<< Пред. стр.

стр. 4
(общее количество: 13)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>


Длина пакета как для Ethernet, так и для IEEE 802.3 (предполагаем тип 10BASE5), находится в диапазоне от 64 до 1518 байт, не считая преамбулы и признака начала пакета. Однако в стандарте IEEE 802.3 имеется возможность передачи прикладной программой данных длиной менее 46 байтов благодаря тому, что на уровне MAC пакет будет автоматически дополнен до нужного размера пустыми символами. В противоположность этому в стандарте Ethernet такие ситуации будут рассматриваться как ошибочные.

Использование Token Ring
ЛВС с передачей маркера представляет собой кольцо. Даже если сеть соединена кабелями в виде звезды, пакет в ней передается от узла к узлу по кольцу до тех пор, пока не вернется в точку, где был порожден. Такая ситуация представлена на рис. 5.8. Рабочая станция передает пакет устройству MSAU (Multistation Access Unit - Устройство для доступа к множеству станций), которое осуществляет маршрутизацию пакета следующему узлу.

Рис. 5.8. Сеть Token Ring

Каждый узел ЛВС принимает пакет от верхнего по течению соседа, восстанавливает уровни сигналов до номинальных и передает пакет соседу ниже по течению. Передаваемый таким образом пакет может содержать данные, направляемые от одного узла ЛВС к другому, или являться маркером. Маркером называется 3 байтовое сообщение, являющееся признаком того, что ЛВС свободна.
Когда рабочей станции необходимо передать пакет, ее адаптер дожидается поступления маркера, а затем преобразует его в пакет, содержащий данные, сформатированные по протоколу соответствующего уровня, и передает результат далее по ЛВС.
Пакет распространяется по ЛВС от адаптера к адаптеру, пока не найдет своего адресата, который установит в нем определенные биты для подтверждения того, что данные достигли адресата, и ретранслирует его вновь в ЛВС. Пакет продолжит путешествие по ЛВС до возвращения в узел, из которого
бил испущен. Здесь после проверки того, что пакет без ошибок был передан адресату, узел освобождает ЛВС, выпуская новый маркер. Таким образом, в ЛВС с передачей маркера невозможны коллизии.
В настоящее время компоненты для построения ЛВС Token Ring с производительностью от 4 до 16 Мбит/с производятся не только IBM, но и различными фирмами, включая Thomas-Conrad, Gateway Communications, Western Digital, 3Com, General Instrument, Harris Data Communications, Madge Networks, NCR, Proteon, Pure Data, Racore, RAD Data Communications, DatAmerica, Siecor, в том числе (Proteon и Siecor) на основе оптоволоконных кабелей.

РЕЖИМ РАННЕЙ ПЕРЕДАЧИ МАРКЕРА
(ETR – Early Token Release)

Этот режим довольно сложен в понимании, впрочем как вся система Token Ring. B свободной в какой-то момент времени сети, рабочие станции передают друг другу маркер. Сеть оказывается занятой (переносит информацию), .когда рабочая станция принимает маркер и превращает в пакет данных, направляемый к файл-серверу или от него. После приема адресатом пакет продолжает циркулировать по сети пока не достигнет узла источника. Узел-источник вновь превращает пакет в маркер, который снова будет проходить по кольцу.
При передаче небольших; сообщений (например, запросов на чтение файла), возникают: непродуктивные задержки на время, необходимое для. полного оборота сообщения через множество станций. Узел после передачи сообщения мог бы отправить в ЛБС некоторое количество символов, до тех пор пока сообщение, совершив полный оборот, вернется назад. Типовое значение числа таких символов находится в диапазоне от 50 до 100 при производительности ЛВС 4 Мбит/с и до 400 символов при производительности 16 Мбит/с.
В системе ETR, возможной только ЛВС с производительностью 16 Мбит/с, для уменьшения таких непроизводительных задержек рабочая станция передает маркер сразу после передачи своего пакета. При этом у следующих рабочих станций появляется возможность передачи собственного сообщения - новый маркер, сразу после передачи сообщения источника/приемника. Если бы имелась возможность видеть сигналы проходящие в ЛВС то в системе ETR мы увидели бы за каждым пакетом последовательность, состоящую из пакетов и маркеров, а не длинный хвост из пустых символов, как это имело бы место в обычной системе.


Использование пакетов в Tbken Ring
В 1985 году фирмы IBM и Texas Instruments совместно разработали набор интегральных схем TMS380. Позже фирма IBM разработала вместо него свой собственный набор интегральных схем, который в значительной степени совместим с TMS380. Набор TMS380 реализует в стандарте IEEE 802.&. функции физического и канального уровней модели OSI. Причем поддери уживаются функции MAC и LLC подуровней канального уровня. Первая версия набора интегральных схем содержала 5 корпусов. В настоящее время, благодаря прогрессу в технологии производства интегральных схем все удается разместить в одном корпусе. Набор TMS380 выполняет следующие функции:
Схемы. TMS38051 u TMS38052. Эти схемы работают на самом низком уровне - уровне интерфейса с кабелем - и выполняют функции приема/передачи пакетов, синхронизации и проверки отсутствия повреждений в кабелях.
Схема TMS38020. Эта схема управляет функциями протокола IEEE 802.5.
Схема ПЗУ. Она содержит коды программы, выполняющей функции управления и диагностики.
Схема TMS38010. Эта схема является 16-разрядным специализированным микропроцессором для управления коммуникациями. Она выполняет программы, записанные в ПЗУ, и имеет буферное ОЗУ для хранения 2,75К передаваемых или принимаемых данных.
Большинство представляет себе Token Ring как единый кабель, проходящий через все ПК в ЛВС и образующий кольцо, хотя на самом деле он состоит из набора межкомпьютерных связей. При этом сообщения, переданные одной рабочей станцией, принимаются следующей. Та, в свою очередь, посылает их ниже по течению. Сеть является логическим кольцом, так как рабочая станция по отношению к другой находится одновременно и выше и ниже по течению. С точки зрения связи любое сообщение от рабочей станции идет только до ближайшего соседа.
Не все рабочие станции в ЛВС являются равноправными, хотя внешне • это никак не проявляется. Одна из рабочих станций предназначается для I выполнения функций активного монитора. Это означает, что в ее обязанности входят дополнительные контрольные функции в кольце. Активный монитор осуществляет временной контроль в логическом кольце, передает новые маркеры (при необходимости) для сохранения работоспособности кольца и создает диагностические пакеты при определенных обстоятельствах. Активный монитор назначается при инициализация f ЛВС, и им может быть любая из рабочих станций. На случай когда активный монитор выйдет из строя по каким-нибудь причинам, имеется механизм, посредством которого другие рабочие станции (запасные мониторы) принимают решение о том, которую из них назначить новый активным монитором.
В стандарте IEEE 802.5 определены три формата для пакетов сообщений маркеры, пакеты и последовательности завершения. Эти форматы обсуждаются в следующем разделе.

Использование маркеров
На рис. 5.9 представлен первый из форматов пакетов сообщений стандарта IEEE 802.5, называемый маркером. Вообще говоря, маркер является не сообщением, а признаком того, что наступила очередь передачи сообщения для данной рабочей станции.

Рис. 5.9. Маркер

Маркер имеет три поля длиной по одному байту каждое (всего 24 бита):
начальный разделитель пакета (SD - Start Delimiter) и контроль доступа (-Access Control)
концевой разделитель пакета (ED - End Delimiter)
Начальный разделитель (SD) расположен в первом байте маркера (также как и для любого другого пакета в ЛВС). Он является не просто комбинацией О и 1, а сопровождается также еще и уникальной последовательностью электрических импульсов, присущих только ему. Эта мера принята для сведения к минимуму вероятности перепутать это поле с каким-нибудь другим. Реализовано это таким образом, что начало байта содержит 4 этих импульса длиной 1 бит каждый, а остальные 4 бита содержат нули.
Следующим полем является поле контроля доступа (АС). Это поле разделено на четыре области следующим образом:
P P P T M R R R,
где символы РРР представляют биты приоритета, Т - бит маркера, М - бит монитора и RRR - биты резервирования.
Сетевой адаптер имеет возможность присваивать приоритеты маркеру или пакетам сообщений путем записи в поле битов приоритета числа в диапазоне от 0 до 7 (значению 7 соответствует наивысший приоритет). Рабочая станция имеет право передачи сообщения в ЛВС (преобразования маркера в сообщение) только в том случае, когда ее собственный приоритет не ниже приоритета маркера, который она получила. Более глубокое представление о том, как это Работает, можно получить при рассмотрении битов резервирования. Бит маркера равен 1 для маркера и 0 для пакета сообщения. Вит монитора устанавливается в 1, если пакет передан активным монитором и равен 0 в противном случае. Поэтому получение активным монитора пакета с установленным в 1 битом монитора является признаком того, то сообщение или маркер обошло ЛВС не найдя адресата. Так как превратить по возвращении сообщение в новый маркер обязана рабочая станция пославшая его, и так как это могут сделать только рабочие станции с приоритетом, соответствующим приоритету сообщения, то в этом случае активный монитор считает, что произошел сбой, прекращает передачу этого, пакета и передает новый маркер в ЛВС.
Биты резервирования работают совместно с битами приоритета. Рабочая станция может поместить значение своего приоритета в биты резервирования, если ее приоритет выше текущего значения поля резервирования. Таким образом, она резервирует дальнейшее использование сети. После этого, когда узел передает новый маркер, он устанавливает его приоритет равным значению поля резервирования у полученного перед этим пакета. В результате, если это не будет отменено узлом с еще более высоким приоритетом, узел первоначально установивший биты резервирования будет следующим узлом, который может передать пакет в ЛВС.
Последнее поле маркера - концевой разделитель (ED), так же как и начальный разделитель, содержит уникальную последовательность единиц и специальных электрических сигналов для сведения к минимуму вероятности перепутать его с чем-то другим. Это поле указывает конец маркера, и, кроме того, имеет две области, используемые для выполнения других функций. Одна из областей называется битом промежуточного пакета (Intermediate Frame), а другая - битом обнаруженной ошибки (Error-detected). Эти поля будут обсуждаться в следующем разделе, так как больше предназначены для использования в пакетах сообщений, чем в маркере.

Пакеты сообщений
На рис. 5.10 представлен второй из форматов пакетов сообщений по стандарту IEEE 802.5 - собственно пакет с данными. Пакеты данных содержат сообщения, которыми ОС или прикладная программа обмениваются с другими рабочими станциями в логическом кольце. Иногда в них может содержаться информация, которой адаптеры самостоятельно обмениваются для поддержания работоспособности системы.

Рис. 5.10. Пакет Token Ring, содержащий данные

Пакет состоит из нескольких групп полей - SFS (Start Frame Sequence - Стартовая последовательность пакета), DA (Destination Address - Адрес назначения), SA (Source Address - Адрес источника), DATA (собственно данные), PCS (Frame Check Sequence - Контрольная сумма), EFS (End Frame Sequence - Признак конца пакета). Эти группы полей образуют сообщение (оболочку), которое либо несет информацию по управлению логическим кольцом (данные уровня MAC), либо является пользовательскими данными (данные уровня LLC). Вам уже известно об уровне LLC, где проходят пакеты, содержащие данные для прикладных программ, такие как части дисковых файлов и сообщения межкомпьютерного обмена в ЛВС. Другой уровень - MAC, отвечает за обработку пакетов сообщений, которыми адаптеры самостоятельно обмениваются для выполнения функций контроля и управления работой логического кольца. В стандарте IEEE 802.5 определены шесть управляющих пакетов уровня MAC. Поле контроля (FC) пакета определяет тип пакета (MAC или LLC), а также к которому из шести типов (в случае пакета MAC) он принадлежит. Ниже коротко описаны шесть типов пакетов MAC:
Тест Дублирования Адреса. Передается рабочей станцией, впервые присоединяемой к логическому кольцу, чтобы убедиться, что ее адрес является уникальным.
Присутствие Активного Монитора. Передается активным монитором достаточно часто для уведомления других рабочих станций о том, что активный монитор функционирует.
Присутствие Запасного Монитора. Передается запасными мониторами.
Требование маркера. Если запасной монитор обнаруживает, что активный монитор перестал функционировать, он приступает к передаче пакетов с требованием маркера. Запасные мониторы в этом случае начинают процесс взаимодействия друг с другом, чтобы назначить новый активный монитор.
Маяк. Передается в случае обнаружения серьезных проблем в ЛВС, таких как обрыв в кабеле или начало передачи узлом до получения им маркера. Для локализации проблемы диагностическому программному обеспечению достаточно определить узел, который передает это сообщение.
Чистка. Передается после инициализации логического кольца и после установки нового активного монитора.
Каждый пакет (MAC или LLC) начинается со стартовой последовательности пакета SFS, содержащей три поля:
Начальный Разделитель (SD). Определение такое же, как для маркера.
Контроль доступа (АС). Определение такое же, как для маркера.
Контроль Пакета (FC - Frame Control). Это однобайтовое поле содержит две области - тип пакета и контрольный код MAC: FF СССССС.
Два бита (FF), определяющие тип пакета, имеют значение 00 для пакета уровня MAC и 01 для пакета уровня LLC (значения 10 и 11 зарезервированы).
Контрольный код MAC определяет тип управляющего пакета:
СССССС
Пакет MAC
000011
Требование маркера
000000
Тест дублирования адреса
000101
Присутствие активного монитора
000110
Присутствие запасного монитора
000010
Маяк
000100
Чистка

Поле адреса назначения (DA) следует непосредственно за полем SFS и 1 может иметь длину 2 или 6 байт. В случае двухбайтового адреса первый бит (I/G - Individual/Group) является признаком индивидуального или группового адреса (так же, как в протоколе с обнаружением коллизий по стандарту IEEE 802.3). В случае 6 байтного адреса первый бит также является I/G битом, а второй определяет глобальное или локальное назначение пакета (U/L бит так же, как в стандарте IEEE 802.3). Остальные биты определяют адрес узла, которому данное сообщение предназначено.
Поле адреса источника (SA) имеет такие же размеры и формат, как и поле адреса назначения.
Поле данных (DATA) может содержать пользовательские данные, полученные или предназначенные для протоколов среднего уровня, таких как IPX, TCP/IP или NetBIOS. Поле данных может также содержать один из типов пакетов уровня MAC, которые были рассмотрены выше. Нет специального ограничения на длину поля данных, хотя практически оно возникает из-за того, что допустимое для отдельной рабочей станции время распоряжения сетью ограничено.
Поле FCS (контрольная сумма) пакета имеет длину 4 байта и содержит контрольную сумму типа CRC-32. Это поле используется для контроля ошибок.
Поле EFS (конец пакета) состоит из двух областей - концевого разделителя и статуса пакета.
Концевой разделитель (ED). Вы уже встречались с этим полем при рассмотрении маркера, однако для пакета оно приобретает дополнительное значение. Это поле содержит, кроме уникальной последовательности электрических импульсов, еще две области длиной 1 бит каждая. Бит промежуточного пакета устанавливается в 1, если данный пакет является частью многопакетной передачи, и равен 0, когда пакет является последним (единственным). Бит обнаружения ошибки сбрасывается в 0 в момент создания пакета в источнике. При прохождении этого сообщения через каждый из адаптеров в других узлах
В случае обнаружения ошибки бит обнаружения ошибки устанавливается в 1. После этого при дальнейшем передвижении пакета по ЛВС контроль ошибок уже не производится, а пакеты ретранслируются до достижения узла источника, который в этом случае предпримет повторную попытку передачи пакета.
Статус пакета (FS). Это однобайтовое поле содержит четыре резервных бита (R) и два внутренних поля: бит распознавания адреса (А) и бит копирования пакета (С): AC RR AC RR
Так как контрольная сумма не охватывает поле FS, то каждое однобитное поле в байте задублировано для гарантии достоверности данных, Передающий узел сбрасывает в нуль биты А - "Адрес распознан" и С - "Данные скопированы". Приемный узел устанавливает бит "Адрес распознан" в 1 после получения пакета. Бит "Данные скопированы" устанавливается в 1 приемным узлом, если не было ошибок при получении данных, после копирования пакета в буфер. Таким образом, признаком того, что передача произведена успешно является возвращение пакета к источнику с обеими битами, установленными в 1.
Если же бит А в момент возвращения пакета оказался не установлен в 1, это означает, что станции-адресата больше нет в сети или другая рабочая станция вышла из строя (выключена).
Другая ситуация возникает, если бит А в момент возвращения пакета установлен в 1, но при этом бит С "Данные скопированы" установлен в 0. Это означает, что произошла ошибка на пути пакета от источника к адресату (при этом также будет установлен в 1 бит обнаружения ошибки в концевом разделителе).
И наконец, если установлены в 1 все три бита, то это означает, что ошибка произошла на обратном пути пакета от адресата к источнику, после того как пакет был успешно принят.

