Министерство образования и науки российской федерации
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра Автоматизации технологических процессов и производств
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине
«Телеуправление и передача данных»
на тему
«Arcnet»
Выполнил: ст. гр. АГ-06-01 ___________________________А. В.Сафонов
Проверил: ___________________________С. В. Емец
Уфа 2010
Содержание
С.
Введение 3
1 Описание сети Arcnet 4
2 Алгоритмы, форматы, протоколы передачи данных 12
3 Область применения сети Arcnet 18
Заключение 20
Приложение А 21
Список использованных источников 22
Введение
Сеть Arcnet (Attached Resource Computer Net – компьютерная сеть соединенных ресурсов) была разработана фирмой Datapoint Corporation в 1977 году. Международные стандарты на эту сеть отсутствуют, хотя именно она считается родоначальницей метода маркерного доступа.
Arcnet представляет собой стандарт на локальные сети. Arcnet являлась первой технологией для создания сетей микрокомпьютеров и стала очень популярной в 1980-х при автоматизации учрежденческой деятельности.
Предназначена для организации ЛВС в сетевой топологии «звезда». Это простая, гибкая, недорогая сетевая архитектура для сетей масштаба рабочей группы. Первые платы ArcNet были выпущены в 1983 году.
1. Описание сети Arcnet
1.1 Описание физической среды
ARCNET базируется на идее маркерной шины и может позволить реализовать топологию шины, кольца или звезды при скорости обмена 2,5Мбит/с. В настоящее время разработан стандарт arcnet plus, рассчитанный на скорость обмена до 20 Мбит/с, совместимый с прежней версией. Новый стандарт позволяет строить сети с числом станций в 8 раз больше, чем старый. Если в сети присутствуют узлы, рассчитанные на разную скорость обмена, выбор полосы пропускания осуществляется при установлении связи. Соединение с другими сетями (например, Ethernet, Token Ring или Интернет) возможно через специальные шлюзы, мосты или маршрутизаторы.
Основные технические характеристики сети Arcnet следующие:
Таблица 1
Среда передачи |
коаксиальный кабель, витая пара |
Максимальная длина сети |
6 км |
Максимальная длина кабеля от абонента до пассивного концентратора |
30 м |
Максимальная длина кабеля от абонента до активного концентратора |
600 м |
Максимальная длина кабеля между активным и пассивным концентраторами |
30 м |
Максимальная длина кабеля между активными концентраторами |
600 м |
Максимальное количество абонентов в сети |
1 - 255 |
Максимальное количество абонентов на шинном сегменте |
8 |
Максимальная длина сегмента |
300 м |
Скорость передачи данных |
2,5 Мбит/с |
При создании сложных топологий необходимо следить, чтобы задержка распространения сигналов в сети не превышала 30 мкс. Максимальное затухание сигнала в кабеле на частоте 5 МГц не должно превышать 11 дБ.
1.2 Тип линии связи
Кабель коаксиальный RG-62 с волновым сопротивлением 93 Ом, возможно применение кабеля с волновым сопротивлением 50-110 Ом и соответствующими терминаторами. Кабельные петли (кольца через хабы) недопустимы. Допускается применение скрученных пар (RS485) или оптического волокна.
Уровни сигналов
Для передачи информации в сети Arcnet используется довольно редкий код, в котором логической единице соответствуют два импульса в течение битового интервала, а логическому нулю - один импульс. Очевидно, что такой код относится к самосинхронизирующимся, но он требует еще большей пропускной способности кабеля, чем даже Манчестер-П.
1.4 Описание аппаратной части
Сеть строится вокруг активных и пассивных повторителей (HUB). Активные повторители (обычно 8-канальные) могут соединяться друг с другом, с пассивными повторителями/разветвителями и оконечными ЭВМ (рабочими станциями). Длина таких соединений, выполняемых 93-омным коаксиальным кабелем (RG-62, разъемы BNC и RJ45 коннекторы для коаксиальных и витой пары каналов), может достигать 600м. Допускается применение скрученных пар (RS485) или оптического волокна. Пассивный 4-входовый повторитель позволяет подключать до трех рабочих станций кабелем длиной до 35 м, один из входов всегда занят соединением с активным повторителем. Пассивные повторители не могут соединяться друг с другом. Активные повторители могут образовывать иерархическую структуру. Максимальное число рабочих станций в сети равно 255. Предельная суммарная длина кабелей многосегментной сети составляет около 7 км. Схема соединений в сети Arcnet показана на рис. 1 (пунктиром обозначены возможные связи с другими активными повторителями или маршрутизаторами).
