64186 (Технологии создания сетей), страница 29

станция обнаруживает серьезные неполадки в сети (такие, как обрыв сети),

она передает кадр предупреждения. Кадр предупреждения определяет отказавший

участок сети (домен). Отказавший домен включает станцию, сообщающую об аварии,

ближайшую активную соседнюю станцию (NAUN -nearest active upstream neighbor)

и то, что между ними (см. рис.19-3). Кадр предупреждения не только позволяет

локализовать приблизительную зону "обрыва", но и инициирует процесс,

называемый автореконфигурацией, заключающийся в том, что узлы внутри

отказавшего домена автоматически выполняют диагностику и пытаются выполнить

реконфигурацию сети с тем, чтобы изолировать отказавший участок кольца.

[ Станция предупреждения ]

[ Обрыв ]

[ Отказавший Домен ]

[ NAUN ]

Рис. 19-3. Кадр предупреждения

[КС 19-12]

[1]Итоги

[5]Наиболее популярными маркерными кольцевыми сетями являются IEEE 802.5 и

Маркерное кольцо IBM. Эти две сети являются значительно более сложными в

сравнении с Ethernet/IEEE 802.3, но обеспечивают дополнительные возможности,

например, приоритетную передачу данных, (неполную) автоматическую диагностику

и детерминированную производительность. Стандарт IEEE 802.5 завоевывает

популярность сравнимую с популярностью стандартов IEEE 802.3/Ethernet.

[КС 19-13]

[1]Упражнение 19

[5]1. Перечислите достоинства систем, построенных на основе

cтандартов IEEE 802.5 и IEEE 802.3.

[КС 19-14]

[ ARCNET]

[0]Раздел 20 [2] ARCNET

[1]Цели

[5]В результате изучения данного раздела вы сможете:

1. Определять организации, которые распространяют и поддерживают ARCNET;

2. Определять основные характеристики и услуги, обеспечиваемые ARCNET;

3. Определять формат кадра ARCNET и функции его полей.

[1]Введение

[5]ARCNET (Attached Resource Computer NETwork) является простой, дешевой и

гибкой сетевой архитектурой, разработанной для относительно небольших

локальных сетей. В ARCNET специфицируются два нижних уровня Модели OSI. В

этом смысле она аналогична Ethernet, Маркерному кольцу и FDDI.

[КС 20-1]

[ ARCNET ]

[ Эталонная Модель OSI ]

[ Эталонная ]

[ Модель OSI]

[ Канальный ]

[ Физический ]

[ к рис. на стр. 20-2 (в поле рисунка)]

[1] Обзор ARCNET

[5]Архитектура ARCNET была разработана в Корпорации Datapoint в 1977 году.

Несколько лет спустя технология ARCNET стала стандартом корпорации

Microsystems (SMC - Standard Microsystems Corporation), на основе которого

была разработана серия интегральных схем. Первые сетевые карты (NIC - Network

Interface Cards) с реализацией ARCNET были созданы в 1983 году. И хотя

корпорация NCR создала собственную версию SMC-кристаллов, реализующих ARCNET,

но на основе другой микроэлектронной технологии CMOS (Complementary Metal

Oxide Semiconductor), микросхемы корпорации SMC все еще наиболее популярны.

В настоящее время корпорация Datapoint сохраняет лицензионные

права на ARCNET, осуществляет координацию сертификационной деятельности,

которая способствует обеспечению совместимости ARCNET-продуктов, создаваемых

различными производителями.

Все производители ARCNET продуктов являются членами Ассоциации ARCNET (ATA -

ARCNET Trade Association). В состав ATA помимо производителей

ARCNET-продуктов, входят и пользователи. Ассоциация проводит конференции,

ведет процесс стандартизации в интересах расширения сфер охвата и применения

ARCNET-продуктов.

Несмотря на то, что стандарт ARCNET был разработан раньше стандартов Ethernet

и Маркерного кольца, он никогда не достигал их уровня популярности. Наиболее

быстрая версия ARCNET ("ARCNETplus", аннонсированная в 1989 году) пока еще не

появилась на рынке. Несмотря на все усилия Ассоциации ATA, Американский

институт стандартов ANSI сертифицировал ARCNET только в начале 1991 года. Тем

не менее достоинства ARCNET продолжают привлекать все большее число

пользователей.

