Мережа Ethernet 10BASE-Т

Удосконалення мережевих засобів і, насамперед, контролерів створило умови для широкого використання в локальних комп'ютерних мережах витої пари. Так, у рамках мережі Ethernet і, відповідно, стандарту IEEE 802.3 розроблена специфікація 10BASE-Т, яка визначає середовищем передачі виту пару категорії 3 завдовжки до 100 м. Максимальна смуга пропускання витої пари категорії 3 становить 16 МГц. Це не дозволяє використовувати манчестерський код для синхронізації даних, що передаються мережею зі швидкістю 10 Мбіт/с, оскільки він потребує подвійної частоти передачі сигналів, в даному випадку - 20 МГц. Тому для синхронізації використовується надлишковий код 4В/5В, коли кожні чотири біти інформації кодуються п’ятьма бітами. Надлишкове кодування дає змогу з 32 (2⁵) допустимих кодових комбінацій вибрати 16 (2⁴) так, щоб уникнути довгих послідовностей нулів або одиниць.

Основним структурним елементом локальної мережі є концентратор (hub), до якого підключаються абонентські системи (рис. 3.11). Пристрої мережі з’єднуються між собою двома витими парами провідників: однією — для передачі, а другою — для прийому інформації. Щоб зменшити кількість проводів, використовують один кабель з чотирма парами провідників. Перша вита пара, по якій інформація передається, підключається до контактів 1 і 2 роз’єму RJ45. Вита пара, по якій здійснюється прийом інформації, підключається до контактів 3 і 6 того самого роз’єму.

Рис. 3.11. Структура мережі Ethernet 10BASE-T, де:

АС – абонентська система; Кн – концентратор

Крім економічних і технологічних переваг, це дає можливість створювати більш швидкісні мережі, не замінюючи існуючий кабель.

Абонентська система підключається до мережі за допомогою мережевого контролера. Його структура і функціональні можливості дозволяють використовувати його в мережі Ethernet 10BASE5/2. Тому для уніфікації мереж випускають переважно універсальні мережеві контролери Ethernet 10BASE5/2/Т з роз’ємами DB15, BNC і RJ45.

У мережі Ethernet 10BASE-Т концентратор діє як повторювач, передаючи вхідний сигнал на всі свої вихідні лінії. У цьому разі сумарна пропускна здатність локальної мережі є такою самою, як і мережі з шинною топологією (10 Мбіт/с).

Використання концентраторів дає можливість створювати мережі з багаторівневою деревоподібною структурою. Така мережа містить один головний концентратор (header hub) і один або кілька проміжних концентраторів (intermediate hub). До кожного концентратора можуть приєднуватись як абонентські системи, так і інші концентратори. Прикладом може бути дворівнева мережа, зображена на рис. 3.12.

Рис. 3.12. Дворівнева деревовидна мережа, де:

АС – абонентська система; Км – комутатор; Кн – концентратор

Застосування концентраторів надає ряд переваг у порівнянні зі звичайною шинною топологією. По-перше, така мережа більш живуча, оскільки вихід з ладу або відключення одного із сегментів мережі не позначається на роботі інших сегментів. По-друге, концентратор можна настроїти так, щоб він визначав абонентську систему, яка є джерелом перевантаження у мережі. По-третє, можливість організації контролю за станом мережі на рівні концентратора дозволяє істотно знизити рівень конфліктних ситуацій. У четвертих, така мережа простіша в експлуатації, її структура дає змогу досить швидко виявити несправну ділянку.

Все це зумовлює популярність мереж Ethernet на основі витих пар.