Последовательность завершения
На рис. 5.11 представлен третий из форматов пакетов сообщений по стандарту IEEE 802.5 - последовательность завершения. Необходимость в такой последовательности может возникнуть для прекращения процесса передачи в любой момент этого процесса.
Код завершения состоит из начального разделителя и следующего за ним концевого разделителя.

Оптоволоконный распределенный интерфейс (FDDI)

Оптоволоконный интерфейс распределения данных (FDDI - Fiber Distributed Data Interface) является гораздо более современным протоколом, чем Ethernet или Token Ring. Разработанный специалистами группы ХЗТ9.5 института ANSI (American National Standards Institute – Американский институт стандартов) протокол FDDI работает по схеме передачи маркера в логическом кольце с оптоволоконными кабелями и имеет производительность 100 Мбит/с. Этот протокол задумывался таким образом, чтобы максимально соответствовать стандарту IEEE 802.5 Token Ring. Различия имеются только там, где это необходимо для реализации большей скорости обмена данными и способности перекрытия больших расстояний передачи.

Рис. 5.11. Последовательность завершения

Так как в FDDI применяется принятый в Token Ring принцип кодирования битов данных, то для передачи одного бита информации требовалось бы чередование двух оптических сигналов - импульса света и паузы. Поэтому для передачи информации со скоростью 100 Мбит/с в этом случае требовалось бы 200 миллионов сигналов в секунду. Вместо этого в FDDI используется схема 4В/5В, кодирующая 4 бита данных в пятибитовые комбинации световых импульсов, таким образом уменьшая число сигналов, необходимых для передачи одного байта информации. Пятибитовые коды (символы) были тщательно подобраны по скоростным требованиям сети. Таким образом, для достижения производительности ЛВС на уровне 100 Мбит/с в схеме 4В/5В необходима скорость передачи оптических сигналов 125 миллионов сигналов в секунду (125 мегабод). Кроме того, так как в этой схеме используются символы, представляющие 4 бита (полубайт или ниббл), то аппаратные средства FDDI могут оперировать с полубайтами или байтами, а не с битами, тем самым еще более способствуя увеличению скорости обмена.
Существуют два основных отличия в работе с маркером в протоколах FDDI и IEEE 802.5 Token Ring. B IEEE 802.5 новый маркер передается рабочей станцией в ЛВС только после возвращения к ней сообщения, которое она передала в сеть. В FDDI новый маркер будет передан непосредственно после передачи пакета сообщения. Кроме того, FDDI не использует областей приоритета и резервирования, которые используются в IEEE 802.5 для выделения ресурсов системы. Вместо этого в FDDI каждая рабочая станция классифицируется как асинхронная (которая не предъявляет жестких требований к интервалам времени, через которые возможен доступ к сети) я синхронная (которая предъявляет очень жесткие требования по отношению к интервалам времени между передачами). FDDI использует сложный алгоритм для предоставления доступа к сети этим двум классам устройств.
На рис. 5.12 представлен маркер FDDI. Маркер состоит из преамбулы, начального разделителя (SD), контроля пакета (FC), концевого разделителя (ED) и поля статуса пакета (FS). Эти поля имеют одинаковые определения для маркеров и пакетов.

Рис. 5.12. Маркер FDDI

На рис. 5.13 представлен пакет FDDI. Отметим сходство между ним и уже рассмотренным нами пакетом IEEE 802.5. Пакет FDDI также, как его более медленный собрат, переносит контрольные данные уровня MAC или пользовательские данные.

Рис. 5.13. Пакет FDDI

Поля в пакете FDDI имеют следующие значения:
Преамбула. Это поле предназначено для синхронизации. Несмотря на то, что изначально длина этого поля равна 64 бит (16 символьных полубайтов), узлы могут динамически изменять ее в соответствии со своими требованиями к синхронизации.
Начальный разделитель (SD). Уникальное двухсимвольное (однобайтовое) поле, предназначенное для идентификации начала пакета.
Контроль пакета (FC). Двухсимвольное (1 байтовое) поле, состоящее из следующих областей: С L FF ТТТТ
Бит С устанавливает класс пакета, который определяет, будет ли пакет использоваться для синхронного или асинхронного обмена. Бит L - индикатор длины адреса пакета, которая может быть 16 или 48 бит (в отличие от Ethernet и Token Ring здесь допускается использование в одной сети адресов той и другой длины). Биты FF (формат пакета) определяют, принадлежит ли пакет подуровню MAC (т.е. предназначен для целей управления кольцом) или подуровню LLC (т.е. предназначен для передачи данных). Если пакет является пакетом подуровня MAC, то биты ТТТТ определяют тип пакета, содержащего данные в информационном поле (INFO).
Назначение (DA). Это поле может иметь длину 16 или 48 бит и определяет рабочую станцию, которой предназначен пакет.
Источник (SA). Это поле может иметь длину 16 или 48 бит и определяет рабочую станцию, передавшую данный пакет.
Информация (INFO). В этом поле содержатся данные. Они могут быть данными типа MAC, предназначенными для управления кольцом, или данными пользователя. Длина этого поля является переменной, но ограничена суммарной длиной пакета, не превосходящей 4500 байт.
Контрольная сумма пакета (FCS). В этом поле длиной 4 байта (8 полубайт) располагается CRC-сумма, используемая для обнаружения ошибок.
Концевой разделитель (ED). Это поле имеет длину полбайта (один символ) для пакета и байт (два символа) для маркера и предназначено для однозначной идентификации конца пакета или маркера.
Статус пакета (FS). Это поле произвольной длины и содержит биты "Обнаружена ошибка", "Адрес опознан", "Данные скопированы". Эти поля предназначены для тех же функций, что и в Token Ring.

Управление сетевыми адаптерами посредством сетевой ОС

Открытый интерфейс связи (ODI - Open Datalink Interface) и Спецификация интерфейса сетевых драйверов (NDIS - Network Driver Interface Specification) представляют два конкурирующих стандарта, определяющих способ управления сетевыми адаптерами посредством сетевой ОС.

ODI
ODI - это совместная разработка фирм Novell и Apple Computer. Она выполняет функции аналогичные NDIS, однако эти стандарты несовместимы. Производители адаптеров поставляют программные драйверы, удовлетворяющие стандарту ODI, для обеспечения совместимости своих изделий с наиболее популярной сетевой ОС NetWare.

NDIS
NDIS - это совместная разработка фирм Microsoft и 3Com. Она является краеугольным камнем операционных систем LAN Manager и LAN Server, Аналогично ODI для обеспечения совместимости адаптеров с ОС их производителям необходимо поставлять в комплекте с адаптерами соответствующие программные драйверы.
Нетрудно догадаться, что производители адаптеров снабжают их программными драйверами для обоих стандартов.

