Стандартні локальні мережі

Размещено на http://www.allbest.ru/

Стандартні локальні мережі



План

Вступ

1. Мережа Ethernet/Fast Ethernet

2. Мережа Token Ring

3. Мережа FDDI

4. Мережа 100VG-AnyLAN

5. Надвисокошвидкісні мережі



Вступ

На ринку існують стандартні мережі всіх можливих топологій. Стандартні мережі забезпечують великий діапазон допустимих розмірів мережі, допустимої кількості абонентів мережі і великий діапазон цін на апаратуру. Але проблема вибору тієї чи іншої мережі все ж таки існує. На відміну від програмних засобів, замінити яких зовсім не складно, обрана апаратура звичайно служить довгі роки, так як її заміна веде не тільки до великих втрат, а й до необхідності перепрокладки кабелю і навіть до перегляду всієї системи комп'ютерної засобів фірми. Тому помилки у виборі апаратури найбільш дорожчі помилок при виборі програмних засобів.



1. Мережа Ethernet/Fast Ethernet

Мережа Ethernet зараз найбільш популярна в світі (загальна кількість мереж, що працює під протоколом Ethernet, оцінюється в 5 мільйонів, а кількість абонентів 50-70 мільйонів). Цьому в певній мірі сприяло те, що спочатку всі характеристики, параметри, протоколи мережі були відкриті для всіх, в результаті чого велика кількість виробників в усьому світі почали випускати апаратуру Ethernet, що повністю сумісна між собою.

Коли кажуть Ethernet, то під цим розуміють будь-який з варіантів цієї технології. В більш вузькому розумінні Ethernet - це мережевий стандарт, що оснований на експериментальній мережі Ethernet Network, яку фірма Xerox розробила та реалізувала в 1975. В 1980 році фірми DEC, Intel та Xerox сумісно розробили та опублікували стандарт Ethernet версії ІІ для мережі, що побудована на коаксіальному кабелі, який став останньою версією фірмового стандарту Ethernet. Тому фірмову версію стандарту називають стандартом Ethernet DIX або Ethernet ІІ. Завдяки старанням цих фірм в 1985 році мережа стала міжнародним стандартом, її прийняли крупні міжнародні організації по стандартам: комітет 802 IEEE та ECMA (European Computer Manufacturers Association).

Стандарт отримав назву IEEE 802.3, який в більшості співпадає зі своїм попередником, але деякі відмінності все ж таки існують. Він визначає множинний доступ до моноканалу типу “шина” з виявленням конфліктів та контролем передачі, тобто з методом CSMA/CD.

Основні характеристики стандарту IEEE 802.3 наступні:

топологія - шина;

середовище передачі - коаксіальний кабель;

швидкість передачі - 10 Мбіт/с;

максимальна довжина - 5 км;

максимальна кількість абонентів - до 1024;

довжина сегменту мережі - до 500 м;

кількість абонентів в одному сегменті - до 100;

метод доступу - CSMA/CD;

передача вузькополосна, тобто без модуляції (моноканал).

В класичній мережі Ethernet використовується 50-омний коаксіальний кабель двох видів (тонкий і товстий). Однак в останній час (з 90-х років) все більше розповсюдження отримує версія Ethernet, яка використовує в якості середовища передачі даних виті пари. Визначено також стандарт для використання в мережі оптоволоконного кабелю. В стандарти були внесені відповідні доповнення. В 1995 році з'явився стандарт на більш швидку версію Ethernet, яка працює на швидкості 100 Мбіт/с (так званий Fast Ethernet, стандарт IEEE 802.3u), що використовує в якості середовища передачі даних виту пару або оптоволокно.

Окрім стандартної топології “шина” використовуються також топології “пасивна зірка” та “пасивне дерево”. При цьому припускається використання репітерів і пасивних (репітерних) концентраторів, що з'єднують між собою різні частини (сегменти) мережі. В якості сегменту може бути одиничний абонент. Коаксіальний кабель використовується для шинних сегментів, а вита пара і оптоволокно - для променів пасивної зірки (для під'єднання до концентратора одиночних комп'ютерів). Фактично виходить, що абоненти з'єднані у фізичну шину, так як сигнал від кожного з них розповсюджується в усі напрямки і не повертається. Максимальна довжина кабелю всієї мережі вцілому (максимальний шлях сигналу) теоретично може досягати 6,5 км, але практично не більше 2,5 км.

