5. Локальные сети token ring, fddi, fiber channel

Лок. сеть Token Ring (TR) - это сеть кольцевой топологии с ретрансляцией и маркерным методом доступа. Стандарт ИЕЕЕ-802.5. 2 варианта сети - с скоростей. ПД 4 и 16 Мбит / с. Разрабатывают на 1000 Мбит / с. IBM.

Кольцо. Отдельные станции присоединены через свои сетевые адаптеры NIC (Network Interface Card). Для передачи данных используют 4проводову линию (одно кольцо резервное).

В TR маркерный метод доступа для сетей с ретрансляцией. Маркер - 3-байт кадр, циркулирующей кольцом. Станция, получившая маркер, устраняет его из сети и передает свой информационный кадр, который делает полный круг сетью и возвращается к станции его передавала. Эта станция устраняет информационный кадр из сети и передает маркер.

Есть 3 типа адресов:

• индивидуальная - уникальная для каждой станции сети;

• групповая. Одна или несколько станций объединены в группу. Их адресуют циркулярными сооб-щения для всех членов группы;

• функциональная - станции, которые выполняют конкретные функции, некоторые имеют фиксированные адреса (сервер отчетов о конфигурации, монитор ошибок кольца, сервер параметров кольца).

3 типа кадров: кадр маркера; кадр данных кадр последовательности сбоев.

Кадр данных может быть руководящим МАС-кадра или информационным LLC-кадром. Имеет переменную длину и г. содержать протокол. блок данных протокола высшего уровня. Его структура:

SD, AC, ED аналогичные полями кадра маркера.

FC-поле управления кадром, определяет тип кадра (LLC или MAC) и идентифицирует МАС-кадр.

 

Поле маршрутной информации содержит информацию о маршруте передачи кадра, если этот кадр адресован станции в другом кольце. Это поле имеет переменную длину (от 2 до 18 байт). Его обрабатывают мосты и маршрутизаторы.

FS - поле статуса кадра. Оно состоит из следующих битов: А - биты распознавания адреса, С-биты копирования кадра.

Кож. из станций TR г. выполнять определенные функции:

 Пассивный монитор (Standby Monitor (SM)) - Кроме ПД, следит за наличием в кольце активного монитора.

 Активный монитор (Active Monitor (AM)) является главным менеджером кольца. Поддерживает главный тактовый генератор сети, проверяет целостность кольца и правильность передачи кадров, в случае сбоя запускает процедуру очистки кольца.

 Сервер отчетов о конфигурации (Configuration Report Server (CRS)). Собирает статистическую информацию и направляет ее на консоль LAN Manager, управляющий. CRS может изменять и задавать параметры отдельных рабочих станций и отсоединять станции из кольца.

 Сервер параметров кольца (Ring Parameter Server (RPS)). Сообщает новым станциям параметры (номер логического кольца, номер версии ПО, значение таймера нерегулярных ошибок), периодически передает на консоль LAN Manager собранную информацию о состоянии RPS и кольца.

 Сервер ошибок кольца (Ring Error Monitor (REM)) собирает информацию об ошибках. Как обычно, для REM выделяют отдельный компьютер, который анализирует регулярные и нерегулярные ошибки.

 Сервер моста (Local Bridge Server (LBS)). Если несколько колец соединены между собой мостом, то LBS выполняет мониторинг данных, которые передают через мост. Статистические данные переда ¬ ют на консоль LAN Manager. LBS используют и для сбора маршрутной информации.

Обработка ошибок. Нерегулярные и регулярные по ¬ ошибки. Нерегулярная - это неустойчивая ошибка, временно нарушает работу кольца. Каждая станция имеет счетчик нерегулярных ошибок, который фиксирует количество ошибок за некоторый период. Стан ¬ ция периодически представляет для REM кадр Report Soft Error сообщению о частоте нерегулярно ¬ лярных ошибок и занулюе значения счетчиков ошибок.

