29. Кратко объясните маркерный метод доступа для сетей с кольцевой топологией. В каких сетях используется этот метод? в чем его преимущества и недостатки?

Данная топология является замкнутой. Состоит из станций, соединенных последовательно двухточечными линиями. Каждая станция действует как активный повторитель. Одна из станций кольца выполняет функции активного монитора. Другие станции наблюдают за наличием активного монитора и переходят в состояние активного монитора если необходимо. Для обеспечения доступа циркулирует кадр заданного формата. Станция, получив кадр маркера, удаляет его из кольца. Посылает кадр данных и ждет подтверждением приема. И снова выдает маркер. Пример сети Token Ring. Все станции имеют механизмы обнаружения и устранения ошибок передачи. Для обнаружения ошибок и восстановления работоспособности используются контрольные последовательности кадров, тайм-ауты и сетевые мониторные функции.

Дорогой метод по сравнению с остальными методами.

30. В сетях с каким методом доступа используется станция - активный монитор? Чем это обосновано? Какие некорректные ситуации в сети может исправить эта станция и как? Приведите несколько примеров.

В кольцевой ЛВС с маркерным доступом. Другие станции наблюдают за наличием активного монитора и, в случае его отказа, готовы перейти в состояние активного монитора. Активный монитор следит за ситуациями: 1. удаление маркера, 2. дублирование маркера, 3. удаление зацикливавшихся кадров. 1 и 2 могут выполнять и остальные станции. Кадры зацикливаются, если станция отправитель его не удаляет. Чтобы отслеживать такую ситуацию в поле управления доступом отводиться бит активного монитора. Поскольку кадр в любом случае обойдет все кольцо, он обязательно пройдет через активный монитор. При 1 прохождении кадра этот бит = 1, когда кадр удаляется бит=0. если кадр приходит с битом = 1 после 3 прохождений монитор удаляет его и генерирует маркер.

31. Поясните особенности построения ЛВС Token Ring. Какой метод доступа там используется? Какие архитектурные ограничения приняты в этом стандарте? Какие способы увеличения скорости и надежности в данной сети Вы знаете?

Для увеличения скорости передачи в настоящее время кроме стандартного одно-маркерного доступа используется много маркерный доступ, а также вариант, при котором станция сразу после отправки кадра данных отправляет кадр маркера, не дожидаясь, когда ее кадр данных прейдет к ней для удаления после полного обхода кольца.

Д ля повышения надежности сети используют звездно-кольцевую топологию с переключающимися концентраторами (рис. 5.3). При появлении неисправности в какой-либо линии передачи или станции сети концентратор отключает от сети соответствующую дугу.

Конструктивно концентратор (8228 MAU) представляет собой автономный блок с восемью разъемами для подключения компьютеров с помощью адаптерных кабелей и двумя (крайними) разъемами для подключения к другим концентраторам с помощью магистральных кабелей (рис. 8.10 ^{КН, стр. 15}).

Сложное кольцо может иметь не только несколько переключающих концентраторов, но также содержать ретрансляционные системы, которые соединяют кольцо с другими локальными сетями.

С танции подключаются к сети при помощи специальных двух входных сетевых адаптеров. Адаптеры Token Ring представляют собой платы расширения компьютера и ориентированы на системные шины ISA, EISA или PCI. Для присоединения адаптерного кабеля адаптер имеет внешний 9-контактный разъем типа DIN. Также как и адаптеры Ethernet, адаптеры Token Ring имеют на своей плате переключатели или перемычки для настройки адресов и прерываний.

Для сети Token Ring на неэкранированной витой паре определены следующие ограничения:

1) максимальное число концентраторов типа IBM 8228 MAU - 12;

2) максимальное количество абонентов сети – 96;

3) максимальная длина кабеля между ПЭВМ и концентратором, а также между концентраторами – 45 м;

4) максимальная длина кабеля, соединяющего все концентраторы – 120 м;

5) скорость передачи данных – 4 Мбит/с и 16 Мбит/с.

32. Поясните особенности построения ЛВС FDDI. Какой метод доступа там используется? Какие архитектурные ограничения приняты в этом стандарте? Какие способы увеличения скорости и надежности в данной сети Вы знаете?

