Автоматизація доступу до каналів комп'ютерних мереж
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
оступу до ліній звязку, що розділяються. Усередині компютера проблеми розділення ліній звязку між різними модулями також існують - прикладом є доступ до системної шини, яким управляє або процесор, або спеціальний арбітр шини. У мережах організація сумісного доступу до ліній звязку має свою специфіку із-за істотно більшого часу розповсюдження сигналів по довгих проводах, до того ж це час для різних пар компютерів може бути різним. Через це процедури узгодження доступу до лінії звязку можуть займати дуже великий проміжок часу і приводити до значних втрат продуктивності мережі.
Не дивлячись на всі ці складнощі, в локальних мережах лінії звязку, що розділяються, використовуються дуже часто. Цей підхід, зокрема, реалізований в широко поширених класичних технологіях Ethernet і Token Ring. Проте останніми роками намітилася тенденція відмови від середовищ передачі даних, що розділялися, і в локальних мережах. Це повязано з тим, що за здешевлення мережі, що досягається таким чином, доводиться розплачуватися продуктивністю.
Мережа з середовищем, що розділяється, при великій кількості вузлів працюватиме завжди повільніше, ніж аналогічна мережа з індивідуальними лініями звязку, оскільки пропускна спроможність індивідуальної лінії звязку дістається одному компютеру, а при її сумісному використанні - ділиться на всі компютери мережі.
Часто з такою втратою продуктивності миряться ради збільшення економічної ефективності мережі. Не тільки у класичних, але і в зовсім нових технологіях, розроблених для локальних мереж, зберігається режим ліній звязку, що розділяються. Наприклад, розробники технології Gigabit Ethernet, прийнятої в 1998 році як новий стандарт, включили режим розділення передавального середовища в свої специфікації разом з режимом роботи по індивідуальних лініях звязку.
При використанні індивідуальних ліній звязку в повнозвязних топологиях кінцеві вузли повинні мати по одному порту на кожну лінію звязку. У зіркоподібних топологиях кінцеві вузли можуть підключатися індивідуальними лініями звязку до спеціального пристрою - комутатора. У глобальних мережах комутатори використовувалися вже на початковому етапі, а в локальних мережах - з початку 90-х років. Комутатори приводять до істотного дорожчання локальної мережі, тому поки їх застосування обмежене, але у міру зниження вартості комутації цей підхід, можливо, витіснить застосування ліній звязку, що розділяються. Необхідно підкреслити, що індивідуальними в таких мережах є тільки лінії звязку між кінцевими вузлами і комутаторами мережі, а звязки між комутаторами залишаються такими, що розділяються, оскільки по ним передаються повідомлення різних кінцевих вузлів (рис. 1.4).
Рис. 1.4. Індивідуальні лінії звязку, що розділяються, в мережах на основі комутаторів
У глобальних мережах відмова від ліній, що розділяються, звязку пояснюється технічними причинами. Тут великі тимчасові затримки розповсюдження сигналів принципово обмежують застосовність техніки розділення лінії звязку. Компютери можуть витратити більше часу на переговори про той, кому зараз можна використовувати лінію звязку, чим безпосередньо на передачу даних по цій лінії звязку. Проте це не відноситься до ліній звязку типу комутатор - комутатор. В цьому випадку тільки два комутатори борються за доступ до лінії звязку, і це істотно спрощує завдання організації сумісного використання лінії.
1.2 Структуризація каналів як засіб побудови великих мереж
У мережах з невеликою (10-30) кількістю компютерів найчастіше використовується одна з типових топологий - загальна шина, кільце, зірка або повнозвязна мережа. Всі перераховані топології володіють властивістю однорідності, тобто всі компютери в такій мережі мають однакові має рацію відносно доступу до інших компютерів (за винятком центрального компютера при зєднанні зірка). Така однорідність структури робить простий процедуру нарощування числа компютерів, полегшує обслуговування і експлуатацію мережі.
Проте при побудові великих мереж однорідна структура звязків перетворюється з переваги в недолік. У таких мережах використання типових структур породжує різні обмеження, найважливішими з яких є:
обмеження на довжину звязку між вузлами;
обмеження на кількість вузлів в мережі;
обмеження на інтенсивність трафіку, що породжується вузлами мережі.
Наприклад, технологія Ethernet на тонкому коаксіальному кабелі дозволяє використовувати кабель завдовжки не більше 185 метрів, до якого можна підключити не більше 30 компютерів. Проте, якщо компютери інтенсивно обмінюються інформацією між собою, іноді доводиться знижувати число підключених до кабелю компютерів 20, а то і до 10, щоб кожному компютеру діставалася прийнятна частка загальної пропускної спроможності мережі.
Для зняття цих обмежень використовуються спеціальні методи структуризації мережі і спеціальне структуротворне устаткування - повторители, концентратори, мости, комутатори, маршрутизатори. Устаткування такого роду також називають комунікаційним, маючи на увазі, що за допомогою його окремі сегменти мережі взаємодіють між собою.
1.2.1 Фізична структуризація мережі
Просте з комунікаційних пристроїв - повторитель (repeater) - використовується для фізичного зєднання різних сегментів кабелю локальної мережі з метою збільшення заг?/p>