12090

Реальные сети

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Тема 4. Реальные сети 4.1. Ethernet 4.1.1. Обзор 4.1.1.1. Происхождение В конце 60х годов Гавайский университет разработал глобальную вычислительную сеть ГВС под названием ALOHA. Университет располагая обширной территорией решил объединить в сеть все имеющиеся в его распоряжен

Русский

2013-04-24

2.57 MB

1 чел.

Тема 4. Реальные сети

4.1. Ethernet

4.1.1. Обзор

4.1.1.1. Происхождение

В конце 60-х годов Гавайский университет разработал глобальную вычислительную сеть (ГВС) под названием ALOHA. Университет, располагая обширной территорией, решил объединить в сеть все имеющиеся в его распоряжении компьютеры. Одной из ключевых характеристик созданной сети стал метод доступа CSMA/CD.

Эта сеть и послужила основой для современных сетей Ethernet. В 1972 году Роберт Меткалф и Дэвид Боггс (Исследовательский центр Пало Альто фирмы Xerox) разработали кабельную систему и схему передачи сигналов, а в 1975 году - первый продукт Ethernet. Первоначальная версия Ethernet представляла собой систему со скоростью передачи 2,94 Мбит/с и объединяла более 100 компьютеров с помощью кабеля длиной в 1 км.

Сеть Ethernet фирмы Xerox имела такой успех, что компании Xerox, Intel Corporation и Digital Equipment Corporation разработали стандарт для Ethernet со скоростью передачи 10 Мбит/с. Сегодня ее рассматривают как спецификацию, описывающую метод совместного использования среды передачи компьютерами и системами обработки данных.

Спецификация Ethernet выполняет те же функции, что Физический и Канальный уровни модели OSI. Эта разработка лежит в основе спецификации IEEE 802.3.

4.1.1.2. Основные характеристики

Ethernet - самая популярная в настоящее время сетевая архитектура. Она использует немодулированную передачу со скоростью 10 Мбит/с, топологию «шина» и метод доступа CSMA/CD.

Среда (кабель) Ethernet является пассивной, т.е. получает питание от компьютера. Следовательно, сеть прекратит работу из-за неправильного подключения терминатора или физического повреждения.

Сеть Ethernet имеет следующие характеристики:

традиционная топология - линейная шина;

другие топологии - звезда-шина;

тип передачи - немодулированная;

метод доступа - CSMA/CD;

спецификации - IEEE 802.3;

скорость передачи данных - 10 или 100 Мбит/с;

кабельная система - толстый и тонкий коаксиальный кабель, UTP.

4.1.1.3. Формат кадра

Ethernet разбивает данные на пакеты (кадры), формат которых отличается от формата пакетов, используемого в других сетях. Кадры представляют собой блоки информации, передаваемые как единое целое. Кадр Ethernet может иметь длину от 64 до 1518 байтов, но сама структура кадра Ethernet использует, по крайней мере, 18 байтов, поэтому размер блока данных в Ethernet - от 46 до 1500 байтов. Каждый кадр содержит управляющую информацию и имеет общую с другими кадрами организацию.

Части, из которых состоит кадр Ethernet II, используемый для протокола TCP/IP, перечислены в следующей таблице.

Поле кадра

Описание

Преамбула

Отмечает начало кадра

Местоназначение и источник

Указывает адрес источника и адрес приемника

Тип

Используется для идентификации протокола Сетевого уровня (IP или IPX)

Циклический избыточный код (CRC)

Поле информации для проверки ошибок

Рис. 4.1. Кадр данных Ethernet II

Сети Ethernet используют различные варианты кабелей и топологий. Далее рассмотрим варианты, основанные на спецификации IEEE.

4.1.2. Стандарты IEEE на 10 Мбит/с

Далее рассмотрим четыре топологии Ethernet со скоростью передачи 10 Мбит/с:

10BaseT;

10Base2;

10Base5;

10BaseFL.

4.1.2.1. 10BaseT

В 1990 году IEEE опубликовал спецификацию 802.3 для построения сети Ethernet на основе витой пары. 10BaseT (10 - скорость передачи 10 Мбит/с, Base - немодулированная передача, T - витая пара) - сеть Ethernet, которая для соединения компьютеров обычно использует неэкранированную витую пару (UTP). Тем не менее и экранированная витая пара (STP) также может применяться в топологии 10BaseT без изменения каких-либо ее параметров.