Файл PROTOCOL.INI
Для конфигурирования драйверов стандарта ODI используется файл NET.CFG, а для драйверов стандарта NDIS - файл PROTOCOL.INI. Формат и содержимое этих файлов совершенно различно.
Большинство программ, предназначенных для инсталляции сетевых программных продуктов, автоматически создают файлы PROTOCOL.INI или (NET.CFG) на рабочей станции и файловом сервере. Однако нередко бывает нужно изменять эти файлы: увеличивать значения некоторых параметров для обеспечения возможностей вновь установленных программ управления базами данных (большее количество сеансов NetBIOS, например) или настраивать параметры для улучшения производительности ЛВС.
Если вам знакома процедура редактирования файла WIN.INI системы Windows, то вы не встретите трудностей при редактировании файла PROTOCOL.INI. Как обычный текстовый файл PROTOCOL.INI состоит из одного или более поименованных разделов, в каждом из которых содержится имя протокола или драйвера уровня MAC (Контроль доступа к среде). Имя раздела заключено в квадратные скобки. Под именем каждого раздела с небольшим сдвигом от начала строки (обычно на три позиции) располагаются строки с конфигурационными параметрами в формате имя=значение. Сдвиги в строках не являются обязательными, а сами строки содержат конфигурационные параметры или команды для NDIS. Например, один из разделов файла PROTOCOL.INI может содержать следующие строки:
[XYZNetBIOS]
Drivername = NetBIOS$
Bindings = ETHERFAST
MaxNCBs =16
MaxSessions = 32
MaxNames = 16
Спецификация NDIS допускает только определенный синтаксис строк в файле PROTOCOL.INI. Поэтому при его модификациях для гарантии того, что NDIS модуль Protocol Manager (Модуль управления протоколом) и •модули драйверов NDIS смогут правильно интерпретировать ваши команды, необходимо придерживаться правил, принятых в спецификации NDIS. Используемые вами ключевые слова и значения зависят от загружаемых Драйверов. Поэтому необходимо просмотреть документацию, сопровождающую сетевой адаптер (с целью обнаружения драйверов MAC) или сетевую "С (для выяснения имен драйверов протокола).
Как же быть, если полное, исчерпывающее описание параметров драйвера отсутствует? Можно, конечно, позвонить по телефону в отдел технического обслуживания поставщика этого продукта. Менее очевидным, но часто наиболее плодотворным, может оказаться простой просмотр в шестнадцатиричной форме содержимого файла драйвера. При таком просмотре можно обнаружить ключевые имена параметров, фигурирующих внутри файла
PROTOCOL.INI. Необходимо также иметь в виду, что NDIS-совместимое программное обеспечение, инсталлирующее драйверы, обычно использует файлы NIF (Network Installation File - Сетевые инсталляционные файлы) для указания того, какие строки могут входить в файл PROTOCOL.INI. Это программное обеспечение использует NIF для того, чтобы знать, какие параметры предлагать на выбор в процессе инсталляции. Вы можете предварительно просмотреть NIF для лучшего понимания параметров драйвера. Далее приведены правила конструирования файла PROTOCOL.INI:
Имя каждого протокола или модуля MAC должно быть заключено в квадратные скобки, как [XYZNetBIOS] в предыдущем примере, и должно содержать не более 15 символов. Можно использовать как заглавные, так и строчные символы. При чтении этих данных в память программой Protocol Manager все символы будут преобразованы в заглавные.
Строка Drivername = имя драйвера устройства необходима в разделах, описывающих модули драйверов устройств. Эта строка определяет имя файла, который содержит модуль драйвера устройства (OS/2 или DOS). Каждый сетевой драйвер может запросить у модуля управления протоколом (Protocol Manager) просмотреть копию файла PROTOCOL.INI, хранящуюся в памяти. Таким образом сетевой драйвер находит свой раздел модуля по соответствующей строке Drivername. Спецификация NDIS также требует наличия строки Drivername для резидентных программ DOS. Даже если резидентная программа не является драйвером устройства, строка Drivername позволяет ей найти подходящий раздел в файле PROTOCOL.INI. В некоторых случаях допускается многократное появление имени драйвера устройства в файле PROTOCOL.INI. Такое, например, может иметь место в случае, когда драйвер устройства содержит много логических модулей.
Модули протокола (в отличие от модулей уровня MAC) могут содержать строку Bindings = имя модуля в INI-файле. Наличие такой строки является указанием модулю протокола на то, с каким из модулей MAC нужно быть связанным. Этот параметр может быть использован для реконфигурации протокола, чтобы связываться с различными модулями MAC, поддерживаемыми используемым протоколом. В строке Bindings нет необходимости, если драйвер протокола заранее сконфигурирован под определенный модуль MAC, или если стек протокола содержит только один модуль MAC и один статический модуль протокола.
Остальная часть файла PROTOCOL.INI состоит из пар ключе-вое_слово = значение, с длиной каждого ключевого слова не более 15 символов. Как уже упомянуто, программа Protocol Manager не различает прописные и заглавные символы в строках. Пары ключевое_слово = значение относятся только к тем именованным разделам, в которых они появились. Следует заметить, что разрешается использование пробелов с обеих сторон знака равенства для придания файлу более удобного для чтения вида. Программа Protocol Manager автоматически удалит эти пробелы, а также пробелы, завершающие строку. Это же относится к символам табуляции и перевода формата.
В каждой строке с текстом за знаком равенства следуют один или более параметров. Если строка не имеет параметров, знак равенства является необязательным. Если имеется много параметров, то они должны быть разделены пробелами, символами табуляции, запятыми или двоеточиями. Следует заметить, что программа Protocol Manager не интерпретирует параметры, а с задаваемыми значениями работает только модуль протокола уровня MAC. Если параметр является числом, то он интерпретируется как 32-разрядное число со знаком. Разрешается использовать как десятичные, так и шестнадцатиричные формы представления чисел, причем шестнадцатиричные числа должны быть снабжены префиксом Ох или ОХ. Параметр-строка может быть любой длины. Строка должна начинаться нечисловым символом или быть заключена в кавычки ("").
Строки, имеющие точку с запятой в первой колонке, считаются строками комментариев (некоторые инсталлирующие программы вставляют строки комментариев для того, чтобы можно было разобраться с тем, что они создали, но это можно сделать впоследствии самим). Программа Protocol Manager игнорирует комментарии и пустые строки.
При обнаружении синтаксической ошибки в файле PROTOCOL.INI программой Protocol Manager или одним из драйверов, в спецификации NDIS предусмотрен вывод диагностических сообщений об ошибках с детализацией проблемы. Если возможно, то программное обеспечение должно самостоятельно исправить значение на правильное и продолжить работу. Но на практике не все драйверы удовлетворяют этим требованиям, так что < иногда модуль мгновенно "погибает" при обнаружении ошибки в файле PROTOCOL.INI.

Программное обеспечение Для поддержки IBM PC LAN

Программное обеспечение IBM PC LAN разработано фирмой IBM для ЛВС типа Token Ring и ориентировано на работу под управлением DOS. В него входят программы, поддерживающие адаптеры и NetBIOS, в виде набора Драйверов устройств (SYS-файлов), которые устанавливаются ОС во время грузки. Обычно используются три таких драйвера, использующие объем памяти в зависимости от их конфигурации в диапазоне от 40К до 50К. Из них файл DXMAOMOD.SYS является арбитром прерываний для адаптера Token Ring. Он действует как диспетчер, направляя сетевые запросы различным программным модулям поддержки ЛВС. Драйвер DXMCOMOD.SYS является уровнем программного обеспечения поддержки адаптера, непосредственно связанным с набором интегральных схем для Token Ring адаптера. И наконец, драйвер DXMTOMOD.SYS реализует протокол среднего уровня, NetBIOS.

Протоколы среднего уровня

До сих пор рассмотренные протоколы работали на самом низком уровне ЛВС. Так, протоколы Ethernet, Token Ring и FDDI имеют дело с передачей сообщений (пакетов) между компьютерами, но ничего не знают о файл-серверах и перенаправлении файлов. Эти протоколы даже не включают никаких средств для обеспечения правильной последовательности приема переданных данных, а также средств для идентификации прикладных программ, нуждающихся в обмене данными.
Протоколы среднего уровня NetBIOS, IPX/SPX и TCP/IP при классификации по модели OSI более всего соответствуют транспортному уровню с некоторыми характеристиками других уровней (таких, как сеансовый уровень). Эти протоколы позволяют компьютерам в ЛВС легко обмениваться данными друг с другом.
Протоколы высокого уровня, предназначенные для выполнения функций перенаправления файлов, используют протоколы среднего уровня для передачи пакетов сообщений между рабочими станциями и файловым сервером. В последующих разделах этой главы будет проведено обсуждение протоколов высокого уровня.
Независимо от внутренней конструкции каждого конкретного протокола, все они имеют определенные общие функции и свойства:
Инициализация связи. Каждый протокол имеет средства для идентификации рабочей станции по имени, номеру или по обоим этим атрибутам. Эта схема идентификации доступна как уровню, где осуществляется перенаправление файлов, так и прикладной программе. Обмен информацией между определенными узлами активизируется после идентификации узла-адресата (обычно файлового сервера) рабочей станцией, инициирующей диалог. Инициирующая станция также устанавливает один из двух типов диалога: датаграмму, в которой пакеты адресуются и передаются без гарантии или подтверждения получения, и сеанс, в котором устанавливается связь с определенной станцией и гарантируется доставка сообщений.
Отправка и получение данных. Каждый протокол представляет средства для отправки и получения сообщений рабочими станциями адресата и источника. Протокол накладывает определенные ограничения на длину сообщений, кроме того он предоставляет участникам диалога сеансного типа средства для определения статуса диалога. Например, рабочая станция может быть неумышленно выключена во время диалога из-за того, что кто-то выдернул шнур питания. Тогда остальные участники диалога могут выяснить, что возникла ошибка в сети.
Завершение обмена. Протокол предоставляет средства для вежливого завершения диалога.
Ниже проводится рассмотрение протоколов IPX, SPX, TCP/IP и NetBIOS-Данные, циркулирующие в ЛВС, фактически поступают от прикладных программ или от программного обеспечения для перенаправления файлов» которые переносят запросы DOS на файловый сервер и обратно.

