Реферат: Технологии создания сетей
диаметром световода 62.5 микрон.
[КС 22-4]
[ FDDI в конфигурации Звезда ]
[ Класс В ] [ Первичное кольцо ] [ Класс А ]
[ Класс В ] [ Вторичное кольцо ] [ Класс А ]
[ Класс В ] [ Концентратор ] [ Класс А ]
[ к рис. на 22-5 (в поле рисунка)]
[1]FDDI. Конфигурация "Звезда"
[5]Станции FDDI могут быть подключены к "проводному" концентратору наряду с
непосредственным подключением друг к другу. В связи с этим в FDDI различаются
типы подключаемых станций: Класс А и Класс В, как показано на рисунке. Как
видно из того же рисунка, звездообразная топология имеет некоторые
эксплуатационные достоинства по сравнению с другими топологиями.
Станции могут быть подключены к одному или сразу к обоим кольцам. Станции,
подключаемые к двум кольцам, называются станциями класса А. Станции,
подключаемые к одному кольцу, называются станциями класса В. В случае, когда
какой-либо сегмент кольца повреждается, в процессе реконфигурации, описанном
выше, участвуют только станции класса А.
[КС 22-5]
[ Циркуляция маркера и кадров в FDDI ]
[ Маркер ]
[ маркер ]
[ кадр 1 ]
[ кадр 1 ] [ кадр 1 ]
[ кадр 2 ] [ кадр 2 ]
[ маркер ] [ маркер ]
[ к рис. на стр. 22-6 ( в поле рисунка)]
[1]FDDI. Процедура передачи маркера.
[5]Так же, как в стандартах IEEE 802.4 и IEEE 802.5, стандарт FDDI
обеспечивает доступ к физической среде с помощью маркера. Маркер постоянно
циркулирует в пределах первичного кольца. Когда станция располагает данными
для передачи, ей осуществляется захват маркера и посылка в кольцо кадра данных.
Из-за высокой скорости передачи данных маркер выдается в кольцо сразу же
после завершения передачи кадра данных. Поэтому в кольце одновременно могут
существовать несколько кадров.
На рисунке приведен пример передачи данных с несколькими кадрами в кольце.
Станция А (иллюстрация 2) получает маркер и передает кадр данных (кадр 1).
Затем станция А выдает новый маркер сразу же после передачи последнего
бита кадра. Станция В принимает кадр 1 (адресованный станции С) и
повторяет его выдачу в кольцо. Кроме этого, станция В получает маркер,
захватывает его, поскольку содержит данные для передачи. На третьей
иллюстрации станция В передает кадр 2, вслед за которым в кольцо выдается
новый маркер.
Станция С (иллюстрация 4) принимает и копирует в свою память кадр 1. Она
также осуществляет прием кадра 2 и маркера. Поскольку станции C нечего
передавать, она переповторяет выдачу кадра 2 и маркера в след за кадром 1.
В конце концов станция А примет и изымет из кольца кадр 1, а станция В
выполнит аналогичные действия с кадром 2. При этом в кольце останется только
циркулирующий маркер.
[КС 22-6]
[ Кодирование в FDDI ]
[ Данные (4В) ]
[ FDDI символ ]
[ Закодированные данные (5В) ]
[ После ]
[ NR21 - кодирование ]
[ к рис. на стр. 22-7 ( в поле рисунка)]
[1]FDDI. Кодирование
[5]Метод кодирования, применяемый в сетях FDDI, существенно отличается от
методов кодирования в рассмотренных выше сетях. Кодирование по методу
Манчестера или дифференциального Манчестера предусматривает выполнение двух
переходов на каждый бит данных. Поэтому для осуществления передачи со
скоростью 10 Мбит/сек в IEEE 802.3 требуется 20 МГц сигнал, а для 16 Мбит/сек
в IEEE 802.5 - 32 МГц сигнал. Такая расточительность полосы пропускания не
приемлема для стандарта FDDI.