Большинство сетей этого типа строятся в виде звезды, но по способу передачи сигналов представляют собой шину, как и другие конфигурации Ethernet. Обычно концентратор сети 10BaseT выступает как многопортовый (multiport) повторитель и часто располагается в распределительной стойке здания. Каждый компьютер подключается к другому концу кабеля, соединенного с концентратором, и использует две пары проводов: одну - для приема, другую - для передачи.

Максимальная длина сегмента 10BaseT - 100 м. Минимальная длина кабеля 2,5 м. ЛВС 10BaseT может обслуживать до 1024 компьютеров.

Резюме

Категория

Примечания

Кабель

UTP категории 3, 4 или 5

Соединители

RJ-45 на концах кабеля

Трансивер

Нужен каждому компьютеру (некоторые платы имеют встроенные трансиверы)

Расстояние от трансивера до концентратора

100 м максимум

Магистраль для соединения концентраторов

Коаксиальный или оптоволоконный кабель для объединения в крупные ЛВС

Общее число компьютеров в ЛВС без применения специальных компонентов, увеличивающих это количество

По спецификации - до 1024

4.1.2.2. 10Base2

В соответствии со спецификацией IEEE 802.3 эта топология называется 10Base2: 10 - скорость передачи 10 Мбит/с, Base - немодулированная передача, 2 - передача на расстояние, примерно в 2 раза превышающее 100 м (фактическое расстояние 185 м).

Сеть такого типа ориентирована на тонкий коаксиальный кабель, или тонкий Ethernet, с максимальной длиной сегмента 185 м. Минимальная длина кабеля 0,5 м. Кроме того, существует ограничение на максимальное количество компьютеров, которое может быть размещено на 185-метровом сегменте кабеля. Их число не должно превышать 30 штук.

Компоненты кабеля «тонкий Ethernet»:

BNC баррел-коннекторы;

BNC T-коннекторы;

BNC-терминаторы.

Сети на тонком Ethernet обычно имеют топологию «шина». Согласно стандартам IEEE для тонкого Ethernet, кабель трансивера между T-коннектором и компьютером не используется. Вместо этого T-коннектор подключают непосредственно к плате сетевого адаптера.

BNC баррел-коннектор, соединяя сегменты кабеля, позволяет увеличить его общую длину. Однако использование баррел-коннекторов желательно свести к минимуму, поскольку они ухудшают качество сигнала.

Сеть на тонком Ethernet может состоять максимум из пяти сегментов кабеля, соединенных четырьмя повторителями, но только к трем сегментам при этом могут быть подключены рабочие станции. Таким образом, 2 сегмента остаются зарезервированными для повторителей, их называют связями между повторителями. Такая конфигурация известна как правило 5-4-3.

Рис. 4.2. Правило 5-4-3: 5 сегментов, 4 повторителя, 3 сегмента для подключения станций

На рис 4.2. показаны 5 магистральных сегментов и 4 повторителя. К магистральным сегментам 1, 2, 5 подключены компьютеры. Магистральные сегменты 3 и 4 предназначены для увеличения общей длины сети.

Поскольку для сетей на тонком Ethernet ограничения слишком жесткие, большие предприятия, чтобы соединить сегменты и увеличить общую длину сети до 925 м, используют повторители.

Резюме

Категория

Примечания

Максимальная длина сегмента

185 м

Соединение с платой сетевого адаптера

BNC T-коннектор

Количество магистральных сегментов и повторителей

Используя 4 повторителя, можно соединить 5 сегментов

Максимальное количество компьютеров на сегмент

По спецификации - 30

Количество сегментов, к которым могут быть подключены компьютеры

3 сегмента (общее число сегментов 5)

Максимальная общая длина сети

925 м

Общее число компьютеров в ЛВС без применения специальных компонентов, увеличивающих это количество

По спецификации - до 1024

4.1.2.3. 10Base5

В соответствии со спецификацией IEEE эта топология называется 10Base5: 10 - скорость передачи 10 Мбит/с, Base - немодулированная передача, 5 - сегменты по 500 м (5 раз по 100 м). Известно и другое ее название - стандартный Ethernet.

Сети на толстом коаксиальном кабеле (толстый Ethernet) обычно используют топологию «шина». Толстый Ethernet может поддерживать до 100 узлов (рабочих станций, повторителей и т.д.) на магистральный сегмент. Магистраль, или магистральный сегмент, - главный кабель, к которому присоединяются трансиверы с подключенными к ним рабочими станциями и повторителями. Сегмент толстого Ethernet может иметь длину 500 м при общей длине сети 2500 м. Расстояния и допуски для толстого Ethernet больше, чем для тонкого Ethernet.

