Fddi сетевая технология. Технологии локальных сетей

Сеть FDDI {Fiber Distributed Data Interface - волоконно-оптический распределенный интерфейс данных) представляет собой волоконно-опти ческое маркерное кольцо со скоростью передачи данных 100 Мбит/с. Стандарт FDDI был разработан комитетом ХЗТ9.5 (впоследствии переименован в ХЗТ12) ANSI в середине 1980-х гг. После завершения работы над FDD1В ANSI представила его на рассмотрение в ISO. ISO разработала международный вариант FDDI, который полностью совместим с вариантом стандарта, разработанного ANSI.

Схема передачи данных. Двойное кольцо в сети FDD! рассматривается как общая разделяемая среда передачи данных, для которой в качестве метода доступа определен метод маркерного кольца, который близок к методу доступа сетей Token Ring.

Станция может начать передачу данных только после получения от предыдущей станции специального кадра - маркера доступа. Маркер - сигнал управления, состоящий из уникальной последовательности символов, которая циркулирует по кольцу после каждой информационной передачи.В Если же в момент принятия маркера у станции нет данных для передачиВ по сети, то она немедленно передает маркер следующей станции.

Если станция готова к передаче данных, то

• узел-отправитель:
  • - ждет получения маркера,
  • - захватывает маркер (на определенное время - время удержания маркера (Token Holding Time, ТНТ), после истечения которого станция обязанаВ завершить передачу своего очередного кадра и передать маркер доступаВ следующей станции,
  • - меняет в маркере один бит, преобразующий маркер во флаг началаВ кадра, вносит в кадр информацию, подлежащую пересылке, посылает кадрВ следующей станции ;
• переданный в сеть кадр будет двигаться по сети от станции к станции, пока нс попадет в узел, которому он адресован;
• узел назначения:
  • - копирует кадр в свой внутренний буфер,
  • - проверяет корректность полученного кадра (в основном по контрольной сумме),
  • - передает поле данных кадра для последующей обработки протоколуВ вышележащего уровня,
  • - в исходном кадре отмечает следующие признаки: распознаваниеВ адреса, копирование кадра и отсутствие или наличие в нем ошибок,
  • - возвращает кадр в сеть;
• вновь переданный в сеть кадр будет двигаться по сети от станцииВ к станции, пока не попадет в исходный узел-отправитель;
• узел-отправитель:
• - получив кадр, проверяет признаки кадра (получен ли кадр станциейВ назначения, был ли поврежден ),
• - удаляет кадр из сети,
• - передает маркер доступа следующей станции.

Механизм адаптивного планирования нагрузки. В сетях на базе технологии FDDI вместо системы приоритетов и резервирования, используемой в сетях на базе технологии Token Ring, применяется механизм адаптивногоВ планирования нагрузки.

Каждая станция сравнивает реальное время обращения маркера по кольцу (Token Rotation Time, TRT) с заранее установленным контрольным временем прибытия маркера (Target Token Rotation Time, TTRT), послеВ чего делается вывод о слабой или сильной загруженности сети. При слабойВ загрузке сети станция может использовать асинхронный режим передачиВ информации (т.е. осуществить передачу дополнительных данных независимо от других станций). При сильной загруженности сети станция можетВ применять только синхронный режим передачи данных, при котором передача осуществляется лишь в течение выделенного времени.

Физическое соединение. Топологию сети, построенной на базе технологии FDDI, можно рассматривать с двух позиций:

• физически:
  • - двойное кольцо без деревьев,
  • - двойное кольцо с деревьями,
  • - дерево;
• логически:
• - разделяемое кольцо.

При этом первичное кольцо используется для передачи данных, а вторичное кольцо является дублирующим (рис. 4.15).

Рис. 4.15.

Физически кольцо состоит из двух или более двухточечных соединений между смежными станциями. Трафик по кольцам движется в противоположных направлениях.

