Ethernet

Қазіргі кезде беріліс жылдамдығы 10 Мбит/с шамасына дейін жететін салыстырмалы түрде аса көлемді емес компьютерлік желілердің ішінен Ethernet желісі өте кең тараған. Бұл желі әртүрлі мекемелік (соның ішінде банктік және кеңселік мекемелер) жұмыстық бекеттерді жергілікті желіге қосу үшін арналған. Желі құнының төмендігімен, орнату және пайдаланудың қарапайымдылылығы мен сипатталады. Берілген желі түрі бағдарламалық және аппараттық құралдардың айтарлықтай ауқымды түрлері әрекет етеді. Ethernet желісін пайдалану барысындағы нәтижелі іс тәжірибелер аталмыш желіні баршаға ортақ, берілісті бақылайтын және қақтығыстарды айқындайтын магистралдық желілер үшін арналған IEEE 802.3 стандартын әзірлеуге негіз етіп алуға мүмкіндік берді.

IEEE 802.3 стандарты арқылы физикалық орта ретінде коаксильды кабельдің екі түрлі, өткізгіштердің жұбы және оптоталшықты кабельді анықтады. Сәйкесінше, берілісті ортаның төрт түрлі спецификациясын ажыратады: 10BASE5, 10BASE2, 10BASE-T және 10BASE-F. Ең алғашқы болып орталық мыс өткізгішінің диаметрі 2,17мм жуан коаксиальды кабельді пайдалану қажеттігін анықтайтын 10BASE5 спецификациясы пайда болды. 10BASE2 спецификациясы орталық өткізгіш диаметрі 0,89мм жұқа коаксиальды кабельді пайдалану тиімділігін анықтайды.

10BASE5 және 10BASE2 жүйелеріне кіретін кабельдердің негізгі электрлік және механикалық сипаттамалары 2.2. кестеде келтірілген. Кабельдің сипттамалары желінің қайталамасыз кабель бойымен тарату ұзақтығы, бір сегментке қосылатын бекеттердің максимал саны секілді параметрлеріне ықпал ететіні анық. Аталмыш түрдегі кабельдер базасында желілерді бір бірінен ажырату үшін, бірінші мысалда жуан Ethernet желісі туралы, ал екінші мысалда жіңішке Ethernet желісі турасында әңгіме өрбіген болатын.

2.2 кесте – Ethernet параметрлері.

10BASE5 жүйесінде магистралды кабель ретінде RG-11 кабелі пайдаланылады. Ал 10BASE2 жүйесі үшін көп жағдайда RG-58A/U пайдаланылады. RG-11 кабелі өте жоғарғы сенімділікпен, кедергіге қарсы қорғанысының жоғарылығымен сипатталады, алайда оның құны RG-58A/U кабелінің құнынан айтарлықтай жоғары.

10BASE5 және 10BASE2 жүйелеріндегі желілерді де қайталамасыз кабельдің бойымен беріліс ұзақтығы (сегменттің ұзындығы), бекеттердің максимал саны және олардың коаксиальды кабельге қосылу тәртібі бойынша жіктейді. Сонымен сегменттің максимал ұзындығы, яғни желі бөлімдерінің қосымша

күшейткіштерінсіз-ақ 10BASE5 жүйесі үшін 500м құрайды. Сегментке 100-ге дейінгі станцияларды қосуға рұқсат етіледі. Сегменттің соңында коаксиалдық кабельдің ұшында кері қайтарылған толқын эффектінің туындауын болдырмайтын терминаторлар орналасадаы. Терминатор коаксиалдық кабель сияқты 50 Ом толқындық кедергіге ие. Беруші ортаға станцияны қосу үшін арнайы қабылдаушы-беруші (трансивер) және адаптер қолданылады. Трансивер кабельден келіп түсетін электрлік сигналдарды қабылдауды және күшейтуді және оларды кері қарай коаксиалдық кабельге және желілік адаптерге беруді қамтамасыз етіп, ортамен байланыс модулінің қызметін орындайды. Желінің сенімділігін жоғарылату үшін трансиверде электрлік тізбектерді гальваникалық шешу жүргізіледі. Өткізгіштердің төрт жұбынан тұратын арнайы кабельдің және DB-15 ажыратқысының көмегімен трансивер жұмысшы станцияның ішіне орнатылған желілік адаптермен байланысқан. Өткізгіштердің алғашқы жұбы сигналдарды адаптерге жіберу үшін, екіншісі – қабылдау үшін қолданылады. Өткізгіштердің үшінші жұбы кадрлардың соғылысуын индикациялау үшін, ал соңғысы – трансиверге қоректі беру үшін қолданылады.

Адаптер мен трансивердің арасындағы интерфейстік кабельдің ұзындығы 50 метрге дейін жетеді. Бұл бір бөлмеден екіншісіне әдетте арнайы монтаждық қораптарда салынатын негізгі кабельді қозғамастан, станцияның орналасқан жерін үлкен шектерде ауыстыруға мүмкіндік береді. Бөлменің ішінде көбінесе транссиверлік кабель қолданылады. Интерфейстік кабельдің адаптерге қосылуы AUI интерфейсінің және стандарттық 15-жанаспалы DB-15-ның көмегімен іске асырылады.

10BASE2 жүйесінің желілері үшін сегменттің барынша көп ұзындығы 185 метрді құрайды, бірақ желілік адаптерлердің кейбір түрлері үшін бұл параметрді 200-ге дейін көбейтуге рұқсат етіледі.

Сегментке қосылатын станциялардың барынша көп саны 30-дан артық болмауы тиіс. Станцияның қосылуы 50 Ом толқындық кедергісі бар T-BNC-коннекторлардың көмегімен іске асады.

Т-коннектор бір жағымен желілік адаптерге қосылатын, ал екнші жағымен BNC-коннектор арқылы коаксиалдық кабельге қосылатын шағын үштік болып табылады.

BNC-коннекторлар коаксиалдық кабельге жабыстыру, қысу немесе бұрау жолымен қосылады. Соңғы екі жағдайда арнайы монтаждық аспап қолданылады. Аяқталған жұмысшы станциясының еркін ұшында кабельдің толқындық кедергісіне тең толқындық кедергісі бар шағын бітеме болып табылатын арнайы терминатор орналасуы тиіс.

Терминатор коаксиалдық кабельдің ұштарындағы сигналдарды жұту үшін және кері қайтарылған толқын эффектін болдырмау үшін қолданылады. Терминаторлардың бірі жерге ұластырылған болуы тиіс. Әйтпесе желі тұрақсыз жұмыс істейтін болады.

10BASE2 желісіне арналған желілік адаптер бірге орнатылған кабылдаушы-берушінің болуын болжайды. Желілік адаптерлердің көпшілігінде бірегейлендіру мақсатында сәйкес ажыратқылары бар және 10BASE2 желісінде, 10BASE5 желісінде де қолданыла алатындығын айта кету керек. Адаптерлер автономдық түрде жасалуы мүмкін және компьютерге RS-232С интерфейсінің көмегімен қосыла алады және компьютердің жүйелік шинасына бірге орнатыла алады. Ethernet автономдық адаптерлері бірге орнатылатын адаптерлерге қарағанда біршама қымбат тұрады және әдетте адаптерді компьютердің ішіне орналастыру мүмкін болмаған жағдайда қолданылады.

Жалпы алғанда, салыстырмалы арзан кабельді қолданудың және трансиверлердің болмауының есебінен Ethernet 10BASE2 желісінің бағасы Ethernet 10BASE5 желісімен салыстырғанда төмен болып табылады.