Для 10Base5 действует правило 5-4-3, т.е. сеть на толстом Ethernet может состоять максимум из пяти магистральных сегментов, соединенных повторителями (по спецификации IEEE 802.3), но только к трем сегментам при этом могут быть подключены компьютеры. При вычислении общей длины кабеля «толстый Ethernet» длина кабеля трансивера не учитывается, т.е. в расчет принимают только длину сегмента кабеля «толстый Ethernet».

Минимальное расстояние между соседними подключениями 2,5 м. В это расстояние не входит длина кабеля трансивера. Толстый Ethernet был разработан для построения ЛВС в рамках большого отдела или всего здания.

Резюме

Категория

Примечания

Максимальная длина сегмента

500 м

Трансиверы

Соединены с сегментом

Максимальное расстояние между компьютером и трансивером

50 м

Минимальное расстояние между трансиверами

2,5 м

Количество магистральных сегментов и повторителей

Используя 4 повторителя, можно соединить 5 сегментов

Количество сегментов, к которым могут быть подключены компьютеры

3 сегмента (общее число сегментов 5)

Максимальная общая длина сети

2500 м

Максимальное количество компьютеров на сегмент

По спецификации - 100

Обычно в крупных сетях толстый и тонкий Ethernet используют совместно. Толстый Ethernet хорошо подходит в качестве магистрали, а для ответвляющихся сегментов применяют тонкий Ethernet. Толстый Ethernet имеет медную жилу большего сечения и может передавать сигналы на большие расстояния, чем тонкий Ethernet. Трансивер соединяется с кабелем «толстый Ethernet», AUI-коннектор кабеля трансивера включается в повторитель. Ответвляющиеся сегменты тонкого Ethernet соединяются с повторителем, а к ним уже подключаются компьютеры.

4.1.2.4. 10BaseFL

10BaseFL: 10 - скорость передачи 10 Мбит/с, Base - немодулированная передача, FL - оптоволоконный кабель. 10BaseFL представляет собой сеть Ethernet, в которой компьютеры и повторители соединены оптоволоконным кабелем.

Основная причина популярности 10BaseFL - возможность прокладывать кабель между повторителями на большие расстояния (например, между зданиями). Максимальная длина сегмента 10BaseFL составляет 2000 м.

4.1.3. Стандарты IEEE на 100 Мбит/с

Новые стандарты Ethernet позволяют преодолеть скорость передачи в 10 Мбит/с. Эти новые возможности разрабатываются для таких приложений, порождающих интенсивный трафик, как:

CAD (системы автоматизации проектирования);

CAM (системы автоматизации производства);

видео;

отображение и хранение документов.

Известны два стандарта Ethernet, которые могут удовлетворить возросшие требования:

100BaseVG-AnyLAN Ethernet;

100BaseX Ethernet (Fast Ethernet).

И Fast Ethernet, и 100BaseVG-AnyLAN работают примерно в 5-10 раз быстрее, чем стандартный Ethernet. Кроме того, они совместимы с существующей кабельной системой 10BaseT. Это означает, что перейти к этим стандартам от 10BaseT достаточно просто и быстро.

4.1.3.1. 100VG-AnyLAN

100VG (Voice Grade) AnyLAN - новая сетевая технология, которая сочетает в себе элементы Ethernet и Token Ring. Эта технология, разработанная фирмой HewlettPackard, в настоящее время ратифицирована стандартом IEEE 802.12.Спецификация 802.12 - стандарт передачи кадров Ethernet 802.3 и пакетов Token Ring 802.5.

Эта технология имеет несколько названий:

100VG-AnyLAN;

100BaseVG;

VG;

AnyLAN.

Перечислим возможности (на сегодня) некоторых спецификаций 100VG-AnyLAN:

минимальная скорость передачи данных 100 Мбит/с;

поддержка каскадируемой топологии «звезда» на основе витой пары категории 3, 4 или 5 и оптоволоконного кабеля;

метод доступа по приоритету запроса (различаются два уровня приоритета низкий и высокий);

поддержка средств фильтрации в концентраторе персонально адресованных кадров (для повышения степени конфиденциальности);

поддержка передачи кадров Ethernet и Token Ring.

Сеть 100VG-AnyLAN строится по топологии «звезда», где все компьютеры соединены с концентратором. Сеть можно расширять, добавляя «дочерние» (child) концентраторы к центральному, «родительскому» (parent), который относится к ним так же, как к компьютерам, те.е. родительские концентраторы управляют передачей компьютеров, соединенных со своими «детьми».

