Структуры компьюторных сетей

       За наявність у мережі маркера, причому єдиної його копії, відповідає активний монітор. Якщо активний монітор не одержує маркер протягом тривалого часу (наприклад, 2,6 с), то він породжує новий маркер.

Кадр Тoken Ring має наступний вигляд:

Рисунок 2 Кадр Token Ring

Поле кадру	Опис
Преамбула	Сигналізує про початок кадру
Керування доступом	Вказує на пріоритет кадруі на те, що передається, кадр маркера або кадр данних
Керування кадром	Міститьінформацію Керування доступом до середовища - для всіх компьютерів абоінформацію кінцевої станції- тільки для одного компьютера
Адресмісцяпризначення	Адрес компьютера-отримувача
Адрес відправника	Адрес компьютера-відправника
Дані	Інформація що передається
CRC	(Цикличнийнадлишковий код) - поле информаціїдля перевірки помилок
Прапор кінця	Сигналізує про кінець кадра
Стан кадра	Повідомляє,чи був розпізнаний і скопійований кадр(чи доступна адреса приймача).

 

 

 

      1.3 Колізії  у  TokenRing

 

Через помилки передач  і збоїв устаткування можуть виникати проблем з передачею маркера - колізії.Стандарт TokenRing чітко визначає методи вирішення колізій:

Важливою для вирішення  колізій є можливість станцій "слухати" після передачі.

У випадку, якщо станція передає  маркер сусідній, а та в цей час  відключається (наприклад з-за апаратного збою), то цього не буде передач кадру  чи маркера, то маркер надсилається вдруге.

Якщо і при повторній  передачі маркера нічого не пішло, то станція посилає WHO_FOLLOWS кадр, де вказано  не відповідає сусід.Побачивши цей кадр, станція, для якої не відповідає станція - попередник, шле кадр SET_SUCCESSOR, і стає новим сусідом.При цьому станція що не відповідає, виключається з кільця.

У випадку, якщо зупинилася не тільки наступна станція, а й наступна за нею - запускається нова процедура, посилкою кадру SOLICIT_SUCCESSOR_2.У ній  бере участь процедура вирішення  конфліктів.При цьому всі хто хоче підключитися до кільця можуть це зробити.Фактично кільце встановлювати заново.

Інший вид проблем виникає, коли зупиняється утримувач маркера  і маркер зникає з кільця.Ця проблема вирішується запуском процедури ініціалізації

кільця.У кожній станції є таймер, який скидається кожен раз, коли маркер з'являється.Якщо значення цього таймера перевищить деякою заздалегідь встановлене значення (time out), то станція генерує кадр CLAIM_TOKEN.При цьому запускається алгоритм зворотного двійкового лічильника.

Якщо виявилося два  і більше маркерів на шині, станція, що володіє маркером, побачивши передачу маркера на шині, скидає свій маркер.Так повторюється до тих пір поки не залишиться рівно один маркер в системі.

Не всі станції в кільці рівні.Одна із станцій позначається як активний монітор, що означає додаткову відповідальність з управління кільцем. Активний монітор здійснює управління тайм-аутом в кільці, породжує нові маркери (якщо необхідно), щоб зберегти робочий стан, і генерує діагностичні кадри за певних обставин. Активний монітор вибирається, коли кільце ініціалізується, і в цій якості може виступити будь-яка станція мережі. Алгоритм визначення активного моніторанаступний: при включенні або якщо якась станції помітить відсутність монітора, вона посилає CLAIM_TOKEN кадр.Якщо вона перша, хто послав такий кадр, то вона й стає монітором.

Якщо монітор відмовив з ​​якої-небудь причини, існує механізм, за допомогою якого інші станції (резервні монітори) можуть домовитися, яка з них буде новим активним монітором. Однією з функцій для яких служить активний монітор є видалення з кільця постійно циркулюють блоків даних. Якщо пристрій, що відправив блок даних, відмовила, то цей блок може постійно циркулювати по кільцю. Це може перешкодити іншим станціям передавати власні блоки даних і фактично блокує мережу. Активний монітор може виявляти і видаляти такі блоки і генерувати новий маркер. Важливою функцією монітора є установка задержки на кільці, затримка повинна бути достатня, для того, щоб в кільці вмістився 24-бітний маркер.

ЗіркоподібнатопологіямережіIBMTokenRingтакожсприяєпідвищеннюзагальноїнадійностімережі.ОскількивсяінформаціямережіTokenRingпроглядається активнимиMSAU, ціпристроїможназапрограмуватитак, щобвониперевірялинаявністьпроблеміпринеобхідностівибіркововидалялистанціїзкільця.

