1.2.3      Η αρχιτεκτονική τύπου Ethernet  (Περιεχόμενα)

Στο τμήμα αυτό θα περιγράψουμε την αρχιτεκτονική τύπου Ethernet. Αυτή η αρχιτεκτονική αποτελεί τη βασικότερη και την πιο διαδεδομένη αρχιτεκτονική τοπικών δικτύων. Στα πλαίσια της αρχιτεκτονικής Ethernet έχουν αναπτυχθεί διάφορα πρότυπα από την ΙΕΕΕ, τα οποία αναφέρονται σε διάφορες δικτυακές αρχιτεκτονικές, όπως το 10BASE-T, το 10BASE-2, το 10BASE-5, κλπ. Στο τμήμα αυτό θα μιλήσουμε γενικά για την αρχιτεκτονική Ethernet και θα αναλύσουμε μερικά από τα πρότυπα της ΙΕΕΕ.

1.2.3.1         Γενικά Χαρακτηριστικά   (Περιεχόμενα)

Το πρότυπο τοπικών δικτύων Ethernet αποτελεί σήμερα μια από τις πιο διαδεδομένες τεχνικές δικτύωσης. Στη γενική μορφή του, οι υπολογιστές «προσδένονται» σε ένα κοινό μέσο μετάδοσης, το οποίο διαμοιράζονται. Μόνο ένας υπολογιστής μπορεί να μεταδίδει κάθε φορά στο καλώδιο. Η ταχύτητα μετάδοσης είναι 10 ή 100 Mbps, ανάλογα με τον τύπο του καλωδίου που χρησιμοποιείται. Το πρωτόκολλο ελέγχου πρόσβασης στο μέσο είναι το CSMA/CD. Η προδιαγραφή της ΙΕΕΕ για τη δικτύωση Ethernet είναι η ΙΕΕΕ 802.3

1.2.3.2         Το πρότυπο 10Base-2   (Περιεχόμενα)

Αυτό το πρότυπο δικτύωσης αποτελεί μια από τις παλαιότερες τεχνικές τοπικής δικτύωσης Ethernet. Η ταχύτητα μετάδοσης που επιτρέπει είναι 10 Mbps, με μετάδοση ζώνης βάσης (baseband transmission) και τύπο καλωδίου το λεπτό ομοαξονικό καλώδιο (thin coaxial cable). Μετάδοση ζώνης βάσης σημαίνει ότι το σήμα μεταδίδεται από τον υπολογιστή στο καλώδιο χωρίς να υποστεί μια συγκεκριμένου τύπου διαμόρφωση (modulation), αλλά εισάγεται απλά ως ψηφιακός παλμός, καταναλώνοντας όλο το εύρος ζώνης. Ο αριθμός των υπολογιστών που μπορούν να συνδεθούν στο τοπικό δίκτυο χωρίς να χρειάζεται κάποιος ενισχυτής προσδιορίζεται από το μήκος του, το οποίο στο 10Base-2 είναι μέχρι 200 μέτρα (για την ακρίβεια είναι 185 μέτρα).

Όπως πιθανόν να παρατηρήσατε και εσείς, τα χαρακτηριστικά του προτύπου αυτού περικλείονται στο όνομά του. Δηλαδή, το όνομα του προτύπου είναι 10BASE-2, όπου το 10 προσδιορίζει την ταχύτητα που υποστηρίζεται (10Mbps), το BASE τον τύπο μετάδοσης που υποστηρίζεται (BASE=BASEBAND) και το 2 το μέγιστο μήκος του καλωδίου (»200 μέτρα στη συγκεκριμένη περίπτωση). Παραδείγματα άλλων προτύπων είναι το 10BASE-5 και το 10BROAD-36. Το δεύτερο για παράδειγμα προσδιορίζει ταχύτητα μετάδοσης 10 Mbps, τεχνική μετάδοσης ευρείας ζώνης (broadband - το αντίθετο της τεχνικής ζώνης βάσης) και μέγιστο μήκος τμήματος 3.600 μέτρα.