Рассмотренная технология требует использования специальных концентраторов и плат сетевого адаптера. Кроме того, длина кабеля, по сравнению с 10BaseT и другими реализациями Ethernet, ограничена: общая длина пары кабелей от концентратора  100BaseVG до компьютеров не может превышать 250 м. Чтобы преодолеть это ограничение, надо использовать специальное оборудование. Из-за ограничения длины кабеля для 100BaseVG требуется больше кабельных стоек, чем для 10BaseT.

4.1.3.2. 100BaseX Ethernet

Этот стандарт является расширением существующего стандарта Ethernet. Он строится на UTP категории 5, использует метод доступа CSMA/CD и топологию «звезда-шина», где все кабели подключены к концентратору.

100 BaseX включает три спецификации среды передачи:

100 BaseT4 (UTP категории 3, 4 или 5 с четырьмя парами проводов);

100 BaseTX (UTP или STP категории 5 с двумя парами проводов);

100 BaseFX (двухжильный оптоволоконный кабель).

В таблице приведем расшифровку их названий.

Элемент

Представление

Фактическое значение

100

Скорость передачи

100 Мбит/с

Base

Тип передачи сигнала

Немодулированная передача

T4

Тип кабеля

Витая пара с использованием четырех пар обыкновенных телефонных проводов

TX

Тип кабеля

Витая пара с использованием двух пар проводов для передачи данных

FX

Тип кабеля

Двухжильный оптоволоконный кабель

Ethernet может использовать несколько протоколов связи, в том числе и TCP/IP, который хорошо работает в операционной среде UNIX. Поэтому Ethernet так популярен в научных и образовательных системах.

Производительность Ethernet можно повысить: разделить перегруженный сегмент на два сегмента, соединенные мостом или маршрутизатором. Трафик в каждом сегменте при этом уменьшается, так как меньшее число компьютеров пытается осуществить передачу, и время доступа к кабелю сокращается. Разделение сегмента - удачный ход при подсоединении к сети новых пользователей или установке новых приложений, интенсивно работающих с сетью (например, баз данных и видеоприложений).

Ethernet работает с большинством популярных сетевых операционных систем, в их числе:

Microsoft Windows 95;

Microsoft Windows NT Workstation;

Microsoft Windows NT Server;

Microsoft LAN Manager;

Microsoft Windows for Workgroups;

Novell NetWare;

IBM LAN Server;

AppleShare.


4.1.4. Резюме

Спецификация IEEE

10Base2

10Base5

10BaseT

Топология

Шина

Шина

Звезда-шина

Тип кабеля

RG-58 (тонкий коаксиальный)

Толстый Ethernet; кабель трансивера - экранированная витая пара диаметром 1 см.

Неэкранированная витая пара категории 3, 4 или 5

Соединение с платой сетевого адаптера

BNC T-коннектор

DIX-коннектор, или AUI-коннектор

RJ-45

Сопротивление терминатора, W (Ом)

50

50

Не используется

Волновое сопротивление, W (Ом)

48-52

48-52

85-115 - для UTP; 135-165 - для STP

Расстояние (м)

от 0,5 - между компьютерами

от 2,5 - между трансиверами и до 50 - между трансивером и компьютером

до 100 - между трансивером и концентратором

Максимальная длина кабельного сегмента (м)

185

500

100

Максимальное число соединенных сегментов

5 (с использованием четырех повторителей), только к трем сегментам могут быть подключены компьютеры

5 (с использованием четырех повторителей), только к трем сегментам могут быть подключены компьютеры

Не задано

Максимальная общая длина сети (м)

925

2460

Не используется

Максимальное число компьютеров на сегмент

30 (в сети может быть максимум 1024 компьютера)

100

1 (каждая рабочая станция имеет собственный кабель, соединенный с концентратором. Концентратор может иметь максимум 12 подсоединенных компьютеров. В сети может быть максимум 1024 компьютера)

4.2. Token Ring

4.2.1. Обзор

4.2.1.1. Происхождение

Версия сети Token Ring была представлена фирмой IBM в 1984 году как часть предложенного ею способа объединить в сеть весь ряд выпускаемых IBM компьютеров и компьютерных систем. Разрабатывая версию сети Token Ring, фирма IBM ставила целью обеспечить простоту монтажа кабеля - витой пары, - соединяющего компьютер с сетью через настенную розетку. Основной монтаж проводится централизованно. В 1985 году IBM Token Ring стала стандартом ANSI/IEEE.

