2.3. Вибір кабельної системи та мережевого устаткування
Будемо використовувати технологію Fast Ethernet.
Швидкий Ethernet (Fast Ethernet, 100 Мбіт/с):
100BASE-T − загальний термін для позначення стандартів, що використовують в якості середовища передачі даних виту пару. Довжина сегмента до 100 метрів. Включає в себе стандарти 100BASE-TX, 100BASE-T4 і 100BASE-T2.
100BASE-TX, IEEE 802.3u − розвиток стандарту 10BASE-T для використання в мережах топології «зірка». Задіяна вита пара категорії 5, фактично використовуються тільки дві пари провідників.
100BASE-T4 − стандарт, який використовує виту пару категорії 3. Задіяні всі чотири пари провідників, передача даних іде в напівдуплексі. Практично не
використовується.
100BASE-T2 − стандарт, який використовує виту пару категорії 3. Задіяні тільки дві пари провідників. Підтримується повний дуплекс, коли сигнали поширюються в протилежних напрямках по кожній парі. Швидкість передачі в одному напрямку – 50 Мбіт/с. Практично не використовується.
100BASE-FX − стандарт, який використовує багатомодове оптоволокно.
Максимальна довжина сегмента 400 метрів у напівдуплексі (для гарантованого виявлення колізій) або 2 кілометри в повному дуплексі.
100BASE-LX − стандарт, який використовує одномодове оптоволокно. Максимальна довжина сегмента 15 кілометрів у повному дуплексі на довжині хвилі 1310 нм.
100BASE-LX WDM − стандарт, який використовує одномодове оптоволокно. Максимальна довжина сегмента 15 кілометрів в повнодуплексному режимі на довжині хвилі 1310 нм і 1550 нм. Інтерфейси бувають двох видів, відрізняються довжиною хвилі передавача та маркуються або цифрами (довжина хвилі) або однією латинською літерою A (1310) або B (1550). У парі можуть працювати тільки парні інтерфейси: з одного боку передавач на 1310 нм, а з іншого − на 1550 нм.
Token ring — архітектура мереж з кільцевою логічною топологією і детермінованим методом доступу, заснованому на передачі маркера.
Мережі Token Ring (стандарт 802.5), так само як і мережі Ethernet, характеризує колективне середовище передачі даних, яка в даному випадку складається з відрізків кабелю, що з'єднують усі станції мережі в кільце. Кільце розглядається як загальний ресурс, і для доступу до нього потрібен не випадковий алгоритм, як в мережах Ethernet, а детермінований, заснований на передачі станціям права на використання кільця у визначеному порядку. Це право передається за допомогою кадру спеціального формату, званого маркером, або токеном, (англ. token). Це тип мережі, в якій всі комп'ютери схематично об'єднані в кільце. По кільцю від комп'ютера до комп'ютера (станції мережі) передається спеціальний блок даних, званий маркером. Коли якій-небудь станції потрібна передача даних, маркер нею модифікується і більше не розпізнається іншими станціями, як спецблок, поки не дійде до адресата. Адресат приймає дані і запускає новий маркер по кільцю. На випадок втрати маркера або передавання даних, у яких немає адресату, в мережі присутня машина із спеціальними повноваженнями, що вміє видаляти безадресні дані і запускати новий маркер.
Цей механізм передачі маркера спільно використаний ARCNET, маркерною шиною, і FDDI, і має теоретичні переваги перед стохастичним CSMA/CD Ethernet.
В основному, технології схожі, але є незначні відмінності. Token ring від IBM описує топологію «зірка», коли всі комп'ютери під'єднані до одного центрального пристрою, в той час, як IEEE 802.5 не загострює уваги на топології.
Рисунок 2.3.1 – Опис IBM Token Ring
Існують 2 модифікації за швидкостями передачі: 4 Мб/с і 16 Мб/с. У Token Ring 16 Мб / с використовується технологія раннього звільнення маркера. Суть цієї технології полягає в тому, що станція, «захопила» маркер, після закінчення передачі даних генерує вільний маркер і запускає його в мережу. Спроби запровадити 100 Мб / с технологію не увінчалися комерційним успіхом.
Fiber Distributed Data Interface, FDDI — специфікація, що описує високошвидкісні мережі з методом доступу із передачею маркера на основі оптоволокна.
