Вычислительная техника и сети.


Основные характеристики сетевой архитектуры Ethernet.


В различных сетях существуют различные процедуры обмена данными между рабочими станциями. Стандарты Международного института инженеров по электротехнике и электронике IEEE описывают методы доступа к сетевым каналам данных, среди которых наибольшее распространение получили три конкретных реализации методов доступа: Ethernet, Arcnet и TokenRing.

 

Метод доступа Ethernet разработан фирмой Xerox в 1975 г. и до сих пор пользуется наибольшей популярностью. Он обеспечивает высокую скорость передачи информации и надежность.

Метод доступа Ethernet является методом множественного доступа с прослушиванием несущей и разрешением коллизий. Перед началом передачи рабочая станция определяет, свободен ли канал ("общая шина"). Если канал свободен, станция начинает передачу. такое сообщение принимается всеми компьютерами сети, но все компьютеры, кроме адресата, его игнорируют. При одновременной попытке двух станций начать передачу данных аппаратура сети распознает подобные коллизии и задерживает передачу на некоторое время. Время задержки для разных станций различно. Реально коллизии приводят к уменьшению быстродействия сети только в том случае, когда в сети работает порядка 80-100 компьютеров.

 

Аналогия с разговором


Хорошей аналогией взаимодействиям в среде Ethernet может служить разговор группы вежливых людей в небольшой темной комнате. При этом аналогией электрическим сигналам в коаксиальном кабеле служат звуковые волны в комнате.
Каждый человек слышит речь других людей (контроль несущей). Все люди в комнате имеют одинаковые возможности вести разговор (множественный доступ), но никто не говорит слишком долго, так как все вежливы. Если человек будет невежлив, то его попросят выйти (т.е. удалят из сети). Все молчат, пока кто-то говорит. Если два человека начинают говорить одновременно, то они сразу обнаруживают это, поскольку слышат друг друга (обнаружение столкновений). В этом случае они замолкают и ждут некоторое время, после чего один из них вновь начинает разговор. Другие люди слышат, что ведется разговор, и ждут, пока он кончится, а затем могут начать говорить сами. Каждый человек имеет собственное имя (аналог уникального Ethernet-адреса). Каждый раз, когда кто-нибудь начинает говорить, он называет по имени того, к кому обращается, и свое имя, например, "Слушай Петя, это Андрей, ... ля-ля-ля ..." Если кто-то хочет обратиться ко всем, то он говорит: "Слушайте все, это Андрей, ... ля-ля-ля ..." (широковещательная передача).

 

Параметры некоторых сетей

Ниже приведены некоторые параметры, характеризующие различные виды сетей.

Сеть Ethernet (на "тонком" коаксиальном кабеле)

Максимальная длина сегмента 185 м;
Максимальное число сегментов 5;
Максимальная длина сети 925 м;
Максимальное число станций в сегменте 30;
Минимальное расстояние между станциями 0,5 м;
Скорость передачи данных 10 (100) Мбит/сек.

Сеть Arcnet (c концентратором – Hub)

Макс. длина кабеля от станции до активного Hub 300 м;
Макс. длина кабеля от станции до пассивного Hub 30 м;
Максимальная длина сети 6 км;
Скорость передачи данных 2,44 Мбит/сек.

Сеть Token-Ring (с концентратором)

Максимальное число концентраторов 12;
Максимальное число станций в сети 96;
Макс. длина кабеля между концентраторами 45 м;
Макс. длина кабеля между всеми концентраторами 120 м;
Скорость передачи данных 4 (16) Мбит/сек.