Reteaua Token-Ring si standardul IEEE 802.5
Categoria: Referat
Informatica
Descriere:
La inceputul anilor ’80, organizatia IEEE a creat standardul 802.5,
pentru specificarea nivelului fizic si a subnivelului MAC al retelei
Token Ring, standard acceptat si de ISO si publicat ca standard ISO
8802.5 in anul 1992. Initial, a avut un mare success dar a intrat in declin dupa
introducerea standardului 10BASE-T apartinand Ethernet si astandardului
de cablare EIA/TIA 568 la inceputu anilor ’90... |
|
|
1
Facultatea de Inginerie Electrică şi Electronică
Specializarea E.A
(Tema de casa la Retele de Calculatoare )
Īndrumător,
Student,
Prof. Viorel
NICOLAU
Stefan VELICHI
Dobrin ZAINEA
Grupa 2331 – b
Galaţi
2007
Cuprins
Scurt istoric
1. Principiu de functionare a Token Ring
2. Metoda de acces la mediu Token Ring
3. Subnivelul accesului la mediu (MAC)
4. Algoritmul de transmisie, repetare si receptie
cadre
5. Functii de control si gestionare pentru o retea
802.5
6. Dezvoltari ale retelelor Token Ring
7. Principalele secvente de timp de control
necesitate de protocolul MAC 802.5
8. Nivelul fizic specificat de
standardul 802.5
Bibliografie
Scurt istoric
Reteaua Token Ring a fost conceputa de suedezul Olof Soderblom. Prima
retea Token Ring a fost utilizata la Banca Suedeza in 1967 si
interconecta 2500 de terminale si 500 de birouri. Reteaua devine din
plin utilizata de aceasta institutie la inceputul anilor ‘70. reteaua a
fost dezvoltata de IBM in anii ’70 si a reprezentat o alternative la
reteaua Ethernet. Prima versiune de retea Token Ring opera pe un cablaj
in topologie stelara, realizat cu cablu STP de tip 1, la o viteza de
4Mbps. Astazi retelele Token Ring opereaza la viteze de 4Mbps si
16Mbps, pe cabluri STP si UTP, categoria 4 si 5.
La inceputul anilor ’80, organizatia IEEE a creat standardul 802.5,
pentru specificarea nivelului fizic si a subnivelului MAC al retelei
Token Ring, standard acceptat si de ISO si publicat ca standard ISO
8802.5 in anul 1992.
Initial, a avut un mare success dar a intrat in declin dupa
introducerea standardului 10BASE-T apartinand Ethernet si astandardului
de cablare EIA/TIA 568 la inceputu anilor ’90.
1. Principiu de functionare a Token Ring
O retea Token Ring consta din mai multe statii legate intre ele prin
legaturi punct-la-punct, topologia realizata fiind cea de inel fizic.
Cablarea retelei se face insa sub forma stelara, pentru asigurarea unei
mai bune operativitati in munca de intretinere a retelei. ‘Centrul’
stelei il reprezinta concentratorul, de la care pleaca legaturile catre
statiile din retea. Daca una din statii se defecteaza sau trebuie
dezactivata temporar, operatia de scoatere a statiei din retea se face
la nivelul concentratorului, prin actionarea unor releee de trecere
bypass.
2. Metoda de acces la mediu Token Ring
Metoda de acces la mediu token ring este o metoda de tip “token
passing”, bazata pe existenta in retea a unui pachet special, numit
jeton sau token. Acest pachet, de lungime minima, circula in retea
indicand ca mediul este liber. O statie poate transmite doar cand
achizitioneaza tokenul. La terminarea transmisiei, sau dupa un timp
determinat, ea este obligata sa elibereze tokenul. La initializarea
retelei, statia care este desemnata sa gestioneze reteaua, monitorul
activ, va genera tokenul.
Implementarea metodei de acces, asa cum o face standardul 802.5, are la
baza urmatoarele elemente cheie:
• protocol MAC este bazat pe existenta in retea doar
a unui singur token, astfel ca o statie care a terminat transmisia nu
va mai genera alt token, ci va elibera tokenul ce l-a detinut
• exista biti pentru prioritate, ce pot fi setati de
fiecare statie
• exista bit monitor, folosit daca se foloseste
gestionarea centralizata a inelului
• exista indicatori de rezervare, folositi de
statiile cu prioritate ridicata pentru a indica ca urmatorul token va
fi cu prioritate crescuta
• exista timere pentru controlul perioadei de
pastrare a tokenului de catre o statie, pentru a nu ocupa abuziv
inelul, sau pentru alte actiuni ale proceselor in derulare in retea
• exista biti de achitare, exista biti pentru
semnalarea unor erori sau a indeplinirii unor actiuni.