Датаграммы и сеансы

Существуют два типа межкомпьютерного обмена данными - датаграммы и сеансы. Датаграмма - это сообщение, которое не требует подтверждения о приеме от принимающей стороны. Если такое подтверждение необходимо, то адресат должен сам послать специальное сообщение. Для осуществления обмена этим способом принимающая и передающая стороны должны придерживаться определенного протокола во избежание недоразумений. Каждая датаграмма является самостоятельным сообщением, и при наличии нескольких датаграмм в ЛВС порядок их доставки не гарантируется. В некоторых случаях максимальный размер датаграмм гораздо меньше, чем длина сообщений в сеансах. Зато в большинстве ЛВС скорость передачи датаграмм гораздо выше, чем сообщений в сеансах.
В противоположность датаграммам, в сеансе предполагается создание логической связи для обмена сообщениями между рабочими станциями и гарантируется получение сообщений. В то время как датаграммы могут передаваться в произвольные моменты времени, в сеансе для передачи сообщений сначала необходимо выполнить некоторую подготовительную работу: сеанс должен быть сначала установлен, после этого происходит обмен сообщениями, и наконец, после окончания обмена данными сеанс должен быть закрыт.

NetBIOS

Требования на обмен сообщениями, поступающие от модулей сетевой ОС, выполняющих перенаправление файлов, или от прикладных программ (таких как электронная почта) попадают на уровень NetBIOS. Эти требования можно разделить на четыре категории:
Поддержка имен. Каждая из рабочих станций в ЛВС имеет одно или несколько имен. Эти имена хранятся NetBIOS в таблице, в первом столбце которой записывается уникальное и неизменное имя сетевого адаптера. Дополнительные имена пользователей (например, BARRY) могут быть добавлены в таблицу для удобства идентификации каждой рабочей станции. Пользовательские имена могут быть уникальными или, в специальных случаях, относиться к группе пользователей.
Поддержка сеанса. NetBIOS осуществляет управление процессами установки связи, обмена и окончания связи между любыми двумя узлами (рабочими станциями) в ЛВС. Это происходит следующим образом. Сначала одна станция начинает прослушивать сеть в ожидании вызова. Другая станция ее вызывает. Устанавливается сеанс, в течение которого оба компьютера на равных основаниях посылают и принимают сообщения. Закончив, обе станции извещают друг друга об этом и закрывают сеанс.
Поддержка датаграмм. Сообщения могут передаваться для какого-то имени, группе имен или всем именам в ЛВС. Диалога между двумя машинами при этом не устанавливается и прием сообщений при этом не гарантируется.
Статус адаптера/сеанса. С помощью NetBIOS прикладная программа имеет возможность получить информацию о локальном сетевом адаптере, о других адаптерах в сети и обо всех текущих сеансах в ЛВС.
Прежде фирма IBM поставляла NetBIOS как отдельный программный продукт, реализованный в виде резидентной программы NETBEUI.СОМ. Теперь эта программа уже устарела. Поэтому, если у вас есть старая версия ОС Token Ring, то нужно заменить в ней эту программу на драйверы поставляемые в комплекте современных сетевых программ для IBM PC.

Протоколы IPX/SPX

Фирма Novell в сетевой ОС NetWare применяет протокол IPX для обмен датаграммами и протокол SPX для обмена в сеансах.

Протокол IPX
Протокол IPX (Internetwork Packet Exchange - Межсетевой обмен пакетами) применяется модулями перенаправления файлов в ОС NetWare. Протокол IPX является упрощенным вариантом протокола XNS (Xerox Network Standard), разработанного фирмой Xerox, и поддерживает только обмен дата-граммами (его иногда называют безсеансным). Он соответствует сетевому уровню по модели OSI и выполняет функции адресации, маршрутизации и переключения в процессе передачи пакетов сообщений. Протокол IPX является более быстродействующим, чем протокол SPX для поддержки сеансов. Несмотря на отсутствие гарантий доставки сообщений, по данным фирмы Novell, в 95 процентах случаев сообщения доставляются безошибочно.
Именно протокол IPX (а не SPX) используется модулями перенаправления файлов в ОС NetWare при обмене служебными сообщениями с файловым сервером. Этот метод оказывается надежным потому, что каждый такой запрос от рабочей станции требует ответного сообщения со стороны сервера. Таким образом, модули перенаправления файлов подразумевают, что реакция сервера на служебный запрос (например, записать данные в файл) последует только после соответствующего ответного подтверждения от сервера. Протокол IPX имеется во всех версиях NetWare, в отличие от SPX.

Протокол SPX
Протокол SPX (Sequenced Packet Exchange - Последовательный обмен пакетами) предназначен для установления диалога и применяется в течение сеанса. Для обмена данными по этому протоколу прежде всего необходимо установить логическую связь между двумя участниками диалога. После этого сообщения могут циркулировать в обоих направлениях с гарантией их безошибочной доставки. Протокол SPX также гарантирует, что сообщения будут передаваться в правильной последовательности (в случае одновременной передачи нескольких пакетов). Протокол SPX работает на сетевом уровне по модели OSI и имеет некоторые из характеристик сеансного уровня. В ОС NetWare протокол IPX используется для обмена пакетами, предназначенными для обслуживания файлов, а протокол SPX используется для доступа к внутренним функциям управления и диагностики сети.
Протокол SPX находится над IPX и фактически использует IPX для обмена пакетами сообщений. Он не применялся в ранних версиях NetWare я имеется только в версиях ОС NetWare, начиная с 2.0.

Протокол TCP/IP

Протокол TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) сходен с NetBIOS, IPX и SPX в различных отношениях. Протокол TCP/IP разрабатывался Министерством Обороны для глобальной (а не локальной) сети ARPANET, предназначенной для связи территориально разнесенных организаций, работавших в рамках ARPA (Advanced Research Project Agency- Агентства по передовым исследовательским проектам). Протокол TCP/IP является набором протоколов, а не сетевой ОС. Часть этого набора IP обеспечивает обмен датаграммами между узлами сети (подобно IPX). Протокол TCP (подобно NetBIOS) обеспечивает связь между двумя узлами с гарантированной доставкой сообщений. Кроме этого, существует ряд стандартных утилит для передачи файлов (FTP), для дистанционного запуска программ (TELNET) и для обмена электронной почтой (SMTP). Эти утилиты не производят перенаправления файлов. Для этого необходимы продукты типа NFS (Network File System) фирмы Sun Microsystems или PC Interface фирмы Locus Computing (продаваемая фирмой IBM под названием AIX Access for DOS Users).
Так как протокол TCP/IP находится в общем пользовании и не является собственностью какой-то фирмы, то он стал очень популярным при обмене информацией между различными ЛВС. Однако, по-видимому, эта популярность может со временем сойти на нет, так как Федеральным правительством принят закон, по которому после августа 1990 года все федеральные системы должны будут перейти на единую систему GOSIP (Government OSI Profile). Правительство планировало, что протоколы OSI должны были заменить TCP/IP не позднее 1990 года, но при этом не учитывалась большая популярность TCP/IP. Кроме того, существует несколько OSI-совместимых сетевых продуктов, и поэтому программисты продолжают использовать в своих системах протокол TCP/IP.

