Олифер В.Г., Олифер Н.А. - Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы (4-ое изд.) - 2010 - обработка (953099), страница 93
Текст из файла (страница 93)
Фактически хаб имитирует сеть на коаксиальном кабеле в тои отношении, что физически отдельные отрезки кабеля на витой паре логически все равно представляют единую разделяемую среду. Все правила доступа к среде по алгоритму СЯМА/СР сохраняются. При создании сети Егйегпес на витой паре с большим числом конечных узлов хабы можно соединять друг с другом иерархическим способом, образуя древовидную сшруклюру (рис. 12.9). Добавление каждого хаба изменяет физическую структуру, но оставляет без изменения логическую структуру сети.
То есть независимо от числа хабов в сети сохраня- 369 Ввегпег со скоростью 10 Мбит! с на разделяемой среде ется одна общая для всех интерфейсов разделяемая среда, так что передача кадра с любого интерфейса блокирует передатчики всех остальных интерфейсов. итая перв й адаптер Узел сети Рис. 12.6. Повторитель Ешегпег нв витой паре г и Рис. 12.9. Иерархическое соединение хабов Физическая структуризация сетей, построенных на основе витой пары, повышает надежность и упрощает обслуживание сети, поскольку в этом случае появляется возможность контролировать состояние и локализовывать отказы отдельных кабельных отрезков, подключающих конечные узлы к концентраторам. В случае обрыва, короткого замыкания или неисправности сетевого адаптера работа сети может быть быстро восстановлена путем отключения соответствующего сегмента кабеля.
Для контроля целостности физического соединения между двумя непосредственно соелнненными портами,в стандарте 10Вазе-Т введен так называемый тест целостности соединения (1!пк 1пгеягггу Тезц Е1Т). Эта процедура заключается в том, что в те периоды, когда порт не посылает или получает кадры данных, он посылает своему соседу импульсы длительностью 100 нс через каждые 16 мс. Если порт принимает такие импульсы от своего соседа, то он считает соединение работоспособным и, как правило, индицирует это зеленым светгм светодиода, Глава 12. Технологии локальных сетей на разделяемой сре, Нээв)экээзо от используемого фиаичэохе о уровня в стандартах егьеглэг на 1О мбит7с эаодитсг ргйййичййий нй,мвхвимэлы1пэ изличэбтвоуэлюэ, подключаемых'кпээдвлйэмой1хзэдэ.
это огра йэч1имялякггээяяйч102э уз»в. Не все варианты физического уровня стандарта ЕТЬегпег на 1О Мбит/с дают возможнос построить сеть с максимальным количеством узлов. Например, сеть 10Вазе-5 может име максимум 100 х 3 — 3 - 297 узлов (3 подключения уходят на повторители, соединяющ1 сегменты), а сеть 10 Вазе-2 — только 87 узлов. И лишь сети 10Вазе-Т и 10Вазе-Е даь такую возможность.
Более подробную информацию о стандартах физическоь.-,"й го уровня Егйегпег можно найти на сайте эиеи.о1йег со.ик в документе «Физические стандарты Егйегпегм Максимальная производительность сети ЕтпегпеФ Производительность сети зависит от скорости передачи кадров по линиям связи и скорос1 обработки этих кадров коммуникационными устройствами, передающими кадры мехи своими портами, к которым зти линии связи подключены. Скорость передачи кадров г линиям связи зависит от используемых протоколов физического и канального уровне например ЕТЬегпег на 10 Мбит/с, Егйегпег на 100 Мбит/с, Тойеп %пй или г(Н)1, Скорость, о которой протокол передает биты ло линии связи, называется номинальной скоро- стью протокола.
Скорость обработки кадров коммуникационным устройством зависит от производительн~ сти его процессоров, внутренней архитектуры и других параметров. Очевидно, что скорос1 коммуникационного устройства должна соответствовать скорости работы линии. Если о» меньше скорости работы линии, то кадры будут стоять в очередях н отбрасываться пр переполнении последних. В то же время нет смысла применять устройство, которое в сотн раз производительнее, чем того требует скорость подключаемых к нему линий. Для оценки требуемой производительности коммуникационных устройств, имеющи порты ЕТЬегпес, необходимо оценить производительность сегмента Егйетлег, но не в бнтз в секунду (ее мы знаем — это 10 Мбит/с), а в кадрах в секунду, так как именно этот показ. тель помогает оценить требования к производительности коммуникационных устройст, Это объясняется тем, что на обработку каждого кадра, независимо от его длины, мост, коь мутатор или маршрутизатор тратит примерно равное время, которое уходит на просмот таблицы продвижения пакета, формирование нового кадра (для маршрутизатора) н т.
~ При постоянной битовой скорости количество кадров, поступающих на коммуникационна устройство в единицу времени, является, естественно, максимальным при их минниха~ ной длине. Поэтому для коммуникационного оборудования наиболее тяжелым режнио, является обработка потока кадров минимальной длины.
Теперь рассчитаем максимальную производительность сегмента ЕТЬегпег в таких единица как число переданных кадров (пакетов) минимальной длины в секунду. 371 ЕГПегпес со скоросп ю 10 Мбит/с на разделяемой среде ПРИМЕЧАНИЕ Пря указании производительности сетей термины «кадр« и «пакет« обычно используются как синоззмм.
Соответственно, аналогичными являютса и единицы измерения производительности кадры в секунду (кадр/с) и пакеты в секунду (пакет/с). Для расчета максимального количества кадров минимальной длины, проходящих по сегменту Ес)гегпес, вспомним, что подсчитанное мами ранее время, затрачиваемое иа передачу кадра минимальной длины (576 бит), составляет 57,5 мкс. Прибавив межкадровый интервал в 9,6 мкс, получаем, что период следования кадров минимальной длины составляет 67,1 мкс.