В мережі Fast Ethernet не передбачена фізична топологія “шина”. Використовується тільки “пасивна зірка” або “пасивне дерево”. До того ж в Fast Ethernet більш жорсткі вимоги до граничної довжини мережі.

Для передачі інформації в мережі Ethernet використовують стандартний код Манчестер-ІІ. При цьому один рівень сигналу нульовий, а інший - від'ємний, тобто постійна складова сигналу не рівна нулю. При відсутності передачі потенціал в мережі нульовий. Гальванічна розв'язка виконується апаратурою адаптерів, репітерів і концентраторів. При цьому прийомопередавач мережі гальванічно розв'язаний від іншої апаратури за допомогою трансформаторів і ізольованого джерела живлення, а з кабелем мережі з'єднаний безпосередньо.

Для мережі Ethernet, що працює на швидкості 10 Мбіт/с, стандартом передбачено чотири типи середовища передачі інформації:

– 10BASE5 (товстий коаксіальний кабель);

– 10BASE2 (тонкий коаксіальний кабель);

– 10BASE-Т (вита пара);

– 10BASE-FL (оптоволоконний кабель), 10BASE-FB.

Так само для мережі Fast Ethernet, яка працює на швидкості 100 Мбіт/с, стандарт визначає три типи середовища передачі інформації:

– 100BASE-Т4 (вита пара на чотирьох провідниках);

– 100BASE-ТХ (подвійна вита пара);

– 100BASE-FX (оптоволоконний кабель).

2. Мережа Token Ring

Технологія Token Ring була розроблена фірмою IBM у 1984 році (першій варіант з'явився в 1980 році), а потім була передана в якості проекту стандарту в комітет IEEE 802, який на її основі прийняв в 1985 році стандарт 802.5. Призначенням Token Ring було об'єднання в мережу всіх типів комп'ютерів, які випускалися фірмою IBM - мейнфреймів, міні-комп'ютерів, персональних комп'ютерів. На сьогоднішній день, саме IBM є основним законотворцем моди технології Token Ring.

мережа ethernet надвисокошвидкісний стандарт



Рисунок 4 Зірково-кільцева топологія мережі Token Ring

Мережа Token Ring має топологію “кільце”, хоча вона більше нагадує топологію “зірка”. Це пов'язано із тим, що окремі абоненти підмикаються до мережі не прямо, а через спеціальні концентратори або багатостанціонні пристрої доступу (MSAU або MAU - Multistation Access Unit). Тому фізично мережа створює зірково-кільцеву топологію. В дійсності абоненти об'єднуються в кільце, тобто кожний з них передає інформацію одному сусіду, а приймає інформацію від іншого абонента.

В якості середовища передачі даних в мережі Token Ring спочатку використовувалася вита пара, але згодом з'явились варіанти апаратури для коаксіального кабелю, а також для оптоволоконного кабелю в стандарті FDDI. Вита пара може бути неекранована, так і екранована.

Технічні характеристики мережі Token Ring наступні:

максимальна кількість концентраторів типу IBM 8228 MAU - 12;

максимальна кількість абонентів в мережі - 96;

максимальна довжина кабелю між абонентом і концентратором - 45 м;

максимальна довжина кабелю між концентраторами - 45 м;

максимальна довжина кабелю, який об'єднує всі концентратори - 120 м;

швидкість передачі даних - 4 та 16 Мбіт/с.

Приведені характеристики відносяться для випадку неекранованої витої пари. Якщо використовувати інші середовища передачі даних, то характеристики можуть відрізнятися. Наприклад, при використанні екранованої витої пари кількість абонементів може бути збільшено до 260, довжина кабелю - до 100 метрів (замість 45), кількість концентраторів - 33, повна довжина кільця - до 200 метрів.

Змішування станцій, які працюють на різних швидкостях, в одному кільці не допускається.

Мережа Token Ring для передачі інформації на фізичному рівні використовує варіант коду Манчестер ІІ. Як і в будь-якій зіркоподібній топології, не використовують додаткових засобів для електричного узгодження та зовнішньому заземленню.

