Спецификации на физическите носители на Ethernet
В исторически план първите мрежи на Ethernet технологията са създадени върху коаксиален кабел с диаметър 0,5 инча. Впоследствие бяха дефинирани други спецификации на физическия слой за Ethernet стандарта, позволяващи използването на различни среди за предаване на данни като обща шина. Методът за достъп CSMA/CD и всички Ethernet синхронизации остават същите за всяка спецификация на физическа медия.
Физическите спецификации на Ethernet технологията днес включват следната среда за предаване:
10Base-5е коаксиален кабел с диаметър 0,5 инча, наречен "дебел" коаксиален кабел. Има вълнов импеданс от 50 ома. Максималната дължина на сегмента е 500 метра (без повторители).
10Base-2е коаксиален кабел с диаметър 0,25 инча, наречен "тънък" коаксиален кабел. Има вълнов импеданс от 50 ома. Максималната дължина на сегмента е 185 метра (без повторители).
10Base-T- Неекраниран кабел с усукана двойка (UTP). Образува звездна топология с хъб. Разстоянието между главината и крайния възел е не повече от 100 m.
10Base-F- оптичен кабел. Топологията е подобна на стандарта за усукана двойка. Има няколко варианта на тази спецификация - FOIRL (дистанция до 1000 m), 10Base-FL (дистанция до 2000 m), 10Base-FB (дистанция до 2000 m).
Числото 10 показва скоростта на предаване на данни на тези стандарти - 10 Mbps, а думата Base - методът на предаване на една базова честота от 10 MHz (за разлика от стандартите, използващи множество носещи честоти, които се наричат Broadband - широколентов). Последният знак в името на стандарта за физически слой показва вида на кабела.
10Base-5 стандарт
Стандартът 10Base-5 отговаря на експерименталнияXerox Ethernet мрежа и може да се счита за класически Ethernet. Той използва коаксиален кабел с централен диаметър на медна жица от 2,17 mm и външен диаметър от около 10 mm (дебел Ethernet) като среда за предаване на данни. Такива характеристики се притежават от кабели от марки RG-8 и RG-11.
Кабелът се използва като моно канал за всички станции.Кабелният сегмент е с максимална дължина от 500 m (без повторители) и трябва да има 50 Ohm съвпадащитерминаторив краищата, които абсорбират сигнали, разпространяващи се по кабела и предотвратяват появата на отразени сигнали. При липса на терминатори в кабела възникват стоящи вълни, така че някои възли получават силни сигнали, докато други получават толкова слаби сигнали, че стават невъзможни за приемане.
Станцията трябва да бъде свързана към кабела с помощта на трансивър -трансивър (Transmitter +receiver=trnsceiver). Трансивърът се инсталира директно на кабела и се захранва от мрежовия адаптер на компютъра. Трансивърът може да бъде свързан към кабела или чрез метода на пробиване, който осигурява директен физически контакт, или чрез безконтактен метод.
Трансивърът е част от мрежовия адаптер, който изпълнява следните функции:
получаване и предаване на данни от кабел на кабел,
откриване на сблъсъци по кабела,
електрическа изолация между кабела и останалата част от адаптера,
защита на кабела от неправилна работа на адаптера.
Последната функция често се наричаjabbercontrol). Ако адаптерът не работи, може да възникне ситуация, когато поредица от произволни сигнали непрекъснато се извежда към кабела. Тъй като кабелът е обща среда за всички станции, мрежата ще бъде блокирана от еднагрешен адаптер. За да не се случи това, на изхода на предавателя се поставя верига, която проверява броя на битовете, предадени в пакета. Ако максималната дължина на пакета бъде превишена, тогава тази верига просто изключва изхода на предавателя от кабела. Максималното време за предаване на кадър (включително преамбюла) е 1221 µs, а времето за управление на jabber е настроено на 4000 µs (4ms)
Детекторът за сблъсък определя наличието на сблъсък в коаксиален кабел чрез повишено ниво на DC компонента на сигналите. Ако DC компонентът надвишава определен праг (около 1,5 V), тогава повече от един предавател работи по кабела.
Стандартът позволява използването на мрежа от не повече от 4 повторителя и съответно не повече от 5 кабелни сегмента. При максимална дължина на кабелния сегмент от 500 м, това дава максимална дължина на 10Base-5 мрежа от 2500 м. Само 3 от 5 сегмента могат да бъдат заредени, тоест тези, към които са свързани крайни възли. Трябва да има незаредени сегменти между заредените сегменти, така че максималната мрежова конфигурация е два заредени външни сегмента, които са свързани чрез незаредени сегменти към друг централен сегмент.
Правилото за използване на повторители в 10Baase-5 Ethernet мрежа се нарича „правило 5-4-3“: 5 сегмента, 4 повторителя, 3 заредени сегмента. Ограниченият брой повторители се дължи на допълнителните забавяния на разпространението, които те въвеждат. Използването на повторители увеличава двойното време за разпространение на сигнала, което за надеждно откриване на сблъсък не трябва да надвишава времето за предаване на рамка с минимална дължина, тоест рамка от 72 байта или 576 бита.
Всеки ретранслатор е свързан към сегмента с един от неговите трансивъри, така че можете да се свържете към заредени сегментисвържете не повече от 99 възли.Максималният брой крайни възли в мрежа 10Base-5 следователно е 99*3 =297 възли.
Предимстватана стандарта 10Base-5 включват:
- добра защита на кабела от външни влияния,
- относително голямо разстояние между възлите,
недостатъцитетрябва да включват:
- високата цена на кабела,
- сложността на полагането му поради високата твърдост,
- наличието на специален инструмент за терминиране на кабела,
- ако кабелът е повреден или връзката е лоша, цялата мрежа спира да работи,
- необходимо е да се предвиди кабелна връзка до всички възможни места за инсталиране на компютри.