3. Subnivelul accesului la mediu (MAC)
Implementarea metodei de acces la mediu token ring se face la
subnivelul MAC. Formatul unitatilor de date ale protocolului, ale
cadrului MAC 802.5 este dat de figura 1.
Campuri SD AC
FC DA SA
RI INFO FCS
ED FS
Octeti 1 1
1 6 6
0-30 17749 4
1 1
Fig.1
Semnificatia campurilor din cadru este urmatoarea:
Campul SD (Starting Delimiter), cu rolul de identificare al inceputul
fizic al cadrului. Este constituit din biti valizi de date, dar si din
biti non-data, care incalca codificarea Manchester folosita pentru date
(nu prezinta tranzitie la mijloc de perioada de bit). Structura sa de
bit este: JK0JK000, unde pe langa bitul de date 0, intervin bitii de
non-data J si K.
Campul AC (Access Control), ce contine informatii
pentru accesul la mediu (la inel). Structura sa de bit este: PPPTMRRR,
unde subcampurile au urmatoarea semnificatie:
• subcampul de trei biti PPP indica prioritatea
accesului actual
• bitul T este bitul de token, avand valoarea 1, daca
pachetul curent este de date si valoarea 0 daca este token
• bitul M este setat in cazul statiei monitor
• subcampul de trei biti RRR codifica prioritatea
ceruta de statie pentru accesul urmator
Cele doua campuri formeaza asa numita secventa de start a cadrului, SFS
(Start-of-Frame Sequence).
Campul FC (Frame Control) defineste continutul pachetului. Campul are
structura de bit FFZZZZZZ, unde bitii FF identifica natura cadrului:
- cadru MAC de gestionare (control) pentru valoarea 00, este un cadru
necesar a fi receptionat de toate statiile
- cadru ce contine in campul Info un pachet LLC, pentru valoarea
campului 01.
Bitii ZZZZZZ sunt biti de control.
Cadrele de control folosite de protocolul Token Ring sunt sumarizate de
tabelul urmator:
Cod cadru Nume cadru
00000000 Duplicate Address Test
00000010 Beacon
00000011 Claim token
00000100 Purge
00000101 Active Monitor Presence
00000110 Standby Monitor Presence
Fig.2
Campurile DA (Destination Address) si SA (Source
Address) reprezinta adresele pe 6 octeti ale statiei destinatare,
respectiv ale statiei sursa a cadrului curent.
Campul RI (Routing Information) contine informatie de dirijare necesara
daca cadrul parcurge o retea extinsa prin folosirea de elemente de
interconectare (se folosesc porti cu dirijare de la sursa. Lungimea sa
este variabila, pana la 30 de octeti.
Campul Info reprezinta campul de date propriu-zis si
poate avea o lungime de la 4 la 17.749 octeti. Aceasta lungime depinde
de viteza de transmisie (sau de durata unui bit, notata t ) si de
valoarea timpului acordat statiilor pentru retinerea tokenului, THT
(Timer Holding Token), care are o valoare maxima stabilita prin
standard la 8,9ms. Ea se calculeaza stabilind lungimea intregului
pachet, notata l (inclusiv secventele de start si end ale cadrului (SFS
si EFS)), pe baza relatiei:
THT >= lt8.
Pentru o retea lucrand la 4Mbps lungimea maxima a pachetului 802.5 este
l = 4450octeti, iar pentru o retea lucrand la 16Mbps, lungimea maxima
este de l = 17.800octeti. Scazand din lungimea maxima a pachetului,
valoarea 51, se obtine lungimea maxima a campului Info.
Campul FCS (Frame Check Sequence), reprezinta suma de control realizata
prin calculul CRC asupra campurilor pachetului.
Campul ED (Ending Delimiter) indica sfarsitul pachetului si are in
structura biti de date si non-data, respectiv are structura de bit:
JK1JK1IE, unde suplimentar se folosesc bitii I, pentru indicarea
faptului ca pachetul curent este unul intermediar intr-o secventa ce
este transmisa in inel de statia sursa, iar bitul E semnalizeaza
detectarea unei erori, fiind setat de oricare statie din inel.
Campul FS (Frame Status) este folosit pentru instiintarea statiei sursa
despre modul cum a decurs transmisia cadrului. Are structura de bit:
ACrrACrr, unde campul rr este camp rezervat, iar bitii A (adresa
destinatie recunoscuta - address recognized) si C (copiere cadru la
destinatie - frame copied), formeaza combinatii cu urmatoarea
semnificatie:
AC Semnificatie
00 statie inexistenta sau inactiva
10 statie existenta, pachet necopiat
11 statie existenta si pachet copiat
Fig.3
Aceste ultime doua campuri formeaza secventa de terminare a cadrului
EFS (End-of-Frame sequence).
