| Годвыпуска | Обозначение | Другое название |
| 1982 | 10Base5 | Желтый кабель,стандартный Ethernet |
| 1983 | 10Base2 | Дешевая сеть |
| 1985 | 10Broad36 | Широкополостный |
| 1985 | 1Base5 | Звездообразная ЛВС |
| 1991 | 10BaseT | Витая пара |
| 1993 | 10BaseF | Оптоволокно |
| 1995 | 100BaseX | Быстрый Ethernet |
| 1998 - | Гигабитный Ethernet |
Обозначение в спецификации IEEE строится следующим образом:
- первое число – скорость передачи данных в Мб/с (10 МБ/с);
- Base или Broad – типы передачи, соответственно узкополосная или широкополосная;
- последнее число обозначает максимальную длину сегмента, выраженную в единицах по 100 метров (5 – 5 по 100 метров, т.е. 500 метров); буква показывает тип кабеля.
В данном разделе рассматриваются основные типы передающих сред (кабелей) и стандарты к ним относящиеся. Основные параметры передающей среды: скорость передачи данных, тип передачи (узкополосная или широкополосная), и максимальная длина кабельного сегмента.
Token-Ring. Кабель состоит из двух отдельных изолированных проводов, которые вместе еще изолированы (витая пара, IBM тип 1, 2, или 3). Скорость передачи данных составляет 4 или 16 Мб/с. При 4 Мб/с могут быть соединены максимально 260 станций. Максимальная длина между станцией и распределителем кольцевого кабеля – 300 метров, между двумя распределителями – 200 метров. Тип передачи – узкополосная.
Стандартный Ethernet (10Base5). Кабель представляет собой толстый коаксиальный кабель сопротивлением 50 Ом, покрытый, большей частью, изолирующим слоем желтого цвета (отсюда другое его название: «желтый кабель»). Длина кабельного сегмента должна быть не более 500 метров. Через трансивер могут подключаться станции. Эти модули располагаются на кабеле не ближе 2,5 метров друг от друга. Через кабели трансиверов к ним подключаются станции. Максимальная длина такого кабеля – 50 метров. Максимальное число станций подключенных к кабельному сегменту – 100.
Тонкий Ethernet (Дешевая сеть, 10Base2). Этот кабель относительно недорогой и прост в установке (отсюда название «дешевая сеть»). Кабель подключается к сетевой карте компьютера с помощью BNC-T-коннектора а. Каждый кабельный сегмент ограничивается BNC-коннекторами. Сегменты могут соединятся с помощью BNC-баррел-коннекторов. Максимальная длина сегмента – 185 метров.
Витая пара (10BaseT). Кабель представляет собой несколько пар переплетенных проводов. Скорость передачи данных 10-100 Мб/с. Длина кабельного сегмента до 100 метров. Одним сегментом соединяются только две станции. Для увеличения количества подключенных станций используются концентраторы. Сеть на витой паре может обслуживать до 1024 компьютера. Различают: неэкранированную (UTP), общеэкранированную (FTP), укрытую (S/UTP), укрыто-экранированную (S/STP) и индустриальную (ITP) витую пару. Для подключения витой пары к концентраторам и сетевым платам компьютеров используются коннекторы RJ-45.
Оптоволоконный Ethernet (10BaseF). Кабель на основе оптоволокна, которое проводит сигнал только в одну сторону, поэтому кабель состоит из двух проводов, передающих сигналы в разные стороны. Длина сегмента до 2000 метров.
С развитием технологий становится доступным гигабитный Ethernet со скоростью передачи данных в несколько гигабит. В качестве кабельной системы он использует витую пару и оптоволоконный кабель.
В этом разделе говорится о помехах, действующих на сетевые кабели. В первую очередь это электромагнитные помехи от различных электроприборов. Но и сам кабель искажает сигнал за счет сопротивления. Все влияния изменяют цифровой сигнал. Основные причины искажений сигнала: затухание, ограничение ширины диапазона, изменение времени прохождения сигнала, шумы и др.
В этом разделе рассматриваются устройства, позволяющие организовывать различные компьютерные сети.
Чтобы затухание сигнала не приводило к помехам, в длинных кабельных сегментах используется, так называемый, повторитель (репитер). Расстояние между репитерами и устройствами определяется в зависимости от типа кабеля. Существуют многопортовые (до 8 портов) репитеры для расширения сети и одновременного подключения нескольких станций на основе тонкого Ethernet.
С той же целью, но для сетей на основе витой пары используются концентраторы (хабы). У них бывает 4, 5, 8, 12, 16 и 32 порта.
При построении сетей на основе 10Base5 и 10Base2 с использованием повторителей и концентраторов основываются на следующем правиле: не может быть соединено более пяти кабельных сегментов, при этом они соединяются четырьмя повторителями, и только к трем из них могут подключаться компьютеры. Таким образом, для толстого Ethernet максимальная общая длина сети 2500 метров, а для тонкого Ethernet – 985 метров.
