Э. Таненбаум - Компьютерные сети. (4-е издание) (DJVU) (1130092), страница 85
Текст из файла (страница 85)
ВЫС-коннекторы проще в использовании и надежнее. Кроме того, они гораздо дешевле, и их удобнее монтировать. Недостатком является меньшая, чем у 10Вазе5, максимальная длина сегмента — 185 м, то есть на сегмент можно «посадить» не более 30 машин. Обнаружение обрывов кабеля, чрезмерной длины сегментов, выхода из строя ответвителей и соединителей является основной проблемой обоих типов кабелей.
Были разработаны специальные методики, позволяющие решить указанные задачи. Основная идея такова: по каналу передается импульс определенной формы. Если он встречает на своем пути какую-либо преграду или конец кабеля, образуется эхо, которое приходит обратно к отправителю. Тщательно измерив временной интервал между отправкой импульса и приходом эха, можно локализовать неисправность, Такой метод называется измерением отраженного сигнала. Задачи поиска обрывов кабеля привели к созданию систем с измененной схемой подключения, в которой от каждой станции кабель идет к центральному концентратору (хабу), где станции соединяются друг с другом электроникой. Сеть Ещегпет 319 Обычно при этом используются традиционные для телефонии витые пары, главным образом потому, что большинство офисных помещений уже оборудовано соответствующей проводкой с большим запасом. Такая схема называется 10Вазе-Т, Концентраторы не буферизуют входящий трафик.
Далее мы обсудим удучшенные системы с использованием коммутаторов (зткг((с)т), сохраняющих данные в собственном буфере. Все три схемы подключения представлены на рис. 4.13. В 10Вазе5 приемопередатчик (трансивер) снаружи обжимает кабель так, чтобы его контактная игла соприкасалась с внутренней жилой. Он содержит электронные компоненты, позволяющие обнаруживать несущую и коллизии. При этом, обнаружив коллизию, приемопередатчик рассылает по всему кабелю специальный пакет, сообщающий о сбое.
Таким образом гарантируется, что все остальные приемопередатчики тоже сообразят, что произошло столкновение. В схеме 10Вазе5 ответвительный кабель соединяет приемопередатчик с интерфейсной платой (сетевой картой) компьютера. Длина этого кабеля может достигать 50 м, Он состоит из пяти независимых изолированных витых пар, Две витые пары используются для передачи данных от компьютера и к компьютеру, Вше по двум витым парам передаются управляющие сигтгалы. Пятая, не всегда используемая пара позволяет компьютеру управлять питанием приемопередатчика Некоторые приемопередатчики могут обслуживать до восьми компьютеров, что уменьшает требуемое количество приемопередатчиков.
роллер ерный вль вампира датчик лер Св )к Приемопередатчик Соединитель Концентратор а б в Вие.4.13. Три типа кабельных соединений стандарта 802 3; 10Вааеб (в); 1ОВаее2 (б); 1ОВаве-Т (в) Трансиверный кабель заканчивается на сетевой плате, установленной внутри компьютера. Сетевая карта содержит микросхему контроллера, посылаюшую кадры приемопередатчику и принимающую кадры у приемопередатчика. Контроллер отвечает за правильный формат сборки данных в кадры, а также за подсчет контрольных сумм исходящих кадров и проверку контрольных сумм входящих кадров.
Некоторые контроллеры также управляют пулом буферов для приходящих кадров и очередью буферов передаваемых кадров, прямым доступом к памяти компьютера и другими вопросами, связанными с сетью. 320 Глава 4. Подуровень управления доступом к среде В системе 10Вазе2 соединение с кабелем представляет собой обычный Т-образный пассивный ВХС-коннектор.
Электроника приемопередатчика располагается на плате контроллера, и у каждой станции обычно имеется свой приемопередатчик. В системе 10Вазе-Т никакого обшего кабеля нет, есть только концентратор (ящик, набитый электроникой), к которому каждая машина подсоединена при помощи своего собственного кабеля. В такой конфигурации добавление и удаление станции осуществляются проще, а обрыв кабеля обнаруживается довольно легко, Недостатком системы 10Вазе-Т является ограничение максимальной длины кабеля длиной 100 м, в лучшем случае 200 м, если используются высококачественные (категории 5) витые пары. Тем не менее системы 10Вазе-Т быстро стали доминировать в сетях Е(Ьегпег благодаря легкости их установки и возможности использования уже сушествуюШей стандартной телефонной проводки.
Более быстрая версия системы 10Вазс-Т (100Вазе-Т) будет обсуждаться далее. Четвертый возможный вариант кабеля для сетей Ег)гегпег называется 10Вазе-р и построен на основе оптоволоконного кабеля. Такой кабель довольно дорог вследствие высокой цены соединителей и терминаторов, однако он обладает отличным отношением сигнал/шум и к тому же позволяет соединять сильно удаленные друг от друга концентраторы. На рис. 4.14 изображены четыре способа прокладки кабелей в здании.
На рис. 4.14, а единый кабель прокладывается от комнаты к комнате, и к нему подсоединяются все станции. На рис. 4.14, б показана магистраль, проходящая сквозь здание от фундамента дгт крыши, к которой на каждом этаже через специальные усилители (повторители) присоединены горизонтальные кабели. В некоторых зданиях в качестве горизонтальных кабелей устанавливаются тонкие 10Вазе2, а магистраль создается на основе толстого кабеля 10Вазе5. Наиболее распространенной топологией является дерево, показанное на рис.
4.14, в, поскольку при наличии нескольких путей между парами станций в сети может возникнуть интерференция сигналов. А В ючение Повторитель Магистрал Рис. 4.14. Кабельная топология: линейная (а); магистраль (б); дерево (в); сегментированная (г) Все версии стандарта 802.3 имеют ограничения по длине кабелей. Для построения сетей больших размеров несколько кабелей соединяются повторителями, как показано на рис.
4.14, к Повторитель — это устройство физического Сеть етпегпет 321 уровня. Он принимает, усиливает (регенерирует) и передает сигналы в обоих направлениях. С точки зрения программного обеспечения, ряд кабелей, соединенных повторителями, не отличается от сплошного кабеля (отличие заключается только во временной задержке, связанной с повторителями). Система может состоять из большого количества сегментов кабеля и повторителей, однако два приемопередатчика должны располагаться на расстоянии не более 2,5 км, и между ними должно быть не более четырех повторителей. Манчестерский код Ни в одной из версий Е1Ьегпет не применяется прямое двоичное кодирование бита 0 напряжением О В и бита 1 — напряжением 5В, так как такой способ приводит к неоднозначности. Если одна станция посылает битовую строку 00010000, то другая может интерпретировать ее как 10000000 или 01000000, так как они не смогут отличить отсутствие сигнала (О В) от бита 0 (О В).
Можно, конечно, кодировать единицу положительным напряжением +1 В, а ноль — отрицательным напряжением -1 В. Но при этом все равно возникает проблема, связанная с синхронизацией передатчика и приемника. Разные частоты работы пх системных часов могу привести к рассинхронизации и неверной интерпретации данных. В результате приемник может потерять границу битового интервала. Особенно велика вероятность этого в случае длинной последовательности нулей или единиц.
Таким образом, принимающей машине нужен способ однозначного определения начала, конца и середины каждого бита без помощи внешнего таймера. Это рЕализуется с помощью двух методов: манчестерского кодирования и разностного манчестерского кодирования. В манчестерском коде каждый временной интервал передачи одного бита делится на два равных периода. Бит со значением 1 кодируется высоким уровнем напряжения в первой половине интервала и низким — во второй половине, а нулевой бит кодируется обратной последовательностью — сначала низкое напряжение, затем высокое. Такая схема гарантиРует смену напряжения в середине периода битов, что позволяет приемнику синхронизироваться с передатчиком. Недостатком манчестерского кодирования является то, что оно требует двойной пропускной способности линии по отношению к прямому двоичному кодированию, так как импульсы имеют половинную ширину.
Например, для того чтобы отправлять данные со скоростью 10 Мбит/с, необходимо изменять сигнал 20 миллионов раз в секунду. Манчестерское кодиРование показано на рис. 4.15, б. Разностное манчестерское кодирование, показанное на рис. 4.15, в, является вариантом основного манчестерского кодирования. В нем бит 0 кодируется изменением состояния в начале интервала, а бит 1 — сохранением предьгдущего Уровня. В обоих случаях в середине интервала обязательно присутствует пеРеход. Разностная схема требует более сложного оборудования, зато обладает хорошей защищенностью от шума.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
