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.
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.