какие известны кабельные системы ethernet

Какие известны кабельные системы ethernet

Izi max 1600 купить armsmoke.ru.

Кабельные системы Ethernet

На начальных этапах использования 10BASE-T для организации больших сетей обычно использовались многочисленные повторители. Для увеличения числа соединений повторители соединяли вместе, поскольку число портов одного устройства обычно не превышало 24. По мере разработки структурированных кабельных систем определилась максимальная длина горизонтальной части кабельной системы от распределительных шкафов до рабочих станций (100 метров). Стековые концентраторы позволили решить проблему с избытком повторителей в сети.

Технология 100BASE-TX Fast Ethernet использует те же самые концепции, что и 10BASE-T. В обоих случаях доступ к среде определяется протоколами CSMA/CD (множественный доступ с детектированием несущей и обнаружением коллизий) и MAC. 10BASE-T и 100BASE-TX используют однотипные кадры Ethernet и одинаковые механизмы обнаружения ошибок. Обе технологии поддерживают топология типа «звезда» и используют одинаковые протоколы управления сетью. Основным различием 100BASE-TX и 10BASE-T является полоса канала (скорость передачи).

Технология 100BASE-TX была разработана как новая парадигма для использования технологий коммутации и может обеспечивать сервис различного уровня:

выделенная полоса 10 Mbps для 10BASE-T

выделенная полоса 100 Mbps для 100BASE-TX

разделяемая полоса 10 Mbps для 10BASE-T

разделяемая полоса 100 Mbps для 100BASE-TX

10Base-T, 100Base-TX. Неэкранированный кабель из скрученных пар (UTP)

Каскадирование Нормальный режим 1 RD+ (прием) TD+ (передача) 2 RD- (прием) TD- (передача) 3 TD+ (передача) RD+ (прием) 4 Не используется Не используется 5 Не используется Не используется 6 TD- (передача) RD- (прием) 7 Не используется Не используется 8 Не используется Не используется

Спецификации кабелей из скрученных пар

4 MHz: 4.3
10 MHz: 7.2
16 MHz: 8.9

16 MHz: 8.2
31 MHz: 11.7
100 MHz: 22

Переходное затухание (NEXT),
не менее dB4 MHz: 32
10 MHz: 26
16 MHz: 234 MHz: 47
10 MHz: 41
16 MHz: 3816 MHz: 44
31 MHz: 39
100 MHz: 32

Кабели UTP

При обмене данными между двумя устройствами приемник одного из устройств должен быть соединен с передатчиком другого и наоборот. Перекрутка пар (cross-over) обычно реализуется внутри одного из устройств при разводке кабеля в разъеме. Некоторые порты концентраторов и коммутаторов поддерживают возможность смены типа разводки проводников в разъеме (MDI-X или Normal). Сетевые адаптеры компьютеров обычно не позволяют менять тип разводки порта и обозначаются как устройства с портом MDI или Uplink.

На рисунках 1 и 2 показаны варианты соединения портов прямым и перекрученным (cross-over) кабелем.

Рисунок 1. Соединение прямым кабелем

Рисунок 2. Соединение перекрученным кабелем

10BASE2 Тонкий коаксиальный кабель

Спецификации кабеля приведены в таблице 2.
Таблица 2. Спецификации кабелей 10BASE2 (ThinNet) RG 58 A/U и RG 58 C/U

10BASE5 Толстый коаксиальный кабель

Кабели AUI

Кабели AUI используются для соединения портов AUI с магистралями из толстого коаксиального кабеля. Максимальная длина кабеля составляет 50 метров.

Источник

Физика Ethernet для самых маленьких

Если не знаешь ответов на эти вопросы, а читать стандарты и серьезную литературу по теме лень — прошу под кат.

Кто-то считает, что это очевидные вещи, другие скажут, что скучная и ненужная теория. Тем не менее на собеседованиях периодически можно услышать подобные вопросы. Мое мнение: о том, о чем ниже пойдет речь, нужно знать всем, кому приходится брать в руки «обжимку» 8P8C (этот разъем обычно ошибочно называют RJ-45). На академическую глубину не претендую, воздержусь от формул и таблиц, так же за бортом оставим линейное кодирование. Речь пойдет в основном о медных проводах, не об оптике, т.к. они шире распространены в быту.

