Адрес источника (Sourse Address, SA) – адрес отправителя кадра. Первый бит всегда 0-й. 1 страница

Поле L (Length) – определяет длину поля данных в кадре.

Поле контрольной суммы (Frame Check Sequence, FCS). Генератор контрольной суммы отправителя вычисляет её значение, а приемник получателя сравнивает указанное в кадре значение с результатами своего подсчета принятых данных. Совпадение или несовпадение результатов сравнения является индикатором качества приема данных (кадра).

Размеры поля данных (Data) определены на рисунке 9.10 с условием, что если объем данных менее 46 байт, в поле вводится некоторое количество байтов -заполнителей, доводящих общее их число до 46 байтов.

Кадр формата Raw 802.3/Nowell 802.3 используется фирмой Nowell в своих операционных системах как кадр 802.2.

Кадр Ethernet DIX (II) имеет ту же структуру, что и кадр Raw 802.3 с той разницей, что в нем поле L заменено полем T (Type), в котором указывается тип протокола верхнего уровня, например, IP в кодовом значении 2048₁₀.

Кадр Ethernet SNAP (SubNetwork Access Protocol) – кадр протокола доступа к подсетям, представляет собой расширение кадра 802.3/LLC за счет добавления дополнительного заголовка протокола SNAP, состоящего из двух

полей: поля OUI (Organizationally Unique Identifier) и поля Type. В поле OUI кадра указывается уникальный идентификатор организации, контролирующей коды протокола, указанного в поле Type. Содержание поля Type совершенно аналогично с одноименным полем кадра Ethernet DIX (II). В нижеследующей таблице 8.1 приведено соотношение типов кадров и популярных протоколов сетевого уровня.

 

Таблица 8.1. Соотношение типов кадров и наиболее популярных протоколов сетевого уровня

 

Тип кадра	Сетевой протокол
Ethernet II	IPX, IP, Apple Talk Phase I
Ethernet 802.3	IPX
Ethernet 802.2	IPX, FTAM
Ethernet SNAP	IPX, IP, Apple Talk Phase II

 

 

8.4.2 Архитектура Token Ring (стандарт 802.5)

С целью более облегченного понимания архитектуры, на рисунке 8.11 представлена физическая структура сети Token Ring. Разделяемая между пользователями среда состоит из отрезков кабеля,

соединяющего все компьютеры (станции) сети в кольцо. Доступ к кольцу для этого вида сетей основан на передаче компьютерам права использования кольца в определенном порядке. Это право передается последовательно от компьютера к компьютеру посредством кадра специального формата, названного маркерным или токеном (token). Проследим по рисунку 8.11 путь следования кадра с пакетом данных пользователя узла 5 пользователю, находящемуся в узле 2. Подготовив сообщение и упаковав его в кадр, узел 5 дожидается получения кадра маркера, который даст ему право отправки кадра по назначению. Получив маркер, узел 5 удерживает маркер у себя и отправляет кадр в кольцо, по которому кадр следует к узлу 4, потом к узлу 1 и, наконец, «добирается» к получателю – узлу 2. Получатель сравнивает адрес в кадре со своим адресом и при их совпадении копирует кадр в свой буфер, одновременно устанавливает бит А (см. ниже по тексту описание полей кадра, рисунок 8.12) поля статуса кадра в 1, тем самым свидетельствует факт получения кадра адресатом и направляет кадр далее по кольцу в узел 3. Пройдя узлы 3, 6, кадр возвращается в узел 5 (круг замкнулся). Узел 5 проверяет значение бита А поля статуса кадра и обнаружив 1 заключает, что кадр получен адресатом. Узел 5 изымает кадр из кольца, а удерживаемый кадр маркера пересылает в направлении передачи следующему узлу – узлу 4. На этом завершается процесс передачи данных от узла 5 – узлу 2. Данные по кольцу передаются всегда в одном установленном направлении. По каким-либо причинам возможна потеря маркера. Потерянный маркер генерируется вновь одним из компьютеров, специально назначаемым для таких случаев и называемым активным монитором. Активный монитор выбирается во время инициализации

