Фирменный сетевой стандарт Ethernetбыл разработан фирмой Xerox в 1975 году. В 1980 году фирмы DEC, Intel, Xerox разработали стандарт Ethernet DIX на основе коаксиального кабеля. Эта последняя версия фирменного стандарта послужила основой стандарта IEEE 802.3. Стандарт IEEE 802.3 имеет модификации, которые различаются типом используемой физической среды:
· 10 Base-5 – «толстый» коаксиальный кабель. Позволяет создавать сегменты до 500 м;
· 10 Base-2 – «тонкий» коаксиальный кабель. Позволяет создавать сегменты до 185 м;
· 10 Base-T – неэкранированная витая пара. Позволяет создавать сеть по топологии «звезда». Расстояние от концентратора до конечного узла — не более 100 м;
• 10Base-F — волоконно-оптический кабель. Топология аналогична топологии предыдущей модификации. Расстояние от концентратора до конечного узла — от 1000 до 2000 м в зависимости от варианта спецификации.
Локальные сети, построенные по этому стандарту, обеспечивают пропускную способность до 10 Мбит/с. Используемая топология — общая шина, «звезда» и смешанные структуры. Для доступа к среде передачи данных применяется методколлективного доступа с опознаванием (прослушиванием) несущей и обнаружением коллизий.
- Fast Ethernet (1995). Пропускная способность до 100 Мбит в секунду. Отличается от Ethernet структурой кабелей, используемых в линиях связей. Развитие локальных сетей, появление новых более быстрых компьютеров привело к необходимости совершенствования стандарта Ethernet с целью увеличения пропускной способности сети до 100 Мбит/с.
В 1995 году было принято два стандарта: IEEE 802.3u, Fast Ethernet и IEEE 802.3z, WOVG-AnyLAN.
Технология Fast Ethernet использует метод доступа CSMA/CD, такой же, как в технологии Ethernet, что обеспечивает согласованность технологий.
Установлены три спецификации для физического уровня:
• 100Base-TX — неэкранированная витая пара (две пары в кабеле) и экранированная витая пара;
• 100Base-T4 — неэкранированная витая пара (четыре пары в кабеле);
• 100Base-FX — многомодовое оптоволокно (два волокна в кабеле).
Диаметр сети сократился до 200 метров, что связано с увеличением скорости передачи данных в 10 раз. Стандарты ТХ и FX могут работать как в полудуплексном режиме (передача ведется в двух направлениях, но попеременно во времени), так и в полнодуплексном режиме (передача ведется одновременно в двух направлениях) за счет использования двух витых пар или двух оптических волокон.
В технологии 100VG-AnyLAN для доступа к разделяемой среде используется приоритетный доступ по требованию, который может поддерживать кадры технологий как Ethernet, так и Token Ring. Сеть состоит из корневого концентратора и присоединенных к нему узлов и других концентраторов. Концентратор играет роль арбитра доступа к сети. Узел запрашивает у концентратора разрешение на передачу кадра. Если сеть свободна, концентратор отправляет кадр узлу назначения. Если сеть занята, то запрос ставится в очередь. Единовременно концентратор может хранить только один кадр.
- Gigabit Ethernet (1998). Пропускная способность до 1 Гбит. Отличается от предыдущих стандартов длинами сегментов сетей и уменьшенным размером кадра для передачи. Разработчики стандарта максимально сохранили преемственность предыдущих стандартов Ethernet: сохраняются все форматы кадров, полудуплексная и полнодуплексная версии протоколов, поддерживаются коаксиальный кабель, витая пара, волоконно-оптический кабель.
Поддержка полудуплексного режима метода доступа CSMA/CD сокращает диаметр сети до 25 м. Для увеличения диаметра сети до 200 м разработчики изменили размер минимального кадра с 64 до 512 байт. Для сокращения накладных расходов по передаче длинных кадров стандарт разрешает передавать несколько кадров подряд, нe дополняя их до 512 байт и не передавая доступ к среде другому узлу.
- Token Ring (1984). Пропускная способность около 16 Мбит/с. Так же, как и Ethernet, предполагает использование разделяемой среды передачи данных, которая образуется объединением всех узлов в кольцо. Каждый узел сети имеет связь с предшествующим и последующим узлом. Кадр данных передается от узла к узлу по кольцу в одном направлении. Такой режим называется симплексным.
Стандарт Token Ring поддерживает экранированную и неэкранированную витую пару, оптоволоконный кабель. Максимальная длина кольца 4000м. Для доступа к среде передачи данных применяется маркерный метод.
- FDDI (Fiber Distributed Data Interface) разрабатываете ANSI, начиная с 80-х годов. В этой технологии в качестве физической среды передачи данных впервые предлагается оптоволоконный кабель. Имеется возможность использования неэкранированной витой пары.
Сеть FDDI состоит из двух колец для повышения отказоустойчивости. Данные передаются по первичному кольцу сети в одном направлении, по вторичному кольцу — в противоположном. В обычном режиме используется талька первичное кольцо. В случае отказа, когда часть первичного кольца не может передавать данные (например, обрыв кабеля или отказ узла), происходит процесс сворачивания колец, при котором первичное кольцо объединяется с вторичным, образуя новое кольцо. При множественных отказах сеть распадается на несколько колец. В стандарте FDDI предусмотрено одновременное подключение узлов к первичному и вторичному кольцам и подключение только к первичному кольцу. Первое называется двойным подключением, а второе — одиночным. При обрыве узла с двойным подключением происходит автоматическое сворачивание колец. Сеть продолжает нормально функционировать. При обрыве узла с одиночным подключением сеть продолжает работать, но узел будет отрезан от сети.
Кольца сети FDDI являются разделяемой средой передачи данных, для доступа к которой применяется маркерный метод, аналогичный используемому в сетях Token Ring. Различия в некоторых деталях. Время удержания маркера является переменной величиной и зависит от степени загрузки сети. При небольшой загрузке сети время удержания маркера больше, при большой загрузке — уменьшается.
Сеть FDDIподдерживает скорость 100 Мбит/с. Диаметр сети — 100 км. Максимальное количество узлов — 500. Однако стоимость реализации данной технологии значительна, поэтому область применения стандарта FDDI — магистрали сетей и крупные сети.
