Локальные сети

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 звездообразной топологии, менее резкая (по сравнению с Ethernet)

чувствительность пропускной способности к количеству и активности узлов

сети.

Недостатки: малоэффективное использование и без того низкой пропускной

способности канала из-за избыточности кода и административных пакетов.

Реальная производительность, даже для небольших сетей не превышающая 65% от

максимальной, с увеличением числа узлов падает. Однобайтное ограничение на

адрес создает неудобства при объединении сетей. Ошибочное задание

совпадающих адресов локализуется исключительно методом последовательного

отключения узлов. Малый размер фрейма (252 байта данных в оригинальном

варианте и 508 байтов в расширенном) трудно стыкуем с вышестоящими уровнями

(Novell IPX передает пакет длиной 576 байт). В настоящее время аппаратура

ARCnet практически не выпускается, но поддерживается всеми продуктами

Novell.

1 Платы сетевого интерфейса .

Стандартные коаксиальные платы должны иметь разъемы BNC. Когда ArcNet

конфигурируется как линейная шина, для подключения к плате используются T-

образные разъемы. При установке платы на бездисковой рабочей станции

требуется ППЗУ.

2 Активный и пассивный концентратор

Активный концентратор передает усиливает сигнал в сети. Рабочие станции

могут находиться на расстоянии до 600 м. от активного концентратора.

Большинство активных концентраторов имеют 8 портов для подключения рабочих

станций, пассивных концентраторов или дополнительных активных

концентраторов. К неиспользуемым пор- там терминаторы подключать не

обязательно.

Пассивный концентратор имеет 4-портовый разъем с гнездами BNC и

используется как центр коммутации и разделитель сигнала. Рабочие станции

могут удаляться от пассивного концентратора не более чем на 100 м. К

каждому неиспользуемому порту пассивного концентратора должен подключаться

терминатор.

3 Кабели и разъемы и терминаторы ArcNet

В сетях ArcNet используется 93-омный коаксиальный кабель. Для

подключения сегментов кабеля к интерфейсным платам, активным и пассивным

концентраторам используются разъемы BNC. Такие кабели в различных вариантах

производит сейчас множество фирм.

При использовании шинной топологии к BNC-разъему подключает- ся Т-

образный разъем, который обеспечивает подключение двух ка- бельных концов

(вход и выход). Вам потребуются Т-разъемы для каж- дой рабочей станции и по

два разъема для каждого используемого повторителя.

Ко всем неиспользуемым портам пассивных концентраторов подключаются

терминаторы.

К сетям ArcNet применяются следующие правила и ограничения:

. Большинство активных концентраторов имеют 8 узлов. Рабочие станции

могут удаляться от активного концентратора на расстояние до 600 м.

. Вы можете подключать активные концентраторы друг к другу, образуя

иерархическую конфигурацию. Максимальное расстоя- ние между двумя

активными концентраторами - 600 м.

. Вокруг четырехпортового пассивного концентратора могут группироваться

до 3 рабочих станций. Одно соединение остатся для активного

концентратора или файлового сервера. Каждая рабочая станция может

удаляться от такого концент- ратора не более чем на 30.5 м.

. Ко всем неиспользуемым портам пассивных концентраторов подк- лючаются

колпачки-терминаторы.

. Максимальное расстояние между станциями противоположных концов

многосегментной сети - до 2000 м.

. При использовании шинной конфигурации максимальная длина магистрали в

сегменте - 305 м.

