загрузка...
загрузка...
На головну

Стандартна топологія і поділюване середовище

  1. CLIPS як багатофункціональне середовище програмування (інженерії знань)
  2. Аналіз відомих реологічних методів опису взаємодії вібруючих робочих органів з порошковими середовищами
  3. Швидко змінюється довкілля
  4. Види і джерела іонізуючих випромінювань у виробничій, побутовій та навколишнього середовищах.
  5. Зовнішня і внутрішнє середовище бізнесу, її аналіз
  6. Зовнішня і внутрішнє середовище організації
  7. Зовнішня і внутрішнє середовище організації

Основна мета, яку ставили перед собою розробники перших локальних мереж у другій половині 70-х років, полягала в знаходженні простого і дешевого рішення для об'єднання в обчислювальну мережу декількох десятків комп'ютерів, що знаходяться в межах однієї будівлі. Рішення повинно було бути недорогим, оскільки комп'ютери, які об'єднуються в мережу, були недорогі - з'явилися і швидко розповсюджувалися тоді міні-комп'ютери вартістю в 10 000-20 000 доларів. Кількість їх в одній організації було невеликим, тому межа в кілька десятків комп'ютерів представлявся цілком достатнім для практично будь-якої локальної мережі. Завдання зв'язку локальних мереж в глобальні була першочерговим, тому практично всі технології локальних мереж її ігнорували.

Для спрощення і, відповідно, здешевлення апаратних і програмних рішень розробники перших локальних мереж зупинилися на спільному використанні загального середовища передачі даних.

Цей метод зв'язку комп'ютерів вперше був випробуваний при створенні радіомережі ALOHA Гавайського університету на початку 70-х під керівництвом Нормана Абрамсона (Norman Abramson). Радіоканал певного діапазону частот природним чином є загальним середовищем для всіх передавачів, що використовують частоти цього діапазону для кодування даних. Мережа АЮНА працювала за методом випадкового доступу, коли кожен вузол міг почати передачу пакета в будь-який момент часу. Якщо після цього він не чекав підтвердження прийому протягом певного тайм-ауту, він посилав цей пакет знову. Загальним був радіоканал з частотою 400 МГц і смугою 40 кГц, що забезпечувало передачу даних зі швидкістю 9600 біт / с.

Трохи пізніше Роберт Меткалф (Robert Metcalfe) повторив ідею розділяється середовища вже для проводового варіанти технології LAN. Безперервний сегмент коаксіального кабелю став аналогом загальної радиосреде. Всі комп'ютери приєднувалися до цього сегменту кабелю за схемою монтажного АБО, тому при передачі сигналів одним з передавачів всі приймачі отримували один і той же сигнал, як і при використанні радіохвиль. На рис. 12.1 представлено початок службової записки Роберта Меткалфа, написаної 22 травня 1973 року, з начерком розділяється середовища на коаксіальному кабелі, де це середовище названа «а cable-tree ether», що можна приблизно перекласти як «деревовидний кабельний ефір».

У технологіях Token Ring і FDDI той факт, що комп'ютери використовують поділюване середовище, не так очевидний, як у випадку Ethernet. Фізична топологія цих мереж - кільце, кожен вузол з'єднується кабелем з двома сусідніми вузлами (рис. 12.2). Однак ці відрізки кабелю також є розділяються, так як в кожен момент часу тільки один комп'ютер може задіяти кільце для передачі своїх пакетів.

прості стандартні топології фізичних зв'язків (Зірка у коаксіальногокабелю Ethernet і кільце у Token Ring і FDDI) забезпечують простоту поділу кабельної середовища.