Сеть FDDI – это ЛВС кольцевой структуры, использующая волоконно-оптические линии передачи и специфический вариант маркерного метода доступа. Данная сеть предназначена для использования в следующих областях: организация взаимодействия высокопроизводительных ЭВМ между собой и с периферийными устройствами; применение в качестве магистральной высокоскоростной сети, к которой через мосты подключаются низкоскоростные ЛВС; автоматизация учреждений и промышленных предприятий.

Основными различиями стандарта FDDI и IEEE 802.5 (Token Ring) являются:

- использование волоконно-оптического кабеля вместо коаксиального;

- скорость передачи по каждому кольцу 100 Мбит/с;

- отсутствие главного узла, выполняющего мониторные функции;

- использование приоритетной схемы доступа, основанной на протоколе временного обращения маркера;

- наличие двойного кольца, позволяющего повысить живучесть сети.

В сети FDDI используется дуплексный волоконно-оптический кабель. Для кодирования сигналов используется групповой код “четыре из пяти” (4В/5В), в котором каждая группа из четырех бит преобразуется в 5-битовый код для выдачи в канал так, что не может быть более двух нулей подряд или после 4 бит добавляется еще один обязательный перепад. Данный код снижает эффективную скорость передачи всего на 20% (для сравнения: манчестерский код снижает эффективную скорость на 50%).

Метод синхронизации сигналов, принятый в FDDI, ограничивает максимальную длину кадра размером 4500 байт, но при получении станцией права на доступ к среде может быть передано более одного кадра. Если пакет предназначен станции, подключенной к сети Ethernet с помощью оптоволоконного кольца, то его размер не будет превышать 1516 байт, т.е. максимального размера пакета для сети Ethernet.

Для повышения надежности в сети используются два кольца, передающие информацию в противоположные стороны. Пример топологии FDDI представлен на рис. 8.11.

33. Приведите структуру сети FDDI, состоящей из 4-х станций типа А и 4-хстанций типа В и опишите ее. Покажите на схеме топологию сети при обрыве звена между станциями А1 и А2 и звена станции В4. Какие порты сетевых устройств используются при подключении к сети FDDI?

Одно из колец может быть как запасным, так и использоваться для передачи информации. Станции, имеющие повышенные требования к надежности подключения (станции типа А), подключаются непосредственно к двум кольцам FDDI.

Высокая надежность обеспечивается применением обходных переключателей, позволяющих отключать неисправную станцию (рис. 8.11), и соединителей, реализующих непосредственное подключение к двум кольцам. Для такого подключения требуется два дуплексных волоконно-оптических кабеля.

Для станций, имеющих пониженные требования по надежности (станции типа В), можно организовать их подключение к FDDI с использованием только одного дуплексного кабеля. Для этого применяются концентраторы, обеспечивающие подключение нескольких станций типа В к двум кольцам с использованием обходных переключателей и соединителей. В случае обрыва одного из колец происходит автоматическая реконфигурация сети таким образом, что получается одно кольцо в 2 раза длиннее, соединяющее все станции. Если оборвалось кольцо, связывающее станцию типа В с сетью, то эта станция будет отключена от кольца (рис. 8.11, б,в).

Станции типа А образуют физическое кольцо, а станции типа В – логическое кольцо. Физическое кольцо ЛВС можно составить только из станций типа А.

Порты сетевых устройств, подключаемых к FDDI, условно делятся на четыре категории: А-порты, В-порты, М-порты и S-порты. Порт А принимает данные из первичного кольца и передает их во вторичное кольцо. Порт В принимает данные из вторичного кольца и передает их в первичное кольцо. Порты М и S способны принимать и передавать данные только с одного и того же кольца. М-порт используется в концентраторе для подключения рабочих станций типа В через их S-порты. Если соединили порты S-S – это не корректная ситуация, т.е. две станции типа В соединять нельзя. Правильность соединения портов проверяется при инициализации сети центральной системой. Для сети FDDI обеспечивается подключение до 500 станций типа А на расстояние до 100 км между крайними узлами. Расстояние между соседними станциями при использовании многомодового волоконно-оптического кабеля не должно превышать 2 км. При использовании одномодового кабеля это расстояние определяется параметрами самого волокна и приемопередающего оборудования и может достигать 60 км. В этом случае в качестве передатчика используется лазерный светодиод.