Какая организация занимается разработкой стандартов ethernet
Особую роль в выработке международных открытых стандартов играют стандарты Internet. Ввиду постоянно растущей популярности Internet, эти стандарты становятся международными стандартами "де-факто", и многие из них приобретают впоследствии статус официальных международных стандартов за счет утверждения одной из вышеперечисленных организаций, в том числе ISO и ITU-T. Существует несколько организационных подразделений, отвечающих за развитие Internet и, в частности, за стандартизацию средств Internet.
Основным из них является Internet Society (ISOC) — профессиональное сообщество, которое занимается общими вопросами эволюции и роста Internet как глобальной коммуникационной инфраструктуры. Под управлением ISOC работает Internet Architecture Board (IAB) — организация, в ведении которой находится технический контроль и координация работ для Internet. IAB координирует направление исследований и новых разработок для стека TCP/IP и является конечной инстанцией при определении новых стандартов Internet.
Рис. 12.1. Cтандартизация Internet.
В IAB входят две основные группы: Internet Engineering Task Force (IETF) и Internet Research Task Force (IRTF). IETF — это инженерная группа, которая занимается решением наиболее актуальных технических проблем Internet. Именно IETF определяет спецификации, которые затем становятся стандартами Internet. В свою очередь, IRTF координирует долгосрочные исследовательские проекты по протоколам TCP/IP.
В любой организации, занимающейся стандартизацией, процесс выработки и принятия стандарта состоит из ряда обязательных этапов, которые, собственно, и составляют процедуру стандартизации. Рассмотрим эту процедуру на примере разработки стандартов Internet. (Рис. 12.2, на котором показана схема прохождения стандарта через все этапы, сам является документом RFC; заметим, что он выполнен средствами псевдографики, для того, чтобы его можно было прочесть практически в любой операционной среде.)
1. Сначала в IETF представляется так называемый рабочий проект (draft) в виде, доступном для комментариев (на рисунке данный этап обозначен enter). Он публикуется в Internet, после чего широкий круг заинтересованных лиц включается в обсуждение этого документа, в него вносятся исправления, и, наконец, наступает момент, когда можно зафиксировать содержание документа. На данном этапе проекту присваивается номер RFC (возможен и другой вариант развития событий — после обсуждения рабочий проект отвергается и удаляется из Internet).
2. После присвоения номера проект приобретает статус предлагаемого стандарта (на рисунке proposed). В течение 6 месяцев этот предлагаемый стандарт проходит проверку практикой, в результате в него вносятся изменения.
3. Если результаты практических исследований свидетельствуют об эффективности предлагаемого стандарта, то ему, со всеми внесенными изменениями, присваивается статус проекта стандарта (на рисунке draft std). Затем в течение как минимум 4-х месяцев проходят его дальнейшие испытания "на прочность", при этом создается по крайней мере две программных реализации.
4. Если во время пребывания в ранге проекта стандарта в документ не было внесено никаких исправлений, ему может быть присвоен статус официального стандарта Internet (на рисунке standart).
Рис. 12.2. Стадии стандартизации протокола Internet.
Следует заметить, что все стандарты Internet носят название RFC с соответствующим порядковым номером, но далеко не все RFC являются стандартами Internet — часто эти документы представляют собой комментарии к какому-либо стандарту или просто описания некоторой проблемы Internet.
Комитет по стандартам IEEE 802 сформировал рабочую группу по стандартам для беспроводных локальных сетей 802.11 в 1990 году. Была поставлена задача по разработке всеобщего стандарта для радиооборудования и сетей, работающих на частоте 2,4 ГГц, со скоростями доступа 1 и 2 Mbps. Работы по созданию стандарта были завершены через 7 лет, и в июне 1997 года была ратифицирована первая спецификация стандарта 802.11 для радиооборудования и сетей, работающих в частотном диапазоне 2402-2480 МГц, со скоростями доступа 1 и 2 Мбит/с. Стандарт IEEE 802.11 являлся первым стандартом для продуктов WLAN от независимой международной организации, разрабатывающей большинство стандартов для проводных сетей. Однако к тому времени заложенная первоначально скорость передачи данных в беспроводной сети уже не удовлетворяла потребностям пользователей. Для того, чтобы сделать технологию Wireless LAN популярной, дешевой, а главное, удовлетворяющей современным жестким требованиям бизнес-приложений, разработчики были вынуждены создать новый стандарт.
В сентябре 1999 года IEEE 802 ратифицировала расширение предыдущего стандарта, названное IEEE 802.11b (также известное, как 802.11 High rate ), которое работает на скорости 11 Мбит/с (подобно Ethernet ) , что позволило успешно применять эти устройства в крупных организациях. Совместимость продуктов различных производителей гарантируется независимой организацией, которая называется Wireless Ethernet Compatibility Alliance ( WECA ). Эта организация была создана лидерами индустрии беспроводной связи в 1999 году. С продуктами, удовлетворяющими требованиям Wi-Fi (термин WECA для IEEE 802.11b), можно ознакомиться на сайте WECA .
Wi-Fi - это аббревиатура от Wireless Fidelity , так, по образцу Hi-Fi, называют один из форматов передачи цифровых данных по радиоканалам, а точнее, стандарт IEEE 802.11, или просто 802.11. Вообще говоря, под числом 802.11 скрывается целое семейство стандартов: на текущий момент их восемь, но технически реализованы только два - 802.11a и 802.11b. Последний в обиходе чаще всего и именуется Wi-Fi.
Устройства Wi-Fi были предназначены именно для корпоративных пользователей, чтобы заменить традиционные кабельные сети. Основной выигрыш такой замены в том, что себестоимость прокладки сети сильно сокращается за счет уменьшения объемов ручной работы. Для проводной сети требуется тщательная разработка топологии сети и прокладка вручную многих сотен метров кабеля, порой в самых неожиданных местах. Для организации же беспроводной сети требуется только установить в одной или нескольких точках офиса базовые станции (центральный приемник-передатчик с антенной, подключенный к внешней сети или серверу) и вставить в каждый компьютер сетевую плату с антенной. Основная работа специалиста-установщика заключается в том, чтобы не оставалось "мертвых" зон в здании или на этаже (железобетонные перекрытия экранируют сигнал, и тогда на каждый этаж нужна своя станция). После этого людей и компьютеры можно перемещать как угодно, даже переезд в новый офис не разрушит однажды созданную сеть .
С точки зрения человека, работающего за компьютером, ощутимой разницы в скорости кабельной сети и беспроводного канала нет, если, конечно, рядовой пользователь не собирается смотреть по Интернету потоковое видео или, что бывает много чаще, все время копировать документы с сервера на компьютер и обратно. Во всех остальных случаях нагрузка, создаваемая пользователем, будет неоднородна и невелика, так что одной базовой станцией могут комфортно пользоваться несколько десятков человек.
Устройства, использующие стандарт 802.11b, могут передавать данные с максимальной скоростью 11 Мбит/сек. (стандарт 802.11a поддерживает впятеро большую скорость - 55 Мбит/сек.). Словом, пропускная способность сети стандарта 802.11 сопоставима с пропускной способностью выделенной линии средней мощности (примерно класса T1), а такой канал связи до сих пор не могут позволить себе некоторые организации, не говоря уже о частных лицах.
