Кіріспе
100 Мбит/с номиналды жылдамдықпен деректерді тасымалдайтын Ethernet стандарттары. Компьютерлік желілерде Fast Ethernet физикалық қабаттары 100 Мбит/с номиналды жылдамдықпен трафикті тасымалдайды. Алдыңғы Ethernet жылдамдығы 10 Мбит/с болған. Fast Ethernet физикалық қабаттарының ішінде 100BASE TX ең көп қолданылады. Fast Ethernet 1995 жылы IEEE 802.3u стандарты ретінде ұсынылды және Gigabit Ethernet пайда болғанға дейін үш жыл бойы Ethernet-тің ең жылдам нұсқасы болып сақталды. Екі стандартты да қолдайтын құрылғылар үшін GE/FE аббревиатурасы кейде қолданылады.
In computer networking, Fast Ethernet physical layers carry traffic at the nominal rate of 100 Mbit/s. The prior Ethernet speed was 10 Mbit/s. Of the Fast Ethernet physical layers, 100BASE TX is by far the most common. Fast Ethernet was introduced in 1995 as the IEEE 802.3u standard and remained the fastest version of Ethernet for three years before the introduction of Gigabit Ethernet. The acronym GE/FE is sometimes used for devices supporting both standards.
Номенклатура
100 медиа түрінің белгілемесіндегі 100 саны 100 Мбит/с берілу жылдамдығын көрсетеді, ал BASE базалық жолақты сигналдауды білдіреді. Тіреу сызығынан кейінгі әріп (T немесе F) сигналды тасымалдайтын физикалық ортаны (бұрылған жұп немесе оптикалық талшық) көрсетеді, ал соңғы әріп (X, 4, т.б.) қолданылған желілік кодтау әдісін білдіреді. Жылдам Ethernet кейде 100BASE X деп аталады, мұнда X – FX және TX түрлері үшін қолданылатын орын.
Жалпы жобалау
Fast Ethernet – 10 мегабит Ethernet стандартының кеңейтімі. Ол бұралған жұп немесе оптикалық талшық кабелімен жұлдыз тәрізді сымдық шина топологиясында жұмыс істейді, бұл 10BASE T деп аталатын IEEE 802.3i стандартына ұқсас, ал ол 10BASE5 (802.3) және 10BASE2 (802.3a) стандарттарының дамуы болып табылады. Fast Ethernet құрылғылары әдетте 10BASE T жүйелерімен кері үйлесімді, 10BASE T жүйесінен тікелей қосылып жаңарту мүмкіндігін ұсынады. Көптеген коммутаторлар және басқа желілік құрылғылар Fast Ethernet-ті қолдайтын порттары арқылы 10BASE T жабдығын анықтап, егер 10BASE T жабдығы автоматты келісімді өзі жүргізе алмаса, портты 10BASE T жартылай дуплекс режиміне ауыстыра алады. Стандарт медиаға қол жеткізуді басқару үшін CSMA/CD протоколын пайдалануды қарастырады. Толық дуплекс режимі де қолдау көрсетіледі және практикалық тұрғыда бүгінгі таңдағы барлық желілер Ethernet коммутаторларын пайдаланып, толық дуплекс режимінде жұмыс істейді, тіпті ескі жартылай дуплекс құрылғылары қолданыста болса да. Fast Ethernet адаптері логикалық тұрғыдан медиаға қол жеткізу контроллері (MAC) және физикалық қабат интерфейсі (PHY) болып бөлінеді. MAC әдетте PHY-мен медиадан тәуелсіз интерфейс (MII) деп аталатын төрт биттік 25 МГц синхронды параллель интерфейс немесе медиадан тәуелсіз интерфейс (RMII) деп аталатын екі биттік 50 МГц нұсқасы арқылы байланысады. Көбінесе MII сыртқы байланыс ретінде кездеспейді, бірақ желілік адаптердегі интегралдық схемалар арасында немесе тіпті бір интегралдық схеманың ішіндегі екі бөлім арасындағы байланыс болып табылады. Техникалық сипаттамалар MAC және PHY арасындағы интерфейс MII болады деп есептейді, бірақ оны міндетті етпейді. Fast Ethernet немесе Ethernet хабтары әртүрлі интерфейстер үшін бірнеше PHY-лерге қосылу үшін MII-ді пайдалана алады. MII Fast Ethernet-тің барлық нұсқалары үшін теориялық ең жоғары дерек жылдамдығын 100 Мбит/с деңгейінде белгілейді. Нақты желілерде байқалатын дерек жылдамдығы теориялық максимумнан төмен болады, себебі әрбір Ethernet кадрында қажетті бас және қосымша ақпарат (адрестеу және қателерді анықтау биттері) және берілістер арасындағы қажетті кешігу болады.
