3.6. Технология 100vg-AnyLan

Название включает следующие обозначения: 100 (Мбит/с), VG – Voice Grade (голосовой канал), AnyLAN – любая ЛС. Данная технология отличается от Ethernet в значительно большей степени, чем Fast Ethernet:

• используется новый метод доступа Demand Priority – приоритетный доступ по требованию, существенно меняющий картину поведения узлов в сети. Он обеспечивает более справедливое распределение пропускной способности сети по сравнению с CSMA/CD. Кроме того, он поддерживает приоритетный доступ для синхронных приложений;

• кадры передаются не всем станциям сети, а только станции назначения;

• в сети есть выделенный арбитр доступа – концентратор, и это заметно отличает данную технологию от других, где применяется распределенный между станциями сети алгоритм доступа;

• поддерживаются кадры двух технологий – Ethernet или Token Ring (именно это обстоятельство дало добавку AnyLAN в названии технологии);

• данные передаются одновременно по 4 парам кабеля UTP категории 3. По каждой паре данные передаются со скоростью 25 Мбит/с, что в сумме дает 100 Мбит/с. В отличие от Fast Ethernet здесь нет коллизий, поэтому удалось использовать для передачи все 4 пары стандартного кабеля UTP категории 3. Для логического кодирования данных применяется код 5B/6B, обеспечивающий спектр сигнала в диапазоне до 16 МГц (а это как раз полоса пропускания UTP категории 3) при скорости передачи данных 25 Мбит/с [1, 5].

Метод доступа Demand Priority основан на передаче концентратору функций арбитра, решающего проблему доступа к разделяемой среде. Сеть 100VG-AnyLAN состоит из центрального (корневого) концентратора, соединенных с ним конечных узлов и других концентраторов (рис.3.10).

Рис.3.10. Сеть 100VG-AnyLAN

Допускается до 3 уровней каскадирования. Все концентраторы и сетевые адаптеры 100VG-AnyLAN должны быть настроены на работу либо с кадрами Ethernet, либо – Token Ring, причем одновременная циркуляция кадров обоих типов не допускается.

Корневой концентратор циклически выполняет опрос своих портов. Станция, желающая передать кадр, посылает специальный низкочастотный сигнал концентратору, запрашивая передачу кадра и указывая его приоритет. Используются два уровня статических приоритетов – низкий и высокий. Низкий уровень соответствует обычным данным (файловая служба, служба печати), высокий – данным, чувствительным к временным задержкам (мультимедиа). Приоритеты запросов имеют статическую и динамическую составляющие, то есть станция с низким уровнем приоритета, долго не имеющая доступа к сети, получает высокий приоритет.

Если сеть свободна, то корневой концентратор разрешает передачу кадра. После анализа адреса получателя в принятом от станции-отправителя кадре концентратор автоматически отправляет кадр станции назначения. Если сеть занята, корневой концентратор ставит полученный запрос в очередь, которая обрабатывается в порядке поступления с учетом приоритетов. Если к порту подключен другой концентратор, то опрос приостанавливается до завершения опроса концентратором нижнего уровня (рис.3.10). Поэтому станции, подключенные к концентраторам различных уровней иерархии, не имеют преимуществ по доступу к разделяемой среде, так как решение о предоставлении доступа принимается после проведения всеми концентраторами опроса всех своих портов.

Остается неясным вопрос, – каким образом концентратор узнает, к какому его порту подключена станция назначения? Во всех других технологиях кадр просто передавался всем станциям сети, а станция назначения, распознав свой адрес, копировала кадр в свой буфер. Здесь для решения этой задачи концентратор узнает MAC-адрес станции в момент физического присоединения ее к сети кабелем и запоминает его в своей таблице MAC-адресов, аналогичной таблице моста или коммутатора. Отличие состоит только в том, что у концентратора нет внутреннего буфера для хранения кадров. Поэтому он принимает от станций сети только один кадр, отправляет его в порт назначения и, пока этот кадр не будет полностью принят станцией назначения, новые кадры концентратор не принимает. Так сохраняется эффект разделяемой среды. Улучшается только безопасность среды, поскольку кадры не попадают на чужые порты, и их труднее перехватить.

Технология 100VG-AnyLAN поддерживает несколько спецификаций физического уровня. Первоначальный вариант был рассчитан на 4 неэкранированные витые пары UTP категорий 3, 4, 5. Позже появились варианты, рассчитанные на две неэкранированные витые пары UTP категории 5, две экранированные витые пары STP Type 1 или же два многомодовых оптоволокна.

Важная особенность технологии 100VG-AnyLAN заключается в том, в ней сохранены форматы кадров технологий Ethernet и Token Ring. Это облегчает межсетевое взаимодействие через мосты и маршрутизаторы, а также обеспечивает совместимость с существующими средствами сетевого управления, в частности, с анализаторами протоколов.

Однако, несмотря на удачность технических решений, технология 100VG-AnyLAN проигрывает в популярности Fast Ethernet [1, 5].