Выбор компонентов и среды передачи для сети 1000BaseX

Хотя, согласно табл. 8.3, вариантов среды передачи для IOOOBaseX весьма много, не все они равноправны. Рекомендуется придерживаться следующих правил.

•          Сетевые адаптеры на обоих концах линии связи должны быть одинаковой версии IOOOBaseX (СХ, LX или SX), а разъемы линии связи — соответствовать разъемам сетевых адаптеров.

•          Спецификация 1000BaseCX допускает разъемы стиля 1 и 2, однако стиль 2 предпочтительнее, поскольку некоторые разъемы стиля 1 не подходят для скорости 1250 Мбит/с. Линии связи 1000BaseCX предназначены для небольших сетей с использованием коммутационного шнура и ограничиваются 25 метрами.

•          Спецификации 1000BaseLX и 1000BaseSX допускают как разъем SFF MT-RJ с малым форм-фактором, так и большие дуплексные SC-разъемы. Поскольку разъемы SFF MT-RJ примерно вдвое меньше дуплексных SC-разъемов, а пространство ограничено, то, вероятно, разъемы SFF MT-RJ получат большее распространение.

•          Трансиверы lOOOBaseLX, как правило, дороже трансиверов lOOOBaseSX.

Максимальная длина оптоволоконного кабеля зависит от длины передаваемой волны и модальной пропускной способности (МГц/км), зависящей от вида волокна (табл. 8.5).

 

Рис. 8.28. Если заменить повторители коммутаторами, то в коллизионных доменах останется лишь по два сетевых адаптера

1 Для соединения трансиверов 1000BaseSX с некоторыми многомодовыми оптоволоконными кабелями иногда требуется коммутационный шнур с возможностью переключения режимов.

Длины кабелей, указанные в табл. 8.5, соответствуют стандарту IEEE 802.3. Однако на практике максимальная длина многомодового оптоволоконного кабеля диаметром свыше 62,5 мкм для LX-трансиверов составляет приблизительно 700 м, а некоторые LX-трансиверы могут работать с одномодовыми оптоволоконными кабелями длиной 10000 м.

Многоскоростные сети Ethernet

Учитывая возможности, проиллюстрированные примером в предыдущем разделе, неудивительно, что большинство крупных сетей Ethernet являются комбинированными, как в отношении скорости передачи, так и в отношении используемых сред передачи. Кабельная модель такой сети показана на рис. 8.29.

Кабельная модель ISO/IEC 11801 представляет собой сетевую модель, на которой основаны стандарты IEEE 802.3.

•          Распределитель сети кампуса. Сетью Кампуса называют сеть, которая находится в группе из нескольких зданий, расположенных на сравнительно небольшой территории. Распределитель кампуса представляет собой центральную точку его опорной сети и является точкой его телекоммуникационной связи с внешним миром. В локальных сетях Ethernet распределитель кампуса обычно представляет собой гигабитовый коммутатор с телекоммуникационным интерфейсом.

•          Распределитель здания. Точка связи сети, расположенной в здании, с опорной сетью кампуса. В сетях Ethernet распределитель здания обычно представляет собой коммутатор со скоростями передачи 1000/100 Мбит/с или 1000/100/10 Мбит/с.

•          Этажный распределитель. Точка связи сети, расположенной на этаже, с распределителем здания. Стандарт ISO/IEC 11801 рекомендует устанавливать как минимум один распределитель на каждые 1000 м2 офисной площади и, если возможно, дополнительный распределитель для каждого этажа. Этажный распределитель Ethernet, как правило, представляет собой коммутатор со скоростью передачи 1000/100/10 Мбит/с или 100/10 Мбит/с.

Рис. 8.29. Пример многоскоростной сетевой топологии — кабельная модель ISO/IEC 11801

•          Выход в сеть. Точка связи персональных компьютеров, рабочих станций и серверов печати с сетью. Файловые серверы обычно расположены компактно и напрямую подключены к распределителю кампуса, здания или этажа, в зависимости от их назначения.

•          Кабель опорной сети кампуса. Обычно это одно- или многомодовый оптоволоконный кабель, соединяющий распределители зданий с распределителем кампуса.

•          Кабель опорной сети здания. Обычно это неэкранированная витая пара кадеск- рипторории 5 или выше, либо многомодовый оптоволоконный кабель, соединяющий этажные распределители с распределителем здания.