Мал. 12.1. Малюнок Роберта Меткалфа з ілюстрацією ідеї емуляції розділяється радіоефіру за допомогою коаксіального кабелю

Мал. 12.2. Поділюване середовище в кільцевих топологіях

Використання поділюваних середовищ дозволяє спростити логіку роботи вузлів мережі. Дійсно, оскільки в кожен момент часу виконується тільки одна передача, відпадає необхідність в буферизації кадрів в транзитних вузлах і, як, наслідок, в самих транзитних вузлах. Відповідно, відпадає необхідність в складних процедурах управління потоком і боротьби з перевантаженнями.

Основний недолік розділяється середовища - погана масштабованість. Цей недолік є принциповим, тому що незалежно від методу доступу до середовища її пропускна здатність ділиться між усіма вузлами мережі. Тут можна застосувати положення теорії черг, яке ми вивчали в розділі 7: як тільки коефіцієнт використання загального середовища перевищує певний поріг, черги до середовища починають рости нелінійно, і мережа стає практично непрацездатною. Значення порога залежить від методу доступу. Так, в мережах ALOHA це значення є вкрай низьким - всього близько 18%, в мережах Ethernet - близько 30%, а в мережах Token Ring і FDDI воно зросло до 60-70%.

Локальні мережі, будучи пакетними мережами, використовують принцип тимчасового мультиплексування, тобто поділяють передавальну середу в часі. Алгоритм управління доступом до середовища є однією з найважливіших характеристик будь-якої технології LAN, в значно більшій мірі визначає її вигляд, ніж метод кодування сигналів або формат кадру. В технології Ethernet як алгоритм поділу середовища застосовується метод випадкового доступу. І хоча його важко назвати досконалим - при зростанні навантаження корисна пропускна здатність мережі різко падає - він завдяки своїй простоті став основою успіху технології Ethernet. Технології Token Ring і FDDI використовують метод маркерного доступу, заснований на передачі від вузла до вузла особливого кадру - маркера (токена) доступу. При цьому тільки вузол, який володіє маркером доступу, має право доступу до поділюваного кільцю. Більш детермінований характер доступу технологій Token Ring і FDDI визначив більш ефективне використання розділяється середовища, ніж у технології Ethernet, але одночасно і ускладнив обладнання.

Поява мультимедійних додатків з чутливим до затримок трафіком призвело до спроб створення методу доступу, пріорітезірующего деяким чином такий трафік і забезпечує для нього необхідні характеристики QoS. Результатом цих спроб стало створення технології 100VG-AnyLAN, для якої був характерний досить складний метод доступу до середи. Однак ця технологія була створена занадто пізно - в середині 90-х років, коли переваги та доступність комутованих локальних мереж «скасували» сам принцип поділу середовища (в провідних мережах).

Відмова від розділяється середовища призвів до зникнення такого важливого компонента технології локальних мереж як метод доступу. В принципі комутатор локальної мережі працює так само, як і узагальнений комутатор мережі з комутацією пакетів, розглянутий в главі 2. Тому з поширенням комутаторів стали зникати відмінності між технологіями локальних мереж, так як в мережі, де всі зв'язки між вузлами є індивідуальними, і коммутируемая версія Ethernet, і коммутируемая версія Token Ring працюють дуже схоже, розрізняються лише формати кадрів цих технологій. Ця обставина, можливо, і мав на увазі Роберт Меткалф, коли говорив про успіхи Ethernet - робота комутованих локальних мереж Etherhet істотно відрізняється від роботи Etherhet на яку поділяє середовищі, так що її можна вважати новою технологією зі старою назвою. Хоча, з іншого боку, формат кадру Ethernet зберігся, так що це дає формальний (хоча і дещо умовний) привід вважати її тією ж самою технологією.



Попередня   188   189   190   191   192   193   194   195   196   197   198   199   200   201   202   203   Наступна

Оптичні мультиплексори вводу-виводу | Оптичні крос-конектори | Причини і цілі створення | ієрархія швидкостей | Стек протоколів OTN | кадр OTN | вирівнювання швидкостей | мультиплексування блоків | корекція помилок | Частина III. Локальні обчислювальні мережі |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати