Тема. Технологии построения и функционирования локальных сетей Цель лекции

Технология Token Ring развивается в основном компанией IBM и имеет также статус стандарта IEEE 802.5, который отражает наиболее важные усовершенствования, вносимые в технологию IBM.

В сетях Token Ring используется маркерный метод доступа, который гарантирует каждой станции получение доступа к разделяемому кольцу в течение времени оборота маркера. Из-за этого свойства этот метод иногда называют детерминированным.

Метод доступа основан на приоритетах: от 0 (низший) до 7 (высший). Станция сама определяет приоритет текущего кадра и может захватить кольцо только в том случае, когда в кольце нет более приоритетных кадров.

Сети Token Ring работают на двух скоростях: 4 и 16 Мбит/с и могут использовать в качестве физической среды экранированную витую пару, неэкранированную витую пару, а также волоконно-оптический кабель. Максимальное количество станций в кольце — 260, а максимальная длина кольца — 4 км.

Технология Token Ring обладает элементами отказоустойчивости. За счет обратной связи кольца одна из станций — активный монитор — непрерывно контролирует наличие маркера, а также время оборота маркера и кадров данных. При некорректной работе кольца запускается процедура его повторной инициализации, а если она не помогает, то для локализации неисправного участка кабеля или неисправной станции используется процедура beaconing.

Максимальный размер поля данных кадра Token Ring зависит от скорости работы кольца. Для скорости 4 Мбит/с он равен около 5000 байт, а при скорости 16 Мбит/с — около 16 Кбайт. Минимальный размер поля данных кадра не определен, то есть может быть равен 0.

В сети Token Ring станции в кольцо объединяют с помощью концентраторов, называемых MSAU. Пассивный концентратор MSAU выполняет роль кроссо-вой панели, которая соединяет выход предыдущей станции в кольце со входом последующей. Максимальное расстояние от станции до MSAU — 100 м для STP и 45 м для UТР.

Активный монитор выполняет в кольце также роль повторителя — он ресинхро-низирует сигналы, проходящие по кольцу.

Кольцо может быть построено на основе активного концентратора MSAU, который в этом случае называют повторителем.

Сеть Token Ring может строиться на основе нескольких колец, разделенных мостами, маршрутизирующими кадры по принципу «от источника», для чего в кадр Token Ring добавляется специальное поле с маршрутом прохождения колец.

Вопросы для самопроверки

1. 
   Опишите алгоритм доступа к среде технологии Token Ring.
   
2. 
   Из каких соображений выбирается максимальное время оборота маркера по кольцу?
   
3. 
   Если бы вам пришлось выбирать, какую из технологий — Ethernet или Token Ring — использовать в сети вашего предприятия, какое решение вы бы приняли? Какие соображения привели бы в качестве обоснования этого решения?
   
4. 
   В чем состоит сходство и различие технологий FDDI и Token Ring?
   

1. 
   Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы /В.Г. Олифер, Н.А.Олифер. -СПб: Издательство «Питер», 2000. Элетронный учебник
   
2. 
   Никифоров С.В. Введение в сетевые технологии. 0 М, 2993
   
3. 
   Барановская Т.П. Архитектура компьютерных систем и сетей. – М, 2003
   

Глобальные компьютерные сети (WAN) используются для объединения абонентов разных типов: отдельных компьютеров разных классов — от мэйнфреймов до персональных компьютеров, локальных компьютерных сетей, удаленных терминалов.

Ввиду большой стоимости инфраструктуры глобальной сети существует острая потребность передачи по одной сети всех типов трафика, которые возникают на предприятии, а не только компьютерного: голосового трафика внутренней телефонной сети, работающей на офисных АТС (РВХ), трафика факс-аппаратов, видеокамер, кассовых аппаратов, банкоматов и другого производственного оборудования.

Для поддержки мультимедийных видов трафика создаются специальные технологии: ISDN, B-ISDN. Кроме того, технологии глобальных сетей, которые разрабатывались для передачи исключительно компьютерного трафика, в последнее время адаптируются для передачи голоса и изображения. Для этого пакеты, переносящие замеры голоса или данные изображения, приоритезируются, а в тех технологиях, которые это допускают, для их переноса создается соединение с заранее резервируемой пропускной способностью. Имеются специальные устройства доступа — мультиплексоры «голос-данные» или «видео-данные», которые упаковывают мультимедийную информацию в пакеты и отправляют ее по сети, а на приемном конце распаковывают и преобразуют в исходную форму — голос или видеоизображение.

Глобальные сети предоставляют в основном транспортные услуги, транзитом перенося данные между локальными сетями или компьютерами. Существует нарастающая тенденция поддержки служб прикладного уровня для абонентов глобальной сети: распространение публично-доступной аудио-, видео- и текстовой информации, а также организация интерактивного взаимодействия абонентов сети в реальном масштабе времени. Эти службы появились в Internet и успешно переносятся в корпоративные сети, что называется технологией intranet.