Забезпечує зв'язок між мережами різних типів, може використовуватись в MAN, але має обмеження на довжину кільця (не більше 100 км). Виступає в ролі магістральної мережі, до якої можуть підключатись інші менш продуктивні мережі. Має суттєву відмінність від традиційної технології з передачею маркера. Так, певний комп'ютер може захопити маркер на певний проміжок часу і звільнити його одразу після завершення передачі. Тому в даних мережах можлива циркуляція декількох кадрів одночасно. Вибір оптоволокна як середовища передачі визначив такі переваги нової мережі, як висока перешкодозахищеність, максимальна таємність передачі інформації й прекрасна гальванічна розв'язка абонентів. Висока швидкість передачі, що у випадку оптоволоконого кабелю досягається набагато простіше, дозволяє вирішувати багато завдань, недоступних менш швидкісним мережам, наприклад, передачу зображень у реальному масштабі часу. Крім того, оптоволоконий кабель легко вирішує проблему передачі даних на відстань декількох кілометрів без ретрансляції, що дозволяє будувати більші за розмірами мережі, що охоплюють навіть цілі міста й мають при цьому всі переваги локальних мереж (зокрема, низький рівень помилок). Все це визначило популярність мережі FDDI, хоча вона поширена ще не так широко, як Ethernet й Token-Ring. Також для FDDI часто застосовують топологію подвійного кільця. Трафік в такій мережі складається із двох потоків, протилежних за напрямком, по двох кільцях. У разі виходу з ладу одного з них, мережа автоматично переконфігуровується. Одне кільце вважається основним, ним передається інформація в звичайному стані; друге — додатковим, ним дані передаються у разі обриву на першому кільці. Стандарт FDDI для досягнення високої гнучкості мережі передбачає включення в кільце абонентів двох типів:
Абоненти (станції) класу А (абоненти подвійного підключення, DAS - Dual-Attachment Stations) підключаються до обох (внутрішнього і зовнішнього) кілець мережі. При цьому реалізується можливість обміну зі швидкістю до 200 Мбіт/с або резервування кабелю мережі (при ушкодженні основного кабелю використовується резервний). Апаратура цього класу застосовується в найкритичніших з погляду швидкодії частинах мережі.
Абоненти (станції) класу В (абоненти одинарного підключення, SAS - Single-Attachment Stations) підключаються тільки до одного (зовнішнього) кільця мережі. Вони простіші й дешеві, у порівнянні з адаптерами класу А, але не мають їхніх можливостей. У мережу вони можуть включатися тільки через концентратор або обхідний комутатор, що відключає їх у випадку аварії.
FDDI визначає чотири типи портів абонентів:
Порт A призначений тільки для пристроїв подвійного підключення, його вхід підключається до первинного (зовнішнього) кільця, а вихід - до вторинного (внутрішнього) кільця.
Порт B призначений тільки для пристроїв подвійного підключення, його вхід підключається до вторинного (внутрішнього) кільця, а вихід - до первинного (зовнішнього) кільця. Порт A звичайно з'єднується з портом B, а порт В - з портом A.
Порт M (Master) призначений для концентраторів і з'єднує два концентратори між собою або концентратор з абонентом при одному кільці. Порт M як правило з'єднується з портом S.
Порт S (Slave) призначений тільки для пристроїв одинарного підключення (концентраторів й абонентів). Порт S звичайно з'єднується з портом M.
Обмеження: для двох кілець загальна довжина кабелю не повинна перевищувати 200 км; число вузлів - 500 на кільце. Через кожні 2 км встановлюються ретранслятори(repeater). Комп'ютери можуть підключатись як до обох кілець (станції класу А, беруть участь у конфігурації мережі) так і до одного (станції класу В, не беруть участі у конфігурації мережі). В мережах FDDI комп'ютери можуть мати з'єднання «точка-точка» із концентратором, що означає реалізацію топології «зірка-кільце». Усі комп'ютери в мережі FDDI відповідають за моніторинг передачі маркера. Існує також модифікація даної технології — CDDI, яка реалізується на мідному кабелі.
Стандарт був розроблений в 1986 році Національним Американським Інститутом Стандартів