イーサネットで使用されるトポロジは何ですか?

イーサネットで使用されるトポロジはバス トポロジです。イーサネットはコンピュータのローカル エリア ネットワーク テクノロジであり、競合を軽減し、ネットワークの速度と効率を最大化するために、現在のファスト イーサネットではスイッチを使用してネットワークを接続し、構成しています。

このチュートリアルの動作環境: Windows 7 システム、Dell G3 コンピューター。

イーサネットで使用されるトポロジーは基本的にバス型です。

イーサネットは、コンピュータのローカル エリア ネットワーク テクノロジです。 IEEE 団体の IEEE 802.3 標準は、イーサネットの技術標準を策定しており、物理層配線、電子信号、メディアアクセス層プロトコルなどの内容を規定しています。イーサネットは現在、トークン リング、FDDI、ARCNET などの他の LAN テクノロジーに代わって、最も一般的に使用されている LAN テクノロジーです。

イーサネットの標準トポロジはバス トポロジですが、現在のファスト イーサネット (100BASE-T、1000BASE-T 標準) はネットワーク接続と構成にスイッチを使用します。その結果、イーサネットのトポロジはスター型になりますが、論理的には、イーサネットは依然としてバス トポロジと CSMA/CD (キャリア センス多重アクセス/衝突検出) バス テクノロジを使用しています。

イーサネットは、ネットワーク上の無線システムの複数のノードが情報を送信するという概念を実現します。各ノードは、情報を送信するためにケーブルまたはチャネルを取得する必要があります (イーサとも呼ばれます)。 (この名前は、19 世紀の物理学者によって仮説が立てられた電磁放射媒体である光イーサに由来します。後の研究により、光イーサは存在しないことが証明されました。) 各ノードには、ネットワークに割り当てられる MAC アドレスであるグローバルに一意な 48 ビット アドレスがあります。イーサネット上のすべてのノードが相互に識別できるようにするため。イーサネットは非常に一般的であるため、多くのメーカーはイーサネット カードをコンピュータのマザーボードに直接統合しています。

関連拡張の紹介:

イーサネットの物語は ALOHA 時代に始まります。正確な時期は、ボブ メトカーフという名前の学生が MIT の学位から学士号を取得したときでした。その後、博士号を取得するために川を渡ってハーバード大学に移りました。勉強中にエイブラムソンの作品に出会い、興味を持ちました。ハーバード大学卒業後、アブラムソンの仕事を手伝うため、ゼロックス・パロアルト研究所で正式に就職する前に、休暇でハワイに滞在することにした。パロアルト研究センターに到着したとき、彼はそこの研究者たちが後にパーソナル コンピューターと呼ばれることになるマシンを設計、構築しているのを目にしましたが、これらのマシンはすべて孤立していました。彼は、アブラムソンが同僚のデビッド ボッグスと共同研究するのを手助けしたことから得た知識を利用しました。最初のローカル エリア ネットワークを設計および実装しました。 LANは長くて太い同軸ケーブルを使用し、3Mbpsで動作します。

彼らはこのシステムをイーサネットと名付け、かつては電磁放射がこのシステムを介して伝送されると考えられていました。

関連テクノロジ

共有媒体

衝突検出機能付きキャリアセンス多元接続 (CSMA/CD) テクノロジは、複数のコンピュータ間での共有を実現します。チャネル方式。この技術は、1960 年代にハワイ大学によって開発された ALOHAnet で初めて登場しました。この技術は、搬送波として電波を使用します。この方法は、トークン リングやマスター コントロール ネットワークよりも簡単です。コンピュータがメッセージを送信したい場合、次のアクションと状態の間で遷移します。

• 開始 - 回線が空いている場合は送信を開始し、そうでない場合はステップ 4 に進みます。

• 送信 - 競合が検出された場合は、最小エコー受信間隔に達するまでデータの送信を続けて、他のすべてのリピーターと端末が競合を検出したことを確認してから、4 つのステップに進みます。 。