Στο παρακάτω σχήμα βλέπουμε ένα παράδειγμα τοπικού δικτύου 10BASE-2 με φυσική και λογική τοπολογία γραμμικού διαύλου (linear bus).





Ειδικότερα, στο παραπάνω σχήμα, το μέσο μετάδοσης είναι το λεπτό ομοαξονικό καλώδιο ή thin coaxial cable. Μια απεικόνιση ενός λεπτού ομοαξονικού καλωδίου φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.





Για να συνδεθεί ένας υπολογιστής στο καλώδιο χρειάζεται να γίνουν τρεις ενέργειες. Οι ενέργειες αυτές διαφέρουν αν αυτός είναι ένας ενδιάμεσος ή τελικός κόμβος (βρίσκεται δηλαδή στην άκρη του καλωδίου). Στην περίπτωση ενός ενδιάμεσου κόμβου κάνουμε τα εξής βήματα:

·        Κόβουμε το καλώδιο στο σημείο που βρίσκεται ο υπολογιστής που θέλουμε να συνδέσουμε

·        Στις δύο ελεύθερες άκρες που έχουν δημιουργηθεί προσαρτούμε ένα συζευκτήρα ομοαξονικού καλωδίου (BNC connector) και

·        Συνδέουμε τις δύο άκρες με ένα συζευκτήρα - Τ (T - Connector) και τον συζευκτήρα αυτόν με την κάρτα δικτύου του υπολογιστή.

Στην περίπτωση που ο υπολογιστής είναι ένας τελικός κόμβος, τότε κάνουμε τα εξής βήματα:





Οι συζευκτήρες - Τ αποτελούνται από τρία άκρα. Τα δύο χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση των δύο τμημάτων του καλωδίου ανάμεσα στον υπολογιστή (ενδιάμεσος κόμβος) ή για το ένα τμήμα του καλωδίου και της τερματικής αντίστασης (τελικός κόμβος) και το τρίτο για τη σύνδεση της κάρτας δικτύου με το καλώδιο. Παρακάτω δίδεται μια απεικόνιση ενός συζευκτήρα - Τ:







Η τοποθέτηση της τερματικής αντίστασης σε ένα δίκτυο ομοαξονικού καλωδίου είναι απαραίτητη και αναγκαία για τη σωστή λειτουργία του. Το παρακάτω σχήμα ανακεφαλαιώνει τη διαδικασία διασύνδεσης ενός υπολογιστή με το κοινό μέσο μετάδοσης:





Ο κανόνας 5 - 4 - 3

Στα δίκτυα λεπτού ομοαξονικού καλωδίου, ή στα δίκτυα thinnet, όπως αλλιώς ονομάζονται, μπορούμε να συνδυάσουμε έως και 5 τμήματα καλωδίου με τη χρήση 4 επαναληπτών (repeaters) και στα 3 τμήματα να έχουμε συνδεδεμένους υπολογιστές. Κατά συνέπεια, από τα πέντε συνολικά τμήματα, τα δύο, τα οποία ονομάζονται και inter-repeater links, μένουν ανεκμετάλλευτα. Αυτό το σύστημα διασύνδεσης ονομάζεται κανόνας 5-4-3.

Ο επαναλήπτης, ή repeater, είναι μια πολύ απλή συσκευή διασύνδεσης τοπικών δικτύων με μοναδική λειτουργία την ενίσχυση και αναμετάδοση της εισερχόμενης πληροφορίας bit - προς - bit.

Στο παρακάτω σχήμα απεικονίζεται ένα παράδειγμα εφαρμογής του κανόνα 5-4-3. Όπως βλέπουμε, από τα πέντε τμήματα, μόνο στα 1, 2 και 5 υπάρχουν συνδεδεμένοι υπολογιστές, ενώ τα τμήματα 3 και 4 χρησιμοποιούνται απλά για τη διασύνδεση των επαναληπτών μεταξύ τους.