В. Столлингс - Современные компьютерные сети (2-е издание, 2003) (1114681), страница 35
Текст из файла (страница 35)
До относительно недавних пор офисные локальные сети предоставляли основные услуги связи — соединения персональных компьютеров и терминалов с мэйнфреймами и системами промежуточного уровня, на которых работают корпоративные приложения, а также обеспечивали связь между рабочими группами на уровне отделов. В обеих случаях нагрузка на линии передачи была относительна небол ьпюй, с упором на передачу файлов и электронной почты. Логяльные сети, соответствующие данному типу нагрузки, в первую очередь ЕТЬегпег и То1|еп Ып8, хорошо подходят для данного окружения. В последние годы две важные тенденции изменили роль персонального компьютера и, таким образом, требования к локальной сети: + Скорость и вычислительная мощность персональных компьютеров продолжают р'ьтовать экспоненциальным ростом.
Сегодняшние более мощные платформы поддерживают приложения, интенсивно использующие графику, и все более сложные графические интерфейсы пользователя для операционных систем. + Производители |шфармационных и управляющих систем распознали в локальных сетях жизнеспособную и, несомненно, важную компьютерную платфоР- му и стали уделять больше внимания локальным сетям. Эта тенденция началась с технологии клиент-сервер, ставшей доминирующей архитектурой для делового окружения. Не так давно проявилась тенденция распространения интранет — сетей. Оба эти подхода подразумевают частый перенос больших объемов данных с использованием механизма транзакций. Эффект от этих тенденций проявился в увеличении объема переносимых локальными сетями данных, что позволило снизить задержку передачи данных— необходимое условие рабаты распределенных интерактивных приложений Пред%- шествуюн|ие поколения локальных сетей, такие как 10-мегабитная сеть ЕТЬегпег и 18-мегабитная сеть с топологией маркерного кольца, просто не могли соответ.<ь ствовать этим требованиям.
,! Ниже перечислены некоторые примеры применений, требуюшие высокоскоростных локальных сетей. + Цептргишзовонные серверные |/|ермы. Во многих приложениях необходимо позволить системе пользователя, или клиенту, загружать огромные обьемы данных с нескольких централизованных серверов, называемых серверными фермами. В качестве примера можно назвать подготовку цветного иллюстрированного журнала.
При этом на серверах, как правило, хранятся десятки гигабайтов данных, которые должны загружаться на графические рабочие станции. По мере роста производительности серверов узким местом в локальных сетях стали линии связи. Эти проблемы невозможно решить при помощи коммутируемой сети ЕТЬегпес в связи с ограничением скорости передачи данных в 10 Мбит/'с по одной линии.
+ Мам!ные рабочие г!!тины. Эти группы обычно состоят из небольшого числа работающих совместно пользователей, которым нужно перемешать по сети массивные файлы данных. Среди примеров можно назвать группы разработчиков программного обеспечения, тестирующие новое программное обеспечение, или компании, занимающиеся автоматизированным проектированием (Сошрцсег-Ак(ег( 1)е818п, СА1)) и регулярно запускающие свои компьютерные модели. В таких случаях большие объемы данных доставляются на несколько рабочих станций, обрабатываются там и обновляются на очень высоких скоростях на каждой итерации.
+ Высокоскоростная локальная мпигстроль. По мере роста потребностей в обработке количество локальных сетей на каждом предприятии увеличивается, и на первый план выходит необходимость их объединения высокоскоростными линиями. 6.2. ЕМчегпе1 В основе наиболее часто применяемых сегодня локальных сетей лежит сеть ЕТЬеглей р~~работанная комитетом стандартизации 1ЕЕЕ 802.3. На сегодняшний лень на Рынке высокоскоростных локальных сетей доминирует семейство 100-мегабитных локальных сетей, известных под названием галс ЕТЬегпег (быстрая сеть ЕГЬетпет).
Несколько позднее появилась сеть С!ВаЬ!г ЕТЬегпес (гигабитная сеть ЕГЬегпег). Прежде чем перейти к рассмотрению этих сетей, мы представим краткий обзор оригинальной сети ЕгЬегпес, рабатакяцей на скорости 10 Мбит/с, и познакомим "итателя с концепцией коммутируемых локальных сетей. 156 Глава 6.
Высокоскоростные локальные сети 6.2. ЕФегпе1 1 67 Классическая сеть Етпегпе1 Сеть Ег!тегпег изначально была разработана корпорапией Хегох и использовалась впоследствии в качестве основы для семейства стандартов комитета !ЕЕЕ 802.3, Классическая сеть ЕГйегпег работает на скорости 10 Мбит/с в локальной сети с топологией обшей шины и использует протокол СЯМА/СР (Сагпег Яепзе Мп!г!р1е Ассезз тт!Га СоП1з!оп Регесгюп — лгпожествснный поступ с контролем несущей и обнаружением коллизий) для управления доступом к носителю.
