YourLib.net
Твоя библиотека
Главная arrow Информатика (Под общ. ред. А.Н. Данчула) arrow 5.2.5. Типовые стандарты ЛВС
5.2.5. Типовые стандарты ЛВС

5.2.5. Типовые стандарты ЛВС

   Стандарт ARCnet (Attached Resource Computer Network) — простая, недорогая, надежная и достаточно гибкая архитектура локальной сети.
   В качестве передающей среды в ARCnet может использоваться витая пара, коаксиальный кабель (RG-62) с волновым сопротивлением 93 Ом или оптоволоконный кабель. Скорость передачи данных — 2,5 Мбит/с. Существует расширенная версия (ARCnetplus), поддерживающая скорость передачи данных 20 Мбит/с.
   При подключении устройств в ARCnet применяют топологии «шина» и «звезда». Метод доступа станций к передающей среде - маркерная шина (Token Bus). Этот метод предусматривает следующие правила:
   —  все устройства, подключенные к сети, могут передавать данные, только получив разрешение на передачу (маркер);
   —  в любой момент только одна станция в сети обладает таким правом;
   —  данные, передаваемые одной станцией, доступны всем станциям сети.
   Передача каждого байта в ARCnet выполняется специальной посылкой ISU (Information Symbol Unit — единица передачи информации), состоящей из трех служебных старт/стоповых битов и восьми битов данных. В начале каждого пакета передается начальный разделитель AB (Alert Burst), который состоит из шести служебных битов. Начальный разделитель выполняет функции преамбулы пакета.
   В ARCnet определены пять типов пакетов:
   1.  Пакет ITT (Information to Transmit) — приглашение к передаче. Эта посылка передает управление от одного узла сети к другому. Станция, принявшая этот пакет, получает право на передачу данных.
   2.  Пакет FBE (Free Buffer Enquiries) — запрос о готовности к приему данных. Этим пакетом проверяется готовность узла к приему данных.
   3.  Пакет данных. С помощью этой посылки производится передача данных.
   4.  Пакет АСК (ACKnowledgments) — подтверждение приема. Подтверждение готовности к приему данных или подтверждение приема пакета данных без ошибок, т. е. в ответ на FBE и пакет данных.
   5.  Пакет NAK (Negative AcKnowledgments) — неготовность к приему. Неготовность узла к приему данных (ответ на FBE) или пакет принят с ошибкой.
   Сети стандарта Ethernet являются наиболее распространенными. Кроме того, сеть Ethernet фирмы Xerox Corporation можно считать родоначальницей всех ЛВС, так как это была первая действующая сеть, появившаяся в 1972 г. Удачные проектные решения быстро сделали ее популярной. В 1982 г. эта сеть была принята в качестве международного стандарта сначала Комитетом IEEE 802, а затем Ассоциацией ЕСМА (European Computer Manufactures Association).

 Рис. 5.11. ЛВС Ethernet

Рис. 5.11. ЛВС Ethernet

   В стандарте Ethernet применяется топология «шина»:
   —  все устройства, подключенные к сети, равноправны, т. е. любая станция может начать передачу в любой момент (если передающая среда свободна);
   —  данные, передаваемые одной станцией, доступны всем станциям сети.
   Средой передачи данных является коаксиальный кабель. Скорость передачи информации — 10 Мбит/с. Максимальная теоретически возможная длина таких сетей не может превышать 6,5 км, а на практике составляет около 2,5 км. Эти ограничения связаны с особенностями метода доступа, используемого в сети Ethernet (см. рис. 5.11).
   Стандарт Token Ring — сравнительно новый стандарт ЛВС, использующийся последние 15 лет. Первые варианты сети были разработаны в начале 80-х гг. исследовательским отделением фирмы IBM в Цюрихе. И только в октябре 1985 г. фирма представила свою сеть IBM Token Ring Network в окончательном виде (рис. 5.12).