В мережі Token Ring використовується класичний маркерний метод доступу, тобто по кільцю постійно циркулює маркер, до якого абонементи можуть приєднувати свої пакети даних. Звідси випливає така важлива перевага даної мережі, як відсутність конфліктів, але звідси випливає такий недолік, як необхідність контролю за цілісністю маркера і залежність функціонування мережі від кожного абонента.

В мережах з маркерним доступом право на доступ до середовища передачі даних визначається циклічно від станції до станції. Станція, отримавши маркер, аналізує його на наявність даних та забезпечує передачу маркера наступній станції. Станція, яка хоче передати інформацію, вилучає маркер із кільця і вона має доступ до мережі для передачі своїх даних. Передача даних ведеться по кільцю в одному напрямку. Всі станції кільця ретранслюють кадри побітно. Якщо кадр проходить через станцію призначення, то ця станція копіює дані в буфер і вставляє в кадр ознаку підтвердження прийому. Станція, яка відправляла дані, коли отримує кадр знову, видаляє його з мережі та передає в кільце новий маркер. Час володіння маркером в Token Ring обмежений часом утримування маркера (token holding time), по закінченню якого станція має завершити передачу власних даних та передати маркер далі по кільцю. В мережі з маркерним доступом для різних повідомлень використовують систему пріоритетів: від 0 (низький) до 7 (найвищий). Рішення про встановлення пріоритету приймає станція відправник.

За наявність в мережі маркера, який має бути в одному екземплярі, відповідає активний монітор. Якщо активний монітор не отримує маркер за певний час, то він генерує новий маркер.

Як бачимо, мережа Token Ring поступається мережі Ethernet як розміром мережі, так і максимальною кількістю абонементів. Але на сьогоднішній день ведуться розробки нової версії мережі Token Ring, яка використовує швидкість передачі даних на 100 Мбіт/с та 1000 Мбіт/с. Крім того, мережа Token Ring краще за мережу Ethernet тримає навантаження (більше 30-40%) та забезпечує гарантований час доступу. Це вкрай необхідно, наприклад, в мережах виробничого призначення, в яких затримка реакції на зовнішню подію може привести до аварії.

3. Мережа FDDI

Мережа FDDI (Fiber Distributed Data Interface) - оптоволоконний інтерфейс розподілених даних - це одна з новітніх розробок стандартів локальних мереж і перша мережа, в якій середовищем передачі даних являється оптоволоконний кабель (довжина хвилі світла - 850 нм). Роботи по створенню даної технології та засобів для використання оптоволоконних каналів для локальних мереж велися з 80-х років ХХ століття, коли почали використовувати подібні канали у територіальних мережах. Проблемна група Х3Т9.5 інституту ANSI розробила в 1986-1988 році початкову версію стандарту FDDI, яка використовувала передачу інформації зі швидкістю 100 Мбіт/с по подвійному оптичному кільцю довжиною до 100 км.

Найбільш пріоритетні цілі при розробці цієї мережі були такі:

Ц підвищити бітову швидкість передачі до 100 Мбіт/с;

Ц підвищити відмовостійкість мережі за рахунок стандартних процедур відновлення після різного роду відмов - виникнення високого рівня завад, ушкодження кабелю, некоректна робота вузла мережі, концентратора і таке інше;

Ц максимально ефективно використовувати потенційну пропускну здатність мережі для асинхронного і синхронного трафіків.

Вибір оптоволоконного кабелю в якості середовища передачі даних визначає наступні переваги нових комп'ютерних мереж, як завадостійкість, максимальна таємниця передачі інформації, чудова гальванічна розв'язка абонентів. Крім того, оптоволоконний кабель легко вирішує проблему передачі інформації на великі відстані.

За основу стандарту FDDI був взятий маркерний доступ, який передбачений міжнародним стандартом IEEE 802.5 Token Ring. Топологія мережі FDDI - кільце, причому використовують два різнонаправлених оптоволоконних кабелі, що дозволяє використовувати повнодуплексну (full duplex) передачу інформації з подвійною ефективною швидкістю в 200 Мбіт/с (кожний канал працює зі швидкістю 100 Мбіт/с). Використовується топологія зірка-кільце з концентраторами, що включені в кільце.

