Тема: Локальные сети

Содержание темы: Причины появления сетей ЭВМ, области применения сетей. Компоненты локальной сети: рабочие станции, файл-сервер, сетевые кабели, сетевые адаптеры. Сети Ethernet и Token Ring, особенности функционирования и применения, технические характеристики. Защита сетевых линий от потери информации.

Современные вычислительные сети часто строятся с использованием нескольких различных базовых технологий - Ethernet, Token Ring или FDDI. Такая неоднородность возникает либо при объединении уже существовавших ранее сетей, использующих в своих транспортных подсистемах различные протоколы канального уровня, либо при переходе к новым технологиям, таким, как Fast Ethernet или 100VG-AnyLAN.

Рассмотрим коротко основные функции уровней модели OSI.

Физический уровень выполняет передачу битов по физическим каналам, таким, как коаксиальный кабель, витая пара или оптоволоконный кабель. На этом уровне определяются характеристики физических сред передачи данных и параметров электрических сигналов.

Канальный уровень обеспечивает передачу кадра данных между любыми узлами в сетях с типовой топологией либо между двумя соседними узлами в сетях с произвольной топологией. В протоколах канального уровня заложена определенная структура связей между компьютерами и способы их адресации. Адреса, используемые на канальном уровне в локальных сетях, часто называют МАС-адресами.

Сетевой уровень обеспечивает доставку данных между любыми двумя узлами в сети с произвольной топологией, при этом он не берет на себя никаких обязательств по надежности передачи данных.

Транспортный уровень обеспечивает передачу данных между любыми узлами сети с требуемым уровнем надежности. Для этого на транспортном уровне имеются средства установления соединения, нумерации, буферизации и упорядочивания пакетов.

Сеансовый уровень предоставляет средства управления диалогом, позволяющие фиксировать, какая из взаимодействующих сторон является активной в настоящий момент, а также предоставляет средства синхронизации в рамках процедуры обмена сообщениями.

Уровень представления. В отличии от нижележащих уровней, которые имеют дело с надежной и эффективной передачей битов от отправителя к получателю, уровень представления имеет дело с внешним представлением данных. На этом уровне могут выполняться различные виды преобразования данных, такие как компрессия и декомпрессия, шифровка и дешифровка данных.

Прикладной уровень - это в сущности набор разнообразных сетевых сервисов, предоставляемых конечным пользователям и приложениям. Примерами таких сервисов являются, например, электронная почта, передача файлов, подключение удаленных терминалов к компьютеру по сети.

Прежде, чем приступить к рассмотрению функций сетевого уровня, уточним, что понимается под термином "сеть". В протоколах сетевого уровня термин "сеть" означает совокупность компьютеров, соединенных между собой в соответствии с одной из стандартных типовых топологий и использующих для передачи пакетов общую базовую сетевую технологию. Внутри сети сегменты не разделяются маршрутизаторами, иначе это была бы не одна сеть, а несколько сетей. Маршрутизатор соединят несколько сетей в интерсеть.

Основная идея введения сетевого уровня состоит в том, чтобы оставить технологии, используемые в объединяемых сетях в неизменном в виде, но добавить в кадры канального уровня дополнительную информацию - заголовок сетевого уровня, на основании которой можно было бы находить адресата в сети с любой базовой технологией. Заголовок пакета сетевого уровня имеет унифицированный формат, не зависящий от форматов кадров канального уровня тех сетей, которые могут входить в объединенную сеть.

