Тема 13. Мережеві стандарти. Технологія Token Ring.
Тип заняття: лекційне.
Цілі заняття:
Вивчити основні принципи побудови мережі Token-Ring.
Матеріали по заняттю: Література [В. Чернега, Б. Платтнер Компьютерные сети: Учебное пособие для студентов вузов. – Севастополь, 2006.]
План заняття:
І. Привітання.
ІІ. Повторення матеріалу попередньої лекції.
ІІІ. Викладення матеріалу лекції.
ІV. Узагальнення результатів заняття.
ІІ. Питання для повторення:
Назвіть існуючі стандарти мережі Ethernet.
В чому полягає суть методу доступу CSMA/CD?
ІІІ. Викладення нового матеріалу.
Мережа Token-Ring була запропонована фірмою розроблена фірмами IBM і Texas Instruments в 1985 році (перший варіант з'явився в 1980 році). (Слово Token означає - маркер).Призначенням Token-Ring було об'єднання всіх типів комп'ютерів, що випускаються ІВМ. Вже той факт, що її підтримує фірма IBM, найбільший виробник комп'ютерної техніки, говорить про те, що їй необхідно приділити особливу увагу. Але не менш важливо й те, що Token-Ring є в цей час міжнародним стандартом IEEE 802.5. Це ставить дану мережу на один рівень по статусу з Ethernet.
Мережа Token Ring побудована у відповідності зі стандартом ІЕЕЕ 802.5. Спочатку швидкість передачі в каналі була 4 Мбит/с. Потім швидкість удалося підвищити до 16 Мбит/с. Основною відмінністю між мережами зі швидкістю 4 Мбит/з і 16 Мбит/з є введення в 16-Мбитовую архітектуру Token Ring процедури раннього звільнення маркера (Early Token Release -ETR). Це дозволило переміщати по кільцю два маркери одночасно. У мережі зі швидкістю 16 Мбит/з і процедурою ETR передавальна станція звільняє маркер відразу ж після відправлення кадру даних. Максимальне число комп'ютерів у кільці 260, а максимальна довжина кільця дорівнює 4 км. При об'єднанні мереж за допомогою моста кількість комп'ютерів можна збільшити. До найважливіших переваг мереж Token Ring ставиться фіксована затримка (а не випадкова, як в Ethernet). Це дозволяє використати їх у системах керування виробничими процесами, критичними до затримок.
Більшість пристроїв, що підключають до мережі, - це персональні комп'ютери (ПК), або робочі станції (PC). Один ПК служить як файл-сервер (ФС), тобто пристрою, на якому розміщається мережна операційна система (ОС). Периферійні пристрої - принтери, модеми, підключаються або до PC, або до файлу-сервера. Сервер і робочі станції взаємодіють між собою через мережні плати (карти). Така плата встановлюється на кожному комп'ютері, що приєднує до мережі. Мережні плати підключаються до пристроїв многостанционного доступу MAU (Multistation Access Unit), що служать концентраторами мережних кабелів.
Сетевая плата має 9-контактний порт, що закінчується розніманням, через який кабель підключається до порту MAU. Вона забезпечує зв'язок робочої станції з іншою частиною мережі. У її состав входять мікросхеми Token Ring, що реалізують стандартні програми, називані агентами. Агент інтерпретує й маршрутизує всі кадри даних, переданих між відповідним пристроєм і мережею.
Передача сигналів по кільцю здійснюється биимпульсными сигналами з диференціальним манчестерским кодуванням, при якому "1" передається биимпульсом 01, а "0" => 10. Після включення й ініціалізації мережі в кільці циркулює вільний маркерний блок. Одержавши вільний маркер, станція, що має дані для передачі, міняє стан маркера на зайнятий, додає до нього блок даних разом з адресами відправника й одержувача й відправляє далі по кільцю. Всі станції кільця ретранслюють кадр побитно, як повторювачі. При надходженні кадру на станцію призначення вона копіює його у внутрішній буфер і встановлює в кадрі ознака підтвердження прийому. Станція, що відправила кадр у кільце, після одержання його з підтвердженням прийому вилучає цей кадр із кільця й передає в мережу новий вільний маркер.
Існує 3 типи кадрів: кадр маркера, кадр даних і кадр аварійного завершення (для очищення кільця при виникненні відхилень від нормальної ситуації). Докладніше формати цих типів кадрів розглянуті нижче.