Základní pojmy Přenosová technologie Nezaručuje právo vysílat zajišťuje skutečný přenos dat v ISO/OSI pokrývá fyzickou a linkovou vrstvu v rámci TCP/IP spadá do vrstvy síťového rozhraní používá různá přenosová média koaxiální kabely kroucenou dvoulinku optická vlákna předpokládá logicky sběrnicovou topologii Nezaručuje právo vysílat využívá metody CSMA/CD neřízená distribuovaná metoda funguje dobře s „rozumnou“ pravděpodobností přístupu Dále se vyvíjí již existuje i 10 Gb a 100 Gb Ethernet vzniká 1 Tb Ethernet (testuje se)

Vznik a vývoj Ethernetu Myšlenka Ethernetu – v roce 1974 (Robert Metcalfe) návrh první verze – 2,94 Mbps V roce 1979 – společný projekt firem DEC, Intel a Xerox v roce 1980 – druhá verze, tzv. DIX Ethernet přenosová rychlost 10 Mbps Další vývoj předáno sdružení IEEE vývoj standardů v oblasti LAN v únoru 1981 založena za tímto účelem skupina IEEE 802 IEEE 802 se dále dělí na podskupiny podle věcného zaměření IEEE 802.3 – Ethernet IEEE 802.5 – Token Ring

Vznik a vývoj Ethernetu Standardy od IEEE 802.3 oficiálně – CSMA/CD (ne Ethernet) důvod – značka Ethernet registrována firmou Xerox Ethernet je to pouze neformálně 802.3 zajistila další vývoj Ethernetu využití jiných přenosových médií: tenký koaxiální kabel, optického vlákna kroucené dvoulinky 100 Mb Ethernet 1 Gb Ethernet 10 Gb a 100 Gb Ethernet 1 Tb Ethernet (ve vývoji) .....???

Základní charakteristiky Používá přístupovou metodu CSMA/CD nezabraňuje vzniku kolizí negarantuje přístup k médiu zaručen s určitou pravděpodobností vysoká úspěšnost při nízkém zatížení výhodná při nižším zatížení (do 60%) pak klesá rychlost přenosu

Fungování CSMA/CD Omezena maximální doba šíření signálu „z jednoho konce na druhý“ Dojde-li ke kolizi, musí být zajištěno, že všechny uzly ji dokáží zaznamenat nejdéle do doby „t“ (pevně dána standardem) uzel, který zaznamená kolizi, nesmí hned přestat vysílat vysílá tzv. „jam signál“ díky němu mohou kolizi zaznamenat i ostatní uzly následuje odmlka na náhodně zvolenou dobu T a poté se znovu začne vysílat v případě nové kolize následuje znovu odmlka (2*T) toto se opakuje max. desetkrát pak je vyšším vrstvám oznámena „neprůchodná síť“

Fungování CSMA/CD Uzel, který začne vysílat a nezaznamená kolizi do doby t, má jistotu, že už mu nikdo „neskočí do řeči“ může odvysílat data po uplynutí „t“ nemusí naslouchat (CS) jeho vysílání již zaznamenaly ostatní uzly důsledek je omezena max. délka kolizní domény proč? – signál musí zachytit všichni! Kolizní doména oblast sítě, kde se šíří kolize délka segmentu resp. segmentů spojených opakovači zpožďují signál

Fungování CSMA/CD Počítá se sběrnicovou topologií sítě všesměrové vysílání vychází z původní kabeláže koaxiální kabel 50 ,  10 mm tzv. tlustý Ethernet nemusí být nutně fyzická sběrnice, stačí logická např. hvězdicová topologie kabel – kroucená dvoulinka prvek, zajišťující všesměrovost tzv. hub (rozbočovač) Sběrnicová topologie (i logická) určuje sdílený charakter Ethernetu všechny uzly v jedné kolizní doméně se dělí o přenosovou kapacitu média pro koaxiální kabel – 10 Mbps kolizní doména „končí“ na nejbližším mostu, switchi nebo směrovači

Standardy Ethernetu Vznikaly postupně s vývojem Ethernetu 10Base5 10Broad36 10Base-T 10Base-F 100Base-T (Fast Ethernet) 100Base-TX 100Base-FX 100Base-T4 100Base-X