Технічні характеристики мережі FDDI наступні:

максимальна кількість абонентів - 1000 (з подвійним підключенням в кільці - 500);

максимальна протяжність кільця мережі - 200 км;

максимальна відстань між абонентами мережі - 2 км;

середовище передачі даних - багатомодовий оптоволоконний кабель (допускається використання електричної витої пари);

метод доступу - маркерний;

швидкість передачі інформації - 100 Мбіт/с (200 Мбіт/с для дуплексного режиму передачі).

В стандарті FDDI багато уваги приділяють різним процедурам, які дозволяють визначити наявність відмови в мережі, а потім провести необхідну реконфігурацію. Мережа FDDI повністю відновлюється у випадку одиничних відмов її елементів. При множинних відмовах мережа розпадається на декілька незв'язаних мереж.

Кільця в мережах FDDI розглядаються як загальне роздільне середовище передачі даних, тому використовують метод маркерного доступу (множинна передача маркера). В мережі FDDI цей доступ має певні відмінності від стандарту IEEE 802.5. Відмінності заключаються в тому, що час утримання маркера не є постійна величина, як у Token Ring. Цей час залежить від завантаження мережі - при невеликому завантаженню він збільшується, а при великих навантаженнях може зменшитись до нуля. Ці зміни в методі доступу відносяться для асинхронного трафіка. Для синхронного трафіка час утримання маркера є постійна величина. Механізм пріоритетів кадрів, такий як у Token Ring, в FDDI відсутній.

Не дивлячись на явні переваги мережі FDDI, дана мережа не отримала широкого розповсюдження, що пов'язано головним чином із високою вартістю апаратури. Основна область використання FDDI на сьогоднішній день - це базові, опорні (Backbone) мережі, які об'єднують декілька мереж. Використовується FDDI для з'єднання потужних робочих станцій або серверів, що потребують високу швидкість.

Таблиця 1. Характеристики FDDI, Ethernet, Token Ring

Характеристика	FDDI	Ethernet	Token Ring
Бітова швидкість	100 Мбіт/с	10 Мбіт/с	16 Мбіт/с
Топологія	Подвійне кільце дерева	Шина/зірка	Зірка/кільце
Метод доступу	Частка від часу оберту маркера	CSMA/CD	Пріоритетна система резервування
Середовище передачі даних	Оптоволокно, неекранована вита пара 5 категорії	Товстий коаксиал, тонкий коаксиал, вита пара, оптоволокно	Екранована та неекранована вита пара, оптоволокно
Максимальна довжина мережі (без мостів)	200 км (100 км на кільце)	2500 м	4000 м
Максимальна відстань між вузлами	2 км (не більше 11 дБ втрат між вузлами)	2500 м	100 м
Максимальна кількість вузлів	500 (1000 з'єднань)	1024	260 для екранованої витої пари, 72 для неекранованої витої пари
Тактування та відновлення після відмов	Розподілена реалізація тактування та відновлення після відмов	Не визначено	Активний монітор

4. Мережа 100VG-AnyLAN

Мережа 100VG-AnyLAN - це одна з останніх розробок високошвидкісних локальних мереж. Ця мережа розроблена фірмами Hewlet-Packard та IBM і відповідає стандарту IEEE 802.12. В назві мережі цифра 100 відповідає швидкості передачі інформації - 100 Мбіт/с, букви VG позначають дешеву виту пару 3 категорії (Voice Grade), а AnyLAN (будь-яка мережа) означає те, що мережа може працювати з мережею Ethernet, Token Ring, тобто сумісна з ними.

Основні технічні характеристики мережі 100VG-AnyLAN наступні:

швидкість передачі інформації - 100 Мбіт/с;

топологія - зірка з можливістю нарощування;

метод доступу - централізований, безконфліктний (Demand Priority - з запитом пріоритету);

середовище передачі даних - дані передаються одночасно по 4 проводам неекранованої витої пари (3, 4, 5 категорія), подвійна вита пара 5 категорії, подвійна екранована вита пара, оптоволоконний кабель;

максимальний розмір мережі - 600 метрів для неекранованої витої пари,

максимальна довжина кабелю між концентратором і абонентом та між концентраторами - 100 м (для неекранованої витої пари 3 категорії), 150 м (для неекранованої витої пари 5 категорії та екранованої витої пари), 2 км (для оптоволокна).

