Комбинирование толстого и тонкого Ethernet

Резюме

Обычно в крупных сетях совместно используют толстый и тонкий Ethernet. Толстый Ethernet хорошо подходит в качестве магистрали, а для ответвляющихся сегментов применяют тонкий Ethernet. Вероятно, Вы помните, что толстый Ethernet имеет медную жилу большего сечения и может передавать сигналы на большие расстояния, чем тонкий Ethernet. Трансивер соединяется с кабелем «толстый Ethernet», AUI-коннектор кабеля трансивера включается в репитер. Ответвляющиеся сегменты тонкого Ethernet соединяются с репитером, а к ним уже подключаются компьютеры.

10BaseFL (10 – скорость передачи 10 Мбит/с, Base – узкополосная передача, FL – оптоволоконный кабель) представляет собой сеть Ethernet, в которой компьютеры и репитеры соединены оптоволоконным кабелем.

Основная причина популярности 10BaseFL – возможность прокладывать кабель между репитерами на большие расстояния (например, между зданиями). Максимальная длина сегмента 10BaseFL – 2000 м.

В соответствии со спецификацией IEEE эта топология называется 10Base5 . Известно и другое ее название – стандартный Ethernet.

Сети на толстом коаксиальном кабеле (толстый Ethernet) обычно используют топологию «шина». Толстый Ethernet может поддерживать до 100 узлов (рабочих станций, репитеров и т.д.) на магистральный сегмент. Магистраль, или магистральный сегмент, - главный кабель, к которому присоединяются трансиверы с подключенными к ним рабочими станциями и репитерами. Сегмент толстого Ethernet может иметь длину 500 м при общей длине сети 2500 м (8200 футов).

Расстояния и допуски для толстого Ethernet больше, чем для тонкого Ethernet.

Рис. 4.6. Кабель «толстый Ethernet»

Компоненты кабельной системы:

§ Трансиверы.

Трансиверы, обеспечивая связь между компьютером и главным кабелем ЛВС, совмещены с «зубом вампира», соединенным с кабелем.

§ Кабели трансиверов.

Кабель трансивера (ответвляющейся кабель) соединяет трансивер с платой сетевого адаптера.

§ DIX-коннектор, или AUI-коннектор.

Этот коннектор расположен на кабеле трансивера.

§ Коннекторы N-серии (в том числе баррел-коннекторы) и терминаторы N-серии.

Компоненты толстого Ethernet работают также, как компоненты тонкого Ethernet. На рис. 4.7 показан кабель «толстый Ethernet» с подключенным трансивером и кабелем трансивера, на котором Вы видите DIX-, или AUI-коннектор.

Рис. 4.7. Толстый Ethernet с подключенным трансивером

Сеть на толстом Ethernet может состоять максимум из пяти магистральных сегментов соединенных репитерами (по спецификации IEEE 802.3), но только к трем сегментам при этом могут быть подключены компьютеры. При вычислении общей длины кабеля «толстый Ethernet» длина кабеля трансивера не учитывается, т.е. в расчет принимают только длину сегмента кабеля «толстый Ethernet».

Рис. 4.8. Правило 5-4-3: 5 сегментов, 4 репитера, 3 сегмента для подключения компьютеров

Минимальное расстояние между соседними подключениями – 2.5 м (около футов). В это расстояние не входит длина кабеля трансивера. Толстый Ethernet был разработан для построения ЛВС в рамках большого отдела или всего здания.

В следующей таблице приведена расшифровка их названий.

Вопросы и ответы (глава 4)

Что означает 10Base2, 10Base5, 10BaseT и т. п.?

Эти сочетания обозначают разновидности Ethernet: первый элемент обозначает скорость, Мбит/с. Второй элемент: Base — прямая (немодулированная) передача, Broad — использование широкополосного кабеля с частотным уплотнением каналов (редкость). Третий элемент: длина кабеля в сотнях метров (хотя в 1Base5 длина до 250 м) или среда передачи (F — оптоволокно, T — 2 витые пары, T4 — 4 витые пары).

Как сделать выбор между коаксиалом и витой парой?

Для этого необходимо решить, что вам важнее — дешевизна и простота коаксиала или надежность, удобства эксплуатации и перспективы повышения производительности сети на витой паре.
Базовая цена сетевой аппаратуры (в простейшем варианте) различается не очень сильно: витая пара стоит несколько дешевле коаксиала, хотя часто её требуется больше; пара разъемов RJ-45 стоит около 40 центов — на порядок дешевле BNC-комплекта, а стоимость одного порта хаба может опускаться до $10 при цене сетевого адаптера $25-$150 в зависимости от производительности и производителя.

Когда необходим оптоволоконный Ethernet?

Он практически незаменим, когда необходимо преодолеть большие расстояния (более 300-500 метров) и нет возможности через каждые 300 метров устанавливать повторители, требующие источников питания, и действует ограничение "5-4-3" . Толстый Ethernet при необходимости преодоления 500-метрового ограничения на длину сегмента по цене с оптикой конкурировать не сможет.

Кроме того, оптоволокно необходимо для связи узлов, находящихся под существенно разными потенциалами, например, на электростанциях, где импульсные помехи по "земле" могут достигать нескольких киловольт.

Таблица 4.3. Сравнительные характеристики сетей Ethernet на коаксиале и витой паре

Свойство	Сеть на коаксиале	Сеть на витой паре
Принадлежности каждого узла	Сетевой адаптер с BNC; BNC-коннекторы — 2шт.; T-коннектор.	Сетевой адаптер с RJ-45; Кабель с двумя коннекторами RJ-45; Порт хаба
Общие элементы	Кабель с терминаторами	Хаб с источником питания
Правила заземления	Заземлять компьютеры (через шнуры питания) и сеть (один и только один из терминаторов); корпус компьютера не должен соприкасаться с корпусом BNC-разъема	Заземлять компьютеры и хабы (через шнуры питания)
Последствия неисправностей	Любой обрыв иликороткое замыкание (КЗ) в шине, а иногда и отказ выходных цепей адаптера, приводит к отказу всего сегмента сети.	Одиночный обрыв или КЗ в кабеле, отказ адаптера или порта хаба приводит к потере связи только с одним узлом; Отказ или обесточивание хаба приводят к отказу сегмента сети, обслуживаемого этим хабом.
Возможности локализации неисправности	Последовательное отключение T-коннекторов от адаптеров и проверка сопротивления омметром	Светодиодные индикаторы портов хабов показывают состояние каждой линии (порта с кабелем и адаптером); Средства управления (SNMP) интеллектуального хаба обеспечивают централизованное наблюдение и управление хабами с любой станции сети.
Возможности повышения производительности сети	Практически нет.	Замена простых хабов на: — интеллектуальные маршрутизаторы, сегментирующие сеть; — коммутирующие хабы (Switching Ethernet Hub); — полнодуплексные хабы (Full duplex, Parallel tasking); — переход на скорость 100Мбит/с (Fast Ethernet). Только две последние модернизации могут потребовать замены адаптеров на узлах.

Как смонтировать толстый Ethernet?

Толстый кабель обычно используют для прокладки базовой сети. Кабель закрепляют обычно на стене так, чтобы на него в требуемых местах могли быть установлены трансиверы. Кабель желтого цвета всегда имеет разметку в виде черных рисок через каждые 2.5 м, обозначающих возможные точки подключения (прокалывания) или отреза. Отрезки кабеля могут соединяться разъемами N-типа (для монтажа требуют специального обжимного инструмента). На концах сегмента устанавливаются разъемы и 50-Омные терминаторы, один из которых заземляется. Т-образные ответвления кабеля не допускаются.

Рис. 4.1. Толстый Ethernet

Узлы подключаются через трансиверы (MAU). Трансивер устанавливается либо между концевыми разъемами отрезков кабеля (как вставка или через Т-коннектор), либо с прокалыванием кабеля ("вампир"). Проколка является классическим и более гибким способом подключения, поскольку может выполняться в любое время (и при работающей сети) в любом разрешенном месте кабеля (по риске), а при ненадобности трансивер может быть просто снят.
При прокалывании на кабеле закрепляется зажимное устройство, затем, с использованием специального сверла, проходят слои экранов. После этого слой внутренней изоляции протыкается заостренным контактом "вампира", правильность подключения определяется измерением сопротивления между контактами "вампира" с помощью батарейного омметра, оно должно быть 25 Ом (при установленных терминаторах).
К сетевому адаптеру трансивер подключается специальным кабелем — спуском (Tranceiver Cable, Drop Cable, AUI Cable) длиной до 50 м (более распространены спуски длиной 5-15 м).Кабель присоединяется 15-штырьковыми разъемами D-типа с защелками (Slide): "мама" — к трансиверу, "папа" — к AUI-разъему адаптера.

Обязательно закрепляйте адаптер винтом. Жесткий кабель может выдернуть адаптер из слота, что при включенном компьютере приводит к печальным последствиям — может выгореть и системная плата.

Как смонтировать тонкий Ethernet?

Монтаж тонкого кабеля существенно проще, чем толстого. Кабели укладываются по стенам или в коробах, не рекомендуются длинные прогоны рядом с силовым кабелем, а также проводка по полу — зацепится при уборке или мыши погрызут.

Рис. 4.2. Тонкий Ethernet

Применяемые соединители: BNC-коннектор- на концах отрезков, BNC T-коннектор- для подключения узлов, BNC I-коннектор- для соединения отрезков кабеля. Большинство BNC-разъемов для монтажа требуют применения обжимного инструмента (Crimping Tools), причем нет 100% совместимости разъемов и инструментов. Существуют и завинчивающиеся разъемы многократного монтажа. Для предотвращения обрыва (облома) кабеля около разъемов (пожалуй, самая частая причина отказа сети) на них желательно надевать специальные резиновые насадки.
На концах сегмента устанавливаются 50-Омные терминаторы, один из которых заземляется. Сеть с не 50-Омными терминаторами неработоспособна.
Узлы подключаются с помощью T-коннекторов, минимальное расстояние между коннекторами 0.5 м, ответвления от кабеля недопустимы. Соприкосновение BNC-разъемов с металлическими корпусами других разъемов может приводить к помехам.
Существуют специальные розетки с кабелем подключения, имеющим один BNC-разъем для оперативного подключения компьютеров к стационарной разводке. Этот кабель состоит из двух коаксиалов, включаемых в разрез базовой разводки. Конструкция розетки обеспечивает безразрывность сегмента при подключении и отключении кабеля. Цена такого устройства сопоставима с ценой адаптера.

