고속 이더넷 기술, 기능, 물리적 계층, 구성 규칙. 고속 이더넷 기술 프레임 체크섬에 대한 설명

ComputerPress 테스트 연구소는 워크스테이션용 PCI 버스용 고속 이더넷 표준의 10/100Mbit/s 네트워크 카드를 테스트했습니다. 처리량이 10/100Mbps인 현재 가장 일반적인 카드가 선택되었습니다. 첫째, 이더넷 네트워크에서 사용할 수 있기 때문입니다. 고속 이더넷혼합 네트워크에서 두 번째로 유망한 기가비트 이더넷 기술 (최대 1000Mbps 처리량)은 여전히 ​​강력한 서버를 네트워크 코어의 네트워크 장비에 연결하는 데 가장 많이 사용됩니다. 매우 중요한 것은 패시브의 품질입니다. 네트워크 하드웨어(케이블, 소켓 등)이 네트워크에서 사용됩니다. 카테고리 3 트위스트 페어 케이블이 이더넷 네트워크에 충분하다면 패스트 이더넷에는 카테고리 5가 이미 필요하다는 것은 잘 알려진 사실입니다. 신호 산란, 열악한 노이즈 내성은 크게 줄일 수 있습니다. 처리량네트워크.

테스트의 목적은 우선 효과적인 성능 지수(Performance/Efficiency Index Ratio - 이하 P/E 지수)를 결정한 다음 처리량의 절대값을 결정하는 것이었습니다. P/E-지수는 네트워크 카드 대역폭(Mbps) 대 CPU 사용률(%)의 비율로 계산됩니다. 이 지수는 성능을 결정하기 위한 업계 표준입니다. 네트워크 어댑터. 네트워크 카드의 CPU 리소스 사용을 고려하기 위해 도입되었습니다. 사실 일부 네트워크 어댑터 제조업체는 네트워크 작업을 수행하기 위해 더 많은 컴퓨터 프로세서 주기를 사용하여 최대 성능을 달성하려고 합니다. 최소한의 CPU 사용량과 상대적으로 높은 처리량은 미션 크리티컬 비즈니스, 실시간 및 멀티미디어 애플리케이션에 필수적입니다.

현재 회사 및 로컬 네트워크의 워크스테이션에 가장 자주 사용되는 카드를 테스트했습니다.

1. D-링크 DFE-538TX
2. SMC EtherPower II 10/100 9432TX/MP
3. 3Com 고속 EtherLink XL 3C905B-TX-NM
4. 컴플렉스 RL 100ATX
5. 인텔 EtherExpress PRO/100+ 관리
6. 씨넷 PRO-120
7. 넷기어 FA 310TX
8. 얼라이드 텔레신 AT 2500TX
9. 슈어콤 EP-320X-R

테스트된 네트워크 어댑터의 주요 특성은 표에 나와 있습니다. 1 . 표에 사용된 몇 가지 용어를 설명하겠습니다. 자동 연결 속도 감지는 어댑터 자체가 가능한 최대 작동 속도를 결정함을 의미합니다. 또한 자동 속도 감지가 지원되면 Ethernet에서 Fast Ethernet으로 또는 그 반대로 전환할 때 추가 구성이 필요하지 않습니다. 그것은 시스템 관리자어댑터를 재구성하고 드라이버를 다시 로드할 필요가 없습니다.

버스 마스터 모드 지원을 통해 네트워크 카드와 컴퓨터 메모리 간에 직접 데이터를 전송할 수 있습니다. 이렇게 하면 CPU가 다른 작업을 수행할 수 있습니다. 이 속성은 사실상의 표준이 되었습니다. 알려진 모든 네트워크 카드가 버스 마스터 모드를 지원하는 것은 놀라운 일이 아닙니다.

원격 전원 켜기(Wake on LAN)를 사용하면 네트워크를 통해 PC를 켤 수 있습니다. 즉, 근무 외 시간에도 PC 서비스가 가능해진다. 이를 위해 특수 케이블(패키지에 포함)로 연결된 시스템 보드와 네트워크 어댑터에 3핀 커넥터가 사용됩니다. 또한 특수 제어 소프트웨어가 필요합니다. 웨이크 기술 on LAN은 Intel-IBM 연합에 의해 개발되었습니다.

전이중 모드를 사용하면 양방향으로 동시에 데이터를 전송할 수 있습니다. 반이중은 한 방향으로만 가능합니다. 따라서 전이중 모드에서 가능한 최대 처리량은 200Mbps입니다.

DMI(Desktop Management Interface) 인터페이스를 통해 소프트웨어를 사용하여 PC의 구성 및 리소스에 대한 정보를 얻을 수 있습니다. 네트워크 관리.

WfM(Wired for Management) 사양에 대한 지원은 네트워크 어댑터가 네트워크 관리 및 관리 소프트웨어와 상호 작용하도록 합니다.

네트워크를 통해 컴퓨터 OS를 원격으로 부팅하기 위해 네트워크 어댑터에는 특수 BootROM 메모리가 장착되어 있습니다. 이를 통해 디스크가 없는 워크스테이션을 네트워크에서 효과적으로 사용할 수 있습니다. 대부분의 테스트된 카드에는 BootROM을 설치하기 위한 소켓만 있었습니다. BootROM 칩 자체는 일반적으로 별도로 주문되는 옵션입니다.

ACPI(Advanced Configuration Power Interface) 지원으로 전력 소비를 줄입니다. ACPI는 전원 관리 시스템을 강화하는 새로운 기술입니다. 이는 하드웨어와 소프트웨어 도구. 기본적으로 Wake on LAN은 ACPI의 필수적인 부분입니다.

독점 성능 향상 도구를 사용하면 네트워크 카드의 효율성을 높일 수 있습니다. 이들 중 가장 유명한 것은 3Com의 Parallel Tasking II와 Intel의 Adaptive Technology입니다. 이러한 도구는 일반적으로 특허를 받았습니다.

주요 운영 체제에 대한 지원은 거의 모든 어댑터에서 제공됩니다. 주요 운영 체제에는 Windows, Windows NT, NetWare, Linux, SCO UNIX, LAN Manager 등이 포함됩니다.

서비스 지원 수준은 문서의 가용성, 드라이버가 포함된 디스켓 및 다운로드 기능으로 평가됩니다. 최신 버전회사 웹 사이트의 드라이버. 포장도 중요한 역할을 합니다. 이러한 관점에서 볼 때 D-Link, Allied Telesyn 및 Surecom 네트워크 어댑터가 최고라고 생각합니다. 그러나 일반적으로 지원 수준은 모든 카드에서 만족스러운 것으로 나타났습니다.

일반적으로 보증은 AC 어댑터의 수명 기간 동안 적용됩니다(평생 보증). 때로는 1-3년으로 제한됩니다.

테스트 방법론

모든 테스트는 해당 제조업체의 인터넷 서버에서 다운로드한 최신 네트워크 카드 드라이버를 사용했습니다. 네트워크 카드 드라이버가 설정 및 최적화를 허용한 경우 기본 설정이 사용되었습니다(Intel 네트워크 어댑터 제외). 3Com 및 Intel의 카드 및 해당 드라이버에는 가장 풍부한 추가 기능이 있습니다.

성능은 Novell의 Perform3 유틸리티를 사용하여 측정되었습니다. 유틸리티의 원리는 작은 파일이 워크스테이션에서 공유 폴더로 복사된다는 것입니다. 네트워크 드라이브그 후에는 서버의 파일 캐시에 남아 있고 지정된 시간 동안 거기에서 반복적으로 읽습니다. 이를 통해 메모리-네트워크-메모리 상호 작용을 달성하고 디스크 작업과 관련된 지연의 영향을 제거할 수 있습니다. 유틸리티 매개변수에는 초기 파일 크기, 최종 파일 크기, 크기 조정 단계 및 테스트 시간이 포함됩니다. Novell Perform3 유틸리티는 다양한 파일 크기, 평균 및 최대 성능(KB/s)으로 성능 값을 표시합니다. 유틸리티를 구성하는 데 다음 매개변수가 사용되었습니다.

• 초기 파일 크기 - 4095바이트
• 최종 파일 크기 - 65,535바이트
• 파일 증분 - 8192바이트

각 파일의 테스트 시간은 20초로 설정되었습니다.

