تقنية Ethernet

الاهداف :

عندما تكمل هذه الفصل تكون قادرا على:

1-أن تُسمي المواصفات الفيزيائية الخاصة بتقنية Ethernet .

2-أن تتعرف على معايير Gigabit Ethernet , Fast Ethernet and Ethernet

-3 أن تُسمي حقول إطار و IEEE802.3 and Ethernet

4-ان تفهم آلية الوصول إلى الوسيط CSMA/CD  .

5- أن تتعرف على تنسيق العناوين العادية.

6-أن تتعرف على المعيار 100VG Any LAN.

 

يقوم هذا النوع من البروتوكولات بالعمل النهائي قبل إرسال البيانات على الشبكة، وفي حالة الاستقبال يعلم البيانات الواردة ويرسلها إلى بروتوكول طبقة الشبكة – وغالبا ما يطلق عليه بروتوكولات طبقة ربط البيانات اسم تقنيات الشبكات ـ يحدد هذا النوع من البروتوكولات المكونات المادية المستخدمة على مستوى الطبقة الفيزيائية مما يعني أنه المسؤول عن آلية التحكم في الوصول إلى  وسيط الاتصال MAC (Media Access Control )  ، ومن أشهر البروتوكولات العاملة على  مستوى طبقة ربط البيانات , Token Ring, Ethernet (Point to point Protocol) .

                         

          أولا: الإيثرنت  Ethernet

يعتبر بروتوكول Ethernet من أشهر البروتوكولات العاملة على طبقة ربط البيانات في الشبكات المحلية( LANS)  كانت البداية اثرنت محتكر على الشركات التي هي Xerox ،

 lintelو Digital Equipment Corporation  والمعروف باسم DIX Ethernet   والذي كان يستخدم السلك المحوري السميك أو  RG8في الشبكات ذات سرعة 10Mbps التي يمتد طول الكبل فيها إلى 500 متر والتي تدعى أيضا شبكات 10Mbps5 . ظهر بعدها DIX Ethernet II الذي سمح  بإمكانية استخدام السلك المحوري المرن او RG58 في الشبكات ذات سرعة 210Mbps والذي يمتد فيها طول الكبل إلى 200 متر. يطلق على هذا النوع من الشبكات بشبكات 10Base2   ما يدعى حالياً بـ Ethernet هو في الحقيقة مجموعة IEEE802.3 .التي تشبه معيار Ethernet والتي تعمل بآلية

 CSMA/ CD (Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection) أو ما يعني الوصول المتعدد الحساس للنقل مع كشف التصادمات.

 

كانت 3.IEEE802 تستخدم السلك المحوري المرن والسميك بالإضافة إلى اختيار الزوج المستوي غير المعزول أو UTP . يرمز لنوع الشبكات التي يستخدم فيهاUTP باسم 10BaseT.

لنرى الآن مواصفات المكونات المستخدمة على مستوى الطبقة الفيزيائية والتي تمثل في أنواع الكابلات . البنية الطبوغرافية الأطوال القصوى للكابلات وعدد المكررات التي يستحسن استخدامها في الشبكة لتجنب تأثيرات ضمن الإشارة والتشويش والتصادمات .

نستطيع أن نلخص مواصفات الطبقة الفيزيائية لبعض الحالات في Ethernet الجدول التالي

 

رمز التقنية المستخدمة	البنية الطبوغرافية	نوع الكبل المستخدم	سرعة تبادل البيانات (Mbps)	اقصى طول للكبل في كل جزء (متر)
10 Base 2	خطية	محوري RG58	10	185
10 Base 5	خطية	محوري RG8	10	500
10 Base T	نجمية	Category 3UTP	10	100
10 Base FL	نجمية	ليف بصري متعدد الانماط	10	2000
100 Base TX	نجمية	Category 5UTP	100	100
100 Base T4	نجمية	Category 3UTP	100	100
100 Base FX	نجمية	ليف بصري متعدد الانماط 62.5/125	100	412
1000 Base LX	نجمية	ليف بصري وحيد الانماط 9/125	1000	5000
1000 Base SX	نجمية	ليف بصري متعدد الانماط 62.5/125 16HZ	1000	220
1000 Base SX	نجمية	ليف متعدد  200MHZ	1000	275
1000 Base L1	نجمية	ليف بصري وحيد الانماط 9/125	1000	10000
1000 Base ZX	نجمية	ليف وحيد 9/125	1000	100000
1000 Base CX	نجمية	سلك نحاسي معزول (Ὼ150)	1000	25
1000 Base T	نجمية	CAT 5,5EUTP	1000	100

                                             مواصفات الطبقة الفيزيائية في Ethernet

نستنتج من الجدول ان هناك حالتين يستخدم فيهما السلك المحوري مع شبكات Ethernet وهما   10Base5 and 10Base2 في الحالة الاولى يكون الطول الكامل للناقل من احدى الاطراف الى الطرف الخر 185 متر اما الحالة الثانية فيبلغ اقصى طول الجزء 500 متر.

في كلا الحالتين لا تتعدى السرعة 10 Mbps ، لذلك يستحسن استخدام UTP  لأنه أرخص أسرع وسهل التنصيب والصيانة.

لنرى الآن ما تعنيه بعض المصطلحات الموجودة في الجدول و الخاصة بالمعيار Ethernet و Fast Ethernet وسنتكلم هنا بما يخص المعيار  Ethernet

·       :10 Base T

(تعني 10 السرعة 10Mb/s ، B النطاق الأساسي لنقل الإشارة  و T السلك الملتوي Twisted Pair  سواء كان مقوى أو غير مقوى).