Заголовок сетевого уровня должен содержать адрес назначения и другую информацию, необходимую для успешного перехода пакета из сети одного типа в сеть другого типа. К такой информации может относиться, например: номер фрагмента пакета, нужный для успешного проведения операций сборки-разборки фрагментов при соединении сетей с разными максимальными размерами кадров канального уровня, время жизни пакета, указывающее, как долго он путешествует по интерсети, это время может использоваться для уничтожения "заблудившихся" пакетов, информация о наличии и о состоянии связей между сетями, помогающая узлам сети и маршрутизаторам рационально выбирать межсетевые маршруты, информация о загруженности сетей, также помогающая согласовать темп посылки пакетов в сеть конечными узлами с реальными возможностями линий связи на пути следования пакетов, качество сервиса - критерий выбора маршрута при межсетевых передачах - например, узел-отправитель может потребовать передать пакет с максимальной надежностью, возможно в ущерб времени доставки.

В качестве адресов отправителя и получателя в составной сети используется не МАС-адрес, а пара чисел - номер сети и номер компьютера в данной сети. В канальных протоколах поле "номер сети" обычно отсутствует - предполагается, что все узлы принадлежат одной сети. Явная нумерация сетей позволяет протоколам сетевого уровня составлять точную карту межсетевых связей и выбирать рациональные маршруты при любой их топологии, используя альтернативные маршруты, если они имеются, что не умеют делать мосты.

Таким образом, внутри сети доставка сообщений регулируется канальным уровнем. А вот доставкой пакетов между сетями занимается сетевой уровень.

Локальная вычислительная сеть представляет собой систему распеределения обработки данных, охватывающую небольшую территорию (диаметром до 10 км) внутри учреждений, банков, офисов и т.д. В обощенной структуре ЛВС выделяются совокупность абонетских узлов, или систем (10-100), серверов и коммуникационная подсеть (КП). Основными компонентами сети являются кабели (передающие среды), рабочие станции (АРМ пользователей сети), платы интерфейса сети (сетевые адаптеры), серверы сети. Рабочими станциями являются как правило ПК. Серверы сети-это аппаратурно-программные системы, выполняющие функции управления распределением сетевых ресурсов общего доступа, но могут работать как обычная абонетская система. В качестве аппаратной части сервера используется мощный компьютер, спректированный специально как сервер. В ЛВС имеются один (или более) файл-сервер (сервер баз данных) для управления внешними ЗУ общего доступа и организации распределения баз данных (РБД).

Рабочие станции и серверы соединяются с кабелем коммуникационной подсети с помощью интерфейсных плат-сетевых адаптеров (СА). Основные функции СА: организация приема (передачи) данных из (в) РС, согласование скоростии приема (передачи) информации (буферизация), формирование пакета данных, параллельно-последовательное преобразование (конвертирование), кодирование/декодирование данных, проверка правильности передачи, установление соединения с требуемым абонентом сети, организация обмена данными.

В ЛВС в качестве кабельных передающих сред испльзуется витая пара, коаксиальный кабель и оптоволоконный кабель. Кроме этого в ЛВС используется следующее сетевое оборудование:

¨ приемопередатчики (трансиверы) и повторители (репитеры) -для объединения сегментов локальной сети с шинной топологией;

¨ концентраторы (хабы) -для формирования сети произвольной топологии (используются активные и пассивные концентраторы);

¨ мосты -для объединения локальных сетей в единое целое и повышения производительности этого целого путем регулирования трафика (данных пользователя) между отдельными подсетями;

¨ маршрутизаторы и коммутаторы -для реализации функций коммутации и маршрутизации при управлении трафиком в сегментированных (состоящих из взаимосвязанных сегментов) сетях;

¨ модемы (модуляторы-демодуляторы) -для согласлования цифровых сигналов, генрируемых компьютером, с аналоговыми сигналами типичной современной телефонной линии;

¨ анализаторы -для контроля качества функционтрования Среды;

¨ сетевые тестеры -для проверки кабелей и отыскания неисправностей в системе установленных кабелей.

Сетевой адаптер (Network Interface Card, NIC) - это периферийное устройство компьютера, непосредственно взаимодействующее со средой передачи данных, которая прямо или через другое коммуникационное оборудование связывает его с другими компьютерами. Это устройство решает задачи надежного обмена двоичными данными, представленными соответствующими электромагнитными сигналами, по внешним линиям связи. Как и любой контроллер компьютера, сетевой адаптер работает под управлением драйвера операционной системы и распределение функций между сетевым адаптером и драйвером может изменяться от реализации к реализации.