Именованные каналы связи

Канал связи (pipe) - это поток данных между двумя программами. Одна из программ открывает канал и записывает в него данные, другая программа открывает канал для чтения из него этих данных. Это выглядит слишком просто, но и в самом деле не слишком сложно. Именованным каналом называется файл, имя которого имеет специальный формат:
\Р1РЕ\путь\имя.расширение
Система OS/2 предоставляет ряд функций для открытия, использования и закрытия поименованных каналов связи. Прикладная программа, открывающая канал (называется сервером - не путайте с файловым сервером), Начинает сеанс обмена данными, другая прикладная программа (клиент) присоединяется к ней. Прикладная программа, по усмотрению программиста может трактовать именованный канал связи просто как поток данных или как канал сообщений. В последнем случае каждая операция чтения извлекает по одному сообщению из канала.
Применение понятия канала связи сильно упрощает процесс программирования в OS/2 и потому нашло широкое применение в ЛВС на базе OS/2.

Протоколы для перенаправления файлов

Модули перенаправления файлов в различных сетевых ОС используют для этого свои собственные высокоуровневые протоколы. Фирмы IBM и Microsoft в программных продуктах LAN Manager и LAN Server применяют протокол SMB (Server Message Block - Блоки сообщений сервера). Фирма Novell в ОС NetWare использует протокол NCP (NetWare Core Protocol - Протокол ядра NetWare). В одноранговых ЛВС иногда используется протокол SMB, но чаще применяют свои собственные протоколы.

Блоки сообщений сервера (SMB)

Сетевые ОС LAN Manager и LAN Server перехватывают обращение прикладных программ на рабочих станциях к функциям ввода/вывода и направляют их в файл-сервер. Производится это следующим образом. Программные модули на рабочих станциях, использующие протокол SMB и называемые DLR (DOS LAN Requester), открывают сеанс связи NetBIOS с программным обеспечением LAN Manager или LAN Server, работающим на сервере. После этого DLR и сервер обмениваются SMB-блоками. Фирма IBM определила четыре категории SMB-блоков: управление сеансом, доступ к файлам, обслуживание принтера и сообщения.

Протокол ядра NetWare (NCP)

В ЛВС NetWare, программные модули на рабочих станциях, выполняющие функции перенаправления файлов, называются оболочкой (shell). До недавнего времени для каждой версии DOS требовалась своя версия оболочки. Так, для версии DOS 3 требовалась оболочка NET3.COM, для версии 4 - NET4.COM, а для версии 5 - NET5.COM. В настоящее время создана не зависящая от версий DOS программа, называемая NETX.COM.
Все версии NETX.COM используют протокол NCP для обмена пакетами сообщений при работе с файлами. Несмотря на то, что фирма IBM опубликовала протокол SMB, протокол NCP продается фирмой Novell разработчикам программного обеспечения только по лицензии.

Кабели ЛВС
Существует большое разнообразие кабелей для ЛВС, отличающихся Я° внешнему виду, назначению, характеристикам и цене. В этой главе рассматриваются три наиболее популярные системы организации кабельных соединений в ЛВС, предложенные фирмами IBM, AT&T и DEC (DECconnect).
В следующих разделах приводится описание кабельных систем, в которых используются кабели одного из трех типов: витые пары (экранированная и неэкранированная), коаксиальный кабель (тонкий и толстый) и оптоволоконный кабель.

Витые пары

Витой парой называется кабель, в котором изолированная пара проводников скручена с небольшим числом витков на единицу длины. Скручивание проводников уменьшает электрические помехи извне при распространении сигналов по кабелю, а экранированные витые пары еще более увеличивает степень помехозащищенности сигналов. С неэкранированными витыми парами вы, вероятно, уже знакомы, так как они широко используются в телефонной связи, а экранированные витые пары заметно от них отличаются и внешне несколько напоминают силовые электрокабели, используемые в быту. Однако это сходство чисто внешнее, так как экранированная витая пара имеет дело с низким напряжением, и толстая оболочка нужна для уменьшения помех, а не для электробезопасности.
На рис. 5.14 показано, как выглядят неэкранированные витые пары, а на рис. 5.15 показаны экранированные витые пары.

Рис. 5.14 Кабель - неэкранированная витая пара

Коаксиальные кабели

С коаксиальными кабелями вам приходится часто иметь дело в повседневной жизни. Они используются в бытовой радио- и телевизионной аппаратуре. Слова толстый или тонкий относятся, естественно, к их шине. Стандартный кабель Ethernet (толстый Ethernet) имеет толщину пальца руки. Более современный тонкий кабель Ethernet (иногда сзывается CheaperNet) имеет толщину с мизинец. Толстый кабель имеет большую степень помехозащищенности, большую механическую прочность, требует специального приспособления для прокалывания кабеля, чтобы создать ответвление для подключения к ЛВС. Хотя тонкий кабель Ethernet позволяет передачу на меньшие расстояния, чем толстый, но для соединений с тонким кабелем применяются стандартные байонетные разъемы типа BNC, и ввиду его небольшой стоимости он становится фактическим стандартом в офисных ЛВС. На рис. 5.16 показан разъем типа BNC, а на рис. 5.17 схематично показано, как устроен коаксиальный кабель.

Рис. 5.15. Кабель - экранированная витая пара

Рис. 5.16. Разъем для коаксиального кабеля типа Ethernet

Оптоволоконный кабель

В оптоволоконном кабеле, как это следует из названия, для передачи сигналов используется свет, а не электричество. Волокно, применяемое в качестве световода, позволяет передачу сигналов на большие расстояния с огромной скоростью, но оно дорого, и с ним трудно работать. Для установки разъемов, создания ответвлений, поиска неисправностей в оптоволоконном кабеле необходимы специальные приспособления и высокая квалификация.

Рис. 5.17. Коаксиальный кабель

Оптоволоконный кабель устроен просто. Он обычно состоит из центральной стеклянной нити толщиной в несколько микрон, покрытой сплошной стеклянной оболочкой. Все это в свою очередь спрятано во внешнюю защитную оболочку. В первых оптоволоконных кабелях в качестве материала для световода использовалось стекло. В современных разработках используется также пластик. Оптоволоконные линии очень чувствительны к плохим соединениям в разъемах. В качестве источников света в таких кабелях применяются светодиоды (LED - Light Emitting Diode), а информация кодируется путем изменения интенсивности света. На приемном конце кабеля детектор преобразует световые импульсы в электрические сигналы. Существуют два типа оптоволоконных кабелей - одномодовые и многомо-Довые. Одномодовые кабели имеют меньший диаметр, большую стоимость и позволяют передачу информации на большие расстояния. На рис. 5.18 показаны оптоволоконные кабели с разъемами.

Кабельная система фирмы IBM

По иронии судьбы кабельная система фирмы IBM никогда не производилась и не продавалась самой фирмой IBM. Эта система основана на опубликованных фирмой IBM стандартах для проводных соединений в зданиях офисов и определяет компоненты кабельных систем и различные типы целей. Эта система, впервые опубликованная в 1984 году, была предназначена для использования в качестве основы для ЛВС Token Ring фирмы IBM. Впервые кабели по такому стандарту были произведены третьими фирмами. Фирма IBM лишь произвела тестирование этих кабелей и присвоила им свои номенклатурные номера. В настоящее время изготовители кабелей должны обращаться в независимые лаборатории ETL или UL или к изготовителям кабелей промышленных стандартов (например, в фирму АМР) для проверки соответствия своей продукции спецификациям фирмы IBM.