Не рекомендуется применение кабеля, отличного от RG-58: возможны проблемы с установкой разъемов, но более серьезые — с работоспособностью сети. Сеть с отрезками кабеля, имеющего волновое сопротивление не 50 Ом (что трудно проверить), может иметь точки, в которых реальная скорость работы адаптеров будет сопоставима с COM-портами, причем при подключении новых узлов эти точки могут блуждать.

Как смонтировать сеть на витой паре (Twisted-Pair Ethernet)?

По трудоемкости монтаж неэкранированной витой пары не многим отличается от тонкого коаксиала, правила прокладки кабеля практически те же. Монтаж может вестись как с использованием стационарной разводки, так и без нее. Для стационарной разводки применяют жесткий одножильный ("SOLID") кабель категорий 3-4, но лучше 5 (чтобы в перспективе переход на 100 Мбит/с не потребовал кабельной революции). Стационарная разводка делается от настенных розеток до кабельного центра. Применение сдвоенных розеток позволяет сэкономить кабель, поскольку их четырех пар 10BaseT использует только две.Для монтажа стационарной проводки не требуется специального инструмента, провода вставляются в ножевые контакты розеток и прижимаются колпачками из комплекта розеток.

Рис. 4.3. Ethernet на витой паре

Кабели подключения компьютеров и хабов выполняются гибким многожильным ("FLEX") кабелем, на концах устанавливаются вилки RJ-45. Применение в этом месте жесткого одножильного кабеля нежелательно. Разъемы RJ-45 для одножильного и многожильного кабеля различаются формой контактов. Игольчатые контакты используются для многожильного кабеля, иголки втыкаются между жилами проводов, обеспечивая надежное соединение. Для одножильного кабеля испольуются контакты, "обнимающие" жилу с двух сторон. Применение типов разъемов, не соответствующих кабелю, чревато недолговечностью соединения.

Внешне одинаковые разъемы разных производителей (и даже одного производителя с разными маркировками) могут отличаться по размерам, из-за чего они не будут надежно (со щелчком) фиксироваться в розетках. Проверить разъем на фиксацию можно только после его обжима. Контакты розеток стационарной разводки и вилок кабелей подключения соединяются "один-в-один" (прямые кабели). Кабели, соединяющие два хаба через обычные порты (два компьютера при двухточечном соединении) выполняются перекрестными. Кабель, соединяющий специальный порт "Up-Link" хаба с нормальным портом другого хаба — прямой.

Для монтажа лучше использовать и розетки категории 5 (на них должно быть соответствующее обозначение). От розеток 3 категории они отличаются способом присоединения проводов (под нож а не под винт) и наличием согласующих реактивных элементов с нормированными параметрами, выполненных на печатной плате розетки. Без этих элементов на скорости 100 Мбит/с возможны проблемы со связью.
По тем же причинам при разделке концов кабеля не расплетайте витую пару больше чем на сантиметр, необходимый для раскладки проводов.

Что такое "правило 5-4-3" в Ethernet?

Это правило задает ограничения на подключение к сети Ethernet: допускается соединение в линию до 5 сегментов не более чем через 4 повторителя, из этих сегментов только 3 могут использоваться для подключения узлов (Trunk segments), остальные (Link segments) используются как удлинители. Правило справедливо для всех 10-Мбит/с версий Ethernet.

Как можно соединить сегменты толстого и тонкого Ethernet?

1. Если позволяет длина и количество подключенных узлов, возможно непосредственное соединение толстого (Thick) и тонкого (Thin) кабеля, для чего предусмотрены специальные переходные разъемы. Максимальная длина (в метрах) тонкого кабеля определяется по формуле MaxThinLen = (500-ThickLen)/3.28. Допустимое количество узлов в сегменте — от 30 до 100, в зависимости от соотношения длины тонкого и толстого отрезков. Общие правила подключения аналогичны "чистым" вариантам.

2. Возможно их объединить, используя соответствующие порты повторителей или хабов.

Как можно подключить порт RJ-45 к коаксиалу?

Это возможно только через активные устройства — повторители или вырожденные (двухпортовые) хабы, требующие источника питания. Попытки приспособить для этого трансиверы — занятие бесплодное, как и попытка подключить витую пару прямо к AUI-выходу (там есть, кроме совпадающих по названиям пар сигналов передатчика и приемника, сигнал от детектора коллизий трансивера, который в RJ-45 взять неоткуда).

На компьютере имеется только порт AUI, к какой среде передачи его можно подключить?

К любой, используемой на скорости 10 Мбит/с:

1. Классический вариант — через кабель-спуск и внешний трансивер с "вампиром"или с N-разъемами — к толстому кабелю.

2. Тем же способом, но через трансивер с BNC-разъемами (есть и такие насадки) — к тонкому кабелю.

3. Через миниатюрный внешний трансивер (без кабеля-спуска) с BNC-коннектором — к тонкому кабелю.

4. Через миниатюрный внешний трансивер с RJ-45 — по витой паре хабу с RJ-45.

5. Через оптический трансивер (FOIRL) — по оптоволокну к оптическому порту хаба или такому же FOIRL.

Может ли использоваться карта с набором разъемов BNC, AUI и RJ-45 как повторитель между сегментами с различными средами передачи?

Нет, наличие нескольких разных разъемов отнюдь не означает возможность их одновременного использования — адаптер всегда работает только с одним, заданным при аппаратном или программном конфигурировании. При одновременном подключении кабелей к нескольким разъемам поведение карты с автоматическим выбором среды труднопредсказуемо.

Существуют карты, содержащие 2 или 4 отдельных адаптера с собственными разъемами (обычно, RJ-45). Эти карты при должной программной поддержке могут использоваться внутренним маршрутизатором сервера NetWare.
Карты на 10/100 Мбит/с обычно тоже имеют два разъемами RJ-45, каждый для своей скорости.

Как можно использовать "Up-Link" — порт хаба?

Порт, помеченый как "Up-Link", предназначен для каскадирования хабов. От обычного порта он отличается тем, что на его разъеме выходы передатчика поменялись местами со входами приемника, что предназначено для его подключения к обычному порту другого хаба "прямым" кабелем. У этого порта возможно наличие переключателя для обеспечения его использования в качестве обычного порта. При отсутствии переключателя к этому порту можно подключать и адаптер, но при этом использовать "перекрестный" кабель.

На многих моделях хабов порт Up-Link является только дополнительным разъемом обычного порта и не может использоваться одновременно с ним.

Чем отличаются интеллектуальные хабы от обычных?

Интеллектуальные хабы в несколько раз дороже обычных, что объясняется рядом причин.
Простейший хаб является многопортовым повторителем: сигнал с линий приема каждого порта после усиления посылается на все передатчики, таким образом реализуется множественный доступ узлов к среде передачи.
Интеллектуальный (управляемый) хаб имеет более сложную архитектуру со встроенным микроконтроллером, позволяющим управлять сетью (обычно на основе средств SNMP). В хабе находится аппаратно-программный SNMP-агент, ведущий базу данных о состоянии управляемых ресурсов. Менеджер, управляющий хабом, взаимодействует с агентами по сети. Управляемость хаба обеспечивает возможность централизованного управления и диагностики состояния узлов сети, а также защиту от несанкционированного доступа несколькими способами:

• транслирование чистого сигнала только в порт адресата назначения, в остальные порты передается зашумленный сигнал для обнаружения несущей;
• разрешение работы с портом только узла с заданным MAC-адресом;
• сегментирование (группировка) портов хаба и управление правами межсегментного доступа.
  Специальные архитектурные решения обеспечивают повышение общей производительности сети:
• сегментирование портов и фильтрация пакетов межсегментными локальными мостами разделяет трафик, не являясь препятствием для межсегментных обращений;
• использование коммутирующих хабов (Switching Hub) и поддержки полного дуплекса обеспечивает одновременную передачу пакетов между несколькими парами портов.

Наращиваемые (Stackable) хабы распространяют свойства управляемости на весь стек, позволяя создавать мощные коммуникационные центры, имеющие возможность взаимодействия с сетями других архитектур (Token Ring, FDDI и т. д.).
Что такое наращиваемый хаб (Stackable Hub)?

Наращиваемый хаб имеет специальные средства соединения нескольких хабов в стек, выступающий в роли единого целого. При этом обычно интеллектуальность одного хаба делает интеллектуальным весь стек. Связь между хабами в стеке может быть короткой (локальный стек) и длинной, до сотен метров (распределенный стек, более гибкий элемент для оптимизации кабельной системы).

Какими способами можно повысить производительность сети Ethernet?

