Как разделяются сети по области действия

1.2 Классификация сетей по области действия

Классификация компьютерных сетей по области действия учитывает географиче­ский район, охваченный сетью, и, в меньшей степени, размер сети. При такой клас­сификации выделяют следующие типы компьютерных сетей:

• локальные (Local Area Network — LAN);

• городские (Metropolitan Area Network — MAN);

• глобальные (Wide Area Network — WAN).

Локальные сети

В толковом словаре локальный означает «местный, но не выходящий за определен­ные пределы».

» Локальная сеть» (Local Area Networks) означает сеть, охватываю­щую ограниченную площадь (обычно в радиусе 1-2 км). Компьютеры, принадлежащие локальной сети, располо­жены недалеко один от другого. Однако количество компьютеров и пользователей ло­кальной сети может находиться в довольно широких пределах. Например, сеть может состоять из двух рабочих мест с компьютерами, расположенными в нескольких метрах друг от друга, или из сотен компьютеров, разбросанных по этажам небоскреба, а иногда и нескольких расположенных рядом зданий. Из-за коротких расстояний в локальных сетях имеется возможность использовать дорогие высококачественные линии связи, которые позволяют, применяя простые методы передачи данных, достигать высоких скоростей обмена данными. Порядка 100 Мбит/с.

Городские сети

Городская компьютерная сеть состоит из двух или большего количества локальных сетей, расположенных на площади, приблизительно соответствующей большому горо­ду, откуда и происходит их название. Обычно городская сеть представляет собой об­щедоступную компьютерную сеть с высокими параметрами производительности. Термин «городская сеть» используется не так часто, как «локальная» и «глобальная», потому что городские сети встречаются значительно реже. Максимальное расстояние между узлами го­родской сети приблизительно равно 80 километрам.

Глобальные сети

Глобальными называются компьютерные сети, охватывающие большие географические пространства. Лучшим и наиболее знакомым примером глобальной сети является Internet. Однако существуют и частные глобальные сети чаще всего называются корпоративными сетями. Многие крупные компании с офисами в разных странах имеют корпоративные глобальные сети, соединяющие удаленные офисы посредством телефонных линий, спутниковых и других средств связи. Глобальная сеть всегда состоит из многих соединенных вместе локальных сетей.

1.3 Классификация сетей по функциям, выполняемым компьютером

Компьютер, подключенный к вычислительной сети, называется рабочей станцией или сервером, в зависимости от выполняемых им функций.

Сервер — это компьютер, предоставляющий свои ресурсы (данные, программное обеспечение, периферийное оборудование) другим компьютерам сети.

Клиент (клиентский компьютер) — это компьютер, получающий доступ к ресурсам сервера.

В соответствии с этим сети разделяются на два типа:

— на основе сервера (server based).

Одноранговые сети

Другими словами, каждый сетевой компьютер имеет равные права (находится в одном ранге) со всеми остальными, какая либо иерархия в данном режиме отсутствует.

• относительно легко развернуть;

• недорогие в эксплуатации;
• можно использовать такие известные операционные системы как Windows 95/98/ME, Windows NT Workstation, Windows 2000 Professional и различных версий Linux др.;
• отсутствие иерархической зависимости делает одноранговую сеть более отказоустойчивой. В одноранговой сети сбой любого компьютера приводит лишь к недоступности некоторых ресурсов хранящихся на нем.

Однако одноранговые сети не лишены и недостатков. Наиболее серьезные связаны с безопасностью:

• пользователь вынужден запоминать множество паролей: для каждого компьютера к которому необходим доступ;
• отсутствие централизованного места хранения ресурсов, затрудняет поиск необходимых ресурсов;
• производительность любого компьютера снижается в тот момент, когда какой-либо удаленный пользователь подключается к нему и начинает использовать его ресурсы;
• если пользователь не включил свой компьютер, то все ресурсы у него на компьютере оказываются недоступными.