Рис. 5.18. В оптоволоконных кабелях для передачи сообщений ЛВС 'ДД используется свет. С оптоволоконными кабелями обычно используются разъемы типа ST
В спецификациях фирмы IBM определены типы розеток для подключения рабочих станций к ЛВС, адаптеров/разъемов, терминаторов и т.п. В стандарте предусмотрено использование кабелей следующих типов:
Кабель типа 1 для передачи данных. Кабель с медной основой, предназначенный только для обмена данными. Выпускаются модификации такого кабеля для использования как на открытом воздухе, так и в помещениях, а также модификации, которые не выделяют при горении токсичных газов. Кабель состоит из двух витых пар, изготовленных из жесткого проводника и размещенных в двойном экране из фольги и оплетки из тонких медных проводов, а сверху все это покрыто поливинилхлоридной оболочкой. Кабели этого типа используются для соединения терминалов, расположенных в производственных помещениях, с распределительными панелями в специальных помещениях. Модификации кабеля, предназначенные для эксплуатации на открытом воздухе, кроме того, имеют экран из гофрированной стали с полиэтиленовым покрытием, а изнутри заполнены желеобразным компаундом для защиты от попадания влаги.
Кабель типа 2 для данных и телефонной связи. Этот тип предназначен как для обмена данными, так и для передачи речи (в телефонии). Кабель типа 2 аналогичен предыдущему типу, но имеет дополнительно еще четыре витые пары. Он выпускается в обычном и особо защищенном исполнении.
Телефонный кабель типа 3 на базе витых пар. Этот кабель состоит из четырех витых пар с поливинилхлоридной изоляцией. Он выпускается в защищенном исполнении. Из-за отсутствия экрана кабель этого типа менее защищен от помех при обмене данными, чем кабель типа 1.
Оптоволоконный кабель типа 5. Состоит из двух 100/140 микронных многомодовых оптических волокон (100 микронная сердцевина окружена 140 микронной оболочкой). Этот кабель детально не определен фирмой IBM.
Кабель типа 6 монтажный. Этот кабель предназначен для соединения рабочих станций с настенными розетками и для монтажа внутри распределительных коробок. Он состоит из двух витых пар на основе стандартного проводника и более гибок, чем кабель типа 1.
Кабель типа 8 для прокладки под коврами. Этот кабель удобен для применений в офисах или рабочих помещениях, где нет капитальных стен. Кабель состоит из двух витых пар с жесткими проводниками в плоской оболочке.
Удешевленный кабель типа 9. Более дешевая версия кабеля типа 1 с уменьшенным на одну треть предельным расстоянием для обмена данными. Кабель состоит из двух витых пар гибких проводников. Этот тип детально не определен фирмой IBM.

Кабельная система PDS фирмы AT&T

Во многих отношениях система PDS (Premise Distribution System) аналогична системе фирмы IBM, но в большей степени базируется на неэкранированных витых парах, применяемых в телефонии. Вместе с передачей данных эта система допускает также передачу речевых сигналов. Она ориентирована на широкое использование стандартных телефонных разъемов и огромного количества кабельных коммуникаций телефонных компаний. В целом компоненты системы фирмы AT&T оказываются дешевле, чем для стандарта IBM, но требуют больших трудозатрат при установке.

Система DECconect фирмы DEC

Эта концепция базируется на применении тонкого 50-Омного коаксиального кабеля ThinNet, обычно применяемого в ЛВС Ethernet. Система DECconect вобрала в себя многие аппаратные средства, используемые в системах на базе ЭВМ VAX фирмы DEC, к числу которых можно отнести конвертеры протоколов, ретрансляторы, терминаторы линий, распределительные коробки и каркасы для них. Основу системы DECconect в большинстве случаев составляет центральный кабель, пронизывающий все здание и имеющий ответвления для присоединения компьютеров VAX и распределительных коробок.

Соединение кабелей

В ЛВС с передачей маркера рабочие станции соединяются кабелями с центральным устройством, называемым устройством множественного доступа (MSAU или иногда просто MAU - Multistation Access Unit). В этом устройстве аппаратно определены соседство и последовательность в кольце подключенных к нему рабочих станций. Обычно MSAU устроено очень просто и даже не требует подключения к источнику питания, за исключением тех случаев, когда необходима регенерация сигналов при передаче на большие расстояния или при использовании неэкранированных витых пар типа 3 в высокоскоростных сетях.
Устройство MSAU фирмы IBM имеет восемь входов для подключения от одной до восьми рабочих станций к ЛВС Token Ring. Каждый вход выполнен в виде симметричного разъема (согласно спецификации IBM). Кроме этого, имеется два порта, обозначаемые RI (вход кольца) и RO (выход кольца), для организации цепи из нескольких устройств MSAU в случае, когда число рабочих станций в ЛВС превышает восемь.
Процедура включения нового узла в ЛВС с устройством MSAU занимает несколько секунд. В течение этого времени производится диагностический контроль подключаемого адаптера и устройства MSAU, после чего узел считается новой активной рабочей станцией, обретает своих соседей по логическому кольцу и включается в процесс передачи маркеров и пакетов по ЛВС.
В ЛВС Ethernet ограничивающим фактором является число ответвлений шины к рабочим станциям и расстояния между ответвлениями. Поэтому необходимо применение через каждые 500 метров устройств, называемых повторителями сигналов - репитерами. Отсутствие таких устройств может вызвать появление в кабелях стоячих волн (дополнительных отражений сигнала), вследствие которых возникнут ошибки при передаче. Так как для устранения коллизий в Ethernet используются временные задержки, то число повторителей сигналов ограничено четырьмя, а число пятисотметровых сегментов - пятью. При большем количестве сегментов задержки распространения сигнала становятся слишком большими, и наиболее удаленные рабочие станции не смогут использовать критерий обнаружения коллизий.
Локальные вычислительные сети называются локальными потому, что сетевые адаптеры и другие компоненты не могут послать сообщения дальше, чем на несколько сотен метров. В таблице 5.1 указаны ограничения на расстояние для различного типа сетевых кабелей. Кроме этих ограничений, необходимо помнить, что к одному сегменту Thinnet можно подключить не более 30 компьютеров, к сегменту Thicknet - не более 100 компьютеров, к неэкранированной витой паре Token Ring - не более 72 машин, и наконец, к экранированной витой паре Token Ring - не более 260 компьютеров.

Сетевой адаптер
Тип кабеля
Максимум


Минимум

Ethernet
Тонкий
200 м


0,5 м


Толстый (гибкий)
50 м


2,5 м

Token Ring
Толстый (жесткий)
500 м


2,5 м


Неэкранированная витая пара

100 м
2,5 м



Экранированная витая пара

100 м
2,5 м



Неэкранированная витая пара

45 м



ARCNet
(пассивный концентратор)
125 м



зависит от типа

ARCNet
(активный концентратор)
625м



зависит от типа


Сетевые адаптеры

Как уже отмечалось, применяемые сетевые адаптеры, как правило, принадлежат к одному из двух типов - с обнаружением коллизий или с передачей маркера. Разработчики сетевых адаптеров проектируют их на применение одного из протоколов низкого уровня: Ethernet, Token Ring, FDDI, ARCnet и т.п. На рис. 5.19 показаны различные адаптеры ARCnet. Если же в сети работают быстродействующие рабочие станции и файл-серверы, то в этом случае желательно использовать и скоростную ЛВС. Даже быстродействия 16 Мбит/с может оказаться недостаточно, если ваши программы требуют интенсивного обмена данными. Поэтому аппаратура TCNS фирмы Thomas-Conrad работает при скорости 100 Мбит/с. И стоит не намного больше чем Token Ring. На рис. 5.20 представлены высокоскоростной адаптер и концентратор TCNS с производительностью 100 Мбит/с, позволяющие получить все преимущества оптоволоконных соединительных кабелей за умеренную цену. Многие ARCnet-совместимые сетевые ОС, такие как NetWare, LAN Manager, POWERLan, LANtastic, хорошо работают с аппаратурой TCNS. Правда, чтобы реализовать выигрыш от высокой скорости ^NS, необходимо использовать достаточно быстродействующие компьютеры.
При этом можно использовать уже имеющуюся кабельную разводку (экранированную витую пару типа 1 или коаксиальный кабель RG62A/U от Token Ring или ARCnet) или проложить новый оптоволоконный кабель толщиной 62,5 микрон. Система настолько гибка, что позволяет применять Различные типы кабелей в одной ЛВС с помощью концентратора TCNS niart Hub с различными разъемами. Сеть TCNS имеет топологию распределенной звезды, подобно Token Ring или ARCnet, при этом в качестве соединителей для оптоволоконных кабелей используют соединители типа ST, для коаксиальных кабелей - типа BNC и для экранированной витой пары - типа DB-9.

