Відмінності між версіями «МЕРЕЖІ 100VG-anyLAN»
| Рядок 28: | Рядок 28: | ||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
== '' Кадр передачі 100VG-AnyLAN'' == | == '' Кадр передачі 100VG-AnyLAN'' == | ||
Версія за 06:55, 24 грудня 2009
У липні 1993 року за ініціативою компаній AT&T і Hewlett-Packard був організований новий комітет IEEE 802.12, покликаний стандартизовать нову технологію 100BaseVG. Дана технологія була високошвидкісним розширенням стандарту IEEE 802.3 (відомого також як 100BaseT, або Ethernet на витій парі).
У вересні компанія IBM запропонувала об'єднати в новому стандарті підтримку Ethernet і Token Ring. Змінилася і назва нової технології - 100VG-AnyLAN.
Технологія повинна підтримувати як вже існуючі мережеві додатки, так і новостворювані. На це направлена одночасна підтримка форматів кадрів даних і Ethernet, і Token Ring, що забезпечує прозорість мереж, побудованих за новою технологією, для існуючих програм.
З деяких пір вита пара повсюдно замінює коаксильниє кабелі. Її переваги - велика мобільність і надійність, низька вартість і простіше адміністрування мережі. Процес витіснення коаксильних кабелів йде і у нас. Стандарт 100VG-AnyLAN орієнтований як на виті пари (для використання придатно будь-яке наявне кабельне господарство), так і на оптоволоконні лінії, що допускають значну віддаленість абонентів. Втім, на швидкості обміну застосування оптоволокна не позначається.
Зміст
Кадр передачі 100VG-AnyLAN
Передбачуваний стандарт IEEE-802.12 підтримує три типу форматів кадрів передачі даних: IEEE 802.3 (Ethernet), IEEE 802.5 (Token Ring) і спеціальний формат кадрів тестування з'єднань IEEE 802.3.
Стандарт обмежує допустиму організацію мереж, забороняючи використання різних форматів кадрів в рамках одного сегменту мережі. Кожен сегмент може підтримувати тільки один логічний стандарт, а для побудови гетерогенних мереж наказує застосування спеціальних мостів.
Порядок передачі даних для форматів Ethernet і Token Ring однаковий (першим передається байт старшого розряду, останнім - молодшого). Розрізняється лише порядок бітів в байтах: у форматі Ethernet першими передаються молодші біти, а в Token Ring - старші.
Кадр Ethernet (IEEE 802.3) повинен містити наступні поля:
DA - адреса одержувача пакет (6 байт);
SA - адреса відправника (6 байт);
L - покажчик довжини даних (2 байти);
дані користувача і заповнювачі;
FCS - контрольна послідовність.
Кадр Token Ring (IEEE 802.5) містить більше число полів. Деякі з них протоколом 100VG-AnyLAN не використовуються, а збережені лише для того, щоб забезпечити сумісність даних з сегментами 4 і 16 Мбит/сек (при обміні через відповідні мости):
АС - поле контролю доступу (1 байт, не використовується);
FC - поле контролю кадру (1 байт, не використовується);
DA - адреса одержувача (6 байт);
SA - адреса відправника (6 байт);
RI - інформаційне поле маршрутизатора (0-30 байт)поле інформації;
FCS - контрольна послідовність (4 байти).
Кодування інформації в мережі 100VG-AnyLAN
Кожен концентратор містить у внутрішній пам'яті таблицю MAC-адрес всіх абонентів, підключених до його портів нижнього рівня. Це дозволяє йому перенаправляти отримані пакети саме тим абонентам, яким вони адресовані. Концентратори верхніх рівнів зберігають таблиці адрес і тих абонентів, які підключені до концентраторів нижчих рівнів. Таким чином, основний (кореневий) концентратор містить в собі інформацію про всіх абонентів мережі. Формується таблиця адрес на етапі ініціалізації мережі. Крім власне передачі пакетів і пересилки запитів на передачу в мережі застосовується також спеціальна процедура підготовки до зв'язку (Link Training), під час якого концентратор і абоненти обмінюються між собою пакетами спеціального формату, що управляють. При цьому перевіряється правильність приєднання ліній зв'язку і їх справність, а також рівень помилок: якщо 24 пакети підряд не проходять без помилок, то абонент не включається в роботу. Одночасно концентратор отримує інформацію про особливості абонентів, підключених до нього, їх призначення і мережеві адреси, які він заносить в таблицю. Запускається дана процедура абонентом при включенні живлення або після підключення до концентратора, а також автоматично при великому рівні помилок.
Цікаво вирішена в мережі 100VG-AnyLAN проблема кодування передаваних даних. Вся передавана інформація проходить наступні етапи обробки:
• Розділення на квінтети.
• Перемішування, скремблювання (scrambling) отриманих квінтетів.
• Кодування квінтетів спеціальним кодом 5В/6В (цей код забезпечує у вихідній послідовності не більше трьох одиниць або нулів підряд, що використовується для детектування помилок).
• Додавання початкового і кінцевого роздільників кадру.