кольца как станция с максимальным значением MAC-адреса. При выходе из строя активного монитора, процедура инициализации кольца повторяется и выбирается новый активный монитор. Чтобы сеть могла обнаружить отказ активного монитора, последний каждые 3 секунды генерирует специальный кадр своего присутствия. При задержке этого кадра более чем на 7 секунд, начинается процедура выбора нового активного монитора. Сети Token Ring работают или со скоростью 4 Мбит/с или со скоростью 16 Мбит/с. Контроль правильности передачи осуществляется за счет обязательного возвращения кадра компьютеру-отправителю.

Стандартом сети Token Ring для управления передачей данных предусмотрено три различных формата кадров:

- маркер;

- кадр данных;

- прерывающая последовательность.

Кадр маркера состоит из трех однобитных полей.

Первое поле названо начальным ограничителем (Start Delimiter, SD) - представляет собой уникальную символьную последовательность JK0JK000 в манчестерском коде.

Второе поле – управление доступом (Access Control, AC), - имеет структуру, представленную на рисунке 8.12. Три бита PPP – определяют приоритет кадра маркера, значения от 0 до 7, причем 7 – наивысший приоритет. Бит T, установленный в 1, определяет кадр как маркер доступа – устанавливается активным монитором и сбрасывается в 0 любым компьютером, передающим этот маркер другому компьютеру (или станции). Если 1 (единицу) «видит» активный монитор, то им делается заключение о том, что кадр обошел кольцо и не был обработан ни одной из станций. Если это кадр, он удаляется из кольца, если маркер, то он передается дальше по кольцу. Бит М – бит, свидетельствующий о том, что маркер отправлен монитором. Поле RRR – предназначено для резервных битов указания приоритета.

Замыкает кадр маркера конечный ограничитель (End Delimiter, ED). Поле содержит также уникальную последовательность JK1JK1IE в манчестерском коде. Значение символа I=0 свидетельствует о том, что кадр является последним в серии кадров, а значение I=1 – что кадр является промежуточным. Бит E=0 указывает на наличие ошибки в кадре и любая станция в кольце, при обнаружении ошибки по контрольной сумме, должна изменить значение этого бита на E=1. На рисунке 8.12 приведены все три формата кадров для сетей Token Ring.

Опишем вкратце содержание полей кадра данных.

Первое поле – начальный ограничитель – описано выше.

Второе поле названо управляющим (Frame Control, FC) - определяет тип кадра MAC или LLC. Данные MAC уровня являются служебными данными, управляющими кольцом. LLC – уровень

представляет пользовательские данные. В сетях Token Ring определены 6 (шесть) типов кадров данных:

 

 

- Duplicate Address Test, DAT - тест дублирования адреса, - посылается по кольцу станцией, впервые к нему присоединившейся;

- Active Monitor Present, AMP – существует активный монитор – кадр генерируется активным монитором каждые 3 секунды;

- Standby Monitor Present, SMP – существует резервный монитор – отправляется любой станцией, не являющейся ведущей;

- Claim Token, CT – маркер заявки - при подозрении отказа активного монитора, резервным монитором направляется этот кадр в сеть для инициализации выборов нового активного монитора;

- Beacon, BCN – сигнал – генерируется станцией, обнаружившей серьезные неполадки в сети, например, выход станции из строя, процедура приводит к выявлению адреса, некорректно работающей станции;

- Purge, PRG – очистка – используется новым активным монитором для приведения всех станций в исходное состояние и очищает кольцо от всех ранее посланных кадров.

Третье и четвертое поля содержат, соответственно, адрес назначения (Destination Address, DA) и адрес источника – отправителя (Source Address, SA).

Поля имеют здесь ту же структуру, что и в стандарте 802.3 (см. выше).

