Галкин В.А., Григорьев Ю.А. - Телекоммуникации и сети (1053870), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Случайные наборы цифр уменьшают излучение радиоволн и взаимныенаводки в кабеле.Кодирование по схеме 5В/6В - это процесс отображения «перемешанных»квинтетов в заранее определенные 6-битовые коды. Этот процесс создает сбалансированные коды, содержащие равное количество единиц и нулей, что обеспечивает гарантированную синхронизацию приемника при изменениях входного сигнала.2063.2. Технологии локальных сетей10010110001001111100101010101000'^QS /Q6I 10010 ;/llOOO Т lOOllT: 10101/Q7/Q8тооТ:01010 : 00000 Г 1001. :..L! Канал 000010011Канал 1 ! Канал 2Канал 3 :Квартет каналовРис. 3.14.
Распределение квинтетов по каналамКодирование 5В/6В обеспечивает также контроль за ошибками при передаче, так как некорректные квинтеты, содержащие больше трех единиц или большетрех нулей, легко обнаружить.Преамбула, начальный и конечный ограничители добавляются в каждомканале для корректной передачи данньпс через сеть.Функции подуровня PMD. Функции зависимого от физической среды уровня PMD включают: мультиплексирование каналов (только для двух витых парили оптоволокна), копирование NRZ, операции передачи сигналов по среде иконтроль статуса физической связи.Технология lOOVG-AnyLAN поддерживает следующие типы физической среды:• 4-парную неэкранированную витую пару;• 2-парную неэкранированную витую пару;• 2-парную экранированную витую пару;• одномодовый или многомодовый оптоволоконный кабель.Ниже будут рассмотрены детали спецификации PMD для 4-парной неэкранированной витой пары.Спецификация 4UTP, использующая 4-парную неэкранированную витую пару,использует тактовый генератор с частотой 30 МГц для передачи данных соскоростью 30 Мбит/с по каждому из четырех каналов, что в сумме составляет120 Мбит/с кодированных данных.
Приемник получает кодированные данныесо скоростью 30 Мбит/с по каждому каналу и преобразует их в поток исходныхданных со скоростью 25 Мбит/с, что в результате дает пропускную способность в 100 Мбит/с. Такой метод представления данных в кабеле позволяеттехнологии lOOVG-AnyLAN работать на голосовом кабеле (Voice-Grade) категории 3. Максимальная частота результирующего сигнала на кабеле не пре2073. Принципы построения локальных сетей ЭВМвышает 15 МГц, так как метод NRZ очень эффективен в отношении спектрасигналов.
При тактовой частоте в 30 МГц частота 15 МГц генерируется только при передаче кодов 10101010, что является для спектра результирующегосигнала наихудшим случаем. При передаче других кодов частота сигнала будет ниже 15 МГц.Операции передачи данных на 4-парном кабеле используют как полнодуплексный, так и полу11уплексный режимы.
Полнодуплексные операции применяют для одновременной передачи в двух направлениях (от узла к концентраторуи от концентратора к узлу) сигнальной информации о состоянии линии. Сигнальная информация от концентратора передается по парам 1-2 и 3-6, а отузла - по парам 4-5 и 7-8.Полудуплексные операции используются для передачи данных от концентратора узлу и от узла корщентратору по всем четьфем парам.Сигнализация о статусе связи, осуществляемая в полнодуплексном режиме, использует два низкочастотных сигнала, обозначаемые тон 1 (Топе 1) итон 2 (Топе 2). Тон 1 генерируется путем передачи с частотой 30 МГц по очереди кодов, состоящих из 16 единиц, и кодов, состоящих из 16 нулей.
Результирующий сигнал имеет частоту около 0,9375 МГц. Тон 2 генерируется путемпередачи с частотой 30 МГц по очереди кодов, состоящих из 8 единиц, икодов, состоящих из 8 нулей. Результирующий сигнал имеет частоту примерно1,875 МГц.Взаимодействие между концентратором и узлом происходит путем параллельной передачи по двум парам комбинации из указанных двух тонов (табл. 3.6).Таблица 3.6. Комбинация тонов в стандарте lOOVG-AnyLAN1 Комбинациятонов1-11-22-12-2Значение при приеме узлом1 Значение комбинации при приемеконцентраторомПростой (Idle)Запрос на передачу кадра с нормальным приоритетомЗарезервированоЗапрос на передачу кадра с высокимприоритетомЗапрос на инициализациюЗапрос на инициализацию процедупроцедуры подготовки линии ры подготовки линии1Простой (Idle)Поступление кадраСостояние простоя означает, что концентратор или узел не имеют кадров,ожидающих передачи.
Состояние «поступление кадра» означает, что на данный порт может быть передан кадр. Узел должен прекратить передачу сигнальных тонов по каналам 2 и 3 для того, чтобы бьггь готовым принять кадр.Рассмотрим последовательность событий в сети lOOVG-AnyLAN при передаче кадра данньпс от одной станции другой через концентратор. Будем считать, что узел посылает в сеть один кадр данных с нормальным приоритетом.На рис. 3.15 приведены 7 этапов этого процесса.2083.2.