Таким образом, одноранговые сети идеально подходят для маленьких организаций с ограниченным бюджетом и ограниченными потребностями в совместном использовании информации. Кроме того, в обозримом будущем не предвидится расширение штата сотрудников

Сети на основе сервера

В сетях с выделенным сервером, появляется иерархия, призванная упростить управление различными функциями сети по мере увеличения ее размера. Часто такие сети называют с архитектурой клиент/сервер.

В подобных сетях основная часть совместно используемых ресурсов сосредоточена на отдельном компьютере, называемом сервером. На сервере обычно нет основных пользователей, вместо этого они являются многопользовательскими компьютером, то есть предоставляют возможность совместного использования своих ресурсов клиентам сети.

Серверному подходу присуще множество преимуществ:

• можно поддерживать более строгую безопасность, по сравнению с одноранговой сетью;
• упрощение регулярного и надежного выполнения административных задач;
• пользователям не нужно запоминать, где хранятся различные ресурсы, как это было в одноранговых сетях.

Сеть на основе сервера имеет одно ограничение — ее развертывание и эксплуатация обходится намного дороже одноранговых сетей.

Таким образом, сети на основе сервера оказываются очень эффективными в больших организациях. При обстоятельствах, требующих строго соблюдения безопасности или четкого управления ресурсами.

Сегодня широко используется комбинация однораногового и серверного доступа к ресурсам одной сети. Примером может послужить сеть с сервером, на котором централизованы ресурсы для универсального использования. Локальные рабочие группы такой сети могут предоставлять одноранговый доступ к своим ресурсам для своих внутренних нужд (комбинированные сети).

Классификация сетей: по области действия, по масштабу производственного подразделения, по способам администрирования, по топологии.

LAN (Local Area Network) — локальные сети, имеющие замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. Термин «LAN» может описывать и маленькую офисную сеть, и сеть уровня большого завода,.S=1-2км. Локальные сети являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешен только ограниченному кругу пользователей, для которых работа в такой сети непосредственно связана с их профессиональной деятельностью. Высокие скорости,услуги в режиме онлайн.

WAN(wide) —1 00-1000km

Часто не очень качественные связи

Применяются более сложные методы и оборудование, меньшую скорость, чем в ЛАН. глобальная сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Пример WAN — сети с коммутацией пакетов (Frame relay), через которую могут «разговаривать» между собой различные компьютерные сети. Глобальные сети являются открытыми и ориентированы на обслуживание любых пользователей.

MAN(metropolitan) — занимает промежуточное место между LAN и WAN

-сети отделов

-сети кампусов

-корпоративные сети

Сети отделов— это сети, которые используются сравнительно небольшой группой сотрудников, работающих в одном отделе предприятия.

Главной целью сети отдела является разделение локальных ресурсов, таких как приложения, данные, лазерные принтеры и модемы. Обычно сети отделов имеют 1 или 2 файловых сервера и не более тридцати пользователей . Сети отделов обычно не разделяются на подсети. В этих сетях локализуется большая часть трафика предприятия. Сети отделов обычно создаются на основе какой-либо одной сетевой технологии — Ethernet, Token Ring. Для такой сети характерен один или, максимум, два типа операционных систем. Существует и другой тип сетей, близкий к сетям отделов, — сети рабочих групп. К таким сетям относят совсем небольшие сети, включающие до 10-20 компьютеров

Сети кампусово бъединяют сети отделов в пределах отдельного здания или одной территории площадью в несколько квадратных километров, при этом глобальные соединения не используются. На уровне сети кампуса возникают проблемы интеграции и управления неоднородным аппаратным и программным обеспечением.

Корпоративные сетио бъединяют большое количество компьютеров на всех территориях отдельного предприятия. Для корпоративной сети характерны:

масштабность — тысячи пользовательских компьютеров, сотни серверов, огромные объемы хранимых и передаваемых по линиям связи данных, множество разнообразных приложений;

высокая степень гетерогенности — типы компьютеров, коммуникационного оборудования, операционных систем и приложений различны;

использование глобальных связей — сети филиалов соединяются с помощью телекоммуникационных средств, в том числе телефонных каналов, радиоканалов, спутниковой связи.