Рис. 5.19. Карты сетевых адаптеров ARCnet


Рис. 5.20. Высокоскоростной сетевой адаптер и концентратор TCNC фирмы Thomas-Conrad

ЛВС TCNS можно рассматривать просто как ARCnet, работающую со скоростью 100 Мбит/с. Поскольку TCNS-адаптер совместим на уровне регистров с адаптером ARCnet, с ним можно использовать стандартные драйверы ARCnet. Кроме того, фирма Thomas-Conrad поставляет "ускоренные драйверы" для еще большего повышения характеристик. Итак, система TCNS состоит из сетевых адаптеров с соединителями для оптоволоконных, коаксиальных или экранированных витых кабелей, одного или нескольких концентраторов TCNS Smart Hub и соответствующих драйверов. Адаптеры могут быть 16- или 32-разрядными и работать с шинами ISA или EISA. К одному сетевому сегменту можно подключить до 255 TCNS рабочих станций, перекрывая с помощью оптоволоконных кабелей расстояние до 900 м, с помощью экранированной витой пары - до 150 м и посредством коаксиального кабеля - до 100 м.
Фирма Chips & Technologies производит адаптеры, способные работать в ЛВС типа EtherNet или ARCnet. Необходимо, однако, помнить, что в конкретной ЛВС могут работать только однотипные адаптеры, а для связи ЛВС разного типа необходимо применять мосты.
Мосты, предназначены для соединения между собой ЛВС с различными аппаратными средствами и различными протоколами. Устройство моста определяется аппаратными средствами соединяемых ЛВС, но не зависит от используемых протоколов. Применение мостов позволяет производить обмен данными между устройствами принадлежащими к различным ЛВС, например, между сетью Ethernet и сетью Token Ring. На рис. 5.21 показаны некоторые адаптеры Ethernet.

Рис. 5.21. Распространенные адаптеры Ethernet

Как адаптеры, работающие по принципу передачи маркера, так и адаптеры, работающие с обнаружением коллизий, имеют достаточный набор аппаратных средств для определения разрешения на передачу пакета в Физическую среду или приема адресованного к нему сообщения. Оба типа Каптеров при поддержке программных средств производят семь основных операций при приеме или передаче сообщения.
Ниже приведена последовательность этих операций при передаче данных. При приеме последовательность обратная по отношению к приведенной.
1. Передача данных. Данные передаются из ОЗУ ПК в адаптер или из адаптера в память ПК через программируемый канал ввода/вывода, канал прямого доступа к памяти или разделяемую память.
2. Буферизация. Во время обработки в сетевом адаптере данные хранятся в буфере. Буфер позволяет адаптеру осуществлять доступ ко всему пакету. Поэтому буфер должен иметь объем, достаточный для размещения целого пакета данных. Использование буферов необходимо для согласования между собой скоростей обработки информации различными компонентами ЛВС.
3. Формирование пакета. Сетевой адаптер должен разделить данные на порции (или при приеме соединить их). В сети Ethernet размер этих порций составляет 1500 байт. В сети Token Ring размер пакетов обычно составляет 4К. Адаптер добавляет к пакету данных заголовок и окончание. Заголовок и окончание являются оболочками физического уровня, который вы изучили ранее в этой главе. После этой стадии в адаптере существует завершенный, готовый к передаче пакет.
4. Доступ к кабелю. В схеме с контролем несущей CSMA/CD, такой как Ethernet, перед началом передачи (или повторной передачи после обнаружения коллизии) адаптер убеждается, что линия не занята. В схеме с маркерным доступом адаптер ждет поступления маркера, которого он имеет право захватить. Передача данных становится возможной только после захвата маркера. При приеме пакета этот шаг, конечно, отсутствует.
5. Преобразование данных из последовательной/параллельной формы. Данные передаются в кабель в последовательной форме, бит за битом. Поэтому перед передачей они должны быть преобразованы из параллельной формы в последовательную.
6. Кодирование/декодирование данных. На этом этапе должны быть сформированы электрические сигналы, используемые для представления данных. Большинство сетевых адаптеров используют для этих целей Манчестерское кодирование. Этот метод не требует передачи синхронизирующих сигналов для распознавания единиц и нулей по уровням сигналов, а вместо этого для представления 1 и 0 используется перемена полярности сигнала.
7. Передача/прием импульсов. Закодированные электрические импульсы данных передаются в кабель. (При приеме импульсы направляются на декодирование).
Конечно, для выполнения всех этих шагов требуются доли секунды. За время, которое вы читали этот абзац, тысячи пакетов были переданы через ЛВС.
Сетевые адаптеры вместе с соответствующим программным обеспечением способны распознавать и обрабатывать ошибки, которые могут
возникнуть из-за электрических помех, коллизий (в сетях CSMA/CD) или плохой работы оборудования. Ошибки обычно обнаруживаются при сравнении CRC-суммы, принятой в составе пакета с такой же суммой, вычисленной с использованием данных пакета. Если эти суммы не совпадают, то принимающий адаптер сообщает передающему, что произошла ошибка и требуется повтор передачи. Существуют различные средства для проведения в случае необходимости диагностики и анализа функционирования ЛВС. В главе 12 "Управление ЛВС" такие средства подробно описаны.
Различные типы сетевых адаптеров отличаются не только методами доступа к среде и протоколами, но еще и следующими параметрами:
скорость передачи
объем буфера для пакета
тип шины (8 бит, 16 бит, МСА)
быстродействие шины
совместимость с различными микропроцессорами
использование прямого доступа к памяти (DMA)
адресация портов ввода/вывода и запросов прерывания
интеллектуальность (некоторые адаптеры имеют процессор, например, 80186)
конструкция разъема
Большинство сетевых адаптеров устанавливаются в один из слотов материнской платы ПК. Для поддержки быстро растущего числа портативных ПК типа Notebook, которые не имеют слотов расширения, некоторые компании разработали сетевые адаптеры, подключаемые к параллельному порту компьютера. Такие устройства называются карманными сетевыми адаптерами. Наиболее распространенные карманные адаптеры типа Ethernet, ARCnet и Token Ring выпускаются фирмой Xircom.
Xircom
26025 Mureau Road
Calabasas, CA91302
(818) 878-7600
На рис. 5.22 показан карманный сетевой адаптер Ethernet фирмы Xircom.

Заключение

В этой главе вы получили представление о внутреннем функционировали ЛВС. Вы изучили модель OSI, познакомились с протоколами низкого уровня Ethernet, Token Ring и FDDI и поняли, как информация передается в ЛВС от компьютера к компьютеру. В этой главе было проведено обсуждение работы протоколов среднего уровня IPX, SPX, NetBIOS и TCP/IP и исследована их связь с моделью OSI. Вы узнали, что различные производители сетевых ОС используют несовместимые между собой протоколы перенаправления файлов. Здесь также было приведено описание кабелей различных типов и принципов их работы. И наконец, был проведен обзор сетевых адаптеров.

Рис. 5.22. Карманный адаптер Ethernet фирмы Xircom присоединяется к параллельному (принтерному) порту компьютера

В главе 6 "Рабочие станции" вы исследуете роль ПК в ЛВС в качестве рабочей станции.

Глава 6. Рабочие станции

Если бы ЛВС были совершенны, то, наверняка, в данной книге не было бы никакой надобности. Вы могли бы пользоваться рабочей станцией так же, как обычным ПК, вообще не подозревая о том, что она включена в состав ЛВС. Однако, по-видимому, ЛВС должны еще проделать немалый путь в своем развитии, чтобы подобное стало реальным.
Ближе всего к идеалу подошла ЛВС фирмы Apple Talk, приближая рабочую станцию по свойствам к автономному компьютеру с улучшенными возможностями. Другие сети также подошли близко к этому, но тем не менее всегда нужно помнить, что вы работаете в ЛВС.
Большинство сетевых рабочих станций составляют компьютеры под управлением DOS. Поэтому очень много усилий разработчиков сетевых ОС было затрачено на то, чтобы сделать доступ к файл-серверу как можно более прозрачным для DOS. Однако при использовании, например, Microsoft Windows ваша точка зрения на ЛВС изменится. Аналогично, в системе OS/2 при необходимости работать в нескольких сеансах DOS или OS/2 ваши требования к ЛВС также будут иными.
Если ПК не имеет собственных дисков и ему для загрузки ОС необходимо обращение к файловому серверу ЛВС, то такой компьютер называется бездисковой рабочей станцией. Работа с ним имеет целый ряд особенностей, например, он может вести себя необычно, если связь с файл-сервером нарушается.
Наконец, применение в ЛВС компьютера Macintosh или машины под Управлением ОС UNIX также меняет требования к ней.
Эта глава разделена на разделы, в которых рассматриваются практические аспекты работы в ЛВС как в различных ОС, так и с различными типами компьютеров, причем особое внимание уделяется функционированию рабочих станций.

<< Пред. стр.

стр. 4
(общее количество: 13)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>