SVEUILITE U RIJECI
POMORSKI FAKULTET U RIJECI
Marin tefanac
ETHERNET U SVJETLOVODNOJ
TELEKOMUNIKACIJSKOJ MREI
Diplomski rad
Rijeka, 2013.
SVEUILITE U RIJECI
POMORSKI FAKULTET U RIJECI
ETHERNET U SVJETLOVODNOJ
TELEKOMUNIKACIJSKOJ MREI
Predmet: Optoelektroniki sustavi
Mentor: dr.sc. Irena Jurdana
Student: Marin tefanac
Matini broj: 601983 21 0009040002 5
Studij: Elektronike i informatike tehnologije u pomorstvu
Rijeka, 2013.
Sadraj
1. Uvod ................................................................................................................................... 1
2. Povijest komunikacijskog standarda Ethernet.................................................................... 3
3. Karakteristike Ethernet standarda ...................................................................................... 4
3.1. Implementacija Ethernet standarda u mreama za prijenos podataka ........................ 6
3.2. Oznake Ethernet standarda ....................................................................................... 10
3.3. Sastavnice Ethernet tehnologije ............................................................................... 13
3.3.1. Predkomunikacijski sinkronizacijski paket ...................................................... 14
3.3.2. Izvorina i odredina adresa ............................................................................. 15
3.3.3. Informacijska polja za odreivanje prosljeivanja mrenog prometa ............. 17
3.3.4. Protokol za upravljanje logikim vezama ........................................................ 18
3.3.5. Zaglavlje podmrenog pristupnog protokola ................................................... 19
3.3.6. Podatkovno polje .............................................................................................. 20
3.3.7. Sekvenca provjere stanja informacijskih okvira .............................................. 21
3.3.8. Oznake informacijskih okvira .......................................................................... 22
3.3.9. Prioritet mrenog prometa ................................................................................ 25
3.3.10. Upravljanje pristupa Ethernet medijem ............................................................ 26
3.3.11. Ethernet 10 Gigabit mrea ................................................................................ 32
4. Primjena Ethernet tehnologije .......................................................................................... 36
4.1. Primjena etherneta u lokalnim mreama .................................................................. 36
4.2. Ethernet u pristupnim mreama ............................................................................... 41
4.3. Ethernet u gradskim mreama .................................................................................. 43
4.4. Ethernet u globalnim mreama i mreama za prijenos podataka na velike udaljenosti
43
4.5. Vrste ethernet usluga ................................................................................................ 43
4.6. Ethernet infrastrukture .............................................................................................. 47
4.6.1. Infrastruktura za prijenos izvornog ethernet informacijskog okvira ................ 47
4.6.2. SONET/SDH infrastruktura ............................................................................. 48
4.6.3. Tehnologija robusnih paketnih prstenova ........................................................ 50
4.6.4. ATM ................................................................................................................. 50
4.6.5. IP/MPLS ........................................................................................................... 50
5. Instalacija i upravljanje ethernet uslugom ........................................................................ 53
5.1. Verifikacija ethernet performansi ............................................................................. 53
5.1.1. Konfiguracije mree za mjerenje karakteristinih parametara ......................... 54
5.1.2. RFC 2544 test ................................................................................................... 57
5.2. Odreivanje znaajki svjetlovodnih niti ................................................................... 66
5.3. Ispitivanje greaka individualnih bitova informacije ............................................... 66
5.3.1. Ethernet GigE i 10GigE mree u pasivnim optikim mreama ....................... 67
5.3.2. Ethernet GigE i 10GigE mree u DWDM sustavima ...................................... 68
5.3.3. Ispitivanje prihvatljivosti ethernet usluga ........................................................ 69
6. Ethernet usluga za prijenos glasovnog i video sadraja ................................................... 70
6.1. Tehnike za ispitivanje mrea u svrhu prijenosa glasovnih i video usluga ............... 71
7. Nadzor ethernet mrea ..................................................................................................... 76
7.1. Nadzor mrenog prometa i mrenih karakteristika .................................................. 76
7.2. Udaljeno ispitivanje ethernet mrea ......................................................................... 77
7.2.1. Upravljanje pristupnim mreama primjenom 802.3ah standarda .................... 79
7.2.2. Demarkacijski ureaji ...................................................................................... 79
7.2.3. Ethernet ispitne sonde ...................................................................................... 81
8. Zakljuak .......................................................................................................................... 82
Popis slika i tablica ................................................................................................................... 83
Literatura .................................................................................................................................. 86
1. Uvod
U radu je dan pregled ethernet komunikacijskog standarda u podruju svjetlovodne
komunikacijske tehnologije. Razvoj tehnologija za prijenos informacija kao i razvoj
komunikacijskih mrea kritine su za razmatranje standarda za prijenos podataka. U radu je
prouen ethernet standard zbog njegove iroke primjene te zbog svestranosti i
sveobuhvatnosti koritenja. U drugom poglavlju navedena je povijest ethernet standarda.
