Főmenü megnyitása

A számítástechnikában a gyors Ethernet (Fast Ethernet) egy gyűjtőfogalom, számos Ethernet-szabványt foglal magában, melyeknek egy közös jellemzőjük van: a névleges átviteli sebesség 100 Mbit/s, szemben az eredeti Ethernet sebességével, mely 10Mbit/s.

A gyors Ethernet szabványok között a 100BASE-TX messze a legismertebb, a legtöbb gyártó ezt a változatot gyártja.

A gyors Ethernetet 1995-ben vezették be,[1] és három évben át ez volt a leggyorsabb Ethernet-változat, mielőtt a gigabites Ethernet megjelent a piacon.[2]

Általános információkSzerkesztés

A gyors Ethernet az eredeti Ethernet szabvány kiterjesztése.

UTP kábelen (árnyékolatlan csavart érpár), vagy optikai kábelen CSMA/CD kommunikációs protokollt használ csillag hálózatú busz topológiával, hasonlóan a 10BASE-T változathoz, ahol az összes kábel egy csomóponthoz kapcsolódik. A gyors Ethernet kompatibilis a 10BASE-T rendszerrel, és így egy “plug and play” frissítéssel átváltoztatható a 10BASE-T - gyors Ethernetté. A gyors Ethernetet gyakran 100BASE-X-nek hívják, ahol az X azt jelzi, hogy behelyettesíthető FX vagy TX változattal.

 
Ethernet interfész kártya

A ‘100’ arra utal, hogy a maximális átviteli sebesség 100 Mbit/s.

A “BASE” arra utal, hogy a jelátvitel alapsávon történik, ami azt jelenti, hogy a jelátvivő közegen csak az Ethernet jel közlekedik.

A TX, FX és T4 a fizikai médiumra utal, mely a jelet továbbítja.

A gyors Ethernet logikailag két részre osztható:

MAC (Media Access Controller, média hozzáférés vezérlő), mely a magasabb szintű protokollt látja el, és a PHY (Physical Layer Interface, fizikai réteg interfésze). A MAC a PHY-hoz egy 4 bites 25 MHz-es szinkron párhuzamos interfészen kapcsolódik (MII, Media Independent Interface, média független interfész), vagy a 2 bites 50MHz-es változattal (RMII, Reduced Media Independent Interface, redukált média független interfész). Az ismétlő állomások (hub) lehetővé teszik több PHY felé a jel átvitelét.

A MII ritkán egy külső kapcsolódás is lehet, de rendszerint IC-k közötti kapcsolat egy hálózati adapterben, vagy egy IC-n belül. A tulajdonságokat a MAC és PHY közötti MII határozhatja meg. Az MII határozza meg az elméleti maximális adatsebességet 100Mbit/s-re.

A valóságban mérhető jelsebesség kisebb az elméleti maximumnál, a minden egyes keretnél szükséges fejléc és záróbyte-ok miatt (a fejléc a címzéshez, a záróbyte a hibafelismeréshez szükséges), valamint az “elveszett keret” és a “time-out”-jelzések miatt is.

100BASE-T változatokSzerkesztés

100BASE-T bármely gyors Ethernet szabványt jelöl, mely csavart érpáron közlekedik, beleértve a 100BASE-TX, 100BASE-T4, 100BASE-T2 szabványokat.

A 100BASE-TX, 100Mbit/s két-érpár 5-ös kategóriájú kábel, vagy jobb minőség.

A 100BASE-T4, 100Mbit/s négy-érpár 3-as kategóriájú kábel, vagy jobb minőség.

A 100BASE-T2 100Mbit/s két-érpár 3-as kategóriájú kábel, vagy jobb minőség.

A 100BASE-T átviteli távolság korlátja 100 méter (mint ahogy a 10BASE-T és a gigabit Ethernet-nél).

Mindegyik változat az IEEE 802.3 szabvány szerint működik.

Szinte az összes 100BASE-T megoldás a 100BASE-TX-nek felel meg. A gyors Ethernet bevezetése idején sok szállító úgy hirdette , hogy “...a mi változatunk bármely meglévő kábelen működik”, majd gyorsan kiderült, hogy a 10 Mbites Ethernet igen jól tolerálja a meglévő kábelek elektromos tulajdonságait, melyek nem teljesen megfelelnek az előírásoknak. Később azonban a legtöbb hálózatot újra kellett kábelezni a 100Mbit sebességnek megfelelően, függetlenül attól, hogy milyen kategóriájú (Cat3 vagy Cat5) volt korábban.

100BASE-TXSzerkesztés

A 100BASE-TX változat a gyors Ethernet legtöbbet megvalósított hálózata. Kér csavart érpáron, 5-ös kategóriájú kábelen működtethető. A 10BASE-T-hez hasonlóan az aktív párokot szabványosan lezárják a csatlakozó pontokon. Mivel a tipikus 5-ös kategóriájú kábel 4 érpárt tartalmaz, két 100BASE-TX kapcsolatot támogat, egy kábel adapterrel.

A kábelezést TIA/EIA-568-B, vagy T568A, T568B lezárási szabvány szerint kell megvalósítani. Bármely hálózat szegmens maximális hossza 100 méter lehet. Egy tipikus konfigurációban a 100BASE-TX egy pár csavart érpárt használ minden irányban, ezzel biztosítva az elméleti 100Mbit/s sebességet minden irányban (teljes duplex).

