русс | укр

Языки программирования

ПаскальСиАссемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование

Все о программировании


Linux Unix Алгоритмические языки Аналоговые и гибридные вычислительные устройства Архитектура микроконтроллеров Введение в разработку распределенных информационных систем Введение в численные методы Дискретная математика Информационное обслуживание пользователей Информация и моделирование в управлении производством Компьютерная графика Математическое и компьютерное моделирование Моделирование Нейрокомпьютеры Проектирование программ диагностики компьютерных систем и сетей Проектирование системных программ Системы счисления Теория статистики Теория оптимизации Уроки AutoCAD 3D Уроки базы данных Access Уроки Orcad Цифровые автоматы Шпаргалки по компьютеру Шпаргалки по программированию Экспертные системы Элементы теории информации

Скоростная сеть | Высокоскоростные сети

Быстродействие сети Fast Ethernet, других сетей, работающих на скоро­сти в 100 Мбит/с, в настоящее время удовлетворяет требованиям боль­шинства задач, но в ряде случаев даже его оказывается недостаточно. Особенно это касается тех ситуаций, когда необходимо подключать к сети современные высокопроизводительные серверы или строить сети с боль­шим количеством абонентов, требующих высокой интенсивности обмена. Например, все более широко применяется сетевая обработка трехмер­ных динамических изображений. Скорость компьютеров непрерывно ра­стет, они обеспечивают все более высокие темпы обмена с внешними уст­ройствами. В результате сеть может оказаться наиболее слабым местом системы, и ее пропускная способность будет основным сдерживающим фактором в увеличении быстродействия.

Работы по достижению скорости передачи в 1 Гбит/с (1000 Мбит/с) ве­дутся в последние годы довольно интенсивно в нескольких направлени­ях. Однако, скорее всего, наиболее перспективной окажется сеть Gigabit Ethernet. Это связано прежде всего с тем, что переход на нее окажется наиболее безболезненным, самым дешевым и психологически приемле­мым. Ведь сеть Ethernet и ее более быстрая версия Fast Ethernet сейчас далеко опережают всех своих конкурентов по объему продаж и распрос­траненности в мире.

Сеть Gigabit Ethernet - это естественный, эволюционный путь развития концепции, заложенной в стандартной сети Ethernet. Естественно, она наследует и все недостатки своих прямых предшественников, например, негарантированное время доступа к сети. Однако огромная пропускная способность приводит к тому, что загрузить сеть до тех уровней, когда этот фактор становится определяющим, довольно трудно. Зато сохране­ние преемственности позволяет довольно просто соединять сегменты Ethernet, Fast Ethernet и Gigabit Ethernet в единую сеть и, самое главное, переходить к новым скоростям постепенно, вводя гигабитные сегменты только на самых напряженных участках сети. (К тому же далеко не везде такая высокая пропускная способность действительно необходима.) Если же говорить о конкурирующих гигабитных сетях, то их применение мо­жет потребовать полной замены сетевой аппаратуры, что сразу же при­ведет к огромным затратам средств.

В сети Gigabit Ethernet сохраняется все тот же хорошо зарекомендовав­ший себя в предыдущих версиях метод доступа CSMA/CD, используют­ся те же форматы пакетов (кадров) и те же размеры, то есть никакого преобразования протоколов в местах соединения с сегментами Ethernet и Fast Ethernet не потребуется. Единственно, что нужно, — это согласова­ние скоростей обмена. Поэтому главной областью применения Gigabit Ethernet станет в первую очередь соединение концентраторов Ethernet и Fast Ethernet между собой.

С появлением сверхбыстродействующих серверов и распространением наиболее совершенных персональных компьютеров класса «high-end» преимущества Gigabit Ethernet будут становиться все более явными. От­метим, что 64-разрядная системная магистраль PCI, ставшая уже фак­тическим стандартом, вполне достигает требуемой для такой сети скоро­сти передачи данных.
Работы по сети Gigabit Ethernet ведутся с 1995 года. В 1998 году принят стандарт, получивший наименование IEEE 802.3z. Разработкой занима­ется специально созданный альянс (Gigabit Ethernet Alliance), в который, в частности, входит такая известная фирма, занимающаяся сетевой ап­паратурой, как 3Com.

Переход на такую огромную скорость передачи не столь прост, как мо­жет показаться. Для аппаратуры Gigabit Ethernet будут использоваться микросхемы, выполненные по самой современной 0,35-микронной техно­логии. Только они позволяют добиться требуемого быстродействия. Ожи­дается разработка 32-разрядного контроллера, имеющего и буферную па­мять на кристалле, содержащем до миллиона логических элементов.

Номенклатура сегментов сети Gigabit Ethernet в настоящее время вклю­чает в себя следующие типы:

• 1000BASE-SX - сегмент на мультимодовом оптоволоконном кабеле с длиной волны светового сигнала 850 нм (длиной до 500 м).
• 1000ВА8Е-LХ- сегмент на мультимодовом (длинойдо500м) и одномодовом (длиной до 2000 м) оптоволоконном кабеле с длиной волны светового сигнала 1300 нм.
• 1000BASE-CX - сегмент на экранированной витой паре (длиной до 25 м).
• 1000BASE-T - сегмент на счетверенной неэкранированной витой паре (длиной до 100 м).