Клиент-сервер— вычислительная или сетевая архитектура, в которой задания или сетевая нагрузка распределены между поставщиками услуг (сервисов), называемыми серверами, и заказчиками услуг, называемыми клиентами.

Одноранговая сеть — или пи́ринговая (от англ. peer—to—peer, P2P — равный к равному) сеть — это оверлейная компьютерная сеть, основанная на равноправии участников. В такой сети отсутствуют выделенные серверы, а каждый узел (peer) является как клиентом, так и сервером.

Общая шина является очень распространенной (а до недавнего времени самой распространенной) топологией для локальных сетей. В этом случае компьютеры подключаются к одному коаксиальному кабелю по схеме «монтажного ИЛИ». Передаваемая информация может распространяться в обе стороны. Таким образом, основными преимуществами такой схемы являются дешевизна и простота разводки кабеля по помещениям. Самый серьезный недостаток общей шины заключается в ее низкой надежности: любой дефект кабеля или какого-нибудь из многочисленных разъемов полностью парализует всю сеть. К сожалению, дефект коаксиального разъема редкостью не является. Другим недостатком общей шины является ее невысокая производительность, так как при таком способе подключения в каждый момент времени только один компьютер может передавать данные в сеть. Поэтому пропускная способность канала связи всегда делится здесь между всеми узлами сети.

Топология звезда В этом случае каждый компьютер подключается отдельным кабелем к общему устройству, называемому концентратором, который находится в центре сети. В функции концентратора входит направление передаваемой компьютером информации одному или всем остальным компьютерам сети. Главное преимущество этой топологии перед общей шиной — существенно большая надежность. Любые неприятности с кабелем касаются лишь того компьютера, к которому этот кабель присоединен, и только неисправность концентратора может вывести из строя всю сеть. Кроме того, концентратор может играть роль интеллектуального фильтра информации, поступающей от узлов в сеть, и при необходимости блокировать запрещенные администратором передачи.

К недостаткам топологии типа звезда относится более высокая стоимость сетевого оборудования из-за необходимости приобретения концентратора. Кроме того, возможности по наращиванию количества узлов в сети ограничиваются количеством портов концентратора. Иногда имеет смысл строить сеть с использованием нескольких концентраторов, иерархически соединенных между собой связями типа звезда (рис. 1.10,д). В настоящее время иерархическая звезда является самым распространенным типом топологии связей как в локальных, так и глобальных сетях.

В сетях с кольцевой данные передаются по кольцу от одного компьютера к другому, как правило, в одном направлении. Если компьютер распознает данные как «свои», то он копирует их себе во внутренний буфер. В сети с кольцевой топологией необходимо принимать специальные меры, чтобы в случае выхода из строя или отключения какой-либо станции не прервался канал связи между остальными станциями. Кольцо представляет собой очень удобную конфигурацию для организации обратной связи — данные, сделав полный оборот, возвращаются к узлу-источнику. Поэтому этот узел может контролировать процесс доставки данных адресату. Часто это свойство кольца используется для тестирования связности сети и поиска узла, работающего некорректно. Для этого в сеть посылаются специальные тестовые сообщения.

для крупных сетей характерно наличие произвольных связей между компьютерами. В таких сетях можно выделить отдельные произвольно связанные фрагменты (подсети), имеющие типовую топологию, поэтому их называют сетями со смешанной топологией

1. Метод доступаCSMA/CD: этапы доступа к среде, возникновение коллизии, время двойного оборота и распознавание коллизий.

CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection — множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий) — технология(802.3) множественного доступа к общей передающей среде в локальной компьютерной сети с контролем коллизий. CSMA/CD относится к децентрализованным случайным (точнее, квазислучайным) методам. Он используется как в обычных сетях типа Ethernet, так и в высокоскоростных сетях (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet).

Так же называют сетевой протокол, в котором используется схема CSMA/CD. Протокол CSMA/CD работает на канальном уровне в модели OSI.

Метод доступа-компьютер должен отправлять и принимать данные по сетевому кабелю.несколько станций в сети имеют доступ к кабелю, но если 2 станции отправляют данные одновременно возникает сбой в сети. Все станции имеют один способ доступа, иначе произойдет сбой в сети.