В первых локальных сетях сетевой адаптер с сегментом коаксиального кабеля представлял собой весь спектр коммуникационного оборудования, с помощью которого организовывалось взаимодействие компьютеров. Сетевой адаптер компьютера-отправителя непосредственно по кабелю взаимодействовал с сетевым адаптером компьютера-получателя. В большинстве современных стандартов для локальных сетей предполагается, что между сетевыми адаптерами взаимодействующих компьютеров устанавливается специальное коммуникационное устройство (концентратор, мост, коммутатор или маршрутизатор), которое берет на себя некоторые функции по управлению потоком данных.

Конфигурация адаптера

Каждый адаптер, устанавливаемый в компьютер, должен нормально работать с остальной частью ПК. Нужно всегда обращать внимание на два важнейших параметра каждого устройства, устанавливаемого в компьютер.

I/Obase

Базовый адрес ввода-вывода является "каналом", по которому адаптер взаимодействует с другими компонентами компьютера. Каждое устройство должно использовать уникальный диапазон адресов ввода-вывода.

IRQ

Номер линии запроса прерывания. Запрос прерывания является сигналом, передаваемым устройством для того, чтобы привлечь внимание процессора (прервать его текущую деятельность). Такой сигнал обычно подается при появлении новых данных или завершении той или иной операции. Каждое устройство должно использовать уникальное значение IRQ.

В таблице 1 приведены адреса ввода-вывода и номера IRQ, используемые различными устройствами.

Таблица 1. Адреса ввода-вывода Устройство IRQ IOBase Адреса памяти Канал ПДП (DMA)

Системный таймер 0

Клавиатура 1

Коммуникационный порт COM1 4 3F8-3FF

Коммуникационный порт COM2 3 2F8-2FF

Параллельный (принтерный) порт LPT1 7 378-37F

Параллельный (принтерный) порт LPT2 [На компьютерах за исключением XT] 5 278-27F

Дисковый контроллер XT 5 320-32F C800-CBFF 3

Дисковый контроллер AT 14 1F0-1F8

Контроллер SCSI различные 1,3

Адаптер VGA 2,9 или без IRQ 3C0-3DA A0000-BFFFF 0

VGA BIOS C0000-C7FFF

Адаптер EGA 2,9 или без IRQ 3C0-3CF A0000-AFFFF B0000-BFFFF 0

EGA BIOS C0000-C7FFF

Адаптер MDA 3B0-3BF B0000-B3FFF 0

Адаптер Hercules 3B4-3BF B0000-BfFFF

Адаптер CGA 3D0-3DF B8000-B3FFF 0

Буфер символов CGA, EGA B8000-BBFFF

Игровой порт (джойстик) 200-20F

Сетевой адаптер обычно выполняет следующие функции:

Оформление передаваемой информации в виде кадра определенного формата. Кадр включает несколько служебных полей, среди которых имеется адрес компьютера назначения и контрольная сумма кадра, по которой сетевой адаптер станции назначения делает вывод о корректности доставленной по сети информации.

Получение доступа к среде передачи данных. В локальных сетях в основном применяются разделяемые между группой компьютеров каналы связи (общая шина, кольцо), доступ к которым предоставляется по специальному алгоритму (наиболее часто применяются метод случайного доступа или метод с передачей маркера доступа по кольцу). В последних стандартах и технологиях локальных сетей наметился переход от использования разделяемой среды передачи данных к использованию индивидуальных каналов связей компьютера с коммуникационными устройствами сети, как это всегда делалось в телефонных сетях, где телефонный аппарат связан с коммутатором АТС индивидуальной линией связи. Технологиями, использующими индивидуальные линии связи, являются 100VG-AnyLAN, ATM и коммутирующие модификации традиционных технологий - switching Ethernet, switching Token Ring и switching FDDI. При использовании индивидуальных линий связи в функции сетевого адаптера часто входит установление соединения с коммутатором сети.

