tanenbaum_seti_all.pages (525408), страница 85
Текст из файла (страница 85)
Он состоит из пяти независимых изолированных витых пар, Две витые пары используются для передачи данных от компьютера и к компьютеру. Еще по двум витым парам передаются управляющие сигналы. Пятая, не всегда используемая пара позволяет компьютеру управлять питанием приемопередатчика.
Некоторые приемопередатчики могут обслуживать до восьми компьютеров, что уменьшает требуемое количество приемопередатчиков. нтроллвр ерный редатчик ер ыпира чк )к Приемопередатчик Соединитель Концентратор а б в рио.4.13. три типа кабельных соединений отандарта 802.3. 10Вавеб (ай ! ОВавв2 (бй ! 0Ваве-т (в( Трансиверный кабель заканчивается на сетевой плате, установленной внутри компьютера. Сетевая карта содержит микросхему контроллера, посылающую кадры приемопередатчику и принимающую кадры у приемопередатчика. Контроллер отвечает за правильный форл(ат 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 общего 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 и, в лучшем случае 200 м, если используются высококачественные (категории 5) витые пары. Тем не менее системы 10Вате-Т быстро стали доминировать в сетях Е(Ьегпег благодаря легкости их установки и возможности использования уже существующей стандартной телефонной проводки. Более быстрая версия системы 10Вазе-Т (100Вазе-Т) будет обсуждаться далее.
Четвертый возможный вариант кабеля для сетей Е()1егпе( нззывается 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 дгг 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 ключ ени Повторитель Магиотрал а б в а Рис. 4.14. Кабельная топология: линейная (в); магистраль (б); дерево (в); оегментированная(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 Ешегпв1 321 уровня. Он принимает, усиливает Грегенерирует) 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 приемоперелатчика 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 Е111егпег не применяется прямое двоичное кодирование бита 0 напряжением 0 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 их 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, копна и середины каждого бита без помощи внешнего таймера. Это реализуется с помощью двух методов: манчестерского кодирования и разностного манчестерского кодирования. В манчестерском коде каждый времешюй 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 колирование 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 предыдущего уровня. В обоих случаях в ссрслипе интервала обязательно присутствует переход. Разностная схема трсбуст более сложного оборудования, зато обладает хорошей защищенностью от шума. Во всех сетях Еспегпес используется манчестерское кодирование благодаря его простоте. Высокий сигнал кодируется напряжением в +0,85 В, а низкий сигнал — — 0,85 В, в результате чего постоянная составляющая напряжения равна 0 В. Разностное манчестерское кодирование 322 Глава 4. Подуровень управления доступом к среде в Ег)тегпет не используется, но используется в других ЛВС (например, стандарт 802.5, маркерное кольцо). Поток бит е Двоичное кодирование б Манчестерское кодирование е рвзностное манчестерское кодиРование Отсутствие перехода здесь означает 1 Переход здесь означает О Рис.
4.1 Б. Двоичное кодирование (а); манчестерское кодирование (б); рвзностнов менчеотерокае кодирование (в) Протокол подуровня управления доступом к среде в Е1Ьегпе1 Исходная структура кадра, предложенная в свое время ))1Х (1)ЕС, 1пге1, Хегох), показана ца рис. 4.16. Каждый кадр начинается с поля РгеатЫе (преамбула, заголовок) длиной 8 байт которое содержит последовательность 10101010. Манчестерское кодирование такой последовательности битов дает в результате меандр с частотой 10 М Гц и длительностью 6,4 мкс, что позволяет получателю синхронизировать свои часы с часами отправителя. Далее до конца кадра они должны сохранять синхронизированное состояние за счет манчестерского кода, хранящего отметки границ битов.
Кадр содержит два адреса: получателя и отправителя. По стандарту разрешаются 2-байтовые и 6-байтовые адреса, однако параметры немодулированной передачи со скоростью 10 Мбит/с предусматривают только 6-байтовые адреса Старший бит адреса получателя содержит 0 для обычных адресов и 1 для групповых получателей. Групповые адреса позволяют нескольким станциям принимать информацию от одного отправителя. Кадр, отправляемый групповому адресату, может быть получен всеми станциями, входящими в эту группу.
Такой механизм называется групповой рассылкой. Если адрес состоит только из единиц, то кадр могут принять абсолютно все станции сети. Таким способом осуществляется широковещание. Разница между групповой рассылкой и широковещанием весьма существенна, поэтому еще раз повторим: кадр, предназначенный для групповой рассылки, посылается некоторой группе станций ЕгЬегпет; широковещательный же кадр получают абсолютно все станции сети. Групповая рассылка более избирательна, но требует некоторых усилий при управлении группами.
Широковещание — это более грубая технология, но зато не требует никакой настройки групп. Сеть Евтегпет 323 Байты 6 6 6 2 0-1 600 0-46 4 Рис. 4.16. Форматы кадров: Бчх Ещвгпв\ (а]; )ЕЕЕ 602.3 (б) Еще одной интересной особенностью адресации является использование 46-го бита (соседнего со старшим битом), позволяющего отличать локальные адреса от глобальных. Локзльные адреса назначаются администратором каждой сети и не имеют смысла за ее пределами. Глобальные адреса, напротив, назначаются 1ЕЕЕ, и это гарантирует, что один и тот же глобальный адрес не используется двумя станциями. При 48 — 2 = 48 доступных битах может быть назначено около 7 10м глобальных адресов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
