tanenbaum_seti_all.pages (525408), страница 89
Текст из файла (страница 89)
В 1997 году, пойдя навстречу потребностям пользователей, комитет 802 ввел в стандарт новый тип кабеля, 100Вазе-Т2, позволяющий организовать работу быстрой сети Егпегпег на основе двух витых пар третьей категории. Однако для отработки довольно сложного алгоритма кодирования потребовался соответствующий цифровой сигнальный процессор, что сделало данное расширение довольно дорогим удовольствием. Пока что вследствие своей чрезвычайной сложности, цены и перехода многих оргаьзззаций на витые пары пятой категории 100Вазе-Т2 используется мало, В системах 100Вазе-Т могут применяться лва типа концентраторов, как показано на рис. 4.19.
В концентраторе все входящие линии (по крайней мере, все линии, подключенные к одной плате) логически соединены с образованием единой области столкновений. Применяются все стандартные алгоритмы, включая лвоичный откат; таким образом, система работает аналогично старой доброй сети З34 Глава 4. Подуровень управления доступом к среде Е1Ьегпец В частности, в каждый момент времени может передавать только одна станция. Другими словами, концентраторы работают с полудуплексными соединениями. В коммутаторе все приходящие кадры буферируются на плате, обслуживающей линию. Хотя при таком подходе карты и сам концентратор становятся дороже, все станции могут передавать (и принимать) кадры одновременно, что значительно повышает суммарную производительность системы, часто на порядок и более, Хранящиеся в буфере кадры обмениваются между картой источника и картой приемника по высокоскоростной объединительной плате.
Объединительная плата никак не стандартизована. В этом нет необходимости, так как она спрятана глубоко внутри коммутатора. Кроме того, это предоставляет свободу производителям коммутаторов, которые будут состязаться, пытаясь создать все более быструю плату. Поскольку оптоволоконные кабели системы 100Вазе-ЕХ слишком длинны для алгоритма столкновений, стандартною для сети Е1Ьегпец их следует присоединять к буферированным коммутируемым концентраторам, так чтобы каждый кабель представлял собой отдельную область столкновений.
В заключение разговора о быстром Е1Ьегпес стоит отметить, что практически все коммутаторы могут поддерживать и 10-, и 100-мегабитные станции. Это сделано для пущего удобства тех, кто постепенно обновляет аппаратуру. По мере появления новых 100-мегабитных станций нужно просто покупать необходимое количество плат обслуживания линий и вставлять их в коммутатор.
В стандарт включена возможность автоматического выбора станциями оптимальной скорости (10 илн 100) и полудуплексного или полнодуплексного режима. Большая часть аппаратуры быстрого ЕгЬегпес использует зту функцию для самонастройки. Гигабитная сеть Етпегпе1 Не успело еще, как говорится, обсохнуть молоко на губах только что родившегося стандарта быстрого Е1Ьегпец как комитет 802 приступил к работе над новой версией (1995). Ее почти сразу окрестили гигабитной сетью Е1Ьегпец а в 1998 году новый стандарт был уже ратифицирован 1ЕЕЕ под официальным названием 802.3г.
Тем самым разработчики подчеркнули, что это последняя разработка в линейке 802.3 (если только кто-нибудь в срочном порядке не придумает называть стандарты, скажем, 802.3ы. Между прочим, Бернард Шоу предлагал расширить английский алфавит и включить в него, в частности, букву еы». — Примеч. перва ). Далее мы обсудим некоторые ключевые свойства гигабнтного ЕгЬегпес. Более подробную информацию можно найти в (Бе1тегг, 1998). Главные предпосылки создания 802.3г были те же самые, что и при создании 802.3п, — повысить в 10 раз скорость, сохранив обратную совместимость со старыми сетями Е1Ьегпец В частности, гигабитный Е1Ьегпег должен был обеспечить дейтаграммный сервис без подтверждений как при односторонней, так и при групповой передаче. При этом необходимо было сохранить неизменными 48- битную схему адресации и формат кадра, включая нижние и верхние ограничения его размера.
Новый стандарт удовлетворил всем этим требованиям. Сеть Е1)уегпе! 336 Гигабитные сети Е(Ьегпес строятся по принципу «точка — точка», в них не применяется моноканал, как в исходном )О-мегабитном Е(Ьегпег, который теперь, кстати, величают классическим Е1Ьегпеп Простейшая гигабитная сеть, показанная на рис. 4.20, а, состоит из двух компьютеров, напрямую соединенных друг с другом. В более общем случае, однако, имеется коммутатор или концентратор, к которому подсоединяется множество компьютеров, возможна также установка дополнительных коммутаторов или концентраторов (рис. 4.20, б). Но в любом случае к одному кабелю гигабитного Е(Ьегпес всегда присоединяются два устройства, ни больше, ни меньше, Е!пегое( Компьютер Рис.
