tanenbaum_seti_all.pages (525408), страница 88
Текст из файла (страница 88)
Примерно так же воспринимали пользователи акустических модемов иа 300 бит/с появление модемов со скоростью 1200 бит/с. Однако мир меняется очень быстро, В качестве одного из следствий закона Паркинсона (чработа занимает все отведенное иа иее времяь) можно привести следующее правило: еДаииые занимают всю предоставленную пропускную способность канала», Шутки шутками, ио постояиио ощущалась и продолжает ощущаться нехватка скорости и ширины канала Для решения этих проблем различными компаниями было разработано миожество оптоволоконных кольцевых ЛВС.
Одна из таких систем называется РЭР1 (Р1Ъег П!эсНЬпсеб Вайа 1псегтасе — распределенный интерфейс перелачи данных по волоконно-оптическим каналам), а другая — волоконный канал (Р1Ьге СЬаппе1). В двух словах их судьбу можно описать так: оии обе использовались Сеть Егйегпе1 331 в магистральных сетях, но ни одна из них так и не стала доступна непосредственно конечному пользователю. В обоих случаях управление станциями осуществлялось очень сложными методами, что привело к необходимости создания дорогостоящих, сложных микросхем. Урок из этой истории следовало бы извлечь только такой: К188 (Кеер 11 3ппр1е, Бгпр!б! — «Не будь глупцом и упрощай»,— одна из заповедей разработчика).
Так или иначе, отрицательный опыт — это тоже опыт, и после неудачной попытки создания волоконно-оптических локальных сетей возникло множество ЕгЬегпес-сетей, работающих со скоростями свыше 10 Мбит/с. Многим приложениям требовалась высокая пропускная способность, и поэтому появились 10-мегабитные ЛВС, связанные лабиринтами кабелей, повторителей, мостов, маршрутизаторов и шлюзов. Сетевым администраторам иногда казалось, что система держится еле-еле и может развалиться от любого прикосновения. Вот при таких обстоятельствах в 1992 году институт 1ЕЕЕ начал пересмотр стандартов и дал заказ комитету 802.3 выработать спецификацию более быстрых сетей. Одно из предложений состояло в том, чтобы сохранить 802.3 без изменений и просто увеличить скорость работы.
Другое заключалось в том, чтобы полностью его переделать, снабдить новым набором функций — например, обеспечить возможность передачи данных реального времени, оцифрованной речи. При этом предлагалось сохранить старое название стандарта (такой коммерческий прием). После некоторых колебаний комитет решил все-таки изменить лишь скорость работы 802.3, а все остальные параметры оставить прежними. Сторонники отвергнутого предложения поступили так, как в этой ситуации поступил бы любой человек, связанный с компьютерной индустрией: они хлопнули дверью, организовали собственный комитет и разработали свой стандарт (собственно, 802.12), который, впрочем, с треском провалился. Комитет 802.3 решил продолжить линию старого доброго ЕгЬегпег по следующим трем соображениям.
1. Необходимость обратной совместимости с существующими ЛВС ЕгЬегпес. 2. Боязнь того, что в новом протоколе могут вскрыться неожиданные проблемы. 3. Желание успеть переделать стандарт до того, как изменится технология в целом. Работа шла довольно быстро (по меркам комитета стандартизации), и уже в июне 1995 года официально объявили о создании стандарта 802,3ц. С технической точки зрения, в нем нет ничего нового по сравнению с предыдущей версией.
Честнее было бы назвать это не новым стандартом, а расширением 802.3 (чтобы еще больше подчеркнуть обратную совместимость с ним). Поскольку жаргонное название «быстрый ЕсЬегпег» используется уже практически всеми, то и мы будем следовать этой моде. Основная идея быстрого Е1Ьегпег довольно проста: оставить без изменений все старые форматы кадров, интерфейсы, процедуры и лишь уменьшить битовый интервал со 100 нс до 10 нс. Как это технически осуществиться Можно скопировать принцип, применяемый с 10Вазе-5 или 10Вазе-2, но в 10 раз уменьшить максимальную длину сегмента. Однако преимущества проводки 10Вазе-Т 332 Глава 4.
Подуровень управления доступом к среде Таблица 4.2. Основные типы кабелей дпя быстрых сетей Ешегпе1 Название Тип Длина оегменте Преимуществе Использование неэкранированной витой пары категории 3 Полный дуплекс при 100 Мбит/с (витвя пара категории б) Полный дуплекс при 100 Мбит/о; большая длина сегмента 100Ввве-Т4 Витая пара 100 м 100Ввве-ТХ 100Ввве-гх Витая пара 100 м Оптоволокно 2000 м В схеме 100Вазе-4Т, использующей витую пару категории 3, сигнальная скорость составляет 25 МГц, что лишь на 25 Ж больше, чем 20 МГц стандарта Е1Ьегпес (помните, что в манчестерском кодировании, показанном на рис. 4.15, требуется удвоенная частота).
