Что касается проводных сетей, они получили набор стандартов из серии Ethernet 802.3. Наибольшее распространение среди пользователей получили проводные сети, позволяющие передавать данные со скоростью от 10 до 100 Мбит/с (примерно 1,25–12,5 Мбайт/с). Ниже описаны некоторые сетевые стандарты, разработанные IEEE для проводных (кабельных) сетей.
Названия стандартов Ethernet расшифровываются следующим образом. Первый элемент скорость передачи данных в Мбит/с. Второй элемент: Base немодулированная передача, Broad использование широкополосного кабеля с частотным уплотнением каналов. В третьем элементе число означает максимальную длину кабеля (хотя здесь есть противоречие со стандартом 1Base5, там длина кабеля 250 м), а буква одно из следующих сокращений: Т две витые пары, Т4 4 витые пары, F оптоволокно.
Например, 10Base-T означает, что данные передаются по двум витым парам при помощи немодулированной передачи со скоростью до 10 Мбит/с.
Ethernet 10Base-2
Топология «общая шина»; скорость 10 Мбит/с. Для создания сети используют тонкий (0,25 см) коаксиальный кабель, поэтому часто можно услышать название «тонкая Ethernet» или «тонкий коаксиал».
Сети, построенные в соответствии со стандартом Ethernet 10Base-2, характеризуются простотой и низкой стоимостью.
Максимальная длина одного сегмента кабеля не должна превышать 185 м.[3] Увеличить длину сегмента примерно до 925 м позволяют концентраторы (репитеры), усиливающие передаваемый сигнал. При этом существуют следующие ограничения: (5-4-3)
• не более пяти сегментов;
• не более четырех репитеров между любыми двумя точками;
• не более трех используемых сегментов.
• не более 30 сетевых подключений на сегменте без репитера;
• не менее 50 см между двумя сетевыми точками.
Также следует учесть, что чем больше будет подключено сетевых устройств, тем медленнее будет сеть.
Преимущества: простота в установке; дешевизна.
Недостатки: использование в качестве сетевой топологии общей шины.
Ethernet 10Base-5
Топологи «общая шина»; работает на скорости 10 Мбит/с. Для создания сети используют толстый (0,5 см) коаксиальный кабель, поэтому этот стандарт иногда называют «толстая Ethernet» или «толстый коаксиал».
Как и в случае с Ethernet 10Base-2, сети данного стандарта – достаточно дешевая альтернатива хорошей сети. Общая протяженность сети может составлять 2,5 км при условии использования пяти репитеров.
Основные ограничения:
• не более пяти сегментов;
• не более четырех репитеров между любыми двумя точками;
• не более трех используемых сегментов;
• не более 100 сетевых подключений на сегменте без репитера;
• не менее 2,5 м между двумя сетевыми точками.
Преимущества: большая длина сегмента; хорошая помехозащищенность.
Недостатки: использование в качестве сетевой топологии общей шины.
В данное время этот стандарт практически не используется.
Ethernet 10Base-T
Топология «звезда»; работает на скорости 10 Мбит/с. Для создания сети используют неэкранированную телефонную витую пару.
Максимальная длина сегмента сети, построенной на стандарте Ethernet 10Base-T, – 100 м (сказывается отсутствие экрана провода), хотя существуют репитеры, удлиняющие сегменты.
В отличие от сетей стандарта Ethernet 10Base-2, сети Ethernet 10Base-T имеют меньшую устойчивость к помехам, зато более гибкие и позволяют легче локализировать неисправность.
Преимущества: надежность и удобство, обусловленное применением топологии звезда.
Недостатки: необходим концентратор и большое количество кабеля.
Ethernet 10Base-F
Топология «звезда»; работает на скорости 10 Мбит/с. Для создания сети используют волоконно-оптический кабель, данные по которому передаются на частоте 500–800 МГц.
Длина сегмента в данном случае до 2 км.
Сеть с применением этого стандарта достаточно часто используется для соединения между собой отдельно стоящих зданий.
В табл. 2.4 рассмотрены основные достоинства и недостатки Ethernet 10Base-F.
Таблица 2.4. Преимущества и недостатки Ethernet 10Base-F
Fast Ethernet 100Base-TX
Топология «звезда»; скорость передачи данных -100 Мбит/с.
Сеть строится на основе кабеля «витая пара», однако с использованием отдельных пар проводов для передачи и приема данных. Применяют и неэкранированные, и экранированные провода. Длина сегмента не должна превышать 100 м.
В табл. 2.5 рассмотрены основные достоинства и недостатки Fast Ethernet 100Base-TX.
Таблица 2.5. Преимущества и недостатки Ethernet 100Base-TX
Fast Ethernet 100Base-FX
Fast Ethernet 100Base-FX – еще один стандарт, позволяющий строить сети с помощью дорогого, но сверхзащищенного оптоволоконного кабеля, причем в данном случае используют два кабеля.
Длина сегмента в зависимости от режима передачи данных и оптоволоконного разъема составляет от 412 м (полудуплексный режим) до 2 км (дуплексный режим). Кроме увеличенной до 100 Мбит/с скорости передачи данных, все остальные характеристики остались без существенных изменений. Максимальное количество подключаемых рабочих станций – 1024.
Gigabit Ethernet
- Кабель, розетки, вилки должны быть категории 6.
- Для стандартного кабеля максимальное расстояние 100метров.
- Частота сигнала 250 мегагерц
- Для передачи используются четыре пары. По каждой паре данные передаются в обе стороны.
- Максимальная скорость передачи около 100 мегабайт в секунду.
Существует несколько стандартов, которые входят в состав Gigabit Ethernet:
стандарт 1000Base-T - кабель на основе витой пары 5-й категории. При этом используются все четыре пары проводников. Максимальная длина сегмента – 100 м.
1000Base-LX - используется оптоволокно. Максимальная длина сегмента может составлять 5 км[4] для одномодового кабеля и 550 м для многомодового кабеля.
Gigabit Ethernet
Стандарты 10 Gigabit Ethernet (10GBASE-X, 10GBASE-R и 10GBASE-W)
Оптоволоконный кабель. Максимальная длина сегмента может составлять 40 км. Чтобы достичь таких результатов, используется высокая частота передачи сигнала и длина волны лазера.
Token Ring
Топология «кольцо»; работает на максимальной скорости 16 Мбит/с. Для создания сети используют экранированный или неэкранированный кабель на основе витой пары.
При работе сеть использует маркер – поток данных, управляемый любым компьютером, который хочет передавать данные. Если маркер «захвачен» каким-либо компьютером, то все остальные ждут, пока он освободится.
Token Ring использует в своей работе концентратор, что позволяет исключать варианты, когда из-за одного компьютера перестает работать вся сеть. Однако остается главный недостаток – разрыв несущего кабеля приводит к выходу из строя всей сети.
Чтобы обеспечить работу сети на максимальной скорости, в зависимости от типа используемого кабеля длина сегмента не должна превышать 60-100 м. При длине сегмента 150–300 м достигается скорость только в 4 Мбит/с.
Как и в других стандартах, разрешается использование репитеров, что позволяет удлинить максимальный сегмент до 350–700 м.
Максимальное количество пользователей – 72 (при применении кабеля более высокой категории – до 260).