14) Технологии с маркерным методом доступа, основные характеристики технологий Token Ring, fddi.

В топологии «кольцо» кадр, посланный один из абонентов, пройдет последовательно все остальные абоненты и вернется к тому, который его отправлял. Доступ к кольцу осуществляется при помощи специального алгоритма, основанного на передаче станциям права на использование кольца в определенном порядке. Это право передается с помощью кадра специального формата, называемого маркером или токеном. по кольцу непрерывно проходит специальный управляющий кадр (маркер), позволяющии абонентам передавать свой пакет. 1. Станция получила этот маркер и при отсутствии отправленных данных она обеспечивает его продвижение дальше, к следующей станций. 2. Как только маркер попал на станцию, которой есть что отправить, она изымает это маркер из сети, и отправляет свои данные имеющие адрес источника и получателя, последовательно по всей сети, пока данные не дойдут до получателя. 3. Как только данные дойдут до станции – получателю, она принимает эти данные, и отправляет кадр подтверждения приёма, и передаёт дальше по кольцу. 4. Когда абонент, отправивший кадр получает кадр подтверждения приема, он изымает этот кадр из сети, и передает в сеть маркер, для обеспечения данных другими станциями. Плюссы: отказоустойчивость, т.к. посланный кадр всегда возвращается в станцию – отправитель). Минусы: сложный. Одна из станции выполняет роль «активного монитора» (с максимальным значение МАС-адреса), если он не получает маркер в течении долгого времени он порождает новый маркер. Если активный монитор сломался, то его заменяют на другую станцию с максимальным значением МАС-адреса. время занимаемое станцией сеть ограничено из-за времени удержания маркера, после истечения, которого станция должна прекратить передачу (текущую передачу разрешается завершить). Так же используется алгоритм раннего освобождения маркера, станция передает маркер не дожидаясь возвращения приема. Пропускная способность кольца расходуется эффективнее. Существует приоритет, по которому станция имеет право захватить маркер, если приоритет кадра, который она хочет отправить выше (равен) приоритету маркера, то станция имеет право его отправить. Физический уровень: сеть token ring использует для построения сети активные и пассивные конденсаторы MSAU: *пассивный – соединяет порты, образуя кольцо, так же MSAU обеспечивает обход отключенных компьютеров (их портов). Такая функция обеспечивает целостность кольца. *активный – осуществляет функцию регенерации сигналов (работает как повторитель). По сравнения с Ethernet: дороже, но хорошо держит высокии уровень нагрузки и гарантирования время доступа.

15) Логическая структуризация сетей с помощью мостов и коммутаторов.

