Информация, сигнал и его основные характеристики введение. Современные принципы управления тп
жүктеу/скачать 2.99 Mb.
|
| 7.2. TOKEN RING
Сеть Token-Ring (маркерное кольцо) была предложена компанией IBM в 1985 г. (1-ый вариант появился в 1980 г.). Она предназначалась для объединения в сеть всех типов ПК, выпускаемых IBM. Token-Ring является в настоящее время международным стандартом IEEE 802.5 (хотя между Token-Ring и IEEE 802.5 есть незначительные отличия). Разрабатывалась Token-Ring как надежная альтернатива Ethernet, но сейчас Ethernet вытеснил все остальные сети, и Token-Ring безнадежно устарела. Уже в 1999 г. большинством производителей оборудования было прекращено производство новых устройств для сетей Token-Ring. Она имеет топологию кольцо, хотя внешне больше напоминает звезду. Это связано с тем, что отдельные абоненты присоединяются к сети не напрямую, а через специальные концентраторы или многостанционные устройства доступа (MSAU или MAU – Multistation Access Unit). Физически сеть образует звездно-кольцевую топологию. В действительности же абоненты объединяются все-таки в кольцо, т.е. каждый из них передает информацию одному соседнему абоненту, а принимает информацию от другого. Концентратор (MAU) при этом позволяет централизовать задание конфигурации, отключение неисправных абонентов, контроль работы сети и т.д. Никакой обработки информации он не производит. Для каждого абонента в составе концентратора применяется специальный блок подключения к магистрали (TCU – Trunk Coupling Unit), который обеспечивает автоматическое включение абонента в кольцо, если он подключен к концентратору и исправен. Если абонент отключается от концентратора или же он неисправен, то блок TCU автоматически восстанавливает целостность кольца без участия данного абонента. Срабатывает TCU по сигналу постоянного тока (так называемый “фантомный” ток), который приходит от абонента, желающего включиться в кольцо. Абонент может также отключиться от кольца и провести процедуру самотестирования. “Фантомный” ток никак не влияет на информационный сигнал, так как сигнал в кольце не имеет постоянной составляющей. Существуют как пассивные, так и активные концентраторы MAU. Активный концентратор восстанавливает сигнал, приходящий от абонента. Пассивный концентратор не выполняет восстановление сигнала, только перекоммутирует линии связи. Концентратор в сети может быть единственным, в этом случае в кольцо замыкаются только абоненты, подключенные к нему. Внешне такая топология выглядит, как звезда. Если же нужно подключить к сети большое число абонентов, несколько концентраторов соединяют магистральными кабелями и образуют звездно-кольцевую топологию. Как уже отмечалось, кольцевая топология очень чувствительна к обрывам кабеля кольца. Для повышения живучести сети, в Token-Ring предусмотрен режим так называемого сворачивания кольца, что позволяет обойти место обрыва. В нормальном режиме концентраторы соединены в кольцо 2-мя параллельными кабелями, но передача информации производится при этом только по одному из них. В случае обрыва кабеля сеть осуществляет передачу по обоим кабелям, обходя тем самым поврежденный участок. При этом даже сохраняется порядок обхода абонентов, подключенных к концентраторам, но увеличивается суммарная длина кольца. В случае множественных повреждений кабеля сеть распадается на несколько сегментов, не связанных между собой, но сохраняющих полную работоспособность. Максимальная часть сети остается при этом связанной, как и прежде. Конечно, это уже не спасает сеть в целом, но позволяет при правильном распределении абонентов по концентраторам сохранять значительную часть функций поврежденной сети. Несколько концентраторов может конструктивно объединяться в группу, кластер, внутри которого абоненты также соединены в кольцо. Применение кластеров позволяет увеличивать количество абонентов, подключенных к одному центру. В качестве среды передачи в сети IBM Token-Ring сначала применялась витая пара, как неэкранированная (UTP), так и экранированная (STP), но затем появились варианты аппаратуры для коаксиального кабеля, а также для оптоволоконного кабеля в стандарте FDDI. Основные технические характеристики классического варианта сети Token-Ring: - максимальное количество концентраторов типа IBM 8228 MAU - 12; - максимальное количество абонентов в сети - 96; - максимальная длина кабеля между абонентом и концентратором-45 м; - максимальная длина кабеля между концентраторами - 45 м; - максимальная длина кабеля, соединяющего все концентраторы-120 м; - скорость передачи данных - 4 Мбит/с и 16 Мбит/с. Все приведенные характеристики относятся к случаю использования неэкранированной витой пары. Если применяется другая среда передачи, характеристики сети могут отличаться. Например, при использовании экранированной витой пары (STP) количество абонентов может быть увеличено до 260 (вместо 96), длина кабеля до 100 м (вместо 45), количество концентраторов до 33, а полная длина кольца, соединяющего концентраторы до 200 м. Оптоволокно позволяет увеличивать длину кабеля до 2-х км. Больший допустимый размер передаваемых данных в одном пакете по сравнению с сетью Ethernet сильно позволяет увеличить производительность сети: для скоростей передачи 16 Мбит/с и 100 Мбит/с длина поля данных может достигать даже 18 Кбайт, что принципиально при передаче больших объемов данных. Но даже при скорости 4 Мбит/с, благодаря маркерному методу доступа, сеть Token-Ring часто обеспечивает большую скорость передачи, чем сеть Ethernet (10 Мбит/с). Особенно заметно его преимущество при больших нагрузках (свыше 30÷40%), так как в этом случае метод CSMA/CD требует много времени на разрешение повторных конфликтов. Сеть Token-Ring в классическом варианте уступает сети Ethernet как по допустимому размеру, так и по максимальному количеству абонентов. Также по сравнению с Ethernet его аппаратура заметно дороже, так как используется более сложный метод управления обменом. По скорости передачи - хотя и имеются версии Token-Ring на скорость 100 Мбит/с (High Speed Token-Ring, HSTR) и на 1000 Мбит/с (Gigabit Token-Ring), но еще в 1999 г. Все производители оборудования отказались от нее. В сети Token-Ring используется классический маркерный метод доступа, т.е. по кольцу постоянно циркулирует маркер, к которому абоненты могут присоединять свои пакеты данных. Отсюда важное достоинство этой сети, как отсутствие конфликтов. Недостатки - необходимость контроля целостности маркера и зависимость функционирования сети от каждого абонента (при неисправности абонент обязательно должен быть исключен из кольца). Каждый абонент должен выполнять следующие функции: выявление ошибок передачи; контроль конфигурации сети (восстановление сети при выходе из строя того абонента, который предшествует ему в кольце); контроль многочисленных временных соотношений, принятых в сети. Большое количество функций усложняет и удорожает аппаратуру сетевого адаптера. Для контроля целостности маркера в сети используется один из абонентов (активный монитор). При этом его аппаратура ничем не отличается от остальных, но его программные средства следят за временными соотношениями в сети и формируют в случае необходимости новый маркер. Активный монитор выполняет следующие функции: запускает в кольцо маркер в начале работы и при его исчезновении; регулярно (раз в 7 с) сообщает о своем присутствии специальным управляющим пакетом (AMP – Active Monitor Present); удаляет из кольца пакет, который не был удален пославшим его абонентом; следит за допустимым временем передачи пакета. жүктеу/скачать 2.99 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|