• 送信成功 - 上位層ネットワーク プロトコルに送信成功を報告し、送信モードを終了します。

• 回線が話中 - 回線が空くまで待ち続けます。

• 回線アイドル - 最大試行回数に達する前に、ステップ 1 に進み、ランダムな間隔で再試行します。

• 送信試行の最大回数を超えました - 送信失敗を上位層ネットワーク プロトコルに報告し、送信モードを終了します。

すべての通信信号は共用回線上で伝送されるため、片方の端末（宛先）だけに送信する情報であっても、同じ回線上の端末に送信されます。ブロードキャスト形式の回線、すべてのコンピュータ。通常の状況では、ネットワーク インターフェイス カードは、ネットワーク カードがプロミスキャス モードでない限り、自分自身に送信されない情報をフィルタリングして除外し、ターゲット アドレスが自分自身である情報を受信した場合にのみ CPU に割り込み要求を発行します。この「1 人が話し、全員が聞く」性質は、共有メディア イーサネットのセキュリティ上の弱点です。イーサネット ネットワーク上のノードは、回線上で送信されるすべての情報を聞くかどうかを選択できるためです。ケーブルの共有は帯域幅の共有も意味するため、停電後、すべてのネットワーク端末が再起動される場合など、状況によってはイーサネットが非常に遅くなる可能性があります。 ＃＃＃＃＃＃リピータ＃＃＃

信号の減衰と遅延により、さまざまなメディアに基づくイーサネット セグメントには距離制限があります。たとえば、10BASE5 同軸ケーブルの最大距離は 500 メートル (1,640 フィート) です。ケーブル内の信号を増幅して次のセグメントに送信するイーサネット リピータによって、最大距離を達成できます。リピータは最大 5 つのネットワーク セグメントに接続できますが、デバイスは 4 つまでしか接続できません (つまり、ネットワーク セグメントは最大 4 つのリピータに接続できます)。これにより、ケーブルの断線によって引き起こされる問題を軽減できます。同軸ケーブルの一部が切断されると、そのセクション上のすべてのデバイスは通信できなくなり、リピーターは他のネットワーク セグメントが正常に動作することを保証できます。

他の高速バスと同様に、イーサネット セグメントは両端を抵抗で終端する必要があります。同軸ケーブルの場合、ケーブルの両端に「ターミネータ」と呼ばれる50Ωの抵抗とヒートシンクを接続する必要があり、これを行わないとケーブル断線と同様の状況が発生します。バス上の信号が到着すると、終了時に反射されて消えなくなります。反射された信号は衝突とみなされ、通信を続行できなくなります。リピータは、接続されている 2 つのネットワーク セグメント間の信号を電気的に分離、強化、同期できます。ほとんどのリピーターには、競合が多すぎるセグメントや競合が長すぎるセグメントを分離する「自動分離」と呼ばれる機能があり、他のセグメントが損傷したセグメントの影響を受けないようになっています。リピータは、競合が解消されたことを検出した後、ネットワーク セグメントの接続を復元できます。

ハブ

ハブネットワークを使用したイーサネットは、物理的にはスター型構造ですが、論理的にはバス型であり、半二重通信方式にはCSMA/CDが使用されています。ハブはパケットの衝突を減らすためにほとんど機能しません。すべてのパケットはハブのすべてのポートに送信されるため、帯域幅とセキュリティの問題は未解決のままです。ハブの合計スループットは、プリアンブル、送信間隔、ヘッダー、トレーラー、カプセル化の最小オーバーヘッドを考慮して、単一接続の速度 (10 または 100 Mbit/s) によって制限されます。ネットワークが過負荷になると、衝突によってスループットが低下することもよくあります。最悪のシナリオは、長いケーブルを備えた多数のホストが非常に短いフレームを多数送信すると、衝突が多すぎるため、ネットワークが完全に負荷がわずか約 50% になる可能性があることです。競合により送信量が大幅に減少する前にネットワークの負荷を最大化するために、通常、同様の状況を回避するためにいくつかの設定が行われます。

(学習ビデオ共有: プログラミングビデオ)

以上がイーサネットで使用されるトポロジは何ですか?の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。