·       10 Base2

تعني  10 السرعة ، النطاق الأساسي لإرسال الإشارة ويدل 2 على الطول الأقصى للسلك الذي من الممكن أن يصل إليه أي قسم منفصل آخر والذي لا يمكن أن  يتجاوز 200 متر

(2مضروب في100 ) ، بمعنى آخر يشير هذا المصطلح( 10Base2). إلى شبكة سرعة نقل البيانات فيها 10 ميجابت في الثانية تستعمل إرسال الإشارة و في نطاقها الأساسي وطول أي قسم من الكبل فيها لا يتجاوز 200متر وغالبا ما يكون هذا النوع من الحالات خاص بالسلك المحوري المرن (Thin Coax).    انظر إلى الشكل (1)

 

                                

                                                                                      185 متر

                                                     الشكل (1) : مميزات تقنية 10Base2

 

·       10 Base 5:

·       10 Mb/s     هي سرعة نقل البيانات Base تعني الاشارة مرسلة في نطاقها الاساسي و 5 تعني ان طول السلك المحوري المستعمل في أي قسم او جزء لا يتجاوز 500 متر وغالبا ما يستخدم في هذه الحالات السلك المحوري الثخين  (Thick Coax) يستلزم في هذه الحالة استخدام جهاز من نوع Transceiver وهذا لا مكانية التوصيل السلك المحوري السميك الى وصلة AUI لبطاقة الشبكة ويوضح الشكل (2)كيف يتم هذا التوصيل.

                                        كيفية توصيل جهاز Transceiver

·       10Base F:

تعني هذه الحالة نقل البيانات بسرعة 10 ميجابت في الثانية في نطاق اساسي للإشارة ونوع السلك المستخدم في هذه الحالة هو من الالياف البصرية (Optical Fibers)  .

قواعد لتوصيل الكبلات المحورية:

يوجد قوانين تحدد عدد المكررات والاجزاء الممكن استخدامها على الشبكة المحلية الواحدة.

يتمثل هذا بالقاعدة  5-4-3 والتي تنص انه تتضمن شبكة واحدة حتى اجزاء او قطع من الكابلات موصولة ب 4 مكررات بحيث لا يزيد عدد القطع التي تحتوي على اجهزة مشبوكة فيها عن ثلاثة.

 

              الشكل (3) : قاعدة 5-4-3 في شبكات 10Base5 and 10Base2

بالنسبة للسلك المحوري وفي حالة من المكن أن يكون الشبكة واحدة 5 أجزاء مواصلة حسب القاعدة المذكورة سالفاً والموضحة في الشكل (4) التي من خلاله نستنتج أ أنه يمكن لهذا النوع من الشبكات حتي أن يمتد  متر.

ثانيا : المعيار Fast Ethernet 100Base X

يستخدم اثرنت السريع Fast Ethernet  الية  CSMA/CD للوصول إلى وسيط الاتصال.

 

وينقسم المعيار  100Base X  Fast Ethernet  إلى ثلاثة أنواع هي:

 • Base T4 100 :

السرعة 100Mb/s ، مستخدما الأزواج الأربعة من الأسلاك UPT  التابع لفئة Cat5  Cat4  و Cat3 .

 :100 Base TX .

تستخدم هذه التقنية زوجين من أسلاك 5 Cat UTP او كابلات من نوع STP    تكون فيها سرعة نقل البيانات Mbp/s 100.

 :100 Base FX •

تستخدم هذه التكنولوجية سلكين (واحد للإرسال و الثاني للاستقبال) أي  تنتقل البيانات بسرعة  Mb/s100.

 شبكات التي تستخدم كابلات UTP:

في معظم الحالات تستخدم الطبقة الفيزيائية  في الطبوغرافية النجمية أين توصل الأجهزة في الشبكة بنقطة واحدة تسمي مكرراً متعدد المنافذ أو مجمعاً (Hub) ومن أشهر الأسلاك المستخدمة في هذه البنية هي اسلاك الزوج الملتوي غير المعزول UTP  لسهولة تركيبها وصيانتها والتي تتراوح فيها سرعة نقل البيانات من الى  اقصى طول لقطعة الكبل الرابط بين الكمبيوتر والتجمع في متر . لذا تستطيع أن تكون الأجهزة موزعة على دائرة قطرها  200متر.

 شبكات التي تستخدم الألياف البصرية:

عند استخدام الليف البصري الوحيد النمط غالباً ما تكون أطوال الكبل المسموح تركيبها كبيرة فمثلا في حالة نستطيع أن توصل أجهزة بعيدة عن بعضها بمسافات تصل إلى

كيلو متر.

قواعد UTP:

يمكن في شبكات ربط اربع مجمعات مكررة مع بعضها باستخدام منافذ الربط التوسعي وتوصيل الأجهزة إلى هذه المجمعات مع الشكل (4) مع الالتزام بالقاعدة (5-4-3) طالما لا تمر البيانات بين أبعد جهازين عبر أكثر من اربع مجمعات يظل تصميم الشبكة صحيحاً ويكون الامتداد الأقصى للشبكة 500 متر.

 

 الشكل (4) قاعدة 5-4-3 في شبكات 10Base T

 اما في حالة FAST ETHERNET فهناك امكانية استخدام نوعين من المجمعات Class l  و Class II وتربط مجمعات قطع كابلات مختلفة كالليف البصري و UTP بينما تربط مجمعات  Class II قطع كابلات من نفس النوع.

 

الكاتب : الدكتور احمد

شارك الموضوع

مواضيع ذات صلة