Кодирование последовательности бит кадра последовательностью электрических сигналов при передаче данных и декодирование при их приеме. Кодирование должно обеспечить передачу исходной информацию по линиям связи с определенной полосой пропускания и определенным уровнем помех таким образом, чтобы принимающая сторона смогла распознать с высокой степенью вероятности посланную информацию. Так как в локальных сетях используются широкополосные кабели, то сетевые адаптеры не используют модуляцию сигнала, необходимую для передачи дискретной информации по узкополосным линиям связи (например, телефонным каналам тональной частоты), а передают данные с помощью импульсных сигналов. Представление же двоичных 1 и 0 может быть различным.

Преобразование информации из параллельной формы в последовательную и обратно. Эта операция связана с тем, что для упрощения проблемы синхронизации сигналов и удешевления линий связи в вычислительных сетях информация передается в последовательной форме, бит за битом, а не побайтно, как внутри компьютера.

Синхронизация битов, байтов и кадров. Для устойчивого приема передаваемой информации необходимо поддержание постоянного синхронизма приемника и передатчика информации. Сетевой адаптер использует для решения этой задачи специальные методы кодирования, не использующие дополнительной шины с тактовыми синхросигналами. Эти методы обеспечивают периодическое изменение состояния передаваемого сигнала, которое используется тактовым генератором приемника для подстройки синхронизма. Кроме синхронизации на уровне битов, сетевой адаптер решает задачу синхронизации и на уровне байтов, и на уровне кадров.

Сетевые адаптеры различаются по типу и разрядности используемой в компьютере внутренней шины данных - ISA, EISA, PCI, MCA.

Сетевые адаптеры различаются также по типу принятой в сети сетевой технологии - Ethernet, Token Ring, FDDI и т.п. Как правило, конкретная модель сетевого адаптера работает по определенной сетевой технологии (например, Ethernet). В связи с тем, что для каждой технологии сейчас имеется возможность использования различных сред передачи данных (тот же Ethernet поддерживает коаксиальный кабель, неэкранированную витую пару и оптоволоконный кабель), сетевой адаптер может поддерживать как одну, так и одновременно несколько сред. В случае, когда сетевой адаптер поддерживает только одну среду передачи данных, а необходимо использовать другую, применяются трансиверы и конверторы.

Трансивер (приемопередатчик, transmitter+receiver) - это часть сетевого адаптера, его оконечное устройство, выходящее на кабель. В первом стандарте Ethernet, работающем на толстом коаксиале, трансивер располагался непосредственно на кабеле и связывался с остальной частью адаптера, располагавшейся внутри компьютера, с помощью интерфейса AUI (attachment unit interface). В других вариантах Ethernet'а оказалось удобным выпускать сетевые адаптеры (да и другие коммуникационные устройства) с портом AUI, к которому можно присоединить трансивер для требуемой среды.

Вместо подбора подходящего трансивера можно использовать конвертор, который может согласовать выход приемопередатчика, предназначенного для одной среды, с другой средой передачи данных (например, выход на витую пару преобразуется в выход на коаксиальный кабель).

Основные характеристики ЛВС:

Þ протяженность сети (длина общего канала связи);

Þ максимальная скорость передачи данных;

Þ максимальное число АС в сети;

Þ максимально возможное расстояние между рабочими станциями в сети;

Þ топология сети;

Þ вид физической среды передачи данных;

Þ максимальное число каналов передачи данных;

Þ тип передачи сигналов (синхронный или асинхронный);

Þ метод доступа абонентов в сеть;

Þ структура программного обеспечения сети;возможность пердачи речи и видеосигналов;

Þ условия надежной работы сети;

Þ возможность связи ЛВС между собой и сетью более высокого уровня;

Þ возможность использования процедуры установления приоритетов при одновременном подключении абонентов к общему каналу.

