Архитектура Token Ring (компоненты, топология, характеристики)

Token Ring — архитектура и технология построения сети, разработанная фирмой IBM, в соответствии с которой включенные в ЛВС станции могут производить передачу данных, только когда они владеют маркером, непрерывно циркулирующим по кольцу.

Топология типичной сети Token Ring - кольцо. Однако в версии IBM это топология «звезда-кольцо»: компьютеры в сети соединяются с центральным концентратором, а маркер передается по логическому кольцу. Физическое кольцо реализуется в концентраторе. Пользователи - часть кольца, но соединяются они с ним через концентратор (Token Ring).

 

Когда в сети Token Ring начинает работать первый компьютер, сеть генерирует маркер. Маркер проходит по кольцу от компьютера к компьютеру, пока один из них не сообщит о готовности передать данные и не возьмет управление маркером на себя. Маркер - это предопределенная последовательность битов (поток данных), которая позволяет компьютеру отправить данные по кабелю. Когда маркер захвачен каким-либо компьютером, другие компьютеры передавать данные не могут. Захватив маркер, компьютер отправляет кадр данных в сеть. Кадр проходит по кольцу, пока не достигнет узла с адресом, соответствующим адресу приемника в кадре. Компьютер-приемник копирует кадр в буфер приема и делает пометку в поле статуса кадра о получении информации. Кадр продолжает передаваться по кольцу, пока не достигнет отправившего его компьютера, который и удостоверяет, что передача прошла успешно. После этого компьютер изымает кадр из кольца и возвращает туда маркер. В сети одномоментно может передаваться только один маркер, причем только в одном направлении. Передача маркера - детерминистический процесс, это значит, что самостоятельно начать работу в сети (как, например, в среде CSMA/CD) компьютер не может. Он будет передавать данные лишь после получения маркера.

 

Характеристики:

физическая топология: "звезда";

логическая топология: "кольцо";

метод доступа: с передачей маркера;

кабельная система: экранированная и неэкранированная витая пара (IBM тип 1, 2 или 3);

скорость передачи данных: 4 и 16 Мбит/с;

тип передачи: узкополосная;

Преимущества сетей топологии Token Ring:

- топология обеспечивает равный доступ ко всем рабочим станциям;

- высокая надежность, так как сеть устойчива к неисправностям отдельных станций и к разрывам соединения отдельных станций.

Недостатки сетей топологии Token Ring: большой расход кабеля и соответственно дорогостоящая разводка линий связи.

17. Cкоростные архитектуры Ethernet: 100 VG-AnyLANE, 100BaseTX, 100BaseT4, 100BaseFX. Особенности технологии, область применения.

Вконце 1993 г. IEEE (Institute of Electrical and ElectronicalEngeneers) рассмотрел архитектуру Ethernet для 100 Мбит/с.

Стандарт 100 VG-AnyLAN.

Использует новый протокол DemandPriority и способ сигнализации QuartetSignaling. Используются 4 пары проводов для одновременной передачи. В протоколе CSMA/CD при увеличении нагрузки сети ее пропускная способность падает из-за частых столкновений и каждый узел сам определяет посылать ли ему данные и когда это сделать. А в протоколе DemandPriority столкновения не возникают и ответственность за порядок передачи лежит на соединительном модуле.

Достоинства:

· В протоколе DemandPriority не возникают столкновения, поэтому пропускная способность не падает. За порядок передачи отвечает соединительный модуль.

· Протокол DemandPriority в отличие от CSMA/CD гарантирует, что данные будут известны только двум узлам - передающему и принимающему.

· Обеспечивается система приоритетов (prioritysystem).

· Можно использовать кабель UTP уровней 3, 5, STP IBM тип1 или оптоволоконный.

· Класссетей 100BaseT (FastEthernet) с использованием протокола CSMA/CD был спроектирован таким образом, чтобы в нем можно было применять кабели разных типов.

· Стандарт определяет три модификации:

Стандарт 100BaseTX.

Требует применения двух пар восьмижильного кабеля. Одна пара на прием другая на передачу.

· Достоинства:

· Обеспечен полнодуплексный режим при работе с сетевыми серверами.

· Свободные 2 пары могут быть использованы для расширения возможностей сети.

· Недостатки:

· Трудности работы с проводами категории 5. Этот кабель дороже. Для работы с ним требуется использование пробойных блоков (punchdownblocks), разъемов и коммутационных панелей, удовлетворяющих требованиям категории 5.

· Для поддержки полнодуплексного режима следует установить полнодуплексные коммутаторы.

Стандарт 100BaseT4.

Используются все четыре пары восьмижильного кабеля: одна для передачи, другая для приема, а оставшиеся две работают как на передачу, так и на прием.

· Достоинства:

· Подойдут кабели категорий 3 и 4, они дешевле чем кабели категории 5.

· уменьшает частоту сигнала, поэтому для его передачи довольно и менее высококачественного кабеля.

· Недостатки:

· Нужны все четыре пары кабеля.

· Полнодуплексный режим этим протоколом не поддерживается.

Стандарт 100BaseFX.

Этот стандарт для работы с многомодовым оптоволокном. Ориентирован в основном на магистрали.

· Достоинства:

· Устойчивость к электромагнитным шумам.

· Улучшенная защита данных.

· Большие расстояния между сетевыми устройствами.

 

18. Cкоростные архитектуры Ethernet: 1000BaseSX, 1000BaseLX, 1000BaseCX. Особенности технологии, область применения.

Архитектура 1000BaseSX. Используется многомодовый оптический кабель с коротковолновыми лазерами (850 нм), применяется в недорогих коротких магистральных каналах. Макс. протяженность 220м (для диаметра волокна 62,5мкм) или 500м (для 50 мкм)

Архитектура 1000BaseLX. Используется одномодовый или многомодовый оптический кабель с длинноволновыми лазерами (1300 нм), применяется в длинных магистралях в зданиях, а также для территориальных магистралей. Макс. протяженность: многомодовый – 550м (для 62,5мкм и 50мкм), одномодовый – 5 км (для 9мкм)

Архитектура 1000BaseCX. Используется с имметричный экранированный короткий 150-омный медный кабель для межсоединения оборудования в монтажных шкафах серверных. Макс протяженность 25м.