موضوع: توقيت Ethernet الخميس 26 نوفمبر 2009 - 1:48
إن القواعد والمواصفات الأساسية لتشغيل شبكة Ethernet بصورة صحيحة ليست معقدة بدرجة كبيرة، إلا أن بعض عمليات تطبيق الطبقة المادية الأسرع ستتسم بهذه الدرجة من التعقيد. على الرغم من بساطة شبكة Ethernet في أساسها، فعند حدوث مشكلة في Ethernet يكون من الصعب جدًا في الغالب عزل المصدر. بسبب طبيعة معمارية Ethernet. و التي توصف عادة بـ "نقطة الفشل الوحيدة الموزعة", فان المشكلة تتضمن كل الأجهزة الموجودة في مجال التصادم. في حالة استخدام أجهزة التكرار (repeater)، قد يشمل ذلك الأجهزة التي تقع على بعد أربعة مقاطع بحد أقصى.
تقوم أية محطة على شبكة Ethernet ترغب في إرسال رسالة "بالاستماع" أولاً لضمان عدم وجود محطة أخرى تقوم بالإرسال حاليًا. إذا كان الكبل هادئ، ستبدأ المحطة في الإرسال على الفور. تستغرق الإشارة الكهربائية بعض الوقت للانتقال عبر الكبل (فترة تأخر)، ويقوم كل جهاز تكرار (repeater) تالي بتقديم مهلة صغيرة لإعادة توجيه الإطار (frame) من منفذ إلى المنفذ التالي. وبسبب فترة التأخر والمهلة، يمكن لأكثر من محطة واحدة البدء في الإرسال في نفس الوقت أو في أوقات متقاربة. ويتسبب ذلك في حدوث التصادم.
إذا كانت المحطة المتصلة تعمل في وضع الإرسال مزدوج الاتجاه المتزامن، فقد تقوم المحطة بالإرسال والاستقبال في نفس الوقت مع عدم حدوث تصادمات. يؤدي العمل في وضع الإرسال مزدوج الاتجاه المتزامن أيضًا إلى تغيير اعتبارات التوقيت وإلغاء مفهوم وقت الانتظار. يتيح العمل في وضع الإرسال مزدوج الاتجاه المتزامن إنشاء تصميمات بنيات شبكات أكبر حيث يتم التخلص من قيود التوقيت للكشف عن التصادم.
في الإرسال مزدوج الاتجاه غير متزامن، وبافتراض عدم حدوث تصادم، ستقوم محطة الإرسال بإرسال 64 بت من معلومات مزامنة التوقيت والمعروفة بالتمهيد. ستقوم محطة محطة الإرسال بإرسال المعلومات التالية:
* معلومات عناوين MAC (التحكم في الوصول إلى الوسائط) الوجهة والمصدر * معلومات رأس معينة أخرى * حمولة البيانات الفعلية * المجموع الاختباري (FCS) المستخدم لضمان عدم تعرض الرسالة للتلف في طريقها إلى الوجهة
تقوم المحطات التي تستقبل الإطار (frame) بإعادة حساب FCS (تسلسل التحقق من الإطار) لتحديد ما إذا كانت الرسالة الواردة صالحة ثم تقوم بتمرير الرسائل الصالحة إلى الطبقة التالية الأعلى في مجموعة البروتوكولات.
إن إصدارات Ethernet ذات سرعة 10 ميجابت في الثانية والإصدارات الأبطأ هي إصدارات غير متزامنة. يعني عدم التزامن أن كل محطة استقبال ستستخدم الثمانية ثمانيات الخاصة بمعلومات التوقيت لمزامنة دائرة الاستقبال مع البيانات الواردة، ثم تقوم بتجاهلها. وتعد عمليات تطبيق Ethernet ذات سرعة 100 ميجابت في الثانية وذات السرعات الأعلى متزامنة. ويعني التزامن أن معلومات التوقيت غير مطلوبة، ولكن لأغراض التوافق فإن التمهيد وSFD (محدد بدء الإطار) يكونان متواجدين.