За характеристиками мережа 100VG-AnyLAN дуже близька до параметрів мережі Fast Ethernet. Але вона відрізняється від технології Ethernet наступним:

Ц Використовується інший метод доступу Demand Priority, який забезпечує більш справедливе розподілення пропускної здатності мережі, на відміну від CSMA/CD;

Ц Кадри передаються не всім станціям, а тільки станції призначення;

Ц В мережі є виділений арбітр доступу - концентратор, і це відрізняє дану мережу від інших, в яких використовується розподілений алгоритм доступу;

Ц Підтримує кадри Ethernet та Token Ring;

Ц В мережі 100VG-AnyLAN немає колізій.

Рисунок 5 Структура мережі 100VG-AnyLAN

Мережа 100VG-AnyLAN складається із центрального концентратора рівня 1, до якого підмикаються як окремі абоненти, так і концентратори рівня 2, до яких в свою чергу підмикаються абоненти і концентратори рівня 3. Мережа може мати не більше 3 таких рівнів. Кожний з концентраторів може бути настроєний на роботу з пакетами Ethernet або з Token Ring. При цьому концентратори всієї мережі мають працювати тільки з пакетами одного формату, тобто одночасне циркулювання обох типів кадрів не допускається. Для зв'язку з мережами Token Ring та Ethernet необхідні мости. Кожний порт концентратора може працювати в двох режимах: нормальний режим - пересилання даних, які адресовані йому; моніторний режим - пересилання всіх пакетів, які приходять на концентратор (для контролю роботи мережі вцілому).

Метод доступу Demand Priority, який використовується в мережі 100VG-AnyLAN типовий для топології “зірка”. Він заснований на передачі концентратору функцій арбітра, що вирішує проблему доступу до мережі. Концентратор циклічно виконує опитування портів. Станція, яка хоче передавати дані, посилає спеціальний сигнал концентратору на передачу кадрів та його пріоритет. Існує два рівня пріоритету - низький або нормальний (звичайний обмін даними) і високий (пріоритет відповідає даним, які чутливі до часових затримок). Якщо мережа вільна, то концентратор дозволяє передачу даних. Якщо мережа зайнята, то концентратор ставить запит в чергу. Якщо до порту підключений інший концентратор, то опитування припиняється до тих пір, поки концентратор нижнього рівня не завершить опитування своїх портів.

Не дивлячись на багато хороших технічних рішень - мережа 100VG-AnyLAN не знайшла велику кількість прихильників, на відміну від Fast Ethernet, АТМ та Gigabit Ethernet, яка з'явилася нещодавно.



5. Надвисокошвидкісні мережі

Швидкодія мережі Fast Ethernet, інших мереж, що працюють зі швидкістю 100 Мбіт/с, на сьогоднішній день задовольняє потребам більшості задач, але в деяких випадках цієї швидкості недостатньо. Це стосується ситуацій, коли необхідно підключати до мережі сучасні високопродуктивні сервери або будувати мережу з великою кількістю абонементів, що потребують інтенсивного обміну. Наприклад, все більш широко використовується мережева обробка трьохвимірних зображень.

Роботи по досягненню швидкості в 1 Гбіт/с (1000 Мбіт/с) ведуться в останні роки досить інтенсивно в декількох напрямках. Однак, найбільш перспективним вважається Gigabit Ethernet.

В 1998 році з'явилась версія на швидкості 1000 Мбіт/с (Gigabit Ethernet, стандарт IEEE 802.3z). Gigabit Ethernet, як і менш швидкісні мережі Ethernet, на рівні протоколу не буде підтримувати:

якість обслуговування;

надлишкові зв'язки;

тестування працездатності вузлів та обладнання (в останньому випадку - за виключенням тестування зв'язку порт-порт).

Названі властивості вважаються перспективними і корисними в сучасних мережах. Чому ж автори Gigabit Ethernet відмовляються від них?