Однако изначально стандарт 802.11 задумывался как альтернатива именно Ethernet (то есть внутриофисной связи). Разумеется, он годился и для того, чтобы выходить в Интернет , если у компьютера, где установлено такое устройство, есть выход на внешнюю выделенную линию. Для передачи данных стандарт 802.11b использует частоту 2,4 ГГц. Она хорошо знакома каждому, кто хоть раз держал в руках телефон с переносной трубкой, - именно на этой частоте трубка "общается" с базой. В США и ряде других стран эта часть частотного диапазона была нерегулируемой, поэтому устройства в стандарте 802.11b не требовали лицензирования и могли изготовляться и продаваться свободно.
В общем, из всех прототипов беспроводной передачи, имевших хоть какую-то перспективу, 802.11b, он же Wi-Fi, до поры до времени был самым непопулярным. Крупные компании и развитые страны экспериментировали с WAP и GPRS и готовились к продаже лицензий на сотовую связь третьего поколения (в стандарте UMTS ), которая была призвана обеспечить высокоскоростную передачу данных в сотовых сетях. Широко обсуждались возможности стандарта Bluetooth, с помощью которого, как предполагалось, в сеть будут объединены персональные устройства и бытовые приборы. Словом, альтернатив 802.11 было много, приведенный список - далеко не полный. Однако победил все же Wi-Fi.
Содержание
Стандарты Ethernet определяют проводные соединения и электрические сигналы на физическом уровне, формат кадров и протоколы управления доступом к среде — на канальном уровне модели OSI. Ethernet в основном описывается стандартами IEEE группы 802.3. Ethernet стал самой распространённой технологией ЛВС в середине 1990-х годов, вытеснив такие устаревшие технологии, как Arcnet, FDDI и Token ring. Сообщество Ethernet Alliance продолжает развивать технологию.
1983: IEEE утвердил стандарт Ethernet 802.3
После выхода первых изделий, в июне 1983 г. IEEE утвердил стандарты Ethernet 802.3 и Ethernet 10Base5. В качестве среды передачи предусматривался "толстый" коаксиальный кабель, а каждый узел сети подключался с помощью отдельного трансивера. Такая реализация оказалась дорогостоящей. Дешевой альтернативой с применением менее дорогого и более тонкого коаксиального кабеля, стал 10Base2 или ThinNet. Станции уже не требовали отдельных трансиверов для подключения к кабелю. В такой конфигурации Ehternet начал победное шествие по просторам экс-СССР. Главными его преимуществами была простота развертывания и минимальное количество активного сетевого оборудования. Сразу же определились и недостатки.
На время подключения новых станций приходилось останавливать работу всей сети. Для выхода сети из строя достаточно было обрыва кабеля в одном месте, поэтому эксплуатация кабельной системы требовала от технического персонала проявлений прикладного героизма.
2012: Одобрен стандарт IEEE 802.3-2012
Организация IEEE Standards Association, входящая в состав Института инженеров электротехники и электроники (IEEE), одобрила летом 2012 года стандарт Ethernet-сетей нового поколения - IEEE 802.3-2012.
Рынок Ethernet-коммутаторов локальных сетей
1979: Один из разработчиков создает компанию 3Com
Ключевой фигурой в судьбе Ethernet становится Роберт Меткалф, который в 1979 г. для воплощения своих идей в жизнь создает собственную компанию 3Com, одновременно начиная работать консультантом в Digital Equipment Corporation (DEC). В DEC Меткалф получает задание на разработку сети, спецификации на которую не затрагивали бы патентов Xerox. Создается совместный проект Digital, Intel и Xerox, известный под названием DIX. Задачей консорциума DIX был перевод Ethernet из лабораторно-экспериментального состояния в технологию для построения новых систем, работающих с немалой на то время скоростью передачи данных 10 Мбит/с. Таким образом, Ethernet превращался из разработки Xerox в открытую и доступную всем технологию, что оказалось решающим в становлении его как мирового сетевого стандарта.
1985: LattisNet
Следующим шагом развития Ethernet стала разработка стандарта 10Base-T, предусматривавшего в качестве среды передачи неэкранированную витую пару (Unshielded Twisted Pair - UTP). В основу этого стандарта легли разработки SynOptics Communications под общим названием LattisNet, которые относятся к 1985 г. В 10Base-T использовалась топологии "звезда", в которой каждая станция соединялась с центральным концентратором (hub). Такой вариант реализации устранял необходимость прерывания работы сети на время подключения новых станций и позволял локализовать поиск обрывов проводки до одной линии концентратор-станция. Производители получили возможность встраивать в концентраторы средства мониторинга и управления сетью.
2016: Разработка 6 новых стандартов скоростей
За предыдущие годы мир получил шесть стандартов Ethernet:
- 10Mbps,
- 100Mbps,
- 1Gbps,
- 10Gbps,
- 40Gbps и
- 100Gbps.
В 2016 году Ethernet-сообщество усиленно работает над реализацией новых стандартов скоростей:
- 2.5Gbps,
- 5Gbps,
- 25Gbps,
- 50Gbps,
- 200Gbps и
- 400Gbps – в течении следующих трех лет.
Высокочастотные реализации Ethernet стали ответом на возрастающие требования к полосе пропуская (скорости передачи информации). Однако десятикратное увеличение скорости Ethernet выдвигало новые требования к физической среде передачи.
На 2016 год наиболее распространёнными типами кабеля являются категории 5е и 6. Между тем, результатом развития беспроводных сетей стал стандарт 802.11ac, который может в определённых случаях предоставить беспроводное соединение со скоростью, значительно превышающей 1Gbps, а именно это является пределом для магистральных портов беспроводных точек доступа, которые одновременно получают электропитание через тот же кабель (Power over Ethernet). Факт того, что 70 миллиардов метров выпущенной витой пары категорий 5e и 6 по физическим соображениям не способны обеспечить скорость 10Gbps, привел к началу разработки Ethernet стандартов 2,5Gb и 5Gb BASE-T. Эти новые спецификации могут быть применены в существующей кабельной инфраструктуре, давая необходимый прирост скорости для корпоративных приложений, использующих стандарт 802.11ac.
Дорожная карта Ethernet Alliance 2016 года.
Тем временем, пока происходило быстрое распространение дата-центров на базе 10GbE и 40GbE, разработчики пришли к выводу, что легчайший путь для достижения полосы в 100Gb заключался в замене 10 дорожек в 10Gbps на 4 дорожки в 25Gbps. Также появилась потребность в скорости Ethernet, превышающей 100Gbps, что привело к разработке 400GbE.
Работа над этим высокоскоростным стандартом Ethernet отличалась от разработки 40Gb и 100Gb, так как были нужны новые технологии чтобы найти практическое решение 400Gb-ого Ethernet. Ниже показаны варианты, которые могут быть учтены в процессе разработки новых стандартов высоких скоростей, и каким образом они применялось к разработке целевой спецификации в 400Gbps.
Технологические решения для 400Gb Ethernet
Большое количество оптических волокон, работающих на 25Gbps, были выбраны в качестве решения для работы на 100 метрах на многомодовом оптическом волокне (MMF). В случае решений, работающих на одномодовом волокне(SMF), была выбрана работа на 50Gbps и выше, вместе с модуляцией высокого порядка PAM4. И в то время как решение для 500 метров использует PAM4 на 100Gbps в 4 волокнах, в решениях для 2км и 10км добавились дополнительные оптические лямбды, и они используют 8 лямбд на 50Gbps.
Пока проходили дебаты относительно различных технологий по достижению 400GbE, появилась другая стратегия развития. Разработка передачи на 25Gbps для поддержки 100GbE, включая работу на магистралях коммутаторов, медные двухпроводные экранированные кабели и многомодовое оптическое волокно, подтолкнули к осознанию того факта, что серверы с поддержкой 25GbE, использующие 100GbE для передачи данных, могут быть использованы таким же образом, как и 10GbE и 40GbE и привести к новому поколению больших дата-центров. Необходимый для данного скачка стандарт будет завершен в ближайшее время.
Вместе с предстоящим завершением данного стандарта, и с дата-центрами, развивающимися большими шагами, было обнаружено, опять же, что высокоскоростной Ethernet был необходим для нового поколения серверов за пределами 25GbE. И с новыми технологиями передачи на 50Gbps, разработанными для поддержки 400GbE, выбор очевиден – 50GbE.
Это, однако, ставит другой вопрос: что будет правильным сетевым решением? Учитывая успех 10GbE/40GbE, и внедрение 25GbE/100GbE, было определено что оптимальным решением для серверов является максимальная скорость передачи данных, при использовании сетевого решения, основанного на 4х-кратном увеличении этой скорости. Таким образом, индустрия сейчас находится в начальной стадии разработки 50GbE и 200GbE. Рисунок ниже показывает ситуацию, сложившуюся в Ethernet индустрии.
Как было сказано, Ethernet уже не разрабатывается в формате одной скорости для применения везде и всюду. Вместо этого появляются семейства Ethernet скоростей, основанные на различных технологиях передачи данных. Базовая скорость передачи и ее четырехкратное увеличение: первое поколение это 10GbE и 40GbE; следующее поколение это 25GbE и 100GbE; и последнее поколение 50GbE и 200GbE.
Решения, основанные на 2х и 8х, выглядят логичными и они реализуются. Стандарты передачи 100Gbps PAM4 находится в стадии разработки, таким образом четвертое поколение архитектуры дата-центров ясно просматривается на горизонте. Более того, если рассматривать разработку решения восьмикратного увеличения, основанного на 100Gbps, следующая скорость Ethernet после 400Gbps очевидно будет 800Gbps.
Ethernet продолжает эволюционировать и в это время мы видим как индустрия сфокусировалась на разработке множества новых стандартов Ethernet, увеличивая поток инвестиций в новое поколение технологий для достижения этого результата.
В это время Джон Д’Амброзия возглавляет Ethernet Alliance, глобальное объединение, направленное на достижение успеха и распространение Ethernet технологий. Он также главный инженер компании Huawei.
История Ethernet
1980: Формирование группы 802 в IEEE для работы над стандартом
В феврале 1980 г. результаты деятельности DIX были представлены в IEEE, где вскоре была сформирована группа 802 для работы над проектом. Ethernet закреплял свои позиции в качестве стандарта. Для успешного внедрения технологии важное значение сыграли дальнейшие шаги "родителей" Ethernet по взаимодействию с другими производителями чипов и аппаратного обеспечения - так, например, группа разработчиков Digital представила чип Ethernet и исходные тексты его программного обеспечения компаниям Advanced Micro Devices (AMD) и Mostek. В результате возможность производить совместимые чипсеты Ethernet получили и другие компании, что сказалось на качестве железа и снижении его стоимости.
1973: Рождение технологии в лаборатории Xerox
Днем рождения Ethernet можно считать 22 мая 1973 г., когда Роберт Меткалф (Robert Metcalfe) и Дэвид Боггс (David Boggs) опубликовали докладную записку, в которой описывалась экспериментальная сеть, построенная ими в исследовательском центре фирмы Xerox в Пало-Альто. При рождении сеть получила имя Ethernet, базировалась на толстом коаксиальном кабеле и обеспечивала скорость передачи данных 2,94 Мбит/с.
В декабре того же года Меткалф опубликовал докторскую работу "Packet Communication" ("Пакетная связь").
Стандарт IEEE 802.11
Стандарт IEEE 802.11 (как и все стандарты IEEE 802) работает на нижних двух уровнях модели ISO/OSI ( базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем или Open Systems Interconnection Basic Reference Model , 1978 г.), физическом уровне и канальном уровне Рис. 8.1 . Любое сетевое приложение , сетевая операционная система , или протокол ( TCP/IP , IPX/SPX и т.д.), будут так же хорошо работать в сети 802.11, как и в сети Ethernet .
Физический уровень
На физическом уровне определены два широкополосных радиочастотных метода передачи и один – в инфракрасном диапазоне. Радиочастотные методы работают в ISM диапазоне 2,4 ГГц и обычно используют полосу 83 МГц от 2,400 ГГц до 2,483 ГГц. Технологии широкополосного сигнала, используемые в радиочастотных методах, увеличивают надежность, пропускную способность, позволяют многим несвязанным друг с другом устройствам разделять одну полосу частот с минимальными помехами друг для друга.
Стандарт 802.11 использует метод прямой последовательности (Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS) и метод частотных скачков (Frequency Hopping Spread Spectrum, FHSS). Эти методы кардинально отличаются, и несовместимы друг с другом.
Для модуляции сигнала FHSS использует технологию Frequency Shift Keying (FSK). При работе на скорости 1 Mbps используется FSK модуляция по Гауссу второго уровня, а при работе на скорости 2 Mbps – четвертого уровня.
Метод DSSS использует технологию модуляции Phase Shift Keying (PSK). При этом на скорости 1 Mbps используется дифференциальная двоичная PSK, а на скорости 2 Mbps – дифференциальная квадратичная PSK модуляция.
Заголовки физического уровня всегда передаются на скорости 1 Mbps, в то время как данные могут передаваться со скоростями 1 и 2 Mbps.
Метод передачи в инфракрасном диапазоне (IR)
Реализация этого метода в стандарте 802.11 основана на излучении ИК передатчиком ненаправленного (diffuse IR) сигнала. Вместо направленной передачи, требующей соответствующей ориентации излучателя и приемника, передаваемый ИК сигнал излучается в потолок. Затем происходит отражение сигнала и его прием. Такой метод имеет очевидные преимущества по сравнению с использованием направленных излучателей, однако есть и существенные недостатки – требуется потолок, отражающий ИК излучение в заданном диапазоне длин волн (850 – 950 нм); радиус действия всей системы ограничен 10 метрами. Кроме того, ИК лучи чувствительны к погодным условиям, поэтому метод рекомендуется применять только внутри помещений.
