16. Основи технології Ethernet.

Основний принцип, покладений в основу Ethernet, – випадковий метод дос-тупа до середовища передачі даних, що розділяється. Як таке середовище може іс-пользоваться товстий або тонкий коаксіальний кабель, витаючи пара, оптоволокно або радіохвилі (до речі, першою мережею, побудованою на принципі випадкового доступу до середовища, що розділяється, була радіомережа Aloha Гавайського університету).

В стандарті Ethernet строго зафіксована топологія електричних зв’язків. Комп’ютери підключаються до середовища, що розділяється, відповідно до типової структури «загальна шина» (мал. 2.20). За допомогою шини, що розділяється в часі, будь-які два комп’ютери можуть обмінюватися даними. Управління доступом до лінії зв’язку здійснюється спеціальними контроллерами – мережевими адаптерами Ethernet.

17. Методи комутації.

Спосiб сполучення комп'ютерів каналами зв'язку для передавання данuх між ними назuвають методом комутації.

Комутацiя з використанням призначених каналiв зв'язку. У цьому випадку мiж комп’ютерами налаштовують постiйний канал зв'язку з фiксованою швидкiстю передавання даних та смугою перепускання

• У випадку комутації каналів за запитом одного з учасників обміну між двома комп'ютepaми налаштовується канал зв'язку. Він може складатися з багатьох ланок. Якщо одна з ланок зайнята, то каналI не налаштовується. Коли канал налаштовано, він має фіксовану смугу перепускання та швидкість передавання. Після завершення передавання відбувається роз'єднання, канал руйнується. Прикладом комутації каналів можна вважати роботу телефонної мережі. Недоліками цього методу є тривалий час налаштування сполучень, неефективність використання каналу зв'язку, якщо навантаження мале та нерівномірне. Низька якість телефонних ка¬налів та зумовлене цим зменшення вислідної швидкості передавання знижують ефективність використання каналу зв'язку ще більше. Сьогодні комутацію каналів у КМ використовують там, де треба передавати дані через модем і телефонну мережу (непризначеними каналами). Водночас принципи комутації є в основі найперспективніших технологій передавання інформації (АТМ), і сфера їхнього застосування у швидкісних мережах постійно збільшується.

• Під час передавання даних з проміжним зберіганням інформація затримується, накопичується та аналізується в проміжних вузлах передавання. Це зумовлює потребу мати у вузлах буфери достатніх розмірів для запам'ятовування інформації, процесори для їі опрацювання. Щоб уникнути переповнення буферів, треба реалізувати механізми керування потоком. У цілому методи комутації з проміжним зберіганням дають змогу досягти більшої ефективності використання каналів зв' язку завдяки їхній гнучкості. Серед методів з проміжним зберіганням розрізняють комутацію повідомлень та комутацію пакетів.

• У методі комутації повідомлень під повідомленнями розуміють інформаційний об'єкт, який треба передати: файл, зображення тощо. Таке повідомлення передається як одне ціле. Оскільки повідомлення можуть мати великий обсяг, то використання такої техніки комутації потребує великих буферів (на максимальний обсяг повідомлення), тривалих затримок передавання (доки не прийняте все повідомлення в проміжному вузлі, подальше передавання блоковане). Усе це зумовлює неефективність використання каналу. Тому метод комутації повідомлень на практиці застосовують зрідка.

• У методі комутації пакетів усе повідомлення поділяється на пакети фіксованої довжини. Кожен пакет передається незалежно від інших. Такий метод дуже гнучкий, оскільки не потрібно чекати на приймання повного повідомлення в проміжних вузлах, у випадку спотворення якогось пакета не треба повторювати передавання інших пакетів. Одним каналом зв 'язку можна одночасно передавати пакети з різних повідомлень різних абонентів мережі, що підвищує ефективність використання каналу. Методи комутації пакетів сьогодні найпоширеніші в КМ. Серед них можна виділити метод комутації віртуальних каналів та метод передавання данограм.

• Метод комутації віртуальних каналів полягає в тому, що перед початком сполучення в мережу надсилається спеціальний пакет, який, проходячи нею, налаштовує з окремих їі ланок віртуальний канал. Отже, віртуальний канан - це послідовність ланок передавання, що веде від відправника до одержувача. Кожному віртуальному каналу присвоюється унікальний номер. У кожен момент часу в мережі не може бути двох віртуальних каналів з однаковими номерами. Після налагодження віртуального каналу пакети повідомлення надходять визначеним каналом. З адресної інформації такі пакети містять тільки номер віртуального каналу. Після закінчення передавання віртуальний канал розпадається. Канал називають віртуальним тому, що, на відміну від призначеного або комутованогo, реальний канал, що його використовує конкретний вірту¬альний канал, може передавати водночас пакети кількох віртуальних каналів. Це підвищує ефективність використання каналу. Метод комутації віртуальних каналів дає змогу зменшити службову адресну інформацію на 8-10% порівняно з методом данограм. Крім того, операції аналізу пакета в кожному вузлі (і відповідна затримка) максимально спрощені - аналізується тільки номер каналу.

• У випадку передавання данограм повідомлення поділяють на окремі незалежні пакети - данограми. Кожна данограма обов' язково містить адреси відправника та одержувача. Дано¬грами нумерують та передають незалежно одну від одної. Одержувач формує повідомлення з данограм. Данограми потребують більшого аналізу в проміжних вузлах передавання, ніж пакети віртуальних каналів. З іншого боку, данограми одного повідомлення не прив'язані до якогось визначеного маршруту в мережі. Їх можна передавати різними маршрутами одночасно, змен¬шуючи тривалість передавання всього повідомлення.