토큰링과 이더넷의 관계, 그리고 토큰링의 특징... 그리고 프로토콜에 관한 정보...?

토큰링 네트워크는 IBM 시스템에서 일반적으로 사용되며 4Mbps와 16Mbps의 두 가지 속도를 지원합니다. 현재 Novell과 IBM LAN Server는 16Mbps IEEE802.5/토큰링 기술을 지원합니다.

토큰링 네트워크는 1970년대 IBM에 의해 개발되었습니다. 현재 이러한 종류의 네트워크는 비교적 드뭅니다. 기존 토큰링 네트워크에서 데이터 전송 속도는 4Mbps 또는 16Mbps이고 새로운 고속 토큰링 네트워크 속도는 100Mbps에 도달할 수 있습니다. 토큰링 네트워크의 전송 방식은 물리적으로 스타 토폴로지를 채택하지만 논리적으로는 여전히 링 토폴로지입니다. 통신 전송 매체는 비차폐 연선, 차폐 연선, 광섬유 등이 될 수 있습니다. 노드는 MAU(Multistation Access Unit)를 사용하여 함께 연결됩니다. MAU는 워크스테이션 컴퓨터 주변의 루프에서 데이터를 전송하는 데 사용되는 특수 허브입니다. 패킷이 링에서 전송되는 것으로 나타나므로 워크스테이션과 MAU에는 터미네이터가 없습니다.

이런 종류의 네트워크에는 노드가 언제 패킷을 보낼 수 있는지 결정하기 위해 링에서 지속적으로 전송되는 "토큰"이라는 특수 프레임이 있습니다. 토큰의 길이는 24비트이며 SD(Start Delimiter), AC(Access Control) 및 ED(End Delimiter)라는 3개의 8비트 필드가 있습니다. 첫 번째 구분 기호는 다른 것으로 해석되는 것을 방지하기 위해 비데이터 신호로 표시되는 고유한 신호 패턴입니다. 이 고유한 8비트 조합은 SOF(프레임 식별자 시작)로만 인식될 수 있습니다.

토큰링 네트워크의 미디어 액세스 제어 메커니즘은 분산 제어 모드의 루프 방식을 채택합니다. 토큰링 네트워크에서 토큰은 네트워크 진입 노드 컴퓨터 사이의 링 버스를 따라 전달됩니다. 토큰은 실제로 정보 자체를 포함하지 않습니다. 동시에 하나의 노드만 채널을 독점적으로 점유할 수 있습니다. 링의 노드가 유휴 상태일 때 토큰은 링 주위를 이동합니다. 노드 컴퓨터는 토큰을 얻은 후에만 데이터 프레임을 보낼 수 있으므로 충돌이 발생하지 않습니다. 토큰은 네트워크 링을 통해 순차적으로 전달되므로 액세스 권한은 네트워크에 연결된 모든 컴퓨터에 공평합니다.

토큰에는 직장에서 '한가함'과 '바쁨'이라는 두 가지 상태가 있습니다. "사용 가능"은 토큰이 사용되지 않음, 즉 네트워크의 컴퓨터가 정보를 전송하지 않음을 의미하고, "사용 중"은 토큰이 사용됨, 즉 네트워크에서 정보가 전송되고 있음을 의미합니다. 데이터를 전송하려는 컴퓨터는 먼저 "free" 토큰을 감지하고 이를 "busy" 상태로 설정한 다음 토큰 이후에 데이터를 전송해야 합니다. 전송된 데이터가 대상 노드 컴퓨터에 의해 수신되면 데이터는 네트워크에서 제거되고 토큰은 "유휴" 상태로 재설정됩니다. 토큰링 네트워크의 단점은 토큰을 유지해야 한다는 것입니다. 토큰이 손실되면 토큰을 모니터링하고 관리할 전용 노드를 선택해야 합니다. 이더넷 기술의 급속한 발전으로 인해 토큰 네트워크에는 고유한 단점이 있습니다. 토큰은 더 이상 전체 컴퓨터 LAN에서 일반적이지 않습니다. 원래 토큰 네트워크 장비를 제공했던 대부분의 제조업체도 시장에서 철수했습니다. 현재 LAN 시장에서는 "과거의 일"이라고 합니다.