На скорости передачи данных 1 Mbps поток данных разбивается на квартеты, каждый из которых затем во время модуляции кодируется в один из 16-ти импульсов. На скорости 2 Mbps метод модуляции немного отличается – поток данных делится на битовые пары, каждая из которых модулируется в один из четырех импульсов. Пиковая мощность передаваемого сигнала составляет 2 Вт.
Методы модуляции
При использовании метода частотных скачков полоса 2,4 ГГц делится на 79 каналов по 1 МГц. Отправитель и получатель согласовывают схему переключения каналов (на выбор имеется 22 таких схемы), и данные посылаются последовательно по различным каналам с использованием этой схемы. Каждая передача данных в сети 802.11 происходит по разным схемам переключения, а сами схемы разработаны таким образом, чтобы минимизировать шансы того, что два отправителя будут использовать один и тот же канал одновременно.
Метод FHSS позволяет использовать очень простую схему приемопередатчика, однако ограничен максимальной скоростью 2 Mbps. Это ограничение вызвано тем, что под один канал выделяется ровно 1 МГц, что вынуждает FHSS системы использовать весь диапазон 2,4 ГГц. Это означает, что должно происходить частое переключение каналов (например, в США установлена минимальная скорость 2,5 переключения в секунду), что, в свою очередь, приводит к увеличению накладных расходов.
Метод DSSS делит диапазон 2,4 ГГц на 14 частично перекрывающихся каналов (в США доступно только 11 каналов). Для того, чтобы несколько каналов могли использоваться одновременно в одном и том же месте, необходимо, чтобы они отстояли друг от друга на 25 МГц (не перекрывались), для исключения взаимных помех. Таким образом, в одном месте может одновременно использоваться максимум 3 канала. Данные пересылаются с использованием одного из этих каналов без переключения на другие каналы. Чтобы компенсировать посторонние шумы, используется одиннадцати битная последовательность Баркера, когда каждый бит данных пользователя преобразуется в 11 бит передаваемых данных. Такая высокая избыточность для каждого бита позволяет существенно повысить надежность передачи, при этом значительно снизив мощность передаваемого сигнала. Даже если часть сигнала будет утеряна, он в большинстве случаев все равно будет восстановлен. Тем самым минимизируется число повторных передач данных.
Изменения, внесенные 802.11b
Основное дополнение, внесенное 802.11b в основной стандарт – это поддержка двух новых скоростей передачи данных – 5,5 и 11 Mbps. Для достижения этих скоростей был выбран метод DSSS, так как метод частотных скачков в силу ограничений FCC не может поддерживать более высокие скорости. Из этого следует, что системы 802.11b будут совместимы с DSSS системами 802.11, но не будут работать с системами FHSS 802.11.
Для поддержки очень зашумленных сред, а также работы на больших расстояниях, сети 802.11b используют динамический сдвиг скорости, который позволяет автоматически изменять скорость передачи данных в зависимости от свойств радиоканала. Например, пользователь может подключиться с максимальной скоростью 11 Mbps, но в том случае, если повысится уровень помех, или пользователь удалится на большое расстояние, мобильное устройство начнет передавать на меньшей скорости – 5,5, 2 или 1 Mbps. В том случае, если возможна устойчивая работа на более высокой скорости, мобильное устройство автоматически начнет передавать с более высокой скоростью. Сдвиг скорости – механизм физического уровня, и является прозрачным для вышестоящих уровней и пользователя.
Канальный уровень
MAC уровень 802.11 очень похож на реализованный в 802.3, где он поддерживает множество пользователей на общем носителе, когда пользователь проверяет носитель перед доступом к нему. Для Ethernet сетей 802.3 используется протокол Carrier Sence Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD), который определяет, как станции Ethernet получают доступ к проводной линии, и как они обнаруживают и обрабатывают коллизии, возникающие в том случае, если несколько устройств пытаются одновременно установить связь по сети. Чтобы обнаружить коллизию, станция должна обладать способностью и принимать, и передавать одновременно. Стандарт 802.11 предусматривает использование полудуплексных приемопередатчиков, поэтому в беспроводных сетях 802.11 станция не может обнаружить коллизию во время передачи.
Чтобы учесть это отличие, 802.11 использует модифицированный протокол, известный как Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA), или Distributed Coordination Function (DCF). CSMA/CA пытается избежать коллизий путем использования явного подтверждения пакета (ACK), что означает, что принимающая станция посылает ACK пакет для подтверждения того, что пакет получен неповрежденным.
CSMA/CA работает следующим образом. Станция, желающая передавать, тестирует канал, и если не обнаружено активности, станция ожидает в течение некоторого случайного промежутка времени, а затем передает, если среда передачи данных все еще свободна. Если пакет приходит целым, принимающая станция посылает пакет ACK, по приеме которого отправителем завершается процесс передачи. Если передающая станция не получила пакет ACK, в силу того, что не был получен пакет данных или пришел поврежденный ACK, делается предположение, что произошла коллизия и пакет данных передается снова через случайный промежуток времени.
Для определения того, является ли канал свободным, используется алгоритм оценки чистоты канала (Channel Clearance Algorithm, CCA). Его суть заключается в измерении энергии сигнала на антенне и определения мощности принятого сигнала (RSSI). Если мощность принятого сигнала ниже определенного порога, то канал объявляется свободным, и MAC уровень получает статус CTS. Если мощность выше порогового значения, передача данных задерживается в соответствии с правилами протокола. Стандарт предоставляет еще одну возможность определения незанятости канала, которая может использоваться либо отдельно, либо вместе с измерением RSSI – метод проверки несущей. Этот метод является выборочным, так как с его помощью производится проверка на тот же тип несущей, что и по спецификации 802.11. Наилучший метод для использования зависит от того, каков уровень помех в рабочей области.
Таким образом, CSMA/CA предоставляет способ разделения доступа по радиоканалу. Механизм явного подтверждения эффективно решает проблемы помех. Однако он добавляет некоторые дополнительные накладные расходы, которых нет в 802.3, поэтому сети 802.11 будут всегда работать медленнее, чем эквивалентные им Ethernet локальные сети.
Другая специфичная проблема MAC-уровня – это проблема "скрытой точки", когда две станции могут обе "слышать" точку доступа, но не могут "слышать" друг друга, в силу большого расстояния или преград Рис. 8.2 . Для решения этой проблемы в 802.11 на MAC уровне добавлен необязательный протокол Request to Send/Clear to Send (RTS/CTS). Когда используется этот протокол, посылающая станция передает RTS и ждет ответа точки доступа с CTS. Так как все станции в сети могут "слышать" точку доступа, сигнал CTS заставляет их отложить свои передачи, что позволяет передающей станции передать данные и получить ACK пакет без возможности коллизий. Так как RTS/CTS добавляет дополнительные накладные расходы на сеть, временно резервируя носитель, он обычно используется только для пакетов очень большого объема, для которых повторная передача была бы слишком дорогостоящей.