АлгоритмTokenRing, званий "сигналізує" (beaconing),виявляєінамагаєтьсяусунутидеякінесправностімережі.Якщо яка-небудь станція виявить серйозну проблему в мережі (наприклад таку, як обрив кабелю), вона надсилає сигнальний блок даних. Сигнальний блок даних вказує домен несправності, до якого входять станція, що повідомляє про несправності, її найближчий активний сусід, що знаходиться вище за течією потоку інформації (NAUN), і все, що знаходиться між ними. Сигналізація ініціалізує процес, так званий "автореконфігурацією" (autoreconfiguration), в ході якого вузли, розташовані в межах відмов домену, автоматично виконують діагностику, намагаючись реконфигурувати мережу навколо відмовної зони.У фізичному плані MSAU може виконати це за допомогою електричної реконфігурації.

Висновки

• Технологія Token Ring розвивається в основному компанією IBM і має також статус стандарту IEEE 802.5, що відображає найбільш важливі удосконалення, внесені в технологію IBM.
• У мережах Token Ring використовується маркерний метод доступу, який гарантує для кожної станції одержання доступу до поділюваного кільця протягом часу обороту маркера. Через цю властивість цей метод іноді називають детермінованим.
• Метод доступу заснований на пріоритетах: від 0 (нижчий) до 7 (вищий).Станція сама визначає пріоритет поточного кадру і може захопити кільце

тільки в тому випадку, коли в кільці немає більш пріоритетних кадрів.

• Мережі Token Ring працюють на двох швидкостях: 4 і 16 Мбіт/с і можуть використовувати як фізичне середовище екрановану кручену пару, неекрановану кручену пару, а також волоконно-оптичний кабель. Максимальна кількість станцій у кільці — 260, а максимальна довжина кільця — 4 км.

• Технологія Token Ring має елементи відмовостійкості. За рахунок зворотного зв'язку кільця одна зі станцій — активний монітор — безупинно контролює наявність маркера, а також час обороту маркера і кадрів даних. При некоректній роботі кільця запускається процедура його повторної ініціалізації, а якщо вона не допомагає, то для локалізації несправної ділянки кабелю чи несправної станції використовується процедура beaconing.
• Максимальний розмір поля даних кадру Token Ring залежить від швидкості роботи кільця. Для швидкості 4 Мбіт/с він дорівнює близько 5 000 байт, а при швидкості 16 Мбіт/с — близько 16 Кбайт. Мінімальний розмір поля даних кадру не визначений, тобто може дорівнювати 0.
• У мережі Token Ring станції в кільці поєднують за допомогою концентраторів, що називаються MSAU. Пасивний концентратор MSAU виконує роль кросової панелі, яка з'єднує вихід попередньої станції в кільці з входом наступної. Максимальна відстань від станції до MSAU — 100 м для STP і 45 м для UTP.
• Активний монітор виконує в кільці також роль повторювача — він ресинхронізує сигнали, що проходять по кільцю.
• Кільце може бути побудовано наоснові активного концентратора MSAU, яке в цьому випадку називають повторювачем.
• Мережа Token Ring може будуватися наоснові декількох кілець, розділених мостами, маршрутизуючими кадри за принципом "від джерела", для чого в кадр Token Ring додається спеціальне поле з маршрутом проходження кілець.

2. Практична частина

Проектування  локальної обчислювальної мережі

Відповідно до завдання потрібно спроектувати локальну обчислювальну мережу, зробити розрахунок витрат  на мережне обладнання і мережне програмне забезпечення. Номенклатуру використаного обладнання, а також його кількість і вартість необхідно звести в таблицю.

   2.1 Початкові дані

 Відповідно до завдання  потрібно спроектувати локальну обчислювальну мережу. Вихідними даними для проекту є наступні:

Кількість комп'ютерів – 27;

 

Кількість приміщень – 4;

 

Керуючий сервер - 1;

 

Кількість принтерів - 4;

 

Швидкість передачі - 10 Мбіт / с;

 

Діаметр мережі-  850 м .

 

План розташування приміщеннь,відповідно, представлений на малюнку. У данному курсовому проекті спроектована локальна мережа для банка”Демарк ”.Він знаходиться вдвох будівлях.В одній розміщені каси та бухгалтерія, а в іншому відділ кадрів та директор.Так як в мене по умові завдання дано 4 кімнати,то я взяла ще одну 5 кімнату для керуючого серверу,так як він повинен бути розміщений в окремій кімнаті під замком,і вхід по стороннім заборонений.Ця кімната знаходиться  біля кімнати директора.План розташування кімнат і мережевого обладнання показано на рисунку 4та 5.Загальний план на рисунку 3.

Рисунок  3 Загальний план підприємства

Рисунок 4 Схема розміщення мережного обладнання

 

Рисунок 5 Схема рзміщення  мережного обладнання

 

         2.2Розподіл мережного обладнання

Розміщення мережевого устаткування буде проводиться для всіх приміщень. Компютерна мережа потрібна для обміну великої кількості даних між комп’ютерами.

Кожне робоче місце забезпечується картою мережного адаптера (Ethernet), а сервери відповідно картами, підтримуючи стандарт  Gigabit Ethernet . У відповідності, з чим вибираються і комутатори: для робочих груп підтримуючи Ethernet.

На всіх комп'ютерах були встановлені операційні системи Windows 98. На сьогоднішній день ця ОС застаріла і не забезпечує більшість вимог до мережного функціонування. Тому в кошторисі витрат на проектування ЛОМ будуть передбачені витрати на придбання ОС Windows XP.

 

В даному проекті передбачається використання мережних принтерів.

ПовторювачHUB1, який знаходиться укімнаті сервера, буде об'єднувати ПК начальника та принтерначальника,а також сервер.HUB2також буде об'єднувати HUD1 і копьютери відділу кадрів та принтер. ПовторювачHUB3 об’єднує ПК бухгалтерії, принтер,повторювач HUB4-ПК кас,принтери  . На цих ділянках мережі організована передача зі швидкістю 10 Мбіт/с .10Base-FB використовує 2 пари кабелю UTP категорії 5. Максимально допустима відстань від станції до концентратора 100 м ,як і в 10Base-T, але у зв'язку зі зміною швидкості поширення сигналів діаметр мережі стандарту 10Base-T обмежений 200 м .

Зв'язок кожного ПК з комутатором чи концентратором здійснюється за допомогою неекранованої кручений пари 5 категорії (UTP) 5 категорії. Для цього з боку комутатора і з боку мережної плати ПК є роз'єм RJ-45.

 Для проектування мережі необхідна закупівля додаткового мережевого устаткування, втому числі - мережеві принтери (4шт за завданням), сервера (1шт за завданням), концентратор (4шт) і необхідної довжини кабель, а також супутні коннектори і т.п.

На першому етапі проектування ЛОМ необхідно вирішити питання  про зв'язок двох корпусів, тобто  вибрати кабельну систему. Діаметр  мережі за завданням становить  850 м при необхідній швидкості передачі 10 Мбіт/с, отже, оптимальним варіантом у цьому випадку буде організація кабельної системи на базі оптоволоконного кабелю 10BASE-FВ.

Мал.6 SС-роз'єм для оптоволоконного кабелю

 

 Стандартний оптоволоконний  кабель 10BASE-FВ повинен мати на обох кінцях оптоволоконні байонетні SС-роз'єми, показані намал.6 Приєднання цього роз'єму до трансиверу або концентратора не складніше, ніж RJ-45 шляхом простого вставляння в гніздо.

Розрахуємо значення РDV :

Лівий сегмент 1:        15.3(база)+44*0.113=20.27

Проміжний сегмент 2:  24+765*0.1=100.5

Проміжний сегмент 3: 42+24*0.113=44.7

Правий сегмент 4:    165+41*0.113=169.6

Сума всіх складових дає  значення PDV,рівну 335.08.Оскільки значення PDV менше максимально допустимої величини 575,то ця мережа проходить по критерію часу подвійного  обороту сигналу.

Розрахуємо значення PVV:

Лівий сегмент: 10 Base-T:скорочення в 10.5 bt

Проміжний сегмент 2:  10Base-FВ: 2.0 dt

Проміжний сегмент3:10Base-T:8bt

Сума цих величин дає  значення PVV,рівну 20.5,що менше граничного значення в 49 бітових інтервалу.

Отже,можна зробити висновок,що мережа відповідає стандартам Ethernet по всіх параметрах, пов’язаних із довжиною сегментів, із кількістю повторювачів

 

Організуємо розподіл мережевого устаткування по приміщеннях підприємства у вигляді таблиці (табл. 1).

 

Назва  робочої  групи	Кількість  ПК	Кількість  принтерів	Кількість  Серверів	Фізичні  розміри  зайнятого  приміщення Д/Ш,м	Мережі  та плати
Бухгалтерія	7	1	_	7,6/5,6	7 шт. Acorp L-100S
Директор	1	1	1	5,6/4,6	1 шт. Acorp L-100S
Відділ кадрів	5	1	_	8,4/4,3	5 шт. Acorp L-100S
Каси	14	1	-	8,4/9.1	14шт. Acorp L-100S