각 실험에서는 한 쌍의 동일한 네트워크 카드를 사용했는데, 하나는 서버에서, 다른 하나는 워크스테이션에서 실행되었습니다. 서버는 일반적으로 많은 추가 기능과 함께 제공되는 특수 네트워크 어댑터를 사용하기 때문에 이것은 일반적인 관행과 일치하지 않는 것 같습니다. 그러나 이런 식으로 서버와 워크 스테이션 모두에 동일한 네트워크 카드가 설치됩니다. 테스트는 전 세계의 모든 알려진 테스트 연구소 (KeyLabs, Tolly Group 등)에서 수행됩니다. 결과는 다소 낮지만 분석된 네트워크 카드만 모든 컴퓨터에서 작동하기 때문에 실험은 깨끗한 것으로 판명되었습니다.

Compaq DeskPro EN 클라이언트 구성:

• 프로세서 펜티엄 II 450MHz
• 512KB 캐시
• 램 128MB
• 하드 드라이브 10GB
• 수술실 마이크로소프트 시스템윈도우 NT 서버 4.0c6aSP
• TCP/IP 프로토콜.

Compaq DeskPro EP 서버 구성:

• 셀러론 프로세서 400MHz
• RAM 64MB
• 하드 드라이브 4.3GB
• 운영 체제 마이크로소프트 윈도우 NT 워크스테이션 4.0 c c 6a SP
• TCP/IP 프로토콜.

테스트는 UTP 카테고리 5 크로스오버 케이블로 직접 연결된 컴퓨터에서 수행되었으며, 이 테스트 동안 카드는 100Base-TX 전이중 모드에서 실행되었습니다. 이 모드에서는 서비스 정보의 일부(예: 수신 확인)가 동시에 전송되기 때문에 처리량이 다소 높습니다. 유용한 정보, 볼륨이 추정됩니다. 이러한 조건에서 다소 높은 처리량 값을 고정하는 것이 가능했습니다. 예를 들어 3Com Fast EtherLink XL 3C905B-TX-NM 어댑터의 경우 평균 79.23Mbps입니다.

Windows NT 성능 모니터 유틸리티를 사용하여 서버에서 프로세서 사용률을 측정했습니다. 데이터가 로그 파일에 기록되었습니다. Perform3 유틸리티는 서버의 프로세서 로드에 영향을 미치지 않도록 클라이언트에서 실행되었습니다. 인텔 셀러론이 서버 컴퓨터의 프로세서로 사용되었는데, 그 성능은 펜티엄 II 및 III 프로세서보다 현저히 낮습니다. Intel Celeron은 의도적으로 사용되었습니다. 사실 프로세서 부하가 상당히 큰 절대 오류로 결정되기 때문에 절대 값이 큰 경우 상대 오류가 더 작아집니다.

각 테스트 후 Perform3 유틸리티는 작업 결과를 다음 형식의 데이터 세트로 텍스트 파일에 저장합니다.

65535바이트. 10491.49KBps. 10491.49 집계 KBps. 57343바이트. 10844.03KBps. 10844.03 집계 KBps. 49151바이트. 10737.95KBps. 10737.95 집계 KBps. 40959바이트. 10603.04KBps. 10603.04 집계 KBps. 32767바이트. 10497.73KBps. 10497.73 집계 KBps. 24575바이트. 10220.29KBps. 10220.29 집계 KBps. 16383바이트. 9573.00KBps. 9573.00 집계 KBps. 8191바이트. 8195.50KBps. 8195.50 집계 KBps. 10844.03 최대 KBps. 10145.38 평균 Kbp.

파일 크기, 선택한 클라이언트 및 모든 클라이언트(이 경우 클라이언트가 하나만 있음)에 대한 해당 처리량, 전체 테스트에 대한 최대 및 평균 처리량이 표시됩니다. 각 테스트에서 얻은 평균값은 다음 공식을 사용하여 KB/s에서 Mbit/s로 변환되었습니다.
(KB x 8)/1024,
P/E 지수의 값은 처리량 대 프로세서 사용률의 비율(%)로 계산되었습니다. 이어서 3회 측정 결과를 바탕으로 PER 지수의 평균값을 산출하였다.

Windows NT Workstation에서 Perform3 유틸리티를 사용할 때 다음과 같은 문제가 발생했습니다. 네트워크 드라이브에 쓰는 것 외에도 파일이 로컬 파일 캐시에도 쓰여지고 이후에 매우 빠르게 읽힙니다. 결과는 인상적이었지만 네트워크를 통한 데이터 전송 자체가 없었기 때문에 비현실적이었습니다. 응용 프로그램이 공유 네트워크 드라이브를 일반 로컬 드라이브로 취급하려면 운영 체제네트워크를 통해 I / O 요청을 리디렉션하는 리디렉터 인 특수 네트워크 구성 요소가 사용됩니다. 정상적인 작동 조건에서 공유 네트워크 드라이브에 파일을 쓸 때 리디렉터는 Windows NT 캐싱 알고리즘을 사용합니다. 그렇기 때문에 서버에 쓸 때 클라이언트 시스템의 로컬 파일 캐시에도 씁니다. 그리고 테스트를 위해서는 캐싱이 서버에서만 수행되어야 합니다. 클라이언트 컴퓨터에서 캐싱을 방지하려면 윈도우 레지스트리리디렉터에 의한 캐싱을 비활성화하도록 NT 설정이 변경되었습니다. 방법은 다음과 같습니다.

1. 레지스트리 경로:

   HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\서비스\Rdr\매개변수

   매개변수 이름:

   UseWriteBehind는 기록 중인 파일에 대해 write-behind 최적화를 활성화합니다.

   유형: REG_DWORD

   값: 0(기본값: 1)

2. 레지스트리 경로:

   HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Lanmanworkstation\parameters

   매개변수 이름:

   UtilizeNTCaching은 리디렉터가 Windows NT 캐시 관리자를 사용하여 파일 내용을 캐시할지 여부를 지정합니다.

   유형: REG_DWORD 값: 0(기본값: 1)

인텔 EtherExpress PRO/100+관리 네트워크 어댑터

이 카드의 처리량과 CPU 사용량은 3Com과 거의 동일했습니다. 이 맵의 매개변수를 설정하는 창은 아래와 같습니다.

이 카드에 설치된 새로운 Intel 82559 컨트롤러는 특히 고속 이더넷 네트워크에서 매우 높은 성능을 제공합니다.

Intel이 Intel EtherExpress PRO/100+ 카드에 사용하는 기술을 Adaptive Technology라고 합니다. 이 방법의 핵심은 네트워크 부하에 따라 이더넷 패킷 간의 시간 간격을 자동으로 변경하는 것입니다. 네트워크 트래픽이 증가함에 따라 개별 이더넷 패킷 간의 거리가 동적으로 증가하여 충돌을 줄이고 처리량을 늘립니다. 네트워크 부하가 작은 경우 충돌 가능성이 적으면 패킷 간의 시간 간격이 줄어들어 성능도 향상됩니다. 이 방법의 이점은 대규모 충돌 이더넷 세그먼트, 즉 네트워크 토폴로지가 스위치가 아닌 허브에 의해 지배되는 경우에 가장 두드러집니다.

Priority Packet이라고 하는 Intel의 새로운 기술을 사용하면 개별 패킷의 우선 순위에 따라 네트워크 카드를 통해 트래픽을 조절할 수 있습니다. 이를 통해 미션 크리티컬 애플리케이션의 데이터 전송 속도를 높일 수 있습니다.

VLAN(IEEE 802.1Q 표준)에 대한 지원이 제공됩니다.

보드에는 작업 / 연결, 속도 100의 두 가지 표시기만 있습니다.

www.intel.com

SMC EtherPower II 10/100 네트워크 어댑터 SMC9432TX/MP

이 카드의 아키텍처는 두 가지 유망한 기술인 SMC SimulTasking과 Programmable InterPacket Gap을 사용합니다. 첫 번째 기술은 3Com Parallel Tasking 기술과 유사합니다. 이 두 제조업체의 카드에 대한 테스트 결과를 비교하면 이러한 기술 구현의 효율성 정도에 대해 결론을 내릴 수 있습니다. 또한 이 네트워크 카드는 성능과 P/E 지수 모두에서 3Com 및 Intel을 제외한 모든 카드보다 앞서 세 번째 결과를 나타냈습니다.

카드에는 속도 100, 전송, 링크, 듀플렉스 등 4개의 LED 표시기가 있습니다.

회사의 주요 웹사이트: www.smc.com

그럼에도 불구하고 이더넷
모든 성공에 대해 결코 우아하지 않았습니다.
NIC는 기본적인
지능의 개념. 그들은 정말
패킷이 먼저 전송되고 그 다음에만 전송됩니다.
다른 사람이 데이터를 전송했는지 확인
그들과 동시에. 누군가 이더넷을 다음과 비교했습니다.
사람과 사람이 소통하는 사회
모두가 소리칠 때만 서로
동시에.

