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共享型以太網或半雙工以太網的媒體訪問是由載波偵聽多路訪問/碰撞檢測(CSMA/CD)確定的。在半雙工的通訊方式下,發送和接收不能同時進行,否則數據會發生碰撞。站點發送前,首先要看是否有空閑的信道。發送時,站點還會在一段時間內收聽,確保在這一時間內沒有其它站點在進行同步傳送,終本站發送成功。反之,發生碰撞,源站點發送阻塞信號加強碰撞。競爭站點延遲后(延遲時間由算法確定,是隨機的)重試。在這種機制下CONTROLENGINEERINGChina版權所有,所有站點和所有集線器都必須在同一碰撞域內。
對工業以太網來說,10Mbps和100Mbps是的。在10Mbps,全部采用雙絞線的以太網網絡中,與距離有關的概念有兩個,即網段(Segment)和網絡范圍(NetworkDiameter)。前者指連接兩個設備(集線器、交換機或主機)的距離,后者指網絡中兩個遠端設備之間的距離。不管是10Mbps或100Mbps的網絡,網段的遠距離不能超過100米??紤]網絡延伸,用的規則就是5-4-3規則(僅僅針對10Mbps中繼器)。規則的內容如下:一個網絡多有五個網段,四個中繼器,不多于三個的混合網段。混合網段指的是同軸總線網段(西門子連接器已淘汰)。
由于雙絞線網段的遠距離是100米,大網絡(網絡范圍)就是500米。光纖網段的遠距離可達2公里,但IEEE802.3標準規定,使用光纖,級聯數多不能超過3個,且網絡末端需使用雙絞線,中間的兩個為光纖網段并保證每個網段不超過1公里。這樣,整個光纖網段長度限制在2公里。5-4-3規則對100Mbps是不適用的。建議使用100Mbps交換機。
中繼型集線器(集線器)集線器是構成以太網拓撲的基本設備,為多端口設備,有四、八、十二口等,可級聯構成分散星型拓撲。集線器均符合IEEE802.3中繼單元要求。這些要求包括前導碼生成、對稱和幅度補償。中繼器必須對信號再定時,這樣收發器和電纜引起的信號抖動不會在多網段傳播時累積。這些設備能偵測出不完整的數據包和沖突,并產生一個阻塞信號相作用。它們還會自動隔離有問題的端口以維持網絡正常工作。
接口轉接器另一系列產品是接口轉接器,有時稱為收發器。它們將一種媒介轉為另一種媒介。重要的轉換是雙絞線至光纖的轉換。由于很多集線器沒有光纖端口,接口轉接器就是用來支持網絡中光纖的應用的。這些設備在網絡中是透明。端口不存儲幀也不檢測碰撞,只是將一種媒介轉為另一端兼容的信號。
交換型集線器(交換機)交換型集線器可以取代中繼型集線器并改善網絡的性能。與物理層設備-中繼型集線器不同,交換型集線器實際上是連接兩個數據鏈路的網橋,也就是說碰撞域在每個交換機端口進行了終結。所以,增加了交換機就擴展了網絡地理上的范圍,級聯交換機可以大規模地實現網絡擴展交換機比中繼型集線器復雜。雙絞線端口自動與附屬端口進行速率協商(10Mbps還是100Mbps)。流量控制功能也通過協商進行。全雙工網段采用PAUSE方案,半雙工網段通常采用backpressure方案。交換機讀取一個完整的幀并察看其源地址后就能查出所連以太網設備的端口位置。交換機隨即產生一張端口地址表格并維護表的內容。從這時起,網絡通信于與本次傳送有關的端口。由于同步的傳送無需任何操作即可在這些端口上實現,網絡的吞吐量提高了。表的內容會根據連接信息的變化自動刷新。
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