В этом подразделе мы познакомимся с концепцией локальной сети с общей шиной и работой протокола СИМА/СР. Локальные сети с топологией общей шины В локальных сетях с топологией общей шины все станции соединены при помощи соответствуюгцего аппаратного интерфейса, называемого отводом(тар)„напрямую с линейной передающей средой. Дуплексная связь между станцией и отводом поз- воляет передавать данные на шину и получать их с шины. Данные.
передаваемые любой станцией, распространяются по всей длине носителя в обоих направлени- ях и могут быть получены всеми станциями. На каждом конце шины находится терминатор шины, поглощающий все сигналы пшны, таким образом удаляя их с шины, При таком устройстве локальной сети возникают две проблемы. Во-первых, поскольку передача любой станции может приниматься всеми остальными стан- циями, требуется способ указывать, кому предназначаются данные. Во-вторых, необходим механизм управления передачей. Чтобы понять, аачем это нужно, рас- смотрим ситуацию, в которой две станции на шине попытаются начать передачу одновременно — их сигналы перекрываются и искажаются.
Или представьте себе ситуацию, в которой одна станция решает передавать данные непрерывно в тече- ние длительного периода времени, блокируя тем самым доступ к сети для других пользователей. Решение этих проблем заключается в том, что стангн|н передают данные не- большими блоками, называемыми кадрами.
Каждый кадр состоит из порции дан- ных, которые станция желает передавать, а также заголовка кадра, содержащего управляющую информацию, Каждой станции на шине присваивается унпкачьный адрес, называемый идентификатором, и адрес получателя включается в заголовок каждого кадра. Схема работы локальной сети с топологией общей шшгы показана на рис. 6.1. В данном примере станция С желает передать кадр данных станции А. Адрес станции А включен в заголовок кадра. По мере тога как кадр распространяется по шине, он проходит мимо станции В. Станция В проверяет адрес и игнорирует кадр.
Станция А, напротив, определяет, что кадр предназначается ей, и копирует данные из кадра. Таким образом, структура кадра позволяет решить первую нз упоминавшихся ранее проблем: она предоставляет механизм идентификации получателя данных. Структура кадра также предоставляет основной инструмент для решения второй проблемы — управления доступом. В частности, станции передают кадры поочеред- / но, сотрудничая друг с другом. Об этом будет рассказана в следуюшел~ подраздел $ Станция С передает кадр, адресованный стенц и А Кедр не преднезначеетсе станции 6, и станции В его игнорирует Станция А копирует кадр, когда тот доходит до нее Рис.
6.1. Передаче кадра е локальной сети о общей шиной СЗМА/СЮ При использовании протокола СЯМА/СР (Сагг!ег Яепзе Мц!Пр!е Ассезз чч111 СаПЬюп Регестюп — множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий) станция, желающая начать передачу, сначала прислушивается к носителю, определяя, не передает ли уже в этот момент какая-либо другая санния. Это и есть контроль несущей (сагг1ег зепзе). Если носитель свободен, станция может передавать. Может случиться так, что две или более станций попытаются начать передачу почти одновременно. В этом случае произойдет коллизия, данные обеих станций перемешаются, и другие станции не смогут правильно их принять. Таким образом, необходима процедура, определяющая, 166 Глава 6. Высокоскоростные локальные сети 6.2.
ЕСЬеслет 169 что станция должна делать в случае, если несущая занята, и в случае, если имеет место коллизия. 1. Если несушая свободна, можно передавать. 2. Если несущая занята, нужно продолжать прослушивать несущую до тех пор, пока она не освободится, после чего немедленно начать передачу. 3, Если при передаче обнаружена коллизия, немедленно прекратить передачу. 4, После коллизии нужно подождать в течение случайного периода времени, после чего повторить попытку передачи (начиная с шага 1).
Момввт врвмвнв Фт .ФПврвдвчв станции А Передача станции С Сигнал нэ шине К~ Момент впвмввм Св ° в- Передача станции А Передача станции С Сигнал мэ шине К~ Момент времени гх МПередача станции А «тПередача ствнцик С Сигнал нв шине рис. В.2. работа протокола СЗМА/СС Работу этого алгоритма иллюстрирует рис. 6.2. В верхней части рисунка показана схема шины локальной сети.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