في جميع سرعات إرسال Ethernet التي تبلغ 1000 ميجابت في الثانية أو السرعات الأدنى، يصف المعيار كيف قد لا يستغرق الإرسال فترة أقل من وقت الانتظار. إن وقت الانتظار لشبكة Ethernet ذات سرعة 10 و100 ميجابت في الثانية هي 512 زمن بت، أو 64 ثمانية. إن وقت الانتظار لشبكة Ethernet ذات سرعة 1000 ميجابت في الثانية هي 4096 زمن بت، أو 512 ثمانية. يتم حساب وقت الانتظار بافتراض وجود أقصى أطوال للكبلات على أكبر بنية شبكات قانونية. وأن جميع أوقات تأخر إرسال الأجهزة هي في أقصى حد قانوني لها ويتم استخدام إشارة التكدس ذات 32 بت عند الكشف عن التصادمات.
إن وقت الانتظار المحسوب الفعلي هو أطول مقدار من الوقت النظري المطلوب للانتقال بين أبعد نقاط في مجال التصادم، والاصطدام بعملية إرسال أخرى في آخر لحظة ممكنة، ثم إعادة أجزاء التصادم إلى محطة الإرسال واكتشافها. لكي يعمل النظام، يجب أن تعلم أول محطة بأمر التصادم قبل انتهائها من إرسال أصغر حجم إطار (frame) قانوني. للسماح لشبكة Ethernet ذات سرعة 1000 ميجابت في الثانية بأن تعمل في وضع الإرسال مزدوج الاتجاه غير المتزامن، فقد تم إضافة حقل التوسعة عند إرسال إطارات (frame) صغيرة وذلك للاحتفاظ بجهاز الإرسال مشغولاً لفترة كافية لعودة أجزاء التصادم. يوجد هذا الحقل فقط على الارتباطات ذات الإرسال مزدوج الاتجاه غير المتزامن وذات السرعة 1000 ميجابت في الثانية وهو يسمح بإطالة الإطارات (frame) ذات أدنى حجم بدرجة كافية لتلبية متطلبات وقت الانتظار. تتجاهل محطة الاستقبال وحدات بت التوسعة.
في شبكة Ethernet ذات سرعة 10 ميجابت في الثانية، تتطلب وحدة بت واحدة في طبقة MAC (التحكم في الوصول إلى الوسائط) 100 نانوثانية للإرسال. في سرعة 100 ميجابت في الثانية، تتطلب نفس وحدة البت تلك 10 نانوثانية للإرسال وفي سرعة 1000 ميجابت في الثانية فإنها تتطلب 1 نانوثانية فقط. وبتقدير تقريبي، عادة ما يتم استخدام 20.3 سم (8 بوصة) لكل نانوثانية لحساب فترة تأخر الإرسال عبر كبل UTP (كبل مزدوج مجدول غير محمي). وهذا يعني أن إشارة من نوع 10BASE-T تحتاج إلى أقل من 5 أزمنة بت فقط للانتقال عبر طول الكبل بالكامل في 100 متر من كبل UTP (كبل مزدوج مجدول غير محمي).
ولتشغيل Ethernet التي تستخدم CSMA/CD (الكشف عن التصادم بوصول متعدد ذي حساسية للحامل)، يجب أن تعلم محطة الإرسال بأمر التصادم قبل الانتهاء من إرسال إطار (frame) ذي أدنى حجم. وفي سرعة 100 ميجابت بت في الثانية، يتمكن توقيت النظام بصعوبة من استيعاب الكبلات ذات طول 100 متر. في سرعة 1000 ميجابت في الثانية، يلزم إجراء تعديلات خاصة حيث سيتم إرسال إطار (frame) ذي أدنى حجم بالكامل تقريبًا قبل أن تصل أول وحدة بت إلى نهاية أول 100 متر من كبل UTP (كبل مزدوج مجدول غير محمي). لهذا السبب، فإن الإرسال مزدوج الاتجاه غير المتزامن غير مسموح به في شبكة 10-Gigabit Ethernet
تنبيه للأعضاء
مواضيع لم يرد عليها
تغذية rss
أفضل 20عضو
أفضل اعضاء اليوم
جديد المواضيع
مشـــــاركاتي
قوانين المنتدى
التسجيل
الخميس 21 نوفمبر 2019 - 12:14
موضوع: توقيت Ethernet 
الخميس 26 نوفمبر 2009 - 1:48