TR 2е место по использованию. Сложнее технически и алгоритмами и процедурами функционирования, адаптеры Token Ring в три-пять раз дороже, чем адаптеры Ethernet. Но Token Ring эф ¬ тивнише работает в случае больших нагрузок (Ethernet использует до 30-40% от номинальной пропускной способности, a Token Ring - 90%).

Стандарт локальных сетей FDDI (Fiber Distributed Data Interface) - перс ¬ ные решения, их поддерживают главные производители комп. техники. Двойное волоконно-оптическое кольцо (2ге кольцо резервное). Скор. ПД = 100 Мбит / с. Каждое кольцо FDDI имеет длину до 200 км. Узлы не м. пере ¬ бывать на расстоянии более 2.5 км. Макс. количество станций сети - 1000. Сети стандарта FDDI - переходные между ПМ и городскими сетями стандарта DQDB.

Главное среду передачи FDDI - волоконно-оптические кабели. Одновременно являются разработки сети для работы с медным проводом - SDDI и CDDI. SDDI поддерживает ПД экранированной скрученной парой (STP). Максимальное расстояние передачи - 100м. CDDI предусматривает использование как экранированной, так и неэкранированной витой пары.

FDDI похоже на Token Ring, однако имеет отличия, обусловленные необходимостью увеличить скорость передачи:

• В сети FDDI использованы схему кодирования 4В5В, кодирующей 4-битовые комбинации данных в 5-битовые комбинации световых импульсов так, что для ПД со скорости. 100 Мбит / с реализована скорость ПД сигналов 125 Мбод.

• Маркер передается сразу после передачи кадра станции, не дожидаясь возвращения кадра кольцом.

• FDDI не использует полей приоритетных ¬ тета и механизма резервирования Token Ring.

• Каждая станция классифицирована как Асы ¬ хронна (не ставит жестких требований к времени доступа) и синхронная (которая ставит такие требования).

 

Структура маркера сети FDDI показана на рис. 15.9.

• SD (Start Delimiter) - заголовок.

• AC (Access Control) - поле управления.

• ED (End Delimiter) - концовка.

АС: Р-биты приоритета. Биты R резервные. Бит Т = 1, если кадр является кадром маркера. Бит М является битом монитора. Активный монитор придает этому биту значение 1 для избежания бесконечно. циркуляции маркера.

ED: J, K, I - бит-признак промежуточного кадра, Е - бита обнаружения ошибки.

FS - поле статуса кадра. Оно состоит из следующих битов: А - биты распознавания адреса, С-биты копирования кадра.

Сеть FDDI часто используется для построения магистральных сетей. Рабочие станции, как обычно, присоединенные к портам концентраторов FDDI. Отключение любой станции не вызывает остановки в работе сети.

FIBER CHANNEL

Технические характеристики

Скорость передачи данных - 1 Gbit / s, 2 Gbit / s и 4 Gbit / s. C учетом того, что для соединения устройств применяются два оптических кабеля, каждый из которых работает в одном направлении, при сбалансированно наборе операций запись / чтения скорость обмена данными удваивается, т.е. Fibre Channel работает в полнодуплексном режиме. В пересчете на мегабайты паспортная скорость Fibre Channel составляет соответственно 100 MByte / s, 200 MByte / s и 400 MBytes / s. Реально при 50% соотношении операций записи / чтения скорость интерфейса достигает 200 MByte / s, 400 MByte / s и 800 MBytes / s. В будущем должен появиться вариант на 10 Gbit / s или 1000 Mbyte / s. Наиболее популярные решения Fibre Channel на 2 Gbit / s, поскольку они Имеют лучшее соотношение цена / качество.

Дальность работы - до 300 метров на оптических многомодовых кабелях и полной скорости интерфейса, до 10 километров на одномодовом кабеле. Для перехода с многомодового на одномодовый кабель требуются специальные преобразователи стоимостью от $ 3000 за пару. По одномодовому кабелю скорость обмена обычно составляет 100 MByte / s (1 Gbit / s).

Реализация физического канала - либо медь, но только на скоростях НЕ выше 1 Gbit / s, либо оптоволокно многомодовое 50/125 мкм и 62,5 / 125 мкм с соединителями типа SC или, что чаще встречается, LC.