Чтобы достичь требуемой пропускной способности, в схеме 100Вазе-4Т применяются четыре витые пары. Так как стандартныс телефонные кабели в течение десятилетий как раз и состояли из четырех витых пар, большинство организаций могут запросто ими воспользоваться в новых целях. Для этого, правда, придется оставить весь офис без телефонов, но это, согласитесь, не самая высокая цена за возможность быстрее получать электронную почту.
были столь неоспоримы, что практически все системы типа «быстрый ЕсЬегпет» в результате были построены именно на этом типе кабеля. Таким образом, в быстром ЕсЬегпес используются исключительно концентраторы (хабы) и коммутаторы; никаких моноканалов с ответвителями типа «зуб вампира» или с ВЫС- коннекторами здесь нет. Однако некоторые технические решения все же необходимо было принять. Самый важный вопрос заключался в том, какие типы кабелей поддерживать.
Одним из претендентов была витая пара категории 3, Основным аргументом в его пользу было то, что практически все западные офисы уже были оборудованы по крайней мере четырьмя витыми парами категории 3 (а то и лучше): они использовались в телефонных линиях, и их длина (до ближайшего телефонного щита) составляла нс более 100 м. Иногда можно было встретить два таких кабеля. Таким образом, можно было установить в организациях быстрый ЕгЬегпес, и для этого не требовалось перекладывать кабель во всем здании. Это было очень сушествснно для многих. Было во всем этом лишь одно неудобство: витые пары третьей категории неспособны передавать сигналы, изменяющиеся со скоростью 200 мсгабод (100 Мбит/с с манчестерским кодированием) на 100 и (именно таково максимальное расстояние между компьютером и концентратором, установленное стандартом для 10Вазе-Т, см.
табл. 4.1). Витыс пары категории 5 с такой задачей справились бы без всяких проблем, а для оптоволокна это и вовсе смешная цифра. Нздо было найти какой-то компромисс. Не мудрствуя лукаво, комитет 802.3 разрешил применять все три типа кабелей, как показано в табл. 4.2, с условием, что решения на основе витой нары третьей категории будут чуть живее и смогут обеспечить необходимую емкость канала. Сеть Ещегпег 333 Из четырех витых пар одна всегда направляется на концентратор, одна — от концентратора, а две оставшиеся переключаются в зависимости от текущего направления передачи данных. Для достижения скорости 100 Мбит/с от манчестерского кодирования пришлось отказаться, однако, учитывая сегодняшние тактовые частоты и небольшие расстояния между станциями ЛВС, без него вполне можно обойтись.
Кроме того, по линии посылаются троичные сигналы, то есть О, 1 или 2. При использовании трех витых пар в направлении передачи данных это означало передачу 1 из 27 возможных символов за один такт, то есть 4 бита плюс некоторая избыточность, что при тактовой частоте в 25 МГц как раз и составляет требуемые 100 Мбит/с. Кроме того, сеть еше обратный канал, работающий на скорости ЗЗ,З Мбит/с по оставшейся витой паре. Такая схема, известная как 8В/6Т (8 битов,в виде 6 троичных цифр), вряд ли получит приз за элегантность, но зато она работает на уже имеющихся в каждом офисе кабелях.
Устройство системы 100Вазе-ТХ, использующей витые пары категории 5, проще, так как кабели этого типа могут работать с сигналами на частоте 125 МГц. Поэтому для каждой станции используются только две витые пары: одна к концентратору, другая от него. Прямое битовое кодирование не используется. Вместо него имеется специальная система кодирования, называемая 4В/5В. Она является последователем ЕПП! и совместима с ней. Каждая группа из четырех тактовых интервалов, каждый из которых содержит один из двух сигнальных значений, образует 32 комбинации. 16 из ннх используются для передачи четырехбитных групп 0000, 0001, 0010, ..., 1111. Оставшиеся 16 используются для служебных целей — например, для маркировки границ кадров. Используемые комбинации тщательно подбирались с целью обеспечения достаточного количества передач для поддержки синхронизации с тактогенератором.
Система 100Вазе-ТХ является полнодуплексной, станции могут передавать па скорости 100 Мбит/с и одновременно принимать на той же скорости. Зачастую кабели 100Вазе-ТХ и 100Вазе-Т4 называют просто 100Ввзе-Т. Последний вариант, 100Вазе-ЕХ, использует два оптических многомодовых кабеля, по одному для передачи в каждом направлении, то есть также полный дуплекс на скорости 100 Мбит/с в каждом направлении. Кроме того, расстояние между станциями при этом может достигать 2 км.