4.1.2 Классификация сетей по области действия

Для классификации компьютерных сетей используются различные признаки, на чаще всего сети делятся по территориальному признаку, то есть по величине территории, которую покрывает сеть. При этом выделяют следующие типы компьютерных сетей:

4.1.2.1 Локальные сети

Предметом нашего изучения являются широко распространенные локальные вычислительные сети (ЛВС) —Local Area Network (LAN). В толковом словарелокальныйозначает «местный, но не выходящий за определен­ные пределы». Аналогично этому термин «локальная сеть» означает сеть, охватываю­щую ограниченную площадь. Компьютеры, принадлежащие локальной сети, располо­жены недалеко один от другого. ЛВС позволяют с минимальными затратами осуществить оперативное взаимодействие компьютеров од­ной организации, находящихся в одном здании или в нескольких кило­метрах друг от друга, обычно в радиусе не более 1-2 км (Рис. ). Количество компьютеров локальной сети может быть ограничено архитектурой сети и типом кабеля. Предельные допустимые расстояния зависят от протоко­лов, которые управляют разделением среды передачи в ЛВС. Эти протоколы не могут эффективно работать на больших расстояниях из-за задержек распространения сигнала. Рис. 4.3 Пример простой локальной сети Наиболее широко распространены ЛВС Ethernet,TokenRing,FDDI(fiberdistributeddatainterface, волоконно-оптический распределенный интерфейс данных). Эти ЛВС объединяют до нескольких сотен узлов. Мы ограничимся анализом этих и сетей. Большую часть ЛВС составляют сети Ethernet, в основном раз­деляемые 10-мегабитные сети. СетиEthernetнедороги и просты в установке, имеют шинную топологию. Многие уже установленные сетиEthernetмодернизируются с целью организации коммутируемых сетей со скоростями передачи до100 Мбит/с (последние на­зываютсяFastEthernet). В июне 1998 года утверждён стандартIEEE802.3zна гигабитную сетьEthernet. Чтобы облегчить управление большими локальными сетями, их иногда разделяют на рабочие группы. В этом случае в рабочую группу входят пользователи, имеющие доступ к одним и тем же ресурсам, таким как файлы, принтеры или приложения. Например, локальная сеть некоторой компании может быть разделена на рабочие группы в соответствии с такими ее подразделениями, как финансовый отдел, отдел продаж или отдел кадров и т.д. Городские или глобальные сети могут образоваться путем соединения двух или более локальных сетей.

Характеристики лвс

• Высокая скорость передачи, большая пропускная способ­ность.
• Малые задержки распространения сигналов.
• Тип прокладки сети и ее протяженность (не более 1-2 км).
• Защищенность и надежность передачи (вероятность ошибок 10 -7 – 10 -8 ).

Классификация сетей: по области действия, по масштабу производственного подразделения, по способам администрирования, по топологии.

LAN (Local Area Network)— локальные сети, имеющие замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. Термин «LAN» может описывать и маленькую офисную сеть, и сеть уровня большого завода,.S=1-2км. Локальные сети являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешен только ограниченному кругу пользователей, для которых работа в такой сети непосредственно связана с их профессиональной деятельностью. Высокие скорости,услуги в режиме онлайн.

WAN(wide) -1 00-1000km

Часто не очень качественные связи

Применяются более сложные методы и оборудование, меньшую скорость, чем в ЛАН. глобальная сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Пример WAN — сети с коммутацией пакетов (Frame relay), через которую могут «разговаривать» между собой различные компьютерные сети. Глобальные сети являются открытыми и ориентированы на обслуживание любых пользователей.

MAN(metropolitan) — занимает промежуточное место между LAN и WAN

Сети отделов- это сети, которые используются сравнительно небольшой группой сотрудников, работающих в одном отделе предприятия.