Рисунок 1.1 – Схема соединений в сети ARCnet
В качестве топологии сеть Arcnet использует шину (Arcnet-BUS) и пассивную звезду (Arcnet-STAR).
Рисунок 1.2 - Топология сети Arcnet типа «шина»
Рисунок 1.3 - Топология сети Arcnet типа «пассивная звезда»
Оборудование для топологии «шина» практически ничем не отличается от аналогичного, применяемого в сети Ethernet на тонком коаксиальном кабеле (10ВASE2). Здесь точно так же используются Т-коннекторы и BNC-разъемы, а также терминаторы с заземлением и без него. Кабель должен быть с волновым сопротивлением 93 Ом, например, марки RG-62A/U, а не 50-омным, как в Ethernet. Соответственно 93-омными должны быть и согласующие терминаторы. Несмотря на большое сходство оборудования, кабельные системы Ethernet и Arcnet несовместимы между собой, и в случае перехода, например, с Arcnet на Ethernet, все кабели придется проложить заново.
В случае топологии «пассивная звезда» (или «пассивное дерево», то есть при нескольких концентраторах, объединенных между собой) применяются концентраторы двух типов: активные (которые ретранслируют принимаемые сигналы перед передачей другим абонентам) и пассивные (без ретрансляции). Концентраторы рассчитаны на 4, 8, 16 и 32 канала. 4-ка-нальные концентраторы обычно выполняются в виде платы расширения для компьютера, 8- и 16-канальные — как правило, в виде отдельных конструктивных блоков с собственными источниками питания, что определяет их значительно большую стоимость.
Активные концентраторы используются также и при создании топологии шина. В этом случае к каждому порту концентратора подключается сегмент шины с несколькими абонентами (не более 8). Минимальное расстояние между абонентами в шине составляет 1 м.
Основу коммуникационного оборудования составляет коммутатор (switch) и пассивный/активный концентратор.
Преимущество имеет коммутаторное оборудование, так как позволяет формировать сетевые домены. Активные хабы применяются при большом удалении рабочей станции (они восстанавливают форму сигнала и усиливают его). Пассивные — при маленьком. В сети применяется назначаемый принцип доступа рабочих станций, то есть право на передачу имеет станция, получившая от сервера так называемый программный маркер. Т.е. реализуется детерминированный сетевой трафик.
Основные компоненты сети:
Кабельный сегмент сети - цепочка отрезков кабелей, электрически соединенных друг с другом.
Логический сегмент сети, или просто сегмент - группа узлов сети, имеющих непосредственный доступ друг к другу на уровне пакетов канального уровня.
Кабельная сеть - совокупность кабельных сегментов и узлов, связанных между собой повторителями.
Интерсеть - совокупность кабельных сетей, связанных между собой мостами или маршрутизаторами.
Кабельный центр - хаб (Hub) - устройство физического подключения нескольких сегментов или лучей.
Интеллектуальный хаб (Intelligent Hub) - имеет специальные средства для диагностики и управления, что позволяет оперативно получать сведения об активности и исправности узлов, отключать неисправные узлы и т. д. Стоимость существенно выше, чем у обычных.
Активный хаб (Active Hub) - усиливает сигналы, требует источника питания.
Peer Hub - хаб, исполненный в виде платы расширения PC, использующей только источник питания PC. Распространен в сетях ARCnet.
Пассивный хаб (Passive Hub) - согласует импедансы линий (в сетях ARCnet).
Мост (Bridge) - средство передачи пакетов между сетями (локальными). Осуществляет фильтрацию пакетов
Маршрутизатор (Router) - средство обеспечения связи между узлами различных сетей, использует сетевые (логические) адреса. Сети могут находиться на значительном расстоянии, и путь, по которому передается пакет, может проходить через несколько маршрутизаторов.
Шлюз (Gateway) - средство соединения существенно разнородных сетей. В отличие от повторителей, мостов и маршрутизаторов, прозрачных для пользователя, присутствие шлюза заметно. Шлюз выполняет преобразование форматов и размеров пакетов, преобразование протоколов, преобразование данных, мультиплексирование. Обычно реализуется на основе компьютера с большим объемом памяти. Примеры шлюзов:
Fax: обеспечивает доступ к удаленному факсу, преобразуя данные в факс-формат;
E-mail: обеспечивает почтовую связь между локальными сетями. Шлюз обычно связывает MHS, специфичный для сетевой операционной системы с почтовым сервисом по X.400;