Распространенные сетевые архитектуры

22 мая 1973 года Роберт Меткалф, сотрудник Научно-исследовательского центра фирмы Xerox в Пало-Альто, написал докладную записку с изложением принципов, которые легли в основу нового типа локальных компьютерных сетей. В данном документе впервые встречается слово ethemet. И тогда же, в 1973-м году, фирма Xerox начала выпуск интерфейсных сетевых плат Ethernet для своих компьютеров Alto PC.

Дальше события развивались следующим образом. Корпорация Intel разработала микросхемы для сетевой аппаратуры, Xerox предоставила программное обеспечение, a Digital Equipment Corporation (DEC) взялась реализовать новую сеть на своих мини-ЭВМ. В сентябре 1980 года эти три фирмы выпустили стандарт на сеть Ethernet, которую сейчас называют Ethemet версии 1. Вторая версия Ethernet увидела свет в ноябре 1982 г. Обе версии используются до сих пор, причем между ними существуют различия и по интерфейсу, и по уровням сигналов (состояние незанятости линии в версии 1 определяется по уровню 0,7 В, а в версии 2 - по уровню О В). Следует отметить главное: если вам когда-нибудь достанется по наследству старая ЛВС с набором разнородных сетевых интерфейсных плат, помните, что сетевые адаптеры для Ethemet различных версий несовместимы между собой.

Название Ethemet изначально использовалось для сетей, реализованных в соответствии со стандартом версии 1, и лишь впоследствии распространилось на другие его версии. В стандарте версии 1 определены: физическая среда передачи данных (толстый коаксиальный кабель), метод управления доступом (множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов (CSMA/CD - Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)) и скорость передачи данных (10 мегабит в секунду, или Мбит/с). Кроме того, стандартом версии 1 регламентируется размер (от 72 до 1526 байтов), содержимое Ethernet-пакета и метод кодирования данных (манчестерский код).

Обратите внимание на максимальный размер пакета. Ethernet - продукт своего времени. Эта сеть была разработана для информационного обмена небольшими пакетами. Она очень хорошо функционирует в среде с постоянным напряженным сетевым трафиком. Но представьте себе парк аттракционов, администрация которого пытается перемещать огромные массы людей с помощью маленьких автобусов-челноков. В результате, стоя в очередях, люди начинают терять терпение, и иногда возникают конфликты.

Поэтому вскоре после появления Ethernet в одном из комитетов Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) началось обсуждение вопроса о разработке международного неофициального стандарта на локальные компьютерные гсти Учитывая особое. «оложеине трех основных создателей Elilemel в сфере промышленного производства, нс следует удивляться тому, что один из разработанных упомянутым комитетом стандартов, а именно IEEE 802.3, настолько близок к Ethernet версии 2, что его часто называют стандартом Ethernet, несмотря на некоторые различия между ними, на которых мы остановимся ниже.

Метод множественного доступа с контролем несущей и обнаружением конфликтов (

CSMA/

CD)

В стандарте IEEE 802.3 определен практически идентичный Ethemet порядок доступа множества рабочих станций к сети для передачи информации. Метод множественного доступа с контролем несущей и обнаружением конфликтов (CSMA/CD) устанавливает следующий порядок: если рабочая станция хочет воспользоваться сетью для передачи данных, она сначала должна проверить состояние канала; начинать передачу станция может только в том случае, если канал свободен. В процессе передачи станция продолжает прослушивание сети для обнаружения возможных конфликтов.

Если возникает конфликт вследствие того, что два узла сети пытаются одновременно занять канал, то обнаружившая конфликт интерфейсная плата выдает в сеть специальный сигнал (сигнал «пробки»), и обе станции временно прекращают передачу. Принимающая станция, как правило, отбрасывает частично принятое сообщение, и все рабочие станции в сети, которые хотят передавать данные, в течение некоторого случайно выбранного промежутка времени выжидают, прежде чем начать передачу. Все сетевые интерфейсные платы запрограммированы на разные псевдослучайные промежутки времени. Если конфликт возникнет во время попытки повторной передачи сообщения, этот промежуток времени будет увеличен.

В сетях Ethemet и 802.3 конфликты неизбежны, т.к. возможность их возникновения заложена уже в самом алгоритме работы CSMA/CD. Дело в том, что между моментом, когда рабочая станция проверяет, свободна ли сеть, и моментом начала фактической передачи проходит некоторое время. Вполне возможно, что в течение указанного времени какая-нибудь станция в сети начнет передачу, но сообщение об этом не успеет достичь пункта своего назначения. Поэтому рабочие станции и в сетях IEEE 802.3, и в сетях Ethemet осуществляют широковещательную передачу своих сообщений.

Другие стьтьи в тему

Регулятор мощности
На современном этапе научно-технического прогресса огромную роль играет развитие электроники. Электронная промышленность определяет научно-технический и экономический потенциал Республики Беларусь. В данную отрасль промышленности входит множество объединений, заводов, конструкторских ...

Расчет схемы двухканального блока питания управляющего устройства
Блок питания (БП) - устройство, предназначенное для формирования напряжения, необходимого системе, из напряжения электрической сети. Чаще всего блоки питания преобразуют переменное напряжение сети 220 В частотой 50 Гц (для России, в других странах используют иные уровни и частоты) в ...