Для сетей на витой паре правило можно сформулировать следующим образом: максимальная длина сегмента кабеля – 100 метров, расширение сети может происходить только с помощью активных элементов (коммутатор, маршрутизатор).
Сегменты оптоволоконного кабеля могут соединять мосты, коммутаторы и/или повторители, или же один повторитель с одной единственной станцией с помощью приемопередатчика (трансивера), или две станции с помощью трансиверов.
Еще один тип коммутирующих устройств – это мост. Мост разделяет физически две сети на основе Ethernet, дефекты, такие как коллизии и ошибочные пакеты данных не могут пройти через мост. Мост независим от протокола, т.е. передает все протоколы, действующие в сети Ethernet. Мост работает с собственной скоростью, как составная часть сети. Количество последовательно соединенных мостов в соответствии со спецификацией IEEE 802.1 ограниченно числом 7. Для нормальной работы оно не должно превышать четырех. Мост создает для каждой сети таблицу адресов всех станций, которые посылают данные. Каждый мост работает на втором уровне модели OSI. Мост может быть дополнен адресным фильтром, который регулирует, на какие адреса информация может посылаться, а на какие нет. Кроме того, мост выполняет следующие функции: отказоустойчивость, защиту данных, увеличение пропускной способности, предотвращение сетевых зацикливаний. Последнее достигается за счет так называемого алгоритма обхватывания дерева. Он заменяет дополнительные связывающие сети пути (так называемые петли) на определенные логические пути в сети.
Коммуникатор как и мост устройство второго уровня модели OSI, т.е. он может соединять сети с различными физическими свойствами, например сеть на основе коаксиального кабеля и витой паре. Все протоколы высших уровней должны быть идентичны. Коммуникатор протоколонезависим. Он часто обозначается как многопортовый мост. Каждый порт образует отдельный сетевой сегмент. Каждой сегмент использует всю ширину диапазона сети. Коммуникатор исследует каждый проходящий пакет на адрес контроллера доступа к среде в сети-приемнике и может передать его непосредственно туда.
Различия концентратора и коммуникатора:
Концентратор: а) может передавать только один пакет данных другому концентратору за раз; б) скорость передачи 10 Мб/с или 10-100 Мб/с для концентраторов с двойной скоростью; в) не знает и не может исследовать, в какой порт какая станция посылает данные, не может конфигурироваться; г) дешевле коммуникатора.
Коммуникатор: а) может передавать несколько пакетов данных одновременно; б) общая ширина диапазона (интенсивность передачи информации) существенно выше, чем у концентратора; в) знает, какие станции с какими портами соединяются; г) скорость передачи 10, 10-100 или 1000 МБ/с; г) не может конфигурироваться.
Большие сети, такие как Интернет, состоят из множества маленьких сетей. Связь различных сетей осуществляется специальным устройством, называемым маршрутизатор. Его задача – передавать данные между компьютерами в различных сетях по возможности по оптимальному пути. Маршрутизатор соединяет сети с различной топологией и работает на третьем уровне модели OSI. Он является центральным пунктом в структуре сети. С помощью маршрутизации различных типов сетей, а также различных протоколов достигается оптимальное управление трафиком и сетевая нагрузка. Маршрутизатор протоколозависим и должен знать все используемые протоколы. Маршрутизатор строит таблицу маршрутизации, в которой хранятся адреса всех компьютеров сети. Основные элементы маршрутизатора – это процессор и память. Кроме того, имеется несколько сетевых плат для связи с каждой сетью. Сетевая карта связана посредством системной шины процессором, а процессор обращается к памяти для получения сведений о таблице маршрутизации.
Мост-маршрутизатор управляет передачей данных между различными сетевыми сегментами посредством функций моста или маршрутизатора. Для маршрутизируемых протоколов он работает как маршрутизатор; для немаршрутизируемых – как мост.
Коммутация третьего уровня – это технология, которая комбинирует коммутацию с ее свойством проводимости (второй уровень) и масштабируемою маршрутизацию (третий уровень).
Терминальный сервер служит тому, чтобы любое конечное устройство устанавливало связь с компьютером. Терминальный сервер подключается к сети с помощью трансивера, и пользователь управляет им через командный интерфейс, так что можно устанавливать связь, разрывать ее и задавать ее параметры.
Шлюз может соединять полностью различные (гетерогенные) сети между собой. Он представляет общие (виртуальные) узлы, которые принадлежат обеим сетям, и устанавливает общесетевую передачу данных. Шлюз используется с одной стороны для связи локальной и территориальной сетей, с другой стороны – для перехода между различными службами.
Компьютер межсетевой защиты осуществляет защиту от попыток взлома локальной сети, которая имеет выход в открытую сеть. Обычно компьютеры предприятия, которые работаю под управлением разных операционных систем, досягаемы прямо из открытой сети. Межсетевая защита с помощью канализации коммуникаций позволяет составлять подробные файлы протоколов попыток взлома, так как незваный гость сначала должен пройти через компьютер межсетевой защиты.