Ethernet v tabulkách

Dnešní článek je praktickou pomůckou při návrhu či stavbě lokální počítačové sítě Ethernet.

Obsahuje základní pojmy a parametry jednotlivých typů sítě, a obecné informace.

Pod sítí Ethernet rozumíme lokální počítačovou síť, která spojuje jednotlivé počítače prostřednictvím společně využívaného komunikačního média (kabeláž a aktivní prvky - vysvětleno níže).

Princip přenosu

Každý počítač v síti pracuje samostatně, nezávisle na ostatních, takže neexistuje centrální prvek (který by řídil komunikaci).

Signály od vysílacího počítače jsou přenášeny k ostatním uzlům, příčemž v daném okamžiku médium (přenosovou cestu) využívá pouze jediný vysílající počítač. a může začít až po uvolnění média (přenosové cesty).

Přístupová metoda zabezpečující přístup na médium (přenosovou cestu) se nazývá kolizní, protože předpokládá možnost současného vysílání stanic na médium (přenosovou cestu). V případě této kolize (tedy současného zahájení vysílání dvou nebo více stanic) následuje přerušení vysílání a uvolnění média (přenosové cesty). Vysílání je opakováno po době určené náhodným číslem, čímž je eliminována další kolize.

Síť Ethernet definuje norma IEEE 802.3, s názvem:

IEEE 802.3 - Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specification.

Formát rámce sítě Ethernet:

*) = Adresa pracovní stanice je dána výrobcem síťového modulu (karty) stanice. Aby byla zaručena jedinečnost adresy je první část tvořena kódem výrobce modulu a druhá část výrobním číslem modulu.

Hlavní pojmy stavby sítě Ethernet:

Segment = trasa od jedné části sítě k další (např. kabel od stanice k aktivnímu prvku-viz. níže, případně od stanice ke stanici).

Sběrnicová topologie = fyzické propojení pracovních stanic a technologických přenosových prvků je řešeno jako sběrnice, tedy postupné propojení všech prvků.

Obr. 1 - Propojení stanic sítí 10Base2 přes sběrnicovou topologii

Hvězdicová topologie = fyzické propojení pracovních stanic a technologických přenosových prvků je řešeno přes centrální uzel (aktivní prvek, viz. níže). Od tohoto uzlu se tedy rozbíhá kabelová hvězda k jednotlivým stanicícm a dalším přenosovým prvkům.

Obr. 2 - Propojení stanic sítí 100BaseT přes hvězdicovou topologii.

 Uzel tvoří aktivní prvek sítě, rozbočovač nebo přepínač

Aktivní prvek = technologické části sítě, začleněné do přenosové sítě ke stanicím, zajišťující pouze vlastní přenos. Jedná se o pakovače a přepínače, viz. níže.

Opakovač (nebo-li HUB) = jedná se o technologické zařízení v přenosové cestě, které má funkci multiportového opakovače. Při vysílání dat přepínač automaticky vysílá na přijímací část ostatních stanic stejný signál. Používá se jako uzel, při hvězdicové topologii.

Přes opakovač tedy mohou komunikovat pouze dvě pracovní stanice s celkového počtu zapojeného do tohoto uzlu, nebo je detekována kolize.

Přepínač (nebo-li SWITCH) = v tomto případě se nejedná o multiportový opakovač, ale přenos rámců probíhá jen mezi příslušnými porty komunikujících stanic. Celé pásmo je pak vyčleněno pouze pro komunikující stanice.

Přes přepínač tedy mohou komunikovat i více než jedna dvojice pracovních stanic s celkového počtu zapojeného do tohoto uzlu, aniž je detekována kolize.

UTP = kabel tvořený kroucenými páry, s přesně stanovenými parametry skladby a přenosu. kabel je dále členěn do kategorií, pro které jsou parametry přesně specifikovány.

Fiber Optic = přenos signálů přes optické vlákno.

Značení sítě Ethernet:

100(1)Base(2)T(3)

(1) = číslo vyjadřuje rychlost přenosu v Mb/s

(2) = Base označuje typ přenášeného signálu (základní pásmo)

Broad označuje širokopásmový přenos signálu

(3) = 2/5 označuje délku segnemtu sběrnice

nebo

T/F označuje typ kabeláže (T=kabel s krocenými páry, F=kabel s optickými vlákny)

Ethernet:

(dle normy IEEE 802.3 a IEEE 802.3a)

*) = propojuje výhradně optické opakovače a rozbočovače

**) = pasivní optický systém bez opakovačů a rozbočovačů

***) = širokopásmový přístup

Fast Ethernet:

(dle normy IEEE 802.3u)

Gigabit Ethernet:

(dle normy IEEE 802.3z)

Závěrem:

Z mnoha výše uvedených typů se některé hojně rozšířili, a s některými se v praxi téměř nesetkáme. Nutno podotknout, že hlavní vliv na rozšíření určitého typu sítě Ethernet má  pořizovací cena jednotlivých komponentů sítě.

První nejrozšířenějším typem se stal 10Base2, ale dnes je již na ústupu, a setkáme se s ní jen zřídka. Štafetu převzal typ 10BaseT, který byl po roce 1993 vystřídán typem 100BaseT.

V současné době je nejrošířenější varianta sítě Eternet 100BaseT pro propojení pracovních stanic a aktivních prvků a 1000BaseT, případně 1000BaseSX pro vzájemné propojení aktivních prvků a napojení serverů.