Эндрю Уэзеролл - Компьютерные сети. 5-е издание

Изменения в технологии портов, на которые пересылаются кадры, также дают преимущества, связанные с безопасностью. Большинство интерфейсов локальных сетей (сетевых адаптеров) работают в « неразборчивом режиме» ( promiscuous mode), когда все кадры передаются на все компьютеры, а не только адресату. Если применяется концентратор, то каждый подключенный к нему компьютер может видеть трафик, пересылаемый между всеми остальными компьютерами. Шпионы и сплетники очень любят эту особенность. Коммутатор передает трафик только на порты адресатов. Такое ограничение обеспечивает лучшую изоляцию: трафик не «сбегает» и не попадает в нечистые руки. Однако если вопрос безопасности стоит в вашей организации очень серьезно, в дополнение к этому лучше шифровать трафик.

Так как коммутатор ожидает на каждом входном порту кадры Ethernet, можно использовать некоторые из этих портов в качестве концентраторов. На рис. 4.18 порт в правом верхнем углу соединен не с одной станцией, а с 12-портовым концентратором. Прибывая в концентратор, кадры состязаются самым обычным образом, включая столкновения и двоичную выдержку. Удачливые кадры попадают в коммутатор через концентратор и подвергаются там той же процедуре, что и все остальные входящие кадры. Коммутатор не знает о том, что им пришлось с боем прорываться к нему. Оказавшись в коммутаторе, они перенаправляются на нужные выходные линии через высокоскоростную объединяющую плату. Также возможно, что адресатом была одна из линий, подключенных к концентратору; это означает, что кадр уже был доставлен, так что коммутатор просто удаляет его. Концентраторы проще и дешевле коммутаторов, но из-за стремительного удешевления последних они находятся под угрозой исчезновения. В современных сетях в основном применяется коммутируемый Ethernet. Тем не менее все еще существуют действующие концентраторы.

4.3.5. Fast Ethernet

Примерно тогда же, когда коммутаторы набирали популярность, скорость Ethernet 10 Мбит/с перестала казаться чем-то из ряда вон выходящим. Когда-то казалось, что 10 Мбит/с — это просто фантастически высокая скорость. Примерно так же воспринимали пользователи телефонных модемов появление кабельных модемов. Однако мир меняется очень быстро. В качестве одного из следствий закона Паркинсона («Работа занимает все отведенное на нее время») можно привести следующее правило: «Данные занимают всю предоставленную пропускную способность канала».

Многим приложениям требовалась высокая пропускная способность, и поэтому появились 10-Мбитные ЛВС, связанные лабиринтами повторителей, концентраторов и коммутаторов. Сетевым администраторам иногда казалось, что система держится еле-еле и может развалиться от любого прикосновения. Но даже с коммутаторами Ethernet максимальная полоса пропускания одного компьютера ограничивалась кабелем, которым тот соединялся с портом коммутатора.

Вот при таких обстоятельствах институт IEEE начал в 1992 году пересмотр стандартов и дал заказ комитету 802.3 выработать спецификацию более быстрых сетей. Одно из предложений состояло в том, чтобы сохранить 802.3 без изменений и просто увеличить скорость работы. Другое заключалось в том, чтобы полностью его переделать, снабдить новым набором функций — например, обеспечить возможность передачи данных реального времени, оцифрованной речи. При этом предлагалось сохранить старое название стандарта (такой коммерческий прием). После некоторых колебаний комитет решил все-таки изменить лишь скорость работы 802.3, а все остальные параметры оставить прежними. Такая стратегия позволила бы добиться желаемого прежде, чем технология изменится, и избежать непредвиденных проблем с совершенно новыми разработками. Также обеспечивалась бы обратная совместимость с существующими локальными сетями Ethernet. Сторонники отвергнутого предложения поступили так, как в этой ситуации поступил бы любой человек, связанный с компьютерной индустрией: они хлопнули дверью, организовали собственный комитет и разработали свой стандарт (собственно, 802.12), который, впрочем, с треском провалился.

Работа шла довольно быстро (по меркам комитета стандартизации), и уже в июне 1995 года официально объявили о создании стандарта 802.3u. С технической точки зрения, в нем нет ничего нового по сравнению с предыдущей версией. Честнее было бы назвать это не новым стандартом, а расширением 802.3 (чтобы еще больше подчеркнуть обратную совместимость с ним). Такая стратегия часто используется. Поскольку жаргонное название « Fast Ethernet» (быстрый Ethernet) используется уже практически всеми, то и мы будем следовать этой моде.

Основная идея Fast Ethernet довольно проста: оставить без изменений все старые форматы кадров, интерфейсы, процедуры и лишь уменьшить время передачи одного бита с 100 до 10 нс. Как это технически осуществить? Можно скопировать принцип, применяемый в классическом 10-мегабитном Ethernet, но в 10 раз уменьшить максимальную длину сегмента. Однако преимущества витой пары были столь неоспоримы, что практически все системы типа «Fast Ethernet» в результате были построены именно на этом типе кабеля. Таким образом, в Fast Ethernet используются исключительно концентраторы (хабы) и коммутаторы; никаких моноканалов с ответвителями типа «зуб вампира» или с BNC-коннекторами здесь нет.

Однако некоторые технические решения все же необходимо было принять. Самый важный вопрос заключался в том, какие типы кабелей поддерживать. Одним из претендентов была витая пара категории 3. Основным аргументом в его пользу было то, что практически все западные офисы уже были оборудованы по крайней мере четырьмя витыми парами категории 3 (а то и лучше): они использовались в телефонных линиях и их длина (до ближайшего телефонного щита) составляла не более 100 м. Иногда можно было встретить два таких кабеля. Таким образом, можно было установить в организациях Fast Ethernet, и для этого не требовалось перекладывать кабель во всем здании. Это было очень существенно для многих.

Было во всем этом лишь одно неудобство: витые пары третьей категории не способны передавать сигналы 100-мегабитной сети на расстояние 100 метров (именно таково максимальное расстояние между компьютером и концентратором, установленное стандартом для 10-мегабитных концентраторов). Витые пары категории 5 с такой задачей справились бы без всяких проблем, а для оптоволокна это и вовсе смешная цифра. Надо было найти какой-то компромисс. Не мудрствуя лукаво, комитет 802.3 разрешил применять все три типа кабелей, как показано в табл. 4.2, с условием, что решения на основе витой пары третьей категории будут чуть живее и смогут обеспечить необходимую емкость канала.

Таблица 4.2.Основные типы кабелей для сетей Fast Ethernet