Тақырып №9. Ethernet технологиясы

Ethernet - осы кү ндегі локальды желінің ең кө п тарағ ан тү рі. Қ азіргі уақ ытта бұ л хаттама бойынша жұ мыс істейтін желілер саны 5 миллион, ал Ethernet желісінің адаптері орналасқ ан компьютерлер саны – 50 миллион.

Ethernet деген сө зді естігенде, осы технологияның кез келген нұ сқ асын алып тү сінуімізге болады. Ethernet тар мағ ынасында - 1975 жылы Xerox фирмасы жасап шығ арғ ан Ethernet Network тә жірибелік желісінің желілік стандарты. 1980 жылдары DEC, Intel жә не Xerox фирмалары біріге отырып, коаксиальды кабель негізінде жасалғ ан Ethernet стандартының Ι Ι нұ сқ ауын ө ң деп шығ арды. Бұ л Ethernet фирмалық стандартының соң ғ ы нұ сқ ауы жә не де оны DIX немесе Ethernet Ι Ι стандарты деп те атайды.

Ethernet DIX стандартының негізінде IEEE 802. 3 стандарты ойлап шығ арылды. Екі стандарттың ерекшеліктері: IEEE 802. 3 стандартында MAC жә не LLC дең гейлері бар, ал Ethernet-те екеуі де бір арнағ а біріктірілген жә не де мұ нда конфигурацияны тестілеу хаттамасы анық талады. Кадр пішімі бойынша да біраз айырмашылық тары бар.

IEEE 802. 3 стандарты физикалық ортасына байланысты келесі модификацияларғ а ие: 10-Base-5, 10Base-2, 10Base-T, 10Base-FL, 10Base-FB.

IEEE 802. 3 стандартының қ осымша бір бө лімі ретінде 1995 жылы Fast Ethernet, ал 1998 жылы Gigabit Ethernet стандарттары қ абылданды.

Ethernet технологиясының физикалық дең гейлерінің нұ сқ аларына кабель арқ ылы екілік ақ паратты беру ү шін манчестерлік код қ олданылады.

Ethernet стандартының барлық тү рлері CSMA/CD ә дісі - мә ліметтерді беру ортасын бө лу ә дісін қ олданады.

CSMA/CD қ атынау ә дісі

Ethernet желілерінде коллизияны анық тау жә не тасушыны тану ұ жымдық қ атынау ә дісі(carrier-sense-multiply-access with detection, CSMA/CD) ретінде таныс.

Бұ л ә діс жалпы логикалық шинасы бар желілерде қ олданылады. Мұ ндай желідегі барлық компьютерлер жалпы шинағ а қ атынай алғ андық тан, кез келген екі желі тү йінінде ақ парат алмасуғ а мү мкіндік береді.

Ортағ а қ атынау этаптары

Желі арқ ылы берілген барлық мә ліметтер белгілі бір қ ұ рылым кадрына орналасады жә не бағ ытталғ ан станцияның уникалды адресімен қ уаттанады.

Кадрды беру мү мкіндігін алу ү шін, станция бө ліп тұ рғ ан ортаның бос екендігіне кө з жеткізуі қ ажет. Ол тасушы жиілік деп аталатын сигнал гармоникасын тың дау арқ ылы жү зеге асырылады. Тасу жиілігінің болмауы ортаның бос екендігін білдіреді. мысалы, манчестерлік кодтауда ол 5-10 МГц-ке тең болады.

Егер орта бос болса, тү йін кадрды беру қ ұ қ ығ ына иеленеді. Бұ л кадр 1 суретте кө рсетілген. 1 тү йін ортаның бос екендігін анық тап, ө з кадрын беруді бастады. Классикалық Ethernet желісінде коаксиальды кабель сигналы 1 тү йінде екі бағ ытта да жіберіледі. Сол себептен де желінің барлық тү йіндері оны қ абылдай алады. Мә ліметтер кадры ә рқ ашанда преамбуламен бірге жү реді, ол 7 байттық та 10101010, ал 8 байттық та 10101011 мағ ыналарына ие. Преамбула қ абылдағ ышқ а биттік жә не байттық синхронизммен кіру ү шін қ ажет.

Кабельге жалғ анғ ан барлық станциялар кадрдың беріліп жақ анын тапса, басқ а станциялар кадр мазмұ нынан ө з адресін біліп алып, ө зінің ішкі буферіне жазып алады, алғ ан мә ліметтерін ө ң деп, ө зінің жоғ арыдағ ы стектеріне жібереді. Артынан кабель арқ ылы кабель-жауапты жібереді. Жіберіп отырғ ан станция мекен-жайы осы кадрда болғ андық тан қ абылдаушы жауабын қ айда жіберетінін бірден біліп отырады.

2-тү йін де кадрды бере бастағ ан кезде ортаның бос емес екендігін анық тайды, яғ ни онда тасу жилігін байқ айды да 1-тү йіннің жұ мысының аяқ талуын кү теді.

Кадрды жіберіп болғ аннан кейін желінің барлық тү йіндері 9. 6 мкс техникалық ү зіліс жасауы керек(Inter Packet Gap). Бұ л кадраралық интервал деп те аталатын ү зіліс желі адаптерлерінің қ алпына келуіне жә не бір станция ортасының монопольды жаулап алынбауы ү шін қ ажет. Ү зілістен кейін тү йіндер ө з кадрларын жіберуді жалғ астыра берулеріне болады.

Коллизияның пайда болуы

Екі станция да бір уақ ытта кадр мә ліметтерін жіберулері мү мкін. Яғ ни, техникалық ү зілістен кейін орта бос екен деп алданып қ алады. Міне осы уақ ытта коллизия - екі кадр мә ліметтері бір бірімен соқ тығ ысып, ақ параттың бұ зылуы пайда болады.

Коллизия - Ethernet желісінде кездесіп тұ ратын жағ дай. Бұ л 1 суретте кө рсетілген. Коллизия тек екі кадрдың бір уақ ытта берілуімен ғ ана емес, сонымен қ атар бірі екіншісінен ертерек бастап, ал сигнал екіншісіне жетіп ү лгермей қ алуы жағ дайынан да туындауы мү мкін.

Коллизияны туындатпау ү шін барлық станциялар кабельдегі сигналдарды мұ қ ият бақ ылап отырады, егер де байқ ап қ алса ө з кадрін жіберуді дереу тоқ татады.