이더넷을 사용하면 독자가 더 쉽게 이해할 수 있고 읽을 때 참고 자료를 제공할 수 있습니다. 역사

이더넷 기술의 초기 발전은 Xerox Palo Alto 연구 센터의 수많은 선구적인 기술 프로젝트 중 하나에서 나왔습니다. 이더넷은 일반적으로 1973년 Robert Metcalfe가 PARC의 상사에게 이더넷의 잠재력에 대해 메모를 썼을 때 발명된 것으로 알려져 있습니다. 그러나 Metcalfe 자신은 이더넷이 불과 몇 년 후에야 등장했다고 믿었습니다. 1976년에 Metcalfe와 그의 조수인 David Boggs는 "이더넷: LAN(Local Area Computer Networks)을 위한 분산 패킷 교환 기술"이라는 제목의 기사를 발표했습니다.

1979년 Metcalf는 개인용 컴퓨터와 LAN을 개발하기 위해 Xerox를 떠나 3Com을 설립했습니다.

3com은 ​​이더넷을 표준화하고 표준화하기 위해 Digital, Intel, Xerox와 협력하기를 희망하면서 로비를 벌였습니다. 이 범용 이더넷 표준은 1980년 9월 30일에 도입되었습니다. 당시 업계에는 토큰 링과 ARCNET이라는 두 가지 인기 있는 비공개 네트워크 표준이 있었습니다. 이 표준은 이더넷 추세의 영향으로 빠르게 축소되고 대체되었습니다. 그 과정에서 3Com도 대규모 국제 기업으로 성장했습니다.

Metcalfe는 Jerry Saltzer가 3Com의 성공에 기여했다고 농담한 적이 있습니다. 공동 집필한 영향력 있는 논문에서 Saltzer는 토큰 링이 이론적으로 이더넷보다 우수하다고 주장했습니다. 이러한 결론에 영향을 받아 많은 컴퓨터 제조업체는 3Com이 이더넷 네트워크 카드 판매로 많은 돈을 벌 수 있는 기회를 가질 수 있도록 이더넷 인터페이스를 자사 시스템의 표준 구성으로 만드는 것을 주저하거나 결정하지 않았습니다. 이러한 상황은 "이더넷은 이론적인 연구에는 적합하지 않고 실제 응용에만 적합하다"는 또 다른 말을 낳게 했습니다. 농담일지도 모르지만 기술적인 점을 보여줍니다. 일반적으로 네트워크의 실제 데이터 흐름 특성은 LAN이 대중화되기 전 사람들의 추정과 다르며, LAN이 인기를 얻은 것은 바로 이더넷의 단순한 구조 때문입니다. LAN이 만들어졌습니다. Metcalf와 Saltzer는 이더넷 기술의 이론적 토대를 마련하는 Harvard 논문을 작성하는 동안 MIT의 Project MAC에서 같은 층에서 일했습니다.

이더넷. Xerox Corporation이 만들고 Xerox, Intel 및 DEC Corporation이 공동으로 개발한 베이스밴드 LAN 사양을 의미합니다. 이더넷은 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access and Collision Protection Technology) 기술을 사용하며 10M/S의 속도로 여러 유형의 케이블에서 실행됩니다. 이더넷은 IEEE802·3 표준 시리즈와 유사합니다.

특정 네트워크가 아닌 기술 사양입니다.