Суммарную производительность сети можно оценивать как максимальное количество информации, которое потенциально могут передать все абоненты сети за единицу времени. Она зависит от скорости канала, топологии и числа узлов.
Если в сети возможно выделить группы станций, внутри которых идет интенсивный обмен, а связи между группами менее интенсивны, повысить производительность поможет сегментирование. При этом выделенные группы подключаются к отдельным сегментам сети, а межсегментные связи организуются через мосты, фильтрующие межсегментные пакеты.
Удвоить (потенциально) пропускную способность канала позволяет полный дуплекс (Full duplex) — одновременная передача и прием пакетов, возможная при использовани витой пары и оптоволокна соответствующими адаптерами и реализующаяся только многозадачными ОС, например, в серверах, при подключении к полнодуплексным хабам.
Более радикальное повышение производительности дает применение коммутирующих хабов (Switched Ethernet), допускающих параллельный одновременный обмен между несколькими парами портов (к портам можно подключать как отдельные узлы, так и сегменты сетей). Например, восьмипортовый хаб Accton EH2002 использует восьмипортовую матрицу для установления параллельных путей передачи. Коммутация "на лету" (до полного приема пакета) практически сводит к нулю задержку прохождения между портами, присущую обычной для мостов схеме "прием пакета — анализ — передача адресату". Преимущества коммутирующих хабов реализуются на любых сетевых адаптерах с подходящей средой передачи. Продуманным сочетанием коммутирующих, полнодуплексных и обычных хабов и адаптеров можно добиться хороших соотношений цены и производительности для конкретной сети.
Наконец, существует возможность перехода на скорость 100 Мбит/с.
С точки зрения модернизируемости предпочтительнее использовать сеть на витой паре, и прокладывать ее сразу кабелем 5 категории. Тогда мероприятия по повышению производительности не будут требовать одновременных революционных преобразований по разным направлениям. Для шинной топологии остаются только возможности сегментирования, на которые накладываются топологические ограничения.

На какие свойства адаптеров следует обращать внимание при их выборе?

1. Разъемы подключения к среде передачи должны отвечать вашим текущим задачам и перспективам. Самые дешевые адаптеры имеют один разъем — BNC или RJ-45 (UTP), возможна их комбинация, наиболее универсальные "Combo" — имеют полный 10-мегабитный набор BNC/AUI/UTP.

2. Скорость передачи — 10 или 100 Мбит/с, многие 100-мегабитные адаптеры имеют режим и 10 Мбит/с.

3. Системная шина и способ обмена данными: для сервера (и других многозадачных применений) желательно использование прямого управления шиной (Bus-Master), разгружающего процессор. Адаптеры Bus-Master должны иметь 32-разрядную шину (EISA, MCA, PCI), в противном случае у вас будут проблемы с использованием ОЗУ свыше 16 Мбайт. 8-битные ISA-адаптеры (доброй памяти NE1000) лучше оставить на самый крайний случай.

4. Возможность полного дуплекса для сред с раздельными линиями приемника и передатчика (витая пара или оптоволокно) в многозадачных системах позволяет теоретически удвоить пропускную способность (при поддержке этого режима на другой стороне).

5. Размер установленной буферной памяти — чем больше, тем лучше. (Например, 3C509 и 3C509B, имеющие буферы 2 кбайт и 8 кбайт соответственно, при серьезной работе друг от друга отличаются очень сильно).

6. Убедитесь в наличии драйвера для используемой ОС в комплекте поставки адаптера или ОС. Здесь бывают проблемы, когда разработчик адаптера не очень хорошо знает "особенности" ОС, или разработчик ОС плохо знает, как из этого адаптера "выжать" максимум производительности при минимуме потерь. Ответ дает только практика.

7. Планируя использование удаленной загрузки, убедитесь в наличии гнезда для микросхемы BootROM и доступности микросхемы с соответствующей программой.

8. Для программно-конфигурируемых адаптеров убедитесь в наличии утилиты конфигурирования именно для этого адаптера.

Как осуществляется конфигурирование сетевых адаптеров?

Конфигурирование адаптера подразумевает настройку на использование системных ресурсов PC и выбор среды передачи. Конфигурирование осуществляется с помощью установки переключателей (джамперов) или программно (Jumperless, Software configuration), с сохранением параметров в энергонезависимой памяти адаптера. Программное конфигурирование выполняется с помощью специальной обычно DOS-утилиты, поставляемой для конкретной модели или семейства адаптеров. Установленные параметры конфигурации следует записать на бумаге для последующего указания при конфигурировании драйвера платы.
Базовый адрес используемой области портов и номер прерывания выбирается так, чтобы не возникало конфликтов с системными устройствами PC и другими адаптерами ввода-вывода. Для EISA- и PCI-адаптеров дополнительной развязывающей координатой может являться номер слота и номер канала PCI (для PCI-2).
Разделяемая память (Adapter RAM) адаптера является буфером для передаваемых и принимаемых пакетов; обычно она приписывается к области верхней памяти (UMA), лежащей в диапазоне A0000-FFFFFh. Дополнительный ROM BIOS адаптера обычно устанавливается только для удаленной загрузки и также приписывается к UMA.
Для программно-конфигурируемых адаптеров адреса RAM и ROM следует задавать особенно внимательно, поскольку при ошибочном перекрытии ими областей видеоадаптера компьютер или перестанет загружаться из-за ошибки тестирования видеоадаптера, или загрузится со "слепым" экраном.

Как избежать конфликтов сетевого адаптера с другими устройствами?

Общая методика такова: составить список установленных устройств и используемых ими ресурсов. В списке отметить возможности изменения адресов и номеров, причем учитывать как возможности конфигурирования "железа", так и возможности настройки его использующих программ, что иногда не полностью совпадает. Проанализировав список с учетом степени "болезненности" внесения изменений в работающие системы, выбирать компромиссный вариант. Сетевые адаптеры НЕ ДОЛЖНЫ пересекаться с другими устройствами ни по какому системному ресурсу. Надеяться на реальную помощь системы Plug and Play можно уверенно только в том случае, если все дополнительные адаптеры и системный BIOS компьютера соответствует спецификации P&P (для ее второй буквы P бытуют разные определения, из которых "плачь" или "плюй" — не самые резкие). Вмешательство системы P&P в процесс конфигурирования сетевых адаптеров с шиной ISA в сложных случаях (при наличии нескольких плат расширения) бывает вредным настолько, что P&P лучше отключать. Практически даже в компьютере с полным комплектом портов, звуковой картой и видеобластером можно найти место и для сетевого адаптера.

Как правильно выбрать базовый адрес портов адаптера?

Адаптер обычно занимает 16 (10h) или 32 (20h) смежных адреса в пространстве ввода-вывода, которые не должны пересекаться с адресами портов, используемыми другими устройствами. Для плат, совместимых с NE1000/NE2000, обычно возможно применение стандартного адреса по умолчанию — 300h. Ошибка в задании адреса обычно легко выявляется при загрузке драйвера адаптера — в этом случае выдается сообщение об ошибке инициализации или ненахождении адаптера по указанному адресу. Утилиты программного конфигурирования адаптера часто имеют и средства тестирования портов, что ускоряет процесс локализации ошибки (при этом все остальные адаптеры должны быть установлены и сконфигурированы).
Количество занимаемых адресов легко определить из разности соседних значений предлагаемых базовых адресов, например, 320h-300h= 20h.

Одной звездочкой отмечены конфигурации по умолчанию, допускающие изменение. Двумя звездочками — нетрадиционные (редко встречающиеся) назначения.
Как правильно выбрать номер прерывания адаптера?

Аппаратное прерывание вырабатывается адаптером по получении каждого адресованного ему пакета. Неправильно выбранное прерывание можно выявить средствами тестирования утилит конфигурирования. При загрузке драйвера эта ошибка обычно не выявляется; на рабочей станции неправильный выбор прерывания приводит к невозможности нахождения сервера и установления связи с другими узлами, на сервере — к его недоступности из сети.
При конфигурировании выбирается неиспользуемый другими адаптерами номер линии IRQ, разделяемые прерывания допускаются далеко не всегда. Для плат, совместимых с NE1000/NE2000, обычно используют IRQ3, хотя он совпадает с прерываниями от COM2/COM4, и при использовании этих портов для подключения модема или мыши будет конфликт. Можно рекомендовать IRQ5, совпадающий с редко используемым прерыванием от LPT2, хотя он может конфликтовать с прерыванием от звуковой карты.
В машинах с шиной ISA/PCI следует обращать внимание на назначения аппаратных прерываний в BIOS SETUP: отдельные линии могут переключаться с использования шиной ISA на линии запросов A,B,C,D шины PCI. Выбранное прерывание должно быть назначено на шину, соответствующую сетевому адаптеру.

Аппаратные прерывания являются, пожалуй, самым дефицитным ресурсом PC.

Таблица 4.4. Карта стандартного использование аппаратных прерываний

Звездочкой отмечены конфигурации по умолчанию, допускающие изменения.

Как правильно выбрать адрес памяти адаптера?

Специальная память адаптера (Adapter RAM), используемая в качестве буферов пакетов, отображается в адресное пространство основной памяти компьютера не на всех моделях адаптеров. Потенциально она может конфликтовать с видеопамятью, дополнительным ROM BIOS адаптеров и RAM других адаптеров. Области памяти, занимаемые установленными в компьютер адаптерами, не должны пересекаться. Вместе с тем, для более эффективного использования UMA рабочими станциями на 386+ машинах нужно стремиться к размещению RAM в смежных областях, минимизируя узкие "щели". На область Adapter RAM нельзя включать теневую память (Shadow RAM или ROM), поскольку ее содержимое может меняться без участия процессора (драйвер карты не сможет забрать принятые пакеты из адаптера).

Таблица 4.5. Распределение области верхней памяти (UMA)

Как выбрать канал DMA для сетевого адаптера?

Выбор канала DMA, отдельного для каждого адаптера, обычно не вызывает осложнений. Он задается программно или перемычками на плате адаптера (при раздельном задании линий DRQ и DACK их номера, естественно, должны совпадать). Использование каналов прямого доступа к памяти (DMA)

Таблица 4.6. Использование каналов прямого доступа к памяти (DMA)

Звездочкой отмечены конфигурации по умолчанию, допускающие изменение.

Как подключить компьютер одновременно к нескольким сетям?

Обычно эта необходимость возникает для компьютера-сервера. Для каждой сети должен быть установлен свой адаптер (максимум — четыре), каждому из которых необходимо выделить системные ресурсы, не пересекающиеся с другими адаптерами, что может вызвать затруднения, главным образом, из-за нехватки свободных прерываний. При установке нескольких программно-конфигурируемых адаптеров конфигурирование удобнее выполнять отдельно для каждого адаптера, устанавливая их по очереди, после чего выполнить их совместное тестирование.

