Активный монитор выбирается при инициализации сети, им может быть любой ПК сети, но, как правило, становится первый включенный в сеть абонент. Он, желающий передавать пакет, ждет прихода свободного маркера и захватывает его. Захваченный маркер превращается в обрамление информационного пакета. Затем абонент передает пакет в кольцо и ждет его возвращения. Далее он освобождает маркер и снова посылает его в сеть.
В сети Token-Ring предусмотрено также использование мостов и коммутаторов. Они применяются для разделения большого кольца на несколько кольцевых сегментов, имеющих возможность обмена пакетами между собой, что позволяет снизить нагрузку на каждый сегмент и увеличить время, предоставляемое каждому абоненту. Тогда можно сформировать распределенное кольцо, т.е. объединение нескольких сегментов одним большим магистральным кольцом или же звездно-кольцевую структуру с центральным коммутатором, к которому подключены кольцевые сегменты
7.3. Основы FDDI
Fiber Distributed Data Interface, оптоволоконный распределенный интерфейс данных) – стандарт ЛВС, развивающий идею Token Ring. FDDI предложен Американским национальным институтом стандартов ANSI (спецификация ANSI X3T9.5). Затем был принят стандарт ISO 9314, соответствующий спецификациям ANSI. В отличие от др. ЛВС, FDDI ориентировался на высокую скорость передачи (100 Мбит/с) и на применение оптоволокна. Выбор оптоволокна в качестве среды передачи определил такие преимущества новой сети, как высокая помехозащищенность, максимальная секретность передачи информации и прекрасная гальваническая развязка абонентов. Высокая скорость передачи позволяет решать многие задачи, недоступные менее скоростным сетям, например, передачу изображений в реальном масштабе времени. Кроме того, оптоволокно легко решает проблему передачи данных на расстояние нескольких километров без ретрансляции, что позволяет строить большие по размерам сети, охватывающие даже целые города и имеющие при этом все преимущества ЛВС. За основу стандарта FDDI был взят метод маркерного доступа, предусмотренный международным стандартом IEEE 802.5 (Token-Ring). Небольшие отличия от этого стандарта определяются необходимостью обеспечить высокую скорость передачи информации на большие расстояния.
Топология сети FDDI - это кольцо, наиболее подходящая топология для оптоволоконного кабеля. В сети применяется 2 разнонаправленных оптоволоконных кабеля, один из которых находится в резерве, однако такое решение позволяет использовать и полнодуплексную передачу информации (одновременно в 2-х направлениях) с удвоенной эффективной скоростью в 200 Мбит/с (здесь каждый из 2-х каналов работает на скорости 100 Мбит/с).
Применяется и звездно-кольцевая топология с концентраторами, включенными в кольцо. Основные технические характеристики сети FDDI:
- максимальное количество абонентов сети – 1000;
- максимальная протяженность кольца сети – 20 км;
- максимальное расстояние между абонентами сети – 2 км;
- среда передачи – многомодовый оптоволоконный кабель (возможно применение витой пары);
- метод доступа – маркерный;
- скорость передачи информации - 100 Мбит/с (200 Мбит/с для дуплексного режима передачи).
Ограничение на общую длину сети в 20 км связано не с затуханием сигналов в кабеле, а с необходимостью ограничения времени полного прохождения сигнала по кольцу для обеспечения предельно допустимого времени доступа. А вот максимальное расстояние между абонентами (2 км при многомодовом кабеле) определяется как раз затуханием сигналов в кабеле (оно не должно превышать 11 дБ). Предусмотрена также возможность применения одномодового кабеля, и в этом случае расстояние между абонентами может достигать 45 км, а полная длина кольца - 200 км.
Имеется также реализация FDDI на электрическом кабеле (CDDI – Copper Distributed Data Interface или TPDDI – Twisted Pair Distributed Data Interface). При этом используется кабель категории 5 с разъемами RJ-45. Максимальное расстояние между абонентами в этом случае должно быть не более 100 м. Стоимость оборудования сети на электрическом кабеле в несколько раз меньше. Но эта версия сети уже не имеет столь очевидных преимуществ перед конкурентами, как изначальная оптоволоконная FDDI.
Стандарт FDDI для достижения высокой гибкости сети предусматривает включение в кольцо абонентов 2-х типов:
- абоненты класса А (абоненты двойного подключения, DAS – Dual-Attachment Stations) подключаются к обоим (внутреннему и внешнему) кольцам сети. При этом реализуется возможность обмена со скоростью до 200 Мбит/с или резервирования кабеля сети. Аппаратура этого класса применяется в самых критичных с точки зрения быстродействия частях сети;
- абоненты класса В (абоненты одинарного подключения, SAS – Single-Attachment Stations) подключаются только к одному (внешнему) кольцу сети. Они более простые и дешевые, по сравнению с адаптерами класса А, но не имеют их возможностей. В сеть они могут включаться только через концентратор или обходной коммутатор, отключающий их в случае аварии.
Кроме собственно абонентов (ПК, терминалов и т.д.) в сети используются связные концентраторы (Wiring Concentrators), включение которых позволяет собрать в одно место все точки подключения с целью контроля работы сети, диагностики неисправностей и упрощения реконфигурации. При применении кабелей разных типов (например, оптоволокна и витой пары) концентратор выполняет также функцию преобразования электрических сигналов в оптические и наоборот. Они также бывают двойного подключения (DAC - Dual-Attachment Concentrator) и одинарного подключения (SAC - Single-Attachment Concentrator).
Стандарт FDDI предусматривает также возможность реконфигурации сети с целью сохранения ее работоспособности в случае повреждения кабеля. Поврежденный участок кабеля исключается из кольца, но целостность сети не нарушается вследствие перехода на одно кольцо вместо 2-х (т.е. абоненты DAS начинают работать, как абоненты SAS). Это равносильно процедуре сворачивания кольца в сети Token-Ring. В отличие от метода доступа, предлагаемого стандартом IEEE 802.5, в FDDI применяется множественная передача маркера. Если в случае сети Token-Ring новый маркер передается абонентом только после возвращения к нему его пакета, то в FDDI новый маркер передается абонентом сразу же после окончания передачи им пакета.
Последовательность действий здесь следующая:
- абонент, желающий передавать, ждет маркера, который идет за каждым пакетом;
- когда маркер пришел, абонент удаляет его из сети и передает свой пакет. Т.о., в сети может быть одновременно несколько пакетов, но только один маркер;
- сразу после передачи своего пакета абонент посылает новый маркер;
- абонент-получатель, которому адресован пакет, копирует его из сети и, сделав пометку в поле статуса пакета, отправляет его дальше по кольцу;
- получив обратно по кольцу свой пакет, абонент уничтожает его. В поле статуса пакета он имеет информацию о том, были ли ошибки, и получил ли пакет приемник.
В сети FDDI не используется система приоритетов и резервирования, как в Token-Ring, но предусмотрен механизм адаптивного планирования нагрузки, что позволяет абонентам гибко реагировать на загрузку сети и автоматически поддерживать ее на оптимальном уровне. Несмотря на очевидные преимущества FDDI, данная сеть не получила широкого распространения, что связано с высокой стоимостью ее аппаратуры. Основная область применения FDDI – это базовые, опорные (Backbone) сети, объединяющие несколько сетей. Применяется он также для соединения мощных рабочих станций или серверов, требующих высокоскоростного обмена. Сегодня сети Fast Ethernet и Gigabit Ethernet почти полностью вытеснили FDDI, несмотря на все преимущества данной технологии.
Достарыңызбен бөлісу: |