Стандартные сегменты Ethernet

Аппаратура 10BASE-FL

Широко использовать оптоволоконный кабель в Ethernet начали сравнительно недавно. Его применение позволило сразу же значительно увеличить допустимую длину сегмента и помехоустойчивость передачи. Немаловажна также и полная гальваническая развязка компьютеров сети,которая достигается здесь без всякой дополнительной аппаратуры, в силу специфики среды передачи. Еще одно преимущество оптоволоконных кабелей состоит в возможности постепенного перехода на Fast Ethernet без замены кабелей, так как пропускная способность оптоволокна позволяет достигнуть не только 100 Мбит/с, но и более высоких скоростей передачи.

Передача информации в данном случае идет по двум оптоволоконным кабелям, передающим сигналы в разные стороны (как и в 10BASE-T ). Иногда используются двухпроводные оптоволоконные кабели, содержащие два кабеля в общей внешней оболочке, но чаще – два одиночных кабеля. Вопреки распространенному мнению, стоимость оптоволоконного кабеля не слишком высока (она близка к стоимости тонкого коаксиального кабеля). Правда, в целом аппаратура в данном случае оказывается заметно дороже, так как требует использования дорогих оптоволоконных трансиверов.

Аппаратура 10BASE-FL имеет сходство как с аппаратурой 10BASE5 (здесь тоже могут применяться внешние трансиверы, соединенные с адаптером трансиверным кабелем), так и с аппаратурой 10BASE-T (здесь также применяются топология пассивная звезда и два разнонаправленных кабеля). Схема соединения сетевого адаптера и концентратора показана на рис. 11.13.

Рис. 11.13. Соединение адаптера и концентратора в 10BASE-FL

Оптоволоконный трансивер называется FOMAU (Fiber Optic MAU).Он выполняет все функции обычного трансивера ( MAU ), но, кроме того, преобразует электрический сигнал в оптический при передаче и обратно при приеме. FOMAU также формирует и контролирует сигнал целостности линии связи, передаваемый в паузах между пакетами. Целостность линии связи, как и в случае 10BASE-T, индицируется светодиодами "Link" и определяется по наличию между передаваемыми пакетами сигнала "Idle" частотой 1 МГц. Для присоединения трансивера к адаптеру применяется стандартный AUI -кабель, такой же, как и в случае 10BASE5,но длина его не должна превышать 25 метров.

Имеются также сетевые адаптеры со встроенными трансиверами FOMAU, которые имеют только внешние оптоволоконные разъемы и не нуждаются в трансиверных кабелях.

Длина оптоволоконных кабелей, соединяющих трансивер и концентратор, может достигать 2 километров без применения каких бы то ни было ретрансляторов. Таким образом, возможно объединение в локальную сеть компьютеров, находящихся в разных зданиях, разнесенных территориально.

Первоначально оптоволоконная связь применялась преимущественно для связи между репитерами. Первый стандарт FOIRL (Fiber Optic Inter-Repeater Link), разработанный в начале восьмидесятых годов 20 века, предполагал как раз связь между двумя репитерами на расстояние до 1000 метров. Затем были разработаны оптоволоконные трансиверы для подключения к репитеру отдельных компьютеров и стандарт 10BASE-F,включающий в себя следующие три типа сегментов:

• 10BASE-FL (Fiber Link) – заменил старый стандарт FOIRL и наиболее распространен в настоящее время. Он обеспечивает связь между двумя компьютерами, между двумя репитерами или между компьютером и репитером. Максимальное расстояние – до 2000 метров.
• 10BASE-FВ (Fiber Backbone) – стандарт предназначен для синхронного обмена между несколькими репитерами с целью образования базовой распределенной репитерной системы. Максимальное расстояние – до 2000 метров. Совместим со стандартом 10BASE-FL, однако широкого распространения не получил.
• 10BASE-FP (Fiber Passive) – предназначен для объединения в топологию пассивная звезда без использования репитеров до 33 компьютеров (для этого применяются специальные пассивные оптические разветвители). Максимальное расстояние от компьютера до разветвителя – до 500 метров. Такое значительное сокращение допустимого расстояния объясняется сильным затуханием в пассивном оптическом разветвителе. Стандарт несовместим с 10BASE-FL. Широкого распространения этот тип сегмента также не получил.

Таким образом, сейчас реально используется только стандарт 10BASE-FL.

В 10BASE-FL применяется многомодовый кабель и свет с длиной волны 850 нанометров, однако имеется аппаратура и для использования одномодового кабеля (с предельной длиной до 5 км).

Суммарные оптические потери в сегменте (как в кабеле, так и в разъемах) не должны превышать 12,5 дБ. При этом потери в кабеле составляют около 5 дБ на километр длины кабеля, а потери в разъеме – от 0,5 до 2,0 дБ (эта величина сильно зависит от качества установки разъема). Только при таких величинах потерь можно гарантировать устойчивую связь на предельной длине кабеля. На практике лучше не рисковать и брать длину кабеля процентов на десять меньше предельной (что и рекомендуется стандартом).

Стандартный оптоволоконный кабель 10BASE-FL должен иметь на обоих концах оптоволоконные байонетные ST -разъемы, показанные на рис. 11.14 (стандарт BFOC/2.5). Присоединение этого разъема к трансиверу или концентратору не сложнее, чем BNC -разъема в сети 10BASE2 (см. рис.11.5).

Рис. 11.14. ST-разъем для оптоволоконного кабеля

Используются также оптоволоконные разъемы типа SC, присоединяемые подобно RJ-45 путем простого вставления в гнездо. Разъемы SC обычно жестко соединены по два для двух кабелей (рис. 11.15).

Рис. 11.15. SC-разъем для оптоволоконного кабеля

Существуют также разъемы типа MIC FDDI, аналогичные разъемам SC, вставляемым в гнездо. Правда, они используются реже. При покупке оборудования 10BASE-FL надо следить за соответствием разъемов, установленных на кабеле, и ответных разъемов трансиверов или концентраторов.

Пример соединения компьютеров с помощью оптоволоконного кабеля в топологию пассивная звезда показан на рис. 11.16.

Как и в случае 10BASE-T, несколько концентраторов могут объединяться между собой для получения древовидной топологии. Вообще, наиболее часто сегмент 10BASE-FL как раз и используется для соединения двух концентраторов. А к концентраторам подключаются компьютеры по стандарту 10BASE-T. Таким образом, удается совместить достоинства обоих сегментов – низкую стоимость 10BASE-T и большие расстояния 10BASE-FL.

Минимальный набор оборудования для соединения оптоволоконным кабелем двух компьютеров включает в себя следующие элементы:

• два сетевых адаптера с трансиверными разъемами;
• два оптоволоконных трансивера ( FOMAU );
• два трансиверных кабеля;
• два оптоволоконных кабеля с ST -разъемами (или с SC или с MIC разъемами) на концах.

Если требуется соединить больше двух компьютеров, то надо использовать концентратор, имеющий оптоволоконные порты. Каждый компьютер снабжается своим трансивером и трансиверным кабелем, а также двумя оптоволоконными кабелями с соответствующими разъемами для подключения к концентратору.

Рис. 11.16. Объединение компьютеров в сеть по стандарту 10BASE-FL