Распространенные сетевые архитектуры

Стандарт типа Ethemet определяет сеть с конкуренцией (contention network), в которой несколько рабочих станций должны конкурировать друг с другом за право доступа к сети. Хотя при такой архитектуре конфликты неизбежны, ее разработчики полагают, что благодаря скорости передачи 10 Мбит/с даже при повторных конфликтах пользователи не почувствуют уменьшения скорости. Если же число конфликтов в сети становится настолько большим, что это сказывается на ее работе, данной проблемой должен заняться администратор сети.

IEEE 802.3

Рис. 4.6. Форматы кадров Ethemet и IEEE 802.3

Форматы кадров в

IEEE 802.3 и

Ethernet

Формат кадра 802.3 представлен на рис. 4.6. Преамбула состоит из 56 битов. Это последовательность чередующихся единиц и нулей, предназначенная для синхронизации приемного тракта. Начальный разделитель кадра (10101011) обозначает начало информационной части кадра. Адрес получателя и адрес отправителя берутся из кадра LLC-уровня, в поле длины кадра указывается число октетов (байтов) кадра, содержащегося в поле данных (от 46 до 1500 октетов). Если число октетов данных меньше минимального значения, то поле данных дополняется необходимым числом октетов, образующих так называемое поле заполнения. И, наконец, завершает кадр поле контрольной суммы, содержащее информацию, необходимую для контроля ошибок.

Основное различие между кадром, отвечающим стандарту 802.3, и традиционным Ethernet-кадром заключается в том, что в последнем отсутствует двухбайтовое поле длины, в котором здесь нет необходимости, так как длина является фиксированной. Вместо него в Ethernet-кадре имеется двухбайтовое поле, используемое для указания типа протокола более высокого уровня (это может быть, например, протокол ТСР/ГР), который используется для поля данных. Совместное использование трансиверов Ethernet и 802.3 (устройств, которые осуществляют фактическую передачу данных с сетевых интерфейсных плат в физическую среду) приводит к ошибкам, потому что узлы как 802.3, так и Ethernet неправильно интерпретируют сообщения, предназначенные для устройств другого типа. Разводка выводов у трансиверов Ethernet и 802.3 также разная. Игнорирование этого различия часто приводит к перегрузке узлов 802.3 при обработке широковещательных Ethernet-сообщений.

Сеть

Ethernet вблизи

Прежде чем приступать к рассмотрению различных вариантов Ethernet, целесообразно познакомиться с компонентами традиционных ЛВС Ethernet или 802.3. Ethernet, известна как ЛВС, которая заставила всех относиться с уважением к локальным сетям. Администраторы систем, которые сделали выбор в пользу архитектуры Ethernet, могут полностью положиться на нее: им не грозит увольнение за приобретение ненадежной техники. Архитектура Ethernet представлена на рис. 4.7.

На рабочей станции Ethernet установлена специальная сетевая интерфейсная плата (NIC - Network Interface Card). Эта плата предназначена для приема и передачи данных. В варианте сети «тонкий Ethernet» трансивер выполнен на самой плате (рис. 3), а в сетях «толстый Ethernet» трансиверы располагаются непосредственно на кабеле и с сетевой картой соединены отдельным кабелем. На обоих концах электрической цепи сегмента устанавливаются терминаторы (заглушки).

Один сегмент сети может включать до 100 рабочих станций, а несколько таких сегментов можно соединять повторителями (repeater). В одной сети Ethernet может работать до 1024 рабочих станций, при этом на пути между любыми двумя станциями может стоять максимум два повторителя.

Трансивер генерирует электрические сигналы, обеспечивая соответствующий уровень качества, и передает их в коаксиальный кабель. Кроме того, трансиверы отвечают за прием сигналов из сети и обнаружение конфликтов, возникающих при одновременной попытке двух рабочих станций занять линию. Когда трансивер на передающей стороне обнаруживает конфликт, модуль управления кантом его NIC генерирует сигнал обнаружения конфликта. Передающая часть модуля управления каналом, в свою очередь, посылает в сеть битовую последовательность, которую называют «пробкой» (jam). Сигнал пробки заставляет передающие рабочие станции прекратить передачу, и их NIC возобновляют передачу через случайные промежутки времени. NIC принимающих станций тем временем анализируют поврежденные или частично принятые пакеты и отбрасывают «коротышки» (runis).

Другие стьтьи в тему

Разработка программы кодирования по алгоритму Хемминга
В процессе работы электронных устройств осуществляется преобразование информации. С точки зрения логики функционирования электронных устройств можно выделить следующие информационные процессы: получение, передачу, обработку, представление информации, выработку управляющих воздействий. ...

Разработка радиоприемного устройства импульсных сигналов
Радиоприёмное устройство - устройство для приёма электромагнитных волн радиодиапазона, то есть с длиной волны от нескольких тысяч метров до долей миллиметра, с последующим преобразованием содержащейся в них информации к виду, в котором она могла бы быть использована. Данная работ ...