Кабель является средой передачи информации от одного адаптера к другому. Существуют три основных типа кабеля:

витая пара состоит из двух или более пар скрученных проводников, помещенных в общую пластиковую оболочку; скручивание проводников в паре повышает помехоустойчивость;

коаксиальный кабель состоит из центрального проводника, покрытого слоем изолятора, поверх которого расположен второй проводник (экран);

оптический кабель содержит одно или несколько кварцевых волокон, помещенных в защитную оболочку; оптический кабель не подвержен влиянию электрических помех.

Сетевые кабели

Кабель обеспечивает канал связи компьютера с остальными машинами сети. При установке кабелей нужно точно следовать спецификациям. Пренебрежение этим правилом может принести очень много неприятностей. Отметим разницу между кабелем и кабельным сегментом говоря о кабеле, будем всегда иметь в виду отрезок провода, соединяющего два узла сети; сегментом же будем называть весь комплект кабелей от одного конца сети до другого (между терминаторами). Терминаторы представляют собой резисторы, устанавливаемые на обоих концах сегмента для согласования волнового сопротивления кабеля. Сигнал, дошедший до конца сегмента, поглощается терминатором - это позволяет избавиться от паразитных отраженных сигналов в сети. Если терминаторы не устанавливать, отраженный от конца кабеля сигнал снова попадает в кабель - этот отраженный сигнал будет являться в данном случае помехой и может породить множество проблем вплоть до полной неработоспособности сети.

Кабель на основе скрученных пар (витая пара, TP).

Кабель содержит две или более пары проводов, скрученных один с другим по всей длине кабеля. Скручивание позволяет повысить помехоустойчивость кабеля и снизить влияние каждой пары на все остальные.

Коаксиальный кабель

Состоит из центрального проводника (сплошного или многожильного), покрытого слоем полимерного изолятора, поверх которого расположен другой проводник (экран). Экран представляет собой оплетку из медного провода вокруг изолятора или обернутую вокруг изолятора фольгу. В высококачественных кабелях присутствуют и оплетка и фольга. Коаксиальный кабель обеспечивает более высокую помехоустойчивость по сравнению с витой парой, но он дороже. Существуют различные виды коаксиальных кабелей. При установке сети следует выбирать кабель в точном соответствии со спецификацией.

Оптический кабель

Состоит из одного или нескольких кварцевых волокон (иногда полимерных), покрытых защитной оболочкой. Оболочка как правило состоит из нескольких слоев для обеспечения лучшей защиты волокон.

Сетевая топология определяет схему физического соединения компьютеров в сеть и тип используемого оборудования. используется три основных варианта топологии сети:

шинная топология, при которой компьютеры соединяются в одну цепочку, на концах которой устанавливаются специальные терминаторы; шинная топология проста в установке и обеспечивает невысокую стоимость всей сети, однако при повреждении кабеля сеть становится полностью неработоспособной;

топология "звезда" используется при установке в сети центрального узла концентратора (хаба); при повреждении кабеля перестает работать только один узел сети;

кольцевая топология, при которой адаптеры соединяются кабелем в замкнутое кольцо; эта топология используется в основном в сетях token Ring.

IEEE организация, отвечающая за разработку сетевых стандартов, разработала большинство действующих в настоящее время сетевых стандартов. По методам доступа к среде передачи сетевые протоколы делятся на два типа:

передача маркера используется в сетях Token Ring и FDDI;

множественный доступ с детектированием несущей (CSMA) используется в сетях Ethernet.

IEEE делит сети на три основных класса:

коаксиальный кабель 10BASE5;

коаксиальный кабель 10BASE2.

витая пара 10BASE-T.

