Общая характеристика протоколов локальных сетей

При организации взаимодействия узлов в локальных сетях основная роль отводится протоколу канального уровня. Однако для того, чтобы канальный уровень мог справиться с этой задачей, структура локальных сетей должна быть вполне определенной, так, например, наиболее популярный протокол канального уровня - Ethernet - рассчитан на параллельное подключение всех узлов сети к общей для них шине - отрезку коаксиального кабеля или иерархической древовидной структуре сегментов, образованных повторителями. Протокол Token Ring также рассчитан на вполне определенную конфигурацию - соединение компьютеров в виде логического кольца.

Использование в локальных сетях очень простых конфигураций (общая шина и кольцо) наряду с положительными имело и отрицательные последствия, из которых наиболее неприятными были ограничения по производительности и надежности. Наличие только одного пути передачи информации, разделяемого всеми узлами сети, в принципе ограничивало пропускную способность сети пропускной способностью этого пути (которая делилась в среднем на число компьютеров сети), а надежность сети - надежностью этого пути. Поэтому по мере повышения популярности локальных сетей и расширения их сфер применения все больше стали применяться специальные коммуникационные устройства - мосты и маршрутизаторы, - которые в значительной мере снимали ограничения единственной разделяемой среды передачи данных. Базовые конфигурации в форме общей шины и кольца превратились в элементарные структуры локальных сетей, которые можно теперь соединять друг с другом более сложным образом, образуя параллельные основные или резервные пути между узлами.

Тем не менее, внутри базовых структур по-прежнему работают все те же протоколы разделяемых единственных сред передачи данных. Это связано с тем, что хорошие скоростные и надежностные характеристики кабелей локальных сетей удовлетворяли в течение всех этих лет пользователей небольших компьютерных сетей, которые могли построить сеть без больших затрат только с помощью сетевых адаптеров и кабеля. К тому же колоссальная инсталляционная база оборудования и программного обеспечения для технологий Ethernet и Token Ring способствовала тому, что сложился следующий подход: в пределах небольших сегментов используются старые протоколы в их неизменном виде, а объединение таких сегментов в общую сеть происходит с помощью дополнительного и достаточно сложного оборудования.

В последние несколько лет наметилось движение к отказу от разделяемых сред передачи данных в локальных сетях и переходу к применению активных коммутаторов, к которым конечные узлы присоединяются индивидуальными линиями связи. Чаще всего конечные узлы соединяются в небольшие разделяемые сегменты с помощью повторителей, а сегменты соединяются друг с другом с помощью индивидуальных коммутируемых связей.

Существует и достаточно заметная тенденция к использованию в традиционных технологиях так называемой микросегментации, когда даже конечные узлы сразу соединяются с коммутатором индивидуальными каналами. Такие сети получаются дороже разделяемых или смешанных, но производительность их выше.

При использовании коммутаторов у традиционных технологий появился новый режим работы - полнодуплексный (full-duplex). В разделяемом сегменте станции всегда работают в полудуплексном режиме (half-duplex), так как в каждый момент времени сетевой адаптер станции либо передает свои данные, либо принимает чужие, но никогда не делает это одновременно.

В полнодуплексном режиме сетевой адаптер может одновременно передавать свои данные в сеть и принимать из сети чужие данные. Такой режим несложно обеспечивается при прямом соединение с мостом/коммутатором или маршрутизатором, так как вход и выход каждого порта такого устройства работают независимо друг от друга, каждый со своим буфером кадров.

Сегодня каждая технология локальных сетей приспособлена для работы как в полудуплексном, так и полнодуплексном режимах. В этих режимах ограничения, накладываемые на общую длину сети, существенно отличаются, так что одна и та же технология может позволять строить весьма различные сети в зависимости от выбранного режима работы (который зависит от того, какие устройства используются для соединения узлов - повторители или коммутаторы).

Тесты

Вопрос 1: Как называется основная шина микропроцессорной системы, количество разрядов которой определяет скорость и эффективность информационного обмена, а также максимально возможное количество команд; всегда двунаправленная; тип выходного каскада для линий шины – выход с тремя состояниями; разрядность этой шины определяет и разрядность всей системной магистрали.