В стандарте FDDI применяется кодирование по методу 4 из 5 (4В/5В). Каждая
четырехбитовая порция данных кодируется символом из пяти элементов. Каждый
элемент представляется сигналами - наличие или отсутствие света (излучения).
Например, двоичная порция данных "0110" кодируется символом FDDI "6" и
представляется пятибитовым фрагментом "01110". Затем к данному фрагменту
применяется метод NRZ1 формирования передаваемого сигнала, в соответствии с
которым единичный бит представляется переходом в начале битового интервала,
нулевой бит - отсутствием перехода в начале битового интервала. Фрагмент
"01110" представляется в форме сигнала, изображенного на рисунке.
[КС 22-7]
[5]Четырехбитовая комбинация данных отображается лишь в 16 из 32-х возможных
пятибитовых символов. Символы, не используемые для представления данных,
применяются, как символы состояния, стартовые и концевые разделители,
индикаторы управления и т.д. Шестнадцать двоичных комбинаций для представления
данных были подобраны таким образом, чтобы в символьном потоке никогда не
встречались последовательности нулей длиной более 3, т.е. сигнальный переход
выполняется обязательно хотя бы раз за три битовых интервала. Этот подход
позволяет обеспечить адекватную устойчивую синхронизацию процессов
приема/передачи данных.
Из сказанного выше следует, что эффективность схемы FDDI кодирования
составляет 80%. Поэтому для обеспечения скорости передачи в 100 Мбит/сек
требуется 125-ти МГц сигнал. Реализация такого метода несомненно дешевле,
чем построение аппаратуры передачи 200 МГц сигналов в случае применения
манчестерского кодирования.
[5]Распределение полосы пропускания FDDI
[5]В сети FDDI обеспечивается гибкая динамическая схема распределения
сетевой полосы пропускания в реальном масштабе времени, что делает сеть FDDI
идеальной для различных распределенных приложений. Для реализации
распределения полосы пропускания сети в реальном масштабе времени в FDDI
определены два типа трафика: синхронный и асинхронный. Синхронная полоса
представляет собой часть общей в 100 МГц полосы, которая используется
исключительно для передачи синхронного трафика. Для станций, на которых
исполняются высокореактивные приложения (например, аудио/видео системы),
может быть выделена синхронная полоса пропускания сети. Другие станции будут
использовать оставшуюся часть полосы пропускания сети асинхронно. Протокол SMT
(Station Management), являющийся частью спецификации FDDI, применяет
распределенную запросную схему для выделения полосы пропускания.
Часть полосы пропускания сети, не выделенная для синхронного трафика,
доступна для асинхронной передачи. Асинхронная полоса распределяется с
помощью 8-ми уровневой приоритетной схемы. Если вся доступная полоса
пропускания сети используется для синхронной и высокоприоритетной
асинхронной передачи, то станциям с низким приоритетом асинхронной передачи
вообще не будет предоставляться возможность передавать.
Кроме этого, в сети FDDI вводится понятие "расширенного диалога". Станции
могут инициировать расширенный диалог с другой станцией, временно резервируя
за собой всю асинхронную полосу пропускания. Для этой цели применяется
маркер-ограничитель, который запрещает использовать асинхронную полосу тем
станциям, которые расположены на пути следования маркера до станции,
адресованной в передаваемом перед маркером кадре. При этом указанные станции
могут осуществлять передачу в синхронной полосе пропускания сети. Таким
образом две станции могут обмениваться данными и маркерами-ограничителями
в режиме "расширенного диалога". Для завершения расширенного диалога одна из
станций должна передать обычный маркер, в результате асинхронная полоса
пропускания становится доступной всем станциям сети в соответствии с их
приоритетами.