С кабелем на основе скрученных пар используются разъемы RJ45 (четыре контакта из восьми):

1 - передача +, 2 передача -, 3 прием +, 6 - прием -.

Кабели с разъемами RJ45 могут использоваться для соединения адаптеров с концентратором или концентраторов друг с другом - в последнем случае используется специальная разводка кабеля в разъеме.

Правило Ethernet 5-4-3 гласит, что в сети не может быть более 5 сегментов, соединенных не более, чем 4 повторителями, причем компьютеры могут располагаться только в трех сегментах.

Компьютеры в сети делятся на серверы и рабочие станции. Серверы предоставляют свои ресурсы (диски, принтеры и пр.) рабочим станциям. Рабочие станции используют ресурсы серверов, но не предоставляют другим своих ресурсов.

Архитектура клиент-сервер предполагает использование в сети специального компьютера выделенного сервера - для обслуживания запросов рабочих станций.

Одноранговая сеть позволяет любому компьютеру одновременно играть роль сервера и рабочей станции. Если вы не используете сервер одноранговой сети в качестве рабочей станции, он становится выделенным.

Распределенные сети (WAN) объединяют ЛВС, расположенные в разных зданиях, городах или странах, соединенные с помощью специального оборудования. Для организации распределенной сети требуются маршрутизаторы, мосты, повторители и другие устройства. Международная Организация по стандартизации (ISO) разработала модель для описания сетевых стеков, известную как модель OSI. Эта модель содержит семь уровней, каждый из которых взаимодействует только со своим ближайшим соседом, в результате чего он может эффективно обмениваться информацией с одноименным уровнем другого компьютера сети.

Ethernet, как описано в стандарте IEEE 802.3, представляет собой компьютерную сеть, основанную на использовании метода CSMA/CD (множественный доступ к среде с детектированием несущей и обнаружением конфликтов) при передаче электрических сигналов по соединяющему компьютеры кабелю. Метод CSMA/CD обеспечивает каждой станции возможность передачи данных в сетевой кабель. Прежде, чем начать передачу данных, станция должна "прослушать среду" определить не используется ли кабель в данный момент другой станцией. Если сеть занята, станция повторяет попытку по истечении случайного интервала времени. Если же среда свободна, станция начинает передачу данных.

Стандарт IEEE 802.3 содержит несколько спецификаций, отличающихся топологией и типом используемого кабеля. Например, 10BASE-5 использует толстый коаксиальный кабель, 10BASE-2 тонкий, а 10BASE-F, 10BASE-FB, 10BASE-FL и FOIRL используют оптический кабель. Наиболее популярна спецификация IEEE 802.3I 10BASE-T, в которой для организации сети используется кабель на основе неэкранированных скрученных пар с разъемами RJ-45. Сетевая ОС определяет "язык", на котором общаются между собой сетевые устройства. Сетевые средства могут быть встроены в операционную систему (например, Apple или UNIX) или добавляться к ней как LANtastic или Windows for Workgroups. Кроме сетевой ОС потребуются сетевые адаптеры, кабель и разъемы, обеспечивающие соединение компьютеров. 10BASE-T - Спецификация Ethernet для организации сети на базе кабеля UTP ("витая пара"). 10BASE-5 - Спецификация Ethernet для организации сети на базе толстого коаксиального кабеля. 10BASE-5 редко используется в современных сетях. 10BASE-2 - Спецификация Ethernet для организации сети на базе тонкого коаксиального кабеля. 10BASE-2 обычно используется для организации небольших сетей.

Сети 10BASE-T Ethernet значительно более надежны за счет использования топологии "звезда". В сети на основе коаксиального кабеля возникает значительно больше проблем с соединениями и эти проблемы значительно сложнее локализовать и решить. При повреждении коаксиального кабеля, все подключенные к нему сетевые устройства не смогут нормально работать в сети, а замена кабеля является достаточно сложной задачей. Если

же будет поврежден кабель в сети 10Base-T, работать перестанет только одна станция и можно легко заменить неисправный кабель, не прерывая работы сети в целом.