Opisan je razvoj prvobitnog ethernet standarda kao i implementacija narednih inaica.
Definiran je nain na koji je ethernet protokol standardiziran te implementiran koritenjem
koaksijalne tehnologije u svrhu kreiranja prvobitnih lokalnih raunalnih mrea. U treem
poglavlju opisane su karakteristike ethernet standarda. Definirana je implementacija ethernet
standarda u mreama za prijenos podataka kao i oznake ethernet standarda. Opisani su
sastavni dijelovi ethernet tehnologije odnosno uloga predkomunikacijskog sinkronizacijskog
paketa, primjena izvorinih i odredinih adresa, koritenje informacijskog polja za
odreivanje prosljeivanja mrenog prometa. Takoer je pojanjen protokol za upravljanje
logikim vezama kao i sastavnica zaglavlje podmrenog pristupnog protokola. Definirano je
podatkovno polje, sekvenca provjere stanja informacijskih okvira, oznake informacijskih
okvira kao i znaaj prioritiziranja mrenog prometa. Na kraju je opisano upravljanje pristupa
ethernet medijem kao i funkcija ethernet 10 gigabitnih mrea. U etvrtom poglavlju opisana
primjerna ethernet tehnologije. Definirana je razlika primjene u lokalnim, pristupnim,
gradskim i globalnim mreama kao i mreama za prijenos podataka na velike udaljenosti.
Navedene su vrste ethernet usluga te razliite ethernet infrastrukture. Obrazloena je razlika
izmeu infrastruktura za prijenos izvornog ethernet informacijskog okvira, SONET, ATM,
IP/MPLS infrastruktura kao i tehnologije robusnih paketnih prstenova. U petom poglavlju
opisana je instalacija i upravljanje ethernet uslugom. Okarakterizirana je verifikacije ethernet
performansi primjenom mjerenje karakteristinih parametara. Takoer je opisano odreivanje
znaajki svjetlovodnih niti te ispravljanje greaka individualnih bitova informacije. Naveden
je postupak ispitivanja ethernet GigE i 10GigE mrea u pasivnim optikim mreama te u
DWDM sustavima. U estom poglavlju objanjena je ethernet usluga za prijenos glasovnog i
video sadraja te tehnike za ispitivanje mrea u svrhu prijenosa navedenih usluga. U sedmom
poglavlju opisan je princip nadzora ethernet mrea. Naveden je princip nadziranja mrea i
2
mrenih karakteristika kao i tehnike udaljenog ispitivanja ethernet mrea. Pojanjene su
tehnike udaljenog ispitivanja poput upravljanje pristupnim mreama primjenom 802.3ah
standarda, koritenje demarkacijskih ureaja te primjena ethernet ispitnih sondi.
3
2. Povijest komunikacijskog standarda Ethernet
Ethernet komunikacijski standard razvijen je tijekom 70-tih godina 20. stoljea u Xerox Palo
Alto centru za istraivanje. Razvio ga je Dr. Robert M. Metcalfe. U poetku je Ethernet
razvijen kao eksperimentalni Ethernet u svrhu informacijske podrke tijekom razvoja i
dizajniranja projekta "Ured Budunosti". Eksperimentaln
