Сетевой адаптер.

Для реализации физического и канального уровня используется

техническое устройство, называемое сетевым адаптером (СА). С технической

точки зрения СА подключается к шине ПЭВМ и обеспечивает физическую

связь абонентской системы и передающей физической среды (ПС). Главным

назначением СА является прием информационных кадров, поступающих в АбС

из ПС непрерывно или с малыми промежутками времени, без потерь информации.

Техническая реализация СА различна, в зависимости от особенностей

управления доступом к ПС. Однако структурная схема СА в любом случае

примерно одинакова и представлена на рис.3.6. СА содержит схемы,

необходимые для приема/передачи данных из/в ПС и память, используемую для

буферизации входных/выходных информационных кадров.

СА содержит один или более каналов прямого доступа к памяти (Direct

Memory Access - DMA), используемых для обмена данными между ПС и памятью

СА.

Кроме того, конфигурация СА включает процессор, управляющий работой

памяти и работой каналом DMA, а также обеспечивающий управление

взаимодействием пользователя с системой.

При приеме кадра он поступает в буфер, где производится сравнение

адреса назначения кадра с адресом СА с целью установления необходимости

копирования поступившего кадра. Если адреса совпадают, то кадр

пересылается в память СА при условии, что канал DMA предварительно

проинициализирован для этого процессором. Поступающие кадры могут теряться,

если приемный буфер недоступен или, если процессор не сумел достаточно

быстро проинициализировать каналы DMA. В конце каждой операции пересылки

данных в DMA генерируется прерывание работы процессора. Во время

обработки этого прерывания процессор выполняет поиск свободного приемного

буфера, после чего инициализирует канал DMA для приема данных в найденный

буфер.

При приеме данных от АбС они первоначально попадают в память.

Активный и пассивный концентраторы.

Для организации древовидных и звездообразных структур в АбС

используются активные и пассивные концентраторы (АиПК). АиПК служат

для подключения большого числа АбС (раб. станций) к сетевым адаптерам.

Активный концентратор выполняет функции усилителя передаваемых сигналов и

коммутатора. Он позволяет подсоединить до 16 станций, в т.ч. пассивный

концентратор.

Пассивный концентратор позволяет подсоединить 3 станции и выполняет

функции только усилителя. Пример сети с АК и ПК представлен на рис.3.7.

Способы коммутации и маршрутизации информации в сети.

Одной из основных характеристик узла сети передачи данных является коммутация и маршрутизация информации. Сущность ее заключается в выборе Узлом Связи последовательности каналов, по которым следует передать пакеты (блоки, на которые делится массив информации перед передачей).

На рис.5.6 представлен пример коммутации информации. Здесь представлен узел КС, связывающий абонентские системы А (передающие) с абонентскими системами В (получающие).

Программному обеспечению узла необходимо решить, в каком порядке и по каким каналам направить эти пакеты абонентам В. Об этом процессе говорят, что в узле происходит коммутация информации. Существует два способа коммутации информации: коммутация каналов и коммутация пакетов.

В первом случае (коммутация каналов) коммутация физического канала осуществляется предварительно один раз согласно схеме, представленной на рис.5.6.

При коммутации каналов предварительно путем посылки определенного сигнала устанавливается связь абонента А с абонентом В, который с помощью сигнала обратной связи сообщает о готовности принять сообщение.

После этого абонент А начинает передавать данные. Время передачи данных зависит от длины передаваемого сообщения, пропускной способности канала (время передачи данных) и времени распространения сигнала по каналу. В момент передачи ни одна из частей канала не может быть использована другой АбС.

Метод коммутации каналов прост, но имеет ряд существенных недостатков:

1. Время организации линии для передачи информации достаточно велико.

2. Нерациональное использование каналов связи. Во время сеанса между двумя абонентами могут быть большие паузы, однако каналы связи между этими абонентами в период пауз заняты другими не могут быть.

3. Низкая достоверность передачи информации. Это связано с тем, что данные, передаваемые по последовательности каналов, нигде не проверяются.

Стремление устранить эти недостатки привело к созданию метода коммутации пакетов. Сущность заключается в том, что здесь каждый пакет имеет адрес назначения и самостоятельно передается через подсеть. При использовании этого метода (рис.5.6) в узле проверяется адрес пакета и по каждому из них принимается решение по какому очередному каналу его передавать. Здесь ни одна пара абонентов во время сеанса взаимодействия не занимает монопольно ни одного канала.

Метод коммутации пакетов имеет ряд существенных преимуществ:

1. Эффективное использование каналов связи за счет разделения времени работы каналов между различными парами абонентов

(мультиплексирование потоков данных). Процесс мультиплексирования данных представлен на рис.5.7.

1.

2. Высокая достоверность передаваемой информации. Достигается за счет выполнения проверки каждого пакета всеми узлами сети.

3. Почти мгновенное предоставление возможности передачи информации (не нужно ожидать пока освободятся каналы, образующие путь от Аб- отправителя к Аб-получателю.

Метод коммутации каналов при всех своих недостатках имеет одно преимущество перед коммутацией пакетов. Оно заключается в том, что при монопольном владении каналами все пакеты проходят путь за одно и то же время. При коммутации пакетов из-за пиковых нагрузок в узлах могут возникать некоторые задержки.

Учитывая указанное преимущество метода коммутации каналов в настоящее время происходит модернизация метода коммутации пакетов. Его разрабатывают комплексным, обеспечивающим как коммутацию каналов, так и коммутацию пакетов. Такие сети получили название дискретных сетей с интегральным сервисом.

Дискретными эти сети называются потому, что по ним передаются дискретные сигналы. Интегральный сервис означает, что каждая такая сеть в будущем заменит практически все сети связи: телефонную, телеграфную, телетайпную и т.д.

Сущность модернизированного метода передачи пакетов заключается в том, что любой канал передачи данных коммуникационной подсети может работать в 2-х режимах: монопольном и коллективном. Поэтому первый пакет передаваемой последовательности пакетов должен сообщать всем узлам о том, в каком режиме необходимо передавать остальные пакеты этой последовательности.