4.2.1.2. Основные характеристики

Сеть Token Ring является реализацией стандарта IEEE 802.5. От других сетей ее отличает не только кабельная система, но и использование метода доступа с передачей маркера.

Сеть Token Ring имеет следующие характеристики:

топология:- звезда-кольцо;

метод доступа: с передачей маркера;

кабельная система: экранированная и неэкранированная витая пара (IBM тип 1, 2 или 3);

скорость передачи данных: 4 и 16 Мбит/с;

тип передачи: немодулированная;

спецификации: 802.5.

4.2.1.3. Архитектура

Топология типичной сети Token Ring - «кольцо». Однако в версии IBM это топология «звезда-кольцо»: компьютеры в сети соединяются с центральным концентратором , а маркер передается по логическому кольцу. Физическое кольцо реализуется в концентраторе. Пользователи - часть кольца, но соединяются они с ним через концентратор.

4.2.1.4. Формат кадра

Основной формат кадра Token Ring показан на рис. 4.3 (относительный масштаб полей не соблюден) и описан в следующей таблице. Данные составляют большую часть кадра.

Рис. 4.3. Кадр данных Token Ring

Поле кадра

Описание

Стартовый разделитель

Сигнализирует о начале кадра

Управление доступом

Указывает на приоритет кадра и на то, что передается - кадр маркера или кадр данных

Управление кадром

Содержит информацию управления доступом к среде - для всех компьютеров или информацию «конечной станции» - только для одного компьютера

Адрес приемника

Адрес компьютера-получателя

Адрес источника

Адрес компьютера-отправителя

Данные

Передаваемая информация

Контрольная последовательность кадра

CRC

Конечный разделитель

Сигнализирует о конце кадра

Статус кадра

Сообщает, был ли распознан и скопирован кадр (доступен ли адрес приемника)

4.2.2. Функционирование

Как только в сети Token Ring начнет работать первый компьютер, он генерирует маркер. Маркер проходит по кольцу от компьютера к компьютеру, пока один из них не сообщит о готовности передать данные и не возьмет управление маркером на себя. Маркер - это преопределенная последовательность битов (поток данных), которая позволяет компьютеру отправить данные по кабелю. В течение всего времени, когда маркер захвачен каким-либо компьютером, другие компьютеры передавать данные не могут.

Захватив маркер, компьютер отправляет кадр данных в сеть. Кадр проходит по кольцу, пока не достигнет узла с адресом, соответствующим адресу приемника в кадре. Компьютер-приемник копирует кадр в буфер приема и делает пометку в поле статуса кадра о получении информации.

Кадр продолжает передаваться по кольцу, пока не достигнет отправившего его компьютера, который и удостоверяет, что передача прошла успешно. После этого компьютер изымает кадр из кольца и возвращает туда маркер.

В сети одномоментно может передаваться только один маркер, причем только в одном направлении.

Передача маркера - детерминистический процесс, это значит, что самостоятельно начать работу в сети компьютер не может. Он будет передавать данные лишь после получения маркера. Каждый компьютер действует как однонаправленный повторитель, регенерируя маркер и посылая его дальше по кольцу.

Компьютер, который первым начал работу, наделяется системой Token Ring особыми функциями. Он должен осуществлять текущий контроль (мониторинг) за работой всей сети: проверять корректность отправки и получения кадров, отслеживая кадры, проходящие по кольцу более одного раза; следить, чтобы в кольце одномоментно находился лишь один-единственный маркер.

После появления в сети нового компьютера система Token Ring инициализирует его таким образом, чтобы он стал частью кольца. Этот процесс включает:

проверку уникальности адреса;

уведомление всех узлов сети о появлении нового узла.

4.2.3. Оборудование

4.2.3.1. Концентратор

Концентратор сети Token Ring, в котором организуется физическое кольцо, имеет несколько названий:

MAU - Multistation Access Unit (модуль множественного доступа);

MSAU - MultiStation Access Unit;

SMAU - Smart Multistation Access Unit (интеллектуальный модуль множественного доступа).

Кабели соединяют клиенты и серверы с MSAU, который работает по принципу других пассивных концентраторов. При подсоединении компьютера он включается в кольцо.

4.2.3.1.1. Емкость

IBM MSAU имеет 10 портов соединения. К нему можно подключить до восьми компьютеров. Однако сеть Token Ring не ограничивается одним концентратором. Каждое кольцо может насчитывать до 33 концентраторов.