10Base5 10 - přenosová rychlost 10 Mb/s Base - přenos v základním pásmu 5 - délka segmentu 500 m Topologie - sběrnice Max. 100 uzlů (min. 2,5 m od sebe) Kabeláž – koaxiální kabel 50  RG8,RG11 tlustý Ethernet nevýhoda – montáž kabelů připojení – pouze v určitých místech nabodnutím kabelu pomocí transceiverů – 15 pinový AUI propojují se s uzly tzv. drop-kabely délka drop-kabelů – až 50 m

Rozhraní AUI Attachment Unit Interface Rozhraní mezi transceiverem a síťovou kartou na obou koncích drop-kabelu 15-pinový konektor Canon Používá se i dnes pro převodníky (trensceivery) např. připojení koaxiálního kabelu ke switchi

10Base5

10Base5

10Base5

10Base2 (ThinNet) 10 - přenosová rychlost 10 Mb/s Base - přenos v základním pásmu 2 - délka segmentu 200 m ve skutečnosti pouze 185 m Topologie – sběrnice Max. 30 uzlů (min. 0,5 m od sebe) Kabeláž - koaxiální kabel 50  RG-58 tzv. tenký Ethernet horší el. vlastnosti jednodušší montáž kabelů připojení pomocí BNC konektorů není transceiver v podstatě obsažen na síť kartě nejsou drop-kabely

10Base2 (ThinNet)

10Base2 (ThinNet)

10Base2 - konektory

10Broad36 10 - přenosová rychlost 10 Mb/s Broad - přenos v přeloženém pásmu modulovaný signál 36 - délka segmentu 3 600 m Přenos dat po televizních rozvodech Neujal se Již se nepoužívá

10BaseT 10 - přenosová rychlost 10 Mb/s Base - přenos v základním pásmu T - kroucená dvoulinka (twisted pair) Kabely kroucená dvoulinka Topologie – hvězda logicky nadále sběrnice obsahuje prvek zajišťující všesměrovost tzv. hub (koncentrátor, rozbočovač) data z jednoho portu předává do všech ostatních

10BaseT

Kolize v 10BaseT Režim přenosu v 10 BaseT – poloduplex může se vysílat či přijímat nikoliv současně pro příjem i pro vysílání samostatné páry není signál na obou současně (za běžného provozu) kolize indikována signálem „jam“ jam = signál na obou současně Poznámka : signál „jam“ u fyzické sběrnicové topologie znamená zvýšení napětí nad určitou mez

Výhody 10BaseT Především při poruše kabeláže u sběrnice – neprůchodný segment na segmentu – více uzlů závada detekována na úrovni segmentu u hvězdy – nedostupný pouze jeden uzel zajištěno vlastnostmi HUBu jeden segment – jeden uzel závada detekována na úrovni uzlu kabelové segmenty fyzicky nesdíleny

10Base-F 10 - přenosová rychlost 10 Mb/s Base - přenos v základním pásmu F - optická vlákna (fibre) Dva podstandardy 10Base-FL – do 2 km propojení mezi opakovači i počítači 10Base-FB – synchronní varianta pro páteřní sítě Kabely optická vlákna (mnohovidová) Topologie – hvězda

10Base-F Výhody Nevýhody velký dosah imunní proti elektro-magnetickému záření přenos není rušen okolím možný upgrade na vyšší rychlosti optické vlákno – Gb přenos Nevýhody cena !!! ohyb kabelů

10Base-F

Adresy Ethernetu 48-bitové (6-Bytové) adresy Adresy Příklady OUI každá adresa je jedinečná v rámci celého světa MAC adresa (Media Access Control) Adresy pevně zabudovávány do adaptérů již při jejich výrobě jednotliví výrobci přidělené „bloky“ adres přiděluje IEEE (tzv. identifikátor OUI) OUI – představuje první 3B adres Organizationally Unique Identifier z těchto bloků přidělují výrobci adresy uživatelům Příklady OUI Novell 00-00-1B SMC 00-40-27 3COM 00-20-AF další příklady viz. http://www.ixbt.com/comm/lanfaq/maclist.html

Nevýhody Ethernetu Použití CSMA/CD Založen na tzv. přepojování paketů při vyšším zatížení neefektivní Založen na tzv. přepojování paketů nedokáže zaručit pravidelnost přenosu nedokáže rezervovat přenosovou kapacitu nevýhodné pro časově závislé přenosy například přenos obrazu a zvuku telefonie vhodné pouze pro datové přenosy Nevhodný pro přenosy v reálném čase citlivé na pravidelnost doručování řešení – tzv. isochronní ethernet založen na přepojování okruhů

Konektory 1Gb Ethernetu 1000base-SX