Правило 5-4-3

Правило 5-4-3 , также называемое способом IEEE , представляет собой руководство по проектированию компьютерных сетей Ethernet , охватывающее количество повторителей и сегментов Ethernet с общей средой в магистральных сетях в древовидной топологии . Это означает, что в домене коллизий должно быть не более 5 сегментов, связанных между собой 4 повторителями и до 3 сегментов микширования (10BASE5, 10BASE2 или 10BASE-FP). Сегменты канала могут быть 10BASE-T, 10BASE-FL или 10BASE-FB. Это правило также называется правилом 5-4-3-2-1 , в котором имеется два сегмента канала (без отправителей) и один домен коллизий.

Альтернативное правило конфигурации, известное как способ Ethernet , разрешает использование двух ретрансляторов в одной сети и не допускает подключения хостов между репитерами.

Правила были созданы, когда 10BASE5, 10BASE2 и FOIRL были единственными доступными типами сетей Ethernet. Правила применяются только к сегментам Ethernet с общей средой передачи данных со скоростью 10 Мбит/с, соединенным повторителями или концентраторами повторителей (доменами коллизий) и каналами FOIRL. Правила не применяются к коммутируемому Ethernet , поскольку каждый порт коммутатора представляет собой отдельный домен коллизий. В смешанных повторяющихся и коммутируемых сетях область действия правила заканчивается на коммутируемом порту.

Подробности

Обнаружение столкновений

Согласно исходному протоколу Ethernet, сигнал, отправляемый через домен коллизий, должен достичь каждой части сети в течение определенного периода времени. Правило 5-4-3 гарантирует это. Каждый сегмент и ретранслятор, через которые проходит сигнал, добавляют к процессу небольшое количество времени, поэтому правило предназначено для минимизации времени передачи сигналов.

Для целей этого правила сегмент соответствует определению IEEE : электрическое соединение между сетевыми устройствами.

Таким образом, в исходных вариантах Ethernet 10BASE5 и 10BASE2 сегмент будет соответствовать одному коаксиальному кабелю и любым подключенным к нему устройствам – сегменту микширования . В современном Ethernet по витой паре сегмент сети соответствует отдельному соединению между конечной станцией и сетевым оборудованием или соединениям между различными частями сетевого оборудования. Эти соединения обычно используют выделенную среду для передачи и приема, что упрощает обнаружение коллизий.

Это правило делит домен коллизий на два типа физических сегментов: смешанные сегменты и сегменты связи. К пользовательским сегментам могут быть подключены системы пользователей. Сегменты связи (FOIRL, 10BASE-T, 10BASE-FL или 10BASE-FB) используются для соединения повторителей сети. Правило требует, чтобы могло быть не более пяти сегментов, соединенных через четыре повторителя или концентратора , и только три из пяти сегментов могут быть смешанными сегментами. Последнее требование применимо только к сегментам Ethernet 10BASE5, 10BASE2 и 10BASE-FP.

Преамбула потребления

Помимо необходимости надежного обнаружения коллизий, кадр не может повторяться слишком много раз. Ретранслятор обычно прослушивает преамбулу 0101 , а затем фиксируется на битовом потоке. После блокировки он будет повторять каждый бит на другом порте(ах). Однако некоторое количество битов будет использовано в начале, пока ретранслятор захватит битовый поток. По мере прохождения кадра через каждый ретранслятор преамбула становилась все короче и короче. Слишком много потерянных битов означало, что конечному узлу может не хватить битов преамбулы для блокировки, и весь кадр будет пропущен.

Различные повторители (концентраторы) могут использовать несколько разные реализации и работать по-разному. Каждый ретранслятор теряет больше или меньше битов при блокировке, некоторые могут терять до 5 или 6 бит. Вы могли бы создать сеть с большим количеством повторителей, если бы были уверены, что общее количество потерянных битов преамбулы не превысит требования принимающего оборудования и коллизии не создадут проблемы. Обычно эту подробную информацию нелегко получить, и пользователям сложно ее рассчитать. Стандарт требует генерации достаточного количества битов преамбулы, чтобы гарантировать возможность приема кадра при работе в пределах спецификации (т. е. с применением правила 5-4-3).

В лаборатории DEC они знали, сколько бит потеряют их ретрансляторы, и, зная это, смогли создать сеть из 11 сегментов, 10 повторителей и 3 активных сегментов (11-10-3), которая поддерживала задержку туда и обратно менее 51,2 мкс. и достаточное количество битов преамбулы, чтобы все конечные узлы функционировали правильно.