A 100BASE-TX hálózati konfiguráció nagyon hasonló a 10BASE-T-hez. Ha egy helyi hálózatot (LAN) építünk, akkor az eszközöket (számítógép, nyomtató, stb.) tipikusan egy hub (csomópont)-hoz, vagy egy kapcsolóhoz kötjük, és ezzel egy csillag hálózatot alakítunk ki.

Két eszköz közvetlen összekapcsolása is lehetséges egy “crossover” kábel segítségével. A 100BASE-TX hardver a biteket átkódolja a 4B5B kódba. A 4B5B kódolás gondoskodik a DC kiegyenlítésről és a spektrum formálásról. A 100BASE-FX változathoz hasonlóan a fizikai rétegen áthaladva NRZI kódot használ. A 100BASE-TX ráadásul egy médium függő alréteget is használ, ahol a végleges MLT-3 kódolás kialakul, és ezzel kialakul a maximális “alapvető frekvencia”, a 31.25 MHz. Ez az eljárás az ANSI X3.263 FDDI specifikációból ered.[3]

100BASE-T4Szerkesztés

A 100BASE-T4 a gyors Ethernet egy korai változata.

Négy csavart réz érpárt igényel, ahol elegendő a 3-as kategória az 5-ös kategória helyett, mely a TX-nél szükséges. Az egyik pár az adásra, a másik a vételre, a maradó kettő az iránykapcsolást végzi. Egy eléggé szokatlan 8B6T kódolást használ (ez a jelformáláshoz szükséges). A maximális távolság 100m.

A 100BASE-T4 széles körben alkalmazzák a 100BASE-T technológiával.[4]

100BASE-T2Szerkesztés

A 100BASE-T2-nél az adatok átvitele két réz érpáron történik, 4 biten. A két rézpárt egyidejűleg használja adásra és vételre,[5] mely így teljes duplex üzemmódot biztosít.

A 4 bites kódolás kettő 3 bitesre bővül, a lineáris visszacsatolt shift regiszter elve alapján. Erre azért van szükség, hogy a sávszélességet és a kibocsátási spektrumot ellaposítsák, mely azt átviteli vonal illesztéséhez szükséges. A kódolás nem állandó időben, a PAM-5 vonali moduláció szerint történik, pszeudo véletlenszerű szám sorozat alapján. A 100BASE-T2 nem alkalmazzák széles körben, a kidolgozott technológiát a 100BASE-T-nél használják.[4]

Optikai átvitelSzerkesztés

100BASE-FXSzerkesztés

A 100BASE-FX változatot üvegszálas optikai kábelre fejlesztették ki.

Infravörös közeli, 1300 nm hullámhosszúságú fénnyel működik két üvegszálon keresztül, ahol az egyik az adó (TX), a másik a vevő (RX) vonal. A maximális átviteli távolság fél-duplex esetben 400 méter, és 2 km teljes-duplex üzemmódban, multi-módusú optikai kábelen. A 100BASE-FX a 100BASE-TX-nél használatos 4B5B kódolást és NRZI vonali kódot használja. A 100BASE-FX nem kompatibilis a 10BASE-FL változattal, mely a 10Mbit/s változat üvegszálra.

100BASE-SXSzerkesztés

A 100BASE-SX a gyors Ethernet egyik változata optikai kábelre. Multi módusban két üvegszálat használ adásra és vételre. Ez a 100BASE-FX olcsóbb változata, mert rövidhullámú optikát használ (850nm), mely jóval olcsóbb, mint a hosszúhullámú változat (100BASE-FX). A maximális átviteli távolság: 550 méter.

100BASE-BXSzerkesztés

A 100BASE-BX a gyors Ethernet egyik optikai átviltelt használó változata. Egymódusú üvegszálat használ, speciális multiplexerekkel, melyek szétválasztják az adási és vételi jeleket. A két hullámhossz: 1310/1550nm. Az optikai kábel két végén a lezárás nem egyforma a különböző hullámhossz miatt. A távolság 10, 20 vagy 40 km lehet.

100BASE-LX10Szerkesztés

A gyors Ethernet ez a változata két egymódusú optikai szálat használ. A névleges távolság 10 km és a névleges hullámhossz 1310 nm. A részletes specifikációt az IEEE 802.3-2005 szabvány írja le.

ForrásokSzerkesztés

  1. IEEE 802.3u-1995
  2. [1][halott link] The 802.3z Gigabit Ethernet Standard was published
  3. "The 100BASE-TX PMD (and MDI) is specified by incorporating the FDDI TP-PMD standard, ANSI X3.263: 1995 (TP-PMD), by reference, with the modifications noted below." (section 25.2 of IEEE802.3-2002).
  4. a b Charles E. Spurgeon. Ethernet: the Definitive Guide. O'Reilly Media, 156. o. (2000). ISBN 9781565926608 
  5. Robert Breyer and Sean Riley. Switched, Fast, and Gigabit Ethernet. Macmillan Technical Publishing, 107. o. (1999) 

További információkSzerkesztés

Kapcsolódó szócikkekSzerkesztés