Терминология
Физические уровни Ethernet и Fast Ethernet
Бесполезные cоветы
- Кадр
Единица данных которой обмениваются компьютеры в сети.
Разделяемая среда
В сети Ethernet сетевые адаптеры не передают данные адресно. Они передают данные в разделяемую среду, например, коаксиальный кабель. Соответственно каждый сетевой адаптер получает не только те данные, которые передавались ему, но и все данные которые передавались сетевым адаптерам подключенным к той же разделяемой среде.
Доступ к разделяемой среде, Коллизия
Когда несколько сетевых адаптеров пытаются одновременно передать данные, то, так как среда разделяемая, данные естественно искажаются. Такое явление называют коллизией.
В действительности передачи не объязательно должны быть одновременными, достаточно чтобы они пересекались по времени.
Для того чтобы избежать коллизий сетевой адаптер сперва проверяет, передаются ли уже данные другим сетевым адаптером, и только потом начинает передачу сам.
Вероятен случай когда другой адаптер уже начал передачу, но эти данные ещё не дошли до проверяющего адаптера. Для того чтобы избежать подобных ситуаций каждый кадр включает в себя преамбулу — достаточно длинную передачу данных не несущую полезной информации и служащую лишь для предотвращения коллизий. Её искажение не повредит полезных данных.
Если разделяемая среда была занята, то сетевой адаптер ждёт случаное время и потом пытается повторить передачу. И так несколько раз.
Метод доступа к разделяемой среде веротностный и вообще говоря не гарантирует, что адаптер хоть когда-нибудь сможет отправить данные.
Сегмент
Сегмент это физическое подразделение сети Ethernet — объединение портов сетевых устройств подключённых к одной и той же разделяемой среде. Если у устройства несколько портов они могут быть подключены в разные сегменты.
Если в сегменте много передающих портов, то они будут часто мешать друг другу — будет много коллизий.
MAC (Media Access Control) адрес
MAC адрес служит для идентификации порта устройства. При передаче данных в конечном итоге используются MAC адреса.
Повторитель (репитер).
Повторители применются в топологии общая шина. Повторители связывают два сегмента сети. Их порты не имеют MAC адресов и они прозрачны для сетевых адаптеров. Повторители увеличивают дальность передачи сигнала за счёт его усиления. Повторитель принимает все кадры с одного порта и тут же передаёт на другой.
Мост
Мосты применются в топологии общая шина. Мосты связывают два сегмента сети. Их порты не имеют MAC адресов и они прозрачны для сетевых адаптеров. Мосты разбивают большую сеть на более мелкие сегменты. Мост принимает все кадры с одного порта и передаёт их на другой, но не сразу, а с буфферизацией, ожидая когда разделяемая среда к которой подключён порт освободится.
Мосты служат для уменьшения количества коллизий, не уменьшая общего траффика в сети.
Концентратор (хаб).
Концентратор представляет собой повторитель с несколькими портами. Концентратор не уменьшает ни траффик, ни количество коллизий. Он лишь связывает сетевые адаптеры в топологии звезда.
Коммутатор (свитч).
Коммутатор полностью аналогичен мосту, за исключением того, что применяется в топологии звезда, как концентратор. Комутатор уменьшает количество коллизий, не уменьшая общего трафика с сети.
Маршрутизатор (роутер).
Маршрутизаторы тоже разделяют большую сеть на сегменты, но используют не MAC адреса, а более высокоуровневую адресацию, например IP. Это упрощает настройку сети, позволяя разбить её на логические сегменты не особо связанные с физическими. Порты маршрутизаторов имеют MAC адреса. Маршрутизаторы уменьшаю как количество коллизий так и траффик в сети.
Маршрутизаторы могут представлять собой очень сложные устройства (даже со своей операционной системой) и могут использовать очень сложные алгоритмы передачи сообщений и взаимодействия с другими маршрутизаторами.
Физические уровни Ethernet и Fast Ethernet
- 10Base-5
Коаксиальный кабель диаметром пол-дюйма (толстый коаксиал).
Топология — общая шина.
Битовая скорость 10Мбит/сек.
Максимальная длина сегмента без повтортелей 500 метров.
Устарело. Не используется.