Арнайы қайталағыштарды қолданып желінің бесеуге дейінгі сегменттерін өзара біріктіруге болады. Бұл жағдайда Ethernet 10BASE5 желісінің барынша көп ұзындығы 2,5 шақырымды құрайды, ал Ethernet 10BASE2 желісінің барынша көп ұзындығы – 1 шақырым. Репитерлер әртүрлі конфигурациядағы – сызықтық немесе тармақталған желілерді құрай отырып, сегменттің еркін бөлігінде орналаса алады.

Бұдан басқа, қайталаушылар желілерді қалың және жіңішке кабельдермен біріктіруге мүмкіндік береді. Қазіргі кезде бірнеше сегменттерді жұлдыз тәріздес құрылым түрінде біріктіруге мүмкндік беретін көптеген порттық қайталаушылар пайда болды. Осылайша, қайталаушылардың көмегімен жергілікті компьютерлік желінің топологиясы іске асырыла алады. Бұл кезде “5-4-3” деп аталатын ережені сақтау қажет. Осы ережеге сәйкес желінің бестен артық емес сегменттерін өзара біріктіруге болады, бұл үшін төрт қайталаушы қолданылады. Үш сандары бес сегменттің үшеуіне желінің түйіндері қосыла алатындығын көрсетеді.

Желілік құралдардың және ең алдымен адаптерлердің жетілдірілуі жергілікті компьютерлік желілердің беруші ортасы ретінде өткізгіштердің есулі қоссымын кеңінен қолдануға мүмкіндік берді.

Мысалы, Ethernet желісінің шеңберінде және сәйкесінше ІЕЕЕ 802,3 стандартында беруші орта ретінде 3 санаттағы өткізгіштердің есулі қоссымын және ұзындығы 100 метрге дейінгі кабельді қолдануды анықтайтын 10BASE-Т спецификациясы жасап шығарылды. Желінің негізгі құрылымдық элементі болып жұмысшы станциялар радиалдық түрде қосылатын концентратор (HUB) табылады.

Бірнеше концентраторларды қолдана отырып, біршама күрделі конфигурациялы желіні жасауға болады. Өткізгіштердің есулі қоссымын концентратормен және желілік адаптермен қосу үшін стндарттық RJ45 телефондық ажыратқылар қолданылады. Өзінің құрылымы және қызметтік сипаттамалары бойынша станцияның адаптері коаксиалдық кабельге арналған адаптерлермен үйлесімді. Осыған байланысты қазіргі кезде бірегейлендіру мақсатында көбінесе DB-15, BNC және RJ-45 ажыратқыларымен жабдықталған Ethernet 10BASE5/2/Т әмбебап желілік адаптерлері шығарылады.

Ethernet желілерінің тиімділігін ары қарай жоғарылату әдеттегі концентраторлардан айырмашылығы желінің сегменттерін дестелерді коммутациялау интерфейсі арқылы бірге байланыстырылған жеке желілер

ретінде қарастыруға мүмкіндік беретін коммутациялаушы концентраторлардың қолданылуымен байланыстырылады. Коммутациялаушы концентратор әрбір қосылатын портқа: қабылданатын және жіберілетін дестелерге арналған екі буфермен жабдықталған. Осының арқасында коммутациялаушы концентратор абоненттердің әртүрлі жұптарының арасында біруақытта дестелерді қабылдай және жібере отырып, дестелерді коммутациялау түйініне ұқсас жұмыс істейді. Бұл өнімділікті жоғарылатумен қатар, дестелердің соқтығысуын болдырмауға мүмкіндік береді. Мұндай технологияны қолданатын компьютерлік желілер Switch Ethernet атауын алған.

Сондай-ақ Ethernet желісінің жаңа технологиялық даму бағыты болып, 10 Мбит/с беру жылдамдығы бар Ethernet 10BASE-F оптоталшықты желісі табылады. Беруші орта ретінде 50- немесе 100-микронды оптоталшықты кабель қолданылады. Бір сәуленің (сегменттің) барынша көп ұзындығы 2100 метрді құрайды.