Для чего нужна микросхема Boot ROM?

Микросхема Boot ROM предназначена для удаленной загрузки ОС станции с сервера по сети (вместо обычной загрузки с жесткого диска или дискеты). Она не является обязательным элементом поставки и может устанавливаться в "кроватку" адаптера.
Некоторые версии, разработанные для конкретных программно-конфигурируемых моделей, имеют встроенные утилиты для конфигурирования и тестирования адаптера.
Некоторые версии имеют встроенные средства антивирусной защиты, позволяющие эффективно блокировать попытки записи в загрузочные сектоы (Boot и Master Boot Records) дисков.
Адаптер с удаленной загрузкой — удобное средство для закачки информации на несетевой компьютер, на котором по каким-либо причинам нежелательно устанавливать клиентское обеспечение NetWare (например, на компьютере с Windows 95, где удаленная загрузка DOS не оставит следов в пресловутой Registry).

Включенный Boot ROM является расширением ROM BIOS и при инициализации в процессе POST переопределяет на себя векторы прерываний дискового сервиса (INT 13h) и начальной загрузки (INT 19h), позволяя выбирать устройство загрузки (локальные диски или сервер).

После программного конфигурирования адаптера при перезапуске компьютера раздается писк, характерный для ошибки видеоадаптера, экран черный. Кто виноват и что делать?

Виноват конфликт назначенной области RAM адаптера с видеопамятью, который допускают некоторые излишне гибкие адаптеры. Менее вероятен конфликт с Boot ROM. У аппаратно-конфигурируемых адаптеров такой конфликт легко разрешился бы перестановкой джамперов. С программно-конфигурируемым адаптером возможны следующие действия:

1. Вынуть микросхему Boot ROM (если она есть) — если конфликт с ней и на адаптере нет буфера данных, то, возможно, удастся загрузить компьютер и, запустив утилиту конфигурирования, исправить установки.

2. Если компьютер все-таки загружается, хоть и со "слепым" экраном, попробовать найти способ запуска утилиты конфигурирования (обычно у них меню-интерфейс) в режиме командной строки, потренировавшись (осторожно!) на другом компьютере с таким же сетевым адаптером.

3. В самом тяжелом случае, когда не помогают п.п. 1 и 2, установить этот адаптер на компьютер с видеоадаптером MDA, у которого видеопамять расположена по другим адресам, а дополнительный ROM BIOS отсутствует, и выполнить процедуру реконфигурирования.

Каких сюрпризов можно ожидать при установке сетевых адаптеров?

При всей, казалось бы, стандартизованности ISA-Bus, при установке сетевых адаптеров иногда возникают труднообъяснимые эффекты несовместимости с системой. Они могут проявляться в виде зависания, блокирования видеоадаптера (попискивание при включении) и даже разрушения информации CMOS. По этой причине рекомендуется перед установкой адаптера списать параметры конфигурации из CMOS. Виновника несовместимости бывает трудно уличить. Иногда эти эффекты можно устранить настройкой параметров циклов шины (если есть такая возможность в BIOS Setup). Некоторые адаптеры допускают конфигурирование под системную шину и имеют переключатели 8/16 бит ISA; M0/M1 — режимы совместимости с различными реализациями шины; 0WS — разрешение работы без тактов ожидания.

Некоторые программы (например, Windows for Workgroups) проявляют излишнюю заботу о недопущении конфликтов, отказываясь принимать (или требуя многократных подтверждений) безобидные для конкретной системы сочетания параметров. По этой причине автор предпочитает пока не использовать возможности системы Plug-and-Play, а отключать эту опцию и руководствоваться данными по конкретной системе.
Когда можно в тонком Ethernet использовать сегменты длиннее 185 м?

Предел для многих современных адаптеров — 300 м, он возможен только при использовании качественного штатного кабеля RG-58 с невысоким затуханием, и при этом возможность работы с длиной до 300 м должна быть разрешена на всех адаптерах данного сегмента.

При прикосновениии к BNC-разъему адаптера и корпусу компьютера меня ощутимо ударило током. Почему? За что?

Потому, что между корпусом компьютера и экраном коаксиала появилась разность потенциалов, обычно это 110 вольт (220 пополам) переменного тока.
За несоблюдение правил подключения: или ваш компьютер не заземлен, (хотя этого требуют его правила подключения), в то время как сеть заземлена по правилам, или, наоборот, ваш компьютер подключен правильно, а сеть не заземлена, а соединена, допустим, с корпусом незаземленного компьютера.
Если не заземлен ни компьютер, ни сеть, током вас пока не ударит, но такая неприятность рано или поздно может произойти, равно как и могут выгореть сетевые адаптеры.

Правила подключения смотри в главе 12.

Можно ли для сети использовать уже проложенный телефонный кабель?

Можно, если он соответствует категории 3 и выше (для 100 Мбит/с — не ниже 5). В кабеле провода должны быть попарно скручены, количество оборотов скрутки на единицу длины нормируется в соответствии с категорией. Для каждой станци требуется две пары, их длина не должна превышать 100 м.

Что такое фреймы Ethernet и чем они различаются?

Фрейм (Frame — кадр, битовая цепочка) — пакет канального уровня, минимальная "упаковка" информации, передаваемой по сети.
Фрейм Ethernet согласно спецификации IEEE802.3 состоит из следующих элементов:

• Преамбула (8 байт): последовательность для синхронизации приемника, заканчивающаяся маркером начала пакета.
• Заголовок (14 байт): содержит MAC-адреса источника и приемника (по 6 байт) и двухбайтное поле длины или типа сетевого протокола (в зависимости от типа фрейма).
• Данные (46-1500 байт): содержимое этого поля зависит от типа фрейма.
• Концевик (4 байта): CRC-код для контроля достоверности передачи. Фреймы, не удовлетворяющие данной спецификации, считаются ошибочными. По типу ошибки (сочетание реальной длины, контрольной суммы и преамбулы) возможна локализация источника неисправности с точностью до функционального узла канала.

Семейство фреймов включает в себя Ethernet_II и ряд типов, базирующихся на стандарте IEEE802.3, имеющих некоторые отличия от классического Ethernet.
Фрейм Ethernet_II в третьем элементе заголовка содержит тип сетевого протокола, пославшего этот пакет. В поле данных содержится информация, поступившая от вышестоящего (сетевого) уровня. Этот тип преимущественно используется протоколом TCP/IP.
Фреймы, базирующиеся на 802.3, в третьем элементе заголовка содержат длину пакета. К ним относятся: Ethernet_802.3, иногда называемый 802.3 raw (сырой), поскольку в поле данных информация LLC-подуровня не включается. Этот тип применяется по умолчанию в Novell NetWare версии 3.11 и ниже.
Ethernet_802.2 отличается от 802.3 тем, что в поле данных присутствует заголовок LLC-подуровня, содержащий байты DSAP и SSAP (Destination и Source Service Access Point), идентифицирующий протоколы сетевого уровня источника и получателя, и 1-2 байта управляющего поля, определяющие требуемый уровень LLC-сервиса. Последующие байты содержат информацию, поступившую от вышестоящего (сетевого) уровня. Этот тип применяется по умолчанию в Novell NetWare начиная с версии 3.12.
Ethernet_SNAP (Sub-Network Access Protocol) отличается от 802.2 тем, что к LLC-заголовку в поле данных добавлен трехбайтный код организации и двухбайтный код типа сетевого протокола, совпадающий с полем типа заголовка фрейма Ethernet_II, например, 0800h — IP (Internet Protocol), 8137h — Novell NetWare IPX/SPX. Этот тип тоже применим для протоколов TCP/IP.
Тип фрейма указывается при загрузке сетевого драйвера. Приемник может непосредственно получить пакет от источника, если они используют одинаковые типы фреймов. В отличии от других сетевых ОС (Windows/NT, Unix, LAN Server), в которых фиксирован только один тип, Novell позволяет одновременно использовать несколько типов фреймов.

Что такое удаленная связь Dialing-in и Dialing-out?

Dialing-out — подключение к сети удаленной хост-машины или сервера по инициативе, исходящей со стороны клиента локальной сети (например, связь с BBS).
Dialing-in — подключение удаленных рабочих станций к сети по инициативе удаленного узла (например, регистрация и работа удаленного пользователя).

В переводной литературе встречается толкование Dialing-in как прием данных и Dialing-out — как передача данных, что неверно, поскольку оба сервиса могут передавать данные в любую сторону.

При подключении модема к компьютеру с установленной сетевой картой Etherlink III Plus (ISA) вся сеть зависает, что делать?

Карты 3С509 имеют две специфические опции настройки — поддержку Plug and Play, которую многие скептики не без оснований часто отключают, и опцию поддержки модема, функции которой при конфигурировании адаптера локальной сети обычно игнорируют. Однако если поддержка модема запрещена, то в некоторых случаях возникает такая ситуация.
Выход простой — утилитой конфигурирования установить поддержку модема.

При работе на высоких скоростях с внешним модемом связь неустойчива, хотя другой компьютер с тем же модемом и телефонной линией работает нормально. В чем дело?

Очевидно в первом компьютере установлена старая микросхема UART — 8250, 16450 или 16550 (без буквы A). Эти микросхемы по ряду причин не могут стабильно работать на высоких скоростях по прерываниям. При интенсивных обменах на скоростях 9600 бит/с и выше без потери данных работает микросхема 16550A, которая имеет работающие 16-байтные FIFO-буферы приема и передачи и возможность DMA. Эта микросхема (или ее функциональный аналог) устанавливается практически на всех современных системных платах и отдельных адаптерах.
В данном случае нужно заменить плату адаптера COM-порта (мультикарту) на более новую.