Технология Ethernet описывает сразу два нижних уровня модели OSI. Физический и канальный. Дальше будем говорить только о физическом, т.е. о том, как передаются биты между двумя соседними устройствами.

Технология Ethernet — часть богатого наследия исследовательского центра Xerox PARC. Ранние версии Ethernet использовали в качестве среды передачи коаксиальный кабель, но со временем он был полностью вытеснен оптоволокном и витой парой. Однако важно понимать, что применение коаксиального кабеля во многом определило принципы работы Ethernet. Дело в том, что коаксиальный кабель — разделяемая среда передачи. Важная особенность разделяемой среды: ее могут использовать одновременно несколько интерфейсов, но передавать в каждый момент времени должен только один. С помощью коаксиального кабеля можно соединит не только 2 компьютера между собой, но и более двух, без применения активного оборудования. Такая топология называется шина. Однако если хотябы два узла на одной шине начнут одновременно передавать информацию, то их сигналы наложатся друг на друга и приемники других узлов ничего не разберут. Такая ситуация называется коллизией, а часть сети, узлы в которой конкурируют за общую среду передачи — доменом коллизий. Для того чтоб распознать коллизию, передающий узел постоянно наблюдает за сигналов в среде и если собственный передаваемый сигнал отличается от наблюдаемого — фиксируется коллизия. В этом случае все узлы перестают передавать и возобновляют передачу через случайный промежуток времени.

Диаметр коллизионного домена и минимальный размер кадра

Теперь давайте представим, что будет, если в сети, изображенной на рисунке, узлы A и С одновременно начнут передачу, но успеют ее закончить раньше, чем примут сигнал друг друга. Это возможно, при достаточно коротком передаваемом сообщении и достаточно длинном кабеле, ведь как нам известно из школьной программы, скорость распространения любых сигналов в лучшем случае составляет C=3*10 8 м/с. Т.к. каждый из передающих узлов примет встречный сигнал только после того, как уже закончит передавать свое сообщение — факт того, что произошла коллизия не будет установлен ни одним из них, а значит повторной передачи кадров не будет. Зато узел B на входе получит сумму сигналов и не сможет корректно принять ни один из них. Для того, чтоб такой ситуации не произошло необходимо ограничить размер домена коллизий и минимальный размер кадра. Не трудно догадаться, что эти величины прямо пропорциональны друг другу. В случае же если объем передаваемой информации не дотягивает до минимального кадра, то его увеличивают за счет специального поля pad, название которого можно перевести как заполнитель.

Таким образом чем больше потенциальный размер сегмента сети, тем больше накладных расходов уходит на передачу порций данных маленького размера. Разработчикам технологии Ethernet пришлось искать золотую середину между двумя этими параметрами, и минимальным размером кадра была установлена величина 64 байта.

Витая пара и дуплексный режим рабты

Витая пара в качестве среды передачи отличается от коаксиального кабеля тем, что может соединять только два узла и использует разделенные среды для передачи информации в разных направлениях. Одна пара используется для передачи (1,2 контакты, как правило оранжевый и бело-оранжевый провода) и одна пара для приема (3,6 контакты, как правило зеленый и бело-зеленый провода). На активном сетевом оборудовании наоборот. Не трудно заметить, что пропущена центральная пара контактов: 4, 5. Эту пару специально оставили свободной, если в ту же розетку вставить RJ11, то он займет как раз свободные контакты. Таким образом можно использовать один кабели и одну розетку, для LAN и, например, телефона. Пары в кабеле выбраны таким образом, чтоб свести к минимуму взаимное влияние сигналов друг на друга и улучшить качество связи. Провода одной пару свиты между собой для того, чтоб влияние внешних помех на оба провода в паре было примерно одинаковым.
Для соединения двух однотипных устройств, к примеру двух компьютеров, используется так называемый кроссовер-кабель(crossover), в котором одна пара соединяет контакты 1,2 одной стороны и 3,6 другой, а вторая наоборот: 3,6 контакты одной стороны и 1,2 другой. Это нужно для того, чтоб соединить приемник с передатчиком, если использовать прямой кабель, то получится приемник-приемник, передатчик-передатчик. Хотя сейчас это имеет значение только если работать с каким-то архаичным оборудованием, т.к. почти всё современное оборудование поддерживает Auto-MDIX — технология позволяющая интерфейсу автоматически определять на какой паре прием, а на какой передача.

