Локальные сети 2 3 (стр. 14 из 21)

Стандарт Token Ring был принят комитетом 802.5 в 1985 году. В это же время компания IBM приняла стандарт Token Ring в качестве своей основной сетевой технологии. В настоящее время именно компания IBM является основным законодателем моды технологии Token Ring, производя около 60% сетевых адаптеров этой технологии.

Сети Token Ring работают с двумя битовыми скоростями – 4 Мб/с и 16 Мб/с. Первая скорость определена в стандарте 802.5, а вторая является новым стандартом де-факто, появившимся в результате развития технологии Token Ring. Смешение станций, работающих на различных скоростях, в одном кольце не допускается.

Сети Token Ring, работающие со скоростью 16 Мбит/с, имеют и некоторые усовершенствования в алгоритме доступа по сравнению со стандартом 4 Мбит/с (рис.22).

1. Станция 1 получает маркер

2. Станция 1 (источник) передает данные в сеть

3. Данные передаются по сети

4. Данные приходят на станцию 4 (приемник) и копируются к ней в память

5. Данные передаются дальше по сети 6. Данные приходят на станцию-источник, которая удаляет их из сети

3.

7. Станция 1 передает маркер следующей станции 2 (освобождение маркера)

а)

1. Станция 1 получает маркер

2. Станция 1 (источник) передает данные в сеть

3. Станция 1 освобождает маркер

4. Данные передаются по сети

5. Данные приходят на станцию 4

(приемник) и копируются к ней в память

6. Данные передаются дальше по сети

4. 7 . Данныекоторая приходятудаляет их на из станцию сети -источник,

б)

Рис. 22. Маркерный метод доступа

а) маркерное кольцо; б) алгоритм раннего освобождения маркера

В сети Token Ring используется маркерный метод доступа – «маркерное кольцо».

Топология сети – кольцо, звезда.

В сетях с маркерным методом доступа право на доступ к среде передается циклически от станции к станции по логическому кольцу. Кольцо образуется отрезками кабеля, соединяющими соседние станции. Таким образом, каждая станция связана со своей предшествующей и последующей станцией и может непосредственно обмениваться данными только с ними. Для обеспечения доступа станций к физической среде по кольцу циркулирует кадр специального формата и назначения – маркер (токен).

Получив маркер, станция анализирует его, при необходимости модифицирует и при отсутствии у нее данных для передачи обеспечивает его продвижение к следующей станции. Станция, которая имеет данные для передачи, при получении маркера изымает его из кольца, что дает ей право доступа к физической среде и передачи своих данных. 3атем эта станция выдает в кольцо кадр данных установленного формата последовательно по битам. Переданные данные проходят по кольцу всегда в одном направлении от одной станции к другой.

При поступлении кадра данных к одной или нескольким станциям назначения эти станции копируют для себя этот кадр и вставляют в этот кадр подтверждение приема. Станция, выдавшая кадр данных в кольцо, при обратном его получении с подтверждением приема изымает этот кадр из кольца и выдает новый маркер для обеспечения возможности другим станциям сети передавать данные (рис. 22а). В сетях Token Ring на 16 Мбит/с используется несколько другой алгоритм доступа к кольцу, называемый алгоритмом раннего освобождения маркера (Early Token Release). В соответствии с ним станция передает маркер доступа следующей станции сразу же после окончания передачи последнего бита кадра данных, не дожидаясь возвращения по кольцу этого кадра с битом подтверждения приема (рис. 22б).

Для различных видов сообщений передаваемым данным могут назначаться различные приоритеты.

Сетевой адаптер с МА-узлом

Каждая станция имеет механизмы обнаружения и устранения неисправностей сети, возникающих в результате ошибок передачи или переходных явлений (например, при подключении и отключении станции).

Не все станции в кольце равны. Одна из станций обозначается как активный монитор, что означает дополнительную ответственность по управлению кольцом. Активный монитор порождает новые маркеры (если необходимо), чтобы сохранить рабочее состояние и генерирует диагностические кадры при определенных обстоятельствах. Активный монитор выбирается, когда кольцо инициализируется (при включении РС сети), и в этом качестве может выступить любая станция сети. Если монитор отказал по какой-либо причине, существует механизм, с помощью которого другие станции (резервные мониторы) могут договориться, какая из них будет новым активным монитором.

3.3.2. Физическая реализация сетей Token Ring

Стандарт Token Ring фирмы IBM предусматривает построение связей в сети как с помощью непосредственного соединения станций друг с другом, так и образование кольца с помощью концентраторов.

На рис. 23 показаны основные аппаратные элементы сети Token Ring и способы их соединения.

В приведенной конфигурации показаны станции двух типов.

