Локальные сети
мые сегменты
представляют собой одну физическую среду, то есть в нашем случае толстый
коаксиальный кабель, а все повторители также удовлетворяют требованиям
физического стандарта 10Base-5. Аналогичные простые правила существуют и
для сетей, все сегменты которых удовлетворяют требованиям другого
физического стандарта, например, 10Base-T или 10Base-F. Однако для
смешанных случаев, когда в одной сети Ethernet присутствуют сегменты
различных физических стандартов, правила, основанные только на количестве
повторителей и максимальных длинных сегментов становятся более запутанными.
Поэтому более надежно рассчитывать время полного оборота сигнала по
смешанной сети с учетом задержек в каждом типе сегментов и в каждом типе
повторителей и сравнивать его с максимально допустимым временем, которое
для любых сетей Ethernet с битовой скоростью 10 Мб/с не должно превышать
575 битовых интервалов (количество битовых интервалов в пакете минимальной
длины с учетом преамбулы).
Стандарт Token Ring
1 Основные характеристики стандарта Token Ring
Сети стандарта Token Ring, также как и сети Ethernet, используют
разделяемую среду передачи данных, которая состоит из отрезков кабеля,
соединяющих все станции сети в кольцо. Кольцо рассматривается как общий
разделяемый ресурс, и для доступа к нему используется не случайный
алгоритм, как в сетях Ethernet, а детерминированный, основанный на передаче
станциями права на использование кольца в определенном порядке. Право на
использование кольца передается с помощью кадра специального формата,
называемого маркером или токеном.
Стандарт Token Ring был принят комитетом 802.5 в 1985 году. В это же
время компания IBM приняла стандарт Token Ring в качестве своей основной
сетевой технологии. В настоящее время именно компания IBM является основным
законодателем моды технологии Token Ring, производя около 60% сетевых
адаптеров этой технологии.
Сети Token Ring работают с двумя битовыми скоростями - 4 Мб/с и 16 Мб/с.
Первая скорость определена в стандарте 802.5, а вторая является новым
стандартом де-факто, появившимся в результате развития технологии Token
Ring. Смешение станций, работающих на различных скоростях, в одном кольце
не допускается.
Сети Token Ring, работающие со скоростью 16 Мб/с, имеют и некоторые
усовершенствования в алгоритме доступа по сравнению со стандартом 4 Мб/с.
2 Маркерный метод доступа к разделяемой среде
В сетях с маркерным методом доступа право на доступ к среде передается
циклически от станции к станции по логическому кольцу. Кольцо образуется
отрезками кабеля, соединяющими соседние станции. Таким образом, каждая
станция связана со своей предшествующей и последующей станцией и может
непосредственно обмениваться данными только с ними. Для обеспечения доступа
станций к физической среде по кольцу циркулирует кадр специального формата
и назначения - маркер (токен).
Получив маркер, станция анализирует его, при необходимости модифицирует
и при отсутствии у нее данных для передачи обеспечивает его продвижение к
следующей станции. Станция, которая имеет данные для передачи, при
получении маркера изымает его из кольца, что дает ей право доступа к
физической среде и передачи своих данных. Затем эта станция выдает в кольцо
кадр данных установленного формата последовательно по битам. Переданные
данные проходят по кольцу всегда в одном направлении от одной станции к
другой.
При поступлении кадра данных к одной или нескольким станциям, эти
станции копируют для себя этот кадр и вставляют в этот кадр подтверждение
приема. Станция, выдавшая кадр данных в кольцо, при обратном его получении
с подтверждением приема изымает этот кадр из кольца и выдает новый маркер
для обеспечения возможности другим станциям сети передавать данные.
Время удержания одной станцией маркера ограничивается тайм-аутом
удержания маркера, после истечение которого станция обязана передать маркер
далее по кольцу.
В сетях Token Ring 16 Мб/с используется также несколько другой алгоритм
доступа к кольцу, называемый алгоритмом раннего освобождения маркера (Early
Token Release). В соответствии с ним станция передает маркер доступа
следующей станции сразу же после окончания передачи последнего бита кадра,
не дожидаясь возвращения по кольцу этого кадра с битом подтверждения
приема. В этом случае пропускная способность кольца используется более
эффективно и приближается к 80 % от номинальной.
Для различных видов сообщений передаваемым данным могут назначаться
различные приоритеты.
Каждая станция имеет механизмы обнаружения и устранения неисправностей
сети, возникающих в результате ошибок передачи или переходных явлений
(например, при подключении и отключении станции).