Token Ring - это реализация сети IBM на базе стандарта IEEE 802.5. Это сеть с передачей лексемы, которую можно конфигурировать по звездообразной технологии. К центральному концентратору, который называется блоком многостанционного доступа MAU (Multistation Access Unit), могут подключаться для 8 рабочих станций. Заметим, что неподключенные станции просто обходятся.

В сетях Token Ring 16 Мб/с используется также несколько другой алгоритм доступа к кольцу, называемый алгоритмом раннего освобождения маркера (Early Token Release). В соответствии с ним станция передает маркер доступа следующей станции сразу же после окончания передачи последнего бита кадра, не дожидаясь возвращения по кольцу этого кадра с битом подтверждения приема. В этом случае пропускная способность кольца используется более эффективно и приближается к 80 % от номинальной. Для различных видов сообщений передаваемым данным могут назначаться различные приоритеты. Каждая станция имеет механизмы обнаружения и устранения неисправностей сети, возникающих в результате ошибок передачи или переходных явлений (например, при подключении и отключении станции). Не все станции в кольце равны. Одна из станций обозначается как активный монитор, что означае дополнительную ответственность по управлению кольцом. Активный монитор осуществляет управление тайм-аутом в кольце, порождает новые маркеры (если необходимо), чтобы сохранить рабочее состояние, и генерирует диагностические кадры при определенных обстоятельствах. Активный монитор выбирается, когда кольцо инициализируется, и в этом качестве может выступить любая станция сети. Если монитор отказал по какой-либо причине, существует механизм, с помощью которого другие станции (резервные мониторы) могут договориться, какая из них будет новым активным монитором. В сетях с маркерным методом доступа право на доступ к среде передается циклически от станции к станции по логическому кольцу. Кольцо образуется отрезками кабеля, соединяющими соседние станции. Таким образом, каждая станция связана со своей предшествующей и последующей станцией и может непосредственно обмениваться данными только с ними. Для обеспечения доступа станций к физической среде по кольцу циркулирует кадр специального формата и назначения - маркер (токен). Получив маркер, станция анализирует его, при необходимости модифицирует и при отсутствии у нее данных для передачи обеспечивает его продвижение к следующей станции. Станция, которая имеет данные для передачи, при получении маркера изымает его из кольца, что дает ей право доступа к физической среде и передачи своих данных. Затем эта станция выдает в кольцо кадр данных установленного формата последовательно по битам. Переданные данные проходят по кольцу всегда в одном направлении от одной станции к другой. При поступлении кадра данных к одной или нескольким станциям, эти станции копируют для себя этот кадр и вставляют в этот кадр подтверждение приема. Станция, выдавшая кадр данных в кольцо, при обратном его получении с подтверждением приема изымает этот кадр из кольца и выдает новый маркер для обеспечения возможности другим станциям сети передавать данные.

Максимальная длина ответвительного кабеля зависит от типа концентратора, типа кабеля и скорости передачи данных. Обычно для скорости 16 Мб/с максимальная длина кабеля Type 1 может достигать 200м, а для скорости 4 Мб/с - 600 м. Концентраторы Token Ring делятся на активные и пассивные. Пассивные концентраторы обеспечивают только соединения портов внутри концентратора в кольцо, активные выполняют и функции повторителя, обеспечивая ресинхронизацию сигналов и исправление их амплитуды и формы. Естественно, что активные концентраторы поддерживают большие расстояния до станции, чем пассивные.

Кадр данных состоит из нескольких групп полей: последовательность начала кадра; адрес получателя; адрес отправителя; данные; последовательность контроля кадра; последовательность конца кадра.