Отсюда максимально возможная пропускная способность сегмента ВгИвглес составляет 14 880 кадр/с (рис. 12.10). Естественно, что наличие в сегменте нескольких узлов снижает зту величину за счет ожидания доступа к среде, а также за счет коллизий. Рис. 12.10. К расчету пропускной способности протокола Етегпв1 Кадры максимальной длины технологии Ес)гегпес имеют поле данных 1500 байт, что вместе со служебной информацией дает 1518 байт, а с преамбулой составляет 1526 байт, или 12 208 бит. Максимально возможная пропускная способность сегмента Егйвгпвг для кадров лвксимальной длины сосятвлявт 813 кадр,/с.
Очевидно, что при работе с большими кадрами нагрузка иа мосты, коммутаторы и маршрутизаторы довольно ощутимо снижается. Теперь рассчитаем, какой максимально полезной пропускной способностью, измеряемой з битах в секуидц обладают сегменты Ес)гегпес при использовании кадров разного размера. Птктиой пйс)путтой опоообиоотьт протопопа назыаввтоя максимтжиая тктость передачи йвзьжигпильсюк данных, которые пврвнооятоя полем данных кадра.
3тз пропускная способность всегда меньше номинальной битовой скорости протокола Ебегпес за счет нескольких факторов: 0 служебной информации кадра; 0 нежкадровых интервалов (1РС); 0 ожидания доступа к среде. Длз кздров минимальной длины полезная пропускная способность равна: В - 14880 х 46 х 8 - 5,48 Мбит/с. Зто несколько меньше, чем'10 Мбит/с, ио следует учесть, что кадры минимальной длины используются в основном для передачи квитанций, так что к передаче собственно данных яйлов зта скорость имеет небольшое отношение.
Дзя кадров максимавьиой длины полезная пропускная способность равна: В„- 813 х 1500 х 8 - 9,76 Мбит/с. З72 Глава 12. Технологннлохальных сетей на разделяемой среде При использовании кадров среднего размера с полем данных в 512 байт пропускная способность протокола составляет 9,29 Мбит/с. В двух последних случаях пропускная способность протокола оказалась достаточно близкой к предельной пропускной способности в 10 Мбит/с, однако следует учесть, что прн расчете мы предполагали, что двум взаимодействующим станциям «не мешают» никакие другие станции сети, то есть отсутствуют коллизии и ожидание доступа. Таким образом, прн отсутствии халлнзнй коэффициент нопользгааннл сати зависят от размера поля денных кадра н имеет ывконмвльное значение 0,976 прн передаче кадров махонмвльной длины, Технологии ТоМеп й1пя и Г001 Тойеп К!пя и ВОР! — это функционально намного более сложные технологии, чем ЕгЬегпес на разделяемой среде.
Разработчики этих технологий стремились наделить сеть на разделяемой среде многими положительными качествами: сделать механизм разделения среды предсказуемым и управляемым, обеспечить отказоустойчивость сетя, организовать приоритетное обслуживание для чувствительного к задержкам трафика, например голосового. Нужно отдать им должное — во многом их усилия оправдались, и сети Р!)О! довольно долгое время успешно использовались как магистрали сетей масштаба кампуса, в особенности в тех случаях, когда нужно было обеспечить высокую надежность магистрали. Механизм доступа к среде в сетях То)геп К)пй и Р!) !) ! является более детерминированным, чем в сетях Егпегпес.
Рассмотрим его на примере сети Чокеп Кшя, станции которой связаны в кольцо (рис. 12.11), так что любая станция непосредственно получает данные только от одной станции — той, которая является предыдущей в кольце, а передает данные своему ближайшему соседу вивт по потоку данных. Скорость передачи данных в первых сетях То)геп К!пй, разработанных компанией !ВМ, была всего 4 Мбит/с, но затем была повышена до 16 Мбит/с, Основная среда передачи данных — витая пара. Для адресации станций сети То)геп К!пй (и Р)ЭВ!) используют МАС-адреса того же формата, что и ЕГЬегпеп Метод доступа То)геп К!пй основан на передаче от узла к узлу специального кадра — токеиа, или маркера, доступа, при этом только узел, владеющий токеном, может передавать свои кадры в кольцо, которое становится в этом случае разделяемой средой.
Существует лимит на период монопольного использования среды — это так называемое время удер. жаиия токена, по истечение которого станция обязана передать токен своему соседу ло кольцу. В результате такие ситуации, как неопределенное время ожидания доступа к среде, характерные для Егпегпец здесь исключены (по крайней мере, в тех случаях, когда сетевые адаптеры станций исправны и работают без сбоев). Максимальное время ожидания всегда нетрудно оценить, так как оно равно произведению времени удержания токена и количество станций в кольце. Так как станция, получившая токен, но не имеющая в этот момент кадров для передачи, передает токен следующей станции, то время ожиданию может быть меньше.
З7З Технологии Тонеп й~пв и Е00! Токен йио. 12.11. Сеть Токая й!пп Отказоустойчивость сети ТоКеп В!пя определяется использованием в сети повторителей (не показанных на рис. 12.11) для создания кольца. Каждый такой повторитель имеет несколько портов, которые образуют кольцо за счет внутренних связей между передатчиками и приемниками. В случае отказа или отсоединения станции повторитель организует обход порта этой станции, так что связность кольца не нарушается. Поддержка чувствительного к задержкам графика достигается за счет системы приорияпвов кадров.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