Оборудование сети:

• станции:
  • - станции двойного подключения {Dual-Attachment Stations , DAS) -В
  • - станции одинарного подключения {Single-Attachment Stations , SAS) -В подключаются только к внешнему кольцу сети и только через концентраторВ или обходной коммутатор, имеющий возможность отключить их при сбое;
• связующие концентраторы {Wiring Concentrators) - представляютВ собой точки подключения к сети, выполняют также функции управления,В такие как контроль работы сети, диагностика неисправностей, реконфигурация сети; бывают двух типов:
• - концентраторы двойного подключения {Dual-Attachment Concentrator ,В DAC) - подключаются как к внутреннему, так и к внешнему кольцу сети,
• - концентраторы одинарного подключения {Single-Attachment Concentrator , SAC) - подключаются только к внешнему кольцу сети;
• обходные коммутаторы {Bypass Switches) - располагаются междуВ станцией и кольцом и позволяют отключить станцию от сети при возникновении сбоев, замкнув сигнал на себя.

Основные параметры сети FDDI:

• 1) поддержка до 500 узлов с максимальным расстоянием между соседними узлами 2 км (45 км - если используется одномодовый оптоволоконный кабель) ;
• 2) максимальная длина кольца - 20 км (200 км, если используетсяВ одномодовый оптоволоконный кабель, по 100 км на кольцо) ;
• 3) переменный размер кадра (до 4500 байт);
• 4) длина волны - 1300 нм;
• 5) максимальная скорость передачи - 100 МБод или 12,5 Мбит/с ;
• 6) реальная скорость работы - 80 МБод или 10 Мбит/с;
• 7) рабочая частота - 125 МГц;
• 8) основной вид кабеля - многомодовый или более качественный одномодовый {Single Mode Fiber , SMF) A оптоволоконный кабель;
• 9) разъем - оптический разъем MIC {Media Interface Connector) (илиВ разъем SMF-MIC для SMF-кабеля) , который обеспечивает подключениеВ двух волокон кабеля, соединенных с вилкой MIC, к двум волокнам портаВ станции, соединенных с розеткой MIC;
• 10) источник света - светодиоды (LED) или лазерные диоды с длинойВ волны 1,3 мкм;
• 11) метод кодирования сигнала - MLT-3;
• 12) метод физического кодирования - 4В/5В.

Отказоустойчивость сетей на базе технологии FDDI. Основным способом обеспечения отказоустойчивости является подключение станций к двум кольцам. В нормальном режиме работы сети данные передаютсяВ по внешнему кольцу, а внутреннее кольцо при этом не используется.В При возникновении сбоя в сети внешнее кольцо объединяется с внутренним, образуя единое кольцо. Данную операцию осуществляют концентраторы и (или) сетевые адаптеры FDDI.

Другим способом обеспечения отказоустойчивости является использование различных процедур, определяющих наличие отказа в доступе к сети и производящих необходимую реконфигурацию. При единичном отказеВ сеть полностью восстанавливает свою работоспособность, а при множественных отказах сеть распадается на несколько несвязанных, но функционирующих сетей.

Еще одним способом обеспечения отказоустойчивости является метод доступа к среде, т.е. использование метода маркерного кольца, которыйВ исключает возникновение коллизий и позволяет с высокой степенью вероятности просчитать время передачи маркера или данных.

Формат блока данных. В сетях FDDI циркулируют два типа блока данных: маркеры (рис. 4.16) и блоки данных/команд (рис. 4.17).

Рис. 4.16.

Рис. 4.17.

Блок маркера без преамбулы имеет длину 3 байта. Блок данных и блок команд могут иметь разные размеры в зависимости от размеров информационного поля. Блоки данных переносят информацию для протоколовВ более высоких уровней, а блоки команд содержат управляющую информацию.

Поле преамбула (РгеатЫе) (2 или более байт) используется для синхронизации. Первоначально имеет размер 8 байт, но станции, через которые проходит кадр, могут менять (уменьшать) ее размер.

Поле ограничитель начала {Start Delimiter) (длина 1 байт) указывает на начало маркера (или блока данных/команд), содержит сигнальныеВ структуры, которые отличают его от остальной части блока данных.

Поле управление блоком данных {Frame Control ) (длина 1 байт) указывает на размер адресных полей (2 или 6 байт), на тип кадра (синхрон-ный/асинхронный и управляющий/информационный), а также может содержать другую управляющую информацию (например, коды командВ для управляющего кадра).

Поле ограничителя конца {End Delimiter) (длина 1 байт) содержит неинформационные символы, указывающие на конец маркера (или блока данных/команд).