Наконец, MAC уровень 802.11 предоставляет возможность расчета CRC и фрагментации пакетов. Каждый пакет имеет свою контрольную сумму CRC, которая рассчитывается и прикрепляется к пакету. Здесь наблюдается отличие от сетей Ethernet, в которых обработкой ошибок занимаются протоколы более высокого уровня (например, TCP). Фрагментация пакетов позволяет разбивать большие пакеты на более маленькие при передаче по радиоканалу, что полезно в очень "заселенных" средах или в тех случаях, когда существуют значительные помехи, так как у меньших пакетов меньше шансы быть поврежденными. Этот метод в большинстве случаев уменьшает необходимость повторной передачи и, таким образом, увеличивает производительность всей беспроводной сети. MAC уровень ответственен за сборку полученных фрагментов, делая этот процесс "прозрачным" для протоколов более высокого уровня.
Аннотация: Сети, в основе которых лежит соединение компьютеров кабелями, распространены сегодня сильнее всего. Все дело в том, что технологии проводных сетей позволяют создавать высокопроизводительные и недорогие решения, которые отлично подходят для любых целей. Проводные сети часто называют Ethernet-сетями – по названию технологии Ethernet, которая лежит в основе большинства таких сетей. Существуют и другие технологии проводных сетей, но они не пользуются такой же популярностью, как Ethernet.
1.2. Топологии локальных сетей
Топология – это способ связи нескольких компьютеров в сеть .
Простейшая топология локальной сети – это связь двух компьютеров. Такую сеть можно организовать и по стандартам Ethernet , соединив сетевые карты двух машин особым образом разведенным кабелем .
Итак, простейшая топология – это одна связь , соединяющая два узла сети. На такую топологию похожа кольцевая топология , все узлы которой соединены в кольцо. Данные в такой сети обычно передаются от компьютера к компьютеру в одном направлении. Еще одна топология носит название общая шина . Она свойственна устаревшим Ethernet -сетям, построенным на основе коаксиального кабеля .
В настоящий момент наибольшее распространение получила топология " звезда " (рис. 1.1.) - актуальна она и для Ethernet -сетей. В центре "звезды" находится хаб ( коммутатор , концентратор, повторитель ) от которого отходят провода, соединяющие его с компьютерами.
Звездообразная топология отличается от шинной повышенной надежностью. Если какая-нибудь связь в шинной топологии будет повреждена, то сеть будет разбита на два независимых сегмента. А повреждение кабеля при звездообразной организации сети ведет лишь к отключению от коммутатора одного из компьютеров.
Надо отметить, что коммутаторы (а также маршрутизаторы) могут объединяться, образуя таким образом топологию "иерархическая звезда " - несколько обычных "звезд", соединенных линиями связи.
Существуют и другие топологии . Например, для глобальных сетей характерна ячеистая топология , когда от одного узла сети связи могут идти к нескольким другим. Полный вариант ячеистой топологии – это полносвязная топология – когда каждый из узлов сети имеет интерфейсы для связи со всеми остальными.
Работы по стандартизации вычислительных сетей ведутся большим количеством организаций.
В зависимости от статуса организаций различают следующие виды стандартов :
- стандарты отдельных фирм (например, стек протоколов DECnet компании Digital Equipment или графический интерфейс OPEN LOOK для Unix-систем компании Sun);
- стандарты специальных комитетов и объединений, создаваемых несколькими фирмами, например стандарты технологии ATM , разрабатываемые специально созданным объединением ATM Forum , насчитывающим около 100 коллективных участников, или стандарты союза Fast Ethernet Alliance по разработке стандартов 100 Мбит Ethernet;
- национальные стандарты, например стандарт FDDI , один из многочисленных стандартов , разработанных Американским национальным институтом стандартов ( ANSI ), или стандарты безопасности для операционных систем, разработанные Национальным центром компьютерной безопасности ( NCSC ) Министерства обороны США;
- международные стандарты, например модель и стек коммуникационных протоколов Международной организации по стандартизации (ISO), многочисленные стандарты Международного союза электросвязи ( ITU ), в том числе стандарты на сети с коммутацией пакетов X.25, сети frame relay , ISDN , модемы и многие другие.
Некоторые стандарты , непрерывно развиваясь, могут переходить из одной категории в другую. В частности, фирменные стандарты на продукцию, получившую широкое распространение, обычно становятся международными стандартами де-факто, так как вынуждают производителей из разных стран следовать фирменным стандартам , чтобы обеспечить совместимость своих изделий с этими популярными продуктами. Например, из-за феноменального успеха персонального компьютера компании IBM фирменный стандарт на архитектуру IBM PC стал международным стандартом де-факто.
Более того, ввиду широкого распространения некоторые фирменные стандарты становятся основой для национальных и международных стандартов де-юре. Например, стандарт Ethernet , первоначально разработанный компаниями Digital Equipment , Intel и Xerox, через некоторое время и в несколько измененном виде был принят как национальный стандарт IEEE 802 .3, а затем организация ISO утвердила его в качестве международного стандарта ISO 8802.3.
Далее приводятся краткие сведения об организациях, наиболее активно и успешно занимающихся разработкой стандартов в области вычислительных сетей.
Международная организация по стандартизации ( International Organization for Standardization, ISO, часто называемая также International Standards Organization ) представляет собой ассоциацию ведущих национальных организаций по стандартизации разных стран. Главным достижением ISO стала модель взаимодействия открытых систем OSI , которая в настоящее время является концептуальной основой стандартизации в области вычислительных сетей. В соответствии с моделью OSI этой организацией был разработан стандартный стек коммуникационных протоколов OSI .
Международный союз электросвязи ( International Telecommunications Union, ITU ) — организация, которая в настоящее время является специализированным органом Организации Объединенных Наций. Наиболее значительную роль в стандартизации вычислительных сетей играет постоянно действующий в рамках этой организации Международный консультативный комитет по телефонии и телеграфии (МККТТ) ( Consultative Committee on International Telegraphy and Telephony , CCITT ). В результате проведенной в 1993 году реорганизации ITU CCITT несколько изменил направление своей деятельности и сменил название — теперь он называется сектором телекоммуникационной стандартизации ITU ( ITU Telecommunication Standardization Sector , ITU -T). Основу деятельности ITU -T составляет разработка международных стандартов в области телефонии, телематических служб (электронной почты, факсимильной связи, телетекста, телекса и т. д.), передачи данных, аудио- и видеосигналов. За годы своей деятельности ITU -T выпустил огромное количество рекомендаций - стандартов . Свою работу ITU -T строит на изучении опыта различных организаций, а также на результатах собственных исследований. Раз в четыре года издаются труды ITU -T в виде так называемой "Книги", которая на самом деле представляет собой целый набор обычных книг, сгруппированных в выпуски, которые, в свою очередь , объединяются в тома. Каждый том и выпуск содержат логически взаимосвязанные рекомендации. Например, том III Синей Книги содержит рекомендации для цифровых сетей с интеграцией услуг ( ISDN ), а весь том VIII (за исключением выпуска VIII.1, который содержит рекомендации серии V для передачи данных по телефонной сети ) посвящен рекомендациям серии Х: Х.25 для сетей с коммутацией пакетов , X.400 для систем электронной почты, X.500 для глобальной справочной службы и многим другим.
Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике ( Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE ) — национальная организация США, определяющая сетевые стандарты . В 1981 году рабочая группа 802 этого института сформулировала основные требования, которым должны удовлетворять локальные вычислительные сети . Группа 802 определила множество стандартов , из них самыми известными являются стандарты 802.1, 802.2, 802.3 и 802.5, которые описывают общие понятия, используемые в области локальных сетей, а также стандарты на два нижних уровня сетей Ethernet и Token Ring .
Европейская ассоциация производителей компьютеров ( European Computer Manufacturers Association, ECMA ) — некоммерческая организация, активно сотрудничающая с ITU -T и ISO , занимается разработкой стандартов и технических обзоров, относящихся к компьютерной и коммуникационной технологиям. Известна своим стандартом ЕСМА-101, используемым при передаче отформатированного текста и графических изображений с сохранением оригинального формата.
Ассоциация производителей компьютеров и оргтехники ( Computer and Business Equipment Manufacturers Association, CBEMA ) — организация американских производителей аппаратного обеспечения; аналогична европейской ассоциации ECMA ; участвует в разработке стандартов на обработку информации и соответствующее оборудование.
Ассоциация электронной промышленности ( Electronic Industries Association, EIA ) — промышленно-торговая группа производителей электронного и сетевого оборудования; является национальной коммерческой ассоциацией США; проявляет значительную активность в разработке стандартов для проводов, коннекторов и других сетевых компонентов. Ее наиболее известный стандарт — RS-232С.
Министерство обороны США ( Department of Defense, DoD ) имеет многочисленные подразделения , занимающиеся созданием стандартов для компьютерных систем. Одной из самых известных разработок DoD является стек транспортных протоколов TCP/IP.
Американский национальный институт стандартов ( American National Standards Institute, ANSI ). Эта организация представляет США в Международной организации по стандартизации ISO . Комитеты ANSI занимаются разработкой стандартов в различных областях вычислительной техники. Так, комитет ANSI Х3Т9.5 совместно с компанией IBM осуществляет стандартизацию локальных сетей крупных ЭВМ ( архитектура сетей SNA ). Известный стандарт FDDI также является результатом деятельности этого комитета ANSI . В области микрокомпьютеров ANSI разрабатывает стандарты на языки программирования, интерфейс SCSI . ANSI разработал рекомендации по переносимости для языков С, FORTRAN , COBOL .
1.1. Общие сведения о технологии Ethernet
Стандартизацией технологий локальных сетей занимается Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике, или, сокращенно IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers ). Стандарты, разрабатываемые этой организацией, имеют определенную нумерацию.
Группа стандартов, имеющих отношение к локальным сетям, имеет номер 802 – по номеру рабочей группы, которая еще в 80-х годах начала заниматься стандартизацией ЛВС . Сегодня в группу 802 входит множество подгрупп, среди которых можно отметить IEEE 802.3 , занимающуюся разработкой стандартов Ethernet -сетей, использующих метод доступа к среде CSMA/CD .
Технология Ethernet получила свое название благодаря своему создателю – Роберту Меткалфу. Он и его коллеги занимались работой над сетевыми технологиями в одной из лабораторий Xerox больше тридцати лет тому назад.
1.1.1. Общие характеристики сети 100Base-TX, Gigabit Ethernet
В качестве сред передачи данных разные версии Ethernet используют коаксиальный кабель , витую пару и оптоволокно . Сети на коаксиале морально устарели (хотя они все еще существуют), оптоволокно (наилучший по скорости и помехоустойчивости вариант) слишком дорого для широкого распространения, а витая пара стала самой распространенной средой передачи данных для локальных сетей.
Группа спецификаций IEEE 802.3 включает в себя немало стандартов, среди которых мы отметим несколько.
100Base-TX – наиболее актуальный для небольших локальных сетей. Эту технологию называют еще Fast Ethernet или 100 Mbit- Ethernet . Данное наименование может относиться и к другим реализациям Ethernet , но здесь под Fast Ethernet мы подразумеваем именно 100Base-TX .
Пропускная способность такой сети равняется 100 Мбит/с, в качестве среды передачи данных используется витая пара – в частности, для небольших локальных сетей наиболее актуально применение неэкранированной витой пары 5-й категории, так же возможно использование экранированной витой пары.
Gigabit Ethernet – гигабитный Ethernet – локальная сеть с пропускной способностью 1000 Мбит/с. Оборудование для этого вида Ethernet -сетей пока еще достаточно дорого, хотя вполне доступно. Существуют несколько вариантов Gigabit Ethernet - 1000Base-X, 1000Base-LX, 1000Base-SX, 1000Base-CX, 1000Base-T. В качестве физической среды передачи данных он может использовать ту же витую пару 5-й категории, что и Fast Ethernet , однако для подобной сети лучше всего подходят оптоволоконные линии связи.
1.1.2. Пропускная способность локальной сети
Пропускной способностью называется скорость передачи данных по линии связи. Единица измерения пропускной способности сети – бит в секунду. Существуют и альтернативные единицы измерения – например – пакет в секунду. Бит, как наименьшая единица информации, может принимать всего два значения – единица или ноль. Современные линии связи позволяют достигать очень высоких скоростей передачи данных и для удобства используют производные единицы измерения скорости – килобит в секунду (Кбит/с), мегабит в секунду (Мбит/с), гигабит в секунду (Гбит/с) и так далее.
"Сетевые" килобиты и мегабиты соответствуют традиционным метрическим величинам, принятым в других отраслях науки. То есть 1 Кбит/с соответствует 1000 Бит/с.
Для многих из нас удобнее работать с обычными "компьютерными" единицами количества информации, чем с метрическими. Для того, чтобы перейти от мегабитов и килобитов к мегабайтам и килобайтам нужно руководствоваться следующими соображениями. Во-первых, один байт равен восьми битам, а во-вторых, килобайт равен 1024 байтам, мегабайт 1024 килобайтам и так далее. То есть для того, чтобы перевести пропускную способность 100-мегабитной линии связи в мегабайты надо найти количество байтов, соответствующее 100 мегабитам и два раза разделить полученное значение на 1024. Считаем. 100 Мбит/с – это 100 000 000 Бит/с или 12 500 000 Байт/с (100 000 000/8). Теперь переходим к килобайтам в секунду. 12 500 000/1024=12207 Кб/с. Делим полученное значение в килобайтах на 1024 и получаем 11,9 Мб/с. Получается, что 100 Мбит/с – это примерно 12 Мбайт/с.
Говоря о пропускной способности линии связи надо учитывать, что она редко достигает максимальных для какой-либо технологии значения по причинам помех в линиях связи, ошибок в работе оборудования и так далее. Так же надо учитывать, что часть пропускной способности тратится на передачу служебной информации – в результате, например, линия связи с теоретической пропускной способностью в 12 Мбайт/с может передавать полезные данные со скоростью на несколько Мбайт/с меньшей, чем эта величина.