Не все станции в кольце равны. Одна из станций обозначается как активный
монитор, что означает дополнительную ответственность по управлению кольцом.
Активный монитор осуществляет управление тайм-аутом в кольце, порождает
новые маркеры (если необходимо), чтобы сохранить рабочее состояние, и
генерирует диагностические кадры при определенных обстоятельствах. Активный
монитор выбирается, когда кольцо инициализируется, и в этом качестве может
выступить любая станция сети. Если монитор отказал по какой-либо причине,
существует механизм, с помощью которого другие станции (резервные мониторы)
могут договориться, какая из них будет новым активным монитором.
3 Физическая реализация сетей Token Ring
Стандарт Token Ring фирмы IBM предусматривает построение связей в сети
как с помощью непосредственного соединения станций друг с другом, так и
образование кольца с помощью концентраторов (называемых MAU - Media
Attachment Unit или MSAU - Multi-Station Access Unit).
Станции могут подключаться к кольцу через концентратор. Обычно такими
станциями являются компьютеры с установленными в них сетевыми адаптерами.
Станции этого типа соединяются с концентратором ответвительным кабелем
(lobe cable), который обычно является экранированной витой парой (Shielded
Twisted Pair, STP), соответствующей стандартному типу кабеля из кабельной
системы IBM (Type 1, 2, 6, 8, 9).
Максимальная длина ответвительного кабеля зависит от типа концентратора,
типа кабеля и скорости передачи данных. Обычно для скорости 16 Мб/с
максимальная длина кабеля Type 1 может достигать 200 м, а для скорости 4
Мб/с - 600 м. Концентраторы Token Ring делятся на активные и пассивные.
Пассивные концентраторы обеспечивают только соединения портов внутри
концентратора в кольцо, активные выполняют и функции повторителя,
обеспечивая ресинхронизацию сигналов и исправление их амплитуды и формы.
Естественно, что активные концентраторы поддерживают большие расстояния до
станции, чем пассивные.
Остальные станции сети соединены в кольцо непосредственными связями.
Такие связи называются магистральными (trunk cable). Обычно связи такого
рода используются для соединения концентраторов друг с другом для
образования общего кольца. Порты концентраторов, предназначенные для такого
соединения, называются портами Ring-In и Ring-Out.
Для предотвращения влияния отказавшей или отключенной станции на работу
кольца станции подключаются к магистрали кольца через специальные
устройства, называемые устройствами подключения к магистрали (Trunk
Coupling Unit, TCU). В функции такого устройства входит образование
обходного пути, исключающего заход магистрали в MAC-узел станции при ее
отключении или отказе. Обычно для этих целей в TCU используются реле,
которые подпитываются постоянным током во время нормальной работы. При
пропадании тока подпитки контакты реле переключаются и образуют обходной
путь, исключая станцию.
При подключении станции в кольцо через концентратор, устройства TCU
встраивают в порты концентратора.
Максимальное количество станций в одном кольце - 250.
Кроме экранированной витой пары существуют сетевые адаптеры и
концентраторы Token Ring, поддерживающие неэкранированную витую пару и
оптоволокно.
ArcNet
ARCnet (Attached Resource Computer Network - компьютерная сеть
соединенных ресурсов) - архитектура сетей с разделяемой средой и
широковещательной передачей. Метод доступа маркерный (Token passing).
Логическая топология - шина, физическая - комбинация шины и звезды
(дерево).
ArcNet - это сеть с передачей лексемы, которая по недорогой цене
предлагает гибкие топологии типа звезды или шины. Она обеспечивает скорость
передачи 2.5 Мбит/сек. ArcNet использует метод доступа с передачей маркера,
однако сама ArcNet не является стандартом IEEE. ArcNet была разработана
фирмой Datapoint в 1970 г. С тех пор лицензии на нее приобрели многие
другие компании. В 1981 г. Standard Microsystem Corporation (SMC) на базе
протокола ArcNet с передачей лексемы разработала первый однокристальный LAN-
контроллер.
Хотя обычно считается, что ArcNet имеет низкую пропускную способность,
при использовании активных концентраторов она поддерживает длину кабеля до
2000 м. Ее хорошо использовать для текстовых приложений, когда пользователь
не обращаются часто к серверу. Последние версии ArcNet поддерживают
волоконно-оптические кабели и кабели типа "витая пара".
Основные преимущества ARCnet перед Ethernet, обеспечивавшие его былую
популярность: низкая стоимость схем присоединения (по сравнению с CSMA/CD),
меньшая критичность к кабелю, более гибкая топология, легкость диагностики
сети при звездоо
| |  скачать работу |
Локальные сети |
