3.2 Моноканальные подсети

«Моноканал» - это канал, одновременно (с точностью до времени их распространения) передающий сигналы группе систем. Моноканал похож на циклические сети. Моноканал является основой моноканальной сети (рис. 12). Он состоит из одного или нескольких параллельно расположенных общих звеньев, блоков доступа и абонентских звеньев. В случае, если общее звено имеет несколько общих звеньев, повышается его пропускная способность и возрастает надежность передачи.

Рис. 12 Моноканальная сеть

Через общее звено каждый блок данных передается сразу всем абонентским системам. Создается это звено на основе витой пары, плоского кабеля, коаксиального кабеля, оптического кабеля либо радиоканала.

При больших скоростях передачи данных сигналы могут отражаться от конечных точек общего звена. В этих случаях на концах общего звена устанавливаются несложные устройства, называемые терминаторами. Чаще всего, роль терминатора выполняет резистор.

Абонентские системы осуществляют прием блоков данных из моноканала следующим образом. Каждая система, получив блок, просматривает его адрес. Направленный ей блок используется для обработки, а «чужой» для нее блок уничтожается. Благодаря этому, блок может передаваться одной, нескольким либо всем абонентским системам.

Общее звено моноканала может быть пассивным, например, состоять из коаксиального кабеля. Однако размеры такого звена ограничены. Поэтому часто используются большие активные моноканалы, содержащие повторители, обеспечивающие регенерацию (восстановление) сигналов. С другой стороны нередко оказывается удобным общее звено моноканала свернуть в группу точек:

В результате получается точечный моноканал. В нем к каждой точке подключается группа абонентских систем, взаимосвязанных выполнением определенных задач. Например, группы сотрудников, работающих в операционном зале авиакомпании. На базе точечного моноканала могут быть созданы коммутируемая локальная сеть либо ассоциация локальных сетей.

В зависимости от размеров, топологии, пропускной способности и других характеристик, выделяют несколько типов моноканала: шина, магистральный моноканал, древовидный моноканал.

3.3. Циклические подсети

«Циклическое кольцо» - это кольцевой физический канал, обеспечивающий последовательную передачу сигналов группе систем.

Циклическое кольцо является одним из типов сети с селекцией данных. Эта локальная сеть состоит из общего звена, блоков доступа и абонентских звеньев (рис. 13) [32].

Рис. 13 Циклическая подсеть

Общее звено блоками доступа делится на сегменты, создаваемые на основе витой пары, плоского коаксиального кабеля либо оптического канала. Блоки доступа (Б) при помощи абонентских звеньев соединяются с абонентскими системами. В базовой эталонной модели взаимодействия открытых систем кольцевой канал представляется физическими средствами соединения. Передача сигналов осуществляется в кольце в одном направлении: от одного блока доступа к другому. При этом, блок, передавший кадр, после того, как последний пройдет по всему кольцу, должен его уничтожить. Остальные блоки доступа транслируют передаваемый кадр.

Блоки доступа анализируют проходящие через них кадры и принимают решение о необходимых формах взаимодействия с кольцом: снять копию кадра, передать его далее и т. д. Для этого, прежде всего, блок доступа читает адрес назначения кадра. Если он адресован данной системе, то она снимает для себя его копию и направляет ее своим прикладным процессам для обработки. В оригинале кадра, остающемся в кольце, блок доступа делает отметку о том, что кадр принят.

Принятый адресатом кадр с отметкой должен по кольцу быть доставлен его отправителю. В противном случае отправитель пошлет кадр вторично. Вследствие этого, в кольце посланный кадр может быть передан только одному адресату.

В кольце должна быть обеспечена синхронизация работы всех блоков доступа. Для этого осуществляется тактирование движения кадров. Оно достигается следующим образом. Один из блоков доступа объявляется главным. Под такты работы этого блока подстраиваются все остальные блоки сети.

Взаимодействие систем в кольце обеспечивается множественным доступом с передачей полномочия. Благодаря этому, не допускается возможность того, что две либо более систем будут вести передачу данных, мешая друг другу.

Общее звено кольца может состоять из одного кольцевого канала, например, в кольцевой тактируемой сети. Однако, тогда кольцо имеет довольно низкую надежность. В случае обрыва канала либо его неисправности в любой точке звена прекращает работу вся сеть. Чтобы избежать этого применяют различные модификации циклического кольца.

1. Кольцо с переключающими концентраторами (рис. 14) - кольцевая сеть, представленное в форме одной либо группы взаимосвязанных звезд.

Рис. 14 Кольцо с переключающими концентраторами

Задачей переключающего концентратора является обеспечение надежности работы циклического кольца. Для этого концентратор соединяет дуги друг с другом таким образом, чтобы было создана в смысле топологии звездообразная сеть. В результате образуется единое кольцо, проходящее через все блоки доступа (Б).

При появлении неисправности в дуге либо в абонентской системе концентратор отключает из кольца соответствующую дугу. Благодаря этому, остальная часть кольца продолжает нормальную работу. В зависимости от надобности в сети устанавливается один либо несколько концентраторов.

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

Переключающий концентратор может быть как пассивным, так и активным. В первом случае концентратор содержит лишь электронные реле, выводящие дуги из кольца. Активный концентратор, кроме этого, имеет логические элементы, способные обнаруживать и обходить возникающие неисправности.

2. Двойное кольцо - кольцевая сеть, образованная двумя кольцевыми каналами.

Двойное кольцо состоит из двух общих звеньев, блоков доступа (Б) и абонентских звеньев. Оба общих звена проходят сквозь блоки доступа и в нормальном режиме работы работают параллельно, передавая сигналы в разные стороны. Абонентские системы и административные системы подключаются к обоим общим звеньям.

При разрыве одного из общих звеньев, сигналы продолжают передаваться по другому общему звену. В тех случаях, когда происходит разрыв обоих общих звеньев, соответствующий их сегмент выходит из строя. В этом случае два общих звена превращаются в одно кольцо, а блоки доступа, примыкающие к сегменту разрыва, обеспечивают разворот сигналов и передачу их из одного разорванного общего звена в другое.