Главной целью сети отдела является разделение локальных ресурсов, таких как приложения, данные, лазерные принтеры и модемы. Обычно сети отделов имеют 1 или 2 файловых сервера и не более тридцати пользователей . Сети отделов обычно не разделяются на подсети. В этих сетях локализуется большая часть трафика предприятия. Сети отделов обычно создаются на основе какой-либо одной сетевой технологии — Ethernet, Token Ring. Для такой сети характерен один или, максимум, два типа операционных систем. Существует и другой тип сетей, близкий к сетям отделов, — сети рабочих групп. К таким сетям относят совсем небольшие сети, включающие до 10-20 компьютеров

Сети кампусово бъединяют сети отделов в пределах отдельного здания или одной территории площадью в несколько квадратных километров, при этом глобальные соединения не используются. На уровне сети кампуса возникают проблемы интеграции и управления неоднородным аппаратным и программным обеспечением.

Корпоративные сетио бъединяют большое количество компьютеров на всех территориях отдельного предприятия. Для корпоративной сети характерны:

масштабность — тысячи пользовательских компьютеров, сотни серверов, огромные объемы хранимых и передаваемых по линиям связи данных, множество разнообразных приложений;

высокая степень гетерогенности — типы компьютеров, коммуникационного оборудования, операционных систем и приложений различны;

использование глобальных связей — сети филиалов соединяются с помощью телекоммуникационных средств, в том числе телефонных каналов, радиоканалов, спутниковой связи.

Клиент-сервер- вычислительная или сетевая архитектура, в которой задания или сетевая нагрузка распределены между поставщиками услуг (сервисов), называемыми серверами, и заказчиками услуг, называемыми клиентами.

Одноранговая сеть — или пи?ринговая (от англ. peer-to-peer, P2P — равный к равному) сеть — это оверлейная компьютерная сеть, основанная на равноправии участников. В такой сети отсутствуют выделенные серверы, а каждый узел (peer) является как клиентом, так и сервером.

Общая шина является очень распространенной (а до недавнего времени самой распространенной) топологией для локальных сетей. В этом случае компьютеры подключаются к одному коаксиальному кабелю по схеме «монтажного ИЛИ». Передаваемая информация может распространяться в обе стороны. Таким образом, основными преимуществами такой схемы являются дешевизна и простота разводки кабеля по помещениям. Самый серьезный недостаток общей шины заключается в ее низкой надежности: любой дефект кабеля или какого-нибудь из многочисленных разъемов полностью парализует всю сеть. К сожалению, дефект коаксиального разъема редкостью не является. Другим недостатком общей шины является ее невысокая производительность, так как при таком способе подключения в каждый момент времени только один компьютер может передавать данные в сеть. Поэтому пропускная способность канала связи всегда делится здесь между всеми узлами сети.

Топология звезда В этом случае каждый компьютер подключается отдельным кабелем к общему устройству, называемому концентратором, который находится в центре сети. В функции концентратора входит направление передаваемой компьютером информации одному или всем остальным компьютерам сети. Главное преимущество этой топологии перед общей шиной — существенно большая надежность. Любые неприятности с кабелем касаются лишь того компьютера, к которому этот кабель присоединен, и только неисправность концентратора может вывести из строя всю сеть. Кроме того, концентратор может играть роль интеллектуального фильтра информации, поступающей от узлов в сеть, и при необходимости блокировать запрещенные администратором передачи.

К недостаткам топологии типа звезда относится более высокая стоимость сетевого оборудования из-за необходимости приобретения концентратора. Кроме того, возможности по наращиванию количества узлов в сети ограничиваются количеством портов концентратора. Иногда имеет смысл строить сеть с использованием нескольких концентраторов, иерархически соединенных между собой связями типа звезда (рис. 1.10,д). В настоящее время иерархическая звезда является самым распространенным типом топологии связей как в локальных, так и глобальных сетях.

