- •Содержание
- •Часть 1. Организация и построение локальных компьютерных сетей 14
- •Глава 1. Первое знакомство 14
- •Глава 2. Локальные компьютерные сети магистрального типа 53
- •Глава 3. Локальные компьютерные сети кольцевого типа 71
- •3.1. Основные методы доступа к моноканалу 71
- •Введение
- •Часть 1. Организация и построение локальных компьютерных сетей Глава 1. Первое знакомство
- •1.1. Что такое локальные компьютерные сети ?
- •1.2. Основные понятия и определения
- •1. Скорость передачи данных в физической коммуникационной среде.
- •2. Скорость передачи данных между узлами сети.
- •1.3. Основные топологии локальных компьютерных сетей
- •1.4. Физические среды, используемые при построении общего канала передачи данных
- •1.5. Основные способы представления данных при передаче через моноканал
- •1.6. Многоуровневая эталонная модель архитектуры локальных компьютерных сетей
- •1.7. Основные этапы преобразования данных в рабочей станции
- •1.8. Основы организации сетевых адаптеров
- •Глава 2. Локальные компьютерные сети магистрального типа
- •2.1. Основные методы доступа к моноканалу
- •Pure aloha (Истинная Алоха)
- •Slotted aloha (Тактированная Алоха)
- •Csma–Carrier Sense Multiple Access (Множественный доступ с контролем несущей)
- •Csma/cd–Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (Множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов)
- •Csma/ca–Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (Множественный доступ с контролем несущей и избежанием конфликтов)
- •Token Bus или Token Passing (Маркерный доступ к шине или Метод передачи маркера)
- •2.2. Типовая организация сетевого адаптера магистральной лкс
- •2.3. Организация адаптера с методом доступа csma/cd
- •Т2.4. Организация адаптера с методом доступа Token Bus
- •Глава 3. Локальные компьютерные сети кольцевого типа
- •3.1. Основные методы доступа к моноканалу
- •Register Insertion Ring (Метод вставки регистра)
- •Slotted Ring (Тактированное кольцо или Тактированный метод доступа к кольцу)
- •Token Ring (Маркерное кольцо или Маркерный метод доступа к кольцу)
- •3.2. Типовая организация приемопередатчика
- •3.3. Организация адаптера с методом доступа Slotted Ring
- •3.4. Организация адаптера с методом доступа Token Ring для централизованной лкс
- •Режим транзитной передачи.
- •Режим вывода данных (опроса рабочих станций сети)
- •Режим ввода данных
- •3.5. Организация адаптера с методом доступа Register Insertion Ring
- •Режим нормальной работы.
- •Передача кадра.
- •Прием кадра.
- •Режим конфликтной работы.
- •Работа са при конфликте первого вида.
- •Работа са при конфликте второго вида.
- •Режим изъятия кадра.
- •Часть II. Сетевые технологии локальных компьютерных сетей Глава 4. Классические технологии лкс
- •4.1. Сетевая технология arcNet
- •4.2. Сетевая технология Ethernet
- •Общие характеристики лкс EtherNet
- •”Тонкий“ Ethernet (Thin Ethernet)
- • ”Толстый” Ethernet (Thick Ethernet)
- •Комплексирование лкс
- •Глава 5. Перспективные высокопроизводительные технологии лкс
- •5.1. Сетевая технология Token Ring Network
- •5.2. Сетевая технология fddi
- •5.3. Сетевая технология Radio Ethernet
- •Глава 6. Широкополосные лкс
- •6.1. Использование поликаналов в широкополосных лкс с двунаправленной шиной
- •6.2. Широкополосные лкс на базе catv
- •Глава 7. Интеграция компьютерных сетей. Мультисети
- •7.1. Межсетевые устройства интеграции
- •7.2. Основные способы интеграции лкс
- •7.3. Использование протокола X.25 для интеграции лкс
- •ЧасТь III. Элементная база локальных компьютерных сетей Глава 8. Бис для построения сетевых адаптеров
- •8.4. Бис сети Cheapernet
- •8.5. Микросхемы для кольцевой сети с маркерным доступом
- •8.6. Контроллер маркерного доступа wd 2840
- •Интерфейс с модемом
- •Передача данных
- •Метод доступа
- •Удаление станции
- •Литература
- •Компьютерные сети локального масштаба
Часть 1. Организация и построение локальных компьютерных сетей Глава 1. Первое знакомство
1.1. Что такое локальные компьютерные сети ?