Сформовані таким чином кадри передаються в 4 лінії передачі (при використанні счетверенной витої пари). При здвоєній витій парі і оптоволоконному кабелі застосовується тимчасове мультиплексування інформації в каналах. В результаті всіх цих дій досягається рандомізація сигналів, тобто вирівнювання кількості передаваних одиниць і нулів, зниження взаємовпливу кабелів один на одного і самосинхронізація передаваних сигналів без подвоєння необхідної смуги пропускання, як у разі манчестерської коди. При використанні счетверенной витої пари передача по кожній з чотирьох витих пар проводиться із швидкістю 30 Мбіт/с. Сумарна швидкість передачі складає 120 Мбіт/с. Проте корисна інформація унаслідок використання коди 5В/6В передається всього лише із швидкістю 100 Мбіт/с. Таким чином, пропускна спроможність кабелю повинна бути не менше 15 Мгц. Цій вимозі задовольняє кабель з витими парами категорії 3 (смуга пропускання – 16 Мгц).
Кодування інформації в мережі 100VG-AnyLAN
У мережі 100VG-AnyLAN передбачено два режими обміну: напівдуплексний і повнодуплексний.
При напівдуплексному обміні все чотири виті пари використовуються для передачі одночасно в одному напрямі (від абонента до концентратора або навпаки). Даний режим використовується для передачі пакетів.
При повнодуплексному обміні дві виті пари (1 і 4) передають в одному напрямі, а дві інші (2 і 3) – в іншому напрямі. Цей режим використовується для передачі сигналів, що управляють.
Для управління використовуються два тональні сигнали. Перший з них є послідовністю з 16 логічних одиниць і 16 логічними нулями, наступними із швидкістю 30 Мбіт/с (в результаті частота сигналу рівна 0,9375 Мгц). Другий тональний сигнал має удвічі більшу частоту (1,875 Мгц) і утворюється чергуванням восьми логічних одиниць і восьми логічних нулів. Все управління мережею здійснюється комбінаціями цих двох тональних сигналів.
У таблице приведена розшифровка різних комбінацій цих сигналів, передаваних абонентові і концентратору. Коли ні у абонента, ні у концентратора немає інформації для передачі, обидва вони посилають по обох лініях перший тоновий сигнал (комбінація 1—1). Якщо пакет, що приймається концентратором, може бути адресований даному абонентові, йому посилається комбінація сигналів 1—2. При цьому абонент повинен припинити передачу сигналів, що управляють, концентратору і звільнити ці дві лінії зв'язку для пересилки інформаційних пакетів. Така ж комбінація (1—2), отримана концентратором, означає запит на передачу пакету з нормальним пріоритетом. Запит на передачу пакету з високим пріоритетом передається комбінацією 2—1. Нарешті, комбінація 2—2 повідомляє як абонента, так і концентратор про необхідність перейти до процедури підготовки до зв'язку (Link Training).
Таким чином, мережа 100VG-AnyLAN є доступне рішення для збільшення швидкості передачі до 100 Мбіт/с. Проте вона не володіє повною сумісністю ні з однією із стандартних мереж, тому її подальша доля проблематична. До того ж, на відміну від мережі FDDI, вона не має ніяких рекордних параметрів. Швидше за все, 100VG-AnyLAN не дивлячись на підтримку солідних фірм і високий рівень стандартизації залишиться всього лише прикладом цікавих технічних рішень. Якщо говорити про найбільш поширену 100-мегабитной мережу Fast Ethernet, то 100VG-AnyLAN забезпечує удвічі більшу довжину кабелю UTP категорії 5 (до 200 метрів), а також безконфліктний метод управління обміном.
Фізичний рівень мереж 100VG-AnyLAN
У моделі ISO фізичному рівню ставиться безпосередній процес передачі бітів даних від одного вузла до іншого. Роз'єми, кабелі, рівня сигналів, частоти і інші фізичні характеристики описуються саме цим рівнем.
Як електричний стандарт передачі даних розробники вирішили повернутися до відомого способу прямого двухуровнего кодування (NRZ-коду), де високий рівень сигналу відповідає логічній одиниці, а низький - нулю. Колись, на зорі ери цифрової передачі даних, від такого способу відмовилися. В основному, це було пов'язано з труднощами синхронізації і відбулося всупереч більшій щільності інформації на один такт несучої частоти - два біти за один такт.
Використання кодування 5B6B, що зумовлює рівне число нулів і одиниць в передаваних даних, дозволяє одержати достатню синхронізацію. Навіть наявність трьох бітів одного рівня підряд (а більше їх число заборонене кодуванням і інтерпретується як помилка) не встигає привести до розсинхронізації передавача і приймача.
Таким чином, при надмірності коду 20% пропускна спроможність каналу збільшується удвічі. При тактовій частоті 30 Мгц забезпечується передача 25 Мбит/сек початкових даних по одній парі, сумарний об'єм передачі по чотирьох парах одного кабелю складає 100 Мбит/сек.
Управління передачею даних в мережах
Мережі, побудовані на неекранованій витій парі, використовують всі чотири пари кабелю і можуть функціонувати як в повнодуплексному (для передачі сигналів управління), так і напівдуплексному режимі, коли всі чотири пари використовуються для передачі даних в одному напрямі.
У мережах на екранованій парі або оптоволокне реалізовані два однонаправлені канали: один на приклад, інший на передачу. Прийом і передача даних може здійснюватися одночасно.
У мережах на оптоволокне або екранованій парі передача даних відбувається аналогічно. Невеликі відмінності визначаються наявністю постійно діючих в обидві сторони каналів. Вузол, наприклад, може одержувати пакет і одночасно відправляти запит на обслуговування.