Пятое поле – поле данных (INFO) – может содержать данные либо MAC уровня, то есть данные служебного назначения, либо пользовательские данные, упакованные в кадр LLC уровня. Поле не имеет определенной стандартной максимальной длины, хотя и существуют практические ограничения, основанные на временных соотношениях между временем удержания маркера и временем передачи данных.

Поле контрольной суммы (FCS) – совершенно идентично одноименному полю кадров стандарта 802.3.

Поле конечного ограничителя (ED) то же описано выше.

Поле статуса (FS) – ограничено длиной в 1 байт и содержит четыре продублированных (для надежности) бита, структуры ACxxACxx. Бит A, установленный (1) во время получения кадра означает, что адрес назначения распознан. Если бит не устанавливается ни одной из станций, означает, что станции не существует, или она находится в другом кольце, связанном с данным, например, с помощью моста. Бит C – бит копирования кадра хх. Если биты поля статуса установлены в 1, и в 1 установлен, бит E, поля конечного ограничителя, то исходная станция «знает», что ошибка случилась после того, как кадр был корректно принят.

Кадр «прерывающая последовательность» содержит только начальный и конечный ограничители и может появиться в любом месте передаваемого потока битов, сигнализируя о том, что текущая передача кадра или маркера отменяется.

Архитектура Token Ring позволяет использовать любые типы проводных кабелей, а также волоконно-оптические кабели. При использовании экранированных пар допускается объединять до 260 станций при длине ответвительных кабелей до 100 метров, а при неэкранированных витых парах количество станций сокращается до 72 при длине ответвителей до 45 метров.

Максимальная длина кольца Token Ring может составлять до 4000 метров. Ограничения на длину кольца связаны со временем оборота кадра маркера. При 260 станциях в кольце и времени удержания маркера станцией в 10мс, маркер вернется в активный монитор порядка через 2,6с, что как раз укладывается в период генерирования кадра своего присутствия активным монитором (3с) – время тайм-аута контроля возвращения маркера. Поскольку время тайм-аута можно регулировать, постольку можно регулировать и предельную длину кольца.

Как отмечается в некоторых технических изданиях, компанией IBM предложен вариант новой технологии сетей Token Ring, названный High-Speed Token Ring, HSTR, обещающий поддержание скоростей передачи данных в 100 и 155 Мбит/с.

 

8.4.3 Архитектура FDDI

 

Эти сети строятся на использовании в качестве передающей среды волоконно-оптических линий связи. Аббревиатура FDDI (Fiber Distributed Data Interface) расшифровывается как оптоволоконный интерфейс распространения данных. Часто, вместо термина архитектура, применяют термин – “технология FDDI”. Такой подход, вероятно, имеет место, так как принципиально архитекту-

ра этих сетей ничем, за исключением передающей среды, не отличается от архитектуры сетей Token Ring, лежащей в основе сетей FDDI. Действительно, здесь основную роль играет технология работы с волоконной оптикой.

Работы по внедрению в локальные сети волоконно-оптических кабелей, для передачи данных, последовали за промышленным внедрением этой технологии в территориальные сети. При этом преследовались две основных цели. Повысить отказоустойчивость сети в условиях возникновения сильных электрических и электромагнитных помех и пропускную способность линии за счет увеличения битовой скорости передачи данных до 100 Мбит/с.

Основным способом повышения отказоустойчивости сети FDDI является построение её на основе двух оптоволоконных колец, образующих между узлами сети основной и резервный пути передачи данных. В нормальном режиме работает одно кольцо, но в случае отказа какого-либо участка сети (из-за обрыва кабеля или отказа узла) первичное кольцо объединяется с вторичным, вновь образуя единое кольцо. Этот режим работы назвали Warp, то есть скручивание колец. Операция скручивания выполняется средствами концентраторов или сетевых адаптеров.