Возникает вопрос: откуда берется ограничение на длину сегмента у Ethernet по витой паре, если нет разделяемой среды? Всё дело в том, первые сети построенные на витой паре использовали концентраторы. Концентратор (иначе говоря многовходовый повторитель) — устройство имеющее несколько портов Ethernet и транслирующее полученный пакет во все порты кроме того, с которого этот пакет пришел. Таким образом если концентратор начинал принимать сигналы сразу с двух портов, то он не знал, что транслировать в остальные порты, это была коллизия. То же касалось и первых Ethernet-сетей использующих оптику (10Base-FL).

Зачем же тогда использовать 4х-парный кабель, если из 4х пар используются только две? Резонный вопрос, и вот несколько причин для того, чтобы делать это:

Не смотря на это на практике часто используют 2х-парный кабель, подключают сразу 2 компьютера по одному 4х-парному, либо используют свободные пары для подключения телефона.

Gigabit Ethernet

В отличии от своих предшественников Gigabit Ethernet всегда использует для передачи одновременно все 4 пары. Причем сразу в двух направлениях. Кроме того информация кодируется не двумя уровнями как обычно (0 и 1), а четырьмя (00,01,10,11). Т.е. уровень напряжения в каждый конкретный момент кодирует не один, а сразу два бита. Это сделано для того, чтоб снизить частоту модуляции с 250 МГц до 125 МГц. Кроме того добавлен пятый уровень, для создания избыточности кода. Он делает возможной коррекцию ошибок на приеме. Такой вид кодирования называется пятиуровневым импульсно-амплитудным кодированием (PAM-5). Кроме того, для того, чтоб использовать все пары одновременно для приема и передачи сетевой адаптер вычитает из общего сигнала собственный переданный сигнал, чтоб получить сигнал переданный другой стороной. Таким образом реализуется полнодуплексный режим по одному каналу.

Дальше — больше

10 Gigabit Ethernet уже во всю используется провайдерами, но в SOHO сегменте не применяется, т.к. судя по всему там вполне хватает Gigabit Ethernet. 10GBE качестве среды распространения использует одно- и многомодовое волокно, с или без уплотнением по длине волны, медные кабели с разъемом InfiniBand а так же витую пару в стандарте 10GBASE-T или IEEE 802.3an-2006.

40-гигабитный Ethernet (или 40GbE) и 100-гигабитный Ethernet (или 100GbE). Разработка этих стандартов была закончена в июле 2010 года. В настоящий момент ведущие производители сетевого оборудования, такие как Cisco, Juniper Networks и Huawei уже заняты разработкой и выпуском первых маршрутизаторов поддерживающих эти технологии.

В заключении стоит упомянуть о перспективной технологии Terabit Ethernet. Боб Меткалф, создатель предположил, что технология будет разработана к 2015 году, и так же сказал:

Чтобы реализовать Ethernet 1 ТБит/с, необходимо преодолеть множество ограничений, включая 1550-нанометровые лазеры и модуляцию с частотой 15 ГГц. Для будущей сети нужны новые схемы модуляции, а также новое оптоволокно, новые лазеры, в общем, все новое

UPD: Спасибо хабраюзеру Nickel3000, что подсказал, про то что разъем, который я всю жизнь называл RJ45 на самом деле 8P8C.
UPD2:: Спасибо пользователю Wott, что объяснил, почему используются контакты 1,2,3 и 6.

Источник

Что такое технология Ethernet – история сетевого кабеля

Для многих это просто кабель, который позволяет подключить компьютер – настольный компьютер или ноутбук – без разницы – игровые приставки, жесткие диски и медиацентры к маршрутизатору с целью создания локальной сети (Local Area Network), т.е. домашней сети. Однако, понятие Ethernet объединяет целое семейство технологий, необходимых для создания и эксплуатации локальных сетей (в частности, LAN), технические характеристики которых были установлены в соответствии со стандартом IEEE 802.3.