그를 좋아하다
전신인 Fast Ethernet은 다음과 같은 방법을 사용합니다.
CSMACD(Carrier Sense Multiple Access with
충돌 감지 - 다중 액세스 환경
반송파 감지 및 충돌 감지).
이 길고 모호한 두문자어 뒤에
아주 간단한 기술을 숨깁니다. 언제
이더넷 보드는 메시지를 보내야 합니다.
먼저 그녀는 침묵을 기다린 다음
패킷을 보내고 동시에 듣는다.
누군가 메시지를 보냈나요
그와 동시에. 이런 일이 있었다면
두 패킷 모두 대상에 도달하지 않습니다. 만약에
충돌이 없었고 보드는 계속되어야 합니다.
데이터 전송, 여전히 대기
다시 몇 마이크로초 전에
새로운 부분을 보내려고 할 것입니다. 이것
다른 보드도
작동할 수 있고 아무도 캡처할 수 없습니다.
채널 독점. 충돌이 발생하면 둘 다
장치가 잠시 동안 침묵합니다.
생성된 시간 범위
무작위로 가져간 다음
데이터 전송을 위한 새로운 시도.

충돌로 인해
이더넷도 고속 이더넷도 도달할 수 없습니다.
그의 최대 성능 10
또는 100Mbps. 시작하자마자
네트워크 트래픽 증가, 임시
개별 패킷을 보내는 사이의 지연
줄어들고 충돌 횟수가 줄어듭니다.
증가합니다. 진짜
이더넷 성능은 다음을 초과할 수 없습니다.
잠재적 처리량의 70%
능력, 라인이 더 낮을 수 있습니다.
심각하게 과부하되었습니다.

이더넷 사용
패킷 크기는 1516바이트로 괜찮습니다.
만들 때 적합합니다.
오늘날 그것은 단점으로 간주됩니다.
이더넷은 통신에 사용됩니다.
서버, 서버 및 통신 회선 이후
교환하는 경향이 있다
작은 패킷의 수
네트워크에 과부하가 걸립니다. 또한 고속 이더넷
사이의 거리에 제한을 둡니다.
연결된 장치 - 100개 이하
미터와 그것은 당신이 보여줍니다
추가 관리
그러한 네트워크를 설계합니다.

처음에 이더넷은
버스 토폴로지를 기반으로 설계된
모든 장치가 공통에 연결될 때
얇거나 두꺼운 케이블. 애플리케이션
트위스트 페어는 프로토콜을 부분적으로만 변경했습니다.
동축 케이블을 사용하는 경우
충돌은 모두에 의해 즉시 결정되었습니다.
스테이션. 트위스트 페어의 경우
즉시 "jam" 신호를 사용하십시오.
스테이션이 충돌을 감지하면
허브에 신호를 보내고 후자는
차례로 모든 사람에게 "잼"을 보냅니다.
그것에 연결된 장치.

하기 위해
네트워크 혼잡 감소 이더넷 표준
세그먼트로 세분화된
교량과 연결
라우터. 이렇게 하면 전송할 수 있습니다.
세그먼트 간에 필요한 트래픽만.
두 사람 사이에 보낸 메시지
같은 구간에 있는 스테이션은
다른 사람에게 전송되어 호출할 수 없습니다.
초과 적재.

오늘
중앙고속도로 건설,
풀링 서버 사용
스위치 이더넷. 이더넷 스위치는
고속으로 간주
할 수 있는 다중 포트 브리지
독립적으로 결정
패킷의 주소가 지정되는 포트. 스위치
패킷 헤더를 보고
정의하는 테이블을 컴파일합니다.
이 가입자 또는 그러한 가입자는 어디에 있습니까?
물리적 주소. 이를 통해
패키지의 범위를 제한
넘칠 가능성을 줄이고,
올바른 포트로만 보냅니다. 오직
브로드캐스트 패킷이 전송됩니다.
모든 포트.

100BaseT
- 형 10BaseT

기술 아이디어
고속 이더넷은 1992년에 탄생했습니다. 8 월
내년 제조업체 그룹
FEA(Fast Ethernet Alliance)에 합병되었습니다.
FEA의 목표는
위원회의 Fast Ethernet 공식 승인
802.3 전기 기술자 협회 및
라디오전자공학(전기전자연구소)
엔지니어, IEEE), 이 특정 위원회 이후
이더넷 표준을 다룹니다. 운
동반 새로운 기술그리고
동맹 지원: 1995년 6월
모든 공식 절차가 완료되었으며,
고속 이더넷 기술이 명명되었습니다.
802.3u.

가벼운 손으로 IEEE
고속 이더넷은 100BaseT라고 합니다. 이것은 설명된다
간단함: 100BaseT는 확장 기능입니다.
10BaseT 표준(대역폭 포함)
10Mbps~100Mbps. 100BaseT 표준에는 다음이 포함됩니다.
여러 처리를 위한 프로토콜 포함
이동통신사 감지 액세스 및
CSMA/CD(Carrier Sense Multiple) 충돌 감지
Access with Collision Detection)도 사용됩니다.
10BaseT. 또한 고속 이더넷은 다음에서 작동할 수 있습니다.
다음을 포함한 여러 유형의 케이블
트위스트 페어. 이 두 속성은 새로운
표준은 잠재력에 매우 중요합니다.
고객 덕분에 100BaseT
네트워크를 마이그레이션하는 성공적인 방법임이 밝혀졌습니다.
10BaseT 기반.

셰프
100BaseT의 비즈니스 사례
Fast Ethernet은 다음을 기반으로 합니다.
레거시 기술. 고속 이더넷 이후
동일한 전송 프로토콜이 사용됩니다.
이전 버전의 이더넷에서와 같이 메시지 및
이러한 표준의 케이블 시스템
호환 가능, 10BaseT에서 100BaseT로 전환
필수의

더 작은
설치보다 자본 투자
다른 유형의 고속 네트워크. 제외하고
게다가 100BaseT는
이전 이더넷 표준의 연속, 모든
도구 및 절차
네트워크 성능 분석뿐만 아니라 모든
소프트웨어작업
오래된 이더넷 네트워크는 이 표준에 따라야 합니다.
계속 일하세요.
따라서 100BaseT 환경은 친숙할 것입니다.
경험이 풍부한 네트워크 관리자
이더넷으로. 이는 직원 교육이
훨씬 적은 시간과 비용
저렴합니다.

보존
규약

아마도,
새로운 것의 가장 큰 실질적인 이점
기술이 떠나기로 결정했습니다.
메시지 전달 프로토콜이 변경되지 않았습니다.
우리의 경우 메시지 전달 프로토콜
CSMA/CD는 데이터가 처리되는 방식을 정의합니다.
네트워크를 통해 한 노드에서 다른 노드로 전송
~을 통해 케이블 시스템. ISO/OSI 모델에서
CSMA/CD 프로토콜은 계층의 일부입니다.
미디어 액세스 제어(MAC).
이 수준은 형식을 정의합니다.
어떤 정보가 네트워크를 통해 전송되고
네트워크 장치가 수신하는 방식
네트워크 액세스(또는 네트워크 관리)
데이터 전송.

이름 CSMA/CD
두 부분으로 나눌 수 있습니다. Carrier Sense Multiple Access
및 충돌 감지. 이름의 첫 부분에서
네트워크가 있는 노드가 어떻게
어댑터는
메시지를 보내야 합니다. 에 따라
CSMA 프로토콜, 네트워크 노드첫 번째 "듣기"
네트워크에서 전송되고 있는지 확인합니다.
이 순간다른 메시지.
캐리어 톤(carrier tone)이 들리면,
네트워크가 현재 사용 중임을 의미합니다.
메시지 - 네트워크 노드가 모드로 전환
대기하고 네트워크가 종료될 때까지 그 안에 머문다.
출시 예정. 네트워크가 오면
침묵, 노드 전송을 시작합니다.
실제로 데이터는 모든 노드로 전송됩니다.
네트워크 또는 세그먼트에 의해서만 허용됩니다.
주소가 지정된 노드입니다.

