Не подключен ________________________________________ Не подключен_________________
В настоящее время используется несколько вариантов Ehernet:
♦ WBaseT— Ethernet на витой паре (Twisted-Pair Ethernet) категории не ниже 3, используется 2 пары проводов. Для топологии соединения действует «пра вило четырех хабов»: между любыми двумя узлами не должно быть более четырех хабов. Повторители lOBaseT могут подключаться и к коаксиальным сегментам. Для протяженных многосегментных сетей существует ряд топо логических ограничений, подробно описанных в [4].
♦ 100BaseTX — наиболее популярная версия Fast Ethernet с двумя витыми па рами категории 5. Длина витой пары не должна превышать 100 м, хабов мо жет быть не более двух, диаметр домена колизий — не более 205 м (повтори тель класса 1 может быть только один). По использованию разъемов полно стью соответствует lOBaseT.
♦ 100BaseT4 — малораспространенная версия с четырьмя витыми парами кате гории не ниже 3.
♦ WOOBaseT — Gigabit Ethernet (GE), использует 4 пары категорий 5е и выше (возможно применение и кабеля 5-й категории). Сеть обычно строится на коммутаторах, хотя возможно применение и повторителей (диаметр домена коллизий — не более 200 м).
Для приведенных реализаций Ethernet на витой паре предусмотрен протокол согласования режимов (autonegotiation), по которому порт может выбрать самый эффективный из режимов, доступных обоим участникам обмена. В качестве рабочего выбирается самый приоритетный из доступных обоим узлам. Приоритеты режимов в порядке убывания: 1000BaseT, 100BaseTX полнодуплексный, 100BaseT4, 100BaseTX полудуплексный, lOBaseT полнодуплексный, lOBaseT полудуплексный.
Существуют и оптические варианты Ethernet со скоростями 10, 100 и 1000 Мбит/с на многомодовом и одномодовом волокне. Есть устройства, преобразующие тип интерфейса, — медиаконверторы.
Подключение к проводным локальным сетям______________________ 753
Сетевые адаптеры
Сетевые адаптеры, или сетевые интерфейсные карты (Network Interface Card, NIC), предназначены для передачи и приема кадров Ethernet. В кадре адаптер имеет дело с МАС-адресами источника (Source Address, SA) и получателя (Destination Address, DA), а также CRC-кодом, с помощью которого контролируется целостность кадра. «Продвинутые» адаптеры интересуются и «начинкой» кадра, что позволяет им осуществлять фильтрацию по типам сетевых протоколов, а также, например, аппаратно проверять (и генерировать) контрольные коды для IP-пакетов. Сетевой адаптер содержит следующие узлы:
♦ Физический интерфейс подключения (PHY) состоит из разъема и трансфор маторов гальванической развязки. Современные адаптеры имеют один разъ ем RJ-45 для работы на скоростях 10, 100 и даже 1000 Мбит/с; есть карты и с оптическими интерфейсами. Старые адаптеры имели и разъемы BNC (для коаксиального кабеля), а также разъемы АШ-интерфейса (DB-15) для подключения внешних трансиверов, электрических или оптических.
♦ МАС-контроллер доступа к среде передачи обеспечивает доступ по методу CSMA/CD или полнодуплексный обмен (с управлением потоком), а также автоматическое согласование режимов.
♦ Буферная память предназначена для передаваемых и принимаемых кадров.
♦ Средства доставки обеспечивают передачу данных между буфером кадров и системной памятью компьютера.
♦ Схема прерываний служит для уведомления ЦП об асинхронных событиях: завершении передачи, приеме кадра и т. п.
При передаче кадра (Тх) работа хоста с адаптером выглядит следующим образом. Хост готовит в буфере данных кадр (поля адресов DA, SA и все поля до конца данных) и указывает адаптеру на положение кадра в памяти. МАС-контроллер получает доступ к среде, начинает передачу преамбулы, затем передает тело кадра (из буфера) и контрольный код, вычисленный им по предыдущим полям. В случае обнаружения коллизии он организует повторные попытки. О завершении передачи (успешном или нет) адаптер сигнализирует прерыванием (если оно разрешено), а также установкой соответствующих битов состояния. Отметим, что МАС-адрес источника (SA) в кадре формируется программно, драйвер его может считать из регистра (или энергонезависимой памяти) адаптера или «придумать» сам.
Для приема кадров (Rx) хост настраивает фильтр адресов (поле DA) МАС-кон-троллера. Приемная часть адаптера, просматривая заголовки всех кадров, проходящих в линии, «выуживает» из этого потока кадры, адресованные данному узлу индивидуальным, широковещательным или групповым способом. Можно разрешать прием направленных кадров (по МАС-адресу, записанному в регистр карты), широковещательных кадров и кадров группового вещания (по спискам групп). Возможен и режим приема всех (!) кадров (promiscuous mode). Эти кадры полностью принимаются в буфер и проверяются на отсутствие ошибок (длина кадра, корректность CRC). О приеме корректных кадров уведомляется