кольца (например, в линию).
Сообщения циркулируют регулярно по кругу. Рабочая станция посылает по
определенномуконечному адресу информацию, предварительно получив из кольца
запрос. Пересылка сообщений является очень эффективной, так как большинство
сообщений можноотправлять “в дорогу” по кабельной системе одно за другим. Очень
просто можно сделать кольцевой запрос на все станции. Продолжительность передачи
информацииувеличивается пропорционально количеству рабочих станций, входящих в
вычислительную сеть.
Основная проблема при кольцевой топологии заключается в том, что каждая рабочая
станциядолжна активно участвовать в пересылке информации, и в случае выхода из
строя хотя бы одной из них вся сеть парализуется. Неисправности в
кабельныхсоединениях локализуются легко.
Подключение новой рабочей станции требует краткосрочного выключения сети, так
как во времяустановки кольцо должно быть разомкнуто. Ограничения на
протяженность вычислительной сети не существует, так как оно, в конечном счете,
определяетсяисключительно расстоянием между двумя рабочими станциями.
Специальной формой кольцевой топологии является логическая кольцевая сеть.
Физически онамонтируется как соединение звездных топологий. Отдельные звезды
включаются с помощью специальных коммутаторов (англ. Hub -концентратор),
которые по-русскитакже иногда называют “хаб”. В зависимости от числа рабочих
станций и длины кабеля между рабочими станциями применяют активные или
пассивныеконцентраторы. Активные концентраторы дополнительно содержат усилитель
для подключения от 4 до 16 рабочих станций. Пассивный концентратор является
исключительноразветвительным устройством (максимум на три рабочие станции).
Управление отдельной рабочей станцией в логической кольцевой сети происходит
так же, каки в обычной кольцевой сети. Каждой рабочей станции присваивается
соответствующий ей адрес, по которому передается управление (от старшего
кмладшему и от самого младшего к самому старшему). Разрыв соединения происходит
только для нижерасположенного (ближайшего) узла вычислительной сети, так чтолишь
в редких случаях может нарушаться работа всей сети.
1.5.13Шинная топология.
При шинной топологии среда передачи информации представляется в форме
коммуникационногопути, доступного дня всех рабочих станций, к которому они все
должны быть подключены. Все рабочие станции могут непосредственно вступать в
контакт слюбой рабочей станцией, имеющейся в сети.
Шинная топология
Рабочие станции в любое время, без прерывания работы всей вычислительной сети,
могутбыть подключены к ней или отключены. Функционирование вычислительной сети
не зависит от состояния отдельной рабочей станции.
В стандартной ситуации для шинной сети Ethernet часто используют
тонкий кабель или Cheapernet-кaбeль стройниковым соединителем. Выключение и
особенно подключение к такой сети требуют разрыва шины, что вызывает нарушение
циркулирующего потока информациии зависание системы.
Новые технологии предлагают пассивные штепсельные коробки, через которые
можноотключать и / или включать рабочие станции во время работы вычислительной
сети.
Благодаря тому, что рабочие станции можно включать без прерывания сетевых
процессов икоммуникационной среды, очень легко прослушивать информацию, т.е.
ответвлять информацию из коммуникационной среды.
В ЛВС с прямой (не модулируемой) передачей информации всегда может существовать
только однастанция, передающая информацию. Для предотвращения коллизий в
большинстве случаев применяется временной метод разделения, согласно которому
для каждойподключенной рабочей станции в определенные моменты времени
предоставляется исключительное право на использование канала передачи данных.
Поэтомутребования к пропускной способности вычислительной сети при повышенной
нагрузке снижаются, например, при вводе новых рабочих станций. Рабочие
станцииприсоединяются к шине посредством устройств ТАР (англ. Terminal Access
Point - точка подключения терминала). ТАР представляет собой специальный
типподсоединения к коаксиальному кабелю. Зонд игольчатой формы внедряется через
наружную оболочку внешнего проводника и слой диэлектрика к внутреннемупроводнику
и присоединяется к нему.
В ЛВС с модулированной широкополосной передачей информации различные рабочие
станцииполучают, по мере надобности, частоту, на которой эти рабочие станции
могут отправлять и получать информацию. Пересылаемые данные модулируются
насоответствующих несущих частотах, т.е. между средой передачи информации и
рабочими станциями находятся соответственно модемы для модуляции и
демодуляции.Техника широкополосных сообщений позволяет одновременно
транспортировать в коммуникационной среде довольно большой объем информации.
Для дальнейшегоразвития дискретной транспортировки данных не играет роли, какая
первоначальная информация подана в модем (аналоговая или цифровая), так как она
все равно вдальнейшем будет преобразована.