. Максимальное число станций - 255. Каждой станции в ArcNet

присваивается адрес от 1 до 255. За- пишите данные адреса. Это может

вам потребоваться при добавлении других станций

Fast Ethernet

1 Fast Ethernet как развитие классического Ethernet'а

Технология Fast Ethernet является эволюционным развитием классической

технологии Ethernet. 10-Мегабитный Ethernet устраивал большинство

пользователей на протяжении около 15 лет. Однако в начале 90-х годов начала

ощущаться его недостаточная пропускная способность. Если для компьютеров на

процессорах Intel 80286 или 80386 с шинами ISA (8 Мбайт/с) или EISA (32

Мбайт/с) пропускная способность сегмента Ethernet составляла 1/8 или 1/32

канала "память - диск", то это хорошо согласовывалось с соотношением

объемов локальных данных и внешних данных для компьютера. Теперь же у

мощных клиентских станций с процессорами Pentium или Pentium PRO и шиной

PCI (133 Мбайт/с) эта доля упала до 1/133, что явно недостаточно. Поэтому

многие сегменты 10-Мегабитного Ethernet'а стали перегруженными, реакция

серверов в них значительно упала, а частота возникновения коллизий

существенно возросла, еще более снижая номинальную пропускную способность.

В 1992 году группа производителей сетевого оборудования, включая таких

лидеров технологии Ethernet как SynOptics, 3Com и ряд других, образовали

некоммерческое объединение Fast Ethernet Alliance для разработки стандарта

на новую технологию, которая обобщила бы достижения отдельных компаний в

области Ethernet-преемственного высокоскоростного стандарта. Новая

технология получила название Fast Ethernet.

Одновременно были начаты работы в институте IEEE по стандартизации новой

технологии - там была сформирована исследовательская группа для изучения

технического потенциала высокоскоростных технологий. За период с конца 1992

года и по конец 1993 года группа IEEE изучила 100-Мегабитные решения,

предложенные различными производителями. Наряду с предложениями Fast

Ethernet Alliance группа рассмотрела также и другую высокоскоростную

технологию, предложенную компаниями Hewlett-Packard и AT&T.

В центре дискуссий была проблема сохранения соревновательного метода

доступа CSMA/CD. Предложение по Fast Ethernet'у сохраняло этот метод и тем

самым обеспечивало преемственность и согласованность сетей 10Base-T и

100Base-T. Коалиция HP и AT&T, которая имела поддержку гораздо меньшего

числа производителей в сетевой индустрии, чем Fast Ethernet Alliance,

предложила совершенно новый метод доступа, называемый Demand Priority. Он

существенно менял картину поведения узлов в сети, поэтому не смог вписаться

в технологию Ethernet и стандарт 802.3, и для его стандартизации был

организован новый комитет IEEE 802.12.

В мае 1995 года комитет IEEE принял спецификацию Fast Ethernet в

качестве стандарта 802.3u, который не является самостоятельным стандартом,

а представляет собой дополнение к существующему стандарту 802.3 в виде глав

с 21 по 30. Отличия Fast Ethernet от Ethernet сосредоточены на физическом

уровне.

|Ка|Уровень LLC 802.2 | |Уровень LLC 802.2 |

|на| | | |

|ль| | | |

|ны| | | |

|й | | | |

| |Подуровень доступа к | |Подуровень доступа к среде |

| |среде MAC | |MAC |

| | | | | |Согласование |

| | | | | |(Reconcilation) |

| | | | | | | | |

|Фи| | | | |Подуровень кодирования |

|зи| | | | |(Phisical Coding) |

|че| | | | | |

|ск| | | | | |

|ий| | | | | |

| |Подуровень физического | |Подуровень физического |

| |присоеденения (Phisical | |присоеденения (Phisical |

| |Medium Attachment) | |Medium Attachment) |

| | |Разъём(Medium | | |Подуровень зависимости |

| | |Independent | | |физической среды (Phisical |

| | |Interface) | | |Media Dependent) |

| | | | | |Подуровень автопереговоров |

| | | | | |о скорости передачи |

| | | | | |(Auto-Negatiation) |

| | | | | | |Разъём(Medium | |

| | | | | | |Independent Interface) | |

Более сложная структура физического уровня технологии Fast Ethernet

вызвана тем, что в ней используется три варианта кабельных систем -

оптоволокно, 2-х парная витая пара категории 5 и 4-х парная витая пара

категории 3, причем по сравнению с вариантами физической реализации

Ethernet (а их насчитывается шесть), здесь отличия каждого варианта от

других глубже - меняется и количество проводников, и методы кодирования. А

так как физические варианты Fast Ethernet создавались одновременно, а не

эволюционно, как для сетей Ethernet, то имелась возможность детально

определить те подуровни физического уровня, которые не изменяются от

варианта к варианту, и остальные подуровни, специфические для каждого

варианта.