Structura cadrului special de token este redata de
figura
Campuri SD AC ED
Octeti 1 1 1
Fig.4
Campurile au aceeasi semnificatie si structura
ca la cadrul normal de date, singura remarca este ca in campul de
control al accesului, bitul T este setat la 0.
4. Algoritmul de transmisie, repetare si receptie
cadre
Fie o retea cu patru statii A, B, C si D (fig. 5) si
sa presupunem ca statia A doreste sa transmita un mesaj catre statia C.
Fig.5
Transmisia va avea loc dupa urmatorul algoritm:
- statia A asteapta receptia unui token pe linia
ring-in, si cand il sesizeaza, il retine. Retinerea tokenului semnifica
ca statia A va seta bitul T din campul AC al cadrului de token, de pe 0
pe 1. Astfel statia transforma cadrul de token in cadru de date, iar
bitii transmisi pe linia ring-out inapoi in retea, prin intermediul
caii de repetare (care sunteaza liniile ring-in cu ring-out), formeaza
secventa de start SFS, a cadrului de date.
- statia A inhiba linia de repetare de bit (repeat
path)
- statia A incepe transmisia propriilor date, prin
punerea pe linia ring-out a bitilor corespunzatori campurilor de
control cadru FC, adreselor destinatie DA si sursa SA si eventual
informatie pentru elementul de interconectare in campul RI
- statia A transfera in retea bitii de date din
campul Info
- daca statia mai are de transmis date (mai are de
transmis alte cadre) si timpul alocat pentru retinerea tokenului THT
(Timer Holding Token) nu a expirat, seteaza bitul I (Intermediate) din
campul ED, pentru a semnaliza ca acest cadru nu este ultimul.
Continua transmisia pachetelor succesive, respectand
pasii anteriori
- cand statia A a transmis ultimul pachet, reseteaza
bitul I
- daca statia a terminat transmisia datelor proprii
inaintea receptarii inapoi pe linia ring-in a primului cadru transmis,
este nevoita sa astepte acest cadru si va transmite in retea biti de
umplere (fill bit)
- cand statia A receptioneaza un cadrul transmis (il
recunoaste ca propriu prin intermediul campului de adresa SA), il
scoate din retea (nu il mai retransmite) si devine disponibila sa
elibereze tokenul. Daca nu mai are cadre de transmis, il elibereaza
imediat, daca mai are date continua transmisia in conditiile descrise
mai sus
1
- in timpul cat statia A a transmis date in retea, statiile care nu au
posedat jetonul (statiile B, C si D) au indeplinit doar functia de
repetare a bitilor de pe liniile ring-in pe cele ring-out
corespunzatoare, deci au transmis informatia mai departe in retea
- daca ele au detectat eroare de date, semnaleaza
aceasta prin setarea bitului E din campul ED
- statia receptoare a mesajului emis de statia A,
respectiv statia
C, din analiza continutului campului adresa destinatie DA, recunoaste
propria adresa MAC si nu efectueaza doar repetarea bitilor, ci si
copierea lor pe linia ‘receptie’ in bufferele proprii, precum si
seteaza corespunzator bitii A si C din campul FS al cadrului receptionat
- statia A, la sfarsitul receptiei inapoi a cadrului
(cadrelor)
transmise, va elibera tokenul si va reactiva linia de repetare proprie
(repeat path).
De remarcat ca, in anumite cazuri, depinzand de
viteza de
transmisie si de numarul de statii conectate la retea, pentru a se
imbunatati performanta retelei, se poate aplica regula eliberarii
anticipate a tokenului (early token release). Prin aceasta, statia care
a transmis un cadru (sau o secventa) nu mai este obligata sa astepte un
timp (in unele cazuri acest timp este o fractiune importanta a timpului
de parcurgere al inelului), pana la intoarcerea cadrului transmis,
pentru a elibera tokenul, ci poate sa o faca anticipat.
