История развития

Реализация концепции MetroEthernet базируется на технологии Ethernet, которая известна уже более двадцати лет, но наиболее бурное развитие получила в последние 8 лет.

За эти годы из низкоскоростной технологии локальных сетей, технологии, не обладающей возможностью обеспечить надежность и качество обслуживания, предназначенной для объединения небольшого числа компьютеров, она превратилась в технологию, обеспечивающую построение магистральных линий связи, работающих на сверхвысоких скоростях, поддерживающую параметры обслуживания, управляемую и снабженную множеством инструментов интеллектуального управления.

Несмотря на то что технология Ethernet (низкоскоростные сети 10Base) используются только для объединения периферийных пользователей, базовые принципы все равно наследуются более современными последователями этого популярного стандарта.

Изначально Ethernet работал как единая шина и только один электрический сигнал мог распространяться по сети в каждый момент времени. Если же случалось, что в сеть было послано несколько сигналов, то они накладывались друг на друга и переставали быть распознаваемыми. Неудивительно, что был разработан способ передачи данных, учитывающий эту неприятную особенность – в противном случае пользы от таких сетей не было бы вовсе. Алгоритм, известный как CSMA/CD (множественный доступ с контролем несущей и с определением столкновений), определял порядок доступа к среде передачи.

Gigabit Ethernet сохраняет черты своих более медленных предшественников, разве что использование концентраторов для подобных сетей практически нонсенс, несмотря на наличие оных. Отличительными особенностями этой технологии являются также используемые кабели и методы кодирования передаваемых сигналов.

Стоит отметить, что развитие семейства стандартов Ethernet идет такими темпами, что уже сейчас широким спросом пользуются решения 10 Gigabit Ethernet, а производители оборудования ведут работы над созданием еще более продуктивной технологии.

Помимо увеличения пропускной способности каналов связи в сетях Ethernet наблюдаются и другие, менее очевидные, но не менее значимые тенденции. Во-первых, диаметр сети более не ограничивается, во-вторых, длина сегмента сети также перестала быть определяющей величиной: используя волоконно-оптические кабели, можно перекрывать дистанции до 100 км. В-третьих, и это также нельзя не отнести к положительным сторонам технологии, оборудование становится все более интеллектуальным, при этом не дорожая, а наоборот, снижаясь в цене. Более того, интеллектуальность оборудования приводит к повышению надежности сети, равно как и к расширению спектра предоставляемых услуг.

Благодаря этим позитивным тенденциям технология Ethernet перестает быть технологией построения ЛВС, вторгаясь на рынок сетей масштаба города (Metropolitan Area Networks).

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Технология Ethernet была разработана вместе со многими первыми проектами корпорации Xerox PARC. Общепринято считать, что Ethernet был изобретён 22 мая 1973 года, когда Роберт Меткалф (Robert Metcalfe) составил докладную записку для главы PARC о потенциале технологии Ethernet. Но законное право на технологию Меткалф получил через несколько лет. В 1976 году он и его ассистент Дэвид Боггс (David Boggs) издали брошюру под названием «Ethernet: Distributed Packet-Switching For Local Computer Networks». Меткалф ушёл из Xerox в 1979 году и основал компанию 3Com для продвижения компьютеров и локальных вычислительных сетей (ЛВС). Ему удалось убедить DEC, Intel и Xerox работать совместно и разработать стандарт Ethernet (DIX). Впервые этот стандарт был опубликован 30 сентября 1980 года. Он начал соперничество с двумя крупными запатентованными технологиями: token ring и ARCNET, — которые вскоре были раздавлены под накатывающимися волнами продукции Ethernet. В процессе борьбы 3Com стала основной компанией в этой отрасли.

Адресация

Под термином Metro Ethernet подразумевается решение для построения сетей передачи данных ориентированных на предоставление услуг основанных на применении технологии Ethernet. Рассмотрим адресацию в Ethernet.

Все устройства должны иметь физический адрес. Он формируется таким образом, чтобы им можно было однозначно обозначить определенное устройство, позволяя отличить его от всех прочих устройств в мире. В основе адресации Ethernet лежит применение адресов управления доступом к передающей среде, или MAC -адресов (называемый также адресом Ethernet, физическим адресом). Этот адрес представляет собой 48-битовый адрес, который обычно записывается в виде 12 шестнадцатеричных цифр, например 23-02-82-AB-FE-D1. Первые шесть шестнадцатеричных цифр определяют изготовителя устройства, а последние шесть – отдельное устройство, выпущенное этим изготовителем.

Принято говорить, что эти постоянные адреса “прошиваются ” в сетевой плате. Тем не менее, хотя и достаточно редко, иногда обнаруживаются дубликаты MAC-адресов. Поэтому современные сетевые устройства имеют MAC-адреса с перестраиваемой конфигурацией.

В любом передаваемом фрейме Ethernet первые два поля занимают MAC-адрес получателя и MAC-адрес отправителя. Эти поля должны быть заполнены. Если программное обеспечение протокола не имеет информации о MAC-адресе намеченного получателя или сообщение должно быть доставлено на все хосты в сети, то используется специальный MAC-адрес, называемый широковещательным. Широковещательный адрес состоит из одних двоичных единиц, т.е. в шестнадцатеричном формате имеет вид ff-ff-ff-ff-ff-ff. Этот адрес имеет большое значение, поскольку в сети Ethernet хосты обычно не обрабатывают фреймы, в которых MAC-адрес получателя не совпадает с их собственным, даже несмотря на то, что каждый клиентский компьютер получает все фреймы, передаваемые по сети (в связи с применяемой логической шинной топологией).

Например, если компьютер имеет MAC-адрес 11-AA-11-AA-11-AA и принимает фрейм с MAC-адресом получателя 22-BB-22-BB-22-BB, сетевая плата отбрасывает этот фрейм на канальном уровне, и остальная часть стека протоколов его не обрабатывает. Но из этого правила есть два исключения. Первым является широковещательная рассылка, а вторым – неизбирательный режим.

Широковещательные фреймы обрабатываются иначе, чем обычные фреймы. Если компьютер получает фрейм с MAC-адресом получателя, состоящим из одних двоичных единиц, он направляет фрейм вверх по стеку протоколов, поскольку широковещательные сообщения обычно предназначены для всех компьютеров. В действительности на это сообщение, как правило, должен ответить только один компьютер, но пока фрейм не обработан, компьютер не может определить, должен ли на него ответить именно он. Поэтому при широковещательной рассылке фрейм получают все компьютеры, а отвечает только тот из них, для кого предназначено полученное сообщение. Остальные компьютеры отбрасывают широковещательный фрейм после его обработки и выяснения, что он предназначен не для них. Недостаток широковещательной рассылки в том, что она требует обработки каждого фрейма на каждом компьютере в широковещательном домене, а также – бесполезно расходует пропускную способность.

Еще одно исключение из правила – неизбирательный режим. После перевода сетевой карты в этот режим, она начинает принимать все фреймы, проходящие по сети, независимо от их адреса назначения. Обычно сетевая плата переводится в неизбирательный режим для получения возможности анализировать каждый отдельный пакет с использованием программы, называемой сетевым анализатором. Такая программа может быть весьма полезна для диагностики и устранения неисправностей в сети. Однако, сетевые анализаторы могут применяться и с дурными намерениями, поскольку они позволяют просматривать и анализировать данные, не предназначенные для посторонних (например, незашифрованные пароли).

Дата добавления: 2015-11-14