Скоростные сетевые архитектуры.

В настоящее время существуют или появляются различные высокоскоростные архитектуры сетей. В очень больших сетях, как правило, небольшие сети соединяются вместе, образуют межсетевое объединение (internetwork). Часто все эти сети подключаются к некоторой базовой сети (backbone network).Так как эта базовая сеть работает связующим звеном между многими сетями, ей требуется более высокая производительность, чем отдельным подсетям. Для обеспечения наивысшей производительности используются такие типы сетей, как FDDI и CDDI со скоростью 100 Мбит/с (FDDI – fiber optic distributed data interface – оптоволоконный интерфейс передачи данных; CDDI – copper distributed data interface – проводной интерфейс передачи данных), Ethernet 100 Мбит/с и АТМ (asynchronous transfer method – асинхронный метод передачи), обеспечивающий скорость передачи до 622 Мбит/с.

FDDI и CDDI.

Волоконнооптические сети FDDI предназначены для обеспечения широкой полосы пропускания с помощью волоконнооптического кабеля. Для этой архитектуры American National Standard Institute (ANSI) разработан стандарт Х3Т9.5. Хотя FDDI изначально был разработан для использования волоконной оптики, новейшие достижения позволили перенести эту высокоскоростную надежную архитектуру на неэкранированные и экранированные витые кабели; поэтому в названии сети слово fiber-optic – волоконная оптика – сменилось на copper – медь. Такая архитектура обозначается CDDI.

С еть FDDI близка к стандарту IEEE 802.5 кольца с передачей маркера, но с некоторыми отличиями. В то время как стандарт 802.5 определяет наличие одного кольца, соединяющего точку с точкой, простейшая сеть FDDI использует два противоположно направленных кольца, соединяющих узлы. Эти два кольца – первичное и вторичное – увеличивают отказоустойчивость системы по сравнению со стандартом 802.5.

В обычной кольцевой топологии отказ кольцевого кабеля (который обычно находится внутри MAU или концентратора), приводит к остановке всей сети. В FDDI, при наличии дополнительного кольца, если в первичном кольце (которое передает данные по часовой стрелке) происходит сбой, данные могут быть перенаправлены через вторичное кольцо. Как видно из рисунка 5.3, если узел не может связаться с соседним по кольцу, он может направить данные во второе кольцо, работающее в направлении против часовой стрелки. Узлы в кольце FDDI могут быть разделены на две категории. Первая (и самая общая) – станция с двойным подключением (dual attachment station - DAS). Узел DAS подключается одновременно к обоим кольцам и может справиться со сбоем в одном из колец. Второй тип узла – станция с одиночным подключением (single attachment station - SAS) – соединяется с кольцом FDDI через концентратор или соединительный модуль, подключенный к главному кольцу рисунок 5.4. Эти станции не могут работать при сбое в кольце до тех пор, пока он не устранен.

Отказоустойчивость – не единственное преимущество FDDI. Стандарт FDDI устанавливает, что при использовании повторителей сеть может иметь длину до 200 км и содержать до 1000 узлов. Длина прямой связи между узлами может достигать 2 км.

Другое преимущество FDDI связано со способом передачи. В волоконнооптическом кабеле данные посылаются не с помощью электрического тока, а световыми импульсами. Поскольку свет не подвержен воздействию электромагнитных помех, FDDI удобно использовать на заводах и в других местах, где имеется много электрических машин.

Как и другие высокоскоростные сети, FDDI имеет один существенный недостаток – высокую цену.

АТМ.

АТМ (asynchronous transfer method – асинхронный метод передачи) был разработан в конце 1991 года.

АТМ – гибкая и мощная технология, ломающая многие барьеры, встающие при разработке современного оборудования. АТМ, именуемая также сетью с ретрансляцией ячеек (cell-relay network), обеспечивает высокоскоростную связь между отдельными пунктами. АТМ предназначена для оптимальной обработки и данных и голоса, в отличие от других сетей, которые предназначены либо для одного, либо для другого. В отличие от традиционных сетевых архитектур, передающих большие пакеты объемом в сотни и тысячи байт, АТМ при передаче оперирует очень маленькими блоками – ячейками (cells). Размер ячейки – 53 байта. Поскольку ячейки очень малы и допускают передачу по различным носителям, АТМ можно использовать и для локальных, и для глобальных сетей.

Также в отличие от других сетевых архитектур, в АТМ используется переключения ячеек (cell switches). Концентраторы АТМ в действительности представляют собой очень быстрые переключатели, которые устанавливают прямую логическую связь с устройством, с которым вы обмениваетесь информацией. На время передачи и приема информации вся пропускная способность сетевой коммуникационной системы предоставлена в ваше распоряжение. В других сетевых архитектурах пропускная способность коммуникационной системы все время делится более или менее равномерно между всеми подключенными устройствами. Переключение иногда используется в Ethernet для снятия ограничений, накладываемых протоколом CSMA/CD.

Одно из основных преимуществ архитектуры АТМ – гибкость. Так как АТМ не ограничивается глобальными сетями, в ее топологии имеется множество вариантов. Топология АТМ традиционно определяется как топология звезды, хотя во многих случаях более точно ее следует называть гибридной.