Описание, свойства, характеристика, устройства, топологии, практическая реализация сетей на базе технологии 100-VG

Использованный метод представления данных в кабеле позволяет технологии 100VG-AnyLAN работать на голосовом кабеле (Voice-Grade) категории 3. Максимальная частота результирующего сигнала на кабеле не превышает 15 МГц, так как метод NRZ очень эффективен в отношении спектра сигналов. При тактовой частоте в 30 МГц частота 15 МГц генерируется только при передаче кодов 10101010, что является для спектра результирующего сигнала наихудшим случаем. При передаче других кодов частота сигнала будет ниже 15 МГц.

Операции передачи данных на 4-парном кабеле используют как полнодуплексный, так и полудуплексный режимы (рисунок 1.8).

Полнодуплексные операции используются для одновременной передачи в двух направлениях - от узла к концентратору и от концентратора к узлу - сигнальной информации о состоянии линии. Сигнальная информация от концентратора идет по парам 1-2 и 3-6, а сигнальная информация от узла идет по парам 4-5 и 7-8.

Рис. 1.8. Полнодуплексные и полудуплексные операции

Полудуплексные операции используются для передачи данных от концентратора узлу и от узла концентратору по всем четырем парам.

Сигнализация о статусе связи, осуществляемая в полнодуплексном режиме, использует два низкочастотных сигнала, обозначаемые как тон 1 (Tone 1) и тон 2 (Tone 2).

Тон 1 генерируется путем передачи с частотой 30 МГц по очереди кодов, состоящих из 16 единиц, и кодов, состоящих из 16 нулей. Результирующий сигнал имеет частоту примерно 0.9375 МГц.

Тон 2 генерируется путем передачи с частотой 30 МГц по очереди кодов, состоящих из 8 единиц, и кодов, состоящих из 8 нулей. Результирующий сигнал имеет частоту примерно 1.875 МГц.

Взаимодействие между концентратором и узлом происходит путем параллельной передачи по двум парам комбинации из указанных двух тонов.

В следующей таблице приведены значения возможных 4-х комбинаций тонов.

Состояние простоя означает, что концентратор или узел не имеют кадров, ожидающих передачи.

Состояние "поступление кадра" означает, что на данный порт может быть передан кадр. Узел должен прекратить передачу сигнальных тонов по каналам 2 и 3 для того, чтобы быть готовым принять кадр.

Тестирование кабелей для установки их в сетях 100VG-AnyLAN

Спецификация 4-UTP 100VG-AnyLAN использует для тестирования кабеля те же параметры, что и технологии 10Base-T и Token Ring. Кроме того, кабель должен удовлетворять дополнительным требованиям - тестовую проверку должны пройти все 4 пары на частотах до 15 МГц.

В следующей таблице приведены параметры, по которым должен проверяться кабель для работы по спецификации 4-UTP 100VG-AnyLAN.

Пример работы сети 100VG-AnyLAN при передаче кадров данных

Рассмотрим последовательность событий в сети 100VG-AnyLAN при передаче кадра данных от одной станции другой через концентратор.

Будем считать, что узел посылает в сеть один кадр данных с нормальным приоритетом. На рисунке 1.9 приведены 9 этапов этого процесса.

Рис. 1.9. Этапы передачи кадра данных через сеть 100VG-AnyLAN

Процесс начинается с получения МАС-уровнем конечного узла кадра данных от уровня LLC. После этого МАС-уровень добавляет к кадру адрес источника и дополняет поле данных, если сеть поддерживает формат кадров 802.3 и поле данных кадра LLC оказалось меньше 46 байт.

На этапе 1 узел PC1 посылает в концентратор запрос нормального приоритета: тон 1 по каналу 2 и тон 2 по каналу 3.

Во время цикла кругового опроса концентратор выбирает запрос узла PC1 на обслуживание, в результате чего он прекращает генерацию комбинации сигнальных тонов "Простой" по каналам 0 и 1, очищая линию для передачи кадра по всем четырем каналам.

