Кабельная система сети Ethernet является коммуникационной средой, по которой перемещаются кадры данных. Стандарт физического уровня содержит описание (спецификации) кабелей различных типов, пригодных для реализации сетей с методом доступа CSMA/CD. Обозначение спецификаций физического уровня в соответствии со стандартом 802.3:
где <СП>- скорость передачи в Мбит/с - может принимать значения 10, 100, 1000, а в случае гигабитных скоростей - 1G, 10G, 4G, ...;
Base- метод передачи, означающий основополосную передачу (Baseband); <ТК> - тип кабеля:
• 2 - тонкий коаксиальный;
• 5 - толстый коаксиальный;
• Т - витая пара (Twisted pair);
• F - волоконно-оптический (Fiber); ....
Осноеополосная (прямая, немодулированная) передача (baseband) - метод передачи данных, при котором цифровой сигнал направляется непосредственно в среду передачи без модуляции несущей, при этом вся полоса пропускания используется для передачи только одного цифрового сигнала. Этот метод удобен для передачи данных по каналам с широкой полосой пропускания на небольшие расстояния и характеризуется простотой и дешевизной реализации, в связи с чем широко используется в ЛВС.
Широкополосная передача (broadband) - метод передачи данных, основанный на частотном FDM, временном TDM или волновом WDM уплотнении и создании нескольких частотных или временных каналов, по которым независимо друг от друга могут передаваться несколько потоков данных.
Для всех вариантов физического уровня технологии Ethernet, обеспечивающих пропускную способность 10 Мбит/с, используется манчестерское кодирование.
10Base-5 - стандарт физического уровня, являющийся частью стандарта IEEE 802.3 и описывающий работу сети Ethernet на толстом коаксиальном кабеле (thick Ethernet), используемом в качестве основной магистрали.
На рис.3.11 показан сегмент ЛВС Ethernet на толстом коаксиальном кабеле. Рабочие станции подключаются к магистральному кабелю с помощью трансиверного кабеля, состоящего из 4-х витых пар длиной до 50 м, и приемопередатчика (трансивера), расположенного непосредственно на коаксиальном кабеле. Трансивер представляет собой электрическое устройство, осуществляющее физическую передачу и приём данных.
Расстояние между соседними трансиверами должно быть кратно 2,5 м для исключения влияния стоячих волн в кабеле на качество передачи сигнала. На концах магистрального кабеля располагаются терминаторы, поглощающие распространяющийся в кабеле информационный сигнал и препятствующие возникновению отражённого сигнала, искажающего полезный сигнал.
Несмотря на громоздкость и трудности при разводке, такая кабельная система позволяет строить достаточно протяженные сети.
Таким образом, основные ограничения для одного сегмента ЛВС Ethernet в соответствии со спецификацией 10Base-5 имеют вид:
• максимальная длина сегмента (расстояние между крайними узлами) - 500 м;
• минимальное расстояние между трансиверами - 2,5 м;
• максимальное число узлов (трансиверов) на сегменте - 100;
• максимальная длина трансиверного кабеля - 50 м.
Стандарт 10Base-5 допускает построение многосегментных сетей с использованием повторителей. На рис.3.12 показана двухсегментная сеть. Максимальное количество сегментов в сети, допускаемое стандартом, равно 5. Это ограничение обусловлено тем, что повторители только усиливают сигналы, не восстанавливая их форму, что при большом количестве сегментов в сети может привести к появлению значительного процента ошибок.
При построении многосегментной сети необходимо учитывать следующие ограничения (рис.3.13):
• сеть может состоять из 5 сегментов, соединенных через повторители;
• в трёх сегментах можно подключать к кабелю до 100 узлов; два других сегмента используются только для увеличения общей протяженности сети;
• повторитель рассматривается как специальный узел, подключенный к сети, поэтому в центральном сегменте с двумя повторителями допускается иметь только 98 станций.
Правило построения многосегментнои сети с такими ограничениями получило название «5-4-3», означающее 5 сегментов соединяются с помощью 4-х повторителей, причём нагруженными являются только 3 сегмента.
Таким образом, одна сеть Ethernet 10Base-5:
• может содержать не более 296 узлов (рабочих станций);
• иметь диаметр (максимальную длину кабеля) - не более 2,5 км.