В сетях с кольцевой данные передаются по кольцу от одного компьютера к другому, как правило, в одном направлении. Если компьютер распознает данные как «свои», то он копирует их себе во внутренний буфер. В сети с кольцевой топологией необходимо принимать специальные меры, чтобы в случае выхода из строя или отключения какой-либо станции не прервался канал связи между остальными станциями. Кольцо представляет собой очень удобную конфигурацию для организации обратной связи — данные, сделав полный оборот, возвращаются к узлу-источнику. Поэтому этот узел может контролировать процесс доставки данных адресату. Часто это свойство кольца используется для тестирования связности сети и поиска узла, работающего некорректно. Для этого в сеть посылаются специальные тестовые сообщения.

для крупных сетей характерно наличие произвольных связей между компьютерами. В таких сетях можно выделить отдельные произвольно связанные фрагменты (подсети), имеющие типовую топологию, поэтому их называют сетями со смешанной топологией

2. Метод доступа CSMA/CD: этапы доступа к среде, возникновение коллизии, время двойного оборота и распознавание коллизий.

CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection — множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий) — технология(802.3) множественного доступа к общей передающей среде в локальной компьютерной сети с контролем коллизий. CSMA/CD относится к децентрализованным случайным (точнее, квазислучайным) методам. Он используется как в обычных сетях типа Ethernet, так и в высокоскоростных сетях (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet).

Так же называют сетевой протокол, в котором используется схема CSMA/CD. Протокол CSMA/CD работает на канальном уровне в модели OSI.

Метод доступа-компьютер должен отправлять и принимать данные по сетевому кабелю.несколько станций в сети имеют доступ к кабелю, но если 2 станции отправляют данные одновременно возникает сбой в сети. Все станции имеют один способ доступа, иначе произойдет сбой в сети.

Основных метода доступа

1) Множественный доступ с (CSMA/CP пр. Ethernet) (CSMA/CP пр. local tolk)

2) Доступ с передачей маркеров (пр. toking ring, ArcNet)

3) Доступ по приоритетам запроса (Carrie-Seuse, multiple Access with collision detection)

Чтобы получить возможность отправлять данные станция должна убедиться, что среда способна этого достичь. Признаком незанятанности сети является отсутствие на ней несущей частоты.

Если во время передачи кадра рабочая станция обнаруживает другой сигнал, занимающий передающую среду, она останавливает передачу, посылает jam signal и ждёт в течение случайного промежутка времени (известного как «backoff delay» и находимого с помощью алгоритма truncated binary exponential backoff), перед тем как снова отправить кадр.

Обнаружение коллизий используется для улучшения производительности CSMA с помощью прерывания передачи сразу после обнаружения коллизии и снижения вероятности второй коллизии во время повторной передачи.

ВОЗНИКНОВЕНИЕ КОЛЛИЗИЙ2 или более станций решили, что среды свободны и начинают отправлять сигналы т.к. содержимое сталкивается на общем кабели и происходит искажение информации. Сбой возникает из-за того одна станция начинает отправку данных раньше другой, но до 2лй станции сигналы 1ой станции не доходят к тому времени когда станция решает начать отправку своего кадра.

Методы обнаружения коллизий зависят от используемого оборудования, но на электрических шинах, таких как Ethernet, коллизии могут быть обнаружены сравнением передаваемой и получаемой информации. Если она различается, то другая передача накладывается на текущую (возникла коллизия) и передача прерывается немедленно. Посылается jam signal, что вызывает задержку передачи всех передатчиков на произвольный интервал времени, снижая вероятность коллизии во время повторной попытки. Ethernet является классическим примером протокола CSMA/CD.

время двойного оборотаЧеткое распознавание коллизий всеми станциями сети является необходимым условием корректной работы сети Ethernet. Если какая-либо передающая станция не распознает коллизию и решит, что кадр данных ею передан верно, то этот кадр данных будет утерян. Из-за наложения сигналов при коллизии информация кадра исказится, и он будет отбракован принимающей станцией (возможно, из-за несовпадения контрольной суммы). Скорее всего, искаженная информация будет повторно передана каким-либо протоколом верхнего уровня, например транспортным или прикладным, работающим с установлением соединения. Но повторная передача сообщения протоколами верхних уровней произойдет через значительно более длительный интервал времени (иногда даже через несколько секунд) по сравнению с микросекундными интервалами, которыми оперирует протокол Ethernet. Поэтому если коллизии не будут надежно распознаваться узлами сети Ethernet, то это приведет к заметному снижению полезной пропускной способности данной сети.

