CBRR2348 (Локальные вычислительные сети на базе IBM PC AT совместимых ПЭВМ), страница 3
Описание файла
Документ из архива "Локальные вычислительные сети на базе IBM PC AT совместимых ПЭВМ", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "информатика" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "рефераты, доклады и презентации", в предмете "информатика, программирование" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "CBRR2348"
Текст 3 страницы из документа "CBRR2348"
Рисунок 3
Структура логической кольцевой цепи ЛВС.
Шинная топология.
При шинной топологии среда передачи информации представляется в форме коммуникационного пути, доступного дня всех рабочих станций, к которому они все должны быть подключены. Все рабочие станции могут непосредственно вступать в контакт с любой рабочей станцией, имеющейся в сети.
Рисунок 4
Структура шинной топологии ЛВС.
Рабочие станции в любое время, без прерывания работы всей вычислительной сети, могут быть подключены к ней или отключены. Функционирование вычислительной сети не зависит от состояния отдельной рабочей станции.
В стандартной ситуации для шинной сети Ethernet часто используют тонкий кабель или Cheapernet–кабель с тройниковым соединителем. Отключение и особенно подключение к такой сети требуют разрыва шины, что вызывает нарушение циркулирующего потока информации и зависание системы.
Новые технологии предлагают пассивные штепсельные коробки, через которые можно отключать и/или подключать рабочие станции во время работы вычислительной сети.
Благодаря тому, что рабочие станции можно подключать без прерывания сетевых процессов и коммуникационной среды, очень легко прослушивать информацию, т.е. ответвлять информацию из коммуникационной среды.
В ЛВС с прямой (не модулируемой) передачей информации всегда может существовать только одна станция, передающая информацию. Для предотвращения коллизий в большинстве случаев применяется временной метод разделения, согласно которому для каждой подключенной рабочей станции в определенные моменты времени предоставляется исключительное право на использование канала передачи данных. Поэтому требования к пропускной способности вычислительной сети при повышенной нагрузке повышаются, например, при вводе новых рабочих станций. Рабочие станции присоединяются к шине посредством устройств ТАР (англ. Terminal Access Point – точка подключения терминала). ТАР представляет собой специальный тип подсоединения к коаксиальному кабелю. Зонд игольчатой формы внедряется через наружную оболочку внешнего проводника и слой диэлектрика к внутреннему проводнику и присоединяется к нему.
В ЛВС с модулированной широкополосной передачей информации различные рабочие станции получают, по мере надобности, частоту, на которой эти рабочие станции могут отправлять и получать информацию. Пересылаемые данные модулируются на соответствующих несущих частотах, т.е. между средой передачи информации и рабочими станциями находятся соответственно модемы для модуляции и демодуляции. Техника широкополосных сообщений позволяет одновременно транспортировать в коммуникационной среде довольно большой объем информации. Для дальнейшего развития дискретной транспортировки данных не играет роли, какая первоначальная информация подана в модем (аналоговая или цифровая), так как она все равно в дальнейшем будет преобразована.
Основные характеристики трех наиболее типичных типологий вычислительных сетей приведены в таблице № 2.
Таблица 2
Основные характеристики топологий вычислительных сетей.
Характеристики | Топологии вычислительных сетей | ||
Звезда | Кольцо | Шина | |
Стоимость расширения | Незначительная | Средняя | Средняя |
Присоединение абонентов | Пассивное | Активное | Пассивное |
Защита от отказов | Незначительная | Незначительная | Высокая |
Размеры системы | Любые | Любые | Ограниченны |
Защищенность от прослушивания | Хорошая | Хорошая | Незначительная |
Стоимость подключения | Незначительная | Незначительная | Высокая |
Поведение системы при высоких нагрузках | Хорошее | Удовлетворительное | Плохое |
Возможность работы в реальном режиме времени | Очень хорошая | Хорошая | Плохая |
Разводка кабеля | Хорошая | Удовлетворительная | Хорошая |
Обслуживание | Очень хорошее | Среднее | Среднее |
Древовидная структура ЛВС.
Наряду с известными топологиями вычислительных сетей «кольцо», «звезда» и «шина», на практике применяется и комбинированная, на пример древовидна структура. Она образуется в основном в виде комбинаций вышеназванных топологий вычислительных сетей. Основание дерева вычислительной сети (корень) располагается в точке, в которой собираются коммуникационные линии информации (ветви дерева).
Вычислительные сети с древовидной структурой применяются там, где невозможно непосредственное применение базовых сетевых структур в чистом виде. Для подключения большого числа рабочих станций соответственно адаптерным платам применяют сетевые усилители и/или коммутаторы. Коммутатор, обладающий одновременно и функциями усилителя, называют активным концентратором.
На практике применяют две их разновидности, обеспечивающие подключение соответственно восьми или шестнадцати линий.
Устройство к которому можно присоединить максимум три станции, называют пассивным концентратором. Пассивный концентратор обычно используют как разветвитель. Он не нуждается в усилителе. Предпосылкой для подключения пассивного концентратора является то, что возможное максимальное расстояние до рабочей станции не должно превышать нескольких десятков метров.
Рисунок 5
Древовидная структура ЛВС.
Типы построения сетей по методам передачи информации.
Локальная сеть Token Ring
Этот стандарт разработан фирмой IBM. В качестве передающей среды применяется неэкранированная или экранированная витая пара (англ. UPT или SPT) или оптоволокно. Скорость передачи данных 4 Мбит/с или 16Мбит/с. В качестве метода управления доступом станций к передающей среде используется метод – маркерное кольцо (англ. Тоken 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 времени только одна станция в сети обладает таким правом.
Типы пакетов.