Кольца сети FDDI являются разделяемой средой передачи кадров, в связи с чем, необходим определенный метод доступа к ней. Метод доступа для этих сетей мало, чем отличается от сетей Token Ring, но, тем не менее, специфика имеется. В сетях FDDI различают два вида (класса) трафика – асинхронный (стартстопный кадр) и синхронный. Вид кадра определяется протоколами верхних уровней. Для асинхронного трафика время удержания маркера не является постоянной величиной, а в зависимости от нагрузкиможет изменяться до нуля. Для синхронного трафика время удержания остается фиксированной величиной.

Формат кадра близок к формату кадра Token Ring и отличается отсутствием полей приоритетов.

Отличительной особенностью технологии FDDI является уровень управления станцией – Station Management (SMT). Именно

он выполняет все функции по управлению и мониторингу всех остальных уровней стека протоколов FDDI. На рисунке 8.14 показана схема межуровневых отношений модели OSI и стека протоколов FDDI.

 

 

Участвуя в управлении, все узлы сети обмениваются специальными управляющими кадрами SMT.

Для сетей FDDI много внимания уделяется процедурам определения отказов и восстановления их работоспособности. Сеть может полностью восстановить работоспособность в случае единичных отказов её элементов. При множественных отказах сеть распадается на множество не связанных сетей, восстановить которую возможно за счет реконфигурации и наличия резервных связей, обеспечиваемых вторичным кольцом. На рисунке 8.15 показан пример реконфигурации сети FDDI при обрыве кольца за счет использования вторичного кольца. Поддержание устойчивости сети к отказам достигается путем постоянного слежения уровнем управления SMT за временными интервалами циркулиро-

вания маркера и кадров, а также за физическим состоянием соединений между соседними портами. В сети FDDI нет выделенного активного монитора, все станции и концентраторы являются равноправными, и при обнаружении каких-либо отклонений от установленных норм они начинают процесс повторной инициализации сети, а потом и ее конфиигурации. Реконфигурация внутренних соединений в сетевых адаптерах станций и концентраторах выполняется специальными оптическими переключателями, которые перенаправляют световой луч и имеют достаточно сложную конструкцию.

Для передачи световых сигналов по оптическим волокнам в сетях FDDI применено логическое кодирование 4В/5В (избыточные коды) совместно с физическим кодированием – трех потенциальным биполярным кодом с альтернативной инверсией - NRZI. При этом используются тактовые сигналы с частотой 125 МГц. Оптическая среда представляет собой многомодовый волоконно-оптический кабель, внешний диаметр центрального проводника которого в соответствии со стандартом может быть 50 мкм или 62,5 мкм, диаметр внешнего проводника – 125 мкм. Передача информации осуществляется светом с длиной волны 850 нм (0,85 мкм), 1300 нм (1,3 мкм) и 1500 нм (1,5 мкм). В качестве излучателей используются светодиоды с длиной волны 850 нм или 1300 нм, или лазерные излучатели с длиной волны 1300 нм или 1500 нм.

Технология FDDI разрабатывалась с целью обеспечения высоких скоростей передачи данных на большие расстояния и отказоустойчивости на уровне протоколов. При этом предполагалось ее применение для магистральных соединениях больших локальных сетей, а также для подключения к ним высокопроизводительных серверов. Все цели были достигнуты, задачи реализованы. Единственным «слабым местом» этой технологии оказалась высокая стоимость ее реализации.

 

8.4.4 Развитие технологии Ethernet – Fast Ethernet и 100VG-AnyLAN

В 90-х годах прошлого века классический 10-мегабитный Ethernet перестал удовлетворять потребности большинства пользователей в обеспечении их связью. Настало время поисков новых путей, новых технологий, которые бы позволили увеличить производительность сетей, а, следовательно, скорость передачи данных до 100 Мбит/с. Поиски пошли по двум направлениям, в результате чего появились сразу две новые технологии - Fast Ethernet и 100VG-AnyLAN, отличающиеся степенью преемственности с классическим Ethernet. Одно направление возглавили компании SynOp-

tics и 3Com, другое направление – компании Hewlett-Packard и AT&T.

