Дуплексные сети Ethernet

Технология дуплексного Ethernet позволяет устройствам сети одновременно передавать одни пакеты и получать другие.

Одновременный прием и передача требуют использования в кабеле двух пар проводов и коммутируемых соединений между всеми узлами сети. Такое соединение рассматривается как соединение типа “точка-точка” и исключает возможность коллизий. Поскольку оба узла могут передавать данные и получать их в одно и тоже время, вопрос о полосе пропускания не возникает. Дуплексный Ethernet может использовать существующую общую передающую среду при условии, что она удовлетворяет минимальным стандартам Ethernet. Для одновременной передачи и приема на каждом узле должен иметься выделенный для этого порт. Для создания соединений типа “точка- точка” в дуплексном Ethernet спецификаций 10BASE-T, 100BASE-TX (FastEthernet) или 1000BASE-TX (Gigabit Ethernet) может использоваться неэкранированная витая пара (unshielded twisted-pair — UTP). Для соединений Ethernet-спецификаций 100BASE-FX (FastEthernet) и 1000BASE-X (Gigabit Ethernet) может также использоваться оптоволоконный кабель. Сетевые интерфейсы (карты сетевого интерфейса, порты и т.д.) на всех подсоединенных устройствах должны обладать дуплексными возможностями и поддерживать соответствующие скорости. Спецификация 10 -Гигабит была стандартизована, но реализуется только в оптоволоконной среде. При использовании медных проводов коммутатор дуплексного Ethernet или Fast Ethernet пользуется двумя парами проводов в кабеле для создания непосредственного соединения между передачей (transmit — ТХ) на одном конце канала и приемом (receive — RX) на другом. Если две станции соединены таким образом, то при одновременной передаче и приеме на отдельных неконкурирующих каналах создается свободная от коллизий среда. При передаче данных по медному проводу UTP Gigabit Ethernet использует для одновременной передаче в обоих направлениях сложную систему электрических цепей. Все версии Ethernet, которые поддерживают использование оптоволоконного кабеля, используют два strands: один для передачи ТХ, а другой для приема RX. Сама по себе LAN-коммутация уменьшает вероятность коллизий, поскольку каждое соединение между двумя портами представляет собой выделенную линию. Дуплексная передача, удваивая полосу пропускания, радикально повышает эффективность работы сети. Дуплексная передача между станциями осуществляется посредством создания соединений Ethernet типа “точка-точка”. Эта функция может оказаться важной при интенсивном обмене данными между устройствами, например, между коммутатором и сервером или двумя коммутаторами. Дуплексная передача создает свободную от коллизий среду. Поскольку оба узла могут одновременно принимать данные и передавать их, вопрос о полосе пропускания не возникает и не обсуждается. Например, в соединениях 10 Мбит/с дуплексная технология обеспечивает 10 Мбит/с для приема и 10 Мбит/с доя передачи, что фактически предоставляет соединению пропускную способность 20 Мбит/с. аналогичным образом для соединения 100 Мбит/с фактически обеспечивается полоса пропускания 200 Мбит/с, как показано на рис. 5.9. При дуплексной связи возможна поддержка нескольких маршрутов передачи данных со скоростями до 2 Гбит/с.

Рис. 5.9. Дуплексная технология