С диаметром сети в Gigabit Ethernet возникают проблемы. При работе в полудуплексном режиме действует правило Ethernet относительно 512-битового фрейма - фрейма минимально допустимого размера, установленного для того, чтобы все станции могли его "услышать" и послать сообщение об обнаружении коллизии всем станциям, прежде чем передающая станция выгрузит фрейм. Если следовать этой методологии, описанной в нами в предыдущих разделах, то максимальная длина кабелей в системах 1000BASE-T и 1000BASE-X была бы ограничена величиной 20 м, потому что эта среда способна передавать фреймы в 10 раз быстрее, чем ее предшественница (грубо говоря, 200 м, характерные для среды 1000BASE-TX, деленные на 10, дают 20 м). Кабелей длиной 20 м совершенно недостаточно в большинстве ситуаций, поэтому, чтобы преодолеть названный предел, IEEE потребовал для Gigabit Ethernet увеличения минимального размера фрейма в 8 раз - до 4096 бит (512 байт). Вместо того чтобы "набивать" полезную часть фрейма бесполезной информацией, этот стандарт вводит новую характеристику, получившую название расширение несущей (carrier extension). Предположим, например, что Gigabit Ethernet-станция обнаруживает, что среда передачи свободна и пытается передать 512-битовый фрейм. Сетевая плата добавляет к концу фрейма расширение, состоящее из 3584 бит. Другим станциям Gigabit Ethernet известно, что эти биты не несут какой-либо информации, однако считаются частью фрейма. Когда станция-приемник получает такой фрейм, она отбрасывает расширение несущей. Благодаря этому процессу небольшие фреймы можно передавать, не беспокоясь об угрозе возникновения запоздалой коллизии. Метод расширения несущей решает проблему диаметра сети, однако он порождает другую. Для каждого переданного фрейма размером 512 бит передаются также в 7 раз более многочисленные биты расширения несущей. Это - явное расточительство по отношению к полосе пропускания. Для снижения "накладных расходов" стандарт предписывает в качестве дополнительного использовать пакетный режим (burst mode), позволяющий решить проблему диаметра сети и неэффективного использова ния полосы пропускания. Пакетный метод позволяет объединять небольшие фреймы; в промежутках между ними передаются биты расширения несущей. Другие станции ожидают очереди на передачу, "глядя" на межфреймовые пробелы (interframe gaps), при этом они обнаруживают несущую и воздерживаются от передачи. Стандарт позволяет передавать до 64 Кбит в пакетном режиме, прежде чем будет послан стандартный межфреймовый пробел. При использовании этого механизма вначале передается маленький фрейм размером 4096 бит (включая биты расширения несущей). Это делается во избежание возникновения коллизий с фреймами, переданными другими станциями. После успешного приема первого фрейма последующие межфреймовые пробелы заполняются битами расширения несущей, чтобы другие станции не могли занять среду передачи. Последующие фреймы передаются без битов расширения несущей. Станция может пакетировать до 64 Кбит дополнительных фреймов, прежде чем должна освободить среду передачи. Этот механизм, хотя и не свободен от недостатков, все же позволяет полнее использовать возможности среды, чем это происходит при использовании только расширения несущей. |