Для надежного распознавания коллизий должно выполняться следующее соотношение:

Tmin =PDV, где Тmin — время передачи кадра минимальной длины, a PDV — время, за которое сигнал коллизии успевает распространиться до самого дальнего узла сети. Так как в худшем случае сигнал должен пройти дважды между наиболее удаленными друг от друга станциями сети (в одну сторону проходит неискаженный сигнал, а на обратном пути распространяется уже искаженный коллизией сигнал), то это время называется временем двойного оборота (Path Delay Value, PDV). При выполнении этого условия передающая станция должна успевать обнаружить коллизию, которую вызвал переданный ее кадр, еще до того, как она закончит передачу этого кадра.

3. Доступ с передачей маркера: алгоритм доступа к среде, форматы кадров маркера и данных, приоритетный доступ к кольцу В сетях с маркерным методом доступа право на доступ к среде передается циклически от станции к станции по логическому кольцу. Кольцо образуется отрезками кабеля, соединяющими соседние станции. Таким образом, каждая станция связана со своей предшествующей и последующей станцией и может непосредственно обмениваться данными только с ними. Для обеспечения доступа станций к физической среде по кольцу циркулирует кадр специального формата и назначения — маркер (токен).

Получив маркер, станция анализирует его, при необходимости модифицирует и при отсутствии у нее данных для передачи обеспечивает его продвижение к следующей станции. Станция, которая имеет данные для передачи, при получении маркера изымает его из кольца, что дает ей право доступа к физической среде и передачи своих данных. Затем эта станция выдает в кольцо кадр данных установленного формата последовательно по битам. Переданные данные проходят по кольцу всегда в одном направлении от одной станции к другой.

При поступлении кадра данных к одной или нескольким станциям, эти станции копируют для себя этот кадр и вставляют в этот кадр подтверждение приема. Станция, выдавшая кадр данных в кольцо, при обратном его получении с подтверждением приема изымает этот кадр из кольца и выдает новый маркер для обеспечения возможности другим станциям сети передавать данные.

На рисунке 12 описанный алгоритм доступа к среде иллюстрируется временной диаграммой. Здесь показана передача пакета А в кольце, состоящем из 6 станций, от станции 1 к станции 3.

Время удержания одной станцией маркера ограничивается тайм-аутом удержания маркера, после истечение которого станция обязана передать маркер далее по кольцу.

В сетях Token Ring 16 Мб/с используется также несколько другой алгоритм доступа к кольцу, называемый алгоритмом раннего освобождения маркера (Early Token Release). В соответствии с ним станция передает маркер доступа следующей станции сразу же после окончания передачи последнего бита кадра, не дожидаясь возвращения по кольцу этого кадра с битом подтверждения приема. В этом случае пропускная способность кольца используется более эффективно и приближается к 80 % от номинальной.

Для различных видов сообщений передаваемым данным могут назначаться различные приоритеты.

Каждая станция имеет механизмы обнаружения и устранения неисправностей сети, возникающих в результате ошибок передачи или переходных явлений (например, при подключении и отключении станции).

Не все станции в кольце равны. Одна из станций обозначается как активный монитор, что означает дополнительную ответственность по управлению кольцом. Активный монитор осуществляет управление тайм-аутом в кольце, порождает новые маркеры (если необходимо), чтобы сохранить рабочее состояние, и генерирует диагностические кадры при определенных обстоятельствах. Активный монитор выбирается, когда кольцо инициализируется, и в этом качестве может выступить любая станция сети. Если монитор отказал по какой-либо причине, существует механизм, с помощью которого другие станции (резервные мониторы) могут договориться, какая из них будет новым активным монитором.

Топологии сетей

Похожие статьи.

• Классификация сетей. структура и принципы работы локальных и глобальных сетей.
• Топологии компьютерной сети
• Топология компьютерных сетей
• Классификация компьютерных сетей