Затем концентратор предупреждает всех потенциальных получателей - узлы PC2 - PCn сети - о том, что им может быть направлен кадр данных. Для этого он посылает им сообщение "Поступление кадра" в форме тона 1 на канале 0 и тона 2 на канале 2 (этап 2).

Узлы - потенциальные получатели кадра прекращают посылку сигнальных тонов по каналам 2 и 3, очищая линию связи для передачи по всем четырем каналам кадра данных.

Тем временем узел-источник кадра обнаруживает, что линия свободна и передает кадр с уровня МАС на уровень PMI для подготовки его к передаче по кабелю.

Уровень PMI распределяет данные между четырьмя каналами, шифрует квинтеты данных и кодирует квинтеты в 60-битный код 5В/6B. Добавляются преамбула, стартовый и конечный ограничители по каждому каналу.

Уровень PMD начинает передавать кадр концентратору, используя NRZ кодирование (этап 3).

По мере поступления данных кадра концентратор декодирует адрес назначения (этап 4).

Затем кадр передается через соответствующий порт тому узлу, который имеет адрес, совпадающий с адресом назначения кадра (этап 5). В это же время концентратор перестает посылать сигнал "Поступление кадра" и начинает генерировать сигналы

"Простой" всем остальным узлам (этап 6). Эти узлы теперь могут посылать запросы на передачу своих кадров концентратору.

Обзор оборудования, поддерживающего технологию 100VG-AnyLAN

В оборудование, поддерживающее технологию 100VG-AnyLAN, входит весь спектр коммуникационного оборудования, применяемого для построения локальных сетей: сетевые адаптеры, концентраторы, коммутаторы и маршрутизаторы.

Основу этого оборудования, безусловно, составляет оборудование компании Hewlett-Packard, которая является основной движущей силой, развивающей и пропагандирующей эту технологию. Кроме Hewlett-Packard, существует уже достаточно

обширный список компаний, которые выпускают отдельные виды устройств, например сетевые адаптеры или модули для маршрутизаторов, для технологии 100VG-AnyLAN.

Сетевые адаптеры 10/100VG PC LAN компании Hewlett-Packard

Переключаемые адаптеры НP 10/100 VG PC LAN для платформ ISA, EISA и PCI могут поддерживать технологии 10Base-T или 100 VG. Переход с 10 Мб/с на 100 Мб/с происходит легко - нужно переместить сетевой кабель из одного коннектора в другой и перезагрузить ПК. Не требуется менять драйвер и конфигурацию.

Адаптеры обладают к тому же большой пакетной буферной памятью: 128 Кб EISA, 64 Кб для ISA, 128 Кб для PCI. Они комплектуются полными программными средствами для конфигурирования и диагностики, устраняющими необходимость использования переключателей.

Адаптеры HP 10/100VG совместимы с основными сетевыми операционными системами и имеют полную поддержку драйверов для Novell NetWare, Windows NT, Windows for Workgroups, SCO Unix и UnixWare.

Примерная стоимость - $190.

Кроме сетевых адаптеров Hewlett-Packard, хорошо себя показали в испытаниях, проведенных тестовой лабораторией журнала Data Communications (Data Communications, March 1996, Vol. 25, No. 3), сетевые адаптеры компаний Racor Computer и Compex.

Модель ThunderLAN M8148/M8149-020 компании Racor была признана лучшей в классе адаптеров для серверов, показав очень хорошее сочетание высокой производительности с небольшим коэффициентом использования центрального процессора. Эти показатели составили 56 Мб/с полезной производительности при передаче файлов кадрами различной длины и 65% использования центрального процессора. В классе сетевых адаптеров для клиентских машин первенствовала карта Enet100VG4/PCI компании Compex. Сетевые адаптеры 100VG компании Hewlett-Packard также принимали участие в тестировании и показали неплохие результаты, но по производительности все же несколько отстали от победителей.