[КС 20-2]

[ Конфигурация сети ARCNET ]

[ к рис. на стр. 20-3 (в поле рисунка)]

[1]Технология ARCNET

[5]ARCNET поддерживает три среды передачи данных (витую пару,

коаксиал и оптоволокно) и две топологии (шина и звезда). Передающие среды

и топологии могут быть интегрированы в гибридной сети, например, в такую,

которая представлена на рисунке.

Для реализации звездообразной топологии в большинстве сетей ARCNET

используется коаксиальный кабель RG - 62/U. В центре сети располагается

концентратор (hub), который может быть либо пассивным (non-repeating), либо

активным (repeating). Пассивный концентратор обеспечивает протяженность

одного луча звезды до 100 футов (около 30 метров). Активный концентратор

позволяет увеличить протяженность луча звезды до 2000 футов (около

600 метров). Активные концентраторы могут подключаться к другим

концентраторам (активным или пассивным). Такого рода обьединения могут

быть выполнены с учетом единственного ограничения: время распространения

сигнала между любыми двумя станциями не должно превышать 31 микросекунды.

Сети ARCNET с шинной топологией строятся с использованием коаксиального

кабеля или неэкранированной витой пары (UTP). При использовании витой пары

станции подключаются друг к другу шлейфом (daisy-chain). Подсеть ARCNET с

топологией шина может быть подключена к концентратору в качестве одного из

лучей звездообразной сети. Существует целый ряд преобразователей

(конверторов), выполняющих преобразования коаксиал-оптоволокно,

коаксиал-витая пара и позволяющих строить разнородную передающую среду.

[КС 20-3]

[ Адреса узлов ARCNET ]

[ Активный ]

[ hub ]

[ к рис. на стр. 20-4 ( в поле рисунка)]

[1]IАдреса узлов ARCNET

[5]Каждому узлу ARCNET назначается адрес из диапазона номеров 1 - 255

(нулевой адрес зарезервирован в качестве широковещательного адреса). Адрес

узла устанавливается на сетевой карте ARCNET (NIC) с помощью специальных

переключателей.

В сети ARCNET используется маркерный метод доступа также, как в маркерном

кольце и маркерной шине. С каждой станцией связываются два адреса: собственный

адрес (SID - Source Identifier) и адрес следующего узла ("приемника") (NID -

Next Identifier). Маркеры передаются от узла к узлу в соответствии с

возрастающим порядком номеров. Узел с наибольшим адресом завершает цикл,

передавая маркер узлу с наименьшим адресом.

Когда станция подключается к сети или отключается от сети, а также при

определенных отказах, на сети ARCNET выполняется автореконфигурация.

Реконфигурация начинается специальной передачей, разрушающей циклическую

передачу маркера и вызывающей во всех узлах выполнение операции SID=NID. Узел

с наибольшим собственным адресом SID выполняет попытки обнаружить своего

соседа "преемника", инкрементируя каждый раз переменную NID. После получения

отклика маркер передается узлу с наибольшим SID, который повторяет этот

процесс. После того, как все активные узлы отработают данный алгоритм,

логическое кольцо замыкается и возобновляется нормальный режим работы сети.

[КС 20-4]

[1]Другие свойства ARCNET

[5]Сети ARCNET являются чрезвычайно надежными. Активные концентраторы

оснащаются диагностическими средствами и индикаторами, позволяющими

контролировать состояние сети. Благодаря усилиям корпорации Datapoint в

обеспечении совместимости оборудования, а также в результате

преимущественного применения интегральных схем SMC, сети ARCNET могут

создаваться с использованием аппаратуры различных производителей. Недавно

основные производители сетевого оборудования и программного обеспечения

(Accunetics, PureData, SMC, Thomas Conrad) освоили производство образцов

оборудования, характеризующегося улучшенным управлением сетью ARCNET.

В сетях ARCNET используется символьно-ориентированный протокол, в котором

для представления символа отводится 11 битов. Значение первых трех битов -

всегда "110", за ними следует восемь битов символа в коде ASCII.