Поля адрес отправителя и адрес получателя идентифицируют станции пункта назначения и источника, длина адресов может быть 6 байт (по аналогии с Ethernet и Token Ring) или 2 байта. При этом поле адреса назначения может содержать индивидуальный, групповой или широковещательный адрес, в то время как адрес источника идентифицирует только однуВ станцию, отправившую блок данных.

Поле данные {Data) (0 до 4478 байт) содержит либо информацию, предназначенную для протокола высшего уровня, либо управляющую информацию.

Поле контрольная сумма {FCS) содержит контрольную сумму, зависящую от содержания блока данных, при помощи которой проверяется целостность кадра. Если повреждение имеется, то блок данных отбрасывается.

Поле состояния блока данных {Frame Status) позволяет станции источника определять, не появилась ли ошибка и был ли блок данных признан и скопирован принимающей станцией.

Применение. Сеть на базе технологии FDDI может применяться в качестве надежной высокоскоростной магистрали или высокопроизводительной сети многоцелевого назначения с большим числом узлов.

Достоинства и недостатки

Достоинства:

• надежность:
  • - обеспечение избыточности благодаря двойной кольцевой конфигурации сети,
  • - возможность сохранения работоспособности сети при единичныхВ и множественных обрывах посредством сегментирования участков сети;
• отказоустойчивость:
• - возможность двойного соединения (Dual Homing) станции с сетьюВ FDD1 (два порта станции подключаются к двум разным концентраторам)В позволяет активировать резервную связь при возникновении сбоев,
• - реализация так называемого «оптического обхода» обеспечивает прохождение светового сигнала по сети при сбоях в питании станции - световой сигнал обойдет неактивную станцию через оптический переключательВ (Optical Bypass Switch),
• - однократный обрыв кабеля в любом месте кольца приведет к активации второго волоконно-оптического кольца, так как станции, расположенные по обе стороны обрыва, переконфигурируют путь циркуляции маркераВ и данных;
Ограничение связано с необходимостью ограничения времени полного прохожденияВ сигнала по кольцу для обеспечения предельно допустимого времени доступа.
• Бод - единица измерения скорости цифрового потока. Для некодированиого цифрового сигнала 1 Бод = 1 бит/с. Для кодирования с избыточностью - скорости разные. МБод -В миллион сигналов в секунду.
• В этом случае дальность физического соединения между соседними узлами может увеличиться до 40-60 км в зависимости от качества кабеля, разъемов и соединений.
• Кроме разъемов М1С допускается использование разъемов БТ и БС.

Технология FDDI (Fiber Distributed Data Interface) - оптоволоконный интерфейс распределенных данных -это первая технология локальных сетей, в которой сре­дой передачи данных является волоконно-оптический кабель. Работы по созданию технологий и устройств для использования волоконно-оптических каналов в ло­кальных сетях начались в 80-е годы, вскоре после начала промышленной эксплуа­тации подобных каналов в территориальных сетях. Проблемная группа ХЗТ9.5 института ANSIразработала в период с 1986по 1988гг. начальные версии стандар­та FDDI,который обеспечивает передачу кадров со скоростью 100Мбит/с по двой­ному волоконно-оптическому кольцу длиной до 100км.

Основные характеристики технологии

Технология FDDIво многом основывается на технологии Token Ring,развивая и совершенствуя ее основные идеи. Разработчики технологии FDDIставили перед собой в качестве наиболее приоритетных следующие цели:

повысить битовую скорость передачи данных до 100Мбит/с;

повысить отказоустойчивость сети за счет стандартных процедур восстановле­ния ее после отказов различного рода -повреждения кабеля, некорректной работы узла, концентратора, возникновения высокого уровня помех на линии и т. п.;

максимально эффективно использовать потенциальную пропускную способность сети как для асинхронного, так и для синхронного (чувствительного к задержкам) графиков.

Сеть FDDI строится на основе двух оптоволоконных колец, которые образуют основной и резервный пути передачи данных между узлами сети.Наличие двух колец - это основной способ повышения отказоустойчивости в сети FDDI,и узлы, которые хотят воспользоваться этим повышенным потенциалом надежности, должны быть подключены к обоим кольцам.

В нормальном режиме работы сети данные проходят через все узлы и все участ­ки кабеля только первичного (Primary) кольца, этот режим назван режимом Thru - «сквозным» или «транзитным». Вторичное кольцо (Secondary) в этом режиме не используется.

