Норенков И.П. - Основы автоматизированного проектирования (1060628), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Если передача не произошла, то делаетсяповторная попытка передачи, если произошла, то кадр преобразуется в маркеруказанной выше структуры с Т- 0. При этом также происходят действия:где Р и R — трехбитовые коды.При следующем обороте маркер будет захвачен той станцией-претендентом,у которой на предыдущем обороте оказался наивысший приоритет (именно егозначение записано в Р).542.5. Сети кольцевой топологииСеть Token Ring рассчитана на меньшие предельные расстояния и числостанций, чем сеть Ethernet, но лучше приспособлена к повышенным нагрузкам.Сеть FDDIСеть FDDI относится к высокоскоростным сетям, имеет кольцевую топологию, использует ВОЛС и специфический вариант маркерного метода доступа.В основном варианте сети применено двойное кольцо на ВОЛС.
Обеспечивается информационная скорость 100 Мбит/с. Расстояние между крайними узлами — до 200 км, между соседними станциями — не более 2 км. Максимальное число узлов 500. В ВОЛС применяются волны длиной 1300 нм.Два кольца ВОЛС используются одновременно. Станции можно подключатьк одному из колец или к обоим сразу ( рис. 2.6, а). Использование конкретнымузлом обоих колец позволяет получить для этого узла суммарную пропускнуюспособность 200 Мбит/с. Другое возможное применение второго кольца—обходс его помощью поврежденного участка путем объединения колец, как показанона рис. 2.6, б.В сети FDDI используются оригинальные код и метод доступа.
Применяется код THnaNRZ (без возвращения к нулю), в котором изменение полярностив очередном такте времени воспринимается как 1, отсутствие изменения полярности —как 0. Чтобы код был самосинхронизирующимся, после каждых четырехбитов передатчик вырабатывает синхронизирующий перепад.Такое специальное манчестерское кодирование называют 4b/5b. Запись 4b/5bозначает код, в котором для самосинхронизации при передаче четырех битовдвоичного кода используется пять битов так, что не может быть более двухнулей подряд, или после четырех битов добавляется еще один обязательныйперепад, что и используется в FDDI.При применении такого кода несколько усложняются блоки кодирования идекодирования, но при этом повышается скорость передачи по линии связи, таккак почти вдвое уменьшается максимальная частота переключения посравнению с манчестерским кодом.ОбходРис. 2.6.
Кольца ВОЛС в сети FDDI:а — включение узлов; б — обход поврежденного участка552. Техническое обеспечение САПРВ соответствии с методом FDDI по кольцу циркулирует пакет, состоящийиз маркера и информационных кадров. Любая станция, готовая к передаче,распознав проходящий через нее пакет, вписывает свой кадр в конец пакета.Она же ликвидирует его после того, как кадр вернется к ней, сделав полныйоборот по кольцу, и при условии, что он был воспринят получателем.
Если обменпроисходит без сбоев, то кадр, возвращающийся к станции-отправителю, оказывается в пакете уже первым, так как все предшествующие кадры должны бытьликвидированы раньше.Сеть FDDI обычно используют как объединяющую в единую сеть многихотдельных подсетей ЛВС. Например, при организации информационной системы крупного предприятия целесообразно иметь ЛВС типа Ethernet или TokenRing в помещениях отдельных проектных подразделений, а связь между подразделениями осуществлять через сеть FDDI.2.6.
Каналы передачи данных в корпоративных сетяхХарактеристики и типы каналов передачи данныхПрименяемые в вычислительных сетях каналы передачи данных классифицируются по ряду признаков. Во-первых, по форме представления информации в виде электрических сигналов каналы подразделяют на цифровые и аналоговые. Во-вторых, по физической природе среды передачи данных различаютканалы связи проводные (обычно медные), оптические (как правило, волоконно-оптические), беспроводные (инфракрасные и радиоканалы). В-третьих, поспособу разделения среды между сообщениями выделяют упомянутые вышеканалы с временным (TDM) и частотным (FDM) разделением.Одной из основных характеристик канала является его пропускная способность (скорость передачи информации, т. е. информационная скорость), определяемая полосой пропускания канала и способом кодирования данных в видеэлектрических сигналов.
