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

Технология 100VG AnyLAN

Сеть 100VG-Any LAN - это одна из последних разработок высокоскорос­тных локальных сетей, недавно появившаяся на рынке. Она разработана фирмами Hewlett-Packard и IBM и соответствует стандарту IEEE 802.12, так что уровень ее стандартизации достаточно высокий. Главными дос­тоинствами ее являются большая скорость обмена, сравнительно невы­сокая стоимость аппаратуры (примерно вдвое дороже по сравнению с наиболее популярной сетью Ethernet 10BASE-T), централизованный ме­тод управления обменом без конфликтов и совместимость на уровне па­кетов с популярными сетями Ethernet и Token-Ring. В названии сети циф­ра 100 соответствует скорости 100 Мбит/с, буквы VG обозначают дешевую витую пару категории 3 (Voice Grade), a AnyLAN (любая сеть) обознача­ет то, что сеть совместима с двумя самыми распространенными сетями.
Основные технические характеристики сети 100VG-AnyLAN следующие.

• Скорость передачи ~ 100 Мбит/с.
• Топология - звезда c возможностью наращивания.
• Метод доступа - централизованный, бесконфликтный (Demand Priority - с запросом приоритета).
• Среда передачи - счетверенная неэкранированная витая пара (кабели UTP категории 3, или 5), сдвоенная витая пара (кабель UTP категории 5), сдвоенная экранированная витая пара (STP), а также оптоволоконный кабель. Сейчас в основ­ном распространена счетверенная витая пара.
• Максимальная длина кабеля между концентратором и або­нентом и между концентраторами -100м (для UTP кабеля категории 3), 150 м (для UTP кабеля категории 5 и экрани­рованного кабеля), 2 км (для оптоволоконного кабеля).

Таким образом, параметры сети 1OOVG-AnyLAN довольно близки к пара­метрам сети Fast Ethernet. Однако главное преимущество Fast Ethernet -это полная совместимость с наиболее распространенной сетью Ethernet (в случае 1OOVG-AnyLAN для этого обязательно требуется коммутатор или мост). В то же время, централизованное управление 1OOVG-Any LAN, исключающее конфликты и гарантирующее предельную величину вре­мени доступа (чего не предусмотрено в сети Ethernet), также нельзя сбра­сывать со счетов.

Пример структуры сети 100VG-AnyLAN показан на рис. 5.18.

Сеть 100VG –AnyLAN состоит из центрального (основного) концентрато­ра уровня 1, к которому могут подключаться как отдельные абоненты, так и концентраторы уровня 2, к которым в свою очередь подключаются або­ненты и концентраторы уровня 3. При этом сеть может иметь не более трех таких уровней. Получается, что максимальный размер сети может составлять 600 метров для неэкранированной витой пары.

В отличие от неинтеллектуальных концентраторов других сетей (напри­мер, Ethernet), концентраторы сети 1OOVG- AnyLAN — это интеллекту­альные контроллеры, которые управляют всем доступом к сети. Для это­го они непрерывно контролируют запросы, поступающие на все порты. Концентраторы принимают все приходящие пакеты и отправляют их только тем абонентам, которым они адресованы. Однако никакой обра­ботки информации они не производят, то есть в данном случае получает­ся все-таки не настоящая (активная) звезда, но и не пассивная звезда.

Каждый из концентраторов может быть настроен на работу с форматами пакетов Ethernet или пакетов Token-Ring. При этом концентраторы всей

сети должны работать с пакетами только какого-нибудь одного формата. Для связи с сетями Ethernet и Token-Ring необходимы мосты, но мосты довольно простые.

Концентраторы имеют один порт верхнего уровня (для присоединения его к концентратору более высокого уровня) и несколько портов нижнего уровня (для присоединения абонентов). В качестве абонента может выс­тупать компьютер (рабочая станция), сервер, мост, маршрутизатор, ком­мутатор, а также другой концентратор.
Каждый порт концентратора может быть установлен в один из двух возможных режимов работы.

• Нормальный режим предполагает пересылку абоненту, при­соединенному к порту, только пакетов, адресованных лично ему.
• Мониторный режим предполагает пересылку абоненту, при­соединенному к порту, всех пакетов, приходящих на кон­центратор.

Этот режим позволяет одному из абонентов кон­тролировать работу всей сети в целом (выполнять функцию мониторинга).
Метод доступа к сети 1OOVG-AnyLAN довольно типичен для сетей с то­пологией «звезда» и состоит в следующем.
Каждый желающий передавать абонент посылает концентратору свой запрос на передачу. Концентратор; циклически прослушивает всех або­нентов по очереди и дает право передачи абоненту, следующему по по­рядку за тем, который закончил передачу. То есть величина времени до­ступа гарантирована. Но этот простейший алгоритм усложнен в сети 1OOVG- AnyLAN, так как запросы могут иметь два уровня приоритета:

• нормальный уровень приоритета используется для обычных приложений;
• высокий уровень приоритета используется для приложений, требующих быстрого обслуживания.