Экспериментально задуманный в середине 70-х годов в лабораториях Xerox PARC Робертом Меткалфом и его помощником Дэвидом Боггсом, Ethernet в настоящее время является наиболее используемой технологией в домашних условиях для создания сетей, которые включают в себя и соединяют небольшое количество узлов.

По этой причине создаются всё более эффективные коммутаторы Ethernet, необходимые для быстрой и надёжной связи между двумя узлами одной сети.

Что такое Ethernet

С технической точки зрения, Ethernet – это набор протоколов и сетевых инструментов, которые позволяют создавать локально разнородные локальные сети (от нескольких узлов до нескольких десятков).

Теоретически длина кабеля Ethernet может достигать 100 метров: устройства, которые повторяют или перенаправляют сигнал, используются для соединения узлов на большем расстоянии. Для этой цели используют Ethernet-мосты и Ethernet-коммутаторы – периферийные устройства, способные соединять различные сегменты одной и той же локальной сети.

Общим элементом любой сети Ethernet является структура пакета, называемая кадром. Кадр, состоящий из 7 различных элементов, отвечает за передачу данных между двумя узлами одной и той же локальной сети.

Как сделан кабель Ethernet

Внешне кабель Ethernet выглядит как длинный провод, покрытый пластиковой оболочкой с двумя разъемами RJ45 (также изготовленными из пластика). Внутри оболочки между различными защитными и экранирующими слоями мы обнаруживаем четыре витые пары, отвечающие за передачу данных от одного сетевого устройства к другому. Витые пары отличаются друг от друга благодаря цветовой идентификации: синий, оранжевый, зеленый и коричневый. Таким образом, у нас будет синяя витая пара (полноцветный кабель и полосатый кабель), оранжевая витая пара (полноцветный кабель и полосатый кабель), зеленая витая пара (полноцветный кабель и полосатый кабель) и коричневая витая пара (полноцветный кабель и полосатый кабель).

Кабели Ethernet могут быть прямыми или скрещенными. В прямых кабелях Ethernet схема витой пары одинакова как в одном разъеме RJ45, так и в другом: это означает, что порядок, в котором расположены 8 медных кабелей, поддерживается на двух концах провода Ethernet.

В скрещенных кабелях Ethernet положение восьми кабелей «меняется», как если бы они были отражены в зеркале: если в одном разъеме RJ45 вы начинаете с коричневой витой пары и заканчиваете оранжевой, на другом конце начинайте с оранжевой, а заканчивайте коричневой.

Семь элементов кадра Ethernet

История кабеля Ethernet

Все физические и протокольные элементы, служащие для технического определения Ethernet, были экспериментально спроектированы Робертом Меткалфом в период с 1973 по 1974 годы в Xerox PARC (исследовательский центр Пало-Альто). Последний был вдохновлен ALOHAnet, сетевым протоколом, целью которого было гарантировать доступ и функции передачи данных в небольших сетях.

Название Ethernet впервые было использовано в мае 1973 года самим Меткалфом, который пытался убедить руководителей Xerox в важности е своей работы. Название было выбрано, чтобы «воздать должное» светоносному эфиру, газообразному и неощутимому веществу, которое в середине XIX века считалось инертной средой, через которую распространялись электромагнитные волны. В 1975 году Xerox подал патент от имени Меткалфа и его команды (в дополнение к Дэвиду Боггсу патент носит имена Чака Такера и Батлера Лэмпсона).

Технологии, описанные в патенте, были успешно использованы в Xerox PARC, и в 1976 году Меткалф и Боггс опубликовали научную статью «Ethernet: распределенная коммутация пакетов для локальных компьютерных сетей», в которой они описали фундаментальные части и работу сети, основанную на технологии Ethernet.

В 1979 году Меткалф покинул Xerox, но всё же смог убедить тогдашнего американского ИТ-гиганта вступить в партнерство с Digital Equipment Corporation и Intel, чтобы начать работу над уникальным стандартом Ethernet. Так родилась команда DIX (из инициалов трёх компаний, участвующих в проекте), которая в следующем году представила Институту инженеров по электронике и электронике (IEEE) первое предложение по стандартизации Ethernet в области LAN. Это первое предложение касалось стандарта со скоростью 10 Мбит/с и 48-битными адресами: то была 10BASE-T – «базовая модель» подключения Ethernet.

