SiteHeart    SiteHeart




Региональные представители:

Подробнее...

Глава 2 : Протоколы и технологии локальных сетей.

« Предыдущая

Незаслуженно забытый ARCnet

Примерно в середине семидесятых, компания Datapoint разработала ARCnet, так называемую сетевую архитектуру Attached Resourse Computing Network. Но разработанный ими IEEE ARCnet так и не был принят в качестве стандарта. Логическое кольцо имеет частичное совпадение с IEEE 802.4. Допустимый размер передаваемого пакета информации не должен превышать 507 байт.

Следует отметить, что самый широкий спектр разнообразных возможностей топологий среди локальных сетей принадлежит Arcnet. Данная архитектура позволяет использовать звезду, дерево, кольцо и общую шину в одной сети. К тому же, существует возможность использования сегментов, длинной в несколько километров. Здесь существует возможность применения различных видов сред передачи данных, например, витая пара, оптико-волоконный или коаксиальный кабель.

Причиной неконкурентоспособности этого вида стандарта стало низкое быстродействие, которое составляет 2,5 Мбит/с и ограниченное число клиентов - в пределах 256 пользователей. Кроме того, сетевые адреса сетевых карт должны назначаться с помощью джамперов с сохранением их уникальности. Fast Ethernet полностью вытеснил ArcNet, даже разработка ArcNet PLUS с повышенной скоростью (20 Мбит/с) не спасло положения. ArcNet так и не получил широкого применения.

Но за счет высокой степени надежности и возможности большой протяженности эта технология продолжает применяться в некоторых отраслях АСУТП. Нереализованный потенциал данной технологии (детерминированный доступ, автоконфигурирование, согласование скорости обмена данными) просто необходим в среде реального производства.

Arcnet позволяет определить максимальное количество времени, необходимое для доступа к любому устройству в сети при любой нагрузке. Такое время определяется по формуле:

T = (TDP + TOBoNb)oND, где

TDP и TOB - времена передачи пакета данных и одного байта, зависящие от выбранной скорости передачи

Nb - количество байтов данных

ND - количество устройств в сети.

Сама сеть представляет собой связанные коаксиальными линиями активные и пассивные хабы. Пик использования таких сетей в нашей стране выпал на 80-е года. Тогда для связи на промышленных предприятиях использовали антенный кабель РК-75 и серверы Novell Netware 2.x-3.x

 

Token Ring. Классический пример передачи маркера

Token Ring - эта технология появилась в семидесятых годах прошлого столетия. Данная технология была разработана компанией IBM на основе существующего стандарта IEEE 802.5. На нее возлагались большие надежды.

Данный вид сетей можно отнести к разряду классических сетей с передачей маркера. Современные модификации данной технологии выстроены по типу "звезды", а ее первые модификации имели физическую и логическую типологию "кольца". Современные сети, выстроенные по этой технологии, могут быть совместимы с Ethernet, и использовать витую пару.

На протяжении внедрения технологии Token Ring скорость передачи поднялась с 4  до 16 Мбит/с. С момента своего появления данная технология позиционировалась, как качественная альтернатива Ethernet. Качество повышалось благодаря детерминированному методу доступа.

Каждой станции назначался приоритетный доступ, но это, все равно, не позволяло получить Constant Bit Rate (CBR). Причиной тому являлось (да и является сейчас) отсутствие соответствующих приложений, которые поддерживали бы данную схему.

В связи с этим, однозначен был лишь тот факт, что для всех станций сети, в равной мере, снижалась производительность. Безусловно, такое положение вещей не смогло обеспечить технологии конкурентоспособность. Как итог - Token Ring сегодня, практически не используется.

FDDI - первая локальная сеть на оптоволокне

(Fiber Distributed Data Interface — Волоконно-оптический интерфейс передачи данных)

В 1980 году комитет ANSI представил свою новую разработку - Fiber Distributed Data Interface (FDDI). Передача данных в этой сети происходила по средствам только оптико-волоконного кабеля. Отсутствие схем резервирования и низкая скорость (до 10 Мбит/с) стали причиной разработки сети данного вида. Кроме того, это была попытка составить конкуренцию SDH. Было задумано вывести сети на следующий уровень - "транспортный".

Суть этого стандарта состоит в том, что пакеты данных должны передаваться со скоростью сто Мбит/с по двойному кольцу оптиковолокна. Эта технология позволяет создать быстрый и зарезервированный канал. Основой логической работы служит передача маркера на большие расстояния - до ста километров.

Весть трафик планировалось делить по приоритету. Эта действие осуществлялось при помощи разделения всех рабочих станций на синхронные и асинхронные. Асинхронные имели восьмиуровневую систему приоритетов, согласно которой, распределялся трафик. Синхронные же, просто имели постоянную полосу пропускания.

