5.1.1 Elementele unei retele Ethernet
O retea Ethernet are trei elemente de bazã:
1. mediul fizic de comunicatie – folosit pentru transmiterea semnalului purtãtor de informatie între calculatoarele retelei;
2. protocolul de comunicatie – un set de reguli pentru controlul accesului la mediul de comunicatie respectat de fiecare interfatã, pe baza cãruia se arbitreazã accesul mai multor calculatoare la acest mediu;
3. cadrarea informatiei – un cadru Ethernet ce constã într-un set standardizat de biti folosit la transportul datelor prin retea.
Mediul de comunicatie – Cabluri Ethernet
Termenul de 10BaseT este abrevierea de la 10 Mbps transmission, Baseband medium, Twisted pair (transmisie la 10 Mbps, în banda de bazã prin fire torsadate). Pentru o retea Ethernet sunt folosite urmãtoarele tipuri de cabluri:
• 10 Base 5 (sau cablu coaxial gros) – foloseste un singur cablu coaxial de 75 ohmi într-o topologie bus, connectând fiecare placã de retea printr-un dispozitiv ce se lega direct pe cablu. Lungimea maximã a unui segment este de 500 metri, terminatoare de 50 ohmi;
1. mediul fizic de comunicatie – folosit pentru transmiterea semnalului purtãtor de informatie între calculatoarele retelei;
2. protocolul de comunicatie – un set de reguli pentru controlul accesului la mediul de comunicatie respectat de fiecare interfatã, pe baza cãruia se arbitreazã accesul mai multor calculatoare la acest mediu;
3. cadrarea informatiei – un cadru Ethernet ce constã într-un set standardizat de biti folosit la transportul datelor prin retea.
Mediul de comunicatie – Cabluri Ethernet
Termenul de 10BaseT este abrevierea de la 10 Mbps transmission, Baseband medium, Twisted pair (transmisie la 10 Mbps, în banda de bazã prin fire torsadate). Pentru o retea Ethernet sunt folosite urmãtoarele tipuri de cabluri:
• 10 Base 5 (sau cablu coaxial gros) – foloseste un singur cablu coaxial de 75 ohmi într-o topologie bus, connectând fiecare placã de retea printr-un dispozitiv ce se lega direct pe cablu. Lungimea maximã a unui segment este de 500 metri, terminatoare de 50 ohmi;
• 10 Base 2 (sau cablu coaxial subtire) – foloseste un sir de cabluri coaxiale RJ-58 într-o topologie bus, cu conectori BNC T atasati fiecãrei plãci de retea, si având câte un terminator de 52 ohmi la fiecare capãt. Lungimea maximã pentru un segment este de 200 meteri, diametrul cablului este 0.5 cm, impedanta cablului 50 ohmi;
• 10 Base T – foloseste douã sârme torsadate (preferabil ecranate) într-o topologie stea, fiecare segment conectând un singur dispozitiv la un repetor, cunoscut sub numele de hub;
• 10 Base F – foloseste ca mediu de comunicatie cablul optic;
• 10 Broad 36 – singurul tip de mediu fizic cu transmisie în bandã largã, permite conectarea statiilor prin cablu TV cu circuit închis.
Distantele maxime pentru segmentele de retea Ethernet si numãrul de statii legate la o retea Ethernet depind de tipul cablului de transmisie folosit:
• 10 Base T – foloseste douã sârme torsadate (preferabil ecranate) într-o topologie stea, fiecare segment conectând un singur dispozitiv la un repetor, cunoscut sub numele de hub;
• 10 Base F – foloseste ca mediu de comunicatie cablul optic;
• 10 Broad 36 – singurul tip de mediu fizic cu transmisie în bandã largã, permite conectarea statiilor prin cablu TV cu circuit închis.
Distantele maxime pentru segmentele de retea Ethernet si numãrul de statii legate la o retea Ethernet depind de tipul cablului de transmisie folosit:
Cadrele Ethernet
Sunt folosite pentru transferul informatiei între statii. Un cadru constã din un numãr de biti organizati în câteva câmpuri. Acestea includ câmpurile cu adresele statiilor, câmpul pentru date având dimensiunea între 46 si 1500 biti, un câmp pentru controlul erorilor, etc. Adresele pe 48 de biti sunt unice pentru fiecare placã de retea, sunt atribuite de producãtor si nu pot fi modificate.
