Сети ЭВМ: лекция 11 План: Основные компоненты вычислительных сетей Локальная сеть IBM Token Ring. - презентация

1 Сети ЭВМ: лекция 11 План: Основные компоненты вычислительных сетей Локальная сеть IBM Token Ring

2 Сети ЭВМ: лекция 11 Основные компоненты сетей Прикладная Программа РС-1 Сетевое Программное Обеспечение Драйвер Устройства Устройство Передачи Данных Прикладная Программа РС-2 Сетевое Программное Обеспечение Драйвер Устройства Устройство Передачи Данных Линия Связи Линия Связи

3 Сети ЭВМ: лекция 11 Основные компоненты сетей Прикладная Программа. Отличительной особенностью таких программ является возможность одновременной обработки данных несколькими пользователями или задачами Драйвер устройства передачи данных - это программа, которая выполняет роль интерфейса между сетевым программным обеспечением и устройством передачи данных. Драйвер создается для каждого конкретного типа устройства и определенной сетевой операционной системы Устройство передачи данных - это аппаратные средства, выполняющие преобразование данных, прием и передачу данных по линии связи Сетевое Программное Обеспечение - это то, что мы чаще всего называем сетевой операционной системой (СОС). Организация взаимодействия пользователей, управление доступом пользователей к ресурсам сети - эти задачи решаются сетевым программным обеспечением

4 Сети ЭВМ: лекция 11 Компоненты информационной системы Прикладная Программа Рабочая Станция Сетевое Программное Обеспечение Драйвер Устройства Устройство Передачи Данных Протокол Обмена Данными Протокол Обмена Данными..... Сетевая Операционная Система Application Presentation Session Transport Network Линия Связи Локальная Сеть или Сеть Передачи Данных Data Link Physical

5 Сети ЭВМ: лекция 11 Локальная сеть TOKEN RING Спецификации Token Ring и IEEE имеют небольшие различия ХарактеристикаIBM Token Ring NetworkIEEE Data rates4.16 Mbps Station/segment 260 (S.T.P.) 72 (U.T.P.) 250 TopologyStarNot specified MediaTwisted pairNot specified SignalingBaseband Access methodToken passing EncodingDifferential Manchester

6 Сети ЭВМ: лекция 11 Метод доступа узлов к среде Token Ring устройства подключаются к сети по топологии кольцо; все устройства, подключенные к сети, могут передавать данные, только получив разрешение на передачу (маркер); в любой момент времени только одна станция в сети обладает таким правом; если узел, принимающий маркер, не имеет информации для отправки, он просто переправляет маркер к следующей конечной станции; каждая станция может удерживать маркер в течение определенного максимального времени.

7 Сети ЭВМ: лекция 11 Особенности сети Token Ring Сеть с передачей маркера представляет собой кольцо, даже если сеть соединена кабелями в виде звезды, пакет в ней передается от узла к узлу пока не вернется в точку, где был порожден. Маркером называется 3 байтовое сообщение, являющееся признаком того, что сеть свободна В сетях Token Ring не может быть коллизий Станция отправления пакета может проверить вернувшийся блок, чтобы убедиться, что он был просмотрен и скопирован станцией назначения. Сети с передачей маркера являются детерминистическими сетями

8 Сети ЭВМ: лекция 11 Физические соединения Станции сети Token Ring напрямую подключаются к устройствам доступа к многостанционной сети (MSAU), которые могут быть объединены с помощью кабелей, образуя одну большую кольцевую сеть

9 Сети ЭВМ: лекция 11 Физические соединения Сеть Token Ring, образующая логическое кольцо, состоит из набора межкомпьютерных связей. С точки зрения связи любое сообщение от рабочей станции идет только до ближайшего соседа.

10 Сети ЭВМ: лекция 11 Система приоритетов Token Ring Сети Тоkеn Ring используют сложную систему приоритетов, которая позволяет станциям с высоким приоритетом, назначенным администратором, более часто пользоваться сетью Только станции с приоритетом, который равен или выше величины приоритета, содержащейся в маркере, могут завладеть им Одна из рабочих станций предназначается для выполнения функций активного монитора Активный монитор осуществляет временной контроль в логическом кольце, передает новые маркеры (при необходимости) для сохранения работоспособности кольца и создает диагностические пакеты

11 Сети ЭВМ: лекция 11 Типы пакетов сети Token Ring пакет управление/данные (Data/Command Frame) - с помощью такого пакета выполняется передача данных или команд управления работой сети маркер (Token) - в одном кольце может быть только один маркер и, соответственно, только одна станция с правом передачи данных пакет сброса (Abort) - посылка такого пакета вызывает прекращение любых передач SDACFCDASAINFOFCSEDFS 1 Байт 6 Байт 4 Байт 1 Байт SDACEDSDED 1 Байт 4 Байт 1 Байт Пакет Управления/Данные МаркерПакет Сброса PPPTMRRR Структура байта AC

12 Сети ЭВМ: лекция 11 Взаимодействие станций в сети Token Ring Управление станциями в сети происходит с помощью передачи специального пакета – маркера Станция, которая приняла маркер, получает право на передачу, и может передавать данные. Для этого станция удаляет маркер из кольца, формирует пакет данных и передает его следующей станции В сети IBM Token Ring все станции принимают и ретранслируют все пакеты, проходящие по кольцу При приеме станция сравнивает поле адреса приемника пакета (DA) с собственным адресом

13 Сети ЭВМ: лекция 11 Стандарт Ethernet На базе Ethernet институтом IEEE был разработан стандарт IEEE Различия между ними незначительные, так что оборудование, разработанное для этих стандартов, может одновременно использоваться в одной кабельной системе Спецификация Ethernet определяет несколько конфигураций подключения оборудования. Они различаются типом кабеля, топологией подключения устройств скоростью передачи. Во всех конфигурациях используется один метод доступа станций к среде - CSMA/CD - Множественного Доступа с Контролем Несущей и Обнаружением Столкновений (МДКН/ОС) - Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection (CSMA/CD).

14 Сети ЭВМ: лекция 11 Основные принципы работы Ethernet На логическом уровне в Ethernet применяется топология шина: все устройства, подключенные к сети, равноправны, т.е. любая станция может начать передачу в любой момент времени (если передающая среда свободна); данные, передаваемые одной станцией, доступны всем станциям сети. Ethernet и IEEE позволяют использовать логические и физические адреса Физический адрес (6 байт) жестко закреплен за каждым сетевым адаптером. Он определяется микросхемой ПЗУ Для того чтобы обеспечить уникальность адресов в сети, в стандарте Ethernet принято, что первые три байта определяют производителя и модель сетевого устройства и должны регистрироваться в специальном комитете

15 Сети ЭВМ: лекция 11 Доступ к среде передачи Для организации взаимодействия станций в сети используется метод Множественного Доступа с Контролем Несущей и Обнаружением Столкновений Контроль Несущей - во время работы станция постоянно проверяет среду передачи. Передающая среда может быть: свободна - ни одна другая станция не передает данные; занята - идет передача данных другой станцией Множественный Доступ - любая станция, обнаружив, что среда свободна, может начать передачу своих данных О6наружение столкновений или коллизий – разрешение ситуаций, которые возникают при одновременной передаче данных несколькими станциями сети

16 Сети ЭВМ: лекция 11 Формат пакета Преамбула - служит для синхронизации работы приемника и передатчика ПреамбулаАПАИПоле ДанныхПОО 8B 6B 6B 2B от 46B до 1500 B 4B В Ethernet - поле типа пакета В IEEE поле длины пакета Поле Данных - содержит данные и символы-заполнители в IEEE 802.3, данные - в Ethernet. Это поле может иметь длину от 0 до 1500 байт. Поле обнаружения ошибок - служит для определения достоверности полученной информации

17 Сети ЭВМ: лекция 11 Достоинство Ethernet очень широко используется, имеет огромную инсталляционную базу; широко известен, многие инженеры знают как с ним работать; протокол простой; станция может быть подключена без остановки сети; используется пассивный кабель, модемы и прочее оборудование не требуется; при малой загрузке задержки практически равны 0.

18 Сети ЭВМ: лекция 11 Достоинства Token Ring использует соединения точка-точка: полностью цифровое и просто в обращении; можно использовать любую физическую среду от почтовых голубей до оптоволокна; стандартная витая пара дешева и проста в обращении; наличие кабельного центра делает кольцо с маркером единственным стандартом где нарушения физической среды могут восстанавливаться автоматически; есть приоритеты; небольшой размер минимального кадра и неограниченный размер передаваемого кадра; прекрасная пропускная способность при высокой загрузке

19 Сети ЭВМ: лекция 11 Недостатки Ethernet есть значительный аналоговый компонент; минимальная длина кадра 64 байта; недетерминирован, что плохо для приложений реального времени; нет приоритетов; ограничена длина кабеля; с ростом скорости передачи время состязаний не сокращается, следовательно минимальная длина кадра растет;

20 Сети ЭВМ: лекция 11 Недостатки Token Ring основной недостаток - наличие централизованного монитора, который является критическим компонентом; из-за схемы передачи маркера - относительно большие задержки при не большой загрузке;

21 Сети ЭВМ: лекция 11 Соответствие стандартов и уровней OSI