Кольцо FDDI


На сегодняшний день, данная технология была смещена технологией АТМ. Причиной тому стала, опять же, не совместимость, в данном случае с сетями SDH. Соревноваться в локальной нише сетей FDDI не позволила ее высокая цена в сравнении с Ethernet. Переход на использование дешевого медного кабеля, так же не помог стандарту. Получившийся, в результате, стандарт CDDI, так же не возымел успеха. В результате его описание можно найти лишь в учебниках.


Разработка AT&T и HP - 100VG-AnyLAN

Данная технология является представительницей второго поколения локальных сетей. 100VG-AnyLAN была задумана как замена Fast Ethernet. Она была создана в девяностых двумя компаниями - AT&T и HP. Данной технологии был присвоен статус стандарта IEEE 802.12. Ее преимуществом, в первую очередь, была возможность совместимости с витой парой 3-й Категории, что выгодно отличало ее от предшественников. Кроме того, она была детерминирована и универсальна.

Сегодня, наибольшее распространение имеет витая пара 5-й категории, но в 1995 году, в основном, использовалась четырехпарная витая пара третей категории. Схема кодирования предусматривала Quartet Coding с использованием избыточного кода 5В/6В, что и позволило использовать витую пару 3-й категории. Что касается России, то из-за более поздней компьютеризации и образования сетей, переходный период от 3-й на 5-ю категорию отсутствовал. Поэтому, в стране, сети сразу прокладывались с использованием пятой категории.

Универсальность системы подтверждается еще и тем фактом, что концентратор 100VG-AnyLAN имеет возможность поддержки 802.3 и 802.5 кадров. Тут существует двухсторонняя система приоритетов. Самый высший приоритет отдается мультимедийным приложениям, всем остальным - низкий. Такая система приоритетов существует благодаря применению "Demand Priority".

Системе пророчили неизменный успех. И, как это часто бывает, недостатком стала высокая цена. Разработчики объясняли это высокой степенью сложности. Кроме того, технологию не разрешили тиражировать другим производителям. К тому же, преимущества технологии нельзя было в полной мере оценить из-за отсутствия реальных приложений. Как итог, лидером продаж и внедрения стал 100base-T.

И, все-таки, стоит отдать должное новаторским решениям, использованным в данной технологии. Через много лет они стали использоваться в IEEE 802.3у и Ethernet 1000base-T.

Сети параллельных миров

Всем известно, что существует несколько видов сетей. Первая - это обычная локальная сеть, объединяющая ПК. Вторая - это параллельная система передачи информации. Развитие второй практически не пересекается с массовым Ethernet. Рассмотрим подробнее второй вид передачи данных.
 

"Яблочные сети" - Apple Talk, Local Talk

В начале восьмидесятых, компанией Apple была предложена Apple Talk (стек протоколов). Задумывалась эта сеть для организации работы компьютеров Apple со встроенными адаптерами. В ней и использовался протокол Apple Talk

Средой для передачи данных служила экранированная витая пара, один сегмент объединял тридцать два узла. Данные передавались со скоростью 230,4 Кбит/с. Максимальная длина составляла триста метров, а типология сети выстраивалась как дерево или общая шина.

Из-за низкой пропускной способности были разработаны адаптеры для сетей стандартов Ethernet, Token Ring и FDDI. Apple Talk весьма универсален, поэтому имеет возможность подстраивания под любую физику сети.

Данная сеть, как уже упоминалось, разработана Apple для нужд сетей Apple. Поэтому она не применяется для сетей обычных ПК.


UltraNet - сеть для суперкомпьютеров

UltraNet - это еще один вид сетей, который почти не известен на территории СНГ. Данный вид объединения компьютеров в сети использовался исключительно для объединения суперкомпьютеров и мейнфреймов. Сегодня на смену этому виду пришел Gigabit Ethernet.

Данная сеть обеспечивает космические скорости обмена данными - до 1 Гбит/с, используется топология "звезда". Безусловно, эта технология для суперкомпьютеров, супердорогая и сложная, в плане физической реализации. Чтобы управлять UltraNet компьютеры РС подключают к главному концентратору. В случае необходимости, предусмотрено подключение роутеров и мостов для подключения к сетям Ethernet или Token Ring.

Оптиковолоконный и коаксиальный кабель служат средой передачи данных на расстояния в тридцать км.
 

Промышленные и специализированные сети

Стоит обратить внимание, что сети для передачи данных давно перестали соединять только телефоны и компьютеры. Существует еще большое количество различных устройств, использующих для связи сети. К примеру, чтобы заменить большое количество дорогих и объемных жгутов в автомобиле, была создана технология CANBUS. Она позволила заменить эти жгуты одной шиной. Подобными системами, так же, являются ModBus, PROFIBUS, FieldBus.

Тут вы не обнаружите ни высокой скорости передачи данных, ни разнообразия физических соединений, кроме того, здесь ограничена длина сегмента. Но эти сети обеспечивают необходимый уровень автоматизации. К тому же, они имеют не высокую цену и высокое качество связи.

На сегодняшний день умы разработчиков CAN-контроллеров заняты созданием систем автоматизации домашних хозяйств.

Следующая глава »