[КС 22-8]
[5]Функции управления сетью FDDI
[5]На сети FDDI поддерживается ряд функций управления. Некоторые управляющие
функции аналогичны тем, которые определены в IEEE 802.5. Например, также,
как в IEEE 802.5, каждая станция отслеживает ситуации, связанные с нарушением
работы кольца, требующие его повторной инициализации. При возникновении такой
ситуации, станции начинают выполнять процесс "розыгрыша маркера". В ходе
исполнения данного процесса станции выдают в кольцо кадры-требования до тех
пор, пока одна из станций не окажется победителем и не получит право
инициализировать кольцо. Станция-победитель создает маркер и посылает
его в сеть.
Подобно сети IEEE 802.5 в сети FDDI применяется функция предупреждения для
изоляции серьезных повреждений сети таких, как обрыв кольца. Узлы,
обнаружившие такого рода повреждения кольца, начинают передавать кадры
предупреждения до тех пор, пока не примут кадр предупреждения от своего
"передающего" соседа. В конце концов остается только одна станция, передающая
пакеты предупреждения, причем она прекращает их передачу только после
получения своего собственного кадра предупреждения. С этого момента считается,
что работоспособность кольца восстановлена, и осуществляется инициализация
процесса "розыгрыша маркера".
[КС 22-9]
[ Форматы кадров FDDI ]
[ Кадр маркер ]
[ Кадр Данные/Команда ]
[ <= 4500 байтов]
[ А - Преамбула (16 и более символов) F - Адрес источника (4 или 12 символов]
[ B - Разделитель старта (2 символа) G - Информация (0 и более символов)]
[ С - Управление (2 символа) Р - Контрольная последовательность (8 символов)]
[ D - Концевой разделитель (2 символа) I - Концевой разделитель (1 символ)]
[ E - Адрес назначения (4 или 12 символов)J - Состояние кадра (3 и более символов)]
[ к рис. на стр. 22-10 (в поле рисунка)]
[1]FDDI. Форматы кадров и назначение полей
[5]Подобно стандарту IEEE 802.5 в стандарте FDDI специфицируются два основных
типа кадров: кадр маркер и кадр данные/команда. Форматы этих кадров показаны
на рисунке и обсуждаются в следующих подразделах.
Маркер состоит из преамбулы, стартового разделителя, поля управления и
концевого разделителя. Если в кольце не выполняется никакая передача данных,
то в нем осуществляется циркуляция маркера. После выдачи в кольцо кадра
данные/команда передатчик формирует новый кадр маркера, посылая его вслед
переданному кадру.
Кадры данные/команда имеют переменную длину, не превышающую 4500 байтов.
Кадры-команды переносят данные для осуществления управления кольцом на
подуровне MAC, они не содержат информацию для протоколов более высоких
уровней. Кадры-данные содержат информацию протоколов более высоких уровней.
Дополнительно к полям, составляющим кадр маркера, как данные, так и команды
содержат поля адресов передатчика и приемника, поле контрольной
последовательности (FCS) и поле состояния кадра, с помощью которого
подтверждается прием кадра.
[КС 22-10]
[5]Преамбула и разделитель старта
[5]Если передатчик не занят выдачей в кольцо каких-либо кадров, то он
постоянно передает IDLE-символ, содержащий все единицы. По-крайней мере 16
таких пятибитовых символов должны передаваться между кадрами. С помощью
преамбулы осуществляется синхронизация соответствующих схем, ответственных
за прием кадров. Два символа стартового разделителя указывают приемнику на
начало кадра.
[5]Поле управления
[5]В поле управления указывается следующее:
- кадр является синхронным или асинхронным;
- используются 16-битовые или 48-битовые поля адресов;
- кадр является данными или командой;
- тип команды (для кадров-команд).
[5]Адрес назначения
[5]Поле содержит адрес станции назначения. Когда приемник обнаруживает в
этом поле свой собственный адрес, выполняется копирование в память
поля адреса источника и информационного поля перед тем, как отправить кадр
в кольцо.