100BASE-TX
100BASE TX – жылдам Ethernet-тің басым түрі, және 5-ші санат немесе одан жоғары санаттағы кабельдің ішіндегі екі жұп сым арқылы жұмыс істейді. Түйіндер арасындағы кабельдік қашықтық 100 метрге дейін болуы мүмкін. Әр бағыт үшін бір жұп сым қолданылады, бұл әр бағыт бойынша 100 Мбит/с жылдамдықпен толық дуплекс режимін қамтамасыз етеді. 10BASE T сияқты, стандартты қосылымдағы белсенді жұптар 1, 2, 3 және 6 тіреуіштерге қосылады. Әдеттегі 5-ші санаттағы кабельде 4 жұп сым болады, ал 100BASE TX-тің жұмыс істеу талаптары тіпті ең нашар жұмыс істейтін жұптың мүмкіндіктерін де аспайды, сондықтан бір кабельдің екі шетінде қарапайым сымдық адаптерлермен екі 100BASE TX байланысын орнатуға болады. Кабельдік жүйе әдетте ANSI/TIA 568 аяқтау стандарттарының біріне, T568A немесе T568B стандартына сәйкес орнатылады. 100BASE TX 2 және 3 жұп сымдарды (сары және жасыл) пайдаланады. 100BASE TX желілерінің конфигурациясы 10BASE T конфигурациясына өте ұқсас. Жергілікті желі құру үшін пайдаланылған кезде, желідегі құрылғылар (компьютерлер, принтерлер және т.б.) әдетте концентраторға немесе коммутаторға қосылады, бұл жұлдыз тәрізді желі құрайды. Балама ретінде, екі құрылғыны тікелей кроссовер кабель арқылы қосуға болады. Қазіргі заманғы жабдықтармен кроссовер кабельдері көбінесе қажет емес, себебі көптеген құрылғылар жылдамдық, дуплекс және жұптастыруды таңдау және сәйкестендіру үшін автоматты келісім және автоматты MDI X функцияларын қолдайды. 100BASE TX аппараттық құрылғысында, MII интерфейсінде 25 МГц тактасымен ұсынылған 4 биттік шикі деректер 4B5B бинарлық кодтаудан өтеді, нәтижесінде 125 МГц символ жылдамдығымен 0 және 1 символдарының тізбегі пайда болады. 4B5B кодтауы DC теңдеуін және спектрді қалыптастыруды қамтамасыз етеді. 100BASE FX жағдайындағыдай, деректер NRZI кодтауын пайдалана отырып, физикалық ортаға қосылу қабатына жіберіледі. 100BASE TX сонымен қатар қосымша, ортаға тәуелді қосалқы қабатты енгізеді, ол деректер ағынының соңғы кодтау ретінде MLT 3-ті қолданады, нәтижесінде максималды негізгі жиілік 31,25 МГц құрайды. Процедура ANSI X3.263 FDDI спецификациясынан алынған, шағын өзгерістермен.
100BASE-T1
100BASE T1 жүйесінде деректер бір мыс жұп арқылы жіберіледі, әрбір символ үшін 3 биттен, олардың әрқайсысы PAM3 арқылы кодталған жұп ретінде тасымалданады. Толық дуплекс режимінде беріліс қолданылады. Бұрылған жұп кабельі 66 МГц жиілікті қолдауға және 15 метрге дейін ұзындықты қамтамасыз етуі керек. Арнайы коннектор қарастырылмаған. Стандарт автомобиль өнеркәсібінде қолдануға немесе Fast Ethernet басқа да қолданбаларға енгізілген кезде пайдалануға арналған. Бұл стандарт IEEE стандартталудан бұрын Open Alliance BroadR-Reach (OABR) ретінде әзірленген.
100BaseVG
Hewlett Packard ұсынған және сатылған 100BaseVG, CSMA/CD орнына 3-санатты кабельдерді және токендік жүйені пайдаланатын баламалы дизайн болды. Ол IEEE 802.12 стандарты ретінде қабылдануға жоспарланған, бірақ 100BASE TX кеңінен таралған кезде жылдам қолданудан түсіп қалды.