Сеть на базе MSAU может поддерживать до 72 компьютеров - при использовании неэкранированной витой пары и до 260 компьютеров - при использовании экранированной витой пары.

Другие производители предлагают концентраторы большей емкости (в зависимости от модели).

Когда кольцо заполнено, т.е. к каждому порту MSAU подключен компьютер, сеть можно расширить за счет добавления еще одного кольца (MSAU).

Единственное правило, которого следует придерживаться: каждый MSAU необходимо подключить так, чтобы он стал частью кольца.

Гнезда «вход» и «выход» на MSAU позволяют с помощью кабеля соединить в единое кольцо до 12 MSAU, расположенных стопкой.

4.2.3.1.2. Встроенная отказоустойчивость

В «чистой» сети с передачей маркера вышедший из строя компьютер останавливает движение маркера, что, в свою очередь, останавливает работу всей сети. MSAU разработаны таким образом, чтобы обнаруживать вышедшую из строя плату сетевого адаптера и вовремя отключать ее. Эта процедура позволяет «обойти» отказавший компьютер, поэтому маркер продолжает циркулировать по сети.

В MSAU фирмы IBM вышедшие из строя компьютеры автоматически исключаются из кольца, и маркер их «обходит». Таким образом, неисправный компьютер (или соединение) не влияет на работу всей сети Token Ring.

4.2.3.2. Кабельная система

В сети Token Ring компьютеры соединяются с концентратором кабелем STP или UTP. Сети Token Ring используют кабель IBM Type 1, 2 и 3, однако большинство сетей - UTP IBM Cabling System Type 3.

При использовании кабеля Type 1 каждый компьютер может отстоять от MSAU максимум на 101 м, при использовании STP - на 100 м и при использовании UTP - на 45 м. Минимальная длина экранированного или неэкранированного кабеля 2,5 м.

По спецификации фирмы IBM, при использовании кабеля Type 3 его максимальная длина от MSAU до компьютера или сервера файлов не должна превышать 45 м. Расстояние от одного MSAU до другого ограничено 152 м. Каждая сеть Token Ring может иметь до 260 компьютеров - при использовании кабеля STP и до 72 компьютеров - при использовании UTP.

4.2.3.2.1. Коммутационные кабели

Коммутационные кабели увеличивают расстояние между компьютером и MSAU. В кабельной системе IBM эту функцию выполняют кабели Type 6. Они могут соединить два MSAU, находящиеся на расстоянии до 45 м. Коммутационный кабель между компьютером и MSAU также имеет длину до 45 м.

В кабельной системе IBM кабель Type 6 предназначен:

для сращивания с кабелем Type 3 (чтобы увеличить общую длину);

непосредственного соединения компьютеров с MSAU.

4.2.3.2.2. Соединители

Сети Token Ring для подключения кабелей к компонентам обычно используют следующие типы соединителей.

MIC-соединитель для кабелей Type 1 и 2. Это универсальные соединители IBM Type A, которые можно использовать и как вилку, и как розетку.

RJ-45, телефонные соединители (8-контактные) для кабеля Type 3.

RJ-11, телефонные соединители (4-контактные) для кабеля Type 3.

Переходники, обеспечивающие подключение к плате сетевого адаптера Token Ring стандартной телефонной вилки (гнезда) RJ-11/RJ-45. Переходники необходимы компьютерам, которые используют телефонную витую пару Type 3. Они уменьшают помехи в линии.

4.2.3.2.3. Повторители

Длину кабеля Token Ring можно увеличить за счет повторителей. Повторители, восстанавливая сигналы Token Ring, увеличивают допустимое расстояние между MSAU. Подключив одну пару повторителей, MSAU можно располагать на расстоянии до 365 м друг от друга - при использовании кабеля Type 3 или на расстоянии до 730 м - при использовании кабеля Type 1 или Type 2.

4.2.3.3. Платы сетевого адаптера

Известны две модели плат сетевого адаптера: со скоростью передачи 4 Мбит/с и 16 Мбит/с. Платы на 16 Мбит/с могут обеспечивать передачу более длинных кадров, что сокращает количество передаваемых пакетов для одного и того же объема данных.

При установке плат Token Ring необходимо учитывать следующий факт: сеть Token Ring работает только на одной из возможных скоростей передачи, 4 Мбит/с или 16 Мбит/с. Если сеть имеет скорость передачи 4 Мбит/с, в ней можно использовать платы 16 Мбит/с, поскольку они способны работать и в режиме 4 Мбит/с. Однако в сети со скоростью 16 Мбит/с нельзя использовать более медленные платы, т.е. на 4 Мбит/с, поскольку они не поддерживают высокую скорость.