Ответ 1 : Шина адреса ()

Ответ 2 : Шина питания ()

Ответ 3 : Шина данных ()

Ответ 4 : Шина заземления ()

Ответ 5 : Шина управления ()

Вопрос 2: Как называется шина микропроцессорной системы, которая определяет допустимый объем памяти, а значит сложность программ и объем запоминаемых данных; может быть однонаправленной или двунаправленной (режим управления магистралью контроллером ПДП); типы выходных каскадов - с тремя состояниями или ТТЛ.

Ответ 1 : Шина заземления ()

Ответ 2 : Шина питания ()

Ответ 3 : Шина данных ()

Ответ 4 : Шина адреса ()

Ответ 5 : Шина управления ()

Вопрос 3: Так как указатель стека непрерывно декрементируется при загрузке данных в стек (PUSH) и инкрементируется при выборке данных (POP), байт, загруженный последним, будет выдан первым. Как этот принцип адресации памяти сокращенно (аббревиатура английского выражения) и очень часто называется.

Ответ 1 : MULTI ()

Ответ 2 : CALL ()

Ответ 3 : STORE ()

Ответ 4 : EQU ()

Ответ 5 : LIFO ()

Вопрос 4: Указать наименование выходного вывода и одноименного сигнала микропроцессора Intel 8086, который он вырабатывает в начале каждого машинного цикла, оповещая память и устройства ввода-вывода о начале нового машинного цикла, чем обеспечивает согласование работы этих устройств с работой центрального процессора во времени.

Ответ 1 : SINC ()

Ответ 2 : HLDA ()

Ответ 3 : WAIT ()

Ответ 4 : READY ()

Ответ 5 : RESET ()

Вопрос 5: Указать наименование входного вывода и одноименного сигнала готовности микропроцессора Intel 8086, который говорит о том, что закончился некоторый промежуток времени, называемый временем доступа, память или порт ввода-вывода посылают этот сигнал готовности микропроцессору, и теперь может начаться обмен данными между памятью или устройством ввода-вывода и центральным процессором.

Ответ 1 : WAIT ()

Ответ 2 : HOLD ()

Ответ 3 : READY ()

Ответ 4 : SINC ()

Ответ 5 : RESET ()

Вопрос 6: Указать наименование выходного вывода и одноименного сигнала микропроцессора Intel 8086, который указывает на то, что центральный процессор находится в состоянии ожидания (например, в течение времени доступа).

Ответ 1 : INTE ()

Ответ 2 : HOLD ()

Ответ 3 : READY ()

Ответ 4 : WAIT ()

Ответ 5 : RESET ()

Вопрос 7: Указать наименование входного вывода и одноименного сигнала захвата шин микропроцессора Intel 8086, который говорит о том, что имеет место режим прямого доступа к памяти, информация передается в основную память микроЭВМ без вмешательства центрального процессора, который должен отключаться от шин адреса и данных, т.е. соответствующие выводы микропроцессора должны переходить в высокоимпедансное состояние при появлении этого сигнала захвата шин.

Ответ 1 : HOLD ()

Ответ 2 : WAIT ()

Ответ 3 : DBIN ()

Ответ 4 : INTE ()

Ответ 5 : HLDA ()

Вопрос 8 : Указать наименование выходного вывода и одноименного сигнала подтверждения захвата шин микропроцессора Intel 8086, который говорит о том, что имеет место режим прямого доступа к памяти, информация передается в основную память микроЭВМ без вмешательства центрального процессора, который должен отключаться от шин адреса и данных, т.е. соответствующие выводы микропроцессора должны переходить в высокоимпедансное состояние, а процессор информирует об этом другие блоки с помощью этого сигнала подтверждения захвата шин.

Ответ 1 : WAIT ()

Ответ 2 : HLDA ()

Ответ 3 : DBIN ()

Ответ 4 : INTE ()

Ответ 5 : HOLD ()

Вопрос 9: Указать наименование входного вывода и одноименного сигнала «запрос прерывания» микропроцессора Intel 8086, когда, например, возникает необходимость передачи данных от устройства ввода-вывода и соответствующее устройство посылает сигнал «запрос прерывания» (interrupt) центральному процессору на этот вывод.

Ответ 1 : HOLD ()

Ответ 2 : INTE ()

Ответ 3 : INT ()

Ответ 4 : WAIT ()

Ответ 5 : DBIN ()

50