100BASE-FX
100BASE FX – оптикалық талшық арқылы берілетін Fast Ethernet нұсқасы. 100BASE FX физикалық ортаға тәуелді (PMD) субқабаты FDDI-дің PMD стандартымен анықталады, сондықтан 100BASE FX, оптикалық талшық арқылы жұмыс істейтін 10 Мбит/с нұсқасы 10BASE FL-мен үйлесімсіз. 100BASE FX әлі де жоғары жылдамдық қажет емес, мысалы, өнеркәсіптік автоматтандыру жүйелері сияқты, көп режимді талшықтың ескі орнатуларында қолданылады. Ол 1310 нм толқын ұзындығында жұмыс істейді. 1300 нм толқын ұзындығында 1 км-ге сигналдың әлсіреуі 850 нм толқын ұзындығындағы жоғалтудың шамамен жартысына тең.
100BASE-SX
100BASE SX – TIA/EIA 785 1 2002 стандартында белгіленген оптикалық талшық арқылы берілетін Жылдам Ethernet нұсқасы. Бұл 100BASE FX-ке қарағанда төмен қымбатты және қысқа қашықтыққа арналған балама. 850 нм қысқа толқын ұзындығы қолданылуы және қолдау көрсетілетін қысқа қашықтығының арқасында 100BASE SX арзан оптикалық компоненттерді (лазерлердің орнына светодиодтарды) пайдаланады. 10BASE FL, оптикалық талшық арқылы Ethernet-тің 10 Мбит/с нұсқасымен бірдей толқын ұзындығын қолданатындықтан, 100BASE SX 10BASE FL-мен кері үйлесімді болады. Қымбаттылығы мен үйлесімділігі 100BASE SX-ті 10BASE FL-ден жаңартуды жоспарлап отырғандар үшін және ұзақ қашықтық қажет емес пайдаланушылар үшін тартымды таңдауға айналдырады.
100BASE-LX10
100BASE LX10 – 802.3ah 2004 стандартының 58-бабында стандартталған оптикалық талшық арқылы Жылдам Ethernet нұсқасы. Ол бір режимді талшық жұбы арқылы 10 км қашықтыққа жетеді.
100BASE-BX10
100BASE BX10 – 802.3ah 2004 стандартының 58-бабында белгіленген оптикалық талшық арқылы Жылдам Ethernet нұсқасы. Ол TX және RX сигналдарын бір талшықтағы әртүрлі толқын ұзындықтарына бөлу үшін оптикалық мультиплексорді пайдаланады. Оның бір талшықты қолданып 10 км қашықтыққа жете алу мүмкіндігі бар.
100BASE-EX
100BASE EX 100BASE LX10-ға өте ұқсас, бірақ LX10-ға қарағанда жоғары сапалы оптикалық құрылғыларды пайдалану арқасында, 1310 нм толқын ұзындығындағы лазерлермен жұмыс істейтін бір талшықты кабельдер арқылы 40 км-ге дейінгі қашықтыққа жетеді. 100BASE EX ресми стандарт емес, бірақ индустрияда қабылданған термин. Оны кейде 100BASE LH (ұзақ қашықтық) деп те атайды, және LX(10), LH, EX және ZX терминдерін сатушылар әртүрлі мағынада қолданғандықтан, оны 100BASE LX10 немесе 100BASE ZX-пен шатастыру оңай.
100BASE-ZX
100BASE ZX – стандартты емес, бірақ көптеген өндірушілер қолданатын термин. Ол 1,550 нм толқын ұзындығын пайдаланып, бір талшықты оптикалық кабель арқылы кемінде 70 км қашықтыққа жылдам Ethernet деректерін таратуды білдіреді. Кейбір өндірушілер 100BASE EZX деп аталатын бір талшықты оптикалық кабель арқылы 160 км-ге дейінгі қашықтықты көрсетеді. 80 км-ден аспайтын қашықтықтар қолданылатын кабельдің сигнал жоғалуына, атап айтқанда, км-ге шаққандағы dB-мен өлшенетін әлсіреу деңгейіне, сондай-ақ трансиверлер арасындағы жалғауыштардың, қосылым панельдерінің және түйістірулердің саны мен сапасына тікелей байланысты.