Ethernet 100 Мбит/с.

По мере усложнения сетей усложнялись и приложения, работающие в них. Мультимедиа, телеконференции, компьютерное проектирование (CAD) быстро поглощают пропускную способность сетей. Token Ring ответила на этот вызов выходом более скоростной версии – 16 Мбит/с. Однако Ethernet, первой завоевавшая рынок, до сих пор не предлагала повышения производительности. Ныне существуют два способа повышения скорости передачи Ethernet до 100 Мбит/с.

В конце 1993 года IEEE приступил к рассмотрению двух предложений архитектуры Ethernet, рассчитанных на скорость передачи 100 Мбит/с. В ответ на первое предложение был создан комитет 802.12 для изучения архитектуры 10VG-AnyLAN, предложенной Hewlett-Packard и IBM. Эта разработка основывалась на более ранней – 100Base-VG, предложенной Hewlett-Packard, AT&T и некоторыми другими организациями. Второй проект – 100BaseX (иначе Fast Ethernet) – был представлен Grand Junction Networks и рассматривался комитетом 802.3.

100VG-AnyLAN.

Эта архитектура рассчитана на скорость передачи 100 Мбит/с и в корне меняет структуру Ethernet. 100VG-AnyLAN – это сеть Ethernet без протокола CSMA/CD. Вместо него используется новый протокол под названием Demand Priority и способ сигнализации под названием Quartet Signaling.

В отличие от обычной сети Ethernet, где используется две пары проводов – одна для обнаружения носителей и другая для передачи – в 100VG-AnyLAN для одновременной передачи используется четыре пары проводов. Для этого используется Quartet Signaling в сочетании с новой схемой кодирования сигнала 5В6В NRZ, что позволяет за один цикл передать удвоенное количество битов по каждой паре проводов. На рисунке 5.5 можно увидеть разницу между передачей по стандартной сети Ethernet и по 100VG-AnyLAN. Хотя метод сигнализации в 100VG-AnyLAN может отличаться от принятого в Ethernet, частоты передачи схожи, и поэтому 100VG-AnyLAN удовлетворяет требованиям FCC по ограничению излучений.

Протокол Demand Priority, пришедший на смену CAMA/CD, более эффективен и имеет значительные преимущества. С использованием протокола CSMA/CD сети (теоретически) работают со скоростью 10 Мбит/с. Однако при увеличении загрузки сети ее пропускная способность резко падает из-за увеличения числа столкновений пакетов (эти столкновения не возникают в протоколе Demand Priority). В отличии от CSMA/CD, где каждый узел сам определяет, послать ли ему данные и в какой момент это сделать, в сети с протоколом Demand Priority ответственность за порядок передачи ложится на соединительный модуль.

Е сли узел сети 100VG-AnyLAN должен передать данные, он сначала посылает соединительному модулю запрос на передачу. Если сеть свободна, соединительный модуль подтверждает получение запроса и ожидает перехода данных от узла. После получения данных от узла соединительный модуль декодирует их, чтобы получить адрес узла назначения, а затем посылает данные непосредственно этому узлу. На рисунке 5.6 показана передача данных между двумя узлами в двух архитектурах – 10BaseT и 100VG-AnyLAN. В отличие от CSMA/CD, протокол Demand Priority гарантирует, что данные будут известны только двум узлам – передающему и принимающему. Это обеспечивает дополнительный уровень безопасности сети, минимизируя вероятность подслушивания.

Дополнительное преимущество 100VG-AnyLAN и протокола Demand Priority заключается в том, что при этом приложению обеспечивается структурированная система приоритетов (priority system). Большинство систем управления базами данных могут посылать данные в режиме нормального приоритета, но некоторым системам (например, телеконференция) для нормальной работы требуется повышенная пропускная способность. Эти системы могут посылать данные с более высоким уровнем приоритета. Соединительный модуль гарантирует, что такие запросы будут обслуживаться раньше остальных. За счет этого отдельным узлам и приложениям обеспечивается гарантированная пропускная способность.

В отношении кабельного соединения 100VG-AnyLAN также очень гибка. В соответствии с предложенной спецификацией, можно использовать неэкранированный витой кабель уровня 3 или 5, экранированный витой кабель IBM тип 1 или волоконнооптический кабель. При соединении новой сети необходимо использовать кабель уровня 5, но тем не менее замену существующей сети на 100VG-AnyLAN можно провести очень просто. Большинство современных сетей 10BaseT работают с кабелем уровня 3, так что при замене их на 100VG-AnyLAN можно сэкономить тысячи, если не десятки тысяч долларов за счет сохранения кабельной системы.

Но не смотря на свои явные преимущества, эта технология не поучила достаточного распространения.

100BaseX (Fast Ethernet).

Предложенная Grand Junction Networks, 3Com, Synoptics и некоторыми другими фирмами архитектура 100BaseX (известная также под названием Fast Ethernet) очень похожа на стандартную архитектуру Ethernet с протоколом CSMA/CD. Стандарт 100BaseX изучается комитетом 802.3 IEEE.

Имеются различные варианты кабельной системы сети. 100BaseX может работать с неэкранированным витым кабелем уровня 5, с экранированным витым кабелем IBM тип 1 или волоконнооптическим кабелем. Если в сети 10BaseT использовался неэкранированный кабель уровня 3, то для использования сети 100BaseX его необходимо заменить на кабель уровня 5. С другой стороны, в новых сетях необходимо использовать только уровень 5, специально предназначенный для передачи данных.