4.2.4. Резюме

Спецификация IEEE

Token Ring

Топология

Звезда-кольцо

Тип кабеля

Экранированная или экранированная витая пара

Сопротивление терминатора, Ом

Не применяется

Волновое сопротивление, Ом

100-120 - для UTP; 150 - для STP.

Максимальная длина кабельного сегмента (м)

От 45 до 200 в зависимости от типа кабеля

Минимальная длина кабеля между компьютерами (м)

2,5

Максимальное число соединенных сегментов

33 модуля множественного доступа (MSAU)

Максимальное число компьютеров на сегмент

Неэкранированная витая пара - 72 компьютера на концентратор; экранированная витая пара - 260 компьютеров на концентратор

4.3. AppleTalk

Компания Apple Computer, Inc. В 1983 году представила AppleTalk как «фирменную» сетевую архитектуру для небольших рабочих групп. Сетевые функции были встроены в компьютеры Macintosh, что сделало реализацию сети AppleTalk очень простой по сравнению с другими сетями.

Основные термины, используемые в рабочей среде Apple, могут ввести в заблуждение, поскольку звучат также, как и в остальных средах, но обозначают другие аспекты сетевой работы. Рассмотрим следующие компоненты сетевого обеспечения Apple:

AppleTalk;

LocalTalk;

AppleShare;

EtherTalk;

TokenTalk.

4.3.1. AppleTalk

AppleTalk - сетевая архитектура Apple, которая входит в операционную систему Macintosh. AppleTalk Phase2 - последняя расширенная версия AppleTalk. Архитектура представляет собой набор протоколов, соответствующих модели OSI.

Когда устройство, соединенное с сетью, начинает работу, оно выполняет прежде всего три принципиально важных действия, причем в определенном порядке.

Устройство само назначает себе адрес, произвольно выбранный из доступных адресов.

Устройство сообщает свой адрес другим устройствам, чтобы проверить, не используется ли он кем-то еще.

Если адрес никем не используется, устройство запоминает его и применяет в дальнейшей работе.

4.3.2. LocalTalk

Под сетью AppleTalk обычно подразумевают сеть LocalTalk. LocalTalk имеет следующие характеристики:

метод доступа - CSMA/CA;

топология - шина или дерево;

кабельная система - экранированная витая пара, но можно использовать оптоволоконный кабель или UTP.

LocalTalk - дешевый вариант, поскольку сеть встроена в аппаратные средства Macintosh. Но относительно скромная производительность LocalTalk препятствует ее широкому распространению в крупных сетях. Здесь неоспоримые преимущества у Ethernet и Token Ring.

Термин «LocalTalk» относится также к компонентам физического кабеля. Сюда входят:

кабели;

модули соединителей;

удлинители кабеля.

Кабель STP чаще всего используется в топологии «шина» или «дерево». Сеть LocalTalk поддерживает до 32 устройств.

4.3.3. AppleShare

AppleShare - это сервер файлов в сети AppleTalk. Клиентское программное обеспечение входит в состав операционной системы Apple. Существует также сервер печати AppleShare, который представляет собой спулер печати на базе сервера.

Отдельные сети LocalTalk можно объединить в одну большую сеть. Для этого служат зоны. Каждая присоединенная подсеть идентифицируется именем какой-либо зоны. Пользователи одной подсети LocalTalk, выбрав нужную зону, имеют доступ к услугам другой подсети. Таким образом расширяется размер сети. Сети, построенные на иной архитектуре, например Token Ring, с помощью этого метода также могут присоединяться к AppleTalk.

И наоборот, рабочие группы в одной сети LocalTalk могут делиться на зоны, чтобы снизить нагрузку на сеть. Каждая зона, например, может иметь свой сервер печати.

4.3.4. EtherTalk

EtherTalk позволяет сетевым протоколам AppleTalk работать с коаксиальным кабелем (тонким и толстым) и витой парой Ethernet.

Плата EtherTalk NB позволяет подсоединять Macintosh II к сети 802.3 Ethernet. С платой поставляется программное обеспечение EtherTalk, совместимое с AppleTalk Phase2.

4.3.5. TokenTalk

Плата TokenTalk NB является платой расширения, которая позволяет подсоединять Macintosh II к сети 802.3 TokenTalk. С платой поставляется программное обеспечение TokenTalk, совместимое с AppleTalk Phase2.