Protocolul CSMA/CD
Reteaua Ethernet foloseste protocolul numit CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect). Termenul de acces multiplu ("Multiple Access") provine de la faptul cã fiecare statie este conectatã la acelasi mediu de comunicatie. "Carrier Sense" – înainte de a transmite date, o statie verificã linia pentru a vedea dacã nu existã nici o altã statie care transmite ceva. Dacã se constatã cã linia nu este ocupatã, statia poate începe sã transmitã date cu o vitezã de 10 Mbps, adicã câte un bit la 100 ns. Viteza luminii si a semnalului electric fiind de 300000 m/s, înseamnã cã electronii vor parcurge 0.3 m într-o ns. Astfel cã, dupã ce semnalul electric pentru primul bit a parcurs aproximativ 30 m, statia începe transmisia celui de- al doilea bit. Însã, un cablu Ethernet poate avea mai mult de 30 m. Dacã douã statii se aflã la o distantã de 100 m legate la acelasi cablu de retea, si ambele încep transmisia în acelasi timp (gãsind ambele linia liberã), atunci fiecare va fi în mijlocul transmiterii celui de-al treilea bit când semnalul de la fiecare statie ajunge la cealaltã. Acest exemplu explicã necesitatea pãrtii de "Collision Detect". Douã statii pot începe transmiterea datelor în acelasi timp, însã semnalele fiecãruia vor coliziona doar dupã câteva nanosecunde. Când apar astfel de coliziuni cele douã statii înceteazã transmisia si încearcã mai târziu dupã o perioadã de timp aleasã aleator.
Sunt folosite pentru transferul informatiei între statii. Un cadru constã din un numãr de biti organizati în câteva câmpuri. Acestea includ câmpurile cu adresele statiilor, câmpul pentru date având dimensiunea între 46 si 1500 biti, un câmp pentru controlul erorilor, etc. Adresele pe 48 de biti sunt unice pentru fiecare placã de retea, sunt atribuite de producãtor si nu pot fi modificate.
Protocolul CSMA/CD
Reteaua Ethernet foloseste protocolul numit CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect). Termenul de acces multiplu ("Multiple Access") provine de la faptul cã fiecare statie este conectatã la acelasi mediu de comunicatie. "Carrier Sense" – înainte de a transmite date, o statie verificã linia pentru a vedea dacã nu existã nici o altã statie care transmite ceva. Dacã se constatã cã linia nu este ocupatã, statia poate începe sã transmitã date cu o vitezã de 10 Mbps, adicã câte un bit la 100 ns. Viteza luminii si a semnalului electric fiind de 300000 m/s, înseamnã cã electronii vor parcurge 0.3 m într-o ns. Astfel cã, dupã ce semnalul electric pentru primul bit a parcurs aproximativ 30 m, statia începe transmisia celui de- al doilea bit. Însã, un cablu Ethernet poate avea mai mult de 30 m. Dacã douã statii se aflã la o distantã de 100 m legate la acelasi cablu de retea, si ambele încep transmisia în acelasi timp (gãsind ambele linia liberã), atunci fiecare va fi în mijlocul transmiterii celui de-al treilea bit când semnalul de la fiecare statie ajunge la cealaltã. Acest exemplu explicã necesitatea pãrtii de "Collision Detect". Douã statii pot începe transmiterea datelor în acelasi timp, însã semnalele fiecãruia vor coliziona doar dupã câteva nanosecunde. Când apar astfel de coliziuni cele douã statii înceteazã transmisia si încearcã mai târziu dupã o perioadã de timp aleasã aleator.
Pentru ca sistemul de control al accesului la mediul de comunicatie sã functioneze corect (CSMA/CD), toate interfetele Ethernet trebuie sã rãspundã semnalului receptionat într-o perioadã datã de timp. Aceastã necesitate timp este bazatã pe perioada de timp necesarã unui semnal sã ajungã de la un capãt al mediului de comunicatie la celãlalt si înapoi, acest timp este cunoscut sub numele de timp de întoarcere ("round trip time") . Timpul de întoarcere maxim este strict limitat pentru a asigura ca fiecare interfatã sã poatã receptiona toate semnalele din linia de comunicatie într -o perioadã de timp specificatã. Cu cât este mai lung un segment de retea, cu atât mai mult timp îi ia unui semnal sã îl parcurgã.
La proiectarea unei retele Ethernet trebuie deci, sã se asigure ca timpul de întoarcere sã fie în limitele specificate, indiferent de combinatia de cabluri si echipamente folosite în retea.
La proiectarea unei retele Ethernet trebuie deci, sã se asigure ca timpul de întoarcere sã fie în limitele specificate, indiferent de combinatia de cabluri si echipamente folosite în retea.