Информационная скорость измеряется количествомбитов информации, переданных в единицу времени. Наряду с информационнойоперируют бобовой (модуляционной) скоростью, которая измеряется в бодах, т. е. числом изменений дискретного сигнала в единицу времени. Именнободовая скорость определяется полосой пропускания линии.
Если одно изменение значения дискретного сигнала соответствует нескольким битам, то информационная скорость превышает бедовую. Действительно, если на бодовом интервале (между соседними изменениями сигнала) передается N бит, то числоNградаций сигнала равно 2 . Например, при числе градаций 16 и скорости 1200 бододному боду соответствует 4 бит/с и информационная скорость составляет4800 бит/с. С ростом длины линии связи увеличивается затухание сигнала и,следовательно, уменьшаются полоса пропускания и информационная скорость.Максимально возможная информационная скорость Ксвязана с полосой пропускания Fканала связи формулой Хартли—Шеннона (предполагается, что одно562.6. Каналы передачи данных в корпоративных сетяхизменение значения сигнала приходится на Iog2 k бит, где k — число возможныхдискретных значений сигнала)так как V = Iog2k/t (здесь k < 1 + А, где А — отношение сигнал — помеха;t — длительность переходных процессов, приблизительно равная ЗТВ, гдеПроводные линии связи в вычислительных сетях представлены коаксиальными кабелями и витыми парами проводов.Используются коаксиальные кабели: «толстый» диаметром 12,5 мм и «тонкий» диаметром 6,25 мм.
«Толстый» кабель имеет меньшее затухание, лучшую помехозащищенность, что обеспечивает возможность работы на большихрасстояниях, но он плохо гнется, что затрудняет прокладку соединений впомещениях, и дороже «тонкого».Существуют экранированные (STP — Shielded Twist Pair) и неэкранированные (UTP — Unshielded Twist Pair) пары проводов. Экранированные парысравнительно дороги, поэтому чаще используются неэкранированные пары, имеющие несколько категорий (типов). Обычный телефонный кабель — пара категории 1 . Пара категории 2 может использоваться в сетях с пропускной способностью до 4 Мбит/с.
Витые пары имеют категории, начиная с третьей. Для сетейEthernet (точнее, для ее варианта 10Base-T) разработана пара категории 3, адля сетей Token Ring — пара категории 4. Более совершенными являются неэкранированные витые пары категорий 5 и 6.Пару категории 5 применяют при частотах до 1 00 МГц, в ней проводник представленмедными жилами диаметром 0,5 1 мм, навитыми по определенной технологии и заключенными в термостойкую изолирующую оболочку. В высокоскоростных ЛВС на UTPдлины соединений обычно не превышают 100 м.
Затухание в паре категории 5 на 100 МГци при длине 1 00 м составляет около 24 дБ, при 1 0 МГЦ и 1 00 м — около 1 дБ.Примерами пар категорий 6 и 7 могут служить кабели, выпускаемые фирмой PIC, вних размещается по четыре пары проводов, каждая со своим цветом полиэтиленовойизоляции. В случае категории 6 оболочка кабеля имеет диаметр 5 мм, используютсямедные проводники диаметром 0,5 мм, затухание на 100 МГц — около 22 дБ.
В случаекатегории 7 каждая пара дополнительно заключена в экранирующую алюминиевуюфольгу, диаметр оболочки увеличен до 8 мм, затухание на 100 МГц составляет около20 дБ, на 600 МГц - 50 дБ.Витые пары иногда называют сбалансированной линией в том смысле,что в двух проводах линии передаются одни и те же уровни сигнала (по отношению к «земле»), но разной полярности.
При приеме воспринимается разностьсигналов, называемая парафазным сигналом. Синфазные помехи при этомсамокомпенсируются.Оптические линии связи реализуются в виде ВОЛС, которые являются основой высокоскоростной передачи данных, особенно на большие расстояния.Каналы передачи данных в ЛВС представлены в основном проводными (медными) линиями, поскольку неэкранированные витые пары дешевле ВОЛС иудобнее при прокладке кабельной сети. Но для реализации высокоскоростныхмагистральных каналов в корпоративных и территориальных сетях ВОЛС уженаходится вне конкуренции.572. Техническое обеспечение САПРКонструкция ВОЛС — кварцевый сердечник диаметром 10 мкм, покрытыйотражающей оболочкой с внешним диаметром 125 ...
200 мкм. Типичные характеристики ВОЛС: работа на волнах длиной 0,83 ... 1,55 мкм; затухание0,7 дБ/км; полоса частот—до 2 ГГц; ориентировочная цена 4... 5 долл. за 1 м. Предельные расстояния D для передачи данных по ВОЛС (без ретрансляции) зависятот длины волны излучения X: при Я, = 850 нм имеем D = 5 км, а при X, = 1300 нмимеем D = 50 км, но аппаратурная реализация дороже.Примером среды передачи данных между мейнфреймами, рабочими станциями,пулами периферийных устройств может служить среда Fiber Channel на ВОЛС, обеспечивающая скорости от 133 до 1062 Мбит/с на расстояниях до 10 км (для сравнения приведем данные по стандартному интерфейсу SCSI между рабочей станцией и дисководом—скорость 160 Мбит/с при расстояниях не более десятков метров).
На базе ВОЛС реализованы технологии передачи данных SDH (SONET) со скоростями 155 и 622 Мбит/с, рассматриваемые далее.К числу новых стандартов для высокоскоростных магистралей передачиданных относится стандарт цифровой синхронной иерархии SDH (SynchronousDigital Hierachy). В сетях SDH используют ВОЛС в качестве линий передачи данных. Стандарт устанавливает структуру фреймов, на которые разбивается поток передаваемых данных. Эта структура названа транспортным модулем.Рассмотрим транспортный модуль STM-1.
В нем фрейм состоит из девятистрок и 270 колонок, каждая позиция содержит 1 байт. В фрейме выделены тризоны. Первая зона содержит теги для разделения фреймов, для коммутации иуправления потоком в промежуточных узлах (регенераторах оптических сигналов, устанавливаемых при больших длинах сегментов линии). Данные дляуправления в концевых узлах находятся во второй зоне. Третья зона содержитпередаваемую информацию.Информация конкретного сообщения может занимать ту или иную частьфрейма, называемую контейнером. Чем больше длина контейнера, тем вышеинформационная скорость.
Предусмотрено несколько типов контейнеров со скоростями 1,5; 6; 45 и 140 Мбит/с (по американскому стандарту) или 2; 6; 34 и140 Мбит/с (по европейскому). Общая скорость передачи для STM-1 равна155,52 Мбит/с.Кроме STM-1 стандартом предусмотрены также модули STM-0, STM-4 иSTM-16 со скоростями 51, 622 и 2488 Мбит/с соответственно.РадиоканалыВ беспроводных радиоканалах передача информации осуществляется спомощью радиоволн. В информационных сетях используются диапазоны отсотен мегагерц до десятков гигагерц.Для организации канала передачи данных в диапазонах дециметровых волн(902 ... 928 МГц и 2,4 ...
2,5 ГГц) необходима регистрация в Госсвязьнадзоре. Работа в диапазоне 5,725 ... 5,85 ГГц пока лицензирования не требует.Обратим внимание на то, что чем выше рабочая частота, тем больше емкость (число каналов) системы связи, но тем меньше предельные расстояния,на которых возможна прямая передача между двумя пунктами без ретрансля-582.6. Каналы передачи данных в корпоративных сетяхторов. Первая из причин и порождает тенденцию к освоению новых более высокочастотных диапазонов.Радиоканалы используются в качестве альтернативы кабельным системамв локальных сетях и при объединении сетей отдельных подразделений и предприятий в корпоративные сети.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