충돌 감지-
이름의 두 번째 부분은 해결하는 데 사용됩니다.
두 개 이상의 노드가 시도하는 상황
동시에 메시지를 보냅니다.
CSMA 프로토콜에 따라 각 준비
전송, 노드는 먼저 네트워크를 들어야 합니다.
그녀가 자유로운지 확인하기 위해. 하지만,
두 노드가 동시에 듣고 있는 경우
둘 다 네트워크가 무료라고 결정하고 시작할 것입니다.
동시에 패킷을 보냅니다. 이에
상황 전송 데이터
서로 중첩 (네트워크
엔지니어들은 이것을 충돌이라고 부릅니다.)
메시지에서 요점에 도달하지 않습니다
목적지. 충돌 감지에는 노드가 필요합니다.
전송 후에도 네트워크를 청취
패키지. 충돌이 발견되면
노드는 임의의 경로를 통해 전송을 반복합니다.
선택한 기간과
충돌이 발생했는지 다시 확인합니다.

고속 이더넷의 세 가지 유형

와 함께
CSMA/CD 프로토콜 보존, 기타 중요
해결책은 다음과 같이 100BaseT를 설계하는 것이었습니다.
적용할 수 있도록
다른 유형의 케이블 -
이전 버전의 이더넷에서 사용
최신 모델. 표준은 세 가지를 정의합니다.
작업을 보장하기 위한 수정
다양한 유형의 고속 이더넷 케이블: 100BaseTX, 100BaseT4
및 100BaseFX. 수정 100BaseTX 및 100BaseT4가 계산됩니다.
트위스트 페어를 통해, 100BaseFX는
광 케이블.

표준 100BaseTX
두 쌍의 UTP 또는 STP를 사용해야 합니다. 하나
한 쌍은 전송에 사용되고 다른 한 쌍은
리셉션. 이러한 요구 사항은 두 가지로 충족됩니다.
주요 케이블 표준: EIA/TIA-568 UTP
IBM의 범주 5 및 유형 1 STP. 100BaseTX로
매력적인 조항
작업할 때 전이중 모드
네트워크 서버 및 사용
8코어 4쌍 중 2쌍만
케이블 - 나머지 두 쌍은 남아 있습니다.
무료로 사용할 수 있습니다
가능성을 더욱 확장하기 위해
네트워크.

그러나, 당신이
다음을 사용하여 100BaseTX로 작업할 예정입니다.
이 카테고리 5 배선은
그것의 결점을 인식하십시오. 이 케이블
다른 8코어 케이블보다 더 비쌉니다(예:
카테고리 3). 또한 함께 작업하려면
펀치다운 블록을 사용해야 합니다(펀치다운
블록), 커넥터 및 패치 패널,
카테고리 5의 요구 사항을 충족합니다.
지원하기 위해 추가되어야 합니다.
전이중 모드는
전이중 스위치를 설치하십시오.

100BaseT4 표준
더 관대 한 요구 사항이 있습니다.
사용중인 케이블. 그 이유는
100BaseT4가 사용한다는 사실
8코어 케이블 4쌍 모두: 1개
전송용, 다른 하나는 수신용, 그리고
나머지 두 개는 전송으로 작동하고
뿐만 아니라 리셉션. 그래서 100BaseT4에서 수신하고,
및 데이터 전송은 다음을 통해 수행할 수 있습니다.
세 쌍. 100Mbps를 세 쌍으로 확장,
100BaseT4는 신호의 주파수를 감소시키므로
전송이 훨씬 적기 때문입니다.
고품질 케이블. 구현을 위해
100BaseT4 네트워크, UTP 카테고리 3 및
5뿐만 아니라 UTP 카테고리 5 및 STP 유형 1.

이점
100BaseT4는 덜 단단합니다.
배선 요구 사항. 카테고리 3 및
4가지가 더 흔하고, 게다가
케이블보다 훨씬 저렴
카테고리 전에 유의해야 할 5가지
설치 작업 시작. 단점
100BaseT4에는 네 가지가 모두 필요합니다.
쌍 그리고 이것으로 전이중 모드는 무엇입니까
프로토콜이 지원되지 않습니다.

고속 이더넷에는 다음이 포함됩니다.
또한 다중 모드 작동을 위한 표준
62.5미크론 코어와 125미크론의 광섬유
껍데기. 100BaseFX 표준은 다음에 초점을 맞추고 있습니다.
주로 고속도로에서 - 연결 당
하나의 고속 이더넷 리피터
건물. 전통적인 이점
광 케이블은 고유하고 표준입니다
100BaseFX: 전자기 내성
소음, 향상된 데이터 보호 및 대용량
네트워크 장치 사이의 거리.

달리는 사람
짧은 거리

고속 이더넷과
이더넷 표준의 연속이며,
10BaseT 네트워크에서 100BaseT 네트워크로의 전환은 불가능합니다.
기계적 교체로 간주
장비 - 이를 위해 그들은 할 수 있습니다
네트워크 토폴로지의 변경이 필요합니다.

이론적 인
고속 이더넷 세그먼트 직경 제한
250미터입니다. 겨우 10이야
이론적 크기 제한의 백분율
이더넷 네트워크(2500미터). 이 제한
CSMA/CD 프로토콜의 특성과
전송 속도 100Mbps.

이미 무엇
앞에서 언급한 데이터 전송
워크스테이션은 네트워크에서 수신해야 합니다.
확인하는 기간
데이터가 목적지 스테이션에 도달했음을 나타냅니다.
대역폭이 10인 이더넷 네트워크에서
Mbps(예: 10Base5) 시간 범위,
필요한 워크스테이션
충돌에 대한 네트워크 청취,
512비트의 거리로 결정
프레임(이더넷 표준에 지정된 프레임 크기)
이 프레임을 처리하는 동안 전달됩니다.
워크스테이션. 대역폭이 있는 이더넷 네트워크의 경우
용량이 10Mbps인 경우 이 거리는 다음과 같습니다.
2500미터.

한편,
동일한 512비트 프레임(802.3u 표준
802.3과 같은 크기의 프레임을 지정한 다음
512비트) 작업에 의해 전송됨
고속 이더넷 네트워크의 스테이션, 단 250m,
워크스테이션이 작업을 완료하기 전에
처리. 수신국이 있었다면
전송 스테이션에서 멀리
250m 이상의 거리, 다음 프레임 수
다른 프레임과 충돌하다
더 먼 곳의 라인과 전송
전송을 완료한 스테이션은 더 이상
이 갈등을 받아들이십시오. 그래서
100BaseT 네트워크의 최대 직경은
250미터.

에게
허용된 거리를 사용하고,
연결하려면 두 개의 리피터가 필요합니다
모든 노드. 기준에 따르면,
노드 사이의 최대 거리
리피터는 100미터입니다. 고속 이더넷에서
10BaseT에서와 같이
허브 및 워크스테이션
100미터를 넘어야 합니다. 때문에
연결 장치(중계기)
추가 지연, 실제
노드 간 작동 거리
더 작아지십시오. 그래서
모두 가져가는 것이 합리적으로 보입니다.
약간의 여유가 있는 거리.

작업하려면
장거리 구매해야합니다
광 케이블. 예를 들어 장비
반이중 모드의 100BaseFX는
스위치를 다른 스위치에 연결
또는 에 위치한 엔드 스테이션
최대 450미터 떨어져 있습니다.
전이중 100BaseFX를 설치하면 다음을 수행할 수 있습니다.
두 개를 연결 네트워크 장치~에
최대 2km 거리.

어떻게
100BASET 설치

케이블 외에도
이미 논의한 Fast 설치
이더넷에는 네트워크 어댑터가 필요합니다.
워크스테이션 및 서버, 허브
100BaseT 및 아마도 일부
100BaseT 스위치.

어댑터,
100BaseT 네트워크 구성에 필요한
10/100Mbps 이더넷 어댑터라고 합니다.
이러한 어댑터는 가능합니다(이는 요구 사항입니다.
100BaseT 표준) 독립적으로 10 구별
100Mbps에서 Mbps. 그룹을 섬기려면
로 이전된 서버 및 워크스테이션
100BaseT, 100BaseT 허브도 필요합니다.

켜져 있을 때
서버 또는 개인용 컴퓨터와 함께
어댑터 10/100 후자는 신호를 제공합니다.
제공할 수 있다고 발표
대역폭 100Mbps. 만약에
수신 스테이션(대부분
허브가 될 것입니다) 또한 다음을 위해 설계되었습니다.
100BaseT와 함께 작동하면 응답으로 신호를 발행합니다.
허브와 PC 또는 서버 모두
100BaseT 모드로 자동 전환됩니다. 만약에
허브는 10BaseT에서만 작동하며 그렇지 않습니다.
신호를 반환하고 PC 또는 서버
10BaseT 모드로 자동 전환됩니다.