Запросы с высоким уровнем приоритета обслуживаются раньше, чем зап­росы с нормальным приоритетом. Если приходит запрос высокого при­оритета, то нормальный порядок обслуживания прерывается, и после окончания приема текущего пакета обслуживается запрос высокого при­оритета. Если таких высокоприоритетных запросов несколько, то возврат к нормальной процедуре обслуживания происходит только после полной обработки всех этих запросов. При этом концентратор следит за тем, чтобы не была превышена установленная величина гарантированного вре­мени доступа. Если высокоприоритетных запросов слишком много, то зап­росы с нормальным приоритетом автоматически переводятся им в ранг высокоприоритетных. Таким образом, даже низкоприоритетные запро­сы не будут ждать своей очереди слишком долго.
Концентраторы более низких уровней также анализируют запросы або­нентов, присоединенных к ним, и в случае необходимости пересылают их запросы к концентратору более высокого уровня. За один раз концентра­тор более низкого уровня может передать концентратору более высокого уровня не один пакет (как обычный абонент), а столько пакетов, сколько абонентов присоединено к нему.

Так, для примера на рис. 5.19 в случае одновременного возникновения зая­вок на передачу у всех абонентов (компьютеров) порядок обслуживания будет такой: компьютер 1-2, затем 1-3, потом 2-1, 2-4, 2-8, и далее 1-6. Однако так будет только при одинаковом (нормальном) приоритете всех запросов. Если же, например, от компьютеров 1-2, 2-4 и 2-8 поступят высокоприоритетные запросы, то порядок обслуживания будет таким:
1-2,2-4,2-8,1-3,2-1,1-6.

Помимо собственно передачи пакетов и пересылки запросов на передачу, в сети применяется также специальная процедура подготовки к связи (Link Training), во время которой концентратор и абоненты обменивают­ся между собой управляющими пакетами. При этом проверяется правиль­ность присоединения линий связи и их исправность. Одновременно концентратор получает информацию об особенностях абонентов, подключенных к нему, об их назначении и их сетевых адресах. Запускается дан­ная процедура самим абонентом при включении питания или после под­ключения к концентратору, а также автоматически при большом уровне ошибок.

Интересно решена в сети 100VG-AnyLAN проблема кодирования пере­даваемых данных.
Вся передаваемая информация проходит следующие этапы обработки.

• Разделение на квинтеты (группы по 5 бит).
• Перемешивание, скремблирование (scrambling) полученных квинтетов.
• Кодирование квинтетов специальным кодом 5В 6В (этот код обеспечивает в выходной последовательности не более трех единиц или нулей подряд, что используется для детектиро­вания ошибок).
• Добавление начального и конечного разделителей кадра.

Сформированные таким образом кадры передаются в 4 линии передачи (при использовании счетверенной витой пары). При сдвоенной витой паре и оптоволоконном кабеле применяется временное мультиплексирование информации в каналах.
В результате этих действий достигается рандомизация сигналов, то есть выравнивание количества передаваемых единиц и нулей, снижение вза­имовлияния кабелей друг на друга и самосинхронизация передаваемых сигналов без удвоения требуемой полосы пропускания, как в случае кода Манчестер-П.

В случае использования счетверенной витой пары передача по каждой из четырех витых пар производится со скоростью 30 Мбит/с (рис. 5.20). Суммарная скорость передачи составляет 120 Мбит/с. Однако полезная информация вследствие использования кода 5В6В передается при этом всего лишь со скоростью 100 Мбит/с. Таким образом, пропускная способ­ность кабеля должна быть не менее 15 МГц. Этому требованию удовлет­воряет кабель с витыми парами категории 3.

В сети 100VG- AnyLAN предусмотрены два режима обмена: полудуплек­сный и полнодуплексный.
• При полудуплексном обмене все четыре витые пары исполь­зуются для передачи одновременно в одном направлении (от абонента к концентратору или наоборот). Он используется для передачи пакетов.
• При полнодуплексном обмене две витые пары передают в одном направлении, а две другие — в другом направлении. Он используется для передачи управляющих сигналов.

Для управления используются два тональных сигнала. Первый из них представляет собой последовательность из 16 логических единиц и 16 логических нулей, следующих со скоростью 30 Мбит/с (в результате ча­стота сигнала получается равной 0,9375 МГц). Второй тональный сигнал имеет вдвое большую частоту (1,875 МГц) и образуется чередованием восьми логических единиц и восьми логических нулей. Все управление сетью осуществляется комбинацией этих двух тональных сигналов. В таблице 5.2 приведена расшифровка различных комбинаций этих сиг­налов, передаваемых абоненту и концентратору. Когда ни у абонента, ни у концентратора нет информации для передачи, оба они посылают по обе­им линиям первый тоновый сигнал (1-1). Если принимаемый концентра­тором пакет может быть адресован данному абоненту, ему посылается комбинация сигналов 1 -2. При этом абонент должен прекратить переда­чу управляющих сигналов концентратору и освободить эти две линии связи для пересылки информационных пакетов. Такая же комбинация (1-2), полученная концентратором, означает запрос на передачу пакета с нормальным приоритетом. Запрос на передачу пакета с высоким приори­тетом передается комбинацией 2-1. Наконец, комбинация 2-2 сообщает как абоненту, так и концентратору о необходимости перейти к процедуре подготовки к связи.
Таким образом, сеть 1OOVG- AnyLAN представляет собой довольно дос­тупное решение для увеличения скорости передачи до 100 Мбит/с. Одна­ко она не обладает полной совместимостью ни с одной из стандартных сетей, поэтому ее дальнейшая судьба проблематична. К тому же, в отли­чие от сети FDDI, она не имеет никаких рекордных параметров.

 

Сверхвысоко скоростные 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.

Просмотров: 17555

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.