[5]Адрес источника
[5]Поле содержит адрес станции источника данных.
[5]Информация
[5]Данное поле присутствует в кадрах данных, содержит переменное число
символов, представляющих собой информацию, предназначенную для
высокоуровневых протоколов управления каналом передачи данных.
[КС 22-11]
[5]Контрольная последовательность (FCS)
[5]Контрольная последовательность, содержащаяся в данном поле, подобна FCS
стандартов 802.3 и 802.5 и используется для контроля правильности приема
кадра. При подсчете контрольной последовательности учитывается значение полей
управления, адресов и информации. При несовпадении контрольной
последовательности, вычисленной при приеме кадра, со значением поля FCS кадра,
кадр "поглощается" как искаженный.
[5]Концевой разделитель
[5]Данное поле содержит символ "T". Кадр маркера в этом поле содержит два
символа "T", кадр данные/команда - один символ "T".
[5]Состояние кадра
[5]Минимально поле Состояние кадра состоит из трех символов. Поле применяется
для оповещения передающей станции о том, что происходило с кадром. Если
источник принимает свой кадр с неизменным полем Статус кадра, то считается,
что станции назначения нет в кольце. Модифицируя значение этого поля, станция
назначения может указать передатчику, что кадр нормально принят, или, что кадр
не принят из-за искажений (несовпадение FCS) или же из-за отсутствия памяти.
[1]Итоги
[5]Сеть FDDI обладает широкой полосой пропускания, является надежной и гибкой,
а также защищенной (с точки зрения защиты от утечки информации).
Популярность FDDI быстро растет из-за большой выгоды, получаемой при
эксплуатации сети.
[КС 22-12]
[1]Упражнение 22
[5]1. Назовите свойства сети FDDI, которые делают ее идеальной основой для
обьединения разнообразных локальных сетей.
2. Сравните сети FDDI и IEEE 802.5.
[КС 22-13]
[КC 22-14]
[ TCP/IP и пакет межсетевых протоколов ]
[0]Раздел 23 [2] TCP/IP и пакет межсетевых протоколов
[1]Цели
[5]В результате изучения данного раздела вы сможете:
1. Определять организации, которые распространяют межсетевые
протоколы и/или являются лидерами в этой области, а также определять их
целевое назначение;
2. Определять услуги, обеспечиваемые основными межсетевыми протоколами;
3. Определять характеристики основных межсетевых протоколов;
4. Определять поля кадров протоколов IP и TCP, а также назначение этих полей.
[1]Введение
[5]Набор межсевых протоколов в настоящее время является наиболее популярным
множеством коммуникационных протоколов, которые предназначены для объединения
гетерогенных вычислительных систем с помощью разнотипных сред передачи данных
Физического уровня. Наиболее известными в пакете межсетевых протоколов
являются TCP (Transmission Control Protocol) и IP (Internet Protocol). Хотя
часто, полный пакет называют "TCP/IP", мы будем называть их пакетом
межсетевых протоколов.
Межсетевые протоколы определяют функции, соответствующие функциям уровней
выше Канального в Модели OSI. Отсутствтвие спецификаций функций нижних
уровней в стандартах межсетевых протоколов обеспечивает их независимость от
конкретных реализаций разнообразных канальных и физических технологий.
Именно этот подход и обеспечил успех применения межсетевых протоколов.
Пакет межсетевых протоколов насчитывает десятки (если не сотни) протоколов.
Конечно, в данном разделе будут рассмотрены только наиболее фундаментальные
межсетевые протоколы. Из них протоколы IP и TCP будут обсуждаться
достаточно подробно.
[КС 23-1]
[Хроника развития интерсетей]
[ Начало развития межсетевых протоколов ]
[ Разработка межсетевых протоколов в основном завершена ]
[ Межсетевые протоколы включаются в состав UNIX 4.2 BSD]
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42
