tanenbaum_seti_all.pages (525408), страница 99
Текст из файла (страница 99)
Во время установления соединения он договаривается о максимально разрешенном количестве передаваемой полезной информации, что позволяет избежать заваливания данными устройства, которому приходится В1це1оош 369 работать с маленькими пакетами. Это действие необходимо потому, что далеко не все участники сети могут работать с 64-килобайтными пакетами, В! цеФоотп: структура кадра Существует несколько форматов кадров, наиболее важный из которых показан на рис. 4.34. В начале кадра указывается код доступа, который обычно служит идентификатором главного узла.
Это позволяет двум главным узлам, которые расположены достаточно близко, чтобы <слышатье друг друга, различать, кому из них предназначаются данные. Затем следует 54-битный заголовок, в котором содержатся поля, характерные для кадра подуровня МАС. Далее расположено поле данных, размер которого ограничен 2744 битами (для передачи из пяти тактов). Если кадр имеет длину, соответствующую одному тактовому интервалу, то формат остается таким же, с той разницей, что поле данных в этом случас составляет 240 бит. Биты 72 0-2744 Биты 3.- 4 1 1 1 1В-битный заголовок повторяется три раза, что в сумме дает б4 бита Рис.
4.34. Типичный информационный кадр В!це1оотп Рассмотрим, нз чего состоит заголовок кадра. 11олс Адрес идентифицирует одно из восьми устройств, которому предназначена информация. Поле Тип определяет тип передаваемого кадра (АС1., БСО, опрос или пустой кадр), метод коррекции ошибок и количество временных интервалов, из которых состоит кадр. Бит Г (Р!ото — поток) выставляется подчиненным узлом и сообшает о том, что его буфер заполнен. Это такая примитивная форма управления потоком. Бит А (Аскпотч!едйегпеп1 — подтверждение) представляет собой подтверждение (АСК), отсылаемое заодно с кадром, Бит 5 (Бет1цепсе — последовательность) используется для нумерации кадров, что позволяет обнаруживать повторные передачи.
Это протокол с ожиданием, поэтому 1 бита действительно оказывается достаточно Далее следует 8-битная контрольная сумма заголовка. Весь 18-битный заголовок кадра повторяется трижды, что в итоге составляет 54 бита, как показано на рис. 4.34. На принимающей стороне несложная схема анализирует все три копии каждого бита.
Если они совпадают, бит принимается таким, какой он есть. В противном случае все решает большинство. Как видите, на передачу 10 бит тратится в данном случае 54 бита. Причина очень проста: за все нужно платить. За обеспечение передачи ланных с помощью дешевых маломощных устройств 370 Глава 4. Подуровень управления доступом к среде (2,5 мВт) с невысокими вычислительными способностями приходится платить большой избыточностью. В кадрах АС1. применяются разные форматы поля данных. Самый простой формат — в кадрах 8СО; длина поля данных всегда равна 240 бит. Возможны три варианта: 80, 160 или 240 бит полезной информации. При этом оставшиеся биты поля данных используются для исправления ошибок.
Самая надежная версия (80 бит полезной информации) устроена очень просто: одно н то же содержимое повторяется три раза (что и составляет 240 бит). То есть метод здесь применяется тот же, что и в заголовке кадра. Поскольку подчиненные узлы могут использовать только нечетные временные интервалы, им достается 800 интервалов в секунду. Столько жс получает и главный узел.
При 80 битах полезных данных, передающихся в одном кадре, емкость канала подчиненного узла равна 64 000 бит/с. Этому же значению равна и емкость канала главного узла. Этого как раз хватает для организации полнодуплексного РСМ-канала голосовой связи (имснно поэтому 1600 скачков в секунду было выбрано в качестве скорости перестройки частот). Все эти цифры говорят о том, что полнодуплексный канал со скоростью 64 000 бит/с в каждую сторону при самом надежном способе передачи информации вполне упграивает пико- сеть, невзирая на то, что суммарная скорость передачи данных на физическом уровне равна 1 Мбит/с. Прн самом ненадежном варианте (240 бит информации на кадр) можно организовать три полнодуплексных голосовых канала одновременно.
Именно по этой причине для подчиненного узла максимальное количество соединений типа 5СО равно трем. О системах В!цегоогЬ можно было бы рассказать еще много интересного, но объем книги все-таки ограничен, и нам прилстся остановиться на этом. Дополнительную информацию ьюжно узнать в следующих изданиях (ВЬайтгас, 2001; В1зйЫап, 2001; Вгау апй Ягпгщап, 2002; Нааг1зеп, 2000; )оЬапззоп и др., 2001; М111ег апд В(зйй(ап, 2001; 8а1гащ и др., 2002). Коммутация на уровне передачи данных У многих организаций имеется по несколько локальных сетей, которые необходимо объединять между собой.