По поводу якості обслуговування можливо сказати таким чином: “сила є - ума не треба”. Якщо магістраль мережі буде працювати зі швидкістю в 20000 разів більше за середню швидкість мережевої активності клієнтського комп'ютера і в 100 разів більше за середню мережеву активність сервера з мережевим адаптером 100 Мбіт/с, то про затримки пакетів на магістралях в багатьох випадках можливо забути. При невеликому коефіцієнті завантаження мережі Gigabit Ethernet черги в комутаторах Gigabit Ethernet будуть невеликими, а час буферизації і комутації на такій швидкості складає долі мікросекунд. Якщо магістраль завантажиться на достатній рівень, то пріоритет чутливому до затримки або вимогливому до середньої швидкості трафіку можливо дати за допомогою техніки пріоритетів в комутаторах - відповідні стандарти для комутаторів прийняті.

Надлишкові зв'язки та тестування обладнання не будуть підтримуватися технологією Gigabit Ethernet тому, що з цими задачами добре справляються протоколи верхніх рівнів, протоколи маршрутизації тощо. Тому розробники вирішили, що нижній рівень повинен швидко передати дані.

Спільні риси в технології Gigabit Ethernet по відношенню до технологій Fast Ethernet, Ethernet:

збереження всіх форматів кадрів Ethernet;

існує полудуплексна версія протоколу, що підтримує метод доступу CSMA/CD, повнодуплексна версія протоколу, що працює з комутаторами. Щодо збереження полудуплексної версії протоколу, то сумніви були ще у розробників Fast Ethernet, так як складно заставити алгоритм CSMA/CD працювати на високих швидкостях;

підтримка всіх основних видів кабелю, що використовуються в Ethernet та Fast Ethernet: оптоволокно, вита пара 5 категорії, коаксіальний кабель.

Для збереження вище згаданих властивостей, розробники Gigabit Ethernet внесли зміни не тільки в фізичний рівень, а й в рівень МАС.

На сьогоднішній день мережа Gigabit Ethernet має такі типи:

Таблиця 2 Стандарти та додатки Gigabit Ethernet

Інтерфейс фізичного рівня	Тип кабелю	Максимальна довжина (в дужках діаметр волокна)	Типові додатки
1000BaseSX	Багатомодовий кабель з короткохвилевим лазером (850 нм)	220 м (62,5 мкм); 500 м (50 мкм)	Короткі магістралі
1000BaseLX	Багатоходовий и одномодовий кабель с довгохвилевим лазером (1300 нм)	Багатомодовий: 550 м (62,5 мкм);550 м (50 мкм) Одномодовий: 5 км (9 мкм)	Короткі магістралі, територіальні магістралі
1000BaseCX	Короткий мідний кабель (STP/коаксіал)	25 м	Міжз'єднання обладнання в монтажній шафі
1000BaseT	4-парна неекранирована Категории 5	100 м	Горизонтальні траси

Для мережі Gigabit Ethernet запропоновано метод кодування 8В/10В, що побудований за принципом 4В/5В мережі FDDI. Восьми бітам інформації, що передається, ставиться у відповідності 10 біт, що передаються в мережі. Цей код дозволяє зберігати самосинхронізацію, легко виявляє несучу (факт передачі).

Для збільшення 512-бітного інтервалу для мережі Ethernet, що відповідає мінімальній довжині пакету, розроблені спеціальні методи. Мінімальна довжина пакету збільшена до 512 байт (4096 біт). В противному випадку часовий інтервал 0,512 мкс набагато обмежував граничну довжину мережі Gigabit Ethernet. Всі пакети з довжиною менше 512 байт збільшуються до 512 байт. Це потребує додаткової обробки пакетів.

Перш за все, Gigabit Ethernet може знайти використання в мережах, що об'єднує комп'ютери великих фірм, підприємств, які розміщені в декількох будівлях. Вона дозволить за допомогою відповідних комутаторів, що перетворюють швидкості передачі, забезпечити канали зв'язку з високою пропускною здатністю між окремими частинами складної мережі або лінії зв'язку комутаторів з надшвидкісними діючими серверами.



Рисунок 6 Використання мережі Gigabit Ethernet для з'єднання груп комп'ютерів

Рисунок 7 Використання Gigabit Ethernet для підключення високошвидкісних серверів

В ряді випадків Gigabit Ethernet буде витісняти оптоволоконну мережу FDDI, яка найчастіше використовується для об'єднання в єдину мережу декількох локальних мереж.