• Горизонтальная кабельная проводка. Преимущественно неэкранированная витая пара кадескрипторории 5 или выше, хотя иногда используется оптоволоконный кабель.

Как и в случае выбора типа неэкранированной витой пары, выбор среды передачи и межсетевых узлов должен осуществляться с учетом скоростей передачи, которые потребуются в будущем, и темпов устаревания сетевых элементов, хотя предсказать их достаточно сложно. За 90-е годы XX века скорость передачи данных в локальных сетях возросла в 100 раз.

Это, однако, не означает, что все или даже некоторые конечные станции и линии связи между ними обязательно потребуют гигабитовой пропускной способности. Однако это означает, что сетевым узлам, расположенным ближе к центральной точке сети (в частности, большинству распределителей кампуса и здания), такая пропускная способность все же потребуется, а все этажные распределители должны работать со скоростью не менее 100 Мбит/с. Это также означает, что ни один сетевой коммутатор не должен блокироваться, все порты должны поддерживать дуплексный режим, а все новые опорные сети кампуса должны создаваться на основе одномодового оптоволоконного кабеля.

Объединение каналов и создание высокоскоростных сетевых магистралей

Объединение каналов (link aggregation) представляет собой недавно появившуюся дополнительную функцию MAC- подуровня и позволяющую объединить несколько физических каналов связи в одну логическую высокоскоростную магистраль. Это дает возможность более чем на порядок повысить действительную скорость передачи данных между двумя сетевыми узлами путем объединения нескольких линий передачи данных.

Объединение каналов может оказаться весьма экономным способом обеспечить высокоскоростное соединение в локальных сетях Ethernet, достигших предельных размеров при скорости 100 Мбит/с, но не требующих гигабитовой пропускной способности, по крайней мере, в ближайшее время. Предположим, например, что максимальная протяженность линии связи на базе многомодового оптоволоконного кабеля диаметром 62,5 мкм равна 2000 м при скорости передачи 100 Мбит/с, а для многих опорных сетей кампуса был использован оптоволоконный кабель. Казалось бы, весьма логично использовать эти же линии и для работы на скорости 1000 Мбит/с, однако максимальная длина многомодового оптоволоконного кабеля составляет всего 700 м, и только при использовании спецификации 1000BaseLX. Если имеющиеся линии длиннее 700 м, то объединение П таких каналов обеспечит эффективную скорость передачи в 100л Мбит/с.

Объединение каналов следует рассматривать как вариант конфигурирования сети, используемый преимущественно для таких немногочисленных соединений, как "коммутатор-коммутатор" или "коммутатор-файловый сервер", которым требуются более высокие скорости передачи, чем те, которые обеспечиваются одиночными каналами. Эту функцию также можно применять для повышения надежности критически важных линий. В случае повреждения линии связи объединенный канал быстро перенастраивается (обычно не более чем за 1 секунду), а риск дублирования или изменения порядка фреймов незначителен.

Объединение каналов не влияет ни на формат фреймов данных IEEE 802.3, ни на форматы высших уровней в стеке протоколов. Оно сохраняет обратную совместимость с устройствами, не поддерживающими такого объединения и может применяться независимо от скорости Ethernet (впрочем, для 10 Мбит/с объединение каналов не имеет смысла, поскольку установка пары сетевых адаптеров 100 Мбит/с обходится дешевле). Объединение каналов возможно только для параллельных линий связи "точка- точка", поддерживающих дуплексный режим на одной и той же скорости.

Управление сетью

Все высокоскоростные спецификации Ethernet содержат определения управляемых объектов и агентов управления, совместимые с простым протоколом сетевого управления (Simple Network Management Protocol — SNMP). Их можно использовать для сбора статистической информации о работе сетевых узлов и для выполнения функций управления сетью. Поскольку информация о пользователях в лучшем случае эпизодическая и всегда поступает с большими задержками, во всех крупных сетях должны быть сконфигурированы, как минимум, управляемые коммутаторы и сетевые серверы. Это позволяет обнаруживать потенциальные проблемы и "узкие места" еще до того, как они вызовут серьезные ухудшения работы сети.

