В. Столлингс - Современные компьютерные сети (2-е издание, 2003) (1114681), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Остальную часть рисунка занимает описание работы алгоритма в четыре последовательных момента времени. В момент времени ', станция А начинает передачу пакета, адресованного станции )л. В момент времени г, обе станции, В и С, готовы к передаче. Станция В слышит ведушуюся передачу и поэтому воздерживается от собственной передачи. Однако станция С еще не знает о передаче, которую начала станция А, и начинает собственную передачу. В момент времени гв когда сигнал от станции А достигает станции С, станция С обнаруживает факт коллизии и прекращает передачу. Результат коллизии распространяется в сторону станции А, которая тоже обнаруживает факт коллизии в момент времени Гх и прекращает передачу.
Для поддержания устойчивой работы сети величина времени ожидания на свате 4 определяется с помощью метода, нааываемого двоичным экслоленциальным плпспслол (Ьспагу ехропепаа1 Ъас1сосс). В случае повторной коллиаии среднее значение случайной задержки удваивается. Удвоение выполняется для первых 10 попыток, В течение следующих 6 дополнительных попыток ато среднее значение остается неизменным. Если за 16 попыток станции не удалось отправить сообщение, она прекращает попытки и сообщает об ошибке.
Таким образом, при увеличении перегрузки локальной сети станции ждут в течение все болыпих интервалов времени, чтобы снизить вероятность коллизии. Достоинством протокола СИМА/С1) является его простота. Логика этого протокола легко реализуется.
Больше того, при выполнении этого протокола маловероятно, что что-то может пойти не так, как надо. Например, если по какой-либо причине станции не удастся обнаружить коллизию, то самое худшее, что может произойти, — станция будет продолжать передачу кадра, в результате некоторое время будет потрачено зря. Как только передача кадра завершится, алгоритм снова продолжит свою обычную работу. Кадр МАС На рис.
6.3 показан формат кадра протокола 802.3. Он состоит из следующих полес1: + Преолсбула. 7-байтовая последовательность сменяющих друг друга битов 0 и 1, используемых получателем для синхронизации с отправителем. + Ограничитель начала кадра (Бсагг Егапсе Ое!нп(гег, БЕ()). Последовательность битов 10101011, обозначающая фактическое начало кадра и позволяюшая получателю обнаружить местоположение первого бита остальной части кадра.
+ Ас1рес лолрчапселя идентифицирует станцию (или несколько станций), которой предназначается передаваемый кадр. Зто может быть уникальный физический адрес, группа адресов или глобальный адрес. + Адрес осллравцтеля идентифицирует станцию, посылаюшую кадр. + Длина/Тил. Длина поля данных Ы.Сс в байтах или поле «Тип Есйегпес» в зависимости от того, соответствует ли кадр стандарту 1ЕЕЕ 802.3 или более ранней спецификации ЕгЬегпес В любом случае максимальный размер кадра, не считая преамбулы и ограничителя начала кадра, составляет 1518 байт. ~с оьссв1 гспсс Сопсго! — упрввлслэе лопсчссквм со»пилением.
Верхний подуровень канального уроввв в саответствви со ставя»ртом 1ЕЕЕ Зб2,2, — Прсьх«м. львах 160 Глава 6. Высокоскоростные локальныесети 6.2. ЕтнегпеГ 161 + Даяние 11 С. Модуль данных, предоставляемый подуровнем 1.ЕС. + Заполнитель. Байты, добавляемые, чтобы гарантировать достаточную для обнаружения коллизии длину кадра. + Контрольная последовательность кадра (Егаше СЬесй Яег1вепсе, гС5) 32-разрядный циклический избыточный код, в котором учитываются все поля кадра, кроме преамбулы, ограничителя начала кадра и самого поля контрольной последовательности кадра.
От 46 де 1 600 байт 7 бейт Ч 6 6 2 ао ао 4 Рис. В.З. Формат кадра 1ЕЕЕ602.3 Варианты стандарта 1ЕЕЕ 802.3 со скоростью передачи данных 10 Мбит/с Комитет 1ЕЕЕ 802.3 определил несколыго альтернативных физических конфигураций. В этом есть свои положительная и отрицательная стороны. Положительная сторона состоит в том, что стыщарт взял на себя ответственность за развитие технологии. Недостаток заключается в том, что клиенту, не говоря уже о потенциальном производителе, приходится иметь дело с множеством вариантов, что может привести в замешательство.
Однако комитет постарался гарантировать возможность интеграции различных параметров в конфигурации, способных удовлетворить самый широкий спектр потребностей. Таким образом, пользователь со сложным подбором требований может оценить гибкость и разнообразие стандарта 802.3. Чтобы было удобно различать доступные варианты реализации, комитетом была разработана следующая нотация: <скорость передачи данных в мегабитах в секунду> <метод передачи сигнала> <максимальная длина сегмента в сотнях метров> В данном подразделе мы рассмотрим два варианта реализации 1ЕЕЕ 802,3, работающих на скорости 10 Мбит/с, оригинальной скорости сети ЕьЬегпег (варианты реализации, работающие с большими скоростямн, будут рассматриваться в следукяцих подразделах).
Эти два варианта: + 10ВА5Е5; + 10ВАБЕ-Т. Обратите внимание на то, что 10ВАВЕ-Т не соответствует принятой нотации: символ «Т» означает витую пару (тччгзгед рагг). цификация 10ВАЗЕ5 арт 10ВАЯЕ5 представляет собой оригинальную спецификацию несущей ььдарта 802.3, основаннУю пепосРедственно на сети ЕтЬегпец Спецификациа 10ВАБЕ5 описывает применение в качестве шины 50-омного коаксиального кабеля и использует Манчестерское кодирование'. Максимальная длина сегмента кабеля, установленная стандартом, равна 500 м. Длина сети может быть увеличена при помощи повторителечь Для уровня передачи данных повторитель является прозрачным, так как он не производит буферизации и не изолирует один сегмент от другого. Таким образом, например, если две станции в различных сегментах попытаются передавать одновременно, их передачи образуют коллизию, Чтобы избежать циркуляции пакетов данных между сегментами локальной сети, между двумя станциями разрешается только один путь, состоящий из сегментов и повторителей.