В березні 2002 року комітет IEEE 802.3 завершив технічну частину підготовки стандарту 10-Gigabit Ethernet і мала бути ратифікація цього стандарту. Причому дана 10-гігабітна технологія повністю розроблялася з нуля.

До альтернативного рішення надвисокошвидкісних мереж можна віднести технологію АТМ (Asynchronous Transfer Mode). Дана технологія використовується як в локальний, так і в глобальних мережах. Основна ідея - передача цифрових, голосових та мультимедійних даних по одним і тим же каналам. Жорсткого стандарту на апаратуру АТМ не передбачено.

Спочатку була запропонована швидкість передачі даних 155 Мбіт/с, потім 662 Мбіт/с, тепер ведуться розробки по збільшенню швидкості до 2488 Мбіт/с. Технологія АТМ з'явилась раніше, ніж Gigabit Ethernet.

В якості середовища передачі даних використовується оптоволоконний кабель та неекранована вита пара, кодування - 4В/5В та 8В/10В.

Принципова різниця АТМ від інших мереж є відмова від відомих пакетів з полями адресації, управління та даних. Вся інформація передається упакованою в мікропакети (комірки) довжиною в 53 біта. Кожна комірка має ідентифікатор типу даних: двійкова інформація, звук, зображення. Мінімальний розмір комірок дозволяє робити корекцію помилок і маршрутизацію на апаратному рівні, забезпечується рівномірність всіх існуючих в мережі інформаційних потоків.

Головний недолік мережі АТМ - повна несумісність ні з однією з технологій. Плавний перехід на АТМ неможливий, необхідно міняти всю апаратуру, вартість її поки що дуже велика. Але ведуться роботи по забезпеченню сумісності та зниженню вартості обладнання.

Таблиця 3 Порівняльні характеристики Gigabit Ethernet та 2.5 Гбіт/с АТМ

Характеристика	Gigabit Ethernet	OC-48c (2.5 Гбіт/с ATM)
Полоса пропускання	1 Гбіт/с	2.488 Гбіт/с
Управління доступом до середовища передачи даних	Множинний доступ з контролем несучої та виявленням конфліктів	Доступ з встановленням з'єднання
Е оптимізація для додатків реального часу?	Ні	Так
Фізичний рівень стандартизований?	Робота ведеться	Так
Рівень доступу до середовища стандартизований?	Робота ведеться	Відсутній
Де використовується?	Для підключення серверів та зв'язку між локальними мережами	Для комутуючого з'єднання локальних мереж (магістралі), для підключення серверів, в глобальних и міських мережах
Обмеження на відстань	Менше 2 км для багатомодового оптоволокна, менше 50 м для неекранованої витої пари	менше 2 км для багатомодового оптоволокна, менше 40 км для одномодового оптоволокна
Розмір пакетів	Змінний, не більше 1500 байт	Фіксований, комірки по 53 байта
Гарантується якість обслуговування?	Ні	Так
Магістральний протокол	З'єднання на рівні мостів (остовне дерево)	Маршрутизація (PNNI на основі OSPF)
Підтримується існуючими пристроями?	Так	Ні/так

Коли необхідно вибрати високошвидкісну технологію для вирішення поставленої задачі, то розуміння переваг та недоліків тієї чи іншої високошвидкісної технології забезпечує правильний вибір рішення.

Таблиця 4 Порівняння високошвидкісних технологій

Технологія	Переваги	Недоліки
FDDI/CDDI	Добре відома та широко розповсюджена, доступність обладнання, ефективна організація магістралей, ефективне підключення серверних груп	Висока ціна, технологія практично не розвивається, найгірші, по відношенню з ATM, перспективи
100BaseT	Ефективна для підключення серверів, ефективна для підключення робочих станцій, відомі протоколи, широка підтримка	Зниження продуктивності при великому числі пристроїв, потребує більш дорогий кабель категорії 5
100VG-AnyLAN	Добре пристосована для критичних до затримок додатків, використовує кабель категорії 3 (4 пари)	Невеликий вибір пристроїв, обмежена діагностика, мале число виробників
ATM	Масштабованість, підтримка різних типів трафику (голос, дані і таке інше), простий перехід від Token Ring	Високі ціни, необхідність навчання спеціалістів, складність настройки

Размещено на Allbest.ru

...