Переход на высокоскоростные сети

Как следует из сказанного выше, после проведения модернизации существующих сетей обычно не требуется полностью заменять оборудование или среду передачи. Однако для осуществления такого процесса необходимо знание существующей конфигурации сети и готовность к потенциальным проблемам. Это означает, что должна функционировать система управления сетью, а схема расположения кабелей должна быть точной и доступной. Определение типа и доступности линии связи после того, как кабели проложены под землей, в стене или по кабелепроводу, весьма непросто и требует значительного количества времени .

Линии связи часто являются сдерживающим фактором при модернизации сети. Существующие кабельные линии кадескрипторории 5 должны поддерживать все скорости Ethernet от 10 Мбит/с до 1000 Мбит/с, хотя поддержка гигабитовых скоростей нуждается в тестировании. Если же в сети используется только кабель кадескрипторории 3, то перед переходом на скорость передачи 1000 Мбит/с некоторые линии потребуется заменить. Аналогичная ситуация возникает с одно- и многомодовым оптоволоконным кабелем. Не следует применять многомодовое дня всех опорных сетей. С другой стороны, одномодовый оптоволоконный кабель не только позволяет создавать линии длиной до 10000 м со скоростью передачи 1000 Мбит/с, но и сможет в будущем поддерживать использование магистралей со скоростью передачи в десятки гигабит.

Замену коммутаторов можно начинать сразу же, как только будут проложены все необходимые линии связи. Имеющиеся коммутаторы, служащие распределителями кампуса и здания, часто можно повторно использовать в качестве, соответственно, распределителей здания и этажа. Чтобы продлить срок использования конечных станций, обычно заменяют сетевые адаптеры. Аналогичные соображения используются и для других элементов сети.

Резюме

В начале этой главы был приведен обзор технологии Ethernet, элементов сетей и взаимосвязи Ethernet с семиуровневой эталонной моделью OSI. Кроме того, были описаны требования совместимости между уровнями MAC и PHY (МАС-уровнем и физическим уровнем).

Ниже приведены основные функции МАС-уровня.

•          Инкапсуляция данных. Сборка фрейма в соответствии со стандартным форматом перед началом передачи и обратное преобразование фрейма после получения и проверки на наличие ошибок передачи.

•          Управление доступом к среде передачи. Эта функция выполняется в обязательном полудуплексном и в дополнительном дуплексном режимах CSMA/CD.

Выше были рассмотрены две дополнительные функции МАС-уровня и соответствующие им форматы фреймов. Использование дескрипторов виртуальных сетей VLAN позволяет задавать сетевым узлам как логические, так и физические адреса, и назначать фреймам приоритеты при передаче. Специальный формат фрейма-паузы, используемый для краткосрочного контроля потока, предусмотрен стандартом, однако в настоящей книге не описан, поскольку он использование фрейма-паузы является автоматической функцией МАС-уровня, вызываемой при необходимости во избежание переполнения входного буфера.

При обсуждении уровня PHY были описаны сигнальные процедуры, а также требования и ограничения среды передачи для следующих спецификаций:

•          lOBaseT;

•          100BaseTX, 100BaseT4 и 100BaseT2;

•          lOOOBaseT, lOOOBaseCX, lOOOBaseLX и lOOOBaseSX.

Хотя спецификация 100BaseFX отдельно не рассматривалась, она использует те же сигнальные процедуры, что и 100BaseTX, с той лишь разницей, что вместо неэкрани- рованной витой пары применяется оптоволоконный кабель.

Остальные разделы главы были посвящены описанным ниже особенностям построения локальной сети на основе витой пары и на базе оптоволоконного кабеля.

•          Пересечение линий связи в сетях на базе неэкранированной витой пары.

•          Соответствие подуровня PMD и среды передачи для получения требуемой скорости передачи.

•          Создание высокоскоростных логических магистралей путем объединения каналов.

•          Применение сетей с несколькими скоростями передачи.

Литература:

Руководство по технологиям объединенных сетей, 4-е издание. : Пер. с англ. — М.: Издательский дом «Вильяме», 2005. — 1040 с.: ил. – Парал. тит. англ.

Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через RSS 2.0 ленту. Вы можете оставить ответ, или trackback с вашего собственного сайта.

Оставьте отзыв

XHTML: Вы можете использовать следующие теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

 
Rambler's Top100