В случае какого-либо вида отказа, когда часть первичного кольца не может передавать данные (например, обрыв кабеля или отказ узла), первичное кольцо объединяется со вторичным (рис.9.8),вновь образуя единое кольцо.Этот режим работы сети называется Wrap, то есть «свертывание» или «сворачивание» колец.Операция свертывания производится средствами концентраторов и/или сетевых адаптеров FDDI.Для упрощения этой процедуры данные по первичному кольцу всегда передаются в одном направлении (на диаграммах это направление изобра­жается против часовой стрелки), а по вторичному - в обратном (изображается по часовой стрелке). Поэтому при образовании общего кольца из двух колец передат­чики станций по-прежнему остаются подключенными к приемникам соседних стан­ций, что позволяет правильно передавать и принимать информацию соседними станциями.

В стандартах FDDIмного внимания отводится различным процедурам, кото­рые позволяют определить наличие отказа в сети, а затем произвести необходимую реконфигурацию.Сеть FDDI может полностью восстанавливать свою работоспо­собность в случае единичных отказов ее элементов.При множественных отказах сеть распадается на несколько не связанных сетей. Технология FDDIдополняет механизмы обнаружения отказов технологии Token Ringмеханизмами реконфигу­рации пути передачи данных в сети, основанными на наличии резервных связей, обеспечиваемых вторым кольцом.

Рис.9. 8 Реконфигурация колец FDDIпри отказе

Кольца в сетях FDDI рассматриваются как общая разделяемая среда передачи данных, поэтому для нее определен специальный метод доступа. Этот метод очень близок к методу доступа сетей Token Ringи также называется методом маркерного (или токенного) кольца - token ring.

Отличия метода доступа заключаются в том, что время удержания маркера в сети FDDI не является постоянной величиной, как в сети Token Ring.Это время зависит от загрузки кольца -при небольшой загрузке оно увеличивается, а при больших перегрузках может уменьшаться до нуля.Эти изменения в методе досту­па касаются только асинхронного графика, который не критичен к небольшим задержкам передачи кадров. Для синхронного графика время удержания маркера по-прежнему остается фиксированной величиной.

Адреса уровня MACимеют стандартный для технологий IEEE 802формат.

На рис. 9.9приведено соответствие структуры протоколов технологии FDDI семиуровневой модели OSI. FDDIопределяет протокол физического уровня и протокол подуровня доступа к среде (MAC)канального уровня. Как и во многих других технологиях локальных сетей, в технологии FDDIиспользуется протокол подуровня управления каналом данных LLC,определенный в стандарте IEEE 802.2. Таким образом, несмотря на то что технология FDDIбыла разработана и стандар­тизована институтом ANSI,а не комитетом IEEE,она полностью вписывается в структуру стандартов 802.

Рис.9. 9 Структура протоколов технологии FDDI

Отличительной особенностью технологии FDDI является уровень управления станцией - Station Management (SMT) , Именно уровень SMT выполняет все функ­ции по управлению и мониторингу всех остальных уровней стека протоколов FDDI. В управлении кольцом принимает участие каждый узел сети FDDI.Поэтому все узлы обмениваются специальными кадрами SMTдля управления сетью.

Отказоустойчивость сетей FDDIобеспечивается протоколами и других уров­ней: с помощью физического уровня устраняются отказы сети по физическим при­чинам, например из-за обрыва кабеля, а с помощью уровня MAC -логические отказы сети, например потеря нужного внутреннего пути передачи маркера и кад­ров данных между портами концентратора.

Локальная вычислительная сеть (ЛВС, локальная сеть; англ. Local Area Network, LAN) - компьютерная сеть, покрывающая обычно относительно небольшую территорию или небольшую группу зданий (дом, офис, фирму, институт). Также существуют локальные сети, узлы которых разнесены географически на расстояния более 12 500 км (космические станции и орбитальные центры). Несмотря на такие расстояния, подобные сети всё равно относят к локальным.

Технологии локальных сетей реализуют, как правило, функции только двух нижних уровней модели OSI - физического и канального. Функциональности этих уровней достаточно для доставки кадров в пределах стандартных топологий, которые поддерживают LAN: звезда, общая шина, кольцо и дерево. Однако из этого не следует, что компьютеры, связанные в локальную сеть, не поддерживают протоколы уровней, расположенных выше канального. Эти протоколы также устанавливаются и работают на узлах локальной сети, но выполняемые ими функции не относятся к технологии LAN.