언제
소규모 100BaseT 구성은
10/100 브리지 또는 스위치를 적용하십시오.
함께 작동하는 네트워크 부분에 대한 통신을 제공합니다.
100BaseT, 기존 네트워크 포함
10BaseT.

속이는
급속

요약하자면
위에서 우리는 우리에게 보이는 것처럼
고속 이더넷은 문제 해결에 가장 적합합니다.
높은 피크 부하. 예를 들어,
사용자 중 한 명이 CAD로 작업하거나
이미지 처리 프로그램 및
처리량 증가 필요
기능, 고속 이더넷은 다음과 같을 수 있습니다.
좋은 탈출구. 그러나 만약
초과로 인해 문제가 발생합니다.
100BaseT가 시작됩니다.
정보 교환 속도를 약 50% 늦추다
네트워크 부하 - 즉, 동일한
레벨을 10BaseT로 설정합니다. 하지만 결국은
확장에 지나지 않습니다.

이더넷 및 고속 이더넷 어댑터

어댑터 사양

네트워크 어댑터(NIC, 네트워크 인터페이스 카드)이더넷 및 고속 이더넷은 표준 인터페이스 중 하나를 통해 컴퓨터와 인터페이스할 수 있습니다.

• 버스 ISA(산업 표준 아키텍처);
• PCI 버스(Peripheral Component Interconnect);
• PC 카드 버스(일명 PCMCIA);

얼마 전까지만 해도 시스템 버스(백본) ISA용으로 설계된 어댑터가 주요 어댑터 유형이었습니다. 그러한 어댑터를 생산하는 회사의 수가 많기 때문에 장치 이 유형의가장 저렴했습니다. ISA 어댑터는 8비트 및 16비트 버전으로 제공됩니다. 8비트 어댑터는 더 저렴하고 16비트 어댑터는 더 빠릅니다. 사실, ISA 버스를 통한 정보 교환은 너무 빠를 수 없습니다 (한계-16MB / s, 실제로는 8MB / s 이하, 8 비트 어댑터의 경우 최대 2MB / s). 따라서 효율적인 작동을 위해 높은 교환률이 필요한 고속 이더넷 어댑터는 이 시스템 버스용으로 실제로 생산되지 않습니다. ISA 버스는 과거의 일입니다.

PCI 버스는 이제 실질적으로 ISA 버스를 대체했으며 컴퓨터의 기본 확장 버스가 되고 있습니다. 32비트 및 64비트 데이터 교환을 제공하고 높은 처리량(이론적으로 최대 264MB/s)을 제공하여 고속 이더넷뿐만 아니라 더 빠른 기가비트 이더넷의 요구 사항도 완벽하게 충족합니다. PCI 버스가 IBM PC 컴퓨터뿐만 아니라 PowerMac 컴퓨터에서도 사용되는 것도 중요합니다. 또한 플러그 앤 플레이 하드웨어 자동 구성 모드를 지원합니다. 분명히, 가까운 장래에, 대부분의 네트워크 어댑터. ISA 버스에 비해 PCI의 단점은 일반적으로 컴퓨터의 확장 슬롯 수가 적다는 것입니다(보통 3개 슬롯). 그러나 정확하게 네트워크 어댑터먼저 PCI에 연결하십시오.

버스 PC 카드(구 PCMCIA)는 지금까지 노트북급 휴대용 컴퓨터에서만 사용되고 있다. 이러한 컴퓨터에서 내부 PCI 버스는 일반적으로 노출되지 않습니다. PC 카드 인터페이스는 소형 확장 카드 컴퓨터에 대한 간단한 연결을 제공하며 이러한 카드와의 교환 비율은 상당히 높습니다. 그러나 점점 더 많은 휴대용 컴퓨터에 내장형 네트워크 어댑터, 네트워크에 액세스하는 기능이 표준 세트기능. 이러한 내장 어댑터는 다시 컴퓨터의 내부 PCI 버스에 연결됩니다.

선택할 때 네트워크 어댑터하나 또는 다른 버스를 지향하는 경우 먼저 네트워크에 연결된 컴퓨터에서 이 버스에 대한 사용 가능한 확장 슬롯이 있는지 확인해야 합니다. 구매한 어댑터 설치의 복잡성과 이러한 유형의 보드 생산 전망도 평가해야 합니다. 후자는 어댑터 오류 발생 시 필요할 수 있습니다.

드디어 다시 만나 네트워크 어댑터병렬(프린터)을 통해 컴퓨터에 연결 LPT 포트. 이 방법의 주요 이점은 어댑터를 연결하기 위해 컴퓨터 케이스를 열 필요가 없다는 것입니다. 또한 이 경우 어댑터는 메모리 및 I/O 장치 주소뿐만 아니라 인터럽트 및 DMA 채널과 같은 컴퓨터 시스템 리소스를 차지하지 않습니다. 그러나이 경우 그들과 컴퓨터 간의 정보 교환 속도는 시스템 버스를 사용할 때보 다 훨씬 느립니다. 또한 네트워크와 교환하는 데 더 많은 프로세서 시간이 필요하므로 컴퓨터 속도가 느려집니다.

최근에는 점점 더 많은 컴퓨터가 있습니다. 네트워크 어댑터에 내장 시스템 보드. 이 접근 방식의 장점은 분명합니다. 사용자는 네트워크 어댑터를 구입하여 컴퓨터에 설치할 필요가 없습니다. 네트워크 케이블을 컴퓨터의 외부 커넥터에 연결하기만 하면 됩니다. 하지만 성능이 가장 좋은 어댑터를 사용자가 선택할 수 없다는 단점이 있습니다.

다른 사람에게 가장 중요한 특성 네트워크 어댑터다음과 같이 귀속될 수 있습니다.

• 어댑터 구성 방법 ;
• 보드에 설치된 버퍼 메모리의 크기 및 교환 모드;
• 마이크로 회로 보드에 설치하는 기능 영구 기억원격 부팅용( BootROM ).
• 어댑터를 연결하는 기능 다른 유형전송 매체(트위스트 페어, 얇고 두꺼운 동축 케이블, 광섬유 케이블);
• 어댑터가 사용하는 네트워크 전송 속도 및 스위칭 기능의 가용성
• 어댑터 전이중 교환 모드를 사용하는 기능;
• 사용된 네트워크 소프트웨어와의 어댑터 호환성(보다 정확하게는 어댑터 드라이버).

사용자에 의한 어댑터 구성은 주로 ISA 버스용으로 설계된 어댑터에 사용되었습니다. 구성에는 컴퓨터 시스템 리소스(입/출력 주소, 인터럽트 채널 및 직접 메모리 액세스, 버퍼 메모리 주소 및 원격 부팅 메모리) 사용 설정이 포함됩니다. 스위치(점퍼)를 원하는 위치로 설정하거나 어댑터와 함께 제공되는 DOS 구성 프로그램(점퍼리스, 소프트웨어 구성)을 사용하여 구성을 수행할 수 있습니다. 이러한 프로그램을 시작할 때 사용자는 간단한 메뉴인 어댑터 매개변수 선택을 사용하여 하드웨어 구성을 설정하라는 메시지가 표시됩니다. 동일한 프로그램으로 다음을 수행할 수 있습니다. 자가 진단어댑터 . 선택한 매개변수는 어댑터의 비휘발성 메모리에 저장됩니다. 어쨌든 매개변수를 선택할 때 다음과의 충돌을 피해야 합니다. 시스템 장치컴퓨터 및 기타 확장 카드.

컴퓨터 전원을 켤 때 플러그 앤 플레이 모드에서 어댑터를 자동으로 구성할 수도 있습니다. 최신 어댑터는 일반적으로 이 모드를 지원하므로 사용자가 쉽게 설치할 수 있습니다.

가장 단순한 어댑터에서 어댑터의 내부 버퍼 메모리(Adapter RAM)와의 교환은 I/O 장치의 주소 공간을 통해 수행됩니다. 이 경우 추가 메모리 주소 구성이 필요하지 않습니다. 공유 메모리 모드에서 작동하는 버퍼 메모리의 기본 주소를 지정해야 합니다. 컴퓨터의 상위 메모리 영역(

고속 이더넷

고속 이더넷 - 1995년 10월 26일에 공식적으로 채택된 IEEE 802.3 u 사양은 100Mb/s의 속도로 구리 및 광섬유 케이블을 모두 사용하여 작동하는 네트워크에 대한 링크 계층 프로토콜 표준을 정의합니다. 새로운 사양은 동일한 프레임 형식, CSMA/CD 미디어 액세스 메커니즘 및 스타 토폴로지를 사용하는 IEEE 802.3 이더넷 표준의 후속 제품입니다. 진화는 사용된 케이블 유형, 세그먼트 길이 및 허브 수를 포함하여 처리량이 증가된 물리적 계층 시설 구성의 여러 요소에 영향을 미쳤습니다.