Концентратор 100VG Hub-15 компании Hewlett-Packard

Концентратор 100VG Hub-15 является наиболее широко применяемым устройством для построения сегментов в технологии

100VG-AnyLAN.

Этот концентратор имеет 15 портов RJ-45 для непосредственного подключения рабочих станций 100VG с помощью кабеля на неэкранированной витой паре.

Концентратор реализует передачу кадров Ethernet между своими 15 портами на основе протокола Demand Priority, обеспечивая около 96% пропускной способности 100 Мб/с для передачи полезной информации.

Для связи с концентратором верхнего уровня 100VG Hub-15 имеет специальный порт Uplink, с помощью которого концентраторы 100VG можно каскадировать.

Кроме этого, концентратор снабжен двумя портами (In и Out) для организации общей для стека шины управления. По аналогии с 12/24/48-портовыми концентраторами НРAdvanceStack 10Base-T, 100VG Hub-15 обладает слотом расширения, который обеспечивает следующие возможности:

·установку в дополнительный слот модуля, реализующего управление по протоколу SNMP;

·реализацию функций HP EASE (Embedded Advanced Sampling Environment);

·установку модулей мостов и маршрутизаторов.

Концентратор можно приобрести с установленным в слот расширения модулем SNMP-управления или без него. Установленный в любой из 16 концентраторов 100VG стека модуль НР AdvanceStack 100VG SNMP/Bridge даст возможность управлять по протоколу SNMP всеми концентраторами стека.

Кроме того, модуль НР AdvanceStack 100VG SNMP/Bridge предоставляет возможность организовать мост между сегментом 100VG-AnyLAN и сегментом 10Base-T, построенном на концентраторах HP AdvanceStack или других концентраторах 10Base-T.

Управлять концентратором 100VG Hub-15 можно тремя способами:

·Базовые средства управления: для сетей, которые не требуют SNMP-управления. Вместе с каждым концентратором НР

AdvanceStack 100VG Hub-15 поставляется основанное на Windows программное обеспечение HP Stack Manager, которое управляет базовыми конфигурациями, осуществляет мониторинг и устранение неполадок в стеке, оперативно отображая состояние устройства и позволяя быстро пересматривать, конфигурировать и диагностировать порты.

·SNMP-управление: для более крупных сетей с более интенсивным трафиком. Чтобы получить дополнительные возможности управления, нужно просто добавить модуль HP AdvanceStack 100VG SNMP/Bridge и программное обеспечение HP

OpenView InterConnect Manager. Такая комбинация обеспечивает необходимые средства сетевого управления, подобные стандартному SNMP, универсальную и частные базы MIB, автоматическое отображение конфигурации сети, информирование о событиях и неисправностях, загрузку и выгрузку встроенных программ.

·Расширенные средства управления: для сетей, которые требуют оптимальной производительности. В комбинации с такими приложениями, как Traffic Expert или Traffic Monitor, средства EASE, которые обеспечиваются при установке в любой концентратор стека модуля HP AdvanceStack 100VG SNMP/Bridge, позволяют оптимизировать производительность сети посредством одного стека. При этом графически указываются потенциальные участки возникновения неполадок, идентифицируется, кто использует те или иные сетевые ресурсы, и показываются образцы трафика.

Примерная стоимость концентратора - $3000.

Коммутаторы и маршрутизаторы, поддерживающие 100VG-AnyLAN

Компания Hewlett-Packard выпускает коммутатор AdvanceStack 10/100 Switch 16, который имеет модульную конструкцию и поддерживает скорости обмена как 10 Мб/с, так и 100 Мб/с. Коммутатор имеет 16 портов 10Base-T и возможность для установки двух дополнительных высокоскоростных интерфейсов 100Base-TX или 100VG. Все порты коммутируемые. Однопортовый модуль 100Base-TX стоит $1400, а двухпортовый модуль 100VG - $2000.