이더넷은 오늘날 기존 근거리 통신망에서 사용되는 가장 일반적인 통신 프로토콜 표준입니다. 이 표준은 근거리 통신망(LAN)에 사용되는 케이블 유형과 신호 처리 방법을 정의합니다. 이더넷은 상호 연결된 장치 간에 10~100Mbps의 속도로 정보 패킷을 전송합니다. 연선 케이블 10 Base T 이더넷은 저렴한 비용, 높은 신뢰성 및 10Mbps 속도로 인해 가장 널리 사용되는 이더넷 기술이 되었습니다. 직접 확장 무선 이더넷은 11Mbps에 도달할 수 있으며, 많은 제조 공급업체가 제공하는 제품은 최고의 개방성을 갖춘 통신용 공통 소프트웨어 프로토콜을 사용할 수 있습니다. 1. 표준 이더넷

처음에는 이더넷의 처리량이 10Mbps에 불과했으며 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with CollisionDetection) 액세스 제어 방식을 사용했습니다. 이 초기 10Mbps 이더넷을 표준 이더넷이라고 합니다. 이더넷에는 주로 연선과 광섬유라는 두 가지 전송 매체가 있습니다. 모든 이더넷 네트워크는 IEEE 802.3 표준을 따릅니다. 아래 목록은 IEEE 802.3의 일부 이더넷 네트워크 표준입니다. 이 표준에서 첫 번째 숫자는 전송 속도를 나타내고 단위는 "Mbps"이며 마지막 숫자는 단일 세그먼트의 길이를 나타냅니다. 네트워크 케이블의 기준(기준선 단위는 100m), Base는 "기저대역"을 의미하고 Broad는 "대역폭"을 의미합니다.

·10Base-5는 두꺼운 동축 케이블을 사용하며 최대 네트워크 세그먼트 길이는 500m입니다. 베이스밴드 전송 방식은 얇은 동축 케이블을 사용하며 최대 네트워크 세그먼트 길이는 185m, 베이스밴드 전송 방식;

·10Base-T는 연선 케이블을 사용하며, 최대 네트워크 세그먼트 길이는 100m입니다.

·1Base-5는 연선 케이블을 사용하며, 최대 네트워크 세그먼트입니다. 길이 길이는 500m, 전송 속도는 1Mbps입니다.

·10Broad-36은 동축 케이블(RG-59/U CATV)을 사용하며 최대 네트워크 세그먼트 길이는 3600m이며 광대역 전송 방법입니다.

·10Base-F는 전송 속도가 10Mbps인 광섬유 전송 매체를 사용합니다.

2. 고속 이더넷

네트워크의 발전과 함께 기존의 표준 이더넷은 네트워크 데이터 트래픽 속도에 대한 증가하는 요구를 충족시키기가 어렵습니다. 1993년 10월 이전에는 10Mbps 이상의 데이터 트래픽이 필요한 LAN 애플리케이션의 경우 광섬유 분산 데이터 인터페이스(FDDI)만 사용할 수 있었지만 100Mpbs 광케이블 기반의 매우 고가의 LAN이었습니다. 1993년 10월 Grand Junction Company는 세계 최초의 고속 이더넷 허브 Fastch10/100과 네트워크 인터페이스 카드 FastNIC100을 출시했으며 고속 이더넷 기술이 공식적으로 적용되었습니다. 이후 Intel, SynOptics, 3COM, BayNetworks 및 기타 회사에서도 자체 고속 이더넷 장치를 출시했습니다. 동시에 IEEE802 엔지니어링 그룹은 100BASE-TX, 100BASE-T4, MII, 리피터, 전이중 및 기타 표준과 같은 100Mbps 이더넷에 대한 다양한 표준에 대한 연구도 수행했습니다. 1995년 3월, IEEE는 IEEE802.3u 100BASE-T 고속 이더넷 표준(Fast Ethernet)을 발표하여 고속 이더넷 시대를 열었습니다.