고속 이더넷 구조

작업을 더 잘 이해하고 고속 이더넷 요소의 상호 작용을 이해하기 위해 그림 1을 살펴보겠습니다.

그림 1. 고속 이더넷 시스템

LLC(논리 링크 제어) 하위 계층

IEEE 802.3u 규격에서 링크 계층의 기능은 논리 링크 제어(LLC)와 매체 액세스 계층(MAC)의 두 하위 계층으로 나뉘며, 이에 대해서는 아래에서 설명합니다. IEEE 802.2 표준에 의해 기능이 정의된 LLC는 실제로 높은 레벨, (예: IP 또는 IPX 사용) 다양한 통신 서비스 제공:

• 연결을 설정하고 확인을 받지 않고 서비스합니다.데이터 흐름 제어 또는 오류 제어를 제공하지 않으며 데이터의 올바른 전달을 보장하지 않는 단순한 서비스입니다.
• 연결 서비스.데이터 전송 시작 ​​전에 수신 시스템과의 연결을 설정하고 오류 제어 및 데이터 흐름 제어 메커니즘을 사용하여 데이터의 올바른 전달을 보장하는 절대적으로 신뢰할 수 있는 서비스입니다.
• 승인이 있는 연결 없는 서비스.전달을 보장하기 위해 확인 메시지를 사용하지만 데이터가 전송될 때까지 연결을 설정하지 않는 중간 복잡성 서비스입니다.

전송 시스템에서 프로토콜에서 전달된 데이터 네트워크 계층, 먼저 LLC 하위 계층에 의해 캡슐화됩니다. 표준에서는 이를 프로토콜 데이터 단위(PDU, 프로토콜 데이터 단위)라고 합니다. PDU가 헤더와 사후 정보에 의해 다시 프레임되는 MAC 부계층으로 전달될 때 기술적으로 그 시점부터 프레임이라고 부를 수 있습니다. 이더넷 패킷의 경우 이는 802.3 프레임에 네트워크 계층 데이터 외에 3바이트 LLC 헤더가 포함되어 있음을 의미합니다. 따라서 각 패킷의 최대 허용 데이터 길이는 1500바이트에서 1497바이트로 줄어듭니다.

LLC 헤더는 세 개의 필드로 구성됩니다.

경우에 따라 LLC 프레임은 네트워크 통신에서 사소한 역할을 합니다. 예를 들어, 다른 프로토콜과 함께 TCP/IP를 사용하는 네트워크에서 LLC의 유일한 기능은 프레임이 전송되어야 하는 네트워크 계층 프로토콜을 나타내는 Ethertype과 같은 SNAP 헤더를 포함하도록 802.3 프레임을 허용하는 것일 수 있습니다. 이 경우 모든 LLC PDU는 번호가 지정되지 않은 정보 형식을 사용합니다. 그러나 다른 고급 프로토콜에는 LLC의 고급 서비스가 필요합니다. 예를 들어 NetBIOS 세션과 여러 NetWare 프로토콜은 연결 기반 LLC 서비스를 보다 광범위하게 사용합니다.

SNAP 헤더

수신 시스템은 들어오는 데이터를 수신해야 하는 네트워크 계층 프로토콜을 결정해야 합니다. LLC PDU 내의 802.3 패킷은 보결-회로망입장규약(SNAP, 서브넷 액세스 프로토콜).

SNAP 헤더는 5바이트 ​​길이이며 그림과 같이 802.3 프레임의 데이터 필드에서 LLC 헤더 바로 뒤에 위치합니다. 헤더에는 두 개의 필드가 있습니다.

조직 코드.조직 또는 제조업체 식별자는 802.3 헤더에 있는 발신자 MAC 주소의 처음 3바이트와 동일한 값을 갖는 3바이트 필드입니다.

지역 코드.로컬 코드는 기능적으로 Ethernet II 헤더의 Ethertype 필드와 동일한 2바이트 필드입니다.

일관성 하위 계층

앞서 언급한 바와 같이 고속 이더넷은 진화하는 표준입니다. AUI 인터페이스용으로 설계된 MAC은 Fast Ethernet에서 사용되는 MII 인터페이스용으로 변환되어야 하며, 이것이 이 하위 계층의 용도입니다.

미디어 액세스 제어(MAC)

고속 이더넷 네트워크의 각 노드에는 미디어 액세스 컨트롤러가 있습니다. (미디어입장제어 장치- 맥). MAC은 고속 이더넷에서 매우 중요하며 세 가지 목적이 있습니다.

세 가지 MAC 할당 중 가장 중요한 것은 첫 번째입니다. 공통 매체를 사용하는 모든 네트워크 기술의 경우 노드가 전송할 수 있는 시기를 결정하는 미디어 액세스 규칙이 주요 특징입니다. 여러 IEEE 위원회가 미디어 액세스 규칙 개발에 참여하고 있습니다. 이더넷 위원회라고도 하는 802.3 위원회는 다음과 같은 규칙을 사용하는 LAN 표준을 정의합니다. CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection - 캐리어 감지 및 충돌 감지를 통한 다중 액세스).

CSMS/CD는 이더넷 및 고속 이더넷 모두에 대한 미디어 액세스 규칙입니다. 이 영역에서 두 기술이 완전히 일치합니다.

Fast Ethernet의 모든 노드는 동일한 매체를 공유하므로 자신의 차례가 되어야만 전송할 수 있습니다. 이 대기열은 CSMA/CD 규칙에 의해 정의됩니다.

CSMA/CD

MAC 고속 이더넷 컨트롤러는 전송하기 전에 반송파를 수신합니다. 반송파는 다른 노드가 전송할 때만 존재합니다. PHY 계층은 반송파의 존재를 확인하고 MAC에 대한 메시지를 생성합니다. 캐리어의 존재는 매체가 사용 중이며 청취 노드(또는 노드)가 송신 노드에 양보해야 함을 나타냅니다.

전송할 프레임이 있는 MAC은 전송하기 전에 이전 프레임이 끝난 후 일정 최소 시간을 기다려야 합니다. 이번에는 패킷 간 간격(IPG, interpacket gap) 0.96마이크로초, 즉 10Mbps 속도에서 일반 이더넷 패킷 전송 시간의 10분의 1 지속(IPG는 비트 시간이 아니라 항상 마이크로초로 정의되는 유일한 시간 간격입니다. ) 그림 2.

그림 2. 패킷 간 간격

패킷 1이 끝난 후 모든 LAN 노드는 전송할 수 있기 전에 IPG 시간을 기다려야 합니다. 그림에서 패킷 1과 2, 2와 3 사이의 시간 간격은 다음과 같습니다. 2는 IPG 시간입니다. 패킷 3의 전송이 완료된 후 처리할 자료가 있는 노드가 없으므로 패킷 3과 4 사이의 시간 간격이 IPG보다 깁니다.

네트워크의 모든 호스트는 이러한 규칙을 따라야 합니다. 노드가 전송할 프레임이 많고 이 노드만 전송하더라도 각 패킷을 보낸 후 다음을 기다려야 합니다. 적어도, IPG 시간.

이는 고속 이더넷 매체에 액세스하기 위한 CSMA 규칙의 일부입니다. 요컨대, 많은 노드가 매체에 액세스할 수 있으며 캐리어를 사용하여 사용량을 제어합니다.

초기 실험적 네트워크는 정확히 이러한 규칙을 적용했으며 이러한 네트워크는 매우 잘 작동했습니다. 그러나 CSMA만 사용하면 문제가 발생했습니다. 종종 전송할 패킷이 있고 IPG 시간을 기다린 후 두 노드가 동시에 전송을 시작하여 양쪽에서 데이터 손상이 발생했습니다. 그런 상황을 일컬어 충돌(충돌) 또는 갈등.

이 장애물을 극복하기 위해 초기 프로토콜은 상당히 간단한 메커니즘을 사용했습니다. 패키지는 명령과 반응의 두 가지 범주로 나뉩니다. 노드에서 보낸 각 명령에는 응답이 필요했습니다. 명령 전송 후 얼마 동안(타임아웃 기간이라고 함) 응답이 수신되지 않으면 원래 명령이 다시 제공됩니다. 이것은 전송 노드가 오류를 수정하기 전에 여러 번(시간 제한) 발생할 수 있습니다.

이 체계는 잘 작동할 수 있지만 어떤 순간. 노드가 목적지에 도달하지 못한 명령에 대한 응답을 기다리는 유휴 상태인 경우가 많았기 때문에 충돌이 발생하면 처리량(일반적으로 초당 바이트 수로 측정됨)이 급격히 감소했습니다. 네트워크 혼잡, 노드 수의 증가는 충돌 수의 증가와 직접적인 관련이 있으며 결과적으로 네트워크 성능이 저하됩니다.

초기 네트워크 설계자는 이 문제에 대한 해결책을 신속하게 찾았습니다. 각 노드는 충돌을 감지하여 전송된 패킷이 손실되었는지 여부를 결정해야 합니다(결코 오지 않는 응답을 기다리지 않고). 즉, 충돌로 인해 손실된 패킷은 제한 시간이 만료되기 직전에 재전송되어야 합니다. 호스트가 충돌 없이 패킷의 마지막 비트를 전송했다면 패킷이 성공적으로 전송된 것입니다.

반송파 감지 방법은 충돌 감지 기능과 잘 결합됩니다. 충돌은 계속 발생하지만 노드가 신속하게 충돌을 제거하므로 네트워크 성능에 영향을 미치지 않습니다. 이더넷용 CSMA/CD 매체 액세스 규칙을 개발한 DIX 그룹은 이를 간단한 알고리즘 형태로 설계했습니다(그림 3).

그림 3. CSMA/CD 알고리즘

물리 계층 장치(PHY)

고속 이더넷은 다양한 유형의 케이블을 사용할 수 있으므로 각 환경에는 고유한 신호 사전 변환이 필요합니다. 효율적인 데이터 전송을 위해서는 변환이 필요합니다. 즉, 전송된 코드가 간섭, 가능한 손실 또는 개별 요소(보)의 왜곡에 저항하도록 만들고 전송 또는 수신 측에서 클록 생성기의 효율적인 동기화를 보장하기 위해 변환이 필요합니다.

코딩 서브레이어(PCS)

또는 알고리즘을 사용하여 MAC 계층에서 들어오고 나가는 데이터를 인코딩/디코딩합니다.

물리적 매체에 대한 물리적 연결 및 종속성의 하위 계층(PMA 및 PMD)

PMA 및 PMD 하위 계층은 PSC 하위 계층과 MDI 인터페이스 간에 통신하여 물리적 인코딩 방법에 따라 구성을 제공합니다. 또는 .

자동 협상 하위 계층(AUTONEG)

자동 협상 하위 계층을 통해 두 개의 통신 포트가 자동으로 가장 효율적인 작동 모드(전이중 또는 반이중 10 또는 100Mbps)를 선택할 수 있습니다. 물리적 계층

고속 이더넷 표준은 세 가지 유형의 100Mbps 이더넷 신호 매체를 정의합니다.

• 100Base-TX - 두 개의 꼬인 전선 쌍. 전송은 ANSI(American National Standards Institute - American National Standards Institute)에서 개발한 꼬인 물리적 매체에서의 데이터 전송 표준에 따라 수행됩니다. 꼬인 데이터 케이블은 차폐되거나 차폐되지 않을 수 있습니다. 4V/5V 데이터 인코딩 알고리즘과 MLT-3 물리적 인코딩 방법을 사용합니다.
• 100Base-FX - 두 가닥의 광섬유 케이블. 전송은 ANSI에서 개발한 광섬유 미디어의 데이터 전송 표준에 따라 수행됩니다. 4V/5V 데이터 인코딩 알고리즘과 NRZI 물리적 인코딩 방법을 사용합니다.

100Base-TX 및 100Base-FX 사양은 100Base-X라고도 합니다.

• 100Base-T4는 IEEE 802.3u 위원회에서 개발한 특정 사양입니다. 이 사양에 따르면 데이터는 4개를 통해 전송됩니다. 트위스트 페어 Category 3 UTP 케이블이라고 하는 전화 케이블은 8V/6T 데이터 인코딩 알고리즘과 NRZI 물리적 인코딩 방법을 사용합니다.

또한 Fast Ethernet 표준에는 토큰 링 네트워크에서 전통적으로 사용되는 표준 케이블인 카테고리 1 차폐 연선 케이블 사용에 대한 권장 사항이 포함되어 있습니다. 고속 이더넷에서 STP 케이블 연결을 사용하기 위한 지원 조직 및 지침은 STP 케이블 연결을 사용하는 고객에게 고속 이더넷으로의 경로를 제공합니다.

고속 이더넷 사양에는 호스트 포트가 10 또는 100Mbps의 데이터 속도로 자동으로 조정되도록 하는 자동 협상 메커니즘도 포함되어 있습니다. 이 메커니즘은 허브 또는 스위치의 포트와 다수의 패킷 교환을 기반으로 합니다.

중형 100Base-TX

100Base-TX 전송 매체는 두 개의 연선을 사용하는데, 한 쌍은 데이터를 전송하고 다른 한 쌍은 데이터를 수신합니다. ANSI TP - PMD 사양에는 차폐 및 비차폐 연선 케이블 모두에 대한 설명이 포함되어 있으므로 100Base-TX 사양에는 비차폐 및 차폐 연선 유형 1과 7 모두에 대한 지원이 포함됩니다.

MDI(Medium Dependent Interface) 커넥터

미디어 종속 100Base-TX 링크 인터페이스는 두 가지 유형 중 하나일 수 있습니다. 비차폐 트위스트 페어 케이블의 경우 MDI 커넥터는 8핀 RJ 45 카테고리 5 커넥터여야 합니다. 동일한 커넥터가 10Base-T에 사용되어 기존 카테고리 5 케이블과의 하위 호환성을 제공합니다. 차폐 트위스트 페어 케이블의 경우 MDI 커넥터는 차폐된 DB9 커넥터인 IBM 유형 1 STP 커넥터를 사용해야 합니다. 이 커넥터는 일반적으로 토큰 링 네트워크에서 사용됩니다.

카테고리 5(e) UTP 케이블

UTP 100Base-TX 미디어 인터페이스는 두 쌍의 와이어를 사용합니다. 누화 및 가능한 신호 왜곡을 최소화하려면 나머지 4개의 와이어를 사용하여 신호를 전달해서는 안 됩니다. 각 쌍의 송신 및 수신 신호는 양극화되어 한 와이어는 양(+) 신호를 전달하고 다른 와이어는 음(-) 신호를 전달합니다. 케이블 와이어의 색상 표시와 100Base-TX 네트워크 커넥터의 핀 번호는 표에 나와 있습니다. 1. 100Base-TX PHY 계층은 ANSI TP-PMD 표준을 채택한 후에 개발되었지만 RJ 45 커넥터의 핀 번호는 이미 10Base-T 표준에서 사용되는 배선도에 맞게 변경되었습니다. ANSI TP-PMD 규격에서는 7번과 9번 핀을 데이터 수신용으로 사용하고, 100Base-TX와 10Base-T 표준에서는 3번 핀과 6번 핀을 데이터 수신용으로 사용하여 100Base-TX 어댑터를 사용할 수 있도록 배선하였습니다. 10개의 기본 어댑터 대신 - T 및 재배선 없이 동일한 범주 5 케이블에 대한 연결. RJ 45 커넥터에서 사용되는 와이어 쌍은 핀 1, 2 및 3, 6에 연결됩니다. 와이어를 올바르게 연결하려면 색상 표시로 안내해야 합니다.

표 1. 커넥터 핀 할당MDI케이블UTP100Base-TX

노드는 프레임을 교환하여 서로 통신합니다. 고속 이더넷에서 프레임은 네트워크를 통한 교환의 기본 단위입니다. 노드 간에 전송되는 모든 정보는 하나 이상의 프레임의 데이터 필드에 배치됩니다. 한 노드에서 다른 노드로 프레임을 전달하는 것은 네트워크의 모든 노드를 고유하게 식별할 수 있는 방법이 있는 경우에만 가능합니다. 따라서 LAN의 각 노드에는 MAC 주소라고 하는 주소가 있습니다. 이 주소는 고유합니다. 두 개의 호스트가 없습니다. 지역 네트워크동일한 MAC 주소를 가질 수 없습니다. 더욱이 어떤 LAN 기술(ARCNet 제외)에서도 동일한 MAC 주소를 가질 수 있는 두 개의 노드는 없습니다. 모든 프레임에는 수신자 주소, 발신자 주소 및 데이터의 세 가지 기본 정보가 포함됩니다. 일부 프레임에는 다른 필드가 있지만 나열된 세 개만 필수입니다. 그림 4는 고속 이더넷 프레임 구조를 보여줍니다.

