ЖУРНАЛ «СТА» №1/2003

ответвлениями на базе коаксиального кабеля, скорость передачи данных 10 Мбит/с и протокол доступа к разде- ляемой среде CSMA/CD (множествен- ный доступ с контролем несущей и об- наружением коллизий). Системы, от- вечающие этой спецификации, специ- алисты сразу окрестили «толстым» Ethernet, изза диаметра применяемо- го кабеля. Менее чем через два года появились соответствующие сетевые карты, и в том же 1982 году вышла вто- рая (и последняя) версия специфика- ции Ethernet 10Base5. Несмотря на многочисленные недо- статки, популярность новорожденной системы оказалась столь высока, что в 1983 году инициатива стандартизации была перехвачена Институтом инжене- ров по электротехнике и электронике (IEEE). В рамках этой организации бы- ла создана специальная рабочая группа 802.3, давшая название и самому меж- дународному стандарту. Новый стан- дарт включил в себя описание физиче- ского уровня и уровня управления до- ступом согласно семиуровневой архи- тектуре ISO/OSI. С этого времени тер- мины Ethernet и IEEE 802.3 обычно употребляются как тождественные, хо- тя это и не совсем верно, так как спе- циалисты IEEE переработали первона- чальную спецификацию DIX, особен- но в части формата передаваемого кад- ра данных. Изменения, однако, не яв- ляются принципиальными и позволя- ют совместно использовать аппарат- ные средства, отвечающие обоим стан- дартам, в рамках одной системы. В 1985 году на свет появилась вторая официальная версия стандарта — спе- циализированная IEEE 802.3a, сразу получившая название «тонкий» Ether- net (10Base2), поскольку в качестве физического уровня использовался бо- лее тонкий, дешевый и простой в про- кладке коаксиальный кабель. Кроме того, в 1985 году IEEE выпустил специ- фикацию 802.3b (10Broad36) для при- менения Ethernet в режиме широкопо- лосной передачи данных со скоростью 10 Мбит/с. Все указанные усовершенствования не затрагивали одного из основопола- гающих свойств изначальной специ- фикации — шинной топологии, за- трудняющей модификацию состава се- ти и вызывающей серьезные нарека- ния с точки зрения надежности. Рево- люционный прорыв в этой области произошел только в 1990 году, когда IEEE обнародовал спецификацию 802.3i (10BaseT). Новая специфика- ция позволяла строить кабельную сис- тему для 10 Мбит/с Ethernet на широко распространенном, дешевом и простом в монтаже кабеле типа неэкранирован- ной витой пары (UTP) 3 категории. До- стоинства кабельных решений данного типа привели к тому, что новый стан- дарт 10BaseT очень быстро стал попу- лярным и практически вытеснил сис- темы на коаксиальном кабеле. Помимо чисто аппаратных преимуществ, спе- цификация 10BaseT значительно об- легчила жизнь сетевым специалистам и администраторам изза появившейся возможности реализовывать более гиб- кие топологические структуры типа «звезда» и «дерево». Благодаря этому упростилось планирование сети и мо- дификация её структуры, а также воз- никли реальные условия для обеспече- ния лучших характеристик надежности и отказоустойчивости. Увеличение числа инсталляций сетей Ethernet вызвало нарастание встречных требований со стороны эксплуатирую- щих компаний. Пользователи нужда- лись в большей пропускной способно- сти и возможности покрытия больших расстояний. Движение в этом направ- лении началось в 1993 году с появлени- ем первых спецификаций (IEEE 802.3j, или 10BaseF), позволяющих исполь- зовать оптические линии связи. Это давало возможность покрывать одним сегментом сети расстояние до 2000 ме- тров. В 1995 году произошёл настоящий прорыв в направлении повышения производительности сетей Ethernet: IEEE обнародовал спецификацию 802.3u (100BaseT) «быстрого» Ethernet (Fast Ethernet), согласно которой ско- рость передачи данных увеличивалась в десять раз до 100 Mбит/с. В эту спе- цификацию была заложена поддержка сразу трех физических сред передачи данных: ● кабель, содержащий две витые пары пятой категории (100BaseTX); ● кабель, содержащий четыре витые пары третьей категории (100BaseT4); ● две оптические линии на базе много- модового оптоволокна (100BaseFX). В 1997 году настало время преодоле- ния самого главного недостатка техно- логии Ethernet, связанного с протоко- лом доступа CSMA/CD. Как известно, заложенный в его основе метод разре- шения коллизий основан на процедуре случайных задержек повторной пере- дачи информационного кадра. При увеличении нагрузки на сеть растёт ве- роятность взаимной блокировки стан- ций друг другом, а в случае худшего развития этой ситуации реальная про- пускная способность сети может упасть до нуля. Данный недостаток был главным препятствием на пути ис- пользования Ethernet в ответственных применениях. Кардинальным спосо- бом решения проблемы стало введение полнодуплексного режима обмена дан- ными, при котором вследствие физи- ческого разделения каналов приема и передачи становятся невозможными сами коллизии. Помимо этого, приме- нение полнодуплексного режима об- мена позволяет теоретически удвоить пропускную способность канала. Стремительное внедрение средств автоматизации и компьютерных техно- логий привело в 1998 году к очередно- му поднятию планки пропускной спо- собности сети Ethernet: IEEE выпустил спецификацию 802.3z (1000BaseX), которая устанавливает скорость пере- дачи 1 Гбит/с. Новая спецификация поддерживает следующие среды пере- дачи данных: ● многомодовое оптоволокно с длиной волны 850 нм (1000BaseSX); ● одно и многомодовое оптоволокно с длиной волны 1300 нм (1000BaseLX); ● экранированная витая пара (1000BaseCX). С ЕТЕВЫЕ РЕШЕНИЯ ФИРМЫ H IRSCHMANN Западногерманская фирма Hirschmann всегда стремилась к при- менению новейших технологий в сете- вом оборудовании. Так, в 1984 году, почти за 10 лет до появления соответ- ствующего стандарта, в университете Штутгарта она впервые создала ло- кальную сеть Ethernet на базе оптово- локна. В 1990 году фирма представила Ethernet с кольцевой топологией, за- щищенной от отказа узла или обрыва линии. На сегодняшний день Hirsch- mann выпускает полную гамму обору- дования для создания локальных и гло- бальных сетей сколь угодно сложной структуры, прежде всего для эксплуа- тации в тяжелых промышленных усло- виях. Несмотря на то что стандарт Ethernet одинаков как для офисных, так и для промышленных сетей, требования к каналообразующей аппаратуре в обоих случаях существенно разнятся. Про- ОБ ЗО Р / П Р ОМЫШЛ Е ННЫ Е С Е Т И 7 СТА 1/2003 www.cta.ru