고속 이더넷은 100Mbps 대역폭에서 작동하는 기존 FDDI에 비해 많은 장점을 가지고 있습니다. 가장 중요한 것은 고속 이더넷 기술이 케이블링 인프라에 대한 사용자의 투자를 효과적으로 보호할 수 있다는 것입니다. 카테고리 3, 4의 연결을 지원합니다. , 5개의 연선과 광섬유로 기존 설비를 효과적으로 활용할 수 있습니다. 패스트 이더넷의 단점은 사실 이더넷 기술의 단점이다. 즉, 패스트 이더넷은 여전히 ​​CSMA/CD 기술을 기반으로 하고 있기 때문에 네트워크 부하가 심할 경우 효율성이 저하될 수 있다. 스위칭 기술을 사용하여. 100Mbps 고속 이더넷 표준은 100BASE-TX, 100BASE-FX 및 100BASE-T4의 세 가지 하위 범주로 나뉩니다.

· 100BASE-TX: 카테고리 5 데이터 레벨 비차폐 연선 또는 차폐 연선을 사용하는 고속 이더넷 기술입니다. 두 개의 연선을 사용하는데, 하나는 데이터 전송용이고 다른 하나는 데이터 수신용입니다. 전송에는 4B/5B 인코딩 방법이 사용되며 신호 주파수는 125MHz입니다. EIA586 카테고리 5 케이블링 표준 및 IBM의 SPT 카테고리 1 케이블링 표준을 준수합니다. 10BASE-T와 동일한 RJ-45 커넥터를 사용합니다. 최대 세그먼트 길이는 100미터입니다. 전이중 데이터 전송을 지원합니다.

· 100BASE-FX: 광케이블을 사용하는 고속 이더넷 기술로 단일 모드 및 다중 모드 광섬유(62.5 및 125um)를 사용할 수 있습니다. 연결 거리는 550미터입니다. 단일 모드 광섬유 연결의 최대 거리는 3000미터입니다. 전송에는 4B/5B 인코딩 방법이 사용되며 신호 주파수는 125MHz입니다. MIC/FDDI 커넥터, ST 커넥터 또는 SC 커넥터를 사용합니다. 최대 네트워크 세그먼트 길이는 150m, 412m, 2000m 이상에서 10km까지이며 이는 사용되는 광섬유 유형 및 작업 모드와 관련이 있습니다. 전이중 데이터 전송을 지원합니다. 100BASE-FX는 전기 간섭, 장거리 연결 또는 보안 수준이 높은 환경에서 사용하기에 특히 적합합니다.

· 100BASE-T4: 카테고리 3, 4, 5 비차폐 연선 또는 차폐 연선을 사용할 수 있는 고속 이더넷 기술입니다. 100Base-T4는 4쌍의 연선 쌍을 사용하며 그 중 3쌍은 33MHz 주파수로 데이터를 전송하는 데 사용되며 각 쌍은 반이중 모드로 작동합니다. 네 번째 쌍은 CSMA/CD 충돌 감지에 사용됩니다. 전송에는 8B/6T 인코딩 방법이 사용되며 신호 주파수는 25MHz이며 EIA586 구조 케이블링 표준을 준수합니다. 10BASE-T와 동일한 RJ-45 커넥터를 사용하며 최대 네트워크 세그먼트 길이는 100미터입니다.

3. 기가비트 이더넷

기가비트 이더넷 기술은 최신 고속 이더넷 기술로서 사용자에게 핵심 네트워크를 개선하는 효과적인 솔루션을 제공한다는 점입니다. 전통적인 이더넷 기술의 저렴한 가격을 계승합니다. 기가비트 기술은 여전히 ​​이더넷 기술입니다. 10M 이더넷과 동일한 프레임 형식, 프레임 구조, 네트워크 프로토콜, 전이중/반이중 작업 모드, 흐름 제어 모드 및 케이블링 시스템을 사용합니다. 이 기술은 기존 이더넷의 데스크톱 애플리케이션과 운영 체제를 변경하지 않으므로 10M 또는 100M 이더넷과 잘 작동할 수 있습니다. 기가비트 이더넷으로 업그레이드하는 경우 네트워크 애플리케이션, 네트워크 관리 구성 요소 및 네트워크 운영 체제를 변경할 필요가 없으므로 투자 보호가 극대화됩니다. 64바이트 데이터 프레임에서 충돌을 감지할 수 있도록 기가비트 이더넷은 더 짧은 거리를 지원합니다. 기가비트 이더넷에서 지원하는 네트워크 유형은 다음 표와 같습니다.