В 90-х годах прошлого века классический 10-мегабитный Ethernet перестал удовлетворять потребности большинства пользователей в обеспечении их связью. Настало время поисков новых путей, новых технологий, которые бы позволили увеличить производительность сетей, а, следовательно, скорость передачи данных до 100 Мбит/с. Поиски пошли по двум направлениям, в результате чего появились сразу две новые технологии - Fast Ethernet и 100VG-AnyLAN, отличающиеся степенью преемственности с классическим Ethernet. Одно направление возглавили компании SynOptics и 3Com, другое направление – компании Hewlett-Packard и AT&T. Различия определились в отношении метода доступа к линии связи. Fast Ethernet сохраняло случайный метод доступа CSMA/CD и тем самым обеспечивало преемственность с Ethernet, а коалиция HP и AT&T предложила приоритетный по требованию метод доступа, названный Demand Priority, не вписывающийся в технологию Ethernet. Обе технологии в 1995 году стали стандартными. Fast Ethernet стал дополнением 802.3u к стандарту Ethernet 802.3, а 100VG-AnyLAN, получил номер стандарта 802.12.

Все отличия технологий сосредоточены на физическом уровне. В технологии Fast Ethernet разрешенными к использованию оказались только три типа кабельных систем:

- волоконно-оптический многомодовый кабель (используются два волокна) – для спецификации физического уровня 100Base-FX;

- витая пара 5 категории (используются две пары) – для спецификации физического уровня 100Bas-TX;

- витая пара 3 категории (используются четыре пары) – для спецификации физического уровня 100Bas-T4.

Коаксиальные кабели, из числа разрешенных, были исключены. Отказ от коаксиального кабеля привел к тому, что сети Fast Ethernet всегда имеют древовидную иерархическую структуру, построенную на концентраторах. За счет увеличения скорости передачи в 10 раз, уменьшилось время передачи кадра по сети также в 10 раз. Это приводит к сокращению времени, а в конечном итоге невозможности обнаружения возникновения коллизии в линии связи. Оставить соотношение времени обнаружения коллизии в канале со временем передачи кадра возможно только путем уменьшением диаметра сети, что приводит к уменьшению ее диаметра до 200 м., при сохранении полудуплексного режима работы. Для создания сетей большей протяженности приходится прибегать к технологии, использующей применение коммутаторов, которые обеспечивают работу только в полнодуплексном режиме. На рисунке 8.16 приведен пример варианта архитектуры сети Fast Ethernet, построенной на применении коммутаторов и повторителей. Повторители в сети Fast Ethernet делятся на два класса. Повторители I класса поддерживают все виды логического кодирования данных: как коды 4В/5В, так и коды 8В/6Т. Повторители класса II поддерживают только какой-нибудь один из двух видов кода. При этом, повторители I класса позволяют передачу логических со скоростью 100 Мбит/с, являющуюся недоступной для повторителей II класса. Поэтому повторители I класса имеют порты, работающие с любыми типами кабельных систем.

Особенности технологии 100VG-AnyLAN. Эта технология по отношению к классическому Ethernet имеет следующие отличия:

· Используется приоритетный метод доступа Demand Priority, обеспечивающий лучшее использование пропускной способности линии связи, чем метод CSMA/CD. Кадры передаются только станции назначения, а не всем станциям.

· Один из концентраторов сети назначается арбитром доступа, – это отличает сеть 100VG-AnyLAN от других сетей, работающих с распределенным управлением доступом к линии связи.

· В сети поддерживаются кадры двух технологий - Ethernet и Token Ring.

· Данные передаются по 4 парам кабеля UTP (Unshielded Twisted Pair) категории 3 (кабель имеет 4 неэкранированные ви-

тые пары из медных проводов). По каждой паре данные передаются со скоростью 25 Мбит/с, что в сумме составляет 100 Мбит/с. В отличие от сетей Fast Ethernet в сети 100VG-AnyLAN отсутствуют коллизии, это и дало возможность использовать для передачи 4 пары одновременно.