На пути между любыми двумя станциями стандартом разрешается максимум четыре повторителя, таким образом, общая длина несущей может достигать 2,5 км Спецификация 10ВАЗЕ-Т Если немного пожертвовать длиной шины, можно создать локальную сеть, работаюцчую на скорости 10 Мбит/с, используя в качестве несущей неэкранированную витую пару. Многие офисы уже оснащены подобной проводкой благодаря телефонной связи, и эта же проводка может использоваться для локальных сетей.
Такой подход описан в спецификации 10ВА5Е-Т, которой определена сеть с топологией звезды. Простая система состоит из нескольких станций, соединенных витыми парами с центральным узлом, называемым многопортовым повторителем (пш16рогг гереасег). Центральный узел приниъчает кадр по любой из линий и воспроизводит (повторяет) его на всех остальных линиях. Станции соединяются с многопортовым повторителем двухточечными линиями.
Обычно линия состоит из двух неэкранированных витых пар. В связи с высокой скоростью передачи данных и невысоким качеством передачи по неэкранированной витой паре длина линии ограничена до 100 м. В качестве альтернативы может использоваться оптоволоконный кабель. В этом случае максимальная длина линии может составлять 500 м. В простейшей схеме сети 10ВАБЕ-Т центральный элемент звезды представляет собой активный элемент, называемый хабои (ЬцЪ), или концентратоРаи. Каждая станция соединяется с хабом двумя витыми парами (для приема и передачи).
Хаб действует как повторитель: когда передает одиночная станция, хаб воспроизводит сигнал на выходных линиях для всех станций. Обратите внимание на то, что хотя физически эта схема представляет собой звезду, логически она является шпион: передача каждой станции принимается всеми остальными станциями, а если две станции передают одновременно, происходит коллизия.
Кабы могут быть упорядочены в вгще многоуровневой иерархической структуры. На рис. 6.4 показана двухуровневая конфигурация. Структура состоит из одного головного хаба (Неадег НцЬ, НН1)В) и одного нли нескольких прсйгегяуточяых забое (1вгегчпедчаье Н(1В, 1НПВ), К каждому хабу могут быть присоединены как станции, так и другие хабы. Такая схема хорошо подходит для прокладки ' Этофа ма фОРма прелстаьления еифроваго сигнала, гзЧинтггрувпгзя, по меиьией мере, чяво изменение глг- ггаяз эа время передачи каждого бита Пе Рис. 6.4.
Топология двухуровневой звезды Рис. 6.6. кабы и коммутаторы локальной сети 162 Глава 6. Высокоскоростные локальные сети локальных сетей в зданиях. Как правило, на каждом этаже здания есть специаль нос помещение, куда сходятся витые пары со всего этажа, и в каждол1 таком поме шенин может быть размещен хаб, обслуживающий станции на своем этаже. Хабы и коммутаторы Мы использовали термин хаб в контексте стандарта 10ВАЗЕ-Т, но этот термин также используется для обозначения множества устройств самых различных типов. Наиболее важное различие заключается между хабом с коллективным доступом к несущей и хабом коммутируемой локальной сети, который обычно называют коммутатором 2-го уровня (1ауег 2 зтуйсп1.
Чтобы различие между хабами и коммутаторами стало яснее, на рис. 6.5, а показана типичная схема общей шины традиционной 10-мегабитной сети Егпегпег. Шина прокладывается таким образом, чтобы все присоединяемые к ней устройства находились на разумном расстоянии от точки подключения к шине.
Передача от любой станции распространяется по всей длине шины и может приниматься всеми остальными станциями. На рисунке станция В передает. Снг нал распространяется от станции В по линии, связывающей станцию с шиной а затем в обоих направлениях по шине и далее ко всем остальным присоединенным к шине станциям по их линиям доступа. В данной конфигурации все станции должны делить между собой пропускную способность глины, которая составляет 10 Мбит/с. У хаба с коллективным доступом к несущей (зпагег1-шсг11пт )шит, который, например, указан в спецификации 10ВЛБЕ-Т, есть центральный хаб, часто размещаемый в соединительном шкафу, Для соединения всех станций с хабом используется схема соединений со звездообразной топологией. При этом передача от любой 1 64 Глава б.
Высокоскоростные локальные сети 6.2. Е1йегпе1 1 66 станции принимается хабом и передается по всем исходящим линиям. Поэтому, чтобы избежать коллизии, в каждый момент времени должна передавать только одна станция. При такой схеме суммарная пропускная способность локальной сети та же самая, что и у линий доступа от каждой станции, то есть 10 Мбит/с. У хаба с коллективным доступом к несущей есть несколько преимуществ по сравнению с обычной схемой общей шины. Во-первых, при этом используются стандартная схема прокладки кабелей н соединительные шкафы. Кроме того, хаб может быть настроен так, что сможет распознавать неверно работающую станцию, являющуюся источником перегрузки в сети. Работу хаба с коллективным доступом к несущей иллюстрирует рис.
6.5, б. Здесь также станция В передает. Передаваемые данные идут от станции В по линии передачи к хабу и от хаба по приемным линиям ко всем остальным присоединенным станциям. При помощи комл1утатора 2-го уровня можно достичь большей производительности, В этом случае центральный хаб функционирует подобно коммутатору пакетов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