ArcNet - это сеть, которая по недорогой цене предлагает гибкие топологии типа звезды или шины. Она обеспечивает скорость передачи 2.5 Мбит/сек. ArcNet использует метод доступа с передачей лексемы, однако сама ArcNet не является стандартом IEEE. ArcNet была разработана фирмой Datapoint в 1970 г. С тех пор лицензии на нее приобрели многие другие компании. В 1981 г. Standard Microsystem Corporation (SMC) на базе протокола ArcNet с передачей лексемы разработала первый однокристальный LAN-контроллер. Типичная конфигурация ArcNet показана ниже.

ArcNet при использовании активных концентраторов она поддерживает длину кабеля до 2000 м. Ее хорошо использовать для текстовых приложений, когда пользователь не обращаются часто к серверу. Последние версии ArcNet поддерживают волоконно-оптические кабели и кабели типа "витая пара". Она обеспечивает гибкие кабельные схемы и длинные магистрали и поддерживает в той же локальной сети звездообразные конфигурации.

Некоторые разработчики объявили недавно о создании сети ArcNetplus - совместимой с ArcNet версией со скоростью передачи 10 Мбит/сек. Обе версии могут использовать одну и ту же локальную сеть. ArcNetplus поддерживает передачу пакетов большего размера и в 8 раз больше рабочих станций. Ниже описываются стандартные компоненты сети ArcNet.

Платы сетевого интерфейса

Платы ArcNet производятся многими поставщиками, включая SMC, Thomas-Coonrad и Puredate. Стандартные коаксиальные платы должны иметь разъемы BNC. Когда ArcNet конфигурируется как линейная шина, для подключения к плате используются T-образные разъемы. При установке платы на бездисковой рабочей станции требуется ППЗУ.

Активный и пассивный концентратор

Активный концентратор передает и усиливает сигнал в сети. Рабочие станции могут находиться на расстоянии до 600 м. от активного концентратора. Большинство активных концентраторов имеют 8 портов для подключения рабочих станций, пассивных концентраторов или дополнительных активных концентраторов. К неиспользуемым портам терминаторы подключать не обязательно.

Пассивный концентратор имеет 4-портовый разъем с гнездами BNC и используется как центр коммутации и разделитель сигнала. Рабочие станции могут удаляться от пассивного концентратора не более чем на 100 м. К каждому неиспользуемому порту пассивного концентратора должен подключаться терминатор.

Кабели и разъемы и терминаторы ArcNet

В сетях ArcNet используется 93-омный коаксиальный кабель. Для подключения сегментов кабеля к интерфейсным платам, активным и пассивным концентраторам используются разъемы BNC. Такие кабели в различных вариантах производит сейчас множество фирм. При использовании шинной топологии к BNC-разъему подключается Т-образный разъем, который обеспечивает подключение двух кабельных концов (вход и выход). Вам потребуются Т-разъемы для каждой рабочей станции и по два разъема для каждого используемого повторителя. Ко всем неиспользуемым портам пассивных концентраторов подключаются терминаторы.

К сетям ArcNet применяются следующие правила и ограничения: большинство активных концентраторов имеют 8 узлов. Рабочие станции могут удаляться от активного концентратора на расстояние до 600 м. Вы можете подключать активные концентраторы друг к другу, образуя иерархическую конфигурацию. Максимальное расстояние между двумя активными концентраторами - 600 м. Вокруг четырехпортового пассивного концентратора могут группироваться до 3 рабочих станций. Одно соединение остается для активного концентратора или файлового сервера. Каждая рабочая станция может удаляться от такого концентратора не более чем на 30.5 м. Ко всем неиспользуемым портам пассивных концентраторов подключаются колпачки-терминаторы.

Максимальное расстояние между станциями противоположных концов много сегментной сети – до 2000 м. При использовании шинной конфигурации максимальная длина магистрали в сегменте - 305 м. Максимальное число станций - 255. Каждой станции в ArcNet присваивается адрес от 1 до 255. Запишите данные адреса. Это может вам потребоваться при добавлении других станций.

Дата добавления: 2014-01-11