Э. Таненбаум - Компьютерные сети. (4-е издание) (DJVU) (1130092), страница 56
Текст из файла (страница 56)
2.21) использует всего лишь два бита на бод вместо 6 или 8, которые используются методами ОАМ на входящем потоке. Таким образом, асимметрия между пропускной способностью входящих и исходящих каналов даже выше, чем можно предположить исходя из рис. 2А2, Кроме обновления усилителей, оператору нужно обновить и распределительное устройство на входе системы. Вместо латентного усилителя нужно поставить интеллектуальное цифровое вычислительное устройство с высокоскоростным оптоволоконным интерфейсом к провайдеру.
Иногда обновляется даже имя этого устройства: вместо распределителя его называют СМТЯ (СаЫе Медею Тегпппаггоп Бузгеш — оконечное устройство кабельного модема). Далее мы воздержимся от столь значительного обновления и будем по-прежнему называть распределитель распределителем. Кабельные модемы Для доступа в Интернет нужен кабельный модем — устройство, имеющее два интерфейса: один к компьютеру, второй — к кабельной сети. В первые годы существования кабельного Интернета у оператора связи бьиш свои модемы, которые устанавливались у абонента специалистом службы технической подлержки. Однако затем стало понятно, что открытый стандарт может позволить создать рынок конкурентоспособных кабельных модемов, снизить цены на них и тем самым привлечь клиентов.
Более того, возможность купить кабельный модем в обычном магазине и установить его самостоятельно (как пользователи всегда устанавливали телефонные модемы стандарта К9х) позволит избежать ужасных расходов на бплату выезда специалиста. В результате многие операторы кабельных сетей объединились с фирмой СаЫеЕаЬз с целью выработки стандарта на кабельные модемы и тестирования продукции на совместимость.
Модемы появившегося стандарта 1)ОС$1$ (1)ага Очег СаЫе Бегтгсе 1пгег(асе Брес16саВоп — спецификапия передачи данных по кабельному интерфейсу) сейчас только начинают заменять собственные модемы операторов. Европейская версии стандарта называется Епго1)ОСЕВ. Однако не всем операторам нравится идея свободной продажи стандартных кабельных модемов — слишком уж хорошие деньги они получают за сдачу в аренду модемов своим захваченным в плен клиентам.
Открытый стандарт, породивший десятки фирм — производителей кабельных модемов, продающих их в магазинах, ведет к концу подобной практики. Интерфейс между модемом и компьютером довольно традиционен. Обычно это ЕгЬегпег со скоростью 10 Мбит/с (иногда ИБВ). Кабельные модемы скоро будут напоминать обычные внутренние модемы и размерами, и способом установки. Второй интерфейс более сложный. Немалая часть стандарта посвящена радио- инженерным решениям, но обсуждение этого вопроса выходит за рамки данной 212 Глава 2. Физический уровень книги.
Единственное, что необходимо отметить, это и>, что, как н АОЗТ-модемы, кабельные модемы находятся на постоянном подключении. Они устанавливают соединение сразу же после подачи питания и постоянно поддерживают его, поскольку операторы кабельных сетей не взимают плату за время на линии.
Чтобы лучше понять, как происходит работа кабельного модема, рассмотрим, что происходит при его включении. Модем начинает прослушивать входящий канал в поисках специального пакета, время от времени посылаемого распределителем. В нем сообщаются системныс параметры для модемов, только что включившихся в работу. После обнаружения данного пакета новый модем объявляет о своем появлении по одному из исходящих каналов. Распределитель отвечает, присваивая модему входягций и исходящий каналы. Впрочем, исходное распределение каналов может быть динамически изменено распределителем, если он решит, что необходимо сбалансировать нагрузку.
Затем модем определяет, на каком расстоянии от распределителя он находится. Для этого посылается специальный пакст н высчитывается время, через которое приходит ответ. Этот процесс называется измерением дальности. Модему необходимо знать эти данные, чтобы настроить работу исходящих каналов и правильно синхронизироваться. Время работы делится на мини-интервалы. Каждый исходягций пакет должен умещаться в один или несколько соседних мини- интервалов. Распределитель анонсирует каждое начало цикла минн-интервалов, однако этот «стартовый выстрел« модемы слышат не одновременно, поскольку они находятся на разных расстояниях. Зная свое удаление от распределителя, Гиодем может вычислить, когда на самом деле был послан принятый пм сигнал начала мини-интервала. Длина мини-интервала зависит от сстп.
Обычно объем полезной информации в нем равен 8 байт. Во время инициализации распределитель также присваивает модему мини- интервал для запроса пропускной способности исходящего канала. Как правило, одному и тому же мини-интервалу запроса соответствует несколько модемов, что приводит к конкуренции между ними. Когда компьютер хочет отослать пакет данных, он передает его модему, который запрашивает необходимое количество мини-интервалов для него. Если запрос принят, то распределитель посылает подтверждение по входящему каналу.
В подтверждении модему сообщается, какие мини-интервалы зарезервированы для него. После этого пакет отправляется, начиная с первого «своего» мини-интервала, Используя специальное поле заголовка, можно сообгцить о необходимости передать дополнительные пакеты. Если же один и тот же мини-интервал хотят получить несколько станций одновременно, то никакого подтверждения не высылается, а эти станции могут повторить попытку только через случайный промежуток времени.
Если при повторной попытке снова возникла коллизия, то случайный промежуток удваивается. (Для читателей, уже немного знакомых с сетевыми технологиями: это интервальный метод АЕОНА с экспоненциальной двоичной отсрочкой передачи, Егпегпег не может использоваться в качестве кабельного интерфейса, поскольку станции не могут прослушивать линию, Мы вернемся к этим вопросам в главе 4.) Кабельноетелевидение 213 Входящие каналы управляются не так, как исходящие. Во-первых, отправитель в этом случае только один — распределитель, поэтому не возникает никакой борьбы за линию и нет необходимости в мини-интервалах, которые, на самом деле, являются разновидностью статистического временного уплотнения.
Во-вторых, трафик входящего канала обычно гораздо выше, чем исходящего, поэтому используются пакеты фиксированного размера — 204 байта. Часть пакета — код коррекции ошибок Рида — Соломона плюс еще некоторая служебная информация. Собственно данные занимают в пакете 184 байта. Эти числа были выбраны из соображений совместимости с пнфровым телевидением, использующим МРЕС-2, так что телевизионный и входящий информационный каналы имеют один и тот же формат. Логическая структура соединения показана на рис. 2.43. Входящий канал без коллизий: 27 Мбиттс с использованием ОАМ-64 Коаксиапьный кабель Исходящий канал с коллизиями; 9 Мбит!с с использованием СЗРБК и 8-байтных мини-интервалов Рис. 2.43. Типичная схема входящего и исходящего каналов, принятая в США Вернемся к инициализации модема.
Когда он закончил измерение дальности и получил исходящий канал, входящий канал и мини-интервалы, он может начать передавать пакеты. Первый пакет, который он посылает, адресован провайдеРу и содержит запрос на получение 1р-адреса, который присваивается динамически с использованием протокола ПНСР (мы изучим его в главе 5).
Также Ураспределителя запрашивается точное время суток. Следующий шаг связан с защитой данных. Поскольку кабель — это совместно используемый ресурс, каждый желающий может прочитывать трафик, проходящий мимо него. Чтобы предотвратить нежелательный доступ к информации соседа (буквально), все данные передаются в зашифрованной форме в обоих направлениях.
Часть процедуры инициализации включает в себя обмен ключамп шифра На первый взгляд кажется невозможной задача незаметной передачи ключа при свете дня и огромном скоплении народа, На самом деле, задача вполне осуществима, но чтобы понять, как это делается, придется подождать до главы 8 (вкратце: используется алгоритм дифи — Хеллмана). Наконец, модему нужно идентифицировать себя по защищенному каналу. Носатого инициализация считается завершенной. Пользователь может соединяться Ф провайдером и начинать работу. 214 Глава 2. Физический уровень Конечно, о кабельных модемах можно было бы говорить еще долго. Вот некоторые ссылки (Абащэ апд Ри!с)1)поз, 2001; Рона!Йоп апй )опеэ, 2001; РпсгаВоу, 2001).
А08~. илИ КабЕль? Что лучше, АРБ). или кабельная сеть? С тем же успехом можно спорить о том, какая операционная система лучше. Или какой язык. Илц какая религия. Ответ зависит от того, кого вы спрашиваете. Давайте сравним АРБЕ и кабельные сети по нескольким параметрам. И та, и другая система в качестве магистрального носителя использует оптическое волокно, однако на его концах используются разные типы носителей. В кабельных сетях зто коаксиал, в АРБ).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