Технология локальных сетей определяют все компоненты, которые нужны для осуществления обмена информацией. Технологии локальных сетей состоят из топологии, средств передачи данных, алгоритма управления и методов кодирования информации. Для каждой из перечисленных составляющих имеются соответствующие стандарты. Эти стандарты издаются организацией IEEE и они известны под именем IEEE 802.

Технология Ethernet сейчас наиболее популярна в мире. В классической сети Ethernet применяется стандартный коаксиальный кабель двух видов (толстый и тонкий). Однако все большее распространение получила версия Ethernet, использующая в качестве среды передачи витые пары, так как монтаж и обслуживание их гораздо проще. Применяются топологии типа “шина” и типа “пассивная звезда”.

Стандарт определяет четыре основных типа среды передачи.

· 10BASE5 (толстый коаксиальный кабель);

· 10BASE2 (тонкий коаксиальный кабель);

· 10BASE-T (витая пара);

· 10BASE-F (оптоволоконный кабель).

Fast Ethernet – высокоскоростная разновидность сети Ethernet, обеспечивающая скорость передачи 100 Мбит/с. Сети Fast Ethernet совместимы с сетями, выполненными по стандарту Ethernet. Основная топология сети Fast Ethernet - пассивная звезда.

Gigabit Ethernet – высокоскоростная разновидность сети Ethernet, обеспечивающая скорость передачи 1000 Мбит/с.

В связи с тем, что сети совместимы, легко и просто соединять сегменты Ethernet, Fast Ethernet и Gigabit Ethernet в единую сеть.

FDDI (англ. Fiber Distributed Data Interface - Волоконно-оптический интерфейс передачи данных) - стандарт передачи данных в локальной сети, протянутой на расстоянии до 200 километров. Стандарт основан на протоколе Token Ring. Кроме большой территории, сеть FDDI способна поддерживать несколько тысяч пользователей.

В качестве среды передачи данных в FDDI рекомендуется использовать волоконно-оптический кабель, однако можно использовать и медный кабель, в таком случае используется сокращение CDDI (Copper Distributed Data Interface). В качестве топологии используется схема двойного кольца, при этом данные в кольцах циркулируют в разных направлениях. Одно кольцо считается основным, по нему передаётся информация в обычном состоянии; второе - вспомогательным, по нему данные передаются в случае обрыва на первом кольце. Для контроля за состоянием кольца используется сетевой маркер, как и в технологии Token Ring.

Поскольку такое дублирование повышает надёжность системы, данный стандарт с успехом применяется в магистральных каналах связи.

Стандарт был разработан в середине 80-х годов Национальным Американским Институтом Стандартов (ANSI).

Спецификация FDDI (Fiber Distributed Data Interface , оптоволоконный интерфейс распределения данных) разработана и стандартизована институтом ANSI (в 1986-1988 гг. – группа X3T9.5, после 1995 года – группа X3T12). FDDI – это исторически первая технология локальных сетей, использующая в качестве среды передачи оптоволоконный кабель. Начальные версии FDDI обеспечивают скорость передачи 100 Мбит/с по двойному оптоволоконному кольцу длиной до 100 км. В нормальном режиме данные передаются только по одному кольцу из пары – первичному (primary). Вторичное (secondary) кольцо используется в случае отказа части первичного кольца. По первичному и вторичному кольцам данные передаются в противоположных направлениях, что позволяет сохранить порядок узлов сети при подключении вторичного кольца к первичному. В случае нескольких отказов, сеть FDDI распадается на несколько отдельных (но функционирующих) сетей.

Технология обеспечивает передачу синхронного и асинхронного трафика: синхронный трафик передается всегда, независимо от загруженности кольца, асинхронный трафик может произвольно задерживаться. Каждой станции выделяется часть полосы пропускания, в пределах которой станция может передавать синхронный трафик. Остающаяся часть полосы пропускания кольца отводится под асинхронный трафик. Сети FDDI не определяют приоритетов для кадров, любой приоритетный трафик должен передаваться, как синхронный, а остальные данные – асинхронно.