В IВМ Тоken Ring используются три основных типа пакетов:
-
пакет «управление/данные» (англ. Data/Соmmand Frame);
-
пакет «маркер» (англ. Token);
-
пакет «сброса» (англ. Abort).
Пакет «Управление/Данные» .
С помощью такого пакета выполняется передача данных или команд управления работой сети.
Пакет «Маркер».
Станция может начать передачу данных только после получения такого пакета, В одном кольце может быть только один маркер и, соответственно, только одна станция с правом передачи данных.
Пакет «Сброса».
Посылка такого пакета называет прекращение любых передач.
В сети можно подключать компьютеры по топологии звезда или кольцо.
Локальная сеть ArcNet.
ArcNet (англ. Attached Resource Computer Network) – простая, недорогая, надежная и достаточно гибкая архитектура локальной сети. Разработана корпорацией Datapoint в 1977 году. Впоследствии лицензию на ArcNet приобрела корпорация SMC (англ. Standard Microsystems Corporation), которая стала основным разработчиком и производителем оборудования для сетей ArcNet. В качестве передающей среды используются витая пара, коаксиальный кабель (RG–62) с волновым сопротивлением 93 Ом и оптоволоконный кабель. Скорость передачи данных – 2,5 Мбит/с, существует также расширенная версия – ArcNetplus – поддерживает передачу данных со вкоростью 20 Мбит/с. При подключении устройств в ArcNet применяют топологии шина и звезда. Метод управления доступом станций к передающей среде – маркерная шина (англ. Token Bus). Этот метод предусматривает следующие правила:
-
Все устройства, подключенные к сети, могут передавать данные
-
только получив разрешение на передачу (маркер);
-
В любой момент времени только одна станция в сети обладает таким правом;
-
Данные, передаваемые одной станцией, доступны всем станциям сети.
Основные принципы работы.
Передача каждого байта в ArcNet выполняется специальной посылкой ISU (англ. Information Symbol Unit – единица передачи информации), состоящей из трех служебных старт/стоповых битов и восьми битов данных. В начале каждого пакета передается начальный разделитель АВ (англ. Alert Burst), который состоит из шести служебных битов. Начальный разделитель выполняет функции преамбулы пакета.
В ArcNet определены 5 типов пакетов:
-
Пакет ITT (англ. 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.
-
Пакет FBE (англ. Free Buffer Enquiries) – запрос о готовности к приему данных. Этим пакетом проверяется готовность узла к приему данных.
-
Пакет данных. С помощью этой посылки производиться передача данных.
-
Пакет АСК (англ. ACKnowledgments) – подтверждение приема. Подтверждение готовности к приему данных или подтверждение приема пакета данных без ошибок, т.е. в ответ на FBE и пакет данных.
-
Пакет NAK (англ.Negative AcKnowledgments) – неготовность к приему. Неготовность узла к приему данных (ответ на FBE) или принят пакет с ошибкой.
В сети ArcNet можно использовать две топологии: «звезда» и «шина».
Локальная сеть Ethernet
Спецификацию Ethernet в конце семидесятых годов предложила компания Xerox Corporation. Позднее к этому проекту присоединились компании Digital Equipment Corporation (DEC) и Intel Corporation. В 1982 году была опубликована спецификация на Ethernet версии 2.0. На базе Ethernet институтом IEEE был разработан стандарт IEEE 802.3. Различия между ними незначительные.
Основные принципы работы.
На логическом уровне в Ethernet применяется топология шина:
-
все устройства, подключенные к сети, равноправны, т.е. любая станция может начать передачу в любой момент времени (если передающая среда свободна);
-
данные, передаваемые одной станцией, доступны всем станциям сети.
Таблица 3
Основные характеристики сетей по методам передачи информации.
Характеристики | Методы передачи информации | ||
Ethernet | Token Ring | ArcNet | |
Топология | Локальная типа «шина» | Кольцевая или типа «звезда» | Наборы сегментов типа «звезда» |
Тип кабеля | RG–58 | Экранированная или неэкранированная витая пара | RG–62 или RG–59 |
Импеданс | 50 Ом | — | — |
Сопротивление терминаторов | 50 Ом, ± 2 Ом | 100 – 200 Ом UTP, 150 Ом TP | RG–59: 75 Ом RG–62: 93 Ом |
Максимальная длина кабеля в сегменте | 185 м | 45 – 200 м (в зависимости от используемого кабеля) | В зависимости от используемого кабеля, но в среднем: W–W: 120 м A–A: 606 м P–W или P–A: 30 м A–A: 0,3 м1 |
Минимальный промежуток между соседними компьютерами | 0,5 м | 2,5 м | В зависимости от используемого кабеля |
Максимальное количество соединенных сегментов | 5 | 33 устройства MAU | Не поддерживает соединения сегментов |
Максимальное количество компьютеров в сегменте | 30 | Неэкранированная витая пара: 72 рабочих станции на концентратор, при использовании экранированной витой пары – 260 рабочих станций на концентратор | В зависимости от используемого кабеля |
Сетевые операционные системы для локальных сетей.
Основное направление развития современных Сетевых Операционных Систем (англ. Network Operation System – NOS) – перенос вычислительных операций на рабочие станции, создание систем с распределенной обработкой данных. Это в первую очередь связано с ростом вычислительных возможностей персональных компьютеров и все более активным внедрением мощных многозадачных операционных систем: OS/2, Windows NT и Windows 95. Кроме этого внедрение объектно–ориентированных технологий (OLE, ActiveX, ODBC и т.д.) позволяет упростить организацию распределенной обработки данных. В такой ситуации основной задачей NOS становится объединение неравноценных операционных систем рабочих станций и обеспечение транспортного уровня для широкого круга задач: обработка баз данных, передача сообщений, управление распределенными ресурсами сети (англ. directory/name service).