[КС 20-5]

[ Типы кадров ARCNET ]

[ к рис. на стр. 20-6 (в поле рисунка)]

[1]Форматы кадров и назначение полей ARCNET

[5]Вcе кадры ARCNET начинаются шестью единичными битами (старт - alert)

для указания посылки кадра всем приемникам. Кроме этого, ARCNET поддерживает

пять различных типов кадра:

- приглашение к передаче (ITT - Invitetion To Transmit);

- запрос свободного буфера (FBE - Free Buffer Enguiry);

- подтверждение (ACK - ACKnowledgement);

- отрицательное подтверждение (NAK - Negative Acknowledgement);

- данные (PAC - Data).

Роль маркера исполняется кадром ITT. Этот кадр передается от узла к узлу по

всей сети ARCNET. Узел, обладающий кадром ITT, имеет право передавать данные.

Если узел располагает данными для передачи и владеет ITT кадром, то

осуществляется передача кадра FBE узлу назначения. С помощью кадра FBE

узлу назначения предлагается указать, может ли он принять кадр данных. Если

узел назначения способен принять кадр данных, то формируется ответ в виде

кадра ACK. В противном случае - NAK. Ответ ACK вызывает со стороны

узла-источника передачу кадра данных (PAC). Каждый успешно принятый кадр

PAC подтверждается с помощью кадра ACK. Если же кадр PAC принят с искажениями,

то узел назначения просто его не подтверждает.

[КС 20-6]

[5]Кадр ITT в первом байте содержит ASCII-символ EOT (конец передачи - end

of transmission). Следующие два байта содержат адресную информацию. Адрес

назначения (DID - Destination IDentifier) эквивалентен адресу NID, он для

обеспечения контроля за ошибками задублирован. Кадр FBE в первом байте

содержит ASCII - символ Enguiry (Запрос). Кадры ответов (ACK и NAK) не

содержат адресов, поскольку узел-источник кадра запроса всегда знает от

какого узла должен поступить ответ.

Кадр данных PAC (PAC - сокращение от "packet") является более сложным. Кадр

PAC в первом байте содержит ASCII-символ SOH (начало заголовка - Start of

header), а затем располагаются байт адреса SID и два адресных байта DID.

Одно- или двухбайтовое поле Count (счетчик) следует за адресными полями

DID. В этом поле указывается число байтов в поле INFO. Вслед за полем

счетчика помещаются передаваемые данные (длиной от 1 до 508 байтов),

затем следуют два байта CRC.

[ Передатчик ] [ Приемник ]

[ (Принял ITT) ]

[ к рис. 20-1 (в поле рисунка)]

[5]Рис. 20-1. Пример обмена данными в сети ARCNET.

[1]Итоги

[5]ARCNET представляет собой простую сетевую архитектуру, обладающую массой

достоинств, которые играют важную роль для пользователей, нуждающихся в

создании относительно небольших сетей. Сети ARCNET дешевы, надежны,

функционально гибки, просты в установке и детерминированы. Хотя сети ARPANET

не столь распространены, как сети Ethernet или Маркерные кольца, они все же

достаточно популярны среди пользователей.

[КС 20-7]

[1]Упражнение 20

[5]1. Архитектура ARCNET имеет широкое распространение в сферах автоматизации

промышленного производства. Обсудите возможные причины такого положения дел.

[КС 20-8]

[ LocalTalk ]

[0]Раздел 21 [2] LocalTalk

[1]Цели

[5]В результате изучения данного раздела вы сможете:

1. Определять основные организации, являющиеся поборниками LocalTalk;

2. Определять основные характеристики и услуги, обеспечиваемые сетями LocalTalk;

3. Определять формат кадра LocalTalk и назначение полей кадра.

[1]Введение

[5]Спецификации LocalTalk (иногда называемые LLAP - LocalTalk Link Access

Protocol) представляют собой реализацию протоколов Физического и Канального

уровней, разработанных фирмой Apple. В рамках фирмы Apple работы над LocalTalk

были начаты в конце 1983 года. Формальное объявление спецификаций относится

к 1984 году, т.е. к моменту создания персональной ЭВМ Macintosh. Спустя годы

машины Macintosh получили широкое признание благодаря не только развитому

пользовательскому интерфейсу, но также и встроенным сетевым возможностям.

Сетевые возможности обеспечиваются двумя компонентами: LocalTalk (обсуждаются

в данном разделе) и AppleTalk (рассматриваются в разделе 28).

[КС 21-1]

[ LocalTalk и Модель OSI ]