Прежде чем говорить о других свойствах сети, обсудим метод доступа к среде передачи данных , который в ней используется.
1.1.3. CSMA/CD
Выше мы упоминали метод доступа к среде передачи данных CSMA/CD , который используется в Ethernet -сетях.
CSMA/CD расшифровывается как Carrier Sense Multiply Access with Collision Detection - метод коллективного доступа с опознанием несущей и обнаружением коллизий. CSMA/CD используется в сетях с общей средой передачи данных – в случае с Ethernet – это кабель . Все компьютеры, подключенные к сети, могут принимать сигналы друг от друга, но одновременно обмениваться данными могут лишь два компьютера.
Для того, чтобы лучше понять, как же работает метод доступа CSMA/CD , попытаемся представить себе небольшую Ethernet -сеть из 8 компьютеров в виде комнаты, где разместились 8 человек, которые хотят пообщаться. Среда передачи данных – это воздух комнаты, посредством которого распространяются звуки, произносимые людьми. Одновременно могут общаться лишь два человека – если в маленькой комнатке одновременно начнут разговаривать несколько человек – да еще и в полный голос – всем придется туго – разобрать кто что сказал станет довольно сложно. А если в разговор двух людей случайно вклинится еще кто-нибудь – разговора может и не получиться – слова будут заглушены нежданным собеседником, их придется повторять или даже начинать разговор заново. Но в нашей воображаемой комнате существуют правила – двое могут непрерывно общаться лишь определенное время, замолкая после этого и давая возможность поговорить другим.
Точно так же и в случае с CSMA/CD – когда два компьютера общаются, остальные молчат. Когда эти компьютеры замолкают, другие могут начать разговор. Причем, в сети возможны исключительные ситуации – так называемые коллизии. Они случаются, например, если два компьютера одновременно начали передачу данных другим компьютерам. Сигналы в сети смешиваются, и на короткое время в сети возникает "молчание", после которого опять начинается передача данных. Понятно, что если в сети будет неисправная сетевая карта , которая будет непрерывно посылать в сеть сигналы (ее можно сравнить с участником вышеописанной беседы, который без остановки что-то кричит), работа сети будет остановлена.
Это очень упрощенное описание CSMA/CD , которое, однако, дает достаточно полное представление об этом методе доступа к среде и об особенностях работы Ethernet -сети. А теперь давайте рассмотрим еще некоторые характеристики Ethernet -сети.
1.1.4. Ограничения стандарта 100Base-TX
Стандарт 100Base-TX имеет определенные ограничения на структуру сети, построенной в соответствии с ним.
В частности, стандарт вводит ограничение на длину сегмента сети в 100 метров (на самом деле эта длина ограничена 94 метрами, но мы здесь и далее будем использовать круглую цифру 100). То есть, вы можете подключить к коммутатору несколько компьютеров кабелями , длина каждого из которых составляет 100 метров.
В стандарте существует такое понятие, как домен коллизий – сегмент сети, все узлы которого способны распознать коллизию независимо от места в сети, где она произошла. Именно для того, чтобы узлы могли правильно распознавать коллизии, и вводится ограничение на длину кабелей .
Некоторые проблемы
Главной стратегической проблемой всех провайдеров, и частных, и кооперативных, остается критическая масса Wi-Fi-сети, потому что главное, что нужно пользователю, - общедоступность, либо прямая, либо через роуминг. Прямой доступности повсюду предложить не может пока никто, а кросс-роуминг в разных сетях остается благим намерением. Хотя, впрочем, возможность плавного перехода из хотспота в хотспот без потери связи, наподобие того, как это уже осуществляется в сотовых сетях, активно изучается, и здесь тоже начали разрабатываться свои стандарты, чем занимается рабочая группа PassOne. Тут впереди планеты всей неожданно оказалась Новая Зеландия, где компания RoamAD сообщила о запуске демонстрационной версии городского роуминга между хотспотами Wi-Fi.
Следующей важной проблемой является интерференция, то есть пересечение зон приема от разных станций. В Европе эта проблема стала очевидна раньше, чем в Америке, хотя Европа и начала пользоваться Wi-Fi намного позже. В отличие от просторов Америки в Европе застройка плотная. Базовые станции находятся существенно ближе друг к другу, а зоны приема напоминают не круги, а, скорее, листья кувшинок, с вырезами в тех местах, где стены блокируют или экранируют сигнал. Рост Wi-Fi-сетей также сильно напоминает то, как пруд зарастает кувшинками: сперва появляется парочка листьев, затем их становится все больше, и в конце концов они начинают наползать друг на друга, так что воды вовсе не видно. Только вместо лягушек по этим беспроводным "кувшинкам" скачут пользователи с ноутбуками.
Хотя сплошное покрытие всего города - это в целом позитивное явление, так как позволяет использовать Wi-Fi-сети почти так же, как сотовые сети, в особенности с появлением Wi-Fi-роуминга между станциями, вместе с тем оно влечет за собой ряд проблем, как этических, так и технических. Принципы разрешения споров и правила поведения владельцев перекрывающихся станций еще только обсуждаются, а как будут вести себе приемные устройства в местах пересечения двух зон приема, до сих пор не до конца ясно даже специалистам. К числу нерешенных проблем относится также безопасность : сейчас завершаются работы над новыми стандартами безопасности, которые призваны обеспечить более высокий уровень защиты беспроводных сетей.
1976: Теоретическая база для развития технологии
В июле 1976 г. Меткалф и Боггс выпустили совместный труд Ethernet: Distributed Packet Switching for Local Computer Networks ("Ethernet: распределенная пакетная коммутация для локальных компьютерных сетей"). Таким образом, была создана теоретическая база для дальнейшего развития технологии.
Ethernet-APL (Advanced Physical Layer)
Стандарты Internet
Особую роль в выработке международных открытых стандартов играют стандарты Internet . Ввиду постоянно растущей популярности Internet , эти стандарты становятся международными стандартами "де-факто", и многие из них приобретают впоследствии статус официальных международных стандартов за счет утверждения одной из вышеперечисленных организаций, в том числе ISO и ITU -T. Существует несколько организационных подразделений, отвечающих за развитие Internet и, в частности, за стандартизацию средств Internet .
Основным из них является Internet Society ( ISOC ) — профессиональное сообщество, которое занимается общими вопросами эволюции и роста Internet как глобальной коммуникационной инфраструктуры. Под управлением ISOC работает Internet Architecture Board ( IAB ) — организация, в ведении которой находится технический контроль и координация работ для Internet . IAB координирует направление исследований и новых разработок для стека TCP/IP и является конечной инстанцией при определении новых стандартов Internet .
В IAB входят две основные группы: Internet Engineering Task Force ( IETF ) и Internet Research Task Force ( IRTF ). IETF — это инженерная группа , которая занимается решением наиболее актуальных технических проблем Internet . Именно IETF определяет спецификации , которые затем становятся стандартами Internet . В свою очередь , IRTF координирует долгосрочные исследовательские проекты по протоколам TCP/IP .