При подключении модема телефон стал работать неустойчиво — приходящие звонки "срываются" — в чем причина?

Все импортные модемы рассчитаны на номинальное напряжение линии 48 В и вызывные импульсы 100 В. Некоторые линии сблокированных телефонов выдают вызывные импульсы до 160-180 В, что приводит к срабатыванию ограничителя или отказу модема.
Автору попался модем, точнее — просто кабель с двумя телефонными "джеками" на концах, который при подключении к линии (даже без модема!) давал именно такой эффект. Проведенные им исследования выявили, что этот ПРОСТО КАБЕЛЬ является еще и ОГРАНИЧИТЕЛЕМ НАПРЯЖЕНИЯ на уровне около 120 вольт (типа симметричного стабилитрона), оберегающий модем от выгорания. Срабатывание ограничителя на вершинах вызывных импульсов и приводили к срывам вызовов (протекающий через ограничитель ток воспринимается как сигнал о снятии трубки). Поскольку под рукой не было другого кабеля или разъемов, а были транзисторы, родилась схема компенсационного стабилизатора напряжения вызывных импульсов. Ее применение с успехом решило проблему.

Что такое нуль-модем?

Нуль-модем (Zero modem, null-modem) представляет собой просто кабель с двумя разъемами на концах, соединяющий два порта RS-232 устройств DTE. У этого кабеля соединяются земли, RD и TD — перекрестно, остальные сигналы соединяются по одной из нижеприведенных схем. Наборы передаваемых сигналов могут сокращаться в зависимости от протокола квитирования (Flow Control), в большинстве случаев успешно работает простейший трехпроводной вариант.

В отличии от пары модемов, нуль-модем НЕ ОБЕСПЕЧИВАЮТ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ РАЗВЯЗКИ интерфейсов. Разность потенциалов между схемными землями (SG) соединяемых устройств менее 2 В должна обеспечиваться ЗАЩИТНЫМ ЗАЗЕМЛЕНИЕМ. В противном случае возможны ошибки передачи данных и даже выгорание схем портов (и даже всего устройства). Длина кабеля может достигать десятков и сотен метров, в зависимости от используемого кабедя, скорости и электрических помех.

Что такое Call Back?

Call Back (обратный вызов) — один из методов защиты от несанкционированного подключения к ресурсам через модем по коммутируемым телефонным линиям. Он позволяет ограничить список номеров телефонов, с которых возможен доступ к данному ресурсу. При попытке подключения (прямой вызов) абонент сообщает свой номер (код или имя) в списке номеров обратного вызова. Сервер сразу "вешает трубку" и звонит по соответствующему номеру обратного вызова. Если звонили не оттуда, вызывающему не повезло — ресурс предоставлен не будет.

Как приложения могут использовать разделяемые модемы?

Для обеспечения независимости работы приложений от телекоммуникационных средств существует спецификация NASI (NetWare Asynchronous Service Interface). Она включает в себя интерфейс прикладного программирования (API) для разработки приложений, основанных как на передаче файлов, так и на интерактивном взаимодействии.
Для приложений, не использующих NASI, возможно использование редиректора BIOS INT 14h (функций работы с COM-портами), перенаправляющего потоки данных через коммуникационный сервер в разделяемый модем и обратно.
Если приложение работает непосредственно с регистрами COM-портов, оно обречено на использование только локально подключенного модема.

Что такое pcANYWHERE?

Это средство удаленного управления компьютером. Идея такова: на компьютере, имеющем какие-либо преимущества (мощность процессора, установленный непереносимый пакет программ, доступ к файл-серверу и т. п.) запускается резидентное средство, обеспечивающее передачу экранного вывода (в том числе и графического) и прием клавиатурного и "мышиного" ввода через коммуникационные средства на другой компьютер, являющийся фактически удаленным терминалом. С этого терминала осуществляется управление основным компьютером — запуск на нем любых приложений.
Поскольку вся обработка выполняется на компьютере-сервере, требования к терминалу невысоки.
Если компьютер-сервер данной связки работает в сети NetWare, то его терминалом может выступать и любой другой клиент этой сети, а если в сети работает коммуникационный сервер NACS, то к серверу можно подключаться и через него.

Правило 5-4-3-2-1 связано с протоколом CSMA/CD в сетевой технологии Ethernet, используемый для регулирования доступа нескольких устройств к одному сетевому кабелю. Для определения коллизий сетевая карта должна прослушивать сеть в процессе передачи пакета и некоторое время позже. Это время равно времени максимальной допустимой задержки сигнала (время прохождения сигнала от данного сетевого адаптера до самого дальнего сетевого узла и обратно). Поскольку сетевые устройства очевидно задерживают сигнал, то требуется ограничить количество сетевых устройств.

В подсети может быть 5 сегментов, 4 повторителя, к 3 сегментам должны подключаться компьютеры, 2 сегмента – не населенные, т.е. служат только для удлинения сети, одна подсеть.

_______________

19. FDDI считается высоконадежной сетью. Перечислите особенности этой сетевой технологии, за счет которых повышается надежность по сравнению с Ethernet. Покажите на рисунке, что произойдет в сети FDDI при обрыве одного кольца. Как это повлияет на работоспособность рабочих станций?

Cеть FDDI использует два противоположно направленных кольца, соединяющих узлы. В обычной В Ethernet отказ кабеля приводит к потере связности сети. В FDDI, при наличии дополнительного кольца, если в первичном кольце происходит сбой, данные могут быть перенаправлены через вторичное кольцо.

На указанном выше рисунке показан обрыв первичного кольца (по часовой стрелке). При этом данные будут направляться во вторичное кольцо (против часовой стрелки). Таким образом, узлы DAS – станции с двойным подключением (dual attachment station - DAS), продолжат нормальную работу. А узел SAS – станция с одиночным подключением (single attachment station - SAS) – соединенный с кольцом FDDI через концентратор, не сможет продолжить работу до восстановления работоспособности главного кольца.

_______________

20. Правда ли, что в ATM любая передача данных любого объема между двумя узлами произойдет быстрее, чем в Ethernet? А за счет чего скорость передачи в ATM выше?

При передаче данных какого-то одного приложения производительность ATM и Ethernet не сильно различаются. Но в ATM используются механизмы резервирования полосы для приложений, QoS, ячеистую топологию, что позволяет повысить производительность при асинхронной передаче данных. Особенно это полезно для трансляции мультимедиа, голосовых данных и т.д., для которых критичны задержки.

_______________

21. Составьте маски подсетей. В сети требуется организовать 3 подсети. Адрес сети класса С. В двух подсетях по 20 компьютеров, а в одной – 100.

_______________

22. Проведите протокол «вектора расстояний» для маршрутизатора А в случае, если он только что включился в сеть: A-D, A-B, B-C, C-D, D-E, B-E, E-F, F-G. Покажите, что произойдет, если путь AD исчез, если не используются ни какие улучшения протокола.

_______________

23. Проведите протокол «вектора расстояний» для маршрутизатора А в случае, если он только что включился в сеть: A-D, A-B, B-C, C-D, D-E, B-E, E-F, F-G. Покажите, что произойдет, если путь AD исчез и используется метод «расщепления горизонта».

_______________

24. Проведите протокол «вектора расстояний» для маршрутизатора А в случае, если он только что включился в сеть: A-D, A-B, B-C, C-D, D-E, B-E, E-F, F-G. Покажите, что произойдет, если путь AD исчез и используется метод принудительных объявлений.

_______________

25. Проведите протокол «состояния каналов» для маршрутизатора А в случае, если он только что включился в сеть: A-D 1, A-B 7, B-C 2, C-D 5, D-E 1, B-E 9, E-F 1, F-G 2. Покажите, что произойдет, если путь AD исчез.

_______________

26. Рассчитайте время ожидания квитанции в TCP по заданной последовательности времен оборота: 2 2 4 4 1 20 2. Использовать следующие веса: 0.2, 0.2, 0.5. Рассчитайте то же самое с весами 1, 1, 1. Объясните разницу.

2*0.2+2*0.2+4*0.5)/(0.2+0.2+0.5)= 3.11

(2*0.2+4*0.2+4*0.5)/(0.2+0.2+0.5)=3.55

(4*0.2+4*0.2+1*0.5)/(0.2+0.2+0.5)=2.33

(4*0.2+1*0.2+20*0.5)/(0.2+0.2+0.5)=12.22

(1*0.2+20*0.2+2*0.5)/(0.2+0.2+0.5)=5.77

При равных весах средневзвешенное превращается в среднее арифметическое.

(2*1+2*1+4*1)/(1+1+1)= 2.66

(2*1+4*1+4*1)/(1+1+1)=3.33

(4*1+4*1+1*1)/(1+1+1)=3

(4*1+1*1+20*1)/(1+1+1)=8.33

(1*1+20*1+2*1)/(1+1+1)=7.66

В первом случае скользящее средневзвешенное чувствительнее к изменению времени оборота, а следовательно, предпочтительно для использования.

_______________

Лекция 5. Локальные сети.

Локальные сети

Сетевые соединения можно разделить на две категории:

соединения локальных или городских сетей, т.е. охватывающих географически ограниченное пространство,

соединения глобальных сетей, которые могут охватывать города, страны и це­лые континенты

Сети Ethernet

В настоящее время архитектура Ethernet - наиболее распространенный тип локальных сетевых соединений. Согласно спецификации 802.3 в сетях Ethernet используется метод управления доступом CSMA/CD, шинная или звездообразная топология и передача немодулированных сигналов по коаксиальным кабелям или витым парам. Стандартная пропускная способность - 10 или 100 Мбит/с. Новые стандарты определяют также Gigabit Ethernet с пропускной способностью 1 Гбит/с, в которой используются волоконно-оптические кабели или другие типы высоко­скоростных носителей.