4.3.6. AppleTalk и компьютеры других компаний

Сети AppleTalk могут использовать компьютеры не только компании Apple, но и других фирм, в частности:

IBM-совместимые персональные компьютеры;

мэйнфреймы IBM;

компьютеры Digital Equipment Corporation VAX;

некоторые UNIX-компьютеры.

4.4. ArcNet

Среда ArcNet (Attached resource computer Network) была разработана Datapoint Corporation в 1977 году. Это простая, гибкая, недорогая сетевая архитектура для сетей масштаба рабочей группы. Первыен платы ArcNet были выпущены в 1983 году.

Технология ArcNet - предшественница стандартов IEEE Project 802, но в целом она соответствует категории IEEE 802.4. В ней определяются стандарты для сетей с топологией «шина», методом доступа с передачей маркера, построенных на основе кабеля для модулированной передачи. Сеть ArcNet может иметь топологию «звезда» или «шина».

4.4.1. Функционирование

Сети ArcNet используют метод доступа с передачей маркера, топологию «звезда-шина» и работают на скорости 2,5 Мбит/с. Преемница сети ArcNet - ArcNet Plus - работает на скорости 20 Мбит/с.

Поскольку ArcNet использует передачу маркера, компьютер в сети ArcNet, чтобы начать передачу данных, должен получить маркер. Маркер переходит от одного компьютера к другому согласно назначенным им порядковым номерам, независимо от их физического местонахождения. Это значит, что маркер движется от компьютера 1 к компьютеру 2, даже если компьютер 1 находится на одном конце сети, а компьютер 2 - на другом.

Рис. 4.4. Маркер передается от компьютера к компьютеру согласно их порядковым номерам

Стандартный пакет ArcNet содержит:

адрес приемника;

адрес источника;

до 508 байтов данных (в ArcNet Plus - 4096 байтов данных).

Рис. 4.5. Стандартный пакет ArcNet

4.4.2. Аппаратное обеспечение

Каждый компьютер соединяется с концентратором кабелем. Концентраторы могут быть пассивными, активными и интеллектуальными (smart). Пассивные концентраторы просто осуществляют физическую коммутацию проводов. Активные концентраторы способны восстанавливать и ретранслировать сигналы. Интеллектуальные концентраторы - это активные концентраторы, обладающие диагностическими средствами (например, возможностью обнаружить изменения в конфигурации и возможностью удаленного управления).

Стандартным для ArcNet кабелем является коаксиальный кабель RG-62 A/U с волновым сопротивлением 93 Ом. ArcNet поддерживает также витую пару и оптоволоконный кабель. Расстояние между компьютерами зависит от кабельной системы и топологии.

При использовании коаксиального кабеля с BNC-коннекторами и активными концентраторами максимальная длина кабеля от компьютера до концентратора 610 м, если сеть топологии «звезда», и - 305 м, если сеть топологии «шина».

При использовании неэкранированной витой пары с соединителями RJ-11 или RJ-45 максимальная длина кабеля между устройствами равна 244 м как при топологии «звезда», так и при топологии «шина».

4.4.3. Резюме

Спецификация IEEE

ArcNet

Топология

Последовательность «звезд»

Тип кабеля

RG-62 или RG-59 (коаксиальный)

Сопротивление терминатора, W (Ом)

Не применяется

Волновое сопротивление, W (Ом)

93 - RG-62; 75 - RG-59

Максимальная длина коаксиального кабеля при топологии «звезда» (м)

610

Максимальная длина коаксиального кабеля при топологии «шина» (м)

305

Максимальная длина кабеля витой пары (м)

244

Минимальная длина отрезка кабеля между компьютерами (м)

Зависит от кабеля

Максимальное число соединенных сегментов

Не поддерживает соединенные сегменты

Максимальное число компьютеров на сегмент

Зависит от используемого кабеля


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

60972. Серця двох (свято Валентина) 51.5 KB
  Всім хто заходить до залу ведучі роздають сердечка: хлопцям блакитні дівчатам рожеві. Вед. Ми радо вітаємо вас із Днём святого Валентина з новими перемогами у навчанні і коханні...
60975. Системы частиц (Particle systems). Швейцарский сыр 308 KB
  Для этого используем источник частиц PCloud Облако частиц рис. Ширина источника частиц Width Ширина должна быть равной диаметру то есть 100 а его высота Height Высота радиусу сферы то есть 50. Создание системы частиц.