Сеть Fast Ethernet

Сеть Fast Ethernet — это составная часть стандарта IEEE 802.3, появившаяся совсем недавно, в 1995 году. Она представляет собой более быструю версию стандартной сети Ethernet, использующую все тот же метод доступа CSMA/CD, но работающую на значительно большей скорости передачи 100 Мбит /с. Сохраняется также в Fast Ethernet формат пакета (кадра), принятый в классической версии Ethernet. С целью сохранения совместимости с более ранними версиями Ethernet c тандарт определяет для Fast Ethernet специальный механизм автоматического определения скорости передачи в режиме автодиалога (оригинальное название — Auto-Negotiation), что позволяет сетевым адаптерам Fast Ethernet автоматически переключаться со скорости 10 Мбит /с на скорость 100 Мбит /с и наоборот.   Все это приводит к росту популярности сети Fast Ethernet несмотря на сравнительно высокую стоимость ее аппаратуры (например, адаптеры для Fast Ethernet примерно вдвое дороже, чем для Ethernet). В тех случаях, когда требуется высокая пропускная способность сети (например, при передаче динамических изображений), Fast Ethernet часто оказывается вполне приемлемым решением.

 Впрочем, при выборе между Fast Ethernet и Ethernet надо учитывать не только стоимостные показатели, но и то, могут ли компьютеры, входящие в сеть, поддерживать столь высокую скорость обмена. Естественно, высокая пропускная способность среды передачи — это в любом случае хорошо, так как при этом резко снижается нагрузка на сеть (при том же объеме передаваемой информации), и уменьшается вероятность конфликтов. Но если компьютеры сети (в первую очередь, их жесткие диски, винчестеры) не отличается высоким быстродействием, то реальная скорость обмена в сети может быть очень далека от желаемых 100 Мбит /с и даже от 10 Мбит /с. То есть надо помнить, что пропускная способность сети и действительная скорость обмена информацией между компьютерами — это совсем не одно и то же.   Основная топология сети Fast Ethernet — это пассивная звезда, что сближает ее с такими типами традиционной сети Ethernet, как 10BASE-T и 10BASE-FL. Точно так же Fast Ethernet требует обязательного применения концентраторов, причем, естественно, более дорогих, чем в случае Ethernet. Концентраторы, как и в случае Ethernet, могут соединяться связными сегментами между собой, что позволяет строить довольно сложные конфигурации.  Стандарт определяет три типа среды передачи для Fast Ethernet:  

• 100BASE-T4, то есть передача идет со скоростью 100 Мбит /с в основной полосе частот по четырем витым парам электрических проводов;
• 100BASE-TX, то есть передача идет со скоростью 100 Мбит /с в основной полосе часто по двум витым парам электрических проводов;
• 100BASE-FX, то есть передача идет со скоростью 100 Мбит /с в основной полосе частот по двум оптоволоконным кабелям.

 Стандарты 100BASE-TX и 100BASE-FX основаны на стандартах ANSI (American National Standards Institute), разработанных первоначально для оптоволоконной сети FDDI, и часто объединяются под названием 100BASE-X. Стандарты 100BASE-T4 и 100BASE-TX объединяются названием 100BASE-T. Отметим также, что стандарт 100BASE-T4 был предложен для того, чтобы использовать витые пары более низкого качества.  Для присоединения сетевого адаптера к сетевому кабелю в сети Fast Ethernet иногда используются специальные трансиверы, ориентированные на какой -то один тип кабеля (в этом случае применяемый сетевой адаптер не зависит от типа среды передачи, что повышает гибкость системы). Трансивер при этом подключается к адаптеру трансиверным кабелем длиной до 0,5 м, оснащенным 40-контактным разъемом. Однако гораздо чаще сетевой адаптер ориентируется изготовителем на какой -то один, неизменный тип среды передачи, и трансивер при этом, естественно, уже не требуется, так как сетевой кабель подключается непосредственно к адаптеру. Адаптер в данном случае оснащается соответствующим кабелю разъемом.

Стандарт определяет два типа (класса) репитеров (концентраторов) для Fast Ethernet:  

• Репитеры Класса I характеризуются тем, что они преобразуют приходящие по сегментам сигналы в цифровую форму прежде чем передавать их во все другие сегменты. Поэтому к ним можно подсоединять сегменты разных типов: 100BASE-TX, 100BASE-T4 и 100BASE-FX. Но процесс преобразования требует временной задержки, поэтому можно использовать только один репитер Класса I в пределах одной зоны конфликта (collision domain).
• Репитеры Класса II непосредственно повторяют приходящие на них сигналы и передают их в другие сегменты без преобразования. Поэтому к ним можно подключать только сегменты одного типа (например, 100BASE-TX) или сегменты, использующие одну систему сигналов (например, 100BASE-TX и 100BASE-FX). Задержка в репитерах Класса II меньше, чем в репитерах Класса I, поэтому можно применять два таких репитера в пределах одной зоны конфликта (collision domain).

 Отметим также, что к репитерам (концентраторам) Класса I можно подключать специальные удаленные управляющие станции, которые предназначены для контроля за нагрузкой сети и за интенсивностью ошибок в сети, а также для автоматического отключения неисправных сегментов. При этом для обмена с управляющей станцией применяется специально разработанный протокол обмена SNMP (Simple Network Management Protocol).  Согласно стандарту, репитеры (концентраторы) Fast Ethernet должны иметь маркировку класса в виде римских цифр I и II, заключенных в кружок.