Особенности функционирования сетей FE. Режим автопереговоров

Функция автоматического определения типа сети (скорости передачи) обеспечивается за счет обмена информации между сетевыми узлами с помощью служебных пакетов. Благодаря чему система может сама выбирать максимально возможную скорость обмена. Этот режим называется режимом автопереговоров (Avto-Negation).

Режим автопереговоров применяем только в сетях, использующих витые пары. Автопереговорыоснованы на использовании сигналов, передаваемых в Fast Ethernet(FE), которые называются FLP (Fast Link Pulse). В сетевых сегментах Ethernet применяются сигналамы NLP (Normal Link Pulse). Эти сигналы формируются после включения питания соответствующей аппаратуры в паузах между передаваемыми пакетами, поэтому они никак не влияют на эффективную скорость работы сети. Пакет FLP кодирует 16 типовых посылок. Каждая посылка содержит от 17 до 33 импульсов, идентичных импульсам NLP. Каждая посылка FLP имеет длительность около 2 мс и передается с периодом 16.8 мс, равным периоду пакета NLP (см рис.2.6).

Рисунок 2.6

Кодировка битов в посылке FLP осуществляется следующим образом . В начале каждого битового интервала передается импульс NLP. В середине битового импульса будет передан еще один импульс, если в этом интервале будет передаваться двоичная единица.

В начале каждой посылки передается стартовый нулевой бит, и поэтому общее число импульсов в одной посылке FLP может находиться от 17 до 32 импульсов NLP. При обмене информацией между узлами используются кодовые слова LCW (Link Code Work), имеющие следующую структуру:

В этом слове поле селектора определяет сетевой стандарт (для стандарта IEEE 802.3) используется код 00001.

Поле технологических особенностей представляет вид сетевых технологий, участвующей в диалоге (см. табл.2.2).

Таблица 2.2

Автопереговорыиспользуют таблицу приоритетов, в которой дуплексные технологии имеют более высокий приоритет, чем полудуплексные.

При диалоге выбирается версия с максимально возможными для обоих абонентов приоритетами. Бит удаленной ошибки RF (Remote Fault) позволяет передавать информацию об ошибках.

Бит подтверждения ACK (Acknowledge) информирует о получении абонентом слова LCW. Бит следующей страницы NP (Next Page) говорит о том, что абонент собирается передать в следующем слове дополнительную информацию, например, выяснить, почему нарушилась связь, уведомить о возникновении ошибки. Дополнительная информация передается в виде 16-разрядного слова другого формата, содержащего 15 служебных и 11 информационных бит. Автодиалог использует специальный протокол с механизмом многократного подтверждения, что существенно повышает надежность передачи. Инициатор диалога передает от 6 до 8 слов LCW с установленным битом ACK для гарантии того, что диалог проведен успешно.

В результате оба абонента получают полную информацию о своем партнере и выбирают тот режим обоюдной работы, который обеспечивает наилучшую эффективность обмена.

Сеть Gigabit Ethernet (GE)

Сетевая технология GE была утверждена стандартом IEEE 802.3z , позволяла повысить производительность еще в 10 раз по сравнению с технологией FE и использовать 3 вида кабеля(оптоволокно - одномодовые, мультимодовые и медь). В 2002г. была утверждена сетевая технология 1000 BaseT (стандарт IEEE 802.3ab).Все разновидности этой технологии представлены на рис.2.7.

В сетях 1000 Base Cx и 1000 Вase Fx применяется на уровне PCS кодирование 8В/10B когда каждый байт кодируется 10 битами. При этом из 2¹⁰ возможных комбинаций выбираются такие, в которых не содержится более четырех одинаковых единичных бит подряд и не в одной комбинации нет не более 6 нулей или 6 единиц. При применении такого кода исключается перегрев лазерных диодов передатчика при поступлении от источника информации длинных последовательностей единиц. С целью увеличение максимального диаметра сети минимальный размер кадра в стандарте GE увеличивает до 512 байт.

Рисунок 2.7

В технологии GE разрешена передача нескольких кадров подряд в режиме монопольного захвата среды. Такой режим захвата называется Burst Mode. В этом режиме станция может передавать кадры c общей длиной не более 8092 байта (Burst Length). Сетевая технология 1000 Base T была утверждена стандартом IEEE802.3ab и предполагает передачу информации одновременно по четырем парам кабеля 5 категории. Для кодирования данных был применен пятиуровневый код PAM5, в котором используется 5 уровней потенциала (-2, -1, 0, 1, 2). В этом коде за один такт по одной паре передается =2,322 бит информации. В каждом такте по четырем парам можно передать 2,322*4=9,288 бит информации вместо 8. С помощью кода PAM5 можно закодировать комбинаций, а требуется всего . Оставшиеся комбинации приемник использует для контроля принимаемой информации и выделения правильных комбинаций на фоне шума. Схема двунаправленной передачи одновременно по четырем парам кабелей 5 категорий показано на рисунке 2.8.

Рисунок 2.8

Где Тх – передатчик, Rx – приемник, Pr- резистивный гибрид, представляющий развязку, позволяющую приемнику и передатчику одного сетевого адаптера использовать одновременно витую пару и для приема и для передачи. Для отделения принимаемого сигнала от собственного приемник вычитает из принятого результирующего сигнала свой сигнал.