4.20. Сеть Ещегпе1, состоящая иа двух станций (а); сеть Е1яегпе1, состоящая из множества станций (б) Гигабитный Есйегпег может работать в двух режимах: полнодуплексном и полудуплексном. «Нормальным» считается полнодуплексный, при этом трафик может идти одновременно в обоих направлениях. Этот режим используется, когда имеется центральный коммутатор, соединенный с периферийными компьютерами или коммутаторами.
В такой конфигурации сигналы всех линий буферизируются, поэтому абоненты могут отправлять данные, когда им вздумается. Отправитель не прослушивает канал, потому что ему не с кем конкурировать. На линии между компьютером и коммутатором компьютер — это единственный потенциальный отправитель; передача произойдет успешно даже в том случае, если одновременно с ней ведется передача со стороны коммутатора (линия полнодуплексная). Так как конкуренции в данном случае нет, протокол СБМА/Сг) не применяется, поэтому максимальная длина кабеля определяется исключительно мощностью сигнала, а вопросы времени распространения шумового всплеска здесь не встают.
Коммутаторы могут работать на смешанных скоростях; более того, они автоматически выбирают оптимальную скорость. Самонастройка поддерживается так же, как и в быстром Е1Ьегпе1. Полудуплексный режим работы используется тогда, когда компьютеры соединены не с коммутатором, а с концентратором. Хаб не буферизирует входящие кадры. Вместо этого он электрически соединяет все линии, симулируя моноканал обычного Е1Ьегпег. В этом режиме возможны коллизии, поэтому применяет- 336 Глава 4.
Подуровень управления доступом к среде ся СЗМА/СО. Поскольку кадр минимального размера (то есть 64-байтный) может передаваться в 100 раз быстрее, чем в классической сети Егпегпег, максимальная длина сегмента должна быть соответственно уменьшена в 100 раз. Она составляет 25 м — именно при таком расстоянии между станциями шумовой всплеск гарантированно достигнет отправителя до окончания его передачи. Если бы кабель имел длину 2500 м, то отправитель 64-байтного кадра при 1 Гбит/с успел бы много чего наделать даже за то время, пока его кадр прошел только десятую часть пути в одну сторону, не говоря уже о том, что сигнал должен еще и вернуться обратно.
Комитет разработчиков стандарта 802.3г совершенно справедливо заметил, что 25 м — это неприемлемо малая длина, и ввел два новых свойства, позволивших расширить радиус сегментов. Первое называется расширением носителя. Заключается это расширение всего-навсего в том, что аппаратура вставляет собственное поле заполнения, растягивающес нормальный кадр до 512 байт, Поскольку это поле добавляется отправителем и изымается получателем, то программному обеспечению нет до него никакого дела. Конечно, тратить 512 байт на передачу 46 байт — это несколько расточительно с точки зрения эффективности использования пропускной способности.
Эффективность такой передачи составляет всего 9%. Второе свойство, позволяющее увеличить допустимую длину сегмента, — это пакетная передача кадров. Это означает, что отправитель может посылать нс единичный кадр, а пакет, объединяющий в себе сразу много кадров. Если полная длина пакета оказывается менее 512 байт, то, как в предыдущем случае, производится аппаратное заполнение фиктивными данными. Если же кадров, ждущих перелачу, хватает на то, чтобы заполнить такой большой пакет, то работа системы оказывается очень эффективной. Такая схема, разумеется, предпочтительнее расширения носителя. Эти методы позволили увеличить максимальную длину сегмента до 200 м, что, наверное, для организаций уже вполне приемлемо.
Трудно представить себе организацию, которая потратила бы немало усилий и средств на установку плат для высокопроизводителыюй гигабитной сети ЕгЬегпец а потом соединила бы компьютеры концентраторами, симулирующими работу классического ЕгЬегпес со всеми его коллизиями н прочими проблемами. Концентраторы, конечно, дешевле коммутаторов, но интерфейсные платы гига- битного Ег1тегпес все равно относительно дороги, поэтому экономия на покупке концентратора вместо коммутатора ссбя не оправдывает. Кроме того, это резко снижает производительность, и становится вообще непонятно, зачем было тратить деньги на гигабитные платы.
Однако обратная совместимость — это нечто священное в компьютерной индустрии, поэтому, несмотря ни на что, в 802.3г подобная возможность предусматривается. Гигабитный Ейегпег поддерживает как медные, так н волоконно-оптические кабели, что отражено в табл. 4.3. Работа на скорости 1 Гбит/с означает, что источник света должен включаться и выключаться примерно раз в наносекунду. Светодиоды просто не могут работать так быстро, поэтому здесь необходимо применять лазеры. Стандартом предусматриваются две операционных длины Сеть Етпегпе1 337 волны: 0,85 мкм (короткие волны) и 1,3 мкм (длинные). Лазеры, рассчитанные на 0,85 мкм, дешевле, но не работают с одномодовыми кабелями.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
