2.2. Принципы построения малых лвс

Малые ЛВС предназначены для объединения гибкими методами и средствами компьютеров, контроллеров, дисплеев, таймеров, сенсорных устройств в малые контрольно-измерительные управляющие системы, ро-бототехнические системы (РТС).

Для РТС разработаны шины последовательной передачи данных двух типов. Эти шины не конкурируют с большими ЛВС, а дополняют их. Шины обоих типов выполняют основные функции ЛВС: они работают с разделе­нием времени и ресурсов, наличием канала двунаправленной передачи дан­ных, коллективным доступом к каналу для передачи данных, наличием рас­пределенного управления и модульной конструкции. При этом они исполь­зуют возможности традиционных асинхронных каналов передачи данных, что упрощает реализацию устройств управления и способствует снижению стоимости.

Шина 1²С длиной связей до 10 м служит для объединения в небольшие модульные системы (ПЭВМ). Шина D В длиной связей до 150 м преду­сматривает более эффективный протокол и характеризуется высокой поме­хоустойчивостью. Она позволяет объединять 50 законченных систем, таких, как ПР, контрольно-измерительные системы. Шины 1²С и D²B можно объе­динить. Топология малых ЛВС представлена на рис. 2.1.

Шина D²B, предназначенная для соединения конструктивно закон­ченных систем, может заменить шину 1²С как сеть одной стойки или шкафа в случае, если требуется улучшение помехозащищенности или более длинные связи.

2.3. Основы моделирования лвс

Эффективность ЛВС исследуется введением физически измеряемых критериев эффективности с учетом природы взаимодействия сети на раз­личных функциональных уровнях. Особое значение имеют физическое со­держание и характеристики системы передачи данных и сети.

Исследование эффективности глобальных вычислительных сетей (ГВС) опирается на концепцию теории сетей передачи данных. При этом конкретное содержание сети отходит на второй план, первенство приоб­ретает способ оценки вклада системы передачи данных в работу сети ЭВМ.

Моделирование ГВС проводится на основе использования теории сис­тем, теории оптимизации, теории массового обслуживания, теории графов, теории надежности, методов исследования операций. Результаты таких ис­следований распространяются в основном на макромодели по сети передачи данных как сложной многометрической системы.

В ЛВС обычно проблем маршрутизации не существует. Поэтому ис­пользование концепции моделирования ГВС при моделировании ЛВС с жестким соединением абонентов приводит к неоправданным сложностям, не учитывающим конкретные технические характеристики микропроцес­сорной элементной базы устройств сопряжения (т. е. моделирования ЛВС проводят упрощенным методом). Упрощение достигается введением кон­кретного физического содержания, критерия эффективности — пропускной способности ЛВС, сужения ее структуры и построения иерархической сис­темы моделей среды с физически измерительными характеристиками эле­ментной базы интерфейсов сети.

Основная цель моделирования ЛВС — это ее структурный анализ и синтез архитектуры. При анализе выявляется изменение пропускной способности системы передачи данных (СПД) при использовании эле­ментной базы интерфейсов с заданными техническими характеристика­ми, а при синтезе архитектуры определяются характеристики элемент­ной базы интерфейса для достижения заданной пропускной способности как основного показателя качества ЛВС.

Моделирование на функциональном уровне осуществляется в таком порядке:

определяются связи между элементами уровня функционального объекта;

находятся параметры блоков алгоритма уровня функционального объ­ екта как функции от характеристик его элементов;

определяется способ вычисления или измерения многочисленных ха­ рактеристик.

При моделировании ЛВС с топологией шины и кольца наиболее тяже­лым режимом работы моноканала является использование случайных мето­дов доступа при максимальной разгрузке — максимальное число активных

станций. Но для этих сетей проблемы создания структуры третьего уровня функционального объекта не существует, так как отсутствует маршрутиза­ция сообщений по разветвленной сети каналов связи. Первые два уровня претерпевают изменения, связанные с совместным использованием монока­нала многими станциями. Первый уровень остается практически без изме­нений, так как обеспечивает логику установления, поддержания и разъеди­нения физического канала в случае предоставления доступа к каналу. Вто­рой уровень предусматривает введение двух подуровней: один из них обес­печивает доступ к моноканалу, а другой — установление логических связей между процессами станций.