Curs 10 - Retele Ethernet

Denumirea Ethernet reprezinta, in sens strict, doar retelele ce utilizeaza cablul coaxial Ethernet gros. Denumirea s-a extins o data cu dezvoltarea de standarde si echipamente compatibile, desemnand in momentul de fata o familie de standarde pentru retele locale.

Cablul coaxial

• mediul de transmisie este un cablu coaxial, cu impedanta caracteristica de 50 ohmi. Cablul este neramificat, prevazut cu terminatori la capete (pentru suprimarea reflexiilor). Echipamentele se conecteaza in diferite puncte pe lungimea cablului. Lungimea cablului este limitata la 500m (cablul gros) sau aprox. 180m (cablul subtire) din motive de atenuarea semnalului; prin intercalarea de amplificatoare, se poate mari lungimea pana la 2500m.
• transmisia este in banda de baza, durata unui bit fiind de 100ns (viteza de 10Mbps). Transmisia este formata din pachete
• pachetele sunt formate din: marca de inceput, adresa sursa, adresa destinatie, lungime, date utile, completare, suma de control.
• adresa unui echipament (placa de retea) este de 46 biti. Adresa transmisa in pachet este de 48 biti, dar primii 2 biti se utilizeaza pentru adrese de difuziune. Adresele placilor de retea sunt hard-codate in echipament si sunt unice la nivel mondial. Fiecare fabricant de echipamente de retea are alocat un domeniu de adrese, si fiecare echipament fabricat va avea alta adresa.
• lungimea pachetului este limitata in sus si in jos. Limitarea superioara este le 1500 octeti de date utile, pentru a fixa cantitatea de memorie necesara diverselor echipamente. Limitarea inferioara este data de necesitatea de-a putea detecta o coliziune: durata necesara transmiterii unui pachet trebuie sa fie mai mare decat dublul duratei necesare propagarii semnalului intre cele mai departate doua placi de retea. Lungimea minima a unui pachet este de aproximativ 50 microsecunde, adica 64 octeti.

Denumirea sistemului este 10Base5 pentru cablu gros, si 10Base2 pentru cablu subtire.

Cablul UTP si concentratoare

Transmisia se face folosind doua perechi de fire torsadate (pentru reducerea interferentelor) si neecranate (de aici denumirea UTP - Unshielded Twisted Pairs), cu impedanta de 100 ohmi.

Denumirea: 10BaseT

Se foloseste cate o pereche pentru fiecare sens de transmisie. Conexiunea se face cu un conector cu 8 pini din care se folosesc pinii 1 si 2 pentru o pereche si 3 cu 6 pentru cealalta.

Pentru a interconecta mai multe calculatoare se foloseste un echipament numit generic concentrator.

Concentratorul poate fi:

• hub (engl. butuc de roata): este un amplificator electric, care primeste semnalul de la fiecare port (conector) si il trimite pe toate celelalte porturi; daca primeste simultan semnal pe mai multe conectoare, detecteaza coliziune si trimite pe toate conectoarele semnalizarea de coliziune
• switch: un pachet primit pe un conector este memorat si retransmis pe celelalte conectoare. Nu pot sa apara coliziuni propriu-zise, in schimb se pot pierde pachete daca un al doilea pachet soseste inainte ca pachetul memorat sa poata fi trimis.

Doua calculatoare pot fi legate intre ele, inversand in cablul de legatura perechile 1-2 cu 3-6 (Tx cu Rx) (cablu incrucisat sau crossover).

Legatura intre calculator si concentrator se face cu cablu zis direct (fara inversarea perechilor Tx cu Rx).

Legatura intre doua concentratoare se face fie cu cablu incrucisat, fie folosind un conector special al unuia dintre concentratoare.

In general nu este permis sa avem mai multe legaturi (direct sau indirect) intre doua concentratoare; altfel spus, legaturile dintre concentratoare trebuie sa alcatuiasca un arbore.

Swithc-urile mai evoluate pot avea in plus urmatoarele posibilitati:

• "invata" adresele fizice, si trimit pachetele doar pe conectorul la care este legat calculatorul destinatie. Pachetele de difuziune (broadcast) se trimit totusi pe toate conectoarele.
• detecteaza automat perechile Tx si Rx, astfel incat cablurile pot fi directe sau incrucisate fara sa pricinuiasca probleme daca sunt de tipul gresit
• detecteaza automat viteza de transmisie (10Mbps, 100Mbps sau 1000Mbps)
• detecteaza si dezactiveaza buclele
• permit mai multe legaturi intre aceleasi doua switch-uri, si distribuie traficul intre cabluri
• permit trimiterea pachetelor de difuziune doar pe anumite conectoare (LAN virtual, VLAN)

Formatul pachetelor si codarea fizica fiind facute la fel, in general hub-urile au si legatura pentru cablu coaxial.

Transmisia pe fibra optica

Ethernet-ul rapid

Retele de calculatoare