Технологии локальных сетейWSiПередача кадраКонцентраторlOOVG-AnyLANПростойПоступление кадраWS:Поступление кадраПростойwsJ3Рис. 3.15. Этапы передачи кадра данных через сеть 1 OOVG-AnyLANПроцесс начинается с получения МАС-уровнем конечного узла кадра данных от уровня LLC. После этого МАС-уровень добавляет к кадру адрес источника и дополняет поле данных, если сеть поддерживает формат кадров 802.3и поле данных кадра LLC оказалось меньше 46 байт.На этапе 1 узел WSj посылает в концентратор запрос нормального приоритета: тон 1 по каналу 2 и тон 2 по каналу 3. Во время цикла кругового опросаконцентратор выбирает запрос узла WSj на обслуживание, в результате чегоон прекращает генерацию комбинации сигнальных тонов «Простой» по каналам О и 1, очищая линию для передачи кадра по всем четьфем каналам.Концентратор предупреждает всех потенциальных получателей (узлы WS^- WS^y сети) о том, что им может быть направлен кадр данных.
Для этого онпосылает им сообщение «Поступление кадра» в форме тона 1 на канале О итона 2 на канале 2 (этап 2). Узлы - потенциальные получатели кадра - прекращают посылку сигнальных тонов по каналам 2 и 3, очищая линию связи дляпередачи по всем четырем каналам кадра данных. Тем временем узел WSjисточник кадра обнаруживает, что линия свободна и передает кадр с уровняMAC на уровень PMI для подготовки его к передаче по кабелю. Уровень РШраспределяет данные между четьфьмя каналами, шифрует квинтеты данныхи кодирует квинтеты в 60-битный код 5В/6В.
При этом добавляются преамбула, стартовый и конечный ограничители по каждому каналу. Уровень PMD начинает передавать кадр концентратору, используя NRZ-кодирование (этап 3).По мере поступления данных кадра концентратор декодирует адрес назначения (этап 4).2093. Принципы построения локальных сетей ЭВМЗатем кадр передается через соответствующий порт узлу, который имеетадрес, совпадающий с адресом назначения кадра (этап 5, этап 7).
В это жевремя концентратор перестает посылать сигнал «Поступление кадра» и начинает генерировать сигналы «Простой» всем остальным узлам. Эти узлы теперь могут посылать запросы на передачу своих кадров концентратору (этап 6).Технология Token RingСеть Token Ring разработана компанией IBM в 1970 г. Она по-прежнемуявляется основной технологией ЮМ для локальных сетей.
Фактически по образцу Token Ring ЮМ была создана спецификация ШЕЕ 802.5, которая почтиидентична и полностью совместима с сетью Token Ring. Термин «Token Ring»обычно применяется как при ссылке на сеть Token Ring ЮМ, так и на сетьШЕЕ 802.5.Сети Token Ring и ШЕЕ 802.5 являются примерами сетей с передачей маркера. Сети с передачей маркера перемещают вдоль сети небольшой блок данных, называемый маркером.
Владение этим маркером гарантирует право передачи. Если узел, принимающий маркер, не имеет информации для отправки,он просто переправляет маркер к следующей конечной станции. Каждая станция может удерживать маркер в течение определенного времени.Если у станции, владеющей маркером, есть информация для передачи, оназахватывает маркер, изменяет у него один бит (в результате чего маркер превращается в последовательность «начало блока данных»), дополняет информацией, которую он хочет передать и, наконец, отсылает эту информацию кследующей станции кольцевой сети.
Когда информационный блок циркулируетпо кольцу, маркер в сети отсутствует (если только кольцо не обеспечивает «раннего освобождения маркера» - Early Token Release), поэтому другие станции,желающие передать информацию, вьшуждены ожидать. Следовательно, в сетях Token Ring не может бьпъ коллизий. Если обеспечивается раннее высвобожде1ше маркера, то новый маркер может быть вьшущен после завершенияпередачи блока данных.Информационный блок циркулирует по кольцу, пока не достигнет предполагаемой станции назначения, которая копирует информацию для дальнейшейобработки. Информационный блок продолжает циркулировать по кольцу; онудаляется после достижения станции, отославшей этот блок.
Станция отправки может проверить вернувшийся блок, чтобы убедиться, что он бьш просмотрен и затем скопирован станцией назначения.В отличие от сетей CSMA/CD (например, Ethernet) сети с передачей маркера являются сетями с детерминированным методом доступа. Это означает,что можно вычислить максимальное время, которое пройдет, прежде чем любая конечная станция сможет передавать.
Это предсказуемое значение максимального времени делает сеть Token Ring идеальной для применений, гдезадержка должна бьггь известна и важна устойчивость функционирования сети.Примерами таких применений является среда автоматизированных станций назаводах.2103.2. Технологии локальных сетейТехнология Token Ring обеспечивает скорости передачи 4 Мбит/с или16 Мбит/с.В сетях Token Ring со скоростью передачи 16 Мбит/с используется алгоритм доступа к кольцу, называемый алгоритмом раннего освобождения маркера (Early Token Release). В соответствии с ним станция передает маркер доступа следующей станции сразу же после окончания передачи последнего битакадра, не дожидаясь возвращения по кольцу этого кадра с битом подтверждения приема. В этом случае пропускная способность кольца используется болееэффективно и приближается к 80 % от номинальной.
Время удержания однойстанцией маркера ограничивается тайм-аутом, после истечения которого станцияобязана передать маркер далее по кольцу.Не все станции в кольце равнозначны. Одна из станций обозначается какактивный монитор, что означает дополнительную ответственность по управлению кольцом. Активный монитор осуществляет управление тайм-^^ом в кольце,порождает новые маркеры (если необходимо), чтобы сохранить рабочее состояние, и генерирует диагностические кадры при определенньпс обстоятельствах. Активный монитор выбирается, когда кольцо инициализируется, и в этомкачестве может выступить любая станция сети.В сетях Token Ring используются три основных типа кадров (рис. 3.16):Data/Command Frame (кадр управления/данные).Token (маркер),Abort (кадр сброса).SD (Start Delimiter) - поле начального ограничителя.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
