Kalle Rantanen Tomi Tuominen Ethernet Kalle Rantanen Tomi Tuominen Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi

Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi Työn rakenne Yleistä Ethernetistä Standardit Jaetun väylän Ethernet Kytkentäinen Ethernet Verkon mitoitus Yhteenveto ja johtopäätökset Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi

Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi Yleistä Ethernetistä Kehityksen taustalla ALOHA-radioverkko Vuonna 1972 Robert Metcalfe totesi että ALOHAa voidaan kehittää Tämän pohjalta syntyi ALTO ALOHA-verkko 1973 Ethernetin menestys perustuu valmistajariippumattomaan teollisuusstandardiin. Kehityksen taustalla 1960-luvun lopulla Havaijin yliopistossa kehitetty ALOHA-radioverkko Vuonna 1972 Robert Metcalfe tutustui Xeroxin PARC-tutkimuskeskuksessa ALOHAa käsitteleviin papereihin ja totesi että sitä voidaan kehittää Tämän pohjalta Xeroxin ALTO-mikrotietokoneita yhdistävä ALTO ALOHA-verkko,joka saatiin toimintaan 1973 Ethernetin menestyksen avain ei kuitenkaan ollut sen tekninen paremmuus, vaan sen tekeminen valmistajariippumattomaksi teollisuusstandardiksi. Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi

Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi Yleistä Ethernetistä DEC ja Intel yhteistyössä Xeroxin kanssa. Tuloksena oli DIX- Ethernet -standardi, jonka nopeudeksi määriteltiin 10 Mbps. IEEE:n projekti 802 perusti vuonna 1981 802.3-alikomitean, jonka tehtävänä oli tehdä Ethernetistä kansainvälinen standardi DIX-standardiin perustuen. Työn tuloksena 1983 valmistui ensimmäinen IEEE:n 802.3 (10Base5)-standardi, joka kuitenkin erosi alkuperäisestä standardista jonkin verran. Nykyään Ethernetillä tarkoitetaan 802.3-standardin mukaista toteutusta. DEC ja Intel lähtivät standardisoimaan teknologiaa yhteistyössä Xeroxin kanssa. Tuloksena oli DIX-Ethernet -standardi, jonka nopeudeksi määriteltiin 10 Mbps. IEEE:n projekti 802 perusti vuonna 1981 802.3-alikomitean, jonka tehtävänä oli tehdä Ethernetistä kansainvälinen standardi DIX-standardiin perustuen. Työn tuloksena 1983 valmistui ensimmäinen IEEE:n 802.3 (10Base5)-standardi, joka kuitenkin erosi alkuperäisestä standardista jonkin verran. Nykyään Ethernetillä tarkoitetaan 802.3-standardin mukaista toteutusta. Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi

Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi Standardit Ethernetin toiminta on määritelty IEEE:n standardissa 802.3 Virallinen nimi on julkaistaessa IEEE 802.3 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specifications. Ethernet-nimeä ei käytetä Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi

Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi 10 Mbps Ethernet 10Base5 on tunnus alkuperäiselle 802.3-standardissa määritellylle Ethernetille. Sen siirtotienä käyttämä 50 Ω paksu koaksiaalikaapeli mahdollistaa maksimissaan 500 metrin pituisen segmentin. 10Base2 tarkoittaa ohutta koaksiaalikaapelia käyttävää Ethernetiä. Segmentin maksimipituus on 185 metriä. Tunnetaan myös nimillä ohut- Ethernet (thin Ethernet) ja cheapernet, koska kaapeli on edullisempaa kuin paksu koaksiaalikaapeli. 10Base-T (twisted, kierretty) perustuu 100 Ω suojaamattomaan kierrettyyn pariin. 10Base-F (fiber, kuitu) käyttää optista kuitua. 10Broad36 on suunniteltu laajakaistakaapelissa käytettäväksi. 1Base5 on parikaapelissa 1 Mbps:n nopeudella toimiva, tähtitopologiaa käyttävä tekniikka, jokatunnettiin myös StarLAN-nimellä. Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi

100 Mbps Ethernet (Fast Ethernet) 100Base-T on yleisnimitys kaikille 100 Mbps:n nopeudella toimiville Ethernet-tekniikoille. Se voi käyttää fyysisenä siirtovälineenä kaikkia 100 Mbps:n parikaapeleita ja optisia kuituja 100Base-T4 on neljässä category 3-luokan parikierretyssä johtimessa toimiva tekniikka, joka ei olelaajassa käytössä 100Base-T2 on muuten vastaava kuin 100Base-T4, mutta se toimii kahdessa johtimessa. Tekniikkaa toteuttavia tuotteita ei ole saatavissa. 100Base -TX toimii kantataajuista siirtoa käyttäen kierretyssä category 5 -luokan parikaapelissa. 100Base-FX käyttää siirtovälineenä monimuotoista optista kuitua. Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi

1000 Mbps (Gigabit Ethernet) 1000Base-SX (short wavelength) käyttää lyhyttä aallonpituutta ja toimii optisessa kuidussa. 1000Base-LX (long wavelength) on muuten vastaava kuin 1000Base-SX, mutta käyttää pitkää aallonpituutta 1000Base-CX (copper) käyttää samaa koodausta kuin 1000Base-SX ja 1000Base-LX, mutta käyttää lyhyttä kuparikaapelia 1000Base-T käyttää vähintään category 5 -luokan parikierrettyä kaapelia. Signaalin lähettämisessä käytetään PAM5 (Five-level Pulse Amplitude Modulation) -modulaatiota Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi

10 Gbit (10 Gigabit Ethernet) Kaksisuuntaisuus ja vuonohjaus Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi

Jaetun väylän Ethernet Perinteinen 10 Mbps nopeudella toimiva Ethernet-verkko perustuu kaikkien käyttäjien yhteisen siirtoväylän jakamiseen. Ethernetissä asemien lähetyksenhallintaan käytetään CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) -tekniikkaa. Jaetun väylän Ethernetissä liikennöinti tapahtuu aina vuorosuuntaisesti (half-duplex) Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi

Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi CSMA/CD Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi

Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi CSMA/CD Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi

Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi Ethernet-kehys Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi

Kytkentäinen Ethernet Kytkentäisen Ethernetin kehittämisen taustalla ovat jaetun väylän Ethernetin suorituskykyongelmat vaativissa käyttökohteissa. Ratkaisuna ongelmaan ovat kaksisuuntainen (full-duplex) tiedonsiirto ja kytkentäisyys Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi

Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi Kytkentätyypit Kytkimien suorittimissa kahta eri tyyppiä: RISC (Reduced Instruction Set Computer) sekä ASIC (Application Specific Integrated Circuits) Kytkennän tekemiseen käytetään kahta perustekniikkaa: kytke ja välitä (cut- through) sekä varastoi ja välitä (store- and-forward). Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi

Virityspuualgoritmi ja sen muunnelmat Virityspuualgoritmi (Spanning Tree Algorithm) on Ethernetissä käytettävä varayhteysmenettely Vanhin tällaisista Ethernetissä käytetyistä menetelmistä joiden tarkoituksena on estää silmukoiden syntyminen verkossa. Virityspuun rakentaminen aloitetaan juurikytkimestä, josta lähtien laitteet rakentavat puumaisen rakenteen verkkoon. Menetelmän tuloksena verkkoon saadaan yksi toimiva yhteys ja silmukoilta vältytään. Virityspuualgoritmin ideaa on pyritty parantamaan kehittämällä siihen perustuvia uusia menetelmiä, joilla pyritään korjaamaan sen haittapuolia. Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi

Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi Verkon mitoitus Jaetun väylän Ethernet Törmäyksien määrän pitäminen kohtuullisena aiheuttaa omat haasteensa ja rajoituksensa verkon mitoitukseen Kytkentäinen Ethernet Ei tarvita virheiden havainnointia, ei kytkentäisessä verkossa ole myöskään rajoitusta verkon läpimitalle. Rajoittavaksi tekijäksi jäävät siten siirtotien asettama maksimipituus segmentille. Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi

Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi Yhteenveto ja johtopäätökset Ethernet on ollut menestyvä verkkotekniikka syntymästään saakka. Avainasemassa sen alkutaipaleella oli sen tekeminen teollisuusstandardiksi Tulevaisuudessa jaetun väylän Ethernet-ratkaisut jäänevät pitkälti historiaan muissa kuin aivan pienimmissä verkoissa. Uusimman Ethernet-standardin vahvuutena voidaan pitää juuri soveltuvuutta moniin eri käyttötarkoituksiin ja laajaa hintaskaalaa, mikä mahdollistaa tarkoituksenmukaisten sovellusten kehittämisen moniin tilanteisiin. Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi

Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi Kiitos mielenkiinnosta! Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi