tanenbaum_seti_all.pages (525408), страница 105
Текст из файла (страница 105)
Если кадр, помечениый как ВЛВС 4, приходит иа порт 3, значит, несомненно, одна из машин, подключеииых к этому порту, находится в виртуальной сети 4. Стандарт 802.1Я вполне четко поясняет, как строятся динамические таблицы. При этом делаются ссылки иа соответствующие части алгоритма Перлмаиа (Рег1шап), который вошел в стандарт 802.1Э. Прежде чем завершить разговор о маршрутизации в виртуальных сетях, необходимо сделать еше одно замечание. Многие пользователи сетей Интернет и Ег)тегпег фанатично привязаны к сетям без установления соединения и неистово противопоставляют их любым системам, в которых есть хотя бы намек иа соединение иа сетевом уровне или уровне передачи данных. Однако в виртуальных сетях один технический момент как раз-таки очень сильно напоминает установку соединения.
Речь идет о том, что работа виртуальной сети невозможна без того, чтобы в каждом кадре был идентификатор, использующийся в качестве индекса таблицы, встроенной в коммутатор. По этой таблице определяется дальнейший вполне определенный маршрут кадра. Именно это и происходит в сетях, ориеитироваииых иа соединение. В системах без установления соединения маршрут определяется по адресу назначения, и там отсутствуют какие-либо идеитификаторы конкретных линий, через которые должен пройти кадр. Более подробно мы рассмотрим эту тенденцию в главе 5.
392 Глава 4. Подуровень управления доступом к среде Таблица 4.8 (лродолткение) Описание Метод Случайная передача з строго определенные еременные интервалы Стандартная система множестаенного доступа с контролем несущей Дискретная система АьСНА СБМА (множестаенный доступ с контролем несущей) с настойчивостью т Ненестойчиаая система СЗМА СБМА с настойчивостью р СЗМА/СО (СЗМА с обнаружением столкновений) Бит-керте Случайная задержке при занятом канале Система СЗМА с вероятностью передачи р Система СЗМА с прекращением передачи при обнаружении столкновений Поочередное использование канала с использованием бит-карты для резераироеения аременных интераелое Передача а каждый следующий интереал времени готовой станцией с максимальным номером Снижение остроты состязаний при помощи разбиения станций нз группы Динамическая схема частотного уплотнения для оптоволоконного кабеля Беспроводные протоколы локальных сетей СБМА/СС с удвоением еремени ожидания Передача широкополосного сигнала по методу скачкообразного изменения частот Передача широкополосного сигнала по методу прямой последоаательности Множестаенный доступ о контролем несущей и предотарещением отолкноаений Двоичный обратный оточет Адаптивное дерево Спектральное разделение МАСА, МАСАтУ Евтегпе( РН88 0888 СБМА/СА Простейшими схемами распределения являются частотное и временное уплотнения, Они эффективны при небольшом количестве станций и постоянном графике.
Оба метода широко применяются в этих условиях, например, для разделения полосы пропускания в телефонных магистралях. Однако когда количество станций велико и непостоянно или трафик является пульсирующим, частотное и временное уплотнения использовать нецелесообразно. В качестве альтернативы предлагается протокол А1ОНА — дискретный и непрерывный, с управлением и без него. Система АЕОНА, ее многочисленные варианты и производные системы широко обсуждались, анализировались и нс.
пользовались в реальных системах. Если состояние канала можно прослушивать, станции могут отказываться от передачи, когда слышат, что канал занят другой станцией. Применение метода контроля несущей повлекло за собой создание большого количества протоколов, применяемых в локальных и региональных сетях. Широко известен класс протоколов, полностью устраняющий борьбу за ка. нал или, по меньшей мере, значительно снижающий ее напряженность. Протокол с двоичным обратным отсчетом полностью устраняет состязание за канал. Протокол адаптивного дерева снижает его остроту, динамически деля станции Резюме 393 на две непересекающиеся группы, одной из которых разрешается передавать во время следующего интервала времени, а другой — нет.
Алгоритм пытается делить станции таким образом, чтобы только одной станции, готовой к передаче, разрешалось это сделать. У беспроводных локальных сетей есть свои проблемы и методы их решения. Наибольшую проблему представляют собой скрытые станции, поэтому алгоритм СЗМА в данной ситуации не работает. Один из методов, применяемый, например, в протоколах МАСА и МАСАЖ, заключается в попытке стимулировать передачу вблизи получателя, что улучшает работу протокола СЯМА. Также применяются алгоритмы передачи широкополосного сигнала по методам прямой последовательности и скачкообразного изменения частот. Стандарт 1ЕЕЕ 802.11 совмещает в себе методы СБМА и МАСА%.
Результатом такого комбинирования является метод СЗМА/СА. Егпегпег является доминирующей технологией локальных вычислительных сетей. Распределение канала производится при помощи метода СБМА/СЭ. В старых версиях использовался кабель, который тянулся от машины к машине, однако теперь более распространены витые пары, идущие к концентраторам или коммутаторам.
Скорости возросли от 10 Мбит/с до 1 Гбит/с и продолжают расти. Беспроводные сети становятся все популярнее. Доминирует здесь стандарт 802.11, Физический уровень, определенный этим стандартом, позволяет работать в пяти различных режимах передачи, в которых используются инфракрасные сигналы, различные методы расширения спектра и многоканальная система частотного уплотнения. Работа может вестись как при наличии базовой станции в каждой ячейке, так и без нее. Используется протокол, аналогичный МАСА%, с контролем виртуальной несущей. Начинают появляться беспроводные региональные сети.
Это широкополосные системы, которые решили проблему «последней мили» в телефонных системах путем применения радиосвязи. При этом используются традиционные методы узкополосной модуляции, Здесь важную роль играет качество обслуживания, и стандарт 802.16 определяет четыре класса сервисов (постоянная битовая скорость, два класса с переменной битовой скоростью, а также сервис с обязательствами приложения максимальных усилий). Система В1цесоой — это еще один тип беспроводных сетей, но довольно специфический.
Чаще всего В1цегоогп используется для беспроводного соединения компьютера или мобильного телефона с периферийными устройствами. Как и в стандарте 802.11, используется передача широкополосного сигнала по методу скачкообразных изменений частоты в не подлежащем лицензированию диапазоне. Поскольку среда сильно зашумлена, а также благодаря необходимости пере" дачи данных в реальном масштабе времени очень тщательно прорабатывались алгоритмы исправления ошибок, встраиваемые в различные протоколы. В мире существует огромное количество вычислительных сетей, Понятно, что необходим какой-то способ их объединения. Для этих целей используются такие устройства, как мосты и коммутаторы. для создания самонастраивающихся мостов применяется алгоритм связующего дерева.
Новым словом в деле объединения ЛВС стали виртуальные локальные сети, которые позволили отделить 394 Глава 4. Подуровень управления доступом к среде физическую топологию от логической. Был разработан новый формат кадров (стандарт 802 10), который позволил упростить процесс внедрения виртуальных сетей в организациях. Вопросы 1, Для решения задачи используйте формулу, приведенную в данной главе, записав ее в общем виде, Кадры для передачи прибывают случайным образом на 100-мегабитный канал.
Если в момент прибытия канал оказывается занят, кадр ставится в очередь ожидания. Длина кадра распределяется по зкспоненциальному закону с математическим ожиданием, равным 10 000 бит/кадр. Для каждой из приведенных далее скоростей прибытия кадров вычислите задержку (включая время ожидания в очереди и время передачи) кадра средней длины. 1) 90 кадров/с; 2) 900 кадров/с; 3) 9000 кадров/с. 2. Группа из А? станций совместно использует канал чистой системы АЬОНА, работающий со скоростью 56 Кбит/с. Каждая станция передает 1000-битный кадр в среднем каждые 100 с, даже если предыдущий кадр еще не был передан (напрнмер, станции могут буферизировать исходящие кадры).
Каково максимальное значение Ж7 3. Сравните время задержки чистой и дискретной систем АЬОНА при низкой нагрузке. У какой из систем зто время будет меньшим7 Поясните свой ответ. 4. 10000 станций соревнуются за право использования единственного канала дискретной системы АЬОНА. В среднем одна станция делает 18 запросов в час. Длительность интервала равна 125 мкс. Какова приблизительная суммарная загруженность канала7 5. Большая группа пользователей системы АЬОНА формирует 50 запросов в секунду, включая первичные и повторные передачи. Время разделено на интервалы по 40 мс. 1) Каковы шансы успеха с первой попытки7 2) Какова вероятность того, что перед успехом произойдет ровно Й столкновений7 3) Чему равно среднее число попыток передачи7 6.