Поддержка мультимедийного трафика.

Протокол FDDI использует алгоритм для управления доступом к сети, основанный на таймерных интервалах. В стандарте FDDI различаются асинхронные (обычные) пакеты и синхронные - пакеты multimedia, например, пакеты с кодами изображений, которые должны передаваться через строго фиксированные интервалы времени. Каждая станция кольца FDDI учитывает три различных таймерных интервала:

• TRT - интервал между двумя последовательными приходами маркера;

• Т - фиксированный интервал, о котором станции договорились при инсталляции:

• ТНТ - время удержания маркера - время, в течение которого станция может удерживать маркер и передавать свои пакеты.

Интервал ТНТ вычисляется по формуле: ТНТ = Т - TRT, из которой видно, что чем дольше маркер совершает оборот, тем меньше станции остается времени на передачу своих пакетов. Если ТНТ становится отрицательным, то станция не передает свои пакеты, а передает только маркер. Условие передачи пакета относится только к асинхронным пакетам. Синхронный пакет передается всегда.

Структура кадра данных сети FDDI соответствует структуре кадра данных сети Token Ring, а структура маркера FDDI значительно отличается.

Отказоустойчивость FDDI.

Для обеспечения отказоустойчивости в стандарте FDDI предусмотрено создание двух оптоволоконных колец. При разрыве связей между двумя станциями в первичном кольце происходит использование связей вторичного кольца, причем передача информации во вторичном кольце происходит в обратном направлении (рисунок 16.4). При отказе или отключении какой-либо станции ее сетевой адаптер должен обеспечить обходной путь. В стандарте FDDI допускается использование двух видов подсоединения станций к кольцу. Станции класса А подключаются к первичному и вторичному кольцам и называются DAS или DAC- Dual Attachment Station или Dual Attachment Concentrator в зависимости от того, представляет ли станция конечный узел (компьютер) или концентратор. Станции класса В подключаются только к первичному, основному кольцу и называются SAS - Single Attached Station. Обычно рабочая станция является узлом с одиночными связями, а концентратор - узлом с дуальными связями.

В случае однократного обрыва кабеля можно предусмотреть автоматическую реконфигурацию кольца за счет переключения связей в концентраторе (рисунок 3.5).

Если вышла из строя или была выключена станция класса А, то кольцо FDDI может сохранить работоспособность путем использования обходных оптических переключателей.

И, наконец, станции класса В можно подключать сразу к двум концентраторам, в результате чего образуется основная и резервная связи. Такой способ подключения называется Dual Homing.

Управление в сетях FDDI.

Стандарт FDDI определяет собственный протокол наблюдения и управления сетью - протокол SMT. Он отличается от протокола SNMP, обычно используемого для

управления сетями, поэтому для управления FDDI-устройствами с помощью стандартных систем и платформ, основанных на протоколе SNMP, необходимы агенты-посредники (proxy agents), транслирующие протокол SMT в протокол SNMP.

Рис.3.5. Отказоустойчивость колец FDDI.

Стандарт Fast Ethernet.

В то время, как переход на FDDI требует не только замены всего сетевого оборудования. но и полного переучивания пользователей, усовершенствованные технологии Ethernet и Token Ring предлагают более безболезненный путь перехода к быстрым сетям. Наибольшее число сторонников завоевал сравнительно новый высокоскоростной стандарт Fast Ethernet Alliance, который был предложен в августе 1993 года группой из 10 производителей, включая 3Com, Grand Junction Networks, Intel, Racal Datacorn и Syn-Optics. Стандарт принят комитетом IEEE 802.3 летом 1995 года. В настоящее время оборудование Fast Ethernet выпускают около 120 производителей.

Стандарт Fast Ethernet оставляет неизменным МАС-уровень Ethernet, сохраняя метод доступа, размер и формат пакета, что позволяет использовать прежнее программное обеспечение и средства управления сетями Ethernet.

Однако для поддержки передачи данных со скоростью 100 Мб/с требуется модификация физического уровня. Существуют два конкурирующих и несовместимых варианта реализации физического уровня:

• Метод 100Base-T/X основан на использования разных сред передачи: двух неэкранированных витых пар высокого качества (категории 5), двух

экранированных витых пар или многомодового оптоволоконного кабеля. Из-за высокой тактовой частоты в этом варианте нельзя использовать неэкранированную витую пару категории 3 или 4, стандартную для сетей 10Base-T.

• Предложенный позднее метод 100Base-T4 допускает применение четырех более дешевых неэкранированных витых пар (категории 3, 4, или 5). Производители, входящие в Fast Ethernet Alliance, разрабатывают продукты, поддерживающие обе спецификации. Из четырех неэкранированных пар, необходимых для метода 100Base-T, три пары используются для передачи данных, а четвертая - для разрешения конфликтов. Вместо манчестерского кодирования, применяемого в традиционной технологии Ethernet, в 100Base-T используется схема кодирования 8В6Т, которая преобразует группы из 8 битов в один из шести троичных (то есть принимающих не два, а три различных состояния) сигналов, распределяемых по четырем парам проводов.

Для поддержки различных стандартов физического уровня в стандарте Fast Ethernet выделены специальные подуровни, показанные на рисунке 3.6. На этом же рисунке приводится для сравнения структура физического уровня стандарта 10Base-T - предшественника стандарта Fast Ethernet. Для обеспечения независимости МАС-уровня от способа кодирования сигнала, верхнюю часть физического уровня составляет подуровень согласования (Reconciliation Sublayer, RS), который преобразует абстрактные сообщения МАС-уровня в конкретный физический код - последовательность полубайтов (nibble-wide chunks или дословно кусочки). На выходе подуровня согласования образуется независимый от среды интерфейс Mil (Media Independent Interface), который можно считать аналогом интерфейса AUI стандартов обычного Ethernet'a.