Модели Ethernet

Среди множества способов, которыми можно «каталогизировать» различные типы Ethernet, разработанные за последние 30 лет использования этой технологии, наиболее распространенным является метод, основанный на максимальной теоретической скорости, которая может быть достигнута во время передачи файла.

10BASE-T

Спецификация базового уровня протокола IEEE 802.3 характеризуется скоростью передачи 10 мегабит (10 миллионов бит) в секунду. Кабели состоят из двух витых пар телефонных линий, скрученных вместе, в то время как разъемы RJ-45 также были взяты с телефонной линии.

Fast Ethernet

Стандарты передачи данных для сетей LAN, теоретическая максимальная скорость которых составляет 100 мегабит в секунду. Также в этом случае 100BASE-T является преобладающим стандартом, который характеризуется двумя витыми парами и разъемами RJ-45.

Гигабитный Ethernet

Эволюция Fast Ethernet, приведшая к 10-кратному увеличению скорости. Как следует из названия, Gigabit Ethernet характеризуется скоростью передачи 1 гигабит (1 миллиард бит) в секунду, используя конфигурацию 1000BASE-T, медные пары телефонных проводов и разъёмы RJ-45.

2.5GBASE-T, 5GBASE-T и 10GBASE-T с кабелями категории Cat5e, Cat6 и Cat7

Однако, развитие кабелей Ethernet позволило техническим специалистам и инженерам выйти за пределы порога в 1 гигабит. Сегодня на рынке уже есть кабели, которые могут достигать 10 гигабит в секунду: это относится к Ethernet-кабелям Cat 7 (также называемым 10GBASE-T), способным передавать пакеты данных со скоростью 1,25 гигабайта в секунду (1 байт = 8 бит).

Однако, они не единственные, которые могут выйти за пределы гигабитного уровня скорости: с введением стандарта IEEE 802.3bz, по сути, были достигнуты значительные улучшения производительности также для кабелей Ethernet Cat 5e и Cat 6. Первый также называется 2.5GBASE-T, имеет максимальную скорость передачи данных 2,5 гигабит в секунду; второй, называемый 5GBASE-T, может развивать скорость до 5 гигабит в секунду.

Источник

Ethernet

Из Википедии — свободной энциклопедии

Ethernet (англ. Ethernet [ˈiːθəˌnɛt] от ether [ˈiːθə] «эфир» + network «сеть, цепь») — семейство технологий пакетной передачи данных между устройствами для компьютерных и промышленных сетей.

Стандарты Ethernet определяют проводные соединения и электрические сигналы на физическом уровне, формат кадров и протоколы управления доступом к среде — на канальном уровне модели OSI. Ethernet в основном описывается стандартами IEEE группы 802.3. Ethernet стал одной из самых распространённых технологий ЛВС в середине 1990-х годов, вытеснив такие устаревшие технологии, как Token Ring, FDDI и ARCNET.

Название «Ethernet» (буквально «эфирная сеть» или «среда сети») отражает первоначальный принцип работы этой технологии: всё, передаваемое одним узлом, одновременно принимается всеми остальными (то есть имеется некое сходство с радиовещанием). В настоящее время практически всегда подключение происходит через коммутаторы (switch), так что кадры, отправляемые одним узлом, доходят лишь до адресата (исключение составляют передачи на широковещательный адрес) — это повышает скорость работы и безопасность сети.

Источник

Спецификации кабелей Ethernet

Тип материала Информация о продукции и документация

Идентификатор статьи 000007187

Последняя редакция 26.03.2021

Intel® Ethernet имеют небольшой разъем RJ45. Кабельная система RJ45 также известна как витая пара Ethernet (TPE), нешиповнутая витая пара (UTP) и кабель 10BASE-T. Тип кабелей, который вы должны использовать, зависит от вашего адаптер.

Темы, затронутые ниже:

Основы кабелей

Кабели должны соответствовать стандарту IEEE 802.3 10BASE-T для двухпарного кабеля UTP.

Кабель между компьютером и коммутатором должен иметь длину менее 100 метров.

Вы должны поддерживать полярность проводов от конца до конца. Например, провод, подключенный к контакту 1 на одном конце, должен подключаться к контакту 1 на другом конце.