 Рис. 5.12. ЛВС IBM Token Ring Network

Рис. 5.12. ЛВС IBM Token Ring Network

   В качестве передающей среды применяются неэкранированная или экранированная витая пара или оптоволокно. Скорость передачи данных соответственно 4 Мбит/с или 16Мбит/с. В качестве метода доступа станций к передающей среде используется маркерное кольцо (Token Ring). Основные положения этого метода:
   —  устройства подключаются к сети по топологии «кольцо»;
   —  все устройства, подключенные к сети, могут передавать данные, только получив разрешение на передачу (маркер);
   —  в любой момент только одна станция в сети обладает таким правом.
   TRN Adapter — это модель платы сетевого адаптера фирмы IBM.
   Multistation Access Unit — это устройство, предназначенное для подключения рабочих станций к среде передачи данных.
   В IBM Token Ring используются три основных типа пакетов:
   —  пакет «управление/данные» (Data/Command Frame);
   —  пакет «маркер» (Token);
   —  пакет «сброс» (Abort).
   С помощью пакета «управление/данные» выполняется передача данных или команд управления работой сети. Станция мо- жет начать передачу данных только после получения пакета «маркер». В одном кольце может быть только один маркер и соответственно только одна станция с правом передачи данных. Посылка пакета «сброс» вызывает прекращение любых передач.
   Стандарт FDDI(Fiber Distributed Data Interface) — распределенный интерфейс передачи данных по волоконно-оптическим каналам — впервые появился в конце 1980-х гг. и достаточно быстро был зарегистрирован Комитетом ХЗТ12 Национального института стандартизации США (ANSI), а впоследствии утвержден Международной организацией по стандартизации (ISO).
   Особенностью стандарта FDDI является техническое решение по организации локальной сети, основанное на использовании в качестве среды передачи данных волоконно-оптического кабеля. Надо сказать, что проработка идеи использования волоконно-оптических каналов в локальных сетях началась еще в 80-х гг. В период с 1986 по 1988 г. были разработаны начальные версии стандарта FDDI, обеспечивающие передачу данных со скоростью 100 Мбит/с по двойному волоконно-оптическому кольцу длиной до 100 км.
   Технология FDDI во многом основывается на принципах стандарта Token Ring, развивая и дополняя их более совершенными разработками. Появлению стандарта FDDI способствовали исследования, основными целями которых являлись:
   —  повысить скорость передачи данных до 100 Мбит/с;
   —  повысить отказоустойчивость сети в нештатных ситуациях, как-то: повреждение кабеля, некорректная работа узла или концентратора, возникновение высокого уровня помех на линии и т. п.;
   —  максимально эффективно использовать потенциальную пропускную способность сети как для асинхронного, так и для синхронного трафика.
   Сеть FDDI строится на основе двух оптоволоконных колец, образующих основной и резервный пути передачи данных между узлами (рис. 5.13). В нормальном режиме работы сети данные проходят через все узлы по участкам кабеля первичного (Primary) кольца — режим Thru (сквозной).
   В случае отказа, когда часть первичного кольца сети не может передавать данные, первичное кольцо объединяется со вторичным (Secondary), вновь образуя единое кольцо — режим Wrap (свертывание).
   Кольца в сетях FDDI рассматриваются как общая разделяемая среда передачи данных, поэтому для нее разработан специальный метод доступа. Суть этого метода очень схожа с маркерным методом стандарта Token Ring. Отличие заключается в том, что время удержания маркера в сети FDDI не является постоянной величиной, а зависит от загрузки кольца — при небольшой загрузке оно увеличивается, а при перегрузках может уменьшаться до нуля.
   В начале 1990-х гг. на стандарт ATM (Asynchronous Transfer Mode — асинхронный режим передачи) возлагали большие надежды. Преподносимый как самая современная сетевая технология, ATM был разработан для передачи речи, данных и видео по различным типам сетевой среды с использованием высокоскоростного, двухточечного, полнодуплексного, ориентированного на установление соединения протокола с коммутацией ячеек.
   Вместо направленности на кадры различной длины, подобно Ethernet и другим технологиям, трафик ATM разбивается на 53- байтовые ячейки. Применение структуры данных предопределенного размера делает сетевой трафик легко измеряемым, предсказуемым и управляемым.
   ATM гарантирует, что определенное количество данных будет доставлено по назначению в заданный интервал времени. Это делает данную технологию более приемлемой в объединенных сетях передачи данных/речи/видео, для которых недетерминированные протоколы не подходят в силу скорости их работы.
   Данный стандарт может выступать в качестве технологического решения как для ЛВС, так и для глобальной сети. Все сетевые взаимодействия в ATM являются двухточечными. Широковещательных передач не существует. Это означает, что составной частью этой технологии является коммутация, а не маршрутизация. В ATM все процессы коммутации выполняются аппаратно, поскольку нет необходимости в программном управлении потоком данных.
   Стандарт ATM не определяет структуру и компонентные взаимодействия физического уровня так точно, как это делают протоколы канального уровня других стандартов. Такая независимость от среды передачи данных является одним из руководящих принципов, взятых за основу при разработке технологии.
   ATM может работать с различной скоростью через соединения SONET (Synchronous Optical Network — синхронная оптическая сеть) и DS-3 (Digital Signal Level — 3), многомодовый оптоволоконный кабель, экранированную витую пару (STP) среди прочих других. Диапазон скоростей технологии ATM варьируется от 25 Мбит/с для соединений с рабочими местами до 2,46 Гбит/с для магистральных соединений, хотя наиболее распространенные реализации работают на скорости 155 или 625 Мбит/с. Более высокие скорости обычно используются для глобальных соединений в корпоративных сетях.

Рис. 5.13. Обобщенная структура стандарта FDDI 

Рис. 5.13. Обобщенная структура стандарта FDDI

 
< Пред.   След. >