FDDI использует маркерный метод доступа, близкий к методу доступа сетей Token Ring. Основное отличие – в плавающем значении времени удержания маркера для асинхронного трафика: при небольшой загрузке сети время удержания растет, а при перегрузках – уменьшается. Во время инициализации кольца узлы договариваются о максимально допустимом времени оборота маркера по кольцу T_Opr . Для синхронного трафика время удержания маркера не изменяется. Для передачи синхронного кадра узел всегда имеет право захватить проходящий маркер и удерживать его в течении заранее заданного фиксированного времени. Если узел хочет передать асинхронный кадр, он должен измерить время оборота маркера (Token Rotation Time , TRT) – интервал между двумя прохождениями маркера через него. Если кольцо не перегружено (TRT<T_Opr ), то узел может захватить маркер и передать свой кадр (или кадры) в кольцо, при этом допустимое время удержания маркера THT=T_Opr -TRT. Если кольцо перегружено (TRT>T_Opr ), то узел не имеет права захватывать маркер.

Как и сети Token Ring 16 Мбит/с, FDDI использует алгоритм раннего освобождения маркера, в результате чего в кольце одновременно может продвигаться несколько кадров (маркер всегда один). Формат кадра FDDI очень близок к формату кадра Token Ring, за исключением полей приоритета.

Стандарт FDDI определяет четыре компонента:

· MAC (Media Access Control ), определяющий форматы кадров, манипуляции с маркером, адресацию, обработку ошибок при логических отказах (соответствует канальному уровню модели OSI);

· PHY (Physical ) выполняет физическое и логическое кодирование и декодирование, синхронизацию и кадрирование;

· PMD (Physical Medium Dependent ) определяет свойства оптических или электрических компонентов, параметры линий связи (PMD и PHY соответствуют физическому уровню OSI);

· SMT (Station Management ) выполняет все функции по управлению и контролю работы остальных компонентов, определяет конфигурацию узлов и колец, процедуры подключения/отключения, изоляцию отказавших элементов, обеспечивает целостность кольца (подключая вторичное кольцо при отказе первичного).

В качестве среды передачи FDDI может использовать многомодовое оптоволокно (MMF-PMD, длина кабельного сегмента до 2 км), одномодовое оптоволокно (SMF-PMD) витую пару категории 5 или экранированную витую пару STP Type 1 (TP-PMD). Все оптоволоконные варианты FDDI используют длину волны 1300 нм. Разновидность FDDI на витой паре иногда называют CDDI (Copper Distributed Data Interface ) или TPDDI (Twisted Pair Distributed Data Interface ).

FDDI использует отдельные лини для передачи и приема сигналов. Логическое кодирование – 4B/5B. Физическое кодирование при использовании оптоволокна – NRZI, при использовании витой пары – MLT-3.

Технология FDDI достаточно легко интегрируется с Ethernet и Token Ring, в результате чего часто используется в качестве высокоскоростной магистрали, объединяющей эти сети, а также для высокоскоростного подключения серверов.

В последнее время, эту нишу у FDDI отвоевывают более дешевые высокоскоростные модификации Ethernet – Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, но они не могут гарантировать сравнимые с FDDI отказоустойчивость и расстояния между узлами.

Лекция

Тема: Стандарты технологии Ethernet, TokenRing и FDDI.

Цель .

1. Обучающая. Ввести основные понятия. Освоить методы разработки и способы представления элементов сети.
2. Развивающая. Р азвивать логику, умение анализировать, сравнивать, делать выводы, высказывать свою мысль. Развивать внимание и аналитическое мышление.
3. Воспитательная . Воспитывать интерес к языкам программирования, научным достижениям и открытиям. Воспитывать аккуратность, внимательность и дисциплинированность. Формирование самостоятельности и ответственности при повторении пройденного и изучении нового материала. Воспитывать чувство ответственности за напарника при работе в группе.

Межпредметные связи:

· Обеспечивающие: информатика.

· Обеспечиваемые: базы данных.

Методическое обеспечение и оборудование:

1. Методическая разработка к занятию.

2. Рабочая программа.

3. Инструктаж по технике безопасности.

Технические средства обучения: проэктор, компьютер.

Обеспечение рабочих мест:

• Рабочие тетради.

Ход лекции.

1. Организационный этап.
2. Анализ и проверка домашнего задания.
3. Фронтальный опрос по вопросам.

Решите задачи.

Стандарты технологии Ethernet

Ethernet - это самый распространенный на сегодняшний день стандарт локальных сетей. Общее количество сетей, использующих в настоящее время Ethernet, оценивается в 5 миллионов, а количество компьютеров, работающих с установленными сетевыми адаптерами Ethernet - в 50 миллионов.