Характеристики топологий вычислительных сетей приведены в таблице.
Характеристики Топология
Звезда Кольцо Шина
Стоимость расширения Незначительная Средняя Средняя
Присоединение абонентов Пассивное Активное Пассивное
Защита от отказов Незначительная Незначительная Высокая
Характеристики Топология
Звезда Кольцо Шина
Размеры системы Любые Любые Ограниченны
Защищенность от прослушивания Хорошая Хорошая Незначительная
Стоимость подключения Незначительная Незначительная Высокая
Поведение системы при высоких нагрузках Хорошее Удовлетворительное
Плохое
Возможность работы в реальном режиме времени Очень хорошая Хорошая Плохая
Разводка кабеля Хорошая Удовлетворительная Хорошая
Обслуживание Очень хорошее Среднее Среднее
1.5.14 Методыдоступа и протоколы передачи данных
В различных сетях существуют различные процедуры обмена информацией в сети.
Эти процедуры называются протоколами передачи данных, которые описывают
методы доступа к сетевым каналам данных.
Наибольшее распространение получили конкретные реализации методов доступа:
Ethernet, Arcnet и Token-Ring.
1.5.15 Локальнаясеть Token Ring
Этот стандарт разработан фирмой IBM. В качестве передающей среды применяется
неэкранированнаяили экранированная витая пара (UPT или SPT) или оптоволокно.
Скорость передачи данных 4 Мбит/с или 16Мбит/с. В качестве метода управления
доступом станций кпередающей среде используется метод - маркерное кольцо (Тоken
Ring). Основные положения этого метода:
устройства подключаются к сети по топологии кольцо;
все устройства, подключенные к сети, могут передавать данные, только получив
разрешение напередачу (маркер);
в любой момент времени только одна станция в сети обладает таким правом.
Типы пакетов.
В IВМ Тоkеn Ring используются три основных типа пакетов:
пакет управление/данные (Data/Соmmand Frame);
маркер (Token);
пакет сброса (Аbort).
Пакет Управление/Данные. С помощью такого пакета выполняется передача данных или
команд управления работой сети.
Маркер. Станция может начать передачу данных только после получения такого
пакета, В одном кольце может быть только одинмаркер и, соответственно, только
одна станция с правом передачи данных.
Пакет Сброса. Посылка такого пакета называет прекращение любых передач. В сети
можно подключать компьютерыпо топологии звезда или кольцо.
1.5.16 Локальнаясеть Arknet.
Arknet (Attached Resource Computer NETWork ) - простая, недорогая, надежная
идостаточно гибкая архитектура локальной сети. Разработана корпорацией Datapoint
в 1977 году. Впоследствии лицензию на Аrcnet приобрела корпорация SМС
(StandardMicrosistem Corporation), которая стала основным разработчиком и
производителем оборудования для сетей Аrcnet. В качестве передающей среды
используются витаяпара, коаксиальный кабель (RG-62) с волновым сопротивлением 93
Ом и оптоволоконный кабель. Скорость передачи данных - 2,5 Мбит/с. При
подключенииустройств в Аrcnet применяют топологии шина и звезда.
Этот метод получил широкое распространение в основном благодаря тому, что
оборудование Arcnet дешевле, чем оборудование Ethernet или Token - Ring. Arcnet
используется в локальных сетях с топологией "звезда". Один из
компьютеров создает специальный маркер (сообщение специального вида),
который последовательно передается от одного компьютера к другому.
Если станция желает передать сообщение другой станции, она должна дождаться
маркера и добавить к нему сообщение, дополненное адресами отправителя и
назначения. Когда пакет дойдетдо станции назначения, сообщение будет
"отцеплено" от маркера и передано станции.
Метод управления доступом станций к передающей среде - маркерная шина (Тоken
Bus).Этот метод предусматривает следующие правила:
Все устройства, подключенные к сети, могут передавать данные
только получив разрешение на передачу (маркер);
В любой момент времени только одна станция в сети обладает таким правом;
Данные, передаваемые одной станцией, доступны всем станциям сети.
Основные принципы работы.
Передача каждого байта в Аrcnet выполняется специальной посылкой ISU(Information
SymbolUnit - единица передачи информации), состоящей из трех служебных
старт/стоповых битов и восьми битов данных. В начале каждого пакета передается
начальныйразделитель АВ (Аlегt Вurst), который состоит из шести служебных битов.
Начальный разделитель выполняет функции преамбулы пакета.
В Аrcnet определены 5 типов пакетов:
1. Пакет IТТ (Information To Transmit) - приглашение к передаче. Эта посылка
передает управление от одногоузла сети другому. Станция, принявшая этот пакет,