Впоследние 10–15 лет выделился и сформировался специальный класс КС: локальные сети. В научно–технической литературе прижилось и широко используется сокращение: ЛВС–локальные вычислительные сети, что соответствует общепринятому английскому1: LAN–Local Area Network. Несмотря на то, что возможны и другие варианты: ЛС–локальная сеть, ЛИВС–локальная информационно– вычислительная сеть, предлагаем все же использовать в дальнейшем наиболее современный вариант названия: ЛКС–локальная компьютерная сеть.
Международный комитет IEEE 802 (Institute of Electrical and Electronics Engineers–институт инженеров по электронике и электротехнике), специализирующийся на стандартизации в области ЛКС и являющийся здесь практически законодателем, дает следующее определение этим сетям: ”...Локальные вычислительные сети отличаются от других типов сетей тем, что они обычно ограничены умеренной географической областью, такой, как группа рядом стоящих зданий: склад, студенческий городок, и в зависимости от каналов связи осуществляют передачу данных в диапазонах скоростей от умеренных до высоких с низкой степенью ошибок... Значения параметров области, общая протяженность, количество узлов, скорость передачи и типология ЛКС могут быть самыми различными, однако комитет IEEE 802 основывает ЛКС на кабелях вплоть до нескольких километров длины, поддержке нескольких сотен станций, разнообразной топологии при скоростях порядка 1–20 Мбит/с и более“.
Таким образом, ЛКС объединяет с помощью общей высокоскоростной передающей среды в виде кабеля (общий канал передачи данных) подключенные к ней средства ВТ, расположенные на ограниченной территории, и позволяет организовывать для своих пользователей распределенную обработку данных и предоставление телекоммуникационных услуг .
ЛКС могут объединять компьютеры различных классов: от суперЭВМ до микроЭВМ.
Приведем перечень основных требований, предъявляемых стандартом IEEE к современным ЛКС .
Общие требования:
выполнение разнообразных функций по передаче данных, включая пересылку файлов, поддержку терминалов, электронную почту, обработку сообщений, доступ к файлам и базам данных;
подключение большого набора стандартных и специальных устройств (больших, малых и персональных ЭВМ, графопостроителей, терминалов, ВЗУ, факсимильных устройств и др.);
подключение как современных и перспективных, так и ранее разработанных устройств;
простота монтажа, модификации и расширения сети; подключение новых устройств и отключение прежних без нарушения работы сети длительностью более 1с; информирование всех устройств сети об изменении ее состава;
одна ЛКС должна поддерживать не менее 200 устройств и охватывать территорию не менее 2 км.
Коммуникационные требования:
возможность для каждого устройства связываться и взаимодействовать с любым другим устройством;
обеспечение равноправного доступа к физической передающей среде для всех коллективно использующих ее устройств;
возможность адресации данных (пакетов) одному устройству, группе устройств, всем подключенным устройствам;
пропускная способность сети не должна существенно снижаться при достижении полной загрузки (и даже при перегрузке) сети во избежание длительной ее блокировки;
максимальная задержка передачи данных (пакета) через ЛКС должна быть небольшой по величине, постоянной и детерминированной– предварительно рассчитанной;
простота подключения к другому телекоммуникационному оборудованию (арендованным линиям, телефонным сетям, сетям передачи данных и др.);
простота интерфейсов между ЛКС и подключенными устройствами;
наличие средств сопряжения с другими ЛКС (мосты) и с территориальными КС (шлюзы).
В 1974– 1976 гг. сотрудники фирмы XEROX Б. Меткалф и Д. Боггс спроектировали знаменитую впоследствии ЛКС Ethernet, которая на долгое время стала (и по сей день является) фактически стандартом для ЛКС шинной (магистральной) конфигурации. Это событие послужило началом бурного развития ЛКС во всем мире.