Локальные сети могут быть объединены с помощью специальных устройств, называемых мостами, которые работают на уровне передачи данных. Они анализируют адреса, содержащиеся в кадрах этого уровня, и в соответствии с ними осуществляют маршрутизацию. Поскольку мосты не исследуют сами данные, передающиеся в кадрах, то они одинаково хорошо справляются с пакетами 1ру4 (используемыми сейчас в Интернете), 1руб (которые будут использоваться в Интернете позже), Арр1сТай, АТМ, 051 и многими другими. В отличие от мостов, маршрутизаторы анализируют адреса пакетов и работают, основываясь на втой информации.
Хотя кажется, что можно провести очень четкое разделение между мостами и маршрутизаторами, некоторые современные разработки, такие как коммутируемый ЕгЬегпец несколько замутили воду, как мы увидим далее. В следующих разделах мы рассмотрим мосты и коммутаторы, особое внимание обратив на те из ннх, которые связывают различные типы ЛВС се- Коммутация на уровне передачи данных 371 рии 802. Подробную информацию о мостах, коммутаторах и т.
и. можно найти у (рег!шап, 2000). Прежде чем перейти к обсуждению мостов, стоит рассмотреть несколько часто встречающихся ситуаций, в которых они используются. Перечислим шесть причин, по которым в организации может появиться несколько локальных сетей. Во-первых, у многих университетов и отделов корпораций есть свои локальные сети, соединяющие персональные компьютеры, рабочие станции и серверы. Поскольку цели различных факультетов или отделов различны, то и объединение в локальные сети часто происходит по факультетам и отделам, которым не очень интересно, как построена сеть у соседей.
Однако рано или поздно им требуется взаимодействие, поэтому появляется необходимость в мостах. В данном примере несколько отдельных локальных сетей образовалось вследствие автономности их владельцев, Во-вторых, организации могут размещаться в нескольких зданиях, значительно удаленных друг от друга. Может оказаться дешевле создать несколько отдельных локальных сетей и затем соединить их с помощью мостов и лазерных линий связи, вместо того чтобы протягивать коакс~альный кабель по всей территории.
В-третьих, иногда бывает необходимо логически разделить одну локальную сеть на несколько, чтобы снизить нагрузку. Так, например, во многих университетах в сети объединены тысячи рабочих станций, на которых работают студенты и сотрудники. Файлы обычно хранятся на файл-серверах и загружаются на машины пользователей по мере необходимости.
Огромные масштабы не позволяют объединить все эти рабочие станции в одну локальную сеть, так как для этого потребовалась бы слишком высокая суммарная пропускная способность. Вместо этого формируются несколько локальных сетей, соединенных мостами, как показано на рис. 4.35. В каждую локальную сеть входят несколько рабочих станций и свой файловый сервер, поэтому основной график ограничивается рамками локальной сети и не нагружает магистраль. Магистральная локальная Мост Группа компьютеров вхсдящйх' ' в одну локальную сеть Локальная сеть Рис. 4.36. Система иэ нескольких локальных сетей, соединенных магистралью, справляется с нагрузкой, сильно превышающей воэможности отдельной ЛВС 372 Глава 4. Подуровень управления доступом к среде Надо отметить, что несмотря на изображение ЛВС в форме моноканалов (рис. 4.35, классический вид ЛВС), в наше время они чаще реализуются с применением концентраторов или специальных коммутаторов.
Тем не менее, длинный моноканал с большим количеством машин, присоединенных к нему, и концентратор, соединенный с примерно тем же числом машин, функционально идентичны. В обоих случаях все компьютеры образуют одну область коллизий, и все используют протокол СЯа4А/СО для отправки кадров. А вот коммутируемые локальные сети отличаются от данных типов сетей. Об этих отличиях пойдет речь далее. В-четвертых, в некоторых ситуациях единая локальная сеть может оказаться адекватной в терминах нагрузки, но нереализуемой по причине большого расстояния между отдельными машинами (более 2,5 км для 802.3). Даже если прокладка кабеля пе вызывает особых проблем, сеть работать не будет из-за слишком большой задержки двойного оборота. В данном случае единственным решением является создание нескольких отдельных сетей, соединенных мостами.
Таким образом, общая дистанция, покрываемая сетью, может быть увеличена. В-пятых, система из нескольких локзльных сетей надежнее, чем единая локальная сеть, в которой один вышедший из строя узел, передаю|ций в линию нескончаемый поток мусора, может вывести из строя всю сеть. С помощью мостов, поставленных в особо критичных местах, можно разбить единую локальную сеть на независимые в терминах отказоустойчивости отсеки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
