– Поле SA (Source Address, исходный адрес). В этом поле задается адрес сетевого узла, отправляющего фрейм. Для этого типа адреса первый бит всегда имеет нулевое значение.

– Поле Length (длина). В этом двухбайтовом поле определяется длина поля данных для текущего фрейма.

– Поле Data (данные). Размер этого поля может варьироваться от 0 до 1500 байт. В том случае, когда длина этого поля не превышает 46 байт, используется поле заполнения с тем, чтобы длина поля данных соответствовала минимально допустимому значению 46 байт.

– Поле Padding (заполнение). Это поле позволяет дополнить поле данных до значения 46 байт. Выполнение этого условия необходимо в целях корректного функционирования механизма, ответственного за обнаружение конфликтов в сетях Ethernet. Это поле используется в том случае, когда длина поля данных меньше 46 байтов.

– Поле FCS (Frame Check Sequence, контрольная сумма). Это поле включает 4 байта контрольной суммы, вычисляемой в соответствии с алгоритмом CRC-32. Значение контрольной суммы вычисляется повторно непосредственно после получения фрейма станцией, адрес которой указан в поле адреса назначения.

На этом можно завершить краткое введение в теорию сетей Ethernet и перейти к рассмотрению «скоростной» версии этих сетей – 10 Gigabit Ethernet.

Сегодня в моде ускорение – 10 Gigabit Ethernet

Наиболее интересная особенность стандарта IEEE 802.Зае, описывающего сети 10 Gigabit Ethernet, заключается в том, что его изначально предполагалось его использовать не в тесных рамках локальных сетей, а в глобальных сетях. Несмотря на это структура фрейма, циркулирующего в этих сетях, идентична структуре фрейма для обычных сетей Ethernet.

Наиболее революционное изменение, касающееся этих сетей, заключается в полном отказе от использования метода CSMA/CD. Это достигается при помощи полнодуплексного режима, в котором работают сети 10 Gigabit Ethernet. Еще одно радикальное изменение заключается в том, что в этих скоростных сетях применяется только оптоволокно. Различные виды оптоволокна описываются стандартами 10GBASE-LR, 10GBASE-ER, 10GBASE-SR, 10GBASE-LW и 10GBASE-LX4. Отказ от использования медного кабеля связан с его плохими частотными характеристиками при работе на таких скоростях.

Применяемые в этом случае физические интерфейсы используют два уровня: PCS (Physical Coding Sublayer, подуровень физического шифрования), отвечающий за управление передаваемыми битовыми последовательностями, и PMD (Physical Media Dependent, зависимый от физической среды). Последний уровень выполняет преобразование последовательностей битов в сигналы, передаваемые по оптоволокну. Перечисленные уровни спроектированы таким образом, что не зависят друг от друга.

Как упоминалось ранее, для сетей Ethernet (Fast Ethrernet и Gigabit Ethernet) использовались два типа стандартизованных оптических интерфейсов, подразумевающие применение одномодового или многомодового оптоволокна. В сетях 10 Gigabit Ethernet предусматривается использование трех различных длин световых волн (850, 1310 и 1550 нм), причем каждой волне соответствует свой подуровень PMD. В свою очередь, каждому PMD соответствует два типа физических интерфейсов – для локальных (LAN PHY) и территориально распределенных (WAN PHY) сетей. В то время как другие PMD-интерфейсы преобразуют биты в световые сигналы последовательно, интерфейс 10GBASE-LX4 использует технологию спектрального уплотнения WWDM для передачи битов одновременно на четырех длинах волн. Этот интерфейс является наиболее гибким, поскольку поддерживает как многомодовое оптоволокно с диаметром сердцевины 62,5 мкм для связи на близких (до 300 м) расстояниях, так и одномодовое волокно диаметром 9 мкм в целях осуществления связи на дальних расстояниях (до 10 км).

Изначально стандарт 10 Gigabit Ethernet предназначался для использования в региональных городских сетях (MAN, Metropolitan Area Networks). Об этом свидетельствует первая экспериментальная сеть, развернутая в 2002 году в городе Лас-Вегас (США). Но на самом деле область применения этих сетей намного шире. На их основе можно создавать корпоративные сети, охватывающие огромные территории.

Таблица 3.2. Сравнение сетей Gigabit Ethernet и 10 Gigabit Ethernet

Распространению любой новой технологии, как правило, мешает высокий уровень цен. Это высказывание справедливо и по отношению к 10 Gigabit Ethernet. Поэтому, если приходится выбирать между Fast Ethernet, Gigabit Ethernet и 10 Gigabit Ethernet, вполне естественно, что пользователь остановится на первых двух технологиях, несмотря на все преимущества, присущие последней технологии. Массовое снижение цен на оборудование сетей 10 Gigabit Ethernet no прогнозам произойдет не ранее 2006 года. Именно тогда и ожидается массовое распространение сетей этого типа. Стоит обратить внимание на таблицу 3.2, где сравниваются характеристики сетей Gigabit Ethernet и 10 Gigabit Ethernet.

Теперь можно перейти к рассмотрению беспроводных сетей. Эта перспективная технология используется все чаще и чаще в современных условиях.

Беспроводные сети

Еще совсем недавно передача данных «по воздуху» казалась бесперспективным занятием из-за низкой пропускной способности и нестабильности сетевой аппаратуры. Хотя, как известно, первая коммерческая сеть ALOHA, развернутая на Гавайях, была как раз беспроводной.

На самом деле беспроводные сети не являются беспроводными в полном понимании этого слова. Обычно беспроводные каналы связи объединяют между собой обычные «кабельные» сети, носящие локальный характер. Поэтому фактически мы имеем дело с гибридной сетью.