Специально для сети Gigabit Ethernet предложен метод кодирования пе­редаваемой информации 8В/10В, построенный по тому же принципу, что и код 4В/5В сети FDDI. Восьми битам информации, которую нужно пере­дать, ставится в соответствие 10 бит, передаваемых по сети. Этот код по­зволяет сохранять самосинхронизацию, легко обнаруживать несущую (факт передачи), но не требует удвоения полосы пропускания, как в слу­чае кода Манчестер-11.

Для увеличения 512-битного интервала сети Ethernet, соответствующе­го минимальной длине пакета, (51,2 мкс в сети Ethernet и 5,12 мкс в сети Fast Ethernet), разработаны специальные методы. В частности, минималь­ная длина пакета увеличена до 512 байт (4096 бит). В противном случае временной интервал 0,512 мкс чрезмерно ограничивал бы предельную длину сети Gigabit Ethernet. Все пакеты с длиной меньше 512 байт рас­ширяются до 512 байт. Это требует дополнительной обработки пакетов.

Предполагается поддерживать передачу в сети Gigabit Ethernet как в полудуплексном режиме (с сохранением метода доступа CSMA/CD), так и в более быстром полнодуплексном режиме (как и в предшествующей сети Fast Ethernet).

Прежде всего Gigabit Ethernet, видимо, найдет применение в сетях, объе­диняющих компьютеры больших фирм, предприятий, которые распола­гаются в нескольких зданиях. Она позволит с помощью соответствующих коммутаторов, преобразующих скорости передачи, обеспечить каналы связи с высокой пропускной способностью между отдельными частями сложной сети (рис. 5.21) или линии связи коммутаторов со сверхбыстро­действующими серверами (рис. 5,22).

Вероятно, в ряде случаев Gigabit Ethernet будет вытеснять оптоволокон­ную сеть FDDI, которая в настоящее время все чаще используется для объединения в единую сеть нескольких локальных сетей, в том числе, и сетей Ethernet. Правда, FDDI может связывать абонентов, находящихся


на гораздо большем расстоянии друг от друга, но по скорости передачи информации Gigabit Ethernet существенно превосходит FDDI.

Нас ждет принципиально важный прорыв в область скоростей передачи, еще недавно казавшихся фантастическими и даже, более того, никому не нужными. А там, возможно, появится и сеть со скоростью 10 000 Мбит/с, ведь такие разработки уже ведутся.
В заключение раздела несколько слов об альтернативном решении сверх­быстродействующей сети. Речь идет о сети с технологией ATM (Asyn-­chronous Transfer Mode). Данная технология используется как в локаль­ных, так и в глобальных сетях. Основная ее идея - передача цифровых, голосовых и мультимедийных данных по одним и тем же каналам. Строго говоря, жесткого стандарта на аппаратуру ATM не предполагает.

Первоначально была выбрана скорость передачи 155 Мбит/с (для настоль­ных систем - 25 Мбит/с), затем — 662 Мбит/с, а сейчас ведутся работы по повышению скорости до 2488 Мбит/с. Как видим, по скорости ATM ус­пешно конкурирует с Gigabit Ethernet. Кстати, появилась ATM раньше, чем Gigabit Ethernet.
В качестве среды передачи информации в локальной сети технология ATM предполагает использование оптоволоконного кабеля и неэкрани­рованную витую пару. Используемые коды - 4В/5В и 8В/10В.

Принципиальное отличие ATM от всех остальных сетей состоит в отказе от привычных пакетов с полями адресации, управления и данных. Вся информация передается упакованной в микропакеты (ячейки, cells) дли­ной всего лишь в 53 бита. Каждая ячейка имеет идентификатор типа дан­ных (двоичные данные, звук или изображение). Идентификатор позво­ляет интеллектуальным распределительным устройствам сортировать ячейки и следить за тем, чтобы ячейки передавались в нужной последо­вательности. Минимальный размер ячеек позволяет осуществлять кор­рекцию ошибок и маршрутизацию на аппаратном уровне. Он же обеспе­чивает равномерность всех существующих в сети информационных потоков.

Главный недостаток сетей с технологией ATM состоит в их полной несов­местимости ни с одной из существующих сетей. Плавный переход на ATM в принципе невозможен, нужно менять сразу все оборудование, а сто­имость его пока что очень высока. Правда, работы по обеспечению совме­стимости ведутся, снижается и стоимость оборудования, так что перс­пективы у ATM неплохие. Тем более что задач по передаче изображений по компьютерным сетям становится все больше и больше.

 

Просмотров: 17264

Вернуться воглавление




Карта сайта Карта сайта укр


Уроки php mysql Программирование

Онлайн система счисления Калькулятор онлайн обычный Инженерный калькулятор онлайн Замена русских букв на английские для вебмастеров Замена русских букв на английские

Аппаратное и программное обеспечение Графика и компьютерная сфера Интегрированная геоинформационная система Интернет Компьютер Комплектующие компьютера Лекции Методы и средства измерений неэлектрических величин Обслуживание компьютерных и периферийных устройств Операционные системы Параллельное программирование Проектирование электронных средств Периферийные устройства Полезные ресурсы для программистов Программы для программистов Статьи для программистов Cтруктура и организация данных


 


Полезен материал? Поделись:

Не нашли то, что искали? Google вам в помощь!

 
 

© life-prog.ru При использовании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.