Высокоскоростные сети
ностью блокировав источник перегрузки.
Большинство стандартизующих организаций согласно с необходимостью
целостного подхода к контролю прохождения. Его суть такова: управляющие
сигналы формируются по мере прохождения данных на любой участке цепи и
отрабатываются на любой ближайшем передающем узле. Получив соответствующий
сигнал, пользовательский интерфейс может выбрать, как ему поступить -
уменьшить скорость передачи или сообщить пользователю о том, что
переполнение имеет место.
В основном, идея контроля прохождения в сетях ATM сводится к воздействию
на локальный сегмент, не затрагивая при этом сегментов, чувствующих себя
хорошо, и добиваясь максимальной пропускной способности там, где это
возможно.
|Стек протоколов пользовательского |Непосредственный интерфейс ATM|
|интерфейса в TCP/IP | |
|Данные |Приложение, канализирующее |
| |данные |
|TCP |Интерфейс приложения ОС |
|IP |Управление виртуальными |
| |соединениями ATM |
|Прикладной уровень ATM | |
|Уровень передачи данных |Драйвер интерфейса ATM |
|Физический уровень (SONET) |ATM |
100VG-AnyLAN
В июле 1993 года по инициативе компаний AT&T и Hewlett-Packard был
организован новый комитет IEEE 802.12, призванный стандартизовать новую
технологию 100BaseVG. Данная технология представляла собой высокоскоростное
расширение стандарта IEEE 802.3 (известного также как 100BaseT, или
Ethernet на витой паре).
В сентябре компания IBM предложила объединить в новом стандарте поддержку
Ethernet и Token Ring. Изменилось и название новой технологии - 100VG-
AnyLAN.
Технология должна поддерживать как уже существующие сетевые приложения,
так и вновь создаваемые. На это направлена одновременная поддержка форматов
кадров данных и Ethernet, и Token Ring, обеспечивающая прозрачность сетей,
построенных по новой технологии, для существующих программ.
С некоторых пор витая пара повсеместно заменяет коаксильные кабели. Ее
преимущества - большая мобильность и надежность, низкая стоимость и более
простое администрирование сети. Процесс вытеснения коаксильных кабелей идет
и у нас. Стандарт 100VG-AnyLAN ориентирован как на витые пары (для
использования пригодно любое имеющееся кабельное хозяйство), так и на
оптоволоконные линии, допускающие значительную удаленность абонентов.
Впрочем, на скорости обмена применение оптоволокна не сказывается.
Топология
Поскольку 100VG призвана заменить собой Ethernet и Token Ring, она
поддерживает топологии, применяемые для этих сетей (логически общая шина и
маркерное кольцо, соответственно). Физическая топология - обязательно
звезда, петли или ветвления не допускаются.
При каскадном подключении хабов между ними допускается только одна линия
связи. Образование резервных линий возможно лишь при условии, что в каждый
момент активна ровно одна.
Стандартом предусмотрено до 1024 узлов в одном сегменте сети, но из-за
снижения производительности сети реальный максимум более скромен - 250
узлов. Похожими соображениями определяется и максимальное удаление между
наиболее удаленными узлами - два с половиной километра.
К сожалению, стандартом не допускается объединение в одном сегменте
систем, использующих одновременно форматы Ethernet и Token Ring. Для таких
сетей предназначены специальные 100VG-AnyLAN мосты Token Ring-Ethernet.
Зато в случае конфигурации 100VG-Ethernet сегмент Ethernet с обычной
скоростью обмена (10 Мбит/сек) может быть присоединен посредством простого
преобразователя скорости.
В соответствии с рекомендациями IEEE 802.1D между двумя узлами одной сети
не может быть более семи мостов.
Оборудование
Передающие среды. Для 100Base-T Ethernet используются кабели, содержащие
четыре неэкранированные витые пары. Одна пара служит для передачи данных,
одна - для разрешения конфликтов; две оставшиеся пары не используются.
Очевидно, что передача данных по всем четырем парам даст выигрыш вчетверо.
Замена стандартного "манчестерского" кода более эффективным - 5B6B NRZ -
дает выигрыш еще почти вдвое (за счет передачи двух битов данных за один
такт). Таким образом, при лишь незначительно повышении несущей частоты
(около 20%), производительность линии связи повышается в десять раз. При
работе с экранированными кабелями, характерными для сетей Token Ring,
используются две витые пары, но при вдвое большей частоте (благодаря тому,
что кабель экранирован). При передаче по такому кабелю каждая пара
используется в качестве фиксированного однонаправленного канала. По одной
паре передаются входные данные, по другой выходные. Стандартное удаление
узлов, на котором гарантируются параметры передачи - 100 метров для пар
третьей и четвертой категории и 200 метров для пятой.