С 1, С2, СЗ – станции, подключенные к концентратору

А, В, D, Е, F, G, Н – станции, непосредственно подключенные к кольцу

Рис. 23. Конфигурация кольца Token Ring [4]

Станции C1, C2 и СЗ – это станции, подключаемые к кольцу через концентратор. Станции этого типа соединяются с концентратором ответвительным кабелем, который обычно является экранированной витой парой.

Остальные станции сети A, B, D – H соединены в кольцо непосредственными связями. Такие связи называются магистральными. Порты концентраторов, предназначенные для такого соединения, называются портами Ring-In и Ring-Out.

Для предотвращения влияния отказавшей или отключенной станции на работу кольца станции подключаются к магистрали кольца через специальные устройства, называемые устройствами подключения к магистрали (Trunk Coupling Unit, TCU). В функции такого устройства входит образование обходного пути, исключающего заход магистрали в станцию при ее отключении или отказе (станция В на рис.23).

При подключении станции в кольцо через концентратор, устройства TCU встраивают в порты концентратора.

Максимальное количество станций в одном кольце – 250.

Недавно компания IBM предложила новый вариант технологии Token Ring, называемый High-Speed Token Ring – HSTR. Эта технология поддерживает битовые скорости 100 и 155 Mбит/с, сохраняя основные особенности технологии Token Ring на 16 Мбит/с.

Radio Ethernet.

Радиосигналы для передачи самой различной цифровой информации в системах телеметрии, дистанционного управления и т. п. используются уже давно, однако с широким распространением локальных вычислительных сетей их роль многократно возросла. Ведь здесь во многих случаях целесообразно, а порой и просто необходимо заменить соединительные кабели каналами радиосвязи. Одна из технологий в этой области даже своим названием - Radio Ethernet - прямо указывает на то, что создавалась как радио-аналог традиционных проводных локальных сетей Ethernet.

Распространение WLAN в мире

Чтобы беспроводные локальные сети (Wireless Local Area Network, WLAN) стали широко доступными пользователям, необходимы, как минимум, налаженный выпуск оборудования для них и... сами сети. И вот здесь, несмотря на общий спад в последние годы в развитии электроники и телекоммуникации в мире, все сложилось настолько удивительным образом, что WLAN, можно сказать, переживают настоящий "бум".

Различные устройства для Wi-Fi (стандарт IEEE 802.11b, более известный под названием Wi-Fi (Wireless Fidelity)) сейчас производит большой ряд компаний, включая Apple, Dell, Cisco Systems, Compaq, IBM, Intel, Toshiba и др. Другими словами, все крупнейшие производители мобильных компьютеров уже предлагают ноутбуки со встроенными беспроводными адаптерами. По этому же пути идут и производители PDA. Выпускаются и отдельные Wi-Fi-устройства в формате PCMCIA и Mini-РСI (предназначены для установки в ноутбуки), РСI и CompactFlash (позволяют установить радиоадаптер в

КПК). На очереди — сотовые телефоны. Во всяком случае, финская Nokia и американские Motorola и Qualcomm уже объявили о планах по разработке телефонов стандартов GSM и CDMA с поддержкой технологии Wi-Fi для доступа с их помощью в беспроводные сети. Быстро снижаются и цены на устройства и сетевое оборудование WLAN.

В результате всего этого весной 2002 года в мире насчитывалось уже около 5,5 млн. пользователей беспроводных сетей. Ну, а перспективы, которые рисуют аналитики, вообще головокружительны! Например, ожидается, что к 2006 году число владельцев переносных компьютеров и PDA, пользующихся услугами высокоскоростного беспроводного доступа, только в Европе превысит 22 млн. человек, а к 2007 году доля мобильных компьютеров, снабженных встроенными средствами WLAN, составит более 90%.

С сетями ситуация ничуть не хуже. Темпы их развития таковы, что WLAN уже заслужили наименование «подрывной технологии». И не зря! Дело в том, что Wi-Fi-сети начинают "отбирать" пользователей у только еще разворачиваемых сотовых сетей третьего поколения (3G). Более того, если нынешние темпы развития WLAN сохранятся, то, по оценкам аналитиков, в США 3G-технология окажется просто не в состоянии конкурировать с более дешевой и быстрой Wi-Fi. В связи с этим операторы мобильной телефонии по всему миру уже начинают искать пути интеграции спутниковых, сотовых и WLAN-сетей. Например, компания British Telecom начала предоставление услуг по технологии Wi-Fi в июне 2002 года и к нынешнему лету планирует развернуть в Англии около 400 сетей WLAN общего пользования в таких оживленных местах, как аэропорты, вокзалы, деловые центры отели, крупные магазины и рестораны.