전송 미디어 거리

1000Base-CX Copper STP 25m

1000Base-T Copper Cat 5 UTP 100m

1000Base-SX 다중 모드 광섬유 500m

1000Base-LX 단일 모드 광섬유 3000m

기가비트 이더넷 기술에는 IEEE802.3z의 두 가지 표준이 있습니다. 및 IEEE802.3ab. IEEE802.3z는 광섬유 및 단거리 구리 연결 솔루션에 대한 표준을 개발합니다. IEEE802.3ab는 카테고리 5 연선에 대한 장거리 연결 솔루션에 대한 표준을 개발했습니다.

1. IEEE802.3z

IEEE802.3z 작업 그룹은 광섬유(단일 모드 또는 다중 모드) 및 동축 케이블에 대한 전이중 링크 표준 개발을 담당합니다. IEEE802.3z는 8B/10B 인코딩 기술을 사용하여 광섬유 및 단거리 구리 케이블을 기반으로 하는 1000Base-X를 정의합니다. 채널 전송 속도는 1.25Gbit/s이며, 1000Mbit/s의 전송 속도를 달성할 수 있습니다. IEEE802.3z에는 다음과 같은 기가비트 이더넷 표준이 있습니다.

· 1000Base-SX는 다중 모드 광섬유만 지원하며 작동 파장은 62.5um 또는 50um입니다. 770-860nm, 전송 거리는 220-550m입니다.

· 1000Base-LX 다중 모드 광섬유: 직경 62.5um 또는 50um의 다중 모드 광섬유를 사용할 수 있으며 작동 파장 범위는 1270-1355nm, 전송 거리는 550m입니다.

단일모드 광섬유: 직경 9um 또는 10um의 단일 모드 광섬유를 지원할 수 있으며 작동 파장 범위는 1270-1355nm, 전송 거리는 약 5km입니다.

· 1000Base-CX는 150Ω STP(차폐 연선)을 사용하며 전송 거리는 25m입니다.

2. IEEE802.3ab

IEEE802.3ab 작업 그룹은 UTP 기반의 반이중 링크에 대한 기가비트 이더넷 표준을 공식화하고 IEEE802.3ab 표준 및 프로토콜을 만드는 일을 담당합니다. .

IEEE802.3ab는 카테고리 5 UTP를 기반으로 1000Base-T 표준을 정의합니다. 이는 카테고리 5 UTP를 통해 1000Mbit/s의 속도로 100m를 전송하는 것을 목표로 합니다. IEEE802.3ab 표준에는 두 가지 주요 의미가 있습니다.

(1) 카테고리 5 UTP 케이블링 시스템에 대한 사용자의 투자를 보호합니다.

(2) 1000Base-T는 100Base-T의 자연스러운 확장이며 10Base-T 및 100Base-T와 완벽하게 호환됩니다. 그러나 카테고리 5 UTP에서 1000Mbit/s의 전송 속도를 달성하려면 카테고리 5 UTP의 누화 및 감쇠 문제를 해결해야 합니다. 따라서 IEEE802.3ab 워킹 그룹의 개발 작업은 IEEE802.3z의 개발 작업보다 더 복잡합니다. >

4. 10기가비트 이더넷

10기가비트 이더넷 사양은 IEEE 802.3 표준의 추가 표준인 IEEE 802.3ae에 포함되어 있으며, 이는 IEEE 802.3 프로토콜과 MAC 사양을 확장하여 전송 속도를 지원합니다. 10Gb/s. 또한 WAN 인터페이스 하위 계층(WIS: WAN 인터페이스 하위 계층)을 통해 10기가비트 이더넷을 9.584640Gb/s(OC-192)와 같은 더 낮은 전송 속도로 조정할 수도 있습니다. 이를 통해 10기가비트 이더넷 장비와 호환됩니다. SONET(동기식 광 네트워크) STS-192c 전송 형식.