De notat ca pachetele (cadrele) MAC 802.5 sunt transmise una dupa alta
in secventa, fara a exista pauza intre doua consecutive, precum se
impunea la secventa de cadre 802.3. Secventa de transmisie fiind
continua, sincronizarea intre satii se mentine permanent. In situatia
caderii unei statii din inel, este posibil sa se piarda sincronizarea
intre statii. Este motivul pentru care standardul prevede posibilitatea
ca primul token si primul cadru dintr-o secventa sa fie precedati de un
numar de biti (20) de sincronizare (un fel de preambul)
5. Functii de control si gestionare pentru o retea
802.5
Functiile de control si gestionare a retelei se pot grupa in patru
clase, care se refera la:
• stabilirea monitorului activ (active monitor), ce
reprezinta
statia din inel care genereaza tokenul, stabileste ceasul de referinta
in inel, genereaza procesul periodic de notificare a statiilor vecine,
recupereaza tokenul pierdut
• stabilirea grupului de parametri valabili pentru
toate statiile din inel (ring parametre server)
• monitorizarea erorilor din inel si elaborarea de
statistici (ring error monitor)
• elaborarea de raport de configurare (configuration
report server),
functie ce colecteaza de la statii informatii de configurare, le
livreaza administratorului de retea si deasemenea poate realiza comenzi
ale administratorului de retea referitoare la schimbarea configurarii
sau scoaterea unor statii din retea.
Toate aceste functii sunt realizate prin intermediul
unor adrese
functionale (functional addresses), fiind adrese de multicast
administrate local.
Se descriu in continuare principalele functii de
control si gestionare realizate intr-o retea 802.5.
Alegerea monitorului activ
Regula de stabilire a statiei cu rol de
monitor activ statueaza ca
la un moment dat, in retea exista un singur monitor activ (active
monitor), stabilit printr-un proces de alegere (proces numit claim
token), celelalte statii fiind intr-o stare de asteptare (standby
monitor), putand deveni monitor activ, in cazul ivirii de probleme cu
cel existent.
In faza de alegere a monitorului activ, toate statiile candidate
transmit continuu un pachet special (Claim token). Acest pachet
contine, pentru fiecare statie, propria valoare de solicitare pentru a
deveni monitor activ (valoare stabilita pe baza adresei sale in inel).
In timpul procesului de alegere, fiecare statie compara valoarea de
solicitare (claim value) din pachetul receptat, cu propria valoare.
Daca valoarea proprie este superioara celei receptionate, continua
emiterea de pachete de solicitare, iar daca valoarea proprie este
inferioara valorii din pachetul receptionat, intrerupe emisia de
pachete Claim tokeen si doar repeta la iesire pachetele receptionate.
In acest fel, la sfarsit, doar o singura statie va recepta doar propria
valoare de claim, realizand ca a devenit monitorul activ.
Aceasta statie isi va incepe activitatea prin initializarea retelei,
prin curatirea ei (ring purge) si va genera un nou token.
Monitorul activ isi va face simtita prezenta in retea prin generarea
periodica a unui pachet AMP (Active Monitor Presence), catre toate
statiile din inel. Daca o statie din inel de tip monitor in asteptare
(standby monitor) nu receptioneaza un astfel de pachet o perioada mai
lunga decat durata TSM (Timer Standby Monitor), poate initia un nou
proces de alegeri, prin emitera de cadre Claim token.
Notificarea statiei vecine (neighbor notification)
Pachetele AMP (Active Monitor Presence), generate cu o perioada de
repetitie data de valoarea parametrului TAM (Timer Active Monitor) mai
au inca un rol, si anume de notificare a statiilor vecine (neighbor
notification). Prin acest proces, fiecare statie din inel va lua
cunostinta (va notifica) adresa statiei active ‘din amonte’, cea legata
la linia ring-in a statiei curente. Adresa este notata UNA (Upstream
Neighbor Address ), sau NAUN (Nearest Active Upstream Neighbor).
Procesul de notificare se desfasoara in urmatoarea secventa:
- prima statie activa ce urmeaza monitorului activ
(este situata
‘in aval’ fata de monitor), in momentul cand primeste un pachet AMP,
executa operatiile:
- seteaza pe 1 bitii A (Address recognized) si C (frame Copied), din
campul de stare cadru FS
- copiaza cadrul AMP receptionat si memoreaza adresa statiei emitatoare
(a statiei vecine) intr-o locatie de memorie notata SUA (Stored
Upstream neighbor’s Address)
- transmite catre toate statiile (in broadcast) un cadru SMP (Standby
Monitor Presence)
- prima statie activa in aval de statia transmitatoare a cadrului SMP,
va receptiona acest cadru, va memora adresa statiei sursa a cadrului (a
statiei vecine) si va genera ea un cadru SMP, pentru a notifica mai
departe prezenta sa.
Algoritmul continua pana cand fiecare statie va cunoaste adresa statiei
vecine.
Refacerea tokenului
In retea pot interveni disfunctionalitati, ce trebuie sesizate de
monitorul activ. Astfel, daca monitorul nu receptioneaza nici un pachet
de date valid sau un token valid, un