Популярной сетевой технологией в настоящее время является технология Ethernet. Термин «сетевая технология» определяет согласованный набор стандартных протоколов и реализующих их программно-аппаратных средств (например, сетевых адаптеров, драйверов, кабелей и разъемов), достаточный для построения вычислительной сети. Этот набор представляет собой минимальный набор средств, с помощью которых можно построить работоспособную сеть по технологии Ethernet. Эту сеть можно улучшить за счет выделения в ней подсетей, что потребует кроме протоколов стандарта Ethernet применить еще и протокол IP, и специальные коммуникационные устройства (маршрутизаторы). Улучшенная сеть более надежна и быстродействующая.
Термин «сетевая технология» иногда применяется и в расширенном толковании как определение любого набора средств и правил для построения сети, например, «технология сквозной маршрутизации», «технология создания защищенного канала», «технология IP-сетей».
Протоколы, на основе которых строится сеть определенной технологии (в узком смысле), специально разрабатывались для совместной работы, поэтому от разработчика сети не требуется дополнительных усилий по организации их взаимодействия. Иногда сетевые технологии называют базовыми технологиями, имея в виду то, что на их основе строится базис любой сети. Примерами базовых сетевых технологий могут служить наряду с Ethernet такие известные технологии локальных сетей как, Token Ring и FDDI, или же технологии территориальных сетей Х.25 и frame relay. Для создания сети в этом случае достаточно приобрести программные и аппаратные средства, относящиеся к одной базовой технологии (сетевые адаптеры с драйверами, концентраторы, коммутаторы, кабельную систему и т. п. ) Соединяя их в соответствии с требованиями стандарта на данную технологию мы получаем работоспособную сеть.
Ethernet использует случайный метод доступа к разделяемой среде передачи данных. В качестве такой среды может использоваться толстый или тонкий коаксиальный кабель, витая пара, оптоволокно или радиоволны.
В стандарте Ethernet строго определена топология электрических связей (рис. 1). Компьютеры подключаются к разделяемой среде в соответствии с типовой структурой «общая шина». С помощью разделяемой во времени шины любые два компьютера могут обмениваться данными. Управление доступом к линии связи осуществляется специальными контроллерами (сетевыми адаптерами Ethernet). Каждый сетевой адаптер, имеет свой уникальный адрес.
Рис. 1. Сеть Ethernet.
Метод случайного метода доступа состоит в следующем. Компьютер в сети Ethernet может передавать данные по сети, только если сеть свободна, это значит, что никакой другой компьютер в данный момент не ведет обмен в сети. Важной частью технологии Ethernet является способ определения доступности среды передачи данных.
После того как компьютер убедился, что сеть свободна, он начинает передачу, при этом он захватывает среду передачи данных. Время передачи одного кадра – это время монопольного использования разделяемой среды одним узлом. Кадр — это блок данных, которыми обмениваются компьютеры в сети Ethernet. Кадр имеет строго определенный формат и его поле данных обрамляется различной служебной информацией (например, адрес получателя , адрес отправителя и др.).
При попадании кадра в разделяемую среду передачи данных все сетевые адаптеры одновременно начинают принимать этот кадр. Все они анализируют адрес назначения, располагающийся в одном из начальных полей кадра. При совпадении адреса назначения с их собственным адресом, кадр помещается во внутренний буфер этого сетевого адаптера. Таким образом компьютер-адресат получает предназначенные ему данные через свой сетевой адаптер.
Часто возникает ситуация, когда одновременно два или более компьютеров решают, что сеть свободна, и начинают передавать информацию. Такая ситуация препятствует правильной передаче данных по сети и называется коллизией,. В стандарте Ethernet определен алгоритм обнаружения и корректной обработки коллизий. Чем интенсивнее сетевой трафик – тем выше вероятность возникновения коллизии. После обнаружения коллизии сетевые адаптеры, которые пытались передать свои кадры, прекращают передачу и выдержав паузы случайной длительности делают попытки снова получить доступ к среде и передать тот кадр, который вызвал коллизию.
Главным достоинством сетей Ethernet является их экономичность. Для построения сети достаточно иметь по одному сетевому адаптеру для каждого компьютера и один физический сегмент коаксиального кабеля нужной длины. Технология Token Ring, например, для создания даже небольшой сети требуют наличия дополнительного устройства — концентратора.
В сетях Ethernet реализованы достаточно простые алгоритмы доступа к среде, адресации, передачи данных. Простота логики работы сети удешевляет и упрощает построение сетевых адаптеров и их драйверов. Адаптеры сети Ethernet обладают высокой надежностью. Достоинством сетей Ethernet является и их хорошая расширяемость, легко осуществляется подключение новых узлов.
Другие базовые сетевые технологии — Token Ring, FDDI, l00VGAny-LAN, обладают многими индивидуальными для них чертами, в то же время имеют много общих свойств с Ethernet. Они также используют регулярные фиксированные топологии (иерархическая звезда и кольцо), а также разделяемые среды передачи данных. Главные отличия одной технологии от другой связаны с особенностями используемого метода доступа к разделяемой среде. Например, отличия технологии Ethernet от технологии Token Ring в основном определяются спецификой заложенных в них методов разделения среды (случайного алгоритма доступа в Ethernet и метода доступа путем передачи маркера в Token Ring).
Версия сайта для слабовидящих