Допускается использование оптоволоконных пар. Благодаря такому носителю
покрываемое расстояние увеличивается до двух километров. Как и в случае
экранированного кабеля, используется двунаправленное соединение.
Хабы 100VG могут соединяться каскадом, что обеспечивает максимальное
расстояние между узлами в одном сегменте на неэкранированных кабелях до 2.5
километров.
Хабы. Главным действующим лицом при построении сети 100VG-AnyLAN является
хаб (или концентратор). Все устройства сети, независимо от их назначения,
присоединяются к хабам. Выделяют два типа соединений: для связи "вверх" и
"вниз". Под связью "вверх" подразумевается соединение с хабом более
высокого уровня. "Вниз" - это соединение с оконечными узлами и хабами более
низкого уровня (по одному порту на каждое устройство или хаб).
Чтобы защитить данные от несанкционированного доступа, реализовано два
режима работы каждого порта: конфиденциальный и публичный. В
конфиденциальном режиме каждый порт получает только сообщения, адресованные
непосредственно ему, в публичном - все сообщения. Обычно публичный режим
используется для подключения мостов и маршрутизаторов, а также различного
рода диагностической аппаратуры.
Для того, чтобы повысить производительность системы, адресованные
конкретному узлу данные только ему и передаются. Данные же, предназначенные
для широкого вещания, буферизуются до окончания передачи, а затем
рассылаются всем абонентам.
100VG-AnyLAN и модель OSI
В предполагаемом стандарте IEEE 802.12, 100VG-AnyLAN определяется на
уровне передачи данных (2-й уровень семиуровневой модели ISO) и на
физическом уровне (1-й уровень ISO).
Уровень передачи данных разбит на два подуровня: логического контроля
соединения (LLC - Logical Link Control) и контроля доступа к среде (MAC -
Medium Access Control).
Стандартом OSI на уровень передачи данных возлагается ответственность за
обеспечение надежной передачи данных между двумя узлами сети. Получая пакет
для передачи от более высокого сетевого уровня, уровень передачи данных
присоединяет к этому пакету адреса получателя и отправителя, формирует из
него набор кадров для передачи и обеспечивает избыточность, необходимую для
выявления и исправления ошибок. Уровень передачи данных обеспечивает
поддержку форматов кадров Ethernet и Token Ring.
Верхний подуровень - логического контроля соединений - обеспечивает
режимы передачи данных как с установлением, так и без установления
соединения.
Нижний подуровень - контроля доступа к среде - при передаче обеспечивает
окончательное формирование кадра передачи в соответствии с протоколом,
реализованным в данном сегменте (IEEE 802.3 или 802.5). Если же речь идет о
получении пакета, подуровень выясняет соответствие адреса, осуществляет
проверку контрольной суммы и определяет ошибки передачи.
Логически MAC-подуровень можно разделить на три основных компонента:
протокол приоритета запросов, система тестирования соединений и система
подготовки кадров передачи.
Протокол приоритетов запросов - Demand Priority Protocol (DPP) -
трактуется стандартом 100VG-AnyLAN как составная часть MAC-подуровня. DPP
определяет порядок обработки запросов и установления соединений.
Когда конечный узел готов передать пакет, он отправляет хабу запрос
обычного или высокого приоритета. Если узлу нечего передать, он отправляет
сигнал "свободен". Если узел не активен (например, компьютер выключен), он,
естественно, ничего не посылает. В случае каскадного соединения хабов при
запросе узлом передачи у хаба нижнего уровня последний транслирует запрос
"вверх".
Хаб циклически опрашивает порты, выясняя их готовность к передаче. Если к
передаче приготовились сразу несколько узлов, хаб анализирует их запросы,
опираясь на два критерия - приоритет запроса и физический номер порта, к
которому присоединен передающий узел.
Сначала, естественно, обрабатываются запросы высокого приоритета. Такие
приоритеты используются приложениями, критичными к времени реакции,
например, полноформатными системами мультимедиа. Администратор сети может
ассоциировать выделенные порты с высокими приоритетами. Для того, чтобы
избежать потерь производительности, вводится специальный механизм, не
допускающий присвоения высокого приоритета всем запросам, исходящим от
одного узла. Сделанные одновременно
| |  скачать работу |
Высокоскоростные сети |
