Ethernet мрежова архитектура
Ethernet е технология за пакетно предаване на данни предимно за локални компютърни мрежи. Това е най-разпространеният стандарт за локална мрежа днес.
Ethernet се описва главно от груповите стандарти IEEE 802.3.
В зависимост от вида на физическата среда за предаване на данни стандартът IEEE 802.3 има различни модификации:
§ 10Base5 (дебел коаксиален кабел);
§ 10Base2 (тънък коаксиален кабел);
§ 10Base-T (усукана двойка);
§ 10Base-F (оптичен кабел).
Ethernet се основава на следните технологии:
§ Топологиите шина, звезда и дърво могат да се използват като физическа топология на предаване на данни;
§ Топологията на шината се използва като логическа топология;
§ Метод за достъп до среда -CSMA/CD ;
§ Манчестърският код се използва за прехвърляне на двоична информация по кабела за всички варианти на физическия слой на Ethernet технологията;
§ Скорости на трансфер на данни - 10, 100 и 1000 Mbps.
Стандартен 10BaseT
Физическата топология езвездас усукана двойка, която свързва всички възли в мрежата с хъба, като използва две двойки проводници, една за предаване и една за приемане (фигура по-долу). Логично (т.е. по отношение на системата за сигнализиране), тази архитектура е "шина" като всички Ethernet архитектури. Хъбът действа като многопортов повторител. Дължина на сегмента от 2,5 до 100 м. 10BaseT LAN може да обслужва до 1024 компютъра.
Този тип мрежа е фокусирана върху тънък коаксиален кабел с максимална дължина на сегмента 185 m и възможност за свързване на до 30 компютъра към един сегмент (фиг. по-долу).
Мрежовата архитектура на дебел Ethernet е логически и физически "шина" (Фигура по-долу). Основният сегмент (т.е. основният кабел, към който са свързани трансивърите за комуникация с компютъра) е с дължина до 500 m и може да свърже до 100 компютъра. С помощта на повторители, които също са свързани към магистралния сегмент чрез приемо-предаватели, общата дължина на мрежата може да бъде 2500 m.
При описания подход (CSMA/CD) е възможна ситуация, когато две станции едновременно се опитват да предадат кадър с данни по общ кабел (възниква сблъсък). За да се намали вероятността от тази ситуация, непосредствено преди изпращане на рамка, предавателната станция слуша кабела (т.е. получава и анализира електрическите сигнали, възникващи по него), за да открие дали рамка с данни от друга станция вече е предадена по кабела. Аконосеща (carrier-sense, CS)бъде разпозната, тогава станцията отлага предаването на своя кадър до края на друго предаване и едва тогава се опитва да го предаде отново. За да се справят правилно сблъсък, всички станции едновременно следят сигналите, които се появяват на кабела. Ако предаваният и наблюдаваният сигнал се различават, тогаваоткриването на сблъсък (CD)е фиксирано.
802.11 мрежи
Както всички стандарти IEEE 802, 802.11 работи на долните два слоя на модела ISO/OSI, физическия слой и слоя на връзката за данни. Всяко мрежово приложение, мрежова операционна система или протокол (като TCP/IP) ще работи също толкова добре в 802.11 мрежа, колкото и в Ethernet мрежа.
Основната архитектура, функции и услуги на 802.11a/b/g са дефинирани в оригиналния стандарт 802.11. Спецификацията 802.11a/b/g засяга само физическия слой, като добавя само по-високи скорости на достъп.
Режимиработа 802.11
802.11 дефинира два типа хардуер - клиент, който обикновено е компютър, оборудван с безжична мрежова интерфейсна карта (Network Interface Card, NIC), и точка за достъп (AP), която действа като мост между безжичните и кабелните мрежи. Точката за достъп обикновено съдържа приемо-предавател, кабелен мрежов интерфейс (802.3) и софтуер за обработка на данни.
Стандартът IEEE 802.11 дефинира два режима на мрежова работа, Ad-hoc и клиент/сървър. В режим клиент/сървър безжичната мрежа се състои от поне една точка за достъп, свързана към кабелна мрежа и набор от безжични крайни станции. Тъй като повечето безжични станции се нуждаят от достъп до файлови сървъри, принтери, достъп до интернет в кабелна LAN, те ще работят в режим клиент/сървър.
Режимът Ad-hoc (наричан още от точка до точка) е проста мрежа, в която комуникацията между множество станции се установява директно, без използването на специална точка за достъп. Този режим е полезен, ако инфраструктурата на безжичната мрежа не е формирана (например хотел, изложбена зала, летище) или по някаква причина не може да бъде формирана.
Физическият слой дефинира два метода за широколентово RF предаване и един метод за инфрачервено предаване.
Стандартът 802.11 предвижда използването на полудуплексни приемо-предаватели, така че в безжичните мрежи 802.11 станцията не може да открие сблъсък по време на предаване. За да приспособи тази разлика, 802.11 използва модифициран протокол, известен като Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA). CSMA/CAсе опитва да избегне сблъсъци чрез използване на изрично потвърждение на пакет (ACK), което означава, че получаващата станция изпраща ACK пакет, за да потвърди, че пакетът е получен непокътнат.
CSMA/CA работи по следния начин. Станция, желаеща да предава, тества канала и ако не бъде открита никаква активност, станцията изчаква известно време и след това предава, ако средата все още е свободна. Ако пакетът пристигне непокътнат, приемащата станция изпраща ACK пакет, при получаването на който подателят завършва процеса на предаване. Ако предавателната станция не е получила ACK пакет, защото не е получен пакет с данни или е пристигнал повреден ACK, се приема, че е настъпил сблъсък и пакетът с данни се предава отново след произволен период от време.
802.11 MAC слой осигурява изчисляване на CRC и фрагментиране на пакети. Всеки пакет има свой собствен CRC, който се изчислява и прикачва към пакета. Това е в контраст с Ethernet мрежите, където обработката на грешки се обработва от протоколи от по-висок слой (като TCP). Пакетната фрагментация позволява големите пакети да бъдат разбити на по-малки пакети по въздуха, което е полезно в много претъпкани среди или където има значителни смущения, тъй като по-малките пакети са по-малко вероятно да бъдат повредени. Този метод в повечето случаи намалява необходимостта от повторно предаване и по този начин повишава производителността на цялата безжична мрежа. MAC слоят е отговорен за повторното сглобяване на получените фрагменти, което прави този процес "прозрачен" за протоколите от по-високо ниво.
MAC подслоят също така осигурява механизми за криптиране на данни, управление на мощността и контрол на процеса.свързване на абоната към мрежата.