it_vse (519823), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Протокол 100VG-AnyLanПротокол 100VG-AnyLan был разработан совместными усилиями фирм Hewlett-Packard, AT&T и IBM.И протокол FastEthernet и протокол 100VG-AnyLan являются развитием технологии Ethernet и позволяютработать на скорости 100 Мбит/с. Однако, если FastEthrnet ориентировался на минимальные изменения впротоколе Ethernet и совместимости со старыми сетевыми картами, то в протоколе 100VG-AnyLan, пользуясь сменой протоколов, была сделана попытка полностью отказаться от старых, и перейти к новым, болееэффективным технологическим решениям.Основным отличием 100VG-AnyLan является другой метод доступа к разделяемой среде - DemandPriority (приоритетный доступ по требованию), который обеспечивает более эффективное распределениепропускной способности сети, чем метод CSMA/CD. При доступе Demand Priority концентратору (hub-у)передаются функции арбитра, решающего проблему доступа к разделяемой среде.
Сеть 100VG-AnyLANсостоит из центрального (корневого) концентратора, и соединенных с ним конечных узлов и другихконцентраторов (см. рис. ). Допускаются три уровня каскадирования.Рис.Составитель: Ляхевич А.Г., 2000 - 2002 годКонцентратор циклически выполняет опрос портов, к которым подключены компьютеры. Если к портуподключен другой концентратор, то опрос приостанавливается до завершения опроса концентраторомнижнего уровня. Компьютер, желающий передать пакет, посылает специальный низкочастотный сигналконцентратору, запрашивая передачу кадра и указывая его приоритет: низкий (для обычных данных) иливысокий (для данных, которые чувствительны к задержкам, например видеоизображение).
Компьютер снизким уровнем приоритета, долго не имевший доступа к сети, получает высокий приоритет.Если сеть свободна, то концентратор разрешает передачу пакета. Анализируется адрес назначения впакете, и он передается на тот порт, к которому подключен соответствующий компьютер (адрес сетевой карты компьютера, подключенного к тому или иному порту, определяется автоматически, в момент физического подключения компьютера к концентратору). Если сеть занята, концентратор ставит полученный запрос вочередь. В очередь ставятся именно не сами кадры данных, а лишь запросы на их передачу. Запросы удовлетворяются в соответствии с порядком их поступления и с учетом приоритетов.
У концентратора 100VGAnyLan отсутствует внутренний буфера для хранения кадров, поэтому в каждый момент времени концентратор может принимать и передавать только один кадр данных – тот, до запроса на передачу которогодошла очередь (с учетом приоритетов).В концентраторах 100VG-AnyLan поддерживаются кадры Ethernet и Token Ring (именно этообстоятельство дало добавку Any LAN в названии технологии). Каждый концентратор и сетевой адаптер100VG-AnyLAN должен быть настроен либо на работу с кадрами Ethernet, либо с кадрами Token Ring,причем одновременно циркуляция обоих типов кадров не допускается.
Другой особенностью является то,что кадры передаются не всем компьютерам сети, а только компьютеру назначения, что улучшает безопасность сети, т.к. кадры труднее перехватить при помощи анализаторов протоколов (снифферов).Несмотря на много хороших технических решений, технология 100VG-AnyLAN не нашла большогоколичества сторонников и значительно уступает по популярности технологии Fast Ethernet.1.4. Протокол GigabitEthernetПротокол Gigabit Ethernet обеспечивает скорость передачи данных 1000 Мбит/с на всех основных типахкабельных систем: неэкранированная витая пара 5-ой категории, многомодовое и одномодовое оптоволокно(стандарты 1000Base-SX и 1000Base-LX), твинаксиальный кабель (коаксиальный кабель с двумяпроводниками, каждый из которых помещен в экранирующую оплетку).Протокол Gigabit Ethernet сохраняет максимально возможную преемственность с протоколамиEthernet и Fast Ethernet:- сохраняются все форматы кадров Ethernet- сохраняется метод доступа к разделяемой среде CSMA/CD.
Поддерживается также полнодуплексныйрежим работы, когда данные передаются и принимаются одновременно (для отделения принимаемогосигнала от передаваемого сигнала, приемник вычитает из результирующего сигнала известный емусобственный сигнал).- минимальный размер кадра увеличен (без учета преамбулы) с 64 до 512 байт. Для сокращения накладных расходов при использовании слишком длинных кадров для передачи небольших пакетов данныхразработчики разрешили конечным узлам передавать несколько кадров подряд, без передачи средыдругим станциям в режиме Burst Mode (монопольный пакетный режим).