Архитектура Ethernet берет свое начало от глобальной сетевой архитектуры ALOHA, разработанной университетом штата Гавайи, в которой используется метод управления доступом CSMA/CD. В 1970-х годах Исследовательский центр Пало Альто, принадлежащий компании Xerox, разработал архитектуру Ethernet с пропускной способностью 2,95 Мбит/с. Вскоре после этого Xerox в сотрудничестве с Intel и Digital разработали стандартную Ethernet на 10 Мбит/с.

Среди многочисленных топологий Ethernet, используемых в настоящее время, наиболее распространены следующие:

10Base2 (тонкая сеть);

10Base5 (толстая сеть);

10BaseT (с неэкранированными витыми парами);

100BaseT (Fast Ethernet);

100BaseFX (Ethernet на волоконно-оптических кабелях);

1000BaseT (Gigabit Ethernet)

В топологии Ethernet 10Base2 согласно спецификации IEEE 802.3 реализованы ме­тод доступа CSMA/CD и шинная топология с использованием тонкого коаксиального кабеля. Эта топология иногда называется также тонкой сетью.

Число 10 в названии означает, что пропускная способность тонкой сети равна 10 Мбит/с. Для передачи данных между компьютерами используются немодулирован­ные импульсы. Число 2 в названии топологии означает максимальную длину сегмента кабеля (более точно она составляет 185, а не 200 метров).

В сети 10Base2 на один 185-метровый сегмент может приходиться не более 30 узлов (компьютеров или других сетевых устройств). В этих сетях используются цилиндриче­ские или Т-образные разъемы (оба типа называются разъемами BNC). На каждом конце шины устанавливается терминатор типа BNC. На рис. 5 1 показано использо­вание цилиндрического разъема для наращивания длины кабеля.

Преимущества 10Base2

Сеть 10Base2 легко установить и конфигурировать. Поэтому эта архитектура хоро­шо подходит для небольших временных сетей, например в классных комнатах, где сеть нужно периодически снимать и устанавливать. В сети 10Base2 используется меньше кабеля, чем в 10BaseT Тонкий кабель сети 10Base2 дешевле, чем толстый ка­бель, используемый в 10Base5. В топологии 10Base2 не нужны дополнительные ком­поненты, такие как концентраторы или внешние трансиверы. Поэтому установка сети 10Base2 обходится довольно дешево.

Недостатки 10Base2

К сожалению, топология 10Base2 не предназначена для больших сетей из-за огра­ничений на длину сегмента кабеля и количество узлов на сегмент. К тому же пропу­скную способность 10 Мбит/с сегодня вряд ли уже можно считать высокой.

Сеть 10Base5 иногда называют стандартной или толстой Ethernet. В ней использу­ется довольно толстый коаксиальный кабель диаметром около 1 см, те в два раза толще, чем в тонкой сети. В толстой сети используется шинная топология. Поскольку используется толстый кабель, максимальное допустимое расстояние между компьюте­рами составляет 500 метров. Спецификации толстой сети определяют минимальную длину сегмента равной 2,5 метра.

Устанавливать толстую сеть сложнее, чем тонкую. В сетях 10Base5 используются внешние трансиверы, которые передают и принимают сигналы. Они подключаются к сетевым адаптерам с помощью трансиверного кабеля и 15-контактного разъема AUI(DIX). К коаксиальному кабелю трансивер подключается с помощью специального разъема, который называется зуб вампира (рис. 5.2).

Архитектура 10 Base5 часто используется как магистраль, соединяющая располо­женные на большом расстоянии сегменты тонкой сети. В этой схеме к толстому кабе­лю подключены повторители, расположенные на разных этажах здания. К повторите­лям с помощью тонкого кабеля подключены компьютеры тонкой сети (рис. 5.3). Как и в других сетях Ethernet, в 10Base5 используются немодулированные сигналы и метод доступа CSMA/CD. Длина кабеля может быть увеличена с помощью цилинд­рических N-разъемов. Магистраль должна заканчиваться N-терминаторами.

Преимущества 10Base5

Толстые сети имеют по сравнению с тонкими два больших преимущества:

большее допустимое расстояние без применения повторителей;

большее допустимое количество узлов (компьютеров) на сегмент.

Преимуществом толстых (и тонких) коаксиальных кабелей по сравнению с неэкранированной витой парой является относительно меньшая чувствительность к элек­тромагнитным помехам, обусловленная наличием внешнего защитного экрана.

Недостатки 10Base5

Из-за малой гибкости кабеля толстую сеть труднее устанавливать, чем тонкую. Кроме того, для добавления в сеть узлов (компьютеров) в кабеле нужно просверливать отверстие, необходимое для установки разъема "зуб вампира".

Установка толстой сети обходится относительно дорого. Не только потому, что толстый кабель стоит дороже тонкого или неэкранированной витой пары, но и пото­му, что для каждого сетевого компьютера нужно покупать дополнительное оборудова­ние (трансивер и трансиверный кабель).

В настоящее время 10BaseT - одна из наиболее популярных архитектур Ethernet. Можно сказать, что это "звезда" коммуникационных технологий, потому что в ней используется топология звезды.

Довольно часто встречается выражение кабель Ethernet, означающее неэкранированную витую пару, которая используется в 10BaseT (можно использовать также экранированную витую пару). Сеть 10BaseT и ее сестру 100BaseX легко устанавливать и расширять.

Преимущества 10BaseT

Сети 10BaseT относительно дешевы. Несмотря на то что в них нужны концентра­торы (если соединяются более двух компьютеров), на стоимость сети это почти не влияет, потому что небольшие концентраторы довольно дешевы. Сетевые адаптеры 10BaseT тоже недороги и широко доступны.

С витыми парами (особенно неэкранированными, которые используются чаше всего) легче работать, чем с коаксиальными кабелями, потому что они тонкие и гиб­кие. Для них используются модульные гнезда и разъемы RJ-45, поэтому подключить кабель к сетевому адаптеру или концентратору очень просто.

Еще одно преимущество 10BaseT - легкость модернизации. Ее пропускная спо­собность составляет 10 Мбит/с, однако если проложен кабель категории 5 или выше и установлены сетевые адаптеры, поддерживающие 10 и 100 Мбит/с, то для модерниза­ции сети на 100 Мбит/с нужно всего лишь заменить концентраторы.

Недостатки 10BaseT

Максимальная длина сегмента 10BaseT (без повторителей) составляет всего 100 метров. Используемые в этой сети неэкранированные витые пары более подвер­жены электромагнитным помехам и затуханию, чем другие типы кабелей. Кроме того, из-за дополнительных расходов на концентраторы установка сетей 10BaseT обходится несколько дороже, чем сетей с тонкими коаксиальными кабелями.

100BaseX

В настоящее время для многих приложений (таких, как видеоконференции или голо­совая связь) сеть должна обладать значительно большей пропускной способностью, чем 10 Мбит/с. Ее может обеспечить архитектура 100BaseX, которая называется Fast Ethernet.

Сеть 100BaseX может быть реализована в нескольких вариантах: на четырех неэкранированных витых парах категории 3, 4 или 5 (100BaseT), на двух экранированных или неэкранированных витых парах категории 5 (100BaseTX) или на двужильном во­локонно-оптическом кабеле (100BaseFX).

Преимущества 100BaseX

Независимо от реализации, пропускная способность 100BaseX составляет 100 Мбит/с, что в 10 раз выше, чем у 10Base2, 10BaseS или 10BaseT.

Поскольку используются витые пары, 100BaseX имеет все преимущества архитек­туры 10BaseT: низкая стоимость, гибкость, простота установки и расширения.

Недостатки 100BaseX

Архитектура 100BaseX разделяет также и недостатки сетей 10BaseT, обусловленные использованием витых пар: повышенную чувствительность к электромагнитным по­мехам и затухание сигнала. Сетевые адаптеры и концентраторы на 100 Мбит/с стоят дороже, чем на 10 Мбит/с, однако цены на них неуклонно снижаются.

Установка волоконно-оптической сети продолжает оставаться весьма дорогим удо­вольствием, причем не столько из-за стоимости кабеля, сколько из-за сложности ус­тановки, требующей квалифицированных специалистов.

1000ВаsеТ

Раз уж 100BaseT называется Fast Ethernet, то как назвать 1000BaseT? Дьявольски быст­рой? Однако ее название звучит довольно скромно: Gigabit Ethernet. Ее пропускная способ­ность составляет 1 Гбит/с, что почти в семь раз превышает пропускную способность ли­нии Т-1. Пока что сети 1000BaseT не получили широкого распространения. Архитектура Gigabit Ethernet предназначена главным образом для локальных сетей, однако с помощью волоконно-оптических кабелей ее можно реализовать и в городской сети.

Преимущества 1000BaseT

Основным преимуществом 1000BaseT является, конечно, высокая производитель­ность. Ее пропускная способность в 10 раз больше, чем у Fast Ethernet и в 100 раз больше, чем у стандартной Ethernet. Это позволяет реализовать в сетях 1000BaseT та­кие высокоскоростные технологии, как, например, видеоконференции в режиме ре­ального времени.

Недостатки 1000BaseT

Недостатки сетей 1000BaseT обусловлены главным образом применением неэкра- нированных витых пар, поэтому они полностью совпадают с недостатками сетей 10BaseT и 100BaseT, перечисленными в предыдущих разделах.

Структура кадра Ethernet

Пакеты, или порции, на которые данные разбиваются для передачи по сети, в тер­минологии Ethernet называются кадрами. Кадр состоит из заголовка, передаваемых данных и трейлера.

На рис. 5.4 показана структура кадра Ethernet II. Первое заголовочное поле, которое всего лишь отмечает начало кадра, называется преамбулой. Следующие два поля содержат целевой адрес и адрес источника (адреса передающего и принимающего компьютеров). Четвертое поле используется для иден­тификации протокола сетевого уровня (обычно это IP или IPX). После заголовка рас­положены данные, которые могут занимать от 46 до 1 500 байт. В Ethernet использу­ются дополнительные 18 байт в качестве элементов конструкции самого кадра. Трей­лер содержит код CRC (Cyclic Redundancy Check), который используется для проверки правильности кадра, поступившего на принимающий компьютер.

Выявление ошибок с помощью CRC

Метод CRC - это стандартный метод обнаружения ошибок в данных после их пере­дачи по сети Работает метод следующим образом. Компьютер, передающий данные, трактует их как один длинный полином - алгебраическое выражение, которое равнд сумме слагаемых, причем каждое слагаемое равно произведению коэффициента (бита данных) на номер позиции в целой степени. Передающий компьютер вычисляет этот полином, а затем делит его на предопределенный 16- или 32-битовый полином Результат деления - это и есть код CRC, который добавляется в кадр перед отправ­кой данных в сеть. Принимающий компьютер выполняет над полученными данными те же операции, после чего сравнивает результат с кодом CRC, находящимся в трейле­ре. Если результаты совпадают, принимающий компьютер делает вывод, что данные переданы правильно. В противном случае на передающий компьютер передается из­вещение о том, что он должен передать этот кадр повторно.

Правила установки Ethernet

Чтобы сеть правильно и эффективно функционировала, при ее установке необхо­димо придерживаться некоторых правил, определяемых спецификациями для каждой архитектуры. Эти ограничения накладываются главным образом характеристиками носителей сигналов. Ограничения не являются абсолютно жесткими, иногда при не­большом их нарушении сеть может нормально работать, однако это будет все же на­рушением стандартов и может вызвать серьезные неполадки. В этом разделе рассматриваются два важных ограничения:

правило 5-4-3;

ограничение количества узлов 10BaseT.

Правило 5-4-3

Правило определяет ограничения сетей Ethernet, использующих коаксиальный ка­бель. Числа означают следующее:

5 - максимально допустимое количество сегментов кабелей в тонких и толстых сетях равно пяти (в тонкой сети длина каждого сегмента не должна превышать 185 метров, а в толстой - 500 метров);

4 - максимальное количество повторителей, соединяющих сегменты, равно четырем;

3 - максимальное количество заселенных сегментов (содержащих узлы) равно трем. Два остальных сегмента могут использоваться только для увеличения расстояния.

Правило 5-4-3 в архитектуре 10BaseT

Применимо ли правило 5-4-3 к сетям Ethernet с витыми парами? Читая некоторые книги, можно прийти к выводу, что неприменимо. Однако ограничение на количест­во концентраторов, которые можно соединить в 10BaseT, фактически является при­менением этого же правила.

По отношению к звездообразной топологии с неэкранированными витыми парами правило 5-4-3 означает, что максимальное количество каскадированных населенных концентраторов равно трем, т.е. "заселенный" концентратор засчитывается как засе­ленный сегмент.

Внутри каждого концентратора есть магистраль, к которой подключены компьюте­ры (рис. 5.5). Это аналогично подключению компьютеров к сегментам кабеля между повторителями в шинной сети.

Правило 5-4-3 и расширение сети

Насколько большой можно сделать сеть Ethernet в пределах ограничений, накладывае­мых этим правилом? Посредством витых пар или коаксиальных кабелей к сети можно подключить сотни компьютеров. Как же это согласуется с ограничениями 5-4-3?

Рассмотрим это правило внимательнее. В выражении "...не более пяти сегментов, четырех повторителей и трех заселенных сегментов на сеть" слово сеть означает не всю локальную сеть, а домен конфликтов, т.е. ту часть сети, в которой будут происхо­дить конфликты при одновременной передаче данных.

При создании сети с количеством устройств, большим, чем позволяет правило 5-4-3. понятие домена конфликтов является ключевым. С помощью концентраторов и маршру­тизаторов в сети можно создать отделенные друг от друга домены конфликтов.

Ограничение количества узлов в 10BaseT

В топологии звездообразной магистрали на витых парах количество узлов на сег­мент всегда точно равно двум: один узел - компьютер или другое устройство на од­ном конце провода, а другой узел - сам концентратор на другом конце. Количество узлов, подключенных к концентратору, не должно превышать 100, потому что после 100 вероятность конфликтов данных резко увеличивается. Однако это ограничение можно преодолеть с помощью таких сетевых устройств, как мосты и коммутаторы Теоретически максимальное количество сетевых устройств в сети 10BaseT равно 1024.

Сводка характеристик Ethernet

В табл. 5.1 приведена краткая сводка спецификаций наиболее распространенных архитектур Ethernet.

Ethernet - широко распространенная архитектура, работающая почти со всеми серверными и клиентскими операционными системами, включая Windows for Work­groups, Windows 9x, Windows NT, Windows 2000, Novell NetWare, AppIeTalk/AppleShare и UNIX/Linux.

Сети Token Ring

Архитектура Token Ring, разработанная компанией IBM, была задумана как на­дежная сетевая архитектура на основе метода управления доступом с передачей мар­кера. Довольно распространена интеграция в сеть Token Ring мэйнфреймов IBM, та­ких как AS/400. Архитектура Token Ring предназначена для персональных компьюте­ров, мини-компьютеров и универсальных вычислительных машин. Она хорошо работает с SNA (Systems Network Architecture), которая представляет собой архитекту­ру IBM, используемую для соединения с сетями мэйнфреймов.

Стандарты Token Ring определяются спецификациями IEEE 802.5.

Топология Token Ring

Сначала топология Token Ring может привести в замешательство. Это отличный пример архитектуры, в которой физическая топология не совпадает с логической. То­пология Token Ring называется звездообразным кольцом. Внешне сеть похожа на звез­ду - компьютеры подключены к центральному концентратору, который называется MSAU (Multistation Access Unit - устройство доступа ко многим станциям). Однако внутри MSAU данные проходят по кругу, образуя логическое кольцо.

Таким образом, название Token Ring отражает логическую топологию и метод управления доступом к сети - передача маркера. Пропускная способность Token Ring может составлять 4 или 16 Мбит/с.

В Token Ring используются немодулированные цифровые сигналы. Этим она на­поминает Ethernet, однако процессы коммуникации в них существенно различаются. Топология Token Ring активная: переходя по кругу от одного сетевого адаптера к другому, сигналы регенерируются.

Процессы коммуникации в Token Ring

В Ethernet все компьютеры физически равны. На уровне программного обеспече­ния некоторые из них могут работать как серверы и управлять доступом и учетными записями сети, однако физически серверы сообщаются с сетью точно так же, как и клиентские компьютеры.

Управление кольцом

В сети Token Ring первый подключенный компьютер становится управляющим. Он должен отслеживать, сколько раз каждый кадр проходит по кругу. Он же отвечает и за то, чтобы только один маркер ходил по кругу в определенный момент времени.

Управляющий компьютер периодически посылает специальный сигнал, кото­рый называется маяком. Маяк проходит по кольцу так же, как и другие сигналы. Каждый компьютер ожидает маяк. Если компьютер не получает маяк от своего верхнего по течению соседа (т.е. компьютера, передающего маркер), он передает в сеть сообщение, информирующее управляющий компьютер о том, что маяк не получен. В сообщении указан также адрес этого компьютера и адрес его верхнего соседа, от которого он не получил маяк. Тогда управляющий компьютер автома­тически конфигурирует систему заново и во многих случаях нормальный процесс коммуникации восстанавливается.

Передача данных

В Token Ring для управления доступом к кабелю используется специальный сиг­нал, называемый маркером. Маркер генерируется, когда первый компьютер подключа­ется к сети. Когда ком­пьютер ожидает права передавать данные, он ожидает маркер. Дождавшись его, ком­пьютер захватывает управление маркером.

Маркер может переходить по кольцу в любом направлении, однако в каждый мо­мент времени направление его движения может быть только одним. Направление Движения маркера определяется конфигурацией оборудования.

Сетевое оборудование Token Ring

В сетях Token Ring используется специальное оборудование. Одной из причин меньшей распространенности этих сетей по сравнению с Ethernet является более вы­сокая стоимость компонентов Token Ring.

Концентраторы Token Ring называются MSAU или SMSAU (Smart MSAU) Отли­чительной особенностью MSAU является его внутренняя кольцевая конфигурация. Допускается соединение друг с другом произвольного количества MSAU, однако каж­дый выходной порт MSAU должен быть подключен ко входному порту следующего MSAU (рис. 5.6). Это условие обеспечивает сохранение логического кольца. Данные должны передаваться по непрерывному кругу.

Кабели и сетевые адаптеры

В сетях Token Ring используются кабели IBM типов 1, 2 и 3. Компания IBM обо­значает свои витые пары как "типы", а не как "категории". В табл. 5.2 приведено описание кабелей IBM.

Сетевые адаптеры Token Ring, как и адаптеры Ethernet для витых пар, выпускают­ся двух типов: на 4 и на 16 Мбит/с. Если сеть работает со скоростью 4 Мбит/с, то можно использовать адаптер на 16 Мбит/с (естественно, она будет работать с мень­шей скоростью).

Если сеть работает со скоростью 16 Мбит/с, то использовать адаптер на 4 Мбит/с нельзя Соединение между компьютерами не установится вообще.

Другие компоненты

В сетях Token Ring используются также некоторые другие компоненты. Например, для соединения кабелей типа 1 и 2 используются разъемы MIC (Media Interface Con­nector). Для подключения сетевого адаптера Token Ring к модульному гнезду и для уменьшения шумов на линии используются специальные фильтры.

Как и в Ethernet, для увеличения длины кабеля можно регенерировать цифровой сигнал с помощью повторителей.

Преимущества Token Ring

Архитектура Token Ring весьма надежна, так как метод доступа с передачей марке­ра делает конфликты данных невозможными. Устройства MSAU могут обнаруживать выход из строя сетевого адаптера, который в этом случае автоматически отключается от кольца и не мешает нормальному прохождению маркера. Следовательно, выход из строя одного компьютера не нарушает нормальной работы других компьютеров сети.

Еще одно преимущество - простота взаимодействия персональных компьютеров с мэйнфреймами.

Недостатки Token Ring

Основные недостатки архитектуры Token Ring - высокая стоимость по сравнению с 10BaseT и 100BaseT при меньшей пропускной способности.

Структура кадра Token Ring

В сетях Token Ring используются три типа кадров.

Кадр данных. Переносит информацию от одного компьютера к другому

Кадр маркера. Передается по кругу, пока не перехватывается компьютером, го­товым передавать информацию

Кадр управления. Передает информацию об ошибках или другую управляющую информацию.

Структура кадра данных Token Ring (рис. 5.7) несколько сложнее, чем кадра данных Ethernet II. Иногда кадр данных Token Ring называют кадром LLC (Logical Link Control). Стартовый разграничитель. В кадре Token Ring играет ту же роль, что и преам­була в кадре Ethernet.

Поле управления доступом. Указывает, является ли кадр маркером или кадром данных. Определяет также приоритет кадра.

Поле управления кадром. Содержит информацию об управлении доступом. Целевой адрес Адрес компьютера, на который передается этот кадр. Адрес источника. Адрес передающего компьютера.

Данные. Передаваемая информация (например, содержимое передаваемого файла).

FCS (Frame Check Sequence - последовательность проверки кадра). Проверочное поле с битами CRC

Конечный разграничитель Отмечает конец кадра.

Поле состояния кадра. Указывает, был ли адрес распознан, а кадр скопиро­ван (заполняется принимающим компьютером перед отправкой кадра об­ратно в кольцо).

Правила кольца

Спецификации накладывают на реализацию сетей Token Ring ряд ограничений.

Расстояние между MSAU не может превышать 365 метров для кабеля типа 3 и 730 метров для типов 1 и 2.

Максимальная длина кабеля сегмента зависит от типа кабеля и находится в пределах от 45 до 200 метров.

Максимальная длина перемычки на кабеле типа 6 составляет 46 метров.

Согласно спецификациям IBM, максимальное количество компьютеров на сегмент для неэкранированного кабеля составляет 72, а для экранированного - 260.

Согласно спецификациям IBM, максимальное количество сегментов (устройств MSAU), которые можно соединить друг с другом, составляет 33.

Сводка характеристик Token Ring

Для сетей Token Ring характерны высокая надежность и устойчивость, однако вследствие более высокой стоимости и меньшей пропускной способности они менее популярны, чем Ethernet. В настоящее время разрабатываются спецификации для To­ken Ring с пропускной способностью 100 Мбит/с и для Gigabit Token Ring. Следова­тельно, эта архитектура считается перспективной.

Сети FDDI

Архитектура FDDI (Fiber Distributed Data Interface - распределенный интерфейс передачи данных по волоконно-оптическим каналам) причисляется к типу Token Ring, однако ее реализация и топология отличаются от локальной сетевой архитекту­ры Token Ring, разработанной IBM и определяемой спецификациями IEEE 802.5 Ар­хитектура FDDI часто используется в городских или больших локальных сетях, раз­вернутых в нескольких зданиях.

Принцип действия FDDI

Как указано в названии, в сетях FDDI используются волоконно-оптические кабе­ли. Поэтому в них высокая производительность сочетается с преимуществами кольце­вой топологии с передаваемым маркером. Пропускная способность FDDI равна 100 Мбит/с. Топология сети представляет собой двойное кольцо. Внешнее кольцо на­зывается первичным, а внутреннее - вторичным.

В нормальном режиме данные передаются по первичному кольцу, однако, если оно выходит из строя, данные автоматически переходят на вторичное кольцо и пере­даются в обратном направлении. Когда это происходит, говорят, что сеть находится в свернутом состоянии. Этим обеспечивается высокая устойчивость соединения к ошиб­кам. Работа сети FDDI показана на рис. 5.8.

Компьютеры в сетях FDDI делятся на два класса.

Класс А. Компьютеры, подключенные к кабелям обоих колец.

Класс Б. Компьютеры, подключенные только к одному кольцу.

Сети FDDI и Token Ring 802.5 отличаются также количеством кадров, циркулирующих по кольцу одновременно. По кольцу FDD1 одновременно может циркулировать много кадров. Следовательно, несколько компьютеров могут осуществлять передачу одновремен­но. Такой способ передачи называется разделяемой сетевой технологией

Как и в Token Ring 802.2, в сетях FDDI для обнаружения неполадок в кольце ис­пользуются маяки.

Спецификации FDDI

Двойное кольцо FDDI может содержать до 500 узлов. Общая длина кольца не должна превышать 100 км, однако на каждые 2 км нужен повторитель. Поэтому сети FDDI нельзя считать глобальными.

Кольцевая топология FDDI может быть реализована как физическое кольцо или как звездообразное логическое кольцо, образованное подключением компьютеров к центральному концентратору.

Преимущества FDDI

В архитектуре FDDI объединяются преимущества метода передачи маркера в кольцевой топологии с высокой пропускной способностью волоконно-оптических ка­белей. Топология с избыточным двойным кольцом обеспечивает высокую устойчи­вость к сбоям. Волоконно-оптический кабель нечувствителен к электромагнитным помехам и шумам. Кроме того, он обеспечивает высокую безопасность, потому что к нему трудно подключиться незаметно. Максимальное расстояние между повторителя­ми значительно больше, чем в Ethernet или традиционной Token Ring.

Недостатки FDDI

Как всегда, за высокую скорость и надежность нужно платить Установка сети FDDI обходится относительно дорого. Кроме того, ограничения расстояний, хоть и менее жесткие, чем в других локальных сетевых архитектурах, делают архитектуру FDDI непригодной для построения глобальных сетей.

Структура кадра FDDI

Кадр FDDI имеет такую же структуру, как и кадр традиционной Token Ring. Од­нако в FDDI используется хронометрированный протокол маркера, в то время как в Token Ring передаваемый по кольцу маркер принадлежит одному из компьютеров. Максимальный размер кадра FDDI составляет 4 500 байт.

Маркер FDDI представляет собой специальный кадр, состоящий из трех октетов. Компьютер, готовый передавать данные, ожидает кадр маркера, затем захватывает его, передает один или больше кадров данных и освобождает маркер.

Сводка характеристик FDDI

Архитектура FDDI хорошо приспособлена для сетей средних размеров - городских и больших локальных, а также для сетей, в которых требуется большая пропускная способ­ность для высокоскоростных приложений, таких как графические или видеоданные.

Сети AppleTalk

Архитектура AppleTalk разработана для объединения в сеть компьютеров Apple, ее программное обеспечение встроено в операционные системы Macintosh. Различают две разновидности AppleTalk - фаза 1, включенная в ранние версии Mac OS, и фа­за 2 - современная версия.

Термин LocalTalk употребляется применительно к оборудованию, кабелям и про­токолам канального уровня, используемым в сетях AppleTalk.

Спецификации AppleTalk

В AppleTalk/LocalTalk для управления доступом в сеть применяется метод CSMA/CA. Чаще всего используются экранированные витые пары, однако возможно также использование волоконно-оптических кабелей и неэкранированных витых пар. Сетевая топология AppleTalk шинная или древовидная. В сети LocalTalk (с компонен­тами Apple) максимальное количество узлов равно 32.

Правило 5-4-3

Правила установки Ethernet

Выявление ошибок с помощью CRC

Метод CRC - это стандартный метод обнаружения ошибок в данных после их пере­дачи по сети Работает метод следующим образом. Компьютер, передающий данные, трактует их как один длинный полином - алгебраическое выражение, которое равнд сумме слагаемых, причем каждое слагаемое равно произведению коэффициента (бита данных) на номер позиции в целой степени. Передающий компьютер вычисляет этот полином, а затем делит его на предопределенный 16- или 32-битовый полином Результат деления - это и есть код CRC, который добавляется в кадр перед отправ­кой данных в сеть. Принимающий компьютер выполняет над полученными данными те же операции, после чего сравнивает результат с кодом CRC, находящимся в трейле­ре. Если результаты совпадают, принимающий компьютер делает вывод, что данные переданы правильно. В противном случае на передающий компьютер передается из­вещение о том, что он должен передать этот кадр повторно.

Чтобы сеть правильно и эффективно функционировала, при ее установке необхо­димо придерживаться некоторых правил, определяемых спецификациями для каждой архитектуры. Эти ограничения накладываются главным образом характеристиками носителей сигналов. Ограничения не являются абсолютно жесткими, иногда при не­большом их нарушении сеть может нормально работать, однако это будет все же на­рушением стандартов и может вызвать серьезные неполадки. В этом разделе рассматриваются два важных ограничения:

1. правило 5-4-3;
2. ограничение количества узлов 10BaseT.

Правило определяет ограничения сетей Ethernet, использующих коаксиальный ка­бель. Числа означают следующее:

5 - максимально допустимое количество сегментов кабелей в тонких и толстых сетях равно пяти (в тонкой сети длина каждого сегмента не должна превышать 185 метров, а в толстой - 500 метров);

4 - максимальное количество повторителей, соединяющих сегменты, равно четырем;

3 - максимальное количество заселенных сегментов (содержащих узлы) равно трем. Два остальных сегмента могут использоваться только для увеличения расстояния.

Применимо ли правило 5-4-3 к сетям Ethernet с витыми парами? Читая некоторые книги, можно прийти к выводу, что неприменимо. Однако ограничение на количест­во концентраторов, которые можно соединить в 10BaseT, фактически является при­менением этого же правила.

По отношению к звездообразной топологии с неэкранированными витыми парами правило 5-4-3 означает, что максимальное количество каскадированных населенных концентраторов равно трем, т.е. "заселенный" концентратор засчитывается как засе­ленный сегмент.

Внутри каждого концентратора есть магистраль, к которой подключены компьюте­ры (рис. 5.5). Это аналогично подключению компьютеров к сегментам кабеля между повторителями в шинной сети.