Далее расположены подуровни, зависящие от конкретной реализации физической среды. Подуровень физического кодирования (Physical Coding Sublayer, PCS) стандарта 100Base-TX преобразует полубайты интерфейса Mil в последовательности из 5 битов в соответствии с кодировкой 4В/5В, а подуровень PCS стандарта 100Base-T4 преобразует байт в 6 элементов, каждый из которых может принимать 3 значения.

Далее закодированные сигналы передаются в блок управления передачей по среде, который собственно и осуществляет передачу сигналов по кабелю с помощью зависящего от среды интерфейса MDI (Media Dependent Interface), который для неэкранированной витой пары представляет собой разъем RJ-45 с соответствующим назначением контактов. Станция стандарта 100Base-T4 всегда использует одну пару из четырех для приема сигналов, являющуюся входом приемника - Rx.

Эта пара необходима для распознавания станцией коллизии. Вторая пара всегда используется для передачи данных и связана с выходом передатчика - Тх. Эти пары соответствуют и по назначению и по разводке контактов назначению пар стандарта 10Base-T и 100Base-TX.

Остальные две пары могут использоваться как для приема, так и для передачи. В результате станции стандарта 100Base-T4 всегда обмениваются данными параллельно по трем парам проводов. При передаче кода 8В6Т используется тактовая частота 25 МГц, что совместно с ускорением. достигаемым за счет кодирования 8В6Т, дает на трех параллельных линиях пропускную способность 100 Мб/с.

Базовая топология сегмента стандарта Fast Ethernet приведена на рисунке 3.7.

Для стандартов 100Base-T4 и 100Base-TX имеются следующие ограничения на конфигурацию сети: максимальная длина сети - 210 м. причем допускается использование не более двух концентраторов-повторителей, расстояние между которыми не должно превышать 10 м, Максимальное расстояние между концентратором и станциями - 100 м.

Существует также вариант стандарта 100Base-FX, использующий два оптоволокна доя соединения станции с концентратором. Максимальное расстояние от конечной станции до концентратора при этом увеличивается до 185 м.

Рис. 3.6. Структура физического уровня стандарта Fast Ethernet

Стандарт 100VG-Any LAN.

В качестве альтернативы 100Base-T фирмы AT&T и HP выдвинули проект 100Base-VG. изменяющий уровень MAC, но сохраняющий размер пакета Ethernet, В сентябре 1993 года фирмы IBM и HP образовали комитет IEEE 802.12 и предложили использовать эту технологию для повышения скорости в сети Token Ring. Эта технология была названа 100VG-AnyLAN. В ней определены новый метод доступа Demand Priority и новая схема квартетного кодирования Quartet Coding – самосинхронизирующийся код 5В6В.

100VG-AnyLAN поддерживает передачу данных по четырем неэкранированным витым парам категорий 3, 4, 5. Данные передаются одновременно по четырем парам со скоростью 25 Мб/с, что в сумме дает 100 Мб/с.

Сеть 100VG-AnyLAN состоит из центрального коммутирующего

концентратора, называемого также корневым, и соединенных с ним конечных узлов и других концентраторов. Допускается три уровня каскадирования. Каждый концентратор 100VG-AnyLAN должен быть настроен либо на работу с кадрами Ethernet, либо Token Ring, причем все концентраторы в сети должны быть настроены на один и тот же тип кадра. Специальное программное обеспечение концентратора 100VG-AnyLAN позволяет установить мост с низкоскоростной сетью Ethernet или Token Ring в зависимости от типа высокоскоростной сети. Фирмы IBM и HP объявили, что идет

Рис. 3.7. Структура сети 100Base-T

разработка метода, позволяющего обрабатывать в одном устройстве кадры обоих типов одновременно.

Рисунок 3.8 иллюстрирует работу протокола Demand Priority.

Рис. 3.8. Протокол Demand Priority стандарта 100VG-AnyLAN.

Согласно этому методу концентратор циклически выполняет опрос портов. Станция, желающая передать пакет, посылает низкочастотный сигнал концентратору, запрашивая низкий приоритет для обычных данных и высокий приоритет для данных, чувствительных к временным задержкам (например, мультимедиа). Приоритеты запросов имеют статическую и динамическую составляющие. Если сеть свободна, концентратор разрешает передачу пакета. После анализа адреса получателя в принятом пакете концентратор автоматически отправляет пакет станции назначения. Если сеть занята, концентратор ставит полученный запрос в очередь, которая обрабатывается в соответствии с порядком поступления запросов и с учетом приоритетов. Если к порту подключен другой концентратор, то опрос приостанавливается до завершения опроса концентратором нижнего уровня.

Важная особенность метода Demand Priority - сохранение форматов кадров Ethernet и Token Ring. Сторонники 100VG-AnyLAN утверждают, что этот подход облегчит межсетевое взаимодействие через мосты и маршрутизаторы, а также обеспечит совместимость с существующими средствами сетевого управления, в частности, с анализаторами протоколов.

Основное применение технология 100VG-AnyLAN скорее всего найдет в сетях Token Ring, пользователям которых она позволит в 6-25 раз увеличить производительность сети, а также в сетях, активно использующих приложения мультимедиа.

Из-за изменения метода доступа эффективная пропускная способность сети 100VG-AnyLAN примерно в 1.5 раза выше пропускной способности сети Fast Ethernet.

Базовая топология сегмента сети 100VG-AnyLAN показана на рисунке 3.9.

Рис. 3.9. Корпоративная сеть на продуктах 100 VG-AnyLAN