Все устройства, используемые для подключения абонентов к глобальной сети, делятся на два класса: DTE, собственно вырабатывающие данные, и ОСЕ, служащие для передачи данных в соответствии с требованиями интерфейса глобального канала и завершающие канал.

Технологии глобальных сетей определяют два типа интерфейса: «пользователь-сеть» (UNI) и «сеть-сеть» (NNI). Интерфейс UNI всегда глубоко детализирован для обеспечения подключения к сети оборудования доступа от разных производителей. Интерфейс NNI может быть детализирован не так подробно, так как взаимодействие крупных сетей может обеспечиваться на индивидуальной основе.

Глобальные компьютерные сети работают на основе технологии коммутации пакетов, кадров и ячеек. Чаще всего глобальная компьютерная сеть принадлежит телекоммуникационной компании, которая предоставляет службы своей сети в аренду. При отсутствии такой сети в нужном регионе предприятия самостоятельно создают глобальные сети, арендуя выделенные или коммутируемые каналы у телекоммуникационных или телефонных компаний.

На арендованных каналах можно построить сеть с промежуточной коммутацией на основе какой-либо технологии глобальной сети (Х.25, frame relay, ATM) или же соединять арендованными каналами непосредственно маршрутизаторы или мосты локальных сетей. Выбор способа использования арендованных каналов зависит от количества и топологии связей между локальными сетями.

Глобальные сети делятся на магистральные сети и сети доступа.

1. 
   Чем отличаются модемы от устройств DSU/CSU?
   
2. 
   Предприятие решило создать собственную глобальную сеть. Какой тип глобальных связей будет наиболее эффективен, если предприятию необходимо соединить локальную сеть в штаб-квартире с тремя локальными сетями региональных подразделений, расположенных в разных городах? Средняя интенсивность трафика между сетями подразделений и центральной сетью оценивается диапазоном значений от 500 Кбит/с до 1 Мбит/с.
   
3. 
   Вы убедились, что модем устойчиво работает на выделенном 2-проводном канале как в асинхронном, так и в синхронном режимах. Какой режим вы предпочтете?
   
4. 
   К устройству какого уровня в терминах модели OSI можно отнести современный модем?
   

1. 
   Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы /В.Г. Олифер, Н.А.Олифер. -СПб: Издательство «Питер», 2000. Элетронный учебник
   
2. 
   Никифоров С.В. Введение в сетевые технологии. 0 М, 2993
   
3. 
   Барановская Т.П. Архитектура компьютерных систем и сетей. – М, 2003
   

В 80-е годы для надежного объединения локальных сетей и крупных компьютеров в корпоративную сеть использовалась практически одна технология глобальных сетей с коммутацией пакетов — Х.25. Сегодня выбор стал гораздо шире, помимо сетей Х.25 он включает такие технологии, как frame relay, SMDS и ATM. Кроме этих технологий, разработанных специально для глобальных компьютерных сетей, можно воспользоваться услугами территориальных сетей TCP/IP, которые доступны сегодня как в виде недорогой и очень распространенной сети Internet, качество транспортных услуг которой пока практически не регламентируется и оставляет желать лучшего, так и в виде коммерческих глобальных сетей TCP/IP, изолированных от Internet и предоставляемых в аренду телекоммуникационными компаниями.

В табл. 6.1 приводятся характеристики этих сетей, причем в графе «Трафик» указывается тип трафика, который наиболее подходит для данного типа сетей, а в графе «Скорость доступа» — наиболее типичный диапазон скоростей, предоставляемых поставщиками услуг этих сетей.

Таблица 6.1. Характеристики сетей с коммутацией пакетов

Тип сети	Скорость доступа	Трафик	Примечания
Х.25	1,2-64 Кбит/с	Терминальный	Большая избыточность протоколов, хорошо работают на каналах низкого качества
Frame Relay	от 64 Кбит/с до 2 Мбит/с	Компьютерный	Сравнительно новые сети. хорошо передают пульсации трафика, в основном поддерживают службу постоянных виртуальных каналов
SMDS	1,544-45 Мбит/с	Компьютерный, графика, голос, видео	Сравнительно новые сети. распространены в крупных городах Америки, вытесняются сетями ATM
ATM	1,544-155 Мбит/с	Компьютерный, графика, голос, видео	Новые сети, коммерческая эксплуатация началась с 1996 года, пока используются в основном для передачи компьютерного трафика
TCP/IP	1,2-2,048 Кбит/с	Терминальный, компьютерный	Широко распространены в некоммерческом варианте — сети Internet коммерческие услуги пока слабые