В любой организации, занимающейся стандартизацией , процесс выработки и принятия стандарта состоит из ряда обязательных этапов, которые, собственно, и составляют процедуру стандартизации . Рассмотрим эту процедуру на примере разработки стандартов Internet . (Рис. 12.2, на котором показана схема прохождения стандарта через все этапы, сам является документом RFC ; заметим, что он выполнен средствами псевдографики, для того, чтобы его можно было прочесть практически в любой операционной среде .)
- Сначала в IETF представляется так называемый рабочий проект ( draft ) в виде, доступном для комментариев (на рисунке данный этап обозначен enter). Он публикуется в Internet, после чего широкий круг заинтересованных лиц включается в обсуждение этого документа, в него вносятся исправления, и, наконец, наступает момент, когда можно зафиксировать содержание документа. На данном этапе проекту присваивается номер RFC (возможен и другой вариант развития событий — после обсуждения рабочий проект отвергается и удаляется из Internet).
- После присвоения номера проект приобретает статус предлагаемого стандарта (на рисунке proposed). В течение 6 месяцев этот предлагаемый стандарт проходит проверку практикой, в результате в него вносятся изменения.
- Если результаты практических исследований свидетельствуют об эффективности предлагаемого стандарта , то ему, со всеми внесенными изменениями, присваивается статус проекта стандарта (на рисунке draft std). Затем в течение как минимум 4-х месяцев проходят его дальнейшие испытания "на прочность", при этом создается по крайней мере две программных реализации .
- Если во время пребывания в ранге проекта стандарта в документ не было внесено никаких исправлений, ему может быть присвоен статус официального стандарта Internet (на рисунке standart).
Следует заметить, что все стандарты Internet носят название RFC с соответствующим порядковым номером, но далеко не все RFC являются стандартами Internet — часто эти документы представляют собой комментарии к какому-либо стандарту или просто описания некоторой проблемы Internet .
Ethernét (эзернет, от лат. aether — эфир) — пакетная технология компьютерных сетей, преимущественно локальных. Технология Ethernet, рожденная как технология локальных сетей, сегодня используется при решении самых разных задач: от подключения разнообразных терминальных устройств и базовых станций сотовой связи до организации суперскоростных магистралей. Технологические и экономические вопросы проектирования, построения и обслуживания сетей на базе Ethernet приходится решать при создании и эксплуатации любой современной коммуникационной инфраструктуры.
2010: Энергоэффективный стандарт Ethernet (IEEE 802.3az IEEE Energy Efficient Ethernet)
Энергоэффективный стандарт Ethernet (IEEE 802.3az) уменьшает потребление энергии, автоматически и в реальном времени регулируя ее расход в соответствии с фактическим сетевым трафиком, создаваемым коммутаторами и другими сетевыми устройствами.
В декабре 2010 года компания HP объявила о том, что первой начнет поставки продукции, основанной на новом энергоэффективном стандарте Ethernet, разработанном при участии HP. Это позволит предприятиям уменьшить потребление энергии и эксплуатационные затраты на ИТ-оборудование.
Новые zl модули для коммутаторов HP E-Series являются первыми устройствами, построенными по стандарту IEEE Energy Efficient Ethernet, которые при отсутствии трафика способны переходить в «спящий режим» вслед за подключенными к ним EEE-устройствами. Благодаря усилиям компании HP, направленным на реализацию этого стандарта, заказчики получат выгоду от снижения потребления энергии как в коммутаторах, так и в оконечных устройствах, что должно сократить совокупную стоимость владения на 51%.
В периоды пониженной нагрузки энергоэффективные Ethernet-устройства переходят в «спящий режим», в котором энергопотребление снижается, но подключенные устройства можно задействовать сразу же, как только начнется передача данных. Этим достигается существенная экономия электроэнергии по сравнению с использованием традиционных коммутаторов, способных осуществлять лишь ограниченную корреляцию между потреблением энергии и фактическим трафиком.
Поскольку сетевые нагрузки носят преимущественно взрывной характер, сетевое оборудование является идеальной платформой для реализации энергоэффективных стандартов Ethernet, позволяющей автоматически регулировать потребление электроэнергии в зависимости от трафика.
Ожидалось, что в будущем стандарт IEEE Energy Efficient Ethernet будет использоваться во всех устройствах, включая серверы, портативные ПК и беспроводные точки доступа. Это уменьшит потребление энергии и, следовательно, снизит затраты на ИТ-инфраструктуру предприятия.
1981: 3Com представила 10 Мбит/с Ethernet-трансивер и Ethernet-адаптер для ПК
В марте 1981 г. 3Com представила 10 Мбит/с Ethernet-трансивер, а в сентябре 1982 г. - первый Ethernet-адаптер для ПК.
Некоторые проблемы
Главной стратегической проблемой всех провайдеров, и частных, и кооперативных, остается критическая масса Wi-Fi-сети, потому что главное, что нужно пользователю, - общедоступность, либо прямая, либо через роуминг. Прямой доступности повсюду предложить не может пока никто, а кросс-роуминг в разных сетях остается благим намерением. Хотя, впрочем, возможность плавного перехода из хотспота в хотспот без потери связи, наподобие того, как это уже осуществляется в сотовых сетях, активно изучается, и здесь тоже начали разрабатываться свои стандарты, чем занимается рабочая группа PassOne. Тут впереди планеты всей неожданно оказалась Новая Зеландия, где компания RoamAD сообщила о запуске демонстрационной версии городского роуминга между хотспотами Wi-Fi.
Следующей важной проблемой является интерференция, то есть пересечение зон приема от разных станций. В Европе эта проблема стала очевидна раньше, чем в Америке, хотя Европа и начала пользоваться Wi-Fi намного позже. В отличие от просторов Америки в Европе застройка плотная. Базовые станции находятся существенно ближе друг к другу, а зоны приема напоминают не круги, а, скорее, листья кувшинок, с вырезами в тех местах, где стены блокируют или экранируют сигнал. Рост Wi-Fi-сетей также сильно напоминает то, как пруд зарастает кувшинками: сперва появляется парочка листьев, затем их становится все больше, и в конце концов они начинают наползать друг на друга, так что воды вовсе не видно. Только вместо лягушек по этим беспроводным "кувшинкам" скачут пользователи с ноутбуками.
Хотя сплошное покрытие всего города - это в целом позитивное явление, так как позволяет использовать Wi-Fi-сети почти так же, как сотовые сети, в особенности с появлением Wi-Fi-роуминга между станциями, вместе с тем оно влечет за собой ряд проблем, как этических, так и технических. Принципы разрешения споров и правила поведения владельцев перекрывающихся станций еще только обсуждаются, а как будут вести себе приемные устройства в местах пересечения двух зон приема, до сих пор не до конца ясно даже специалистам. К числу нерешенных проблем относится также безопасность : сейчас завершаются работы над новыми стандартами безопасности, которые призваны обеспечить более высокий уровень защиты беспроводных сетей.
1990: IEEE утверждает стандарт 10Base-T
В сентябре 1990 г. IEEE утверждает стандарт 10Base-T.
Читайте также: