Горнец Н.Н., Рощин А.Г. Организация ЭВМ и систем (2006) (1186251), страница 60
Текст из файла (страница 60)
Модель ничего не говорит о том, как осуще ствляется связь, а лишь определяет, что хост-машина должна быть связана с телекоммуникационной подсетью через некоторый про токол (локальных или глобальных сетей). Никаких ограничений на этот протокол, равно как и рекомендаций, эта модель не накладывает. Сравнение моделей МОС и ТСР/1Р. Обе модели имеют много общего. Они имеют уровневую иерархию, поддерживают понятие стека протоколов. Назначение их уровней примерно одинаково. Все уровни от транспортного и ниже используют протоколы лля поддержки взаимодействия типа «точка-точка», не зависящего от организации сети. Все уровни выше транспортного ориентированы на приложения.
Модель 081 доказала свою эффективность как методологический инструмент, стала популярной, чего нельзя сказать о ее протоколах. С ТСР/1Р все наоборот — модели по существу нет, зато протоколы получили очень широкое распространение. 11.5. Особенности структурной реализации ЛВС Локальные вычислительные сети располагаются на сравнительно небольшой территории (в комнате, здании, нескольких близко расположенных зданиях). Все компьютеры ЛВС подключены к общему коммуникационному каналу, через который передача данных происходит с использованием вещательной технологии. Такая организация ЛВС определяет ряд особенностей в их построении.
Архитектура ЛВС определяет организацию канального и физического уровней в рамках модели 031. Существует несколько рабочих групп комитета 1ЕЕЕ 802 Международного института инженеров по электронике и электротехнике, выполняющего стандартизацию в области ЛВС: 802.1 — введение и архитектура ЛВС; 802.2 — управление логической связью; 802.3 — ЛВС с множественным доступом, контролем несущей и обнаружением коллизий (Егпегпег); 802.4 — шина с маркером; 802.5 — кольцо с маркером; 802.6 — сеть с двумя шинами и двумя потоками; 802.7 — Совет по широкополосным технологиям; 286 802.8 — Консультационный совет по оптическим технологиям; 802.10 — виртуальные ЛВС и безопасность; 802.11 — беспроводные ЛВС (%1-Н); 802.12 — сеть с доступом по приоритету запроса; 802.14 — кабельные модемы; 802.15 — персональные (частные) сети; 802.16 — широкополосные беспроводные сети; 802.17 — кольцо с динамическими пакетами.
Основной вопрос в сетях вещательного типа с общим каналом заключается в том, чтобы распределять единственный канал между многими конкурирующими пользователями. Для решения этой задачи канальный уровень был разделен на два подуровня: управления логической связью (1о8!са! Ь!п(г Соя!го! — 1.1.С) и доступа к среде (Мегйшп Ассезз Сов!го! — МАС). Подуровень (и соответствующие протоколы) ЕЕС обеспечивают сервис типа «точка-точка» вышележащим (обычно сетевым) процессам на двух машинах, соединенных общим каналом, вне зависимости от используемой архитектуры ЛВС.
Подуровень (и соответствующие протоколы) МАС обеспечивает совместный доступ к общей среде передачи данных (медный или оптоволоконный кабель, радиочастотный канал). К настояшему времени стандартизовано несколько архитектур ЛВС. Часть из них уже практически не используется (802.4 — шина с маркером, 802.5 — кольцо с маркером), часть находит ограниченное применение (802.6 — сеть с двумя шинами и двумя потоками, 802.12 — сеть с доступом по приоритету запроса, 802.17— кольцо с динамическими пакетами). Другие же архитектуры (802.3— ЛВС с множественным доступом, контролем несушей и обнаружением коллизий, или ЕШегпег, 802.11 — беспроводные ЛВС, или %1-Н, 802.15 — персональные, или частные„сети, 802.16— широкополосные беспроводные сети) интенсивно развиваются и завоевывают рынок.
Рассмотрим наиболее популярные на сегодняшний день технологии 802.3 — ЛВС с множественным доступом, контролем несущей и обнаружением коллизий (Ег!зегпе!) и 802.11 — беспроводные ЛВС (%1-Н). 11.6. Локальные вычислительные сети архитектуры Е1Ьегпе1 Локальные вычислительные сети архитектуры Егпегпег определены рабочей группой 1ЕЕЕ 802.3 и являются, по существу, «прародителем» всех технологий локальных сетей. (Сеть имеет интересную историю.
Начало положила беспроводная сеть А1.0НА, развернутая в 1970-х гг. на Гавайских островах. Позднее фирма Хегох 287 построила первую локальную сеть с множественным доступом к среде, контролем несущей и обнаружением коллизий СБМА/С1) объединившую 100 персональных компьютеров на кабеле длиной в 1 км, производительность которой составляла 2,94 Мбит/с. Эта система была названа сетевым эфиром Ебйегпеп) Первая сеть Егйегпе! имела такой большой успех, что фирмы Хегох, ПЕС и 1пге! решили объединить свои усилия и создали сеть Е!Ьегпе! с производительностью 10 Мбит/с. Эта технология и составила основу стандарта 1ЕЕЕ 802.3.
Протокол доступа к среде. Согласно протоколу станция, прежде чем начать передачу, определяет состояние канала, т.е. прослушивает канал. Если канал занят, то она находится в состоянии ожидания. Как только канал освободился, она пытается начать передачу. При этом станция одновременно сравнивает отправленный сигнал с сигналом, принимаемым из линии. Если при этом произошла коллизия (две или более станций передают сигнал в кабель одновременно, соответственно переданный и принятый сигналы отличаются), станция сразу прекращает передачу полезной информации и оправляет так называемую !ат-последовательность.
Это делается для того, чтобы как можно раньше сообщить конфликтующим машинам о возникшей коллизии и предотвратить бесполезную трату времени на передачу искаженной информации. После этого каждая машина ожидает в течение случайного интервала времени и все начинается сначала. Этот протокол получил название протокола множественного доступа с контролем несущей и обнаружением коллизий (СБМА/С!3). Кабельная система 1ЕЕЕ 802.3.
Всего стандарт допускает использование четырех категории кабелей (табл. 11.1). Исторически первым был кабель типа 10Вазе5 — толстый Е1Ьегпег«. Это желтого цвета кабель с отметками через каждые 2,5 м, указывающими место подключения рабочей станции. Подключение выполняется через специальные розетки с трансивером (приемником-передатчиком), которые монтируются непосредственно на кабель. Запись 10Вазе5 означает, что кабель обеспечивает пропускную способность 10 Мбит/с, использует аналоговый сигнал и максимальная длина сегмента составляет 500 м. Затем появился кабель типа !ОВазе2 — «тонкий ЕгЬегпе!».
Это более простой в использовании кабель с подключением через байонетный коннектор. Он дешевле, но его сегмент не должен превосходить 200 м и содержать более 30 компьютеров. Необходимость поиска обрывов или частичного повреждения кабеля привели к созданию совершенно иной кабельной конфигурации, использующей специальный вид кабеля — витую пару (1)пзЬ(е!дед Тч>)мед Ра(г — ()ТР). Здесь каждая машина соединена кабелем в виде витой пары со специальным устройством — концентратором (ЬиЬ) с помощью 288 Таблица 11.1 Стаидарты набедьиой системы 1ЕЕЕ 802.3 Мвксимвль- нвя длина сегмента, м Число узлов в сегменте Тип Кабель Примечания Толстый коаксиальный Практически не ис- пользуются 1ОВаве5 Не использует кон- центратор 30 Тонкий коаксиадьный 10Вавс2 185 Наиболее дешевая система 10Ваве-Т 1024 Витая пара 1ОВаве-Е Наилучшая для связи между зданиями Оптоволокно 1024 10 Горне» 289 стандартного соединителя Ю-45.
Такая кабельная система получила название 10Вазе-Т. В 10Вазе5 трансивер размещается прямо на кабеле. Он выполняет контроль сигнала несущей и обнаружение коллизий. Когда трансивер обнаруживает коллизию, он передает в кабель специальный сигнал, чтобы как можно быстрее сообщить другим трансиверам о возникшей коллизии.
Трансивер, установленный на кабеле, соединяется с компьютером с помощью трансиверного кабеля, длина которого не должна превосходить 50 м. Он состоит из пяти витых пар. Две служат для передачи данных между компьютерами, две — управляющей информации от и к компьютеру и пятая пара — для подачи питания на трансивер. Некоторые трансиверы позволяют подключать к себе до восьми машин. Трансиверный кабель подключается к контроллеру„находящемуся в компьютере. Контроллер отвечает за прием кадров и их отправку, проверку и формирование контрольной суммы.
В некоторых случаях он выполняет управление буферами на канальном уровне, очередью буферов на отправку, прямым доступом к памяти машины и другие задачи. В кабельной системе 10назе2 трансивер расположен в контроллере. Каждая машина должна иметь свой индивидуальный трансивер. Для того чтобы увеличить длину сегмента, используются погглгорители, устройства физического уровня, которые отвечают за побитное восстановление, усиление и передачу сигнала. В кабельной системе 1ОВазе-Т трансивер отсутствует.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
