Материал: 840

45

новные аппаратные элементы сети Token Ring и способы их соединения.

lobe cable

Рис. 5.14 — Конфигурация кольца Token Ring

В приведенной конфигурации показаны станции двух типов. Станции, подключаемые к кольцу через концентратор. Обычно такими станциями являются компьютеры с установленными в них сетевыми адаптерами.

Станции этого типа соединяются с концентратором ответвительным кабелем (lobe cable), который обычно является экранированной витой парой (STP), соответствующей стандартному типу кабеля из кабельной системы IBM (Type 1, 2, 6, 8, 9). 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 200 м, 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,

46

обеспечивая ресинхронизацию сигналов и исправление их амплитуды и формы. Активные концентраторы поддерживают большие расстояния, чем пассивные.

Остальные станции сети соединены в кольцо непосредственными связями. Такие связи называются магистральными (trunk cable). Обычно связи такого рода используются для соединения концентраторов друг с другом для образования общего кольца. Порты концентраторов, предназначенные для такого соединения, называются портами Ring-In и Ring-Out.

Для предотвращения влияния отказавшей или отключенной станции на работу кольца станции подключаются к магистрали кольца через специальные устройства, называемые устройствами подключения к магистрали (Trunk Coupling Unit, TCU). В функции такого устройства входит образование обходного пути, исключающего заход магистрали в MAC-узел станции при ее отключении или отказе. Обычно для этих целей в TCU используются реле, которые подпитываются постоянным током во время нормальной работы. При пропадании тока подпитки контакты реле переключаются и образуют обходной путь, исключая станцию.

При подключении станции в кольцо через концентратор, устройства TCU встраивают в порты концентратора.

Максимальное количество станций в одном кольце — 250. Кроме экранированной витой пары существуют сетевые

адаптеры и концентраторы Token Ring, поддерживающие неэкранированную витую пару и оптоволокно.

5.6 Fast Ethernet

Технология Fast Ethernet является эволюционным развитием классической технологии Ethernet. Структура физического уровня технологии Fast Ethernet более сложная. Это вызвано тем, что в ней используется три варианта кабельных систем — оптоволокно, 2-х парная витая пара категории 5 и 4-х парная витая пара категории 3. Причем, по сравнению с вариантами физической реализации Ethernet (а их насчитывается шесть), здесь отличия каждого варианта от других глубже — меняется и количество проводников, и методы кодирования.

47

Официальный стандарт 100Base-T (IEEE 802.3u) установил три различных спецификации для физического уровня (в терминах семиуровневой модели OSI) для поддержки следующих типов кабельных систем:

100Base-TX для двухпарного кабеля на неэкранированной витой паре UTP категории 5, или экранированной витой паре STP Type 1;

100Base-T4 для четырехпарного кабеля на неэкранированной витой паре UTP категории 3, 4 или 5;

100Base-FX для многомодового оптоволоконного кабеля.

Рис. 5.15 — Физические интерфейсы стандарта Fast Ethernet

Физические интерфейсы стандарта Fast Ethernet (IEEE 802.3u) и их основные характеристики приведены в таблице 5.7.

Таблица 5.7

48

Основными достоинствами технологии Fast Ethernet являются:

увеличение пропускной способности сегментов сети до

100 Мб/c;

сохранение метода случайного доступа CSMA/CD;

сохранение звездообразной топологии сетей и поддержка традиционных сред передачи данных — витой пары и оптоволоконного кабеля.

Указанные свойства позволяют осуществлять постепенный переход от сетей 10Base-T — наиболее популярного еще вчера варианта Ethernet — к скоростным сетям, сохраняя значительную преемственность.

Fast Ethernet. Метод доступа к среде CSMA/CD

По сравнению с технологией Ethernet, подуровни LLC и MAC в стандарте Fast Ethernet не претерпели изменений.

Подуровень LLC обеспечивает интерфейс протокола Ethernet с протоколами вышележащих уровней, например, с IP или IPX. Кадр LLC вкладывается в кадр MAC и позволяет за счет полей DSAP и SSAP идентифицировать адрес сервисов назначения и источника соответственно. Поле управления кадра LLC позволяет реализовать процедуры обмена данными трех типов:

Процедура LLC1 определяет обмен данными без предварительного установления соединения и без повторной передачи кадров в случае обнаружения ошибочной ситуации, то есть является процедурой дейтаграммного типа. Поле управления для этого типа процедур имеет значение 03, что определяет все кадры как ненумерованные.

Процедура LLC2 определяет режим обмена с установлением соединений, нумерацией кадров, управлением потоком кадров и повторной передачей ошибочных кадров.

Процедура LLC3 определяет режим передачи данных без установления соединения, но с получением подтверждения о доставке информационного кадра адресату.

Существует расширение формата кадра LLC, называемое

SNAP (Subnetwork Access Protocol). В случае использования рас-

ширения SNAP в поля DSAP и SSAP записывается значение AA, тип кадра по-прежнему равен 03. Заголовки LLC или LLC/SNAP

49

используются мостами и коммутаторами для трансляции протоколов канального уровня по стандарту IEEE 802.2h.

Подуровень MAC ответственен за формирование кадра Ethernet, получение доступа к разделяемой среде передачи данных и за отправку с помощью физического уровня кадра по физической среде узлу назначения.

MAC-подуровень каждого узла сети получает от физического уровня информацию о состоянии разделяемой среды. Если она свободна, и у MAC-подуровня имеется кадр для передачи, то он передает его через физический уровень в сеть. Физический уровень одновременно с побитной передачей кадра следит за состоянием среды. Если за время передачи кадра коллизия не возникла, то кадр считается переданным. Если же за это время коллизия была зафиксирована, то передача кадра прекращается, и в сеть выдается 32-битная JAM-последовательность, которая должна помочь однозначно распознать коллизию всеми узлами сети.

После фиксации коллизии MAC-подуровень делает случайную паузу, а затем вновь пытается передать данный кадр. Случайный характер паузы уменьшает вероятность одновременной попытки захвата разделяемой среды несколькими узлами при следующей попытке.

MAC-подуровень узла приемника, который получает биты кадра от своего физического уровня, проверяет поле адреса кадра, и если адрес совпадает с его собственным, то он копирует кадр в свой буфер. Затем он проверяет, не содержит ли кадр специфические ошибки: по контрольной сумме (FCS error), по максимально допустимому размеру кадра (jabber error), по минимально допустимому размеру кадра (runts), по неверно найденным границам байт (alignment error). Если кадр корректен, то его поле данных передается на LLC-подуровень, если нет — то отбрасывается.

Спецификации физического уровня Fast Ethernet

Форматы кадров технологии Fast Ethernet не отличаются от форматов кадров технологий 10-Мегабитного Ethernet'a. На рис. 5.16 приведен формат MAC-кадра Ethernet, а также временные параметры его передачи по сети для скорости 100 Мб/с.