Ethernet - это сетевой стандарт, основанный на технологиях экспериментальной сети Ethernet Network, которую фирма Xerox разработала и реализовала в 1975 году. В 1980 году фирмы DEC, Intel и Xerox совместно разработали и опубликовали стандарт Ethernet версии II для сети, построенной на основе коаксиального кабеля.

Рис. Примитивы уровня LLC
а, в, с - без установления соединения, d - с установлением соединения

На основе стандарта Ethernet DIX был разработан стандарт IEEE 802.3, который во многом совпадает со своим предшественником, но некоторые различия все же имеются. В то время, как в стандарте IEEE 802.3 различаются уровни MAC и LLC, в оригинальном Ethernet оба эти уровня объединены в единый канальный уровень. В Ethernet определяется протокол тестирования конфигурации (Ethernet Configuration Test Protocol), который отсутствует в IEEE 802.3. Несколько отличается и формат кадра, хотя минимальные и максимальные размеры кадров в этих стандартах совпадают.

В зависимости от типа физической среды стандарт IEEE 802.3 имеет различные модификации - 10Base-5, 10Base-2, 10Base-T, 10Base-F.

Для передачи двоичной информации по кабелю для всех вариантов физического уровня технологии Ethernet используется манчестерский код.

Все виды стандартов Ethernet используют один и тот же метод разделения среды передачи данных - метод CSMA/CD.

Стандарты технологии Token Ring

Сети Token Ring характеризует разделяемая среда передачи данных, которая в данном случае состоит из отрезков кабеля, соединяющих все станции сети в кольцо. Кольцо рассматривается как общий разделяемый ресурс, и для доступа к нему требуется детерминированный алгоритм, основанный на передаче станциям права на использование кольца в определенном порядке. Это право передается с помощью кадра специального формата, называемого маркером или токеном (token).

Сети Token Ring работают с двумя битовыми скоростями - 4 и 16 Мбит/с. Смешение станций, работающих на различных скоростях, в одном кольце не допускается.

Технология Token Ring обладает свойствами отказоустойчивости. В сети Token Ring определены процедуры контроля работы сети, которые используют обратную связь кольцеобразной структуры - посланный кадр всегда возвращается в станцию – отправитель

Стандарты технологии FDDI

FDDI (Fiber Distributed Data Interface) - это стандарт или набор сетевых стандартов, ориентированных на передачу данных по волоконно-оптическом кабелю со скоростью 100 Мбит/с. Подавляющая часть спецификаций стандарта FDDI использует в качестве среды передачи оптическое волокно.

В настоящее время большинство сетевых технологий поддерживают волоконно-оптический интерфейс в качестве одного из вариантов физического уровня, но FDDI остается наиболее отработанной высокоскоростной технологией, стандарты на которую прошли проверку временем и устоялись, а оборудование различных производителей показывает хорошую степень совместимости.

При разработке технологии FDDI ставились в качестве наиболее приоритетных следующие цели:

Повышение битовой скорости передачи данных до 100 Мбит/с;

Повышение отказоустойчивости сети за счет стандартных процедур восстановления после отказов различного рода - повреждения кабеля, некорректной работы сетевого узла, возникновения высокого уровня помех на линии и т. п.;

Максимально эффективное использование потенциальной пропускной способности с как для асинхронного, так и для синхронного графиков.

Технология FDDI во многом основывается на технологии Token Ring, развивая и совершенствуя ее основные идеи.

Два основных отличия в протоколах управления маркером в FDDI и IEEE 802.5 Token Ring следующие:

В Token Ring станция, передающая кадры, удерживает маркер до тех пор, пока не получит все отправленные пакеты. В FDDI же станция выпускает маркер непосредственно окончанием передачи кадра (кадров);

FDDI не использует приоритет и поля резервирования, которые Token Ring использует для выделения системных ресурсов.

В таблице указаны основные характеристики сети FDDI.

* Некоторые производители выпускают оборудование на расстояние передачи до 50 км.
** При указанной длине сеть будет продолжать корректно работать и сохранять целостность при появлении единичного разрыва кольца или при отключении одной из станций кольца (режим WRAP) - при этом длина пути обхода маркера не будет превышать 200 км.