Рисунок 8.17 иллюстрирует возможный вариант архитектуры сети 100VG-AnyLAN. Сеть состоит из центрального концентратора, называемого корневым, и подсоединенных к нему пользователей (конечных узлов) и других концентраторов. Допускается три уровня каскада. Метод доступа к разделяемой среде базируется на передаче корневому концентратору функций арбитра, определяющего порядок владения ресурсом сети.

Концентратор периодически опрашивает порты. Станция, «желающая» передать кадр направляет корневому концентратору запрос, в виде специального низкочастотного сигнала с одновременным указанием желаемого приоритета кадра. В сетях 100VG-AnyLAN возможны два уровня приоритета – низкий и высокий. Низкий уровень соответствует обычным данным (файловая служба, служба печати и т.д.), высокий уровень приоритета отличает звуковые и видеоданные, для которых задержка передачи имеет существенное значение, выражаемое в качестве передачи. Если сеть свободна, корневой концентратор разрешает передачу кадра. Если сеть занята, передача ставится в очередь с учетом запрашиваемого приоритета. Принятию решения корневым концентратором предшествует циклический опрос своих портов концентраторами нижестоящих уровней и «доклад» о результатах своего опроса корневому концентратору, который и принимает решение о допуске станции к среде передачи данных. Станции различных уровней иерархии не имеют преимуществ в доступе, так как решение принимается централизовано.

Интересна процедура передачи кадров концентраторами на выходной порт. Концентраторы не передают кадры на все порты, а только в порт, связанный с получателем кадров. Для решения задачи определения порта назначения концентраторы узнают MAC-адрес станции при ее физическом подключении к сети в первый раз, и заносят этот адрес в таблицу MAC-адресов, аналогичную таблицам мостов и коммутаторов. Таким образом, концентраторы имеют точные сведения о всех адресатах сети. Концентраторы сети

100VG-AnyLAN не имеют промежуточных буферов для хранения кадров и, поэтому, при получении кадра, сразу пересылают его в выходной порт, связанный со станцией-получателем. Пока станция-получатель не получит направленный ей кадр, концентратор не принимает новые кадры для передачи. При этом обеспечивается лучшая безопасность сети, так как кадры не попадают на чужие порты и их труднее перехватить.

Сеть 100VG-AnyLAN работает с двумя форматами кадров – Ethernet и Token Ring, что облегчает межсетевое взаимодействие через мосты и маршрутизаторы.

Технология 100VG-AnyLAN поддерживает несколько спецификаций физического уровня, в частности работу с неэкранированными витыми парами 3, 4 и 5 категорий, позже появилась возможность работы с двумя оптическими многомодовыми кабелями.

Несмотря на много хороших технических решений, технология 100VG-AnyLAN не нашла большого количества сторонников и значительно уступает по популярности технологии Fast Ethernet.

 

8.4.5 Высокоскоростная технология Gigabit Ethernet

В связи, с чем возник энтузиазм начать разработку еще одной архитектуры локальной сети? Хотя назвать это новой архитектурой можно с натяжкой, правильнее будет сделать упор на разработке новой технологии. Правда, новая технология родилась не на пустом месте. В идею разработки были вложено сохранение всех достижений классической технологии Ethernet с обогащением ее достижением скорости передачи данных в 1000 Мбит/с. При этом, составляющие качества будут обеспечены именно скоростью передачи данных. Технология получила статус стандарта, и ее версии был присвоен номер 802.3z. Что же сохранено от прежних технологий Ethernet и Fast Ethernet?

· Сохраняются все форматы кадров Ethernet.

· Остается полудуплексная версия, поддерживающая метод доступа CSMA/CD, и полнодуплексная версия, работающая с коммутаторами.

· Поддерживаются все основные виды кабелей, используемых в Ethernet и Fast Ethernet: волоконно-оптический, витая пара 5 категории (медный неэкранированный кабель для высокоскоростных стандартов) и коаксиал.