Оборудование для перемычки кабелей, например блоки с перемычки и перемычки на стену, должно соответствовать или превышать рейтинг кабеля.

При развивке проводной четы для размыва не нужно развить провод более 1/2 дюйма или 11/2 поворота.

Быстрые Ethernet-адаптеры и гигабитные адаптеры

Контакты кабеля и разъема

Если вам необходимо ремонтировать кабель или предоставить разъемы для кабеля UTP, проволочивую прокладку (показано, кабель MDI):

Контакты 1 и 2 должны быть парой. Контакты 3 и 6 должны быть парой. Пара относится к двум проводам, обычно общего основания цвета, витых друг вокруг друга в рамках более крупного кабеля.

Чтобы обеспечить прямой переход на кабель, коммутатор обеспечивает внутреннюю функцию перекрестной передачи/получения. Цепи передачи сетевой цепи подключены к цепи приемодателя коммутатора и цепям коммутатора.

Контакт разъема RJ45 (рекомендуемые цвета проводов):

Имя и функция контактов:

Передача данных плюс (TD+): положительный сигнал для дифференциальной пары TD. Сигнал содержит последовательный поток данных вывода, передаваемый в сеть.

Перенос данных за вычетом TD: отрицательный сигнал дифференциальной пары TD. Это включает тот же вывод, что и контакт 1.

Получите дополнительные данные (RD+): положительный сигнал для дифференциальной пары RD. Сигнал содержит серийный поток входных данных, полученный из сети.

Получать данные за вычетом (RD-): отрицательный сигнал для дифференциальной пары RD. Сигнал содержит тот же вход, что и контакт 3.

Контакты кабеля и разъема

В отличие от кабелей TX, кабели T4 не используют отдельные выделенные пары для передачи или получения данных. Кабель T4 использует все четыре пары проводов. Три пары передают данные, а четвертая пара обнаруживает коллизии.

Контакты 1 и 2 должны быть парой.
Контакты 3 и 6 должны быть парой.
Контакты 4 и 5 должны быть парой.
Контакты 7 и 8 должны быть парой.

Чтобы обеспечить прямой переход на кабель, коммутатор обеспечивает внутреннюю функцию перекрестной передачи/получения. Цепи передачи сетевой цепи подключены к цепи приемодателя коммутатора и цепям коммутатора.

Подключение двух рабочих станций без коммутатора

Fast Ethernet и Gigabit используют звездную топологию. Коммутатор находится в центре звезд, и каждая работа или сервер подключена к коммутатору.

В целях тестирования вы можете напрямую подключить две рабочие станции или рабочие станции и сервер без использования коммутатора. Для установки требуется специальный кабель, включающий функцию перекрестного перекрестного оборудования, описанную ранее в этом документе. См. далее диаграмму, по которой провода необходимо переходить.

Кабельная схема Ethernet Crossover(MDI-X):

Пара данных для приемов (два провода, предназначенные для RD) должна быть витой парой. Пара данных передачи (обозначенная TD) должна быть витой парой.

Кабельная схема Ethernet-передачи

Пара данных для приемов (два RX_D2) должна быть витой парой. Пара данных передачи (TX_D1) должна быть витой парой. Первая двунаправленная пара (BI_D3) должна быть витой парой, а вторая двунаправленная пара (BI_D4) должна быть витой парой. Вы можете использовать кабель категории 3, 4, 5 или 6.

Целостность связи

Светодиоды на адаптере демонстрируют целостность связи:

Некоторые модели используют один светодиод для показа связи и активности.

Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с руководством по установке адаптеров или файлом Diagnostic LEDs Readme.

Распространенные проблемы

Если в кабеле или проводе находится перекрестный провод, коммутатор не может обнаружить рабочей станции. Вы должны иметь свет связи на коммутаторе и адаптере. Убедитесь в правильности проводки.

Проблемы с полярностью

Общая проблема проводки 10BASE-T заключается в переходе на положительные и отрицательные этапы передачи или получения сигналов. Например, перекрестные контакты 1 (TX+) и 2 (TX-).

Intel® Ethernet адаптеры автоматически обнаруживать эту проблему и настраивать ее внутри нее. Мы рекомендуем вам проверить проводку для устранения проблемы.

Источник