СТРУКТУРА СТАНДАРТІВ IEEE 802.X

1980 року в інституті IEEE був організований комітет 802 зі стандартизації локальних мереж, у результаті роботи якого було прийняте сімейство стандартів IEEE 802.X, що містять рекомендації з проектування нижніх рівнів локальних мереж. Пізніше результати роботи цього комітету лягли в основу комплексу міжнародних стандартів ISO 8802-1..5. Ці стандарти були створені на основі найбільш розповсюджених фірмових стандартів мереж Ethernet, ArcNet Token Ring. Стандарти сімейства IEEE 802.X охоплюють тільки два нижніх рівні семирівневої моделі OSI – фізичний і канальний. Це пов'язано з тим, що саме ці рівні найбільшою мірою відбивають специфіку локальних мереж. Старші ж рівні, починаючи з мережевого, у значній мірі мають спільні риси як для локальних, так і для глобальних мереж. Специфіка локальних мереж також знайшла своє відображення в поділі канального рівня на два підрівня, що часто називають також рівнями:

логічної передачі даних (Logical Link Control, LLC);

керування доступом до середовища (Media Access Control, MAC).

Рівень MAC з'явився через існування в локальних мережах поділюваного середовища передачі даних. Саме цей рівень забезпечує коректне спільне використання загального середовища, надаючи його, відповідно до визначеного алгоритму, в розпорядження тій чи іншій станції мережі. Після того, як доступ до середовища отриманий, нею може скористатися більш високий рівень – рівень LLC, що організовує передачу логічних одиниць даних, кадрів інформації, з різним рівнем якості транспортних послуг. У сучасних локальних мережах одержали поширення кілька протоколів рівня MAC, що реалізують різні алгоритми доступу до поділюваного середовища. Ці протоколи цілком визначають специфіку таких технологій, як Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring, FDDI, 100VG-AnyLAN. Рівень LLC відповідає за передачу кадрів даних між вузлами з різним ступенем надійності, а також реалізує функції інтерфейсу разом з сусіднім мережевим рівнем. Саме через рівень LLC мережевий протокол подає запит канальному рівню на потрібну йому транспортну операцію з потрібною якістю. На рівні LLC існує кілька режимів роботи, що відрізняються наявністю чи відсутністю на цьому рівні процедур відновлення кадрів у випадку їхньої втрати чи перекручування, тобто транспортних послуг, що відрізняються якістю, цього рівня.

Протоколи рівнів MAC і LLC взаємно незалежні – кожен протокол рівня MAC може використовуватися з будь-яким протоколом рівня LLC, і навпаки. Стандарти IEEE 802 мають досить чітку структуру, наведену на Мал. 27: Ця структура з'явилася в результаті великої роботи, проведеної комітетом 802 з виділення в різних фірмових технологіях загальних підходів і загальних функцій, а також узгодженню стилів їхнього опису. Опис кожної технології розділено на дві частин: опис рівня MAC і опис фізичного рівня. Як видно з малюнка, практично в кожній технології єдиному протоколу рівня MAC відповідає кілька варіантів протоколів фізичного рівня (на малюнку наведені тільки технології Ethernet і Token Ring, але все сказане справедливо і для інших технологій: ArcNet, FDDI, 100VG-AnyLAN). Над канальним рівнем усіх технологій зображений загальний для них протокол LLC, що підтримує кілька режимів роботи, але незалежний від вибору конкретної технології. Стандарт LLC курирує підкомітет 802.2. Навіть технології, стандартизовані не в рамках комітету 802, орієнтуються на використання протоколу LLC, визначеного стандартом 802.2, наприклад протокол FDDI, стандартизований ANSI. Окремо стоять стандарти, розроблені підкомітетом 802.1. Ці стандарти носять загальний для всіх технологій характер. У підкомітеті 802.1 розроблені загальні визначення локальних мереж і їх властивостей, визначений зв'язок трьох рівнів моделі IEEE 802 з моделлю OSI. Але найбільш практично важливими є стандарти 802.1, що описують взаємодію між собою різних технологій, а також стандарти для побудови більш складних мереж на основі базових топологій. Ця група стандартів носить загальну назву стандартів міжмережевої взаємодії (internetworking). Сюди входять такі важливі стандарти, як стандарт 802.1D, що описує логіку роботи моста/комутатора, стандарт 802.1Н, який визначає роботу транслюючого моста, що може без маршрутизатора поєднувати мережі Ethernet і FDDI, Ethernet і Token Ring і т.п. Сьогодні набір стандартів, розроблених підкомітетом 802.1, продовжує зростати. Наприклад, недавно він поповнився важливим стандартом 802.1О, що визначає спосіб побудови віртуальних локальних мереж VLAN у мережах на основі комутаторів. Стандарти 802.3, 802.4, 802.5 і 802.12 описують технології локальних мереж, що з'явилися в результаті поліпшення фірмових технологій, які лягли в їх основу. Так, основу стандарту 802.3 склала технологія Ethernet, розроблена компаніями Digital, Intel і Xerox (чи Ethernet DIX), стандарт 802.4 з'явився як узагальнення технології ArcNet компанії Datapoint Corporation, а стандарт 802.5 в основному відповідає технології Token Ring компанії IBM. Вихідні фірмові технології і їх модифіковані варіанти – стандарти 802.х у ряді випадків довгі роки існували паралельно. Наприклад, технологія ArcNet так і не була повністю приведена у відповідність зі стандартом 802.4 (тепер це робити пізно, тому що десь приблизно з 1993 року виробництво устаткування ArcNet було згорнуто). Розбіжності між технологією Token Ring і стандартом 802.5 теж періодично виникають, тому що компанія IBM регулярно вносить удосконалення у свою технологію і комітет 802.5 відбиває ці удосконалення в стандарті з деяким запізненням. Виключення складає технологія Ethernet. Останній фірмовий стандарт Ethernet DIX був прийнятий у 1980 році, і з тих пір ніхто більше не починав спроб фірмового розвитку Ethernet. Усі нововведення в сімействі технологій Ethernet вносяться тільки в результаті прийняття відкритих стандартів комітетом 802.3. Більш пізні стандарти розроблялися не однією компанією, а групою зацікавлених компаній, а потім передавалися у відповідний підкомітет IEEE 802 для затвердження. Так відбулося з технологіями Fast Ethernet, 100VG-AnyLAN, Gigabit Ethernet. Група зацікавлених компаній створювала спочатку невелике об'єднання, а потім у міру розвитку робіт до нього приєднувалися інші компанії, так що процес прийняття стандарту носив відкритий характер. Сьогодні комітет 802 включає наступний ряд підкомітетів: 802.1 – Internetworking – об'єднання мереж; 802.2 – Logical Link Control, LLC – керування логічною передачею даних; 802.3 – Ethernet з методом доступу CSMA/CD; 802.4 – Token Bus LAN – локальні мережі з методом доступу Token Bus; 802.5 – Token Ring LAN – локальні мережі з методом доступу Token Ring; 802.6 – Metropolitan Area Network, MAN – мережі мегаполісів; 802.7 – Broadband Technical Advisory Group – технічна консультаційна група з широкополосної передачі; 802.8 – Fiber Optic Technical Advisory Group – технічна консультаційна група з волоконно-оптичних мереж; 802.9 – Integrated Voice and data Networks – інтегровані мережі передачі голосу і даних; 802.10 – Network Security – мережева безпека; 802.11 – Wireless Networks – безпровідникові мережі; 802.12 – Demand Priority Access LAN, 100VG-AnyLAN – локальні мережі з методом доступу за вимогою з пріоритетами.