· 10GBASE-SR 및 10GBASE-SW는 주로 단파(850nm) 다중 모드 광섬유(MMF)를 지원하며 광섬유 거리는 2m~300m입니다.

10GBASE-SR은 주로 "다크 파이버"를 지원합니다. 다크 파이버는 빛 전파가 없고 어떤 장치에도 연결되지 않는 광섬유를 말합니다.

10GBASE-SW는 주로 원격 데이터 통신에 사용되는 SONET 장비를 연결하는 데 사용됩니다.

· 10GBASE-LR 및 10GBASE-LW는 주로 장파장(1310nm) 단일 모드 광섬유(SMF)를 지원하며 광섬유 거리는 2m~10km(약 32808피트)입니다.

10GBASE-LW는 주로 SONET 장비를 연결하는 데 사용되며,

10GBASE-LR은 "다크 파이버"를 지원하는 데 사용됩니다.

· 10GBASE-ER 및 10GBASE-EW는 주로 초장파(1550nm) 단일 모드 광섬유(SMF)를 지원하며 광섬유 거리는 2m~40km(약 131,233피트)입니다.

10GBASE-EW는 주로 SONET 장비를 연결하는 데 사용되며,

10GBASE-ER은 "다크 파이버"를 지원하는 데 사용됩니다.

· 10GBASE-LX4는 파장 분할 다중화 기술을 사용하여 단일 광 케이블 쌍에서 광 파장의 4배로 신호를 전송합니다. 이 시스템은 다중 모드 또는 단일 모드 다크 파이버 모드에서 1310nm에서 작동합니다. 이 시스템은 다중 모드 광섬유 모드에서 2m~300m, 단일 모드 광섬유 모드에서 2m~10km용으로 설계되었습니다. 버스 유형: 더 적은 수의 케이블이 필요하고, 저렴하며, 관리 비용이 높으며, 오류 지점을 격리하기 어렵고, 공유 액세스 메커니즘을 사용하며, 쉽게 네트워크 정체를 일으킬 수 있습니다. 초기 이더넷은 동축 케이블을 전송 매체로 사용하는 버스 토폴로지를 주로 사용했습니다. 연결이 간단하고 일반적으로 소규모 네트워크에서는 특별한 네트워크 장비가 필요하지 않았습니다. 그러나 본질적인 결함으로 인해 점차적으로 이더넷이 사용되었습니다. 허브와 허브로 교체됩니다. 스위치는 코어 스타 네트워크로 교체됩니다.

스타: 관리가 쉽고 확장이 용이하며 네트워크의 핵심 노드로 전용 네트워크 장비가 필요하고 더 많은 네트워크 케이블이 필요하며 핵심 장비에 대한 신뢰성 요구 사항이 높습니다.

허브나 스위치 등 전용 네트워크 장치가 코어 노드로 사용되며 LAN의 각 호스트는 꼬인 쌍을 통해 코어 노드에 연결되어 스타 구조를 형성합니다. 스타 네트워크에는 버스 유형보다 더 많은 케이블이 필요하지만 배선 및 커넥터는 버스 유형보다 저렴합니다. 또한, 스타 토폴로지는 캐스케이딩(Cascading)을 통해 네트워크를 대규모로 쉽게 확장할 수 있어 널리 사용되고 있으며 대부분의 이더넷 네트워크에서 사용되고 있습니다.