Э. Таненбаум - Компьютерные сети. (4-е издание) (DJVU) (1130092), страница 99
Текст из файла (страница 99)
Время успокоения можно и уменьшить, ио цена за это довольно велика. В кадре, состоящем из одного такта, после успокоения системы остается время иа передачу 366 из 625 бит. Из иих 126 бит уходит иа код доступа и заголовок. Остается 240 бит полезной информации иа кадр. Если совместить пять временных интервалов в один кадр, понадобится всего один период успокоения системы, поэтому из 5 .
625 = 3125 бит доступны 2781 бит иа уровне иемодулироваияой передачи. Получается, что длинные кадры эффективнее одиотактовых, Все кадры передаются между главным и подчиненными узлами по логическому каналу, называемому соединением. Существует два типа соединений. Первый называется АСЕ (Азупс!1гопопз Соппесг)оп!езз — асинхронный без установления связи), ои используется для коммутации пакетов данных, которые могут появиться в произвольный момент времени.
Такие данные появляются с уровня 1.2САР иа передающей стороне и доставляются на тот же уровень иа принимающей стороне. Трафик АСЕ доставляется по принципу максимальных прилагаемых усилий для обеспечении сервиса. Никаких гарантий ие дается. Кадры могут теряться и пересылаться повторно. У цодчииеииого узла может быть только одно АС1-соедииеиие со своим главным узлом. Второй вид соединения называется БСО (3упсЬгопоиз Соппесг1оп Опепгег)— синхронный с установлением связи). Ои предназначен для передачи данных в реальном масштабе времени — это требуется, например, при телефонных разговорах.
Такой тип канала получает фиксированный временной интервал для передачи в каждом из направлений. Из-за критичной ко времени передачи приролы 8СО кадры, переданные по данному типу канала, никогда ие пересылаются заново. Вместо этого может быть использована прямая коррекция ошибок, обеспечивающая более надежное соединение.
У подчиненного узла может быть до трех соединений типа 5СО с главным узлом, каждое из которых представляет собой аудиоканал РСМ с пропускной способностью 64 000 бит/с. В!ие1ооФ: уровень!.2САР Уровень Е2САР выполняет три основные функции. Во-первых, ои принимает пакеты размером до 64 Кбайт с верхних уровней и разбивает их иа кадры для передачи по физическому каналу. На противоположном конце этот же уровень протоколов используется для обратного действия — объединения кадров в пакеты.
Во-вторых, Е2САР занимается мультиплексированием и демультиплексироваиием множества источников пакетов. После сборки пакета ои определяет, купа следует направить пакет (например, на протоколу ВЧ-связи или телефонии). В-третьих, 1.2САР отвечает за качество обслуживания как во время передачи, так и во время ожидания.
Во время установления соединения ои договаривается о максимально разрешенном количестве передаваемой полезной информации, что позволяет избежать заваливаиия данными устройства, которому приходится В!це!оса 360 работать с маленькими пакетами. Это действие необходимо потому, что далеко не все участники сети могут работать с 64-килобайтными пакетами, В!ие1ооЮ: структура кадра Существует несколько форматов кадров, наиболее важный из которых показан на рис.
4,34. В начале кадра указывается код доступа, который обычно служит идентификатором главного узла. Это позволяет двум главным узлам, которые расположены достаточно близко, чтобы «слышать» друг друга, различать, кому из них предназначаются данные. Затем следует 54-битный заголовок, в котором содержатся поля, характерные для кадра подуровня МАС.
Далее расположено поле данных, размер которого ограничен 2744 битами (для передачи из пяти тактов). Если кадр имеет длину, соответствующую одному тактовому интервалу, то формат остается таким же, с той разницей, что поле данных в этом случае составляет 240 бпт. Биты 72 54 0-2744 Биты 3, " 4 1 1 1 8 18-битный заголовок повторяется три раза, что в сумме дает 54 бита Рис. 4.34. Типичный информационный кадр В!це!ообт Рассмотрим, из чего состоит заголовок кадра.
Поле Адрес идентифицирует одно из восьми устройств, которому предназначена информация. Поле Тип определяет тип передаваемого кадра (АСЕ, 5СО, опрос или пустой кадр), метод коррекции ошибок и количество временных интервалов, из которых состоит кадр. Бит Г (Ноту — поток) выставляется подчиненным узлом и сообщает о том, что его буфер заполнен. Это такая примитивная форма управления потоком. Бит А (Ас1спо~ч1ебйешеп! — подтверждение) представляет собой подтверждение (АСК), отсылаемое заодно с кадром. Бит 5 (Бе!)пепсе — последовательность) используется для нумерации кадров, что позволяет обнаруживать повторные передачи. Это протокол с ожиданием, поэтому ! бита действительно оказывается достаточно.
Далее следует 8-битная контрольная сумма заголовка. Весь 18-битный заголовок кадра повторяется трижды, что в итоге составляет 54 бита, как показано иа рис. 4.34. На принимающей стороне несложная схема анализирует все три копии каждого бита. Если они совпадают, бит принимается таким, какой он есть. В противном случае все решает большинство. Как видите, на передачу 10 бит тратится в данном случае 54 бита. Причина очень проста: за все нужно платить. За обеспечение передачи данных с помощью дешевых маломощных устройств 370 Глава 4. Подуровень управления доступом к среде (2,5 мВт) с невысокими вычислительными способностями приходится платить большой избыточностью. В кадрах АС( применяются разные форматы поля данных.
Самый простой формат — в кадрах 8СО: длина поля данных всегда равна 240 бит. Возможны три варианта: 80, 160 или 240 бит полезной информации. При этом оставшиеся биты поля данных используются для исправления ошибок. Самая надежная версия (80 бит полезной информации) устроена очень просто: одно и то же содержимое повторяется три раза (что и составляет 240 бит). То есть метод здесь применяется тот же, что и в заголовке кадра. Поскольку подчиненные узлы могут использовать только нечетные временные интервалы, им достается 800 интервалов в секунду. Столько же получает и главный узел. При 80 битах полезных данных, передаюшихся в одном кадре, емкость канала подчиненного узла равна 64 000 бит/с.
Этому же значению равна и емкость канала главного узла. Этого как раз хватает для организации полнодуплексного РСМ-каиала голосовой связи (имеиио поэтому 1600 скачков в секунду было выбрано в качестве скорости перестройки частот). Все эти цифры говорят о том, что полнодуплексный канал со скоростью 64 000 бит/с в каждую сторону при самом надежном способе передачи информации вполне устраивает пико- сеть, невзирая иа то, что суммарная скорость передачи данных иа физическом уровне равна 1 Мбит/с, При самом ненадежном варианте (240 бит информации иа кадр) можно организовать три полнодуплексных голосовых канала одновременно. Именно по этой причине для подчиненного узла максимальное количество соединений типа 8СО равно трем. О системах В!пегоог11 можно было бы рассказать еще много интересного, ио объем книги все-таки ограничен, и иам придется остановиться иа этом.
Дополнительную информацию можно узнать в следующих изданиях (В11айиад 2001; В(зйк(ап, 2001; Вгау апб 8гпгшап, 2002; Нааггзеп, 2000; 1опапззоп и др., 2001; М(11ег апг1 В1зг(1к(ап, 2001; Ба1гаш и др., 2002). Коммутация на уровне передачи данных У многих организаций имеется по несколько локальных сетей, которые необходимо объединять между собой. Локальные сети могут быть объединены с помошью специальных устройств, называемых мостами, которые работают иа уровне передачи данных. Оии анализируют адреса, содержашиеся в кадрах этого уровня, и в соответствии с ними осуществляют маршрутизацию. Поскольку мосты ие исследуют сами данные, передающиеся в кадрах, то оии одинаково хорошо справляются с пакетами 1Рч4 (используемыми сейчас в Интернете), 1Рчб (которые будут использоваться в Интернете позже), АРР1еТа1к, АТМ, 051 и многими другими.
В отличие от мостов, маршрутизаторы анализируют адреса пакетов и работают, основываясь иа этой информации. Хотя кажется, что можно провести очень четкое Разделение между мостами и маршрутизаторами, некоторые современные разРаботки, такие как коммутируемый Егпегпец несколько замутили воду, как мы увидим далее. В следуюших разделах мы рассмотрим мосты и коммутаторы, особое внимание обратив на те из них, которые связывают различные типы ЛВС се- Коммутация на уровне передачи данных 371 рии 802. Подробную информацию о мостах, коммутаторах и т. п. можно найти у (Рег1шап, 2000) Прежде чем перейти к обсуждению мостов, стоит рассмотреть несколько часто встречающихся ситуаций, в которых они используются. Перечислим шесть причин, по которым в организации может появиться несколько локальных сетей.
Во-первых, у многих университетов и отделов корпораций есть свои локальные сети, соединяющие персональные компьютеры, рабочие станции и серверы. Поскольку цели различных факультетов или отделов различны, то и объединение в локальные сети часто происходит по факультетам и отделам, которым не очень интересно, как построена сеть у соседей. Однако рано или поздно им требуется взаимодействие, поэтому появляется необходимость в мостах. В данном примере несколько отдельных локальных сетей образовалось вследствие автономности их владельцев. Во-вторых, организации могут размещаться в нескольких зданиях, значительно удаленных друг от друга. Может оказаться дешевле создать несколько отдельных локальных сетей и затем соединить их с помощью мостов и лазерных линий связи, вместо того чтобы протягивать коаксиальный кабель по всей территории.
В-третьих, иногда бывает необходимо логически разделить одну локальную сеть на несколько, чтобы снизить нагрузку. Так, например, во многих университетах в сети обьединены тысячи рабочих станций, на которых работают студенты и сотрудники. Файлы обычно хранятся на файл-серверах и загружаются на машины пользователей по мере необходимости. Огромные масштабы не позволяют объединить все эти рабочие станции в одну локальную сеть, так как для этого потребовалась бы слишком высокая суммарная пропускная способность. Вместо этого формируются несколько локальных сетей, соединенных мостами, как показано на рис. 4.35.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