Основными достоинствами технологии Fast Ethernet являются:

. увеличение пропускной способности сегментов сети до 100 Мб/c;

. сохранение метода случайного доступа Ethernet;

. сохранение звездообразной топологии сетей и поддержка традиционных

сред передачи данных - витой пары и оптоволоконного кабеля.

Указанные свойства позволяют осуществлять постепенный переход от сетей

10Base-T - наиболее популярного на сегодняшний день варианта Ethernet - к

скоростным сетям, сохраняющим значительную преемственность с хорошо

знакомой технологией: Fast Ethernet не требует коренного переобучения

персонала и замены оборудования во всех узлах сети.

Официальный стандарт 100Base-T (802.3u) установил три различных

спецификации для физического уровня (в терминах семиуровневой модели OSI)

для поддержки следующих типов кабельных систем:

. 100Base-TX для двухпарного кабеля на неэкранированной витой паре UTP

категории 5, или экранированной витой паре STP Type 1;

. 100Base-T4 для четырехпарного кабеля на неэкранированной витой паре

UTP категории 3, 4 или 5;

. 100Base-FX для многомодового оптоволоконного кабеля.

Подуровни LLC и MAC в стандарте Fast Ethernet не претерпели изменений.

2 Форматы кадров технологии Fast Ethernet

Форматы кадров технологии Fast Ethernet не отличаются от форматов кадров

технологий 10-Мегабитного Ethernet'a. В кадрах стандарта Ethernet-II (или

Ethernet DIX), опубликованного компаниями Xerox, Intel и Digital еще до

появления стандарта IEEE 802.3, вместо двухбайтового поля L (длина поля

данных) используется двухбайтовое поле T (тип кадра). Значение поля типа

кадра всегда больше 1518 байт, что позволяет легко различить эти два разных

формата кадров Ethernet DIX и IEEE 802.3.

Все времена передачи кадров Fast Ethernet в 10 раз меньше

соответствующих времен технологии 10-Мегабитного Ethernet'а: межбитовый

интервал составляет 10 нс вместо 100 нс, а межкадровый интервал - 0.96 мкс

вместо 9.6 мкс соответственно.

3 Спецификации физического уровня Fast Ethernet

Для технологии Fast Ethernet разработаны различные варианты физического

уровня, отличающиеся не только типом кабеля и электрическими параметрами

импульсов, как это сделано в технологии 10 Мб/с Ethernet, но и способом

кодирования сигналов, и количеством используемых в кабеле проводников.

Поэтому физический уровень Fast Ethernet имеет более сложную структуру, чем

классический Ethernet.

Физический уровень состоит из трех подуровней:

. Уровень согласования (reconciliation sublayer).

. Независимый от среды интерфейс (Media Independent Interface, MII).

. Устройство физического уровня (Physical layer device, PHY).

Устройство физического уровня (PHY) обеспечивает кодирование данных,

поступающих от MAC-подуровня для передачи их по кабелю определенного типа,

синхронизацию передаваемых по кабелю данных, а также прием и декодирование

данных в узле-приемнике.

Интерфейс MII поддерживает независимый от используемой физической среды

способ обмена данными между MAC-подуровнем и подуровнем PHY. Этот интерфейс

аналогичен по назначению интерфейсу AUI классического Ethernet'а за

исключением того, что интерфейс AUI располагался между подуровнем

физического кодирования сигнала (для любых вариантов кабеля использовался

одинаковый метод физического кодирования - манчестерский код) и подуровнем

физического присоединения к среде, а интерфейс MII располагается между MAC-

подуровнем и подуровнями кодирования сигнала, которых в стандарте Fast

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6