Технологии локальных сетей

Технология локальных сетей определяют все компоненты, которые нужны для осуществления обмена информацией. Технологии локальных сетей состоят из топологии, средств передачи данных, алгоритма управления и методов кодирования информации. Для каждой из перечисленных составляющих имеются соответствующие стандарты. Эти стандарты издаются организацией IEEE и они известны под именем IEEE 802.

Стандарты подразделяются на части. Части от 802.3 до 802.5 описывют основные технологии локальных сетей. Различными стандартами Ethernet технологии являются:

• 802.3 — Ethernet, 10BASE
• 802.3 u — Fast Ethernet (100 Mbit/s), 100BASE
• 802.3 z — Gigabit Ethernet через фибероптические и коаксиальные кабеля
• 802.3 ab — Gigabit Ethernet через витые пары, 1000BASE
• 802.3 ae — 10-Gigabit Ethernet, 10GBASE

Стандарт 802.3 описывает Ethernet’i сети, которые используют алгоритм управления каналом известный под именем CSMA/CD (Carrier sense multiple access with collision detection), стандарт 802.4 описывает локальные сети с методом доступа Token Bus, а стандарт 802.5 разработан на основании технологии Token Ring. У сетей описанных в стандарте 802.3 может быть шинная топология или топология звезды. В стандарте 802.3 основным методом доступа является CSMA/CD. CSMA/CD протокол является очень простым и эффективным, что гарантируют высокие производительность и скорость обмена данными. Простота и эффективность протокола привела к широкому использованию стандарта 802.3 в локальных сетях.

Ethernet была первой технологией использующей дл управления доступом CSMA/CD протоколы. Ethernet дстигла большого успеха благодаря высокой производительности и невысокой цене техники. IEEE 802.3 стандарт является обобщением Etherneti технологии. Он описывает весь класс систем, исползующих метод доступа CSMA/CD. В основу протокола CSMA/CD положены две концепции:

• — избегание конфликтов, если общая среда передачи уже занята ещё ло начала передачи
• — котролировать возможные конфликты и разрешать их, разбивая передачу на отдельные периоды времени.

Если рабочее устройство решает передавать данные, то оно проверяет для начала занята ли среда передачи. Если среда занята, то оно ожидает до тех пор пока среда не освободится, иначе начинает передачу данных. Если две (или более) рабочие станции воспринимают, что канал свободен и делают попытку передачи данных одновременно, то возникает конфликт. Рабочие станции способны обнаруживать конфликты и в этом случае они приостанавливают попытку передачи на некоторое время и ждут прежде, чем сделать новую попытку.

Другая возможность управления доступа к среде передачи — эстафетная передача, передача маркера (Token Passing), осуществляемый в среде передачи данных с кольцевой архитектурой. При этом от станции к станции передаётся специальный сигнал (маркер). Станция может начать передачу сразу после поступления к ней маркера и должна передать маркер дальше в течение короткого интервала времени. Только та станция может осуществлять передачу, у которой в настоящий момент находится маркер. Надо учитывать, что максимальное время ожидания оценивается чилом станций в кольце.

При этом порядок расположения станций в сети является лишь логическим. Кольцо само назначает для станции её соседей и это не значит, что тот же порядок отвечает физическому расположению станций.