그림 4. 프레임 구조빠른이더넷

• 받는 사람의 주소- 데이터를 수신하는 노드의 주소가 표시됩니다.
• 발신자 주소- 데이터를 보낸 노드의 주소가 표시됩니다.
• 길이/유형(L/T - 길이/유형) - 전송된 데이터 유형에 대한 정보를 포함합니다.
• 프레임 체크섬(PCS - Frame Check Sequence) - 수신 노드에서 수신한 프레임의 정확성을 확인하도록 설계되었습니다.

최소 프레임 크기는 64옥텟 또는 512비트(용어 팔중주그리고 바이트 -동의어). 최대 프레임 크기는 1518옥텟 또는 12144비트입니다.

프레임 주소 지정

고속 이더넷 네트워크의 각 노드는 고유 번호, MAC 주소 또는 호스트 주소라고 합니다. 이 번호는 48비트(6바이트)로 구성되며 장치 제조 시 네트워크 인터페이스에 할당되고 초기화 프로세스 중에 프로그래밍됩니다. 따라서 네트워크 관리자가 할당한 8비트 주소를 사용하는 ARCNet을 제외한 모든 LAN의 네트워크 인터페이스에는 지구상의 다른 모든 MAC 주소와 다른 내장 고유 MAC 주소가 있으며 IEEE와 계약을 맺은 제조업체.

네트워크 인터페이스 관리를 용이하게 하기 위해 IEEE는 그림 5와 같이 48비트 주소 필드를 네 부분으로 나눌 것을 제안했습니다. 주소의 처음 두 비트(비트 0 및 1)는 주소 유형 플래그입니다. 플래그 값은 주소 부분(비트 2 - 47)이 해석되는 방식을 결정합니다.

그림 5. MAC 주소 형식

I/G 비트는 개인/단체 주소 플래그주소가 무엇(개인 또는 그룹)인지 보여줍니다. 개별 주소는 네트워크에서 하나의 인터페이스(또는 노드)에만 할당됩니다. I/G 비트가 0으로 설정된 주소는 MAC 주소또는 노드 주소. I/O 비트가 1로 설정되면 주소가 그룹화되고 일반적으로 호출됩니다. 멀티캐스트 주소(멀티캐스트 주소) 또는 기능 주소(기능 주소). 멀티캐스트 주소는 하나 이상의 LAN 네트워크 인터페이스에 할당될 수 있습니다. 멀티캐스트 주소로 전송된 프레임은 해당 주소를 소유한 모든 LAN 네트워크 인터페이스에서 수신하거나 복사합니다. 멀티캐스트 주소를 사용하면 로컬 네트워크에 있는 호스트의 하위 집합으로 프레임을 보낼 수 있습니다. I/O 비트가 1로 설정되면 비트 46~0은 일반 주소의 U/L, OUI 및 OUA 필드가 아닌 멀티캐스트 주소로 처리됩니다. U/L 비트는 범용/로컬 제어 플래그네트워크 인터페이스의 주소가 할당된 방법을 결정합니다. I/O 및 U/L 비트가 모두 0으로 설정되면 주소는 앞에서 설명한 고유한 48비트 식별자입니다.

OUI(조직 고유 식별자) 조직적으로 고유한 식별자). IEEE는 각 네트워크 어댑터 및 인터페이스 제조업체에 하나 이상의 OUI를 할당합니다. 각 제조업체는 OUA(조직적으로 고유한 주소 - 조직적으로 고유한 주소)그것이 생성하는 모든 장치에는 있어야합니다.

U/L 비트가 설정되면 주소가 로컬에서 관리됩니다. 이는 네트워크 인터페이스 제조업체에서 설정하지 않았음을 의미합니다. 모든 조직은 U/L 비트를 1로 설정하고 비트 2~47을 선택한 값으로 설정하여 자체 네트워크 인터페이스 MAC 주소를 생성할 수 있습니다. 네트워크 인터페이스가 프레임을 수신하면 먼저 대상 주소를 디코딩합니다. I/O 비트가 주소에 설정되면 MAC 계층은 대상 주소가 호스트가 보유한 목록에 있는 경우에만 프레임을 수신합니다. 이 기술을 사용하면 하나의 노드가 여러 노드에 프레임을 보낼 수 있습니다.

라는 특별한 멀티캐스트 주소가 있습니다. 방송주소. 48비트 IEEE 브로드캐스트 주소에서 모든 비트는 1로 설정됩니다. 프레임이 대상 브로드캐스트 주소로 전송되면 네트워크의 모든 노드가 프레임을 수신하고 처리합니다.

필드 길이/유형

L/T(길이/유형) 필드는 두 가지 용도로 사용됩니다.

• 공백이 있는 패딩을 제외하고 프레임의 데이터 필드 길이를 결정합니다.
• 데이터 필드의 데이터 유형을 나타냅니다.

0에서 1500 사이의 L/T 필드 값은 프레임 데이터 필드의 길이입니다. 값이 높을수록 프로토콜 유형을 나타냅니다.

일반적으로 L/T 필드는 1983년 이전에 출시된 장비와 많은 상호 운용성 문제를 야기한 이더넷의 IEEE 표준화의 역사적 유산입니다. 이제 이더넷과 고속 이더넷은 L/T 필드를 사용하지 않습니다. 지정된 필드는 프레임을 처리하는 소프트웨어(즉, 프로토콜)와의 조정에만 사용됩니다. 그러나 L/T 필드의 유일한 진정한 표준 사용은 길이 필드로 사용하는 것입니다. 802.3 사양에는 데이터 유형 필드로 사용할 수 있다고 언급조차 하지 않습니다. 표준 상태: "4.4.2절에 정의된 것보다 큰 길이 필드 값을 가진 프레임은 무시하거나 폐기하거나 개인적으로 사용할 수 있습니다. 이러한 프레임의 사용은 이 표준의 범위를 벗어납니다."

지금까지 말한 내용을 요약하면 L/T 필드가 프레임 유형. L/T 필드 값이 길이를 지정하는 고속 이더넷 및 이더넷 프레임(L/T 값 802.3, 데이터 유형이 동일한 필드의 값으로 설정되는 프레임(L/T 값 > 1500)을 프레임이라고 합니다. 이더넷- II또는 딕스.

데이터 필드

데이터 필드에서한 노드가 다른 노드로 보내는 정보를 포함합니다. 매우 구체적인 정보를 저장하는 다른 필드와 달리 데이터 필드는 볼륨이 46바이트 이상 1500바이트 이하인 한 거의 모든 정보를 포함할 수 있습니다. 데이터 필드의 내용이 형식화되고 해석되는 방식은 프로토콜에 의해 정의됩니다.

길이가 46바이트 미만인 데이터를 보내야 하는 경우 LLC 계층은 알 수 없는 값이 있는 바이트를 추가합니다. 중요하지 않은 데이터(패드 데이터). 결과적으로 필드의 길이는 46바이트가 됩니다.

프레임이 802.3 유형인 경우 L/T 필드는 유효한 데이터의 양을 나타냅니다. 예를 들어, 12바이트 메시지가 전송되는 경우 L/T 필드는 값 12를 저장하고 데이터 필드는 34개의 중요하지 않은 추가 바이트를 포함합니다. 중요하지 않은 바이트를 추가하면 Fast Ethernet LLC 계층이 시작되고 일반적으로 하드웨어에서 구현됩니다.

MAC 계층 도구는 L/T 필드의 내용을 지정하지 않고 소프트웨어에서 지정합니다. 이 필드는 거의 항상 네트워크 인터페이스 드라이버에 의해 설정됩니다.

프레임 체크섬

프레임 체크섬(PCS - Frame Check Sequence)을 사용하면 수신된 프레임이 손상되지 않았는지 확인할 수 있습니다. MAC 레벨에서 전송 프레임을 형성할 때 특별한 수학 공식이 사용됩니다. CRC(Cyclic Redundancy Check - 순환 중복 코드), 32비트 값을 계산하도록 설계되었습니다. 수신된 값은 프레임의 FCS 필드에 배치됩니다. 프레임의 모든 바이트 값은 CRC를 계산하는 MAC 레벨 요소의 입력에 공급됩니다. FCS 필드는 고속 이더넷에서 기본적이고 가장 중요한 오류 감지 및 수정 메커니즘입니다. 대상 주소의 첫 번째 바이트로 시작하여 데이터 필드의 마지막 바이트로 끝납니다.

DSAP 및 SSAP 필드 값