Файл: 1 теоретическое обоснование темы 4 1 Сетевые топологии 4.docx

систем, и каждая из них может принимать данные.

Вид коаксиального кабеля в разрезе представлен на Рисунке 1.2.5.



Рисунок 2.5 – Коаксиальный кабель.

---

3 СТАНДАРТЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ 3.1 СетеваятехнологияIEEE802.3Ethernet.СуществуетмножестворазновидностейEthernet,которыеобозначаютсядовольно сложными аббревиатурами, например, 10BASE-T, 10BASE-2, 100BASE-T, 1000BASE-LX и 10GBASE-T. Эти и многие другие технологии Ethernet былистандартизированы за прошедшие годы рабочей группой IEEE 802.3 CSMA/CD(Ethernet). Сокращения на первый взгляд могут показаться устрашающими, но насамомделевнихпрослеживаетсяопределенныйпорядок.Перваячастьаббревиатуры указывает на скорость, применяемую в стандарте: 10, 100, 1000 или10G означает, соответственно, 10 Мбит/с, 100 Мбит/c, 1 Гбит/c и 10 Гбит/c. BASEозначаетнемодулированныйEthernet–тоестьфизическийносительпередаеттолькотрафикEthernet;практическивсестандарты802.3касаютсяименнонемодулированногоEthernet.Последняячастьаббревиатурыописываетсамфизическийноситель.ДляEthernetсуществуютспецификациикакканального,так ифизическогоуровня,апередачаданныхосуществляетсяпоразнообразнымфизическимносителям,включаякоаксиальныйкабель,медныйкабельиоптоволокно.ВообщебукваTозначаетмедный кабельтипа«витая пара».Исторически технология Ethernet задумывалась для передачи информациипо коаксиальному кабелю. Ранние стандарты 10BASE-2 и 10BASE-5 описываютEthernet-передачусоскоростью10Мбит/спо2типамкоаксиальногокабеля,в обоихслучаяхдлинакабелянедолжнапревышать500м.Передачанаболеедлинные дистанции осуществляется при помощи повторителя. Этоустройствофизического уровня, которое принимает на входе сигнал и воспроизводит его на

---

выходе. Все кадры, передаваемые интерфейсом, принимаются на всех остальныхинтерфейсах,апротоколEthernetCDMA/CDхорошорешаетпроблемумножестве.Всередине90-хпоявилсястандартEthernetсоскоростьюпередачиданных 100Мбит/с–тоестьв10разбыстрее,чем10Мбит/c.Внемсохранилисьоригинальный протокол Ethernet MAC и формат кадра, но были описаны болеевысокоскоростные физические уровни для медного кабеля (100BASE-T) и дляоптоволоконного кабеля (100BASE-FX, 100BASE-SX, 100BASE-BX). На Рисунке3.1 представлены эти различные стандарты, а также обычный протокол EthernetMACи форматкадра.Рисунок 3.1 - Стандарты Ethernet100 Мбит/с. 3.2 Стандарты технологии Wi-Fi.Прочнообосновавшиесянарабочихместах,внашихдомах,образовательныхучреждениях,кафе,аэропортахиуличныхперекрестках,беспроводные локальные сети превратились в одну из самых важных технологийдоступакИнтернету.Несмотрянато,чтов1990-хгодахвелисьразработкибольшогоколичестватехнологийистандартовдлябеспроводныхлокальныхсетей,победителемэтогосостязаниясталлишьодинклассстандартовбеспроводных сетей: беспроводная локальная сеть IEEE 802.11 wireless LAN, илипросто Wi-Fi.Существует несколько стандартов беспроводных локальных сетей 802.11, втом числе 802.11b, 802.11a и 802.11g. В Таблице 3.1 приводится краткое обобщениехарактеристиквышеперечисленныхстандартов,впрочем,стандарт802.11gпопопулярности далеко опережает своих собратьев. Кроме того, сегодня доступныустройства,работающиевдвойном(802.11a/g)идажетройном(802.11a/b/g)

---

режимах.

Между всеми тремя стандартами семейства 802.11 есть очень много общего. Так, например, они используют одинаковый протокол доступа к среде передачи данных, CSMA/CA. Структуры кадров канального уровня всех трех стандартов также идентичны. Все три стандарта обладают возможностью уменьшать скорость передачи данных с целью достижения более дальних расстояний.

Таблица 3.1 - Характеристики семейства стандартов IEEE 802.11.

Стандарт	Диапазон частот (Россия) Мгц.	Скорость передачи данных Мбит/с
802.11b	2400 - 2483,5	до 11
802.11a	5150 - 5350	до 54
802.11g	2400 - 2483,5	до 54

4 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ. 4.1 Развитие технологии Ethernet.Предполагается следующий рост потребности в пропускной способноститрафика в сетях Ethernet: в ближайшее время понадобится скорость в 1 Тбит/с, а к2020г.–10Тбит/с.Внаибольшейстепенискоростиповысятсявцентрахобработкиданных,трафиквнихрастетнетолькомеждусерверамиираспределеннымиклиентами,ноимеждуоборудованиемвнутрицентра,чтосвязанособеспечениемфункционированиявиртуализированныхсреди «облаков».IEEEизучилперспективыреализациисистемсоскоростьюболее100Гбит/с,решеноувеличитьскоростьвчетырераза–до400Гбит/с,т.е.необходимаразработка технологии 400GbE. В стандарте IEEE 802.3ba поддерживаются двескорости:40и100Гбит/с.Этискоростиобеспечиваютсовместимостьсоптическимитранспортными системами

---

дальней связи OTN.Поток в 400 Гбит/с можно получить различными способами. Обсуждаютсяварианты: 16 потоков по 25 Гбит/с, 8 по 50 Гбит/с, 4 по 100 Гбит/с. Наиболеевероятнойреализацией 400GbE вближайшеевремяможетбыть вариантс 16электрическимипотоками,которыепреобразуютсявконверторевсветовыепотоки, и далее подаются в мультиплексор спектрального уплотнения, которыйвыдает 16 составляющих в одно MUX одномодовое волокно. Реализация такогопотокапредставлена на Рисунке 4.1Рисунок 4.1 – Реализация потока в 400 Гбит/с. 4.2 Технология Infini Band.InfiniBandявляетсявысокоскоростной коммутируемой компьютернойсетью,котораяиспользуетсядлявысокопроизводительныхвычислений,имееточень большую пропускную способность и низкие задержки. Кроме того, можетиспользоватьсядлявнутреннегосоединениявнекоторыхвычислительныхкомплексах. По состоянию на 2017 год Infini Band является самой популярнойсетьюдлясуперкомпьютеров.Вобластикомпьютерныхтехнологийсформировалосьновоенаправление: «вычисления на лезвиях» (Blade Based Computing, BBC). Центр обработки данныхформируетсяизнеобходимогопользователякоммуникационныхивычислительныхкомпонентов.ВосновеBBCлежитконцепцияархитектурыInfini Band,обеспечивающаяразделение доступак ресурсам.С началом производства ультратонких серверов («серверных лезвий», serverblade) толщиной 1U и 2U (1U = 1,75 дюйма) появилась возможность созданиястоекиз«серверныхлезвий»(BladeFrame).Воднустойкуустанавливаетсядесяткиматеринскихплат.Каждаяплата(модуль)включаетпроцессор,оперативную память, сетевые интерфейсы и служебные схемы. Все модули имеютобщуювнешнюю

---