Если станции нужно передатьнесколько небольших пакетов данных, то она может не дополнять каждый кадр до размера в 512 байт(минимальный размер кадра), а передавать их подряд. Станция может передать подряд несколькокадров с общей длиной не более 65 536 бит или 8192 байт. Предел 8192 байт называется BurstLength.Если станция начала передавать кадр и предел BurstLength был достигнут в середине кадра, то кадрразрешается передать до конца.1.5. Протокол Token Ring (High Speed Token Ring)Использование протокола Token Ring позволяет карте работать на скоростях 4 и 16 Мбит/с, а протоколаHigh Speed Token Ring – на скоростях 100 и 155 Мбит/с.
Компания IBM является основным разработчикомпротокола Token Ring, производя около 60 % сетевых адаптеров этой технологии.Сеть Token Ring представляет собой кольцо: каждый компьютер соединен кабелем только с предыдущим и последующим компьютером в кольце. Физически это реализуется при помощи специальныхконцентраторов (см.
рис. ), которые обеспечивают целостность кольца даже при выключении или отказеодного из компьютеров, за счет обхода порта выключенного компьютера.Принцип доступа к разделяемой среде – доступ с передачей маркера (token). Компьютер можетначать передавать данные в сеть, только если получит от предыдущего компьютера в кольце "маркер" –специальный короткий пакет, свидетельствующий о том, что сеть свободна. Если компьютеру нечегопередавать в сеть, то он передает маркер следующему компьютеру в кольце.
Если компьютеру есть чтопередавать, то он уничтожает маркер и передает свой пакет в сеть. Пакет по битам ретранслируется покольцу от компьютера к компьютеру, адресат получает пакет, устанавливает в пакете биты, подтверждающие, что пакет достиг адресата и передает пакет дальше по кольцу. Наконец, пакет возвращается котправителю, который уничтожает его и передает в сеть новый маркер. Компьютер может и не передавать всеть новый маркер, а продолжить передавать кадры данных до тех пор, пока не истечет время удержанияСоставитель: Ляхевич А.Г., 2000 - 2002 годмаркера (token holding time).
После истечения времени удержания маркера компьютер обязан прекратитьпередачу собственных данных (текущий кадр разрешается завершить) и передать маркер далее по кольцу.Обычно время удержания маркера по умолчанию равно 10 мс.В процессе работы сети, из-за сбоев, возможна потеря маркера. За наличие в сети маркера, причемединственной его копии, отвечает один из компьютеров - активный монитор. Если активный монитор неполучает маркер в течение длительного времени (например 2,6 с), то он порождает новый маркер.
Активныймонитор выбирается во время инициализации кольца, как станция с максимальным значением МАС-адресасетевой карты. Если активный монитор выходит из строя, процедура инициализации кольца повторяется ивыбирается новый активный монитор. Чтобы сеть могла обнаружить отказ активного монитора, последний вработоспособном состоянии каждые 3 секунды генерирует специальный кадр своего присутствия. Если этоткадр не появляется в сети более 7 секунд, то остальные станции сети начинают процедуру выборов новогоактивного монитора.рис.
Логическая структура сети Token RingРис. Физическая структура сети Token RingОписанный выше алгоритм доступа используется в сетях со скоростью 4 Мбит/с. В сетяхсо скорость 16 Мбит/с алгоритмы доступа более сложные: используется алгоритм доступа к кольцу, называемый алгоритмом раннего освобождения маркера (Early Token Release). Компьютерпередает маркер доступа следующей станции сразу же после окончания передачи последнего битакадра, не дожидаясь возвращения по кольцу этого кадра с битом подтверждения приема. В этомслучае пропускная способность кольца используется более эффективно, так как по кольцуодновременно продвигаются кадры нескольких компьютеров.
Тем не менее, свои кадры в каждыймомент времени может генерировать только один компьютер — тот, который в данный моментвладеет маркером доступа. Остальные компьютеры в это время только повторяют чужие кадры,так что принцип разделения кольца во времени сохраняется, ускоряется только процедура передачи владения кольцом.Составитель: Ляхевич А.Г., 2000 - 2002 годПередаваемым кадрам, протокол верхнего уровня (например прикладного) может такженазначить различные приоритеты: от 0 (низший) до 7 (высший). Маркер также всегда имеет некоторый уровень текущего приоритета и уровень резервного приоритета. При инициализации кольцаосновной и резервный приоритеты устанавливаются в ноль.
Компьютер имеет право захватитьпереданный ему маркер только в том случае, если приоритет кадра, который он хочет передать,выше (или равен) текущему приоритету маркера. В противном случае компьютер обязан передатьмаркер следующему по кольцу компьютеру. Однако, даже если компьютер не захватил маркер, онможет записать в поле резервного приоритета значение приоритета своего кадра (при условии, чтопредыдущие компьютеры не записали в это поле более высокий приоритет). При следующемобороте маркера резервный приоритет станет текущим и компьютер получит возможностьзахватить маркер.Хотя механизм приоритетов в технологии Token Ring имеется, но он начинает работать только втом случае, когда приложение или прикладной протокол решают его использовать.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