Для сохранения перечисленных свойств разработчикам пришлось внести некоторые изменения в уровень доступа MAC и в физический уровень, то есть решить целый ряд довольно сложных задач.

Необходимо было обеспечить работу в сети приемлемых длин сегментов кабелей, чтобы ее размер позволил «покрыть» террито-

рию хотя бы в пределах одного большого здания. Другими словами, разработчики были озабочены задачей расширения максимального диаметра сети до 200 м с одним повторителем и обеспечением полудуплексного режима связи. Для решения этой задачи необходимо было увеличить размер кадра до 512 байт и соответственно увеличить время двойного оборота кадра, что делает допустимым диаметр сети нужных размеров. При двойной задержке сигнала в 10 бит/м, оптоволоконные кабели длиной 100 м вносят вклад во время двойного оборота по 1000 бит. Если еще сетевые адаптеры и повторитель будут вносить такие же задержки - по 1000 бит, то в сумме, время двойного оборота составит 4000 бит, что удовлетворяет условию распознавания коллизий в сети. Для увеличения длины кадра поле данных дополняется запрещенными символами кода 8В/10В, которые невозможно принять за данные. При необходимости передачи коротких кадров разработчики разрешили конечным узлам передавать несколько кадров подряд, без передачи среды другим станциям. Этот режим работы назвали монопольным пакетным режимом – Burst Mode.

В технологию Gigabit Ethernet заложено использование нескольких типов сред:

- одномодовый волоконно-оптический кабель;

- многомодовый волоконно-оптический кабель 62,5/125 с предельной длиной сегмента 220 м;

- многомодовый волоконно-оптический кабель 50/125 с предельной длиной сегмента 500 м;

- двойной коаксиал (твинаксиал) с волновым сопротивлением 75 Ом;

- витая пара категории 5.

Использовать такой дешевый кабель как витая пара стало заманчивым. Но, пара кабеля 5 категории имеет гарантированную полосу пропускания до 100 МГц. Тогда, во-первых, решено было организовать параллельную передачу сразу по 4 парам кабеля, что позволяло снизить скорость данных по каждой паре до 250 Мбит/с. Во-вторых, применить такой метод кодирования данных, который позволил бы сузить полосу пропускания для сигнала до 100 МГц.

Для кодирования сигнала был применен код РАМ5, использующий 5 уровней потенциала: -2, -1, 0, +1 и +2 и позволяющий за один такт передать 2,322 бит данных. При этом для витой пары потребуется тактовая частота в 125 МГц. Для организации полнодуплексной работы, передатчики отправителя и получателя работают одновременно навстречу друг другу по каждой из 4 пар в одном и том же диапазоне частот, используя один и тот же потенциальныйкод (рис. 8.18). Схема гибридной развязки обеспечивает одновременное использование одной витой пары для приема и передачи.

Для отделения принимаемого сигнала от своего собственного, передаваемого, приемник вычитает из результирующего сигна-

ла известный ему собственный (передаваемый) сигнал. Эта операция потребовала использования специальных сигнальных процессоров – DSP (Digital Signal Processor).

 

 

При полудуплексной работе встречный поток данных приведет к коллизии, а для полнодуплексной работы это будет нормальной ситуацией.

 

8.5 Протоколы управления канального

уровня

 

Протоколы канального уровня являются основными средствами организации работы взаимодействующих узлов (систем, пользователей). При этом, жестким ограничением обеспечения успешного выполнения стратегической задачи локальных сетей, является требование строго определенной архитектуры (структуры) локальной сети. Например, наиболее применяемый протокол канального уровня – Ethernet – рассчитан на параллельное подключение всех узлов сети к общей для них шине или на иерархическую древовидную структуру, образованную с помощью повторителей. Протокол Token Ring рассчитан на соединение компьютеров в виде логического кольца. Этот подход был вызван необходимостью, простым способом обеспечить объединение в вычислительную сеть несколько десятков пользователей, находящихся «в пределах прямой видимости» друг от друга. Разработчиками сетей