Ethernet - жергілікті желі құрастыру мақсатында өте кең тараған технология түрі
Ethernet: жергілікті желілердің негізгі технологиясы
Ethernet — жергілікті желі (LAN) құрастыруда ең кең тараған технология. Ол IEEE 802.3 стандартына негізделеді және бастапқы нұсқаларында мәліметтерді 10 Мбит/с жылдамдықпен тасымалдайды.
Ethernet желісіндегі құрылғылар арнада сигналдың бар-жоғын үнемі бақылап отырады. Егер арнаны ешбір құрылғы пайдаланбаса, құрылғы мәліметтерді жіберуді бастайды. Сегменттегі әрбір жұмыс станциясы желідегі трафикті талдап, өзіне бағытталған кадрларды ғана қабылдайды.
Қашан тиімді?
Бұл схема пайдаланушылар саны аз және сегменттегі трафик көлемі төмен болған жағдайда тиімді. Пайдаланушылар көбейген сайын ортақ арнадағы бәсекелестік артып, желінің өнімділігі төмендей бастайды.
Мұндай жағдайда ең тиімді тәсіл — тұтынушыларды шағын топтарға бөліп, сегменттер санын арттыру. Соңғы жылдары әрбір жұмыс орнына арнайы бөлінген 10 Мбит/с арна беру тәжірибесі кең тарады. Бұл үрдіс қымбат емес Ethernet коммутаторларының қолжетімді болуына байланысты.
Ethernet желісінде тасымалданатын пакеттердің көлемі әртүрлі болуы мүмкін.
Fast Ethernet және CSMA/CD
Fast Ethernet технологиясы да Ethernet сияқты ортақ арнаны бақылауға негізделген көпарналы қатынасты қолдайды және қайшылықтарды анықтайтын CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) механизмін қолданады.
Ethernet пен Fast Ethernet екеуі де IEEE 802.3 стандартына сүйенетіндіктен, желі құру кезінде (көбінесе) бірдей кабель типтерін, ұқсас желі құрылғыларын және бірдей қолданбалы бағдарламаларды пайдалануға болады.
Жылдамдық
Fast Ethernet мәліметтерді 100 Мбит/с жылдамдықпен тасымалдайды — бұл классикалық Ethernet-тен он есе жылдам.
Неге маңызды?
Қолданбалар күрделеніп, желідегі пайдаланушылар саны артқан кезде жоғары өткізу қабілеті қысылшаң (bottleneck) жағдайларды азайтуға көмектеседі.
Қос жылдамдықты 10/100: біртіндеп жаңарту тәсілі
Қазіргі инфрақұрылымда 10 Мбит/с Ethernet пен 100 Мбит/с Fast Ethernet шешімдерін қатар қолдануды қамтамасыз ететін жаңа тәсілдер қалыптасты. Соның бірі — қос жылдамдықты 10/100 Ethernet.
Бұл технология желілік тақша, концентратор, коммутатор сияқты құрылғыларға байланысқан ортаға қарай 10 немесе 100 Мбит/с режимінде жұмыс істеуге мүмкіндік береді.
Мысал
- 10/100 желілік тақшасы бар компьютер 10 Мбит/с концентратор портына қосылса, 10 Мбит/с жылдамдықпен жұмыс істейді.
- Егер оны 10/100 порты бар концентраторға (мысалы, 3Com SuperStack II Dual Speed Hub 500) қоссақ, ол автоматты түрде 100 Мбит/с режиміне ауысады.
Бұл тәсіл желіні бірден толық ауыстырмай-ақ, кезең-кезеңімен жоғары өнімділікке көшуге мүмкіндік береді. Сонымен қатар серверлер мен клиенттердің желілік жабдықтарын қарапайым күйде сақтай отырып, өткізу қабілетін кең пайдаланатын жаңа бағдарламаларды енгізуді жеңілдетеді.
Gigabit Ethernet: 1000 Мбит/с және магистральдағы қысылшаң орындарды жою
Gigabit Ethernet желілері Ethernet және Fast Ethernet инфрақұрылымымен үйлеседі және Fast Ethernet-тен он есе жоғары жылдамдықпен, яғни 1000 Мбит/с режимінде жұмыс істей алады.
Бұл технология негізгі желілердегі қысылшаң орындарды жоюға арналған мықты шешім ретінде қарастырылады. Қысылшаң орындар көбіне өткізу қабілетіне сезімтал қолданбаларға, сондай-ақ интражелілер мен мультимедиалық бағдарламалар трафигінің шамадан тыс өсуіне байланысты пайда болады.
Көшу стратегиясы
Gigabit Ethernet — жұмыс топтарын жаңа технологияға біртіндеп көшіру тәсілі: қолданыстағы қызметке әсері аз болып, жоғары өнімділікке тез қол жеткізуге мүмкіндік береді.
ATM: тұрақты ұзындықтағы ұяшықтарға негізделген коммутация
ATM (Asynchronous Transfer Mode), яғни асинхронды тасымалдау режимі — мәлімет алмасуда тұрақты ұзындықты ұяшықтар қолданылатын коммутация технологиясы.
Жоғары жылдамдықта жұмыс істейтін ATM желілері біріктірілген мәлімет ағындарын — сөзді, қозғалыстағы бейнені және кәдімгі деректерді — бір арна арқылы тасымалдап, жергілікті және аймақтық тармақталған желілердің рөлін атқара алады.
ATM шешімдері Интернет қызметтерінен өзгеше принциптермен құрылып, арнайы инфрақұрылымды талап ететіндіктен, олар көбінесе желі сегменттерін өзара байланыстыратын магистральдық желі ретінде қолданылады.
Сақиналық архитектура: Token Ring және FDDI
Token Ring: маркерлік қатынас
Сақиналық архитектураға жататын Token Ring технологиясы маркерлік қатынас құруға негізделеді. Мұнда сақина бойымен бір бағытта «маркер» деп аталатын арнайы биттер тізбегі үздіксіз айналып жүреді.
Маркер желідегі әрбір жұмыс станциясын айналып өтіп, тұрақты қозғалыста болады. Мәлімет жіберетін станция маркерге кадр қосады, ал қалған станциялар маркерді әрі қарай жылжытып отырады.
Token Ring желілері мәліметтерді әдетте 4 немесе 16 Мбит/с жылдамдықтарымен тасымалдайды және көбінесе IBM ортасында қолданылған.
FDDI: оптоталшықты магистраль және қос сақина
FDDI технологиясы да сақиналық негізде жасалған, бірақ ол негізінен оптоталшықты кабельдермен жұмыс істеуге бейімделіп, магистральды желілерде пайдаланылады. Token Ring сияқты мұнда да маркер бір станциядан екіншісіне беріледі.
Айырмашылығы — FDDI-де маркерлері қарама-қарсы бағытта қозғалатын екі сақина болады. Бұл шешім бір сақинада үзіліс болғанда желінің ақаусыз жұмысын қамтамасыз ету мақсатында (көбінесе оптоталшықты ортада) қолданылады.
Өткізу қабілеті
FDDI желілері мәліметтерді 100 Мбит/с жылдамдықпен тасымалдауға арналған.
Қашықтық
Сақинаның жалпы ұзындығы ең көбі 100 км-ге дейін, ал станциялар арасы шамамен 2 км болуы мүмкін.
Қорытынды
Token Ring және FDDI сияқты сақиналық технологиялар жаңа желілерді ұйымдастыруда ATM және Ethernet шешімдеріне балама ретінде қарастырылып келді.