to Zero (NRZ) priame kódovanie. NRZ signály sú potom impulzmi na vláknach, sú buď krátke alebo dlhé vlnové dĺžky vo svetelnom zdroji.
Vlnová dĺžka:

  1. 850nm, laser alebo LED, pri multimóde LX
  2. 1310nm,  pri multi a single móde

V single móde môžeme pomocou laserového zdroja dosiahnuť až 5km.
Označenie vlákien:

  1. Tx, vysielanie
  2. Rx, čítanie, príjem dát

Pri prenose je povolený len 1 opakovač.

7.2.4. Architektúra gigabitového ethernetu

Limitácia vzdialenosti pri plnom duplexe je limitovaná len médiom a nie obehovým oneskorením.
cisco
cisco
1000BASE-T UTP kábel je rovnaký ako 10BASE-T a 100BASE-TX, vzdialenosť 100m.

7.2.5. 10Gb Ethernet

10Gb prenos v plnom duplexe, vyvinutý pre MANs a WANs.
Kompatibilita:

  1. rámcový formát je rovnaký
  2. prenesenie 1 bitu trvá 0,1ns
  3. len full duplex
  4. možnosť prenosu na 40km
  5. flexibilný, výkonný, spoľahlivý,
  6. TCP/IP môže bežať cez LANs, MANs, WANs

7.2.6. Architektúra 10Gb Ethernetu

Veľmi dôležitá je synchronizácia, pretože je trvanie bitu krátke a je ho ťažké odlíšiť od šumu.
Kódovacie kroky:

  1. užívateľské dáta reprezentujú kódy, prenos je výkonnejší
  2. kódované dáta poskytujú synchronizáciu, zvyšujú šírku pásma

Väčšinou 10GbE produkty sú formou pre moduly, pre pridávanie pre hight-end switche a routre. Pre 10GbE existujú len optické médiá. Opakovače nie sú podporované, half-duplex nie je podporovaný.

7.2.7. Budúcnosť Ethernetu

IEEE a 10-Gigabit Ethernet Alliance teraz pracujú na 40, 100, dokonca na 160Gbps štandarde.
Budúcnosť sieťových médií v 3 vrstvách:

  1. medené( do 1Gbps, možno viac)
  2. bezdrôtové (približujú sa 100Mbps)
  3. optické vlákna( na 10Gbps, čoskoro to bude viac)

Pri polovičnom duplexe sú možnosti kolízie, vhodný pre IP telefóniu a video vysielaie.