Сеть делиться на логические сегменты, это делается для увеличения производительности и надежности. Взаимодействие между логическими сегментами осуществляется при помощи мостов и коммутаторов. При превышений некоторого порога количества узлов, подключённых к разделяемой сети, пропускной способности разделяемого сегмента, которая должна в среднем доставаться одному узлу, очень часто узлу не достается.( заключается в случайном характере метода доступа к среде). Отношение текущей пропускной способности сети к ее максимальной пропускной способности называется коэффициентом использования сети. Во многих системах управления сетями пороговая граница равна 30%. В результате даже сеть средних размеров трудно построить на одном разделяемом сегменте так, чтобы она работала эффективно при изменении интенсивности генерируемого станциями трафика. Для этого ее разделяют, соединяя хостами и коммутаторами. Деление сети на сегменты. После разделения сети на сегменты нагрузка каждого сегмента изменилась. При ее вычислении теперь нужно учитывать только внутрисегментный трафик, то есть трафик кадров, которые циркулируют между узлами одного сегмента, а также межсегментный трафик, который либо направляется от узла данного сегмента узлу другого сегмента, либо приходит от узла другого сегмента в узел данного сегмента. Внутренний трафик другого сегмента теперь нагрузку на данный сегмент не создает. В общем случае деление сети на логические сегменты повышает производительность сети (за счет разгрузки сегментов), а также гибкость построения сети, увеличивая степень защиты данных, и облегчает управление сетью. Мосты имеют только 2 порта, следовательно он может связать только 2 сегмента. Коммутаторы – много портовые мосты, т.е. это мультипроцессорный мост, способный параллельно продвигать кадры сразу между всеми парами своих портов. Принцип работы мостов и коммутаторов. Мосты и коммутаторы используют два типа алгоритмов: алгоритм прозрачного моста и алгоритм моста с маршрутизацией от источника. Прозрачные мосты строят свою адресную таблицу на основании пассивного наблюдения за трафиком, циркулирующим в подключенных к его портам сегментах. При этом коммутатор учитывает адреса источников кадров данных, поступающих на его порты. По адресу источника кадра коммутатор делает вывод о принадлежности этого узла тому или иному сегменту сети. Отличие работы коммутатора в этом режиме от концентратора в том, что он передает кадр не побитно, а с буферизацией (т.е. записывает кадр, поступивший на входной порт, в буфер, а затем, когда появляется возможность, кадр из буфера передается на выходной порт). Буферизация разрывает логику работы всех сегментов как единой разделяемой среды. Когда коммутатор собирается передать кадр с сегмента на сегмент, например с сегмента 1 на сегмент 2, он заново пытается получить доступ к сегменту 2 как конечный узел по правилам алгоритма доступа. Фильтрацией - Если бы оказалось, что компьютеры принадлежат одному сегменту, то кадр просто был бы удален из буфера и работа с ним на этом бы закончилась. Если же адрес назначения неизвестен, то коммутатор передает кадр на все свои порты, кроме порта — источника кадра, как и на начальной стадии процесса обучения. Полнодуплексные протоколы локальных сетей. При подключении сегментов, представляющих собой разделяемую среду, порт коммутатора должен поддерживать полудуплексный режим, так как является одним из узлов этого сегмента. Подключение к портам коммутатора не сегментов, а отдельных компьютеров называется микросегментацией. В полнодуплексном режиме одновременная передача данных передатчиком порта коммутатора и сетевого адаптера коллизией не считается. В случае, когда только один узел будет поддерживать полнодуплексный режим, второй узел будет постоянно фиксировать коллизии и приостанавливать свою работу, в то время как другой узел будет продолжать передавать данные, которые никто в этот момент не принимает. Изменения, которые нужно сделать в логике МАС-узла, чтобы он мог работать в полнодуплексном режиме, минимальны — нужно просто отменить фиксацию и отработку коллизий в сетях Ethernet, а в сетях Token Ring и FDDI — посылать кадры в коммутатор, не дожидаясь прихода маркера доступа, а тогда, когда это нужно конечному узлу. Что бы не допускать перегрузки внутренних буферов коммутатора (возникает когда скорость прихода кадров превышает их уход) применяется 2 основных режима торможения потока: 1) метод обратного давления- на черезчур интенсивные сегменты подаются jam-последовательности, которые создают искусственные коллизии. 2) метод агрессивного поведения – коммутатор сам начинает передачу нового кадра после передачи предыдущего не выжидая паузы. Виды коммутаторов: коммутационная матрица (При поступлении кадра во входной буфер порта производится анализ МАС-адреса узла назначения. Найденный номер порта коммутатор добавляет перед исходным кадром - тэг (tag). Переключатели первого уровня управляются первым битом тэга, второго – вторым. Особенностью данного способа является технология коммутации физических каналов), с общей шиной (Кадр, находящийся в буфере входного порта, должен передаваться по шине небольшими частями, по нескольку байт, чтобы передача кадров между несколькими портами происходила в псевдопараллельном режиме, не внося задержек в передачу кадра, номер выходного порта, который извлекается из адресной таблицы коммутатора, является адресом для ячейки данных передаваемых по шине).