Аппаратные интерфейсы ПК. Энциклопедия
Шрифт:
♦ 10BaseF и FOIRL — сеть на оптоволоконном кабеле (пара волокон). Для подключения адаптер должен иметь интерфейс AUI, на который устанавливается оптический трансивер. Используются дешевые многомодовые трансиверы (длина волны — 850 нм) с дальностью до 1 км. Для дальних дистанций (десятки км на одномодовом волокне) используются одномодовые трансиверы (1310 нм), которые могут работать и с многомодовым волокном (до 2 км).
Для сетей Fast Ethernet со скоростью 100 Мбит/с существуют следующие стандарты.
♦ 100BaseTX — сеть на витой паре категории 5 и выше (2 пары проводов), длина луча — до 100 м.
♦ 100BaseT4 — сеть на витой паре категории 3 и выше (4 пары проводов), длина луча — до 100 м. Разъем RJ-45, вариант малораспространенный.
♦ 100BaseFX — сеть на оптоволоконном кабеле (пара волокон). Используются одномодовые трансиверы (1310 нм), которые могут работать и с многомодовым волокном (до 2 км). Дальность в полнодуплексном режиме — десятки км.
♦ 100BaseSX — сеть на оптоволоконном кабеле с дешевыми многомодовыми трансиверами (850 нм), дальность — до 300 м. Совместима с 10BaseF, поддерживается автосогласование режима и скорости (10/100).
Для сетей Gigabit Ethernet со скоростью 1000 Мбит/с существуют следующие стандарты.
♦ 1000BaseCX — соединение активного оборудования коротким (до 25 м) кабелем STP или двухосевым кабелем.
♦ 1000BaseT — соединение витой парой категории 5 и выше (4 пары) на расстояние до 100 м. Разъемы RJ-45.
♦ 1000BaseSX — соединение по паре многомодовых волокон, дальность — 200–500 м (в зависимости от параметров волокна).
♦ 1000BaseLX — соединение по паре одномодовых волокон, дальность — до 50 км (в зависимости от параметров трансиверов).
Выше были приведены ограничения на длину каждого физического соединения в сети, однако для работоспособности (надежной работы протокола разрешения коллизий) должны выполняться и дополнительные условия, подробно описанные в литературе [3]. Задача уменьшения диаметра домена коллизий решается применением коммутаторов, а преодоление коллизионных ограничений на длину каждого соединения обеспечивается переходом на полнодуплексный режим связи (в котором коллизий нет как таковых). Для 10-Мбитных сетей Ethernet должны соблюдаться перечисленные ниже условия.
♦ Для коаксиала — правило «5-4-3»: не более 5 сегментов могут соединять не более 4 повторителей, станции (адаптеры) можно подключать не более чем в 3 сегментах.
♦ Для витой пары (и оптики) — между любой парой узлов может быть не более 4 повторителей (хабов).
♦ Для любых сетей: диаметр домена коллизий — самое большое расстояние («электрическая» длина кабелей между парой узлов) — не должен превышать 5 км.
♦ Число узлов в домене коллизий — не более 1024 (реально их не должно быть более 30–50).
Для сетей Fast Ethernet ограничения жестче.
♦ Диаметр домена коллизий — не более 205 м.
♦ Число повторителей в домене коллизий — не более двух класса II, не более одного класса I.
В Gigabit Ethernet применяются только коммутаторы, так что действуют только ограничения на длину соединений.
Для оптических соединений применяемые разъемы разнообразны: ST, SC, MT-RJ и другие. Коаксиальные разъемы для «толстого» и «тонкого» кабелей различны (серии «N» и BNC соответственно). Отметим, что каждый сегмент коаксиала должен оканчиваться терминаторами 50 Ом и быть заземлен в одной точке. «Схемная земля» компьютера не имеет гальванической
Для витой пары применяются разъемы RJ-45 (рис. 10.1), назначение контактов разъема сетевого адаптера (порт MDI) приведено в табл. 10.1. Порты концентраторов 10BaseT, 100BaseTX и 100BaseT4 имеют тип MDIX, у них сигналы TX и RX поменяны местами. Для подключения конечных узлов к портам активного оборудования (соединение портов MDI-MDIX, рис. 10.2, а) используется «прямой» кабель (рис. 10.3, а), для непосредственного соединения адаптеров (MDI-MDI, рис. 10.2, б) или соединения двух коммуникационных устройств (MDIX-MDIX) применяют «перекрестный» кабель (рис. 10.3, б). В коммуникационных устройствах, как правило, один из портов снабжают переключателем MDI-MDIX или дополнительным разъемом.
Рис. 10.1. Разъем RJ-45: a — вилка, б — розетка
Таблица 10.1. Разъем RJ-45 адаптера Ethernet
| Контакт | 10BaseT/100BaseTX | 100BaseT4 | 1000BaseTX |
|---|---|---|---|
| 1 | Tx+ | Tx_D1+ | BI_D1+ |
| 2 | Tx- | Tx_D1- | BI_D1- |
| 3 | Rx+ | Rx_D2+ | BI_D2+ |
| 4 | Не подключен | BI_D3+ | BI_D3+ |
| 5 | Не подключен | BI_D3- | BI_D3- |
| 6 | Rx- | Rx_D2- | BI_D2- |
| 7 | Не подключен | BI_D4+ | BI_D4+ |
| 8 | Не подключен | BI_D4- | BI_D4- |
Рис. 10.2. Сеть 10BaseT/100BaseTX: а — звезда, б — двухточечное соединение
Рис. 10.3. Интерфейсные кабели Ethernet: а — «прямой», б — «перекрестный»
В локальных сетях обычно используется кабельная проводка, состоящая из стационарных кабелей, оканчивающихся розетками, и коммутационных шнуров. Стационарную проводку выполняют так, что она обеспечивает «прямое» соединение контактов своих интерфейсных разъемов. Коммутационные шнуры могут быть как «прямыми», так и «перекрестными». Заметим, что связи контактов 4, 5, 7 и 8 требуются только в 100BaseT4 и 1000BaseTX, но для 10BaseT и 100BaseTX они не мешают, так что кабельное хозяйство едино.