10Base-2
Коаксиальный кабель диаметрмо четверть дюйма (тонкий коаксиал).
Топология — общая шина.
Битовая скорость 10Мбит/сек.
Максимальная длина семента без повтортелей 185 метров.
Устарело. Не используется.
10Base-T
Неэкранированная витая пара категории 3.
Топология — звезда.
Битовая скорость 10Мбит/сек.
Максимальное расстояние от узла до концентратора 100 метров.
Устарело. Не используется.
10Base-F
Оптиковолоконный кабель.
Топология — звезда.
Битовая скорость 10Мбит/сек.
Максимальное расстояние от узла до концентратора 1000/2000 метров.
Устарело. Не используется.
100Base-TX
Две неэкранированные витые пары категории 5.
Топология — звезда.
Битовая скорость 100Мбит/сек.
Максимальное расстояние от узла до концентратора 100 метров.
Рекомендуется для локальных сетей.
100Base-T4
Четыре неэкранированные витые пары категории 3.
Топология — звезда.
Битовая скорость 100Мбит/сек.
Максимальное расстояние от узла до концентратора 100 метров.
Не используется. Достать кабель 5й категории проце чем третьей, а цена практически одна.
100Base-FX
Два многомодовых оптиковолоконных кабеля.
Топология — звезда.
Битовая скорость 100Мбит/сек.
Максимальное расстояние от узла до концентратора 412/2000 метров.
Испольщуется. Но дорого. Очень дорого.
Бесполезные cоветы
- На кабеле есть метки с метражом. Однако цифры идут в обратном порядке (от 305 до нуля) так что вычисляйте осторожнее.
Клейте на кабели метки (с инициалами, номерами или ещё чем-то подобным) чтобы потом, не перепутать кабели и не заниматся дерганьем за конец — "ну что? какой шевелится?".
Не обжимайте разъём слишком сильно. Ножки в концентраторе или коммутаторе не достанут до контактов.
Не жалейте оставлять 2-3 метра запаса. Компьютеры иногда двигают. Разъёмы тоже покупайте на 2-3 штуки больше, чем надо.
Сетевой кабель не стоит просто так кидать из окна в окно на 50 метров. Может запросто повредится. Надо его прикрепить к стальному троссу. Скотчем приклеивать нельзя, он быстро оторвётся. Перетягивать ниткой тоже не очень хорошая идея. Лучше всего использовать специальные одноразовые пластиковые зажимы-колечки.
Кроме того предупредите соседей что вы делаете. Были случаи когда на кабель "садились", думая что это левая электролиния.
Нельзя устанавливать между сетевыми адаптерами более четырёх концентраторов в 10МБит сети и более одного в 100МБит. Создаваемые лишними концентраторами задержки сделают длину преамбулы недостаточной для распознавания коллизии.
Если сеть перестаёт работать когда включены два определённых компьютера, но работает когда включён любой из них, то скорее всего у компьютеров одинаковые IP адреса. Иногда и MAC адреса бывают одинаковыми (дешёвые китайские сетевые адаптеры этим грешат).
Для диагностики используйте стандартные утилиты
ipconfig — просмотр натроек TCP/IP.
nbtstat — просмотр натроек NetBIOS
netstat — просмотр сетевых соединений
ping — проверка доступности компьютера
trasert — пока пути
pathping — проверка доступности компьютера и показ пути
nslookup — проверка разрешения имён DNS
Если вы всё правильно собрали, а сеть не очень стабильно работает, то скорее всего дело в плохом контекте разъёмов.
Попытайтесь уменьшить битовую скорость с 100 до 10 МБит. Для этого надо в свойствах сетевого соединения нажать Configure (кнопка сверху, рядом с названием адаптера). На вкладке Advanced выбрать в списке Media Type. В комбобоксе выбрать 10Mbps Half-Duplex. Много раз нажать ОК.
Не надо делить 104857600 на 8, чтобы узнать максимальную скорость передачи в сети. Во-первых, мега тут не компьютерное, а самое обычное. Во-вторых, в сети шлётся много служебного траффика, в том числе преамбулы, а адаптеры начинают передачу данных не сразу как только освободилась разделяемая среда. В среднем больше чем на 80% от 100МБит, то есть 10 мегабайт в секунду расчитывать не стоит.