Краткое содержание занятия

• Есть два набора стандартов Ethernet: DIX Ethernet и IEEE 802.3, которые отличаются прежде всего форматом кадров.

• Ethernet поддерживает несколько спецификаций физического уров­ня с использованием коаксиального кабеля, витой пары и оптово­локна.

• В Ethernet используется механизм управления доступом к среде CSMA/CD, основанный на способности компьютеров обнаружи­вать коллизии в сети.

Занятие 2. Token Ring

Протокол Token Ring характеризуется теми же основными элемента­ми, что и Ethernet: спецификациями физического уровня, форматом кадра и механизмом MAC. Но при этом в нем используется совер­шенно иной подход к передаче и приему данных в среде общего дос­тупа к сети. Протокол Token Ring первоначально разрабатывался в IBM, но затем он был стандартизирован документом IEEE 802.5, и сегодня оборудование Token Ring изготавливается многими компа­ниями. Сети Token Ring изначально были рассчитаны на скорость передачи данных 4 Мбит/сек, но в более поздних реализациях она воз­росла до 16 Мбит/сек (современные сетевые платы Token Ring чаще поддерживают обе скорости). Это больше, чем у обычного Ethernet, но заметно уступает скорости Fast Ethernet. Однако важно помнить, что в сетях Token Ring (при их нормальной работе) не бывает коллизий, что повышает их общую эффективность.

Протокол Token Ring далеко не так популярен, как Ethernet, и одна из главных причин этого — высокая стоимость оборудования. Чтобы построить простую сеть Ethernet, достаточно купить несколько сете­вых адаптеров долларов по 20 и концентратор за 75. Модули множе­ственного доступа Token Ring устроены значительно сложнее концен­траторов Ethernet, и цены на них начинаются с 250 долларов, да и за сетевую плату Token Ring придется выложить долларов 120.

Спецификации физического уровня

Как уже говорилось в занятии 1 главы 2, в сетях Token Ring использу­ется топология «кольцо», реализованная логически внутри модуля MAU, который в Token Ring играет роль концентратора. Кабели в сети проложены как в топологии «звезда», но модуль MAU пересыла­ет поступающие данные только на следующий порт, а не на все пор­ты одновременно, как в концентраторе Ethernet. Эта топология по­зволяет пакетам перемещаться по кругу от одной рабочей станции к другой, пока они не вернутся в систему, которая их сгенерировала.

В сетях Token Ring используется общая сетевая среда, но так, что каждый пакет проходит по кругу через каждый компьютер в сети. Получив пакет от MAU, система считывает из заголовка Token Ring адрес целевого компьютера и определяет, нужно ли направить пакет сетевому стеку компьютера. Независимо от того, чей адрес указан в пакете, система возвращает пакет в MAU, откуда он будет направлен следующему компьютеру кольца.

Спецификации физического уровня для сетей Token Ring не столь многочисленны, как спецификации Ethernet, и не так детально стан­дартизированы. В документе IEEE 802.5 они вообще не содержатся. Правила прокладки кабелей ведут свою родословную от порядков, принятых в IBM, и запросто могут быть иными при работе с продук­тами других производителей.

Изначально в качестве сетевой среды в Token Ring использовался кабель IBM Type 1, известный также как IBM Cabling System, — тяже­лый экранированный кабель STP, который продается в виде отрезков различной длины, обычно с присоединенными разъемами. К MAU кабель подключается с помощью большого нестандартного разъема IDC (IBM Data Connector) или UDC (Universal Data Connector). В ком­пьютерах устанавливаются сетевые платы со стандартными разъемами DB9 (рис. 5.7). Кабель с разъемом IDC на одном конце и разъемом DB9 на другом, с помощью которого компьютер подключается к MAU, называется кабелем ответвления (lobe cable). Кабель с разъемами IDC на обоих концах, применяемый для соединения двух MAU, называет­ся соединительным кабелем (patch cable).

Рис. 5.7. Кабель IBM Туре 1 с разъемом IDC

Кабель Туре 1 толстый и довольно жесткий, кроме того, из-за гро­моздких предустановленных разъемов его трудно прокладывать внут­ри стен и фальш-потолков. Есть и еще одно неудобство — в каждый неиспользуемый порт модуля MAU 1 типа необходимо вставлять «ключ» IDC — специальное устройство, которое удаляется из порта для его инициализации перед подключением к нему кабеля ответвления. Сегодня в большинстве сетей Token Ring используются кабели UTP категории 5 со стандартными разъемами RJ-45 на обоих концах. В Token Ring такое соединение называется соединением 3 типа. В сетях 3 типа кабель подключается и к компьютерам, и к MAU с помо­щью одних и тех же разъемов, поэтому можно обойтись кабелем од­ного вида. Кроме того, кабель можно прокладывать внутри стен и потолков, отматывая его с бобины и присоединяя разъемы уже после прокладки. Модулям MAU 3 типа никакие дополнительные «ключи» не нужны, так как порты являются самоинициализируемыми.

Правда, по сравнению с сетями 3 типа у сетей 1 типа есть два преимущества. Во-первых, их можно прокладывать на более значи­тельные расстояния: длина кабеля ответвления 1 типа может достигать 300 м, тогда как кабель 3 типа не должен быть длиннее 150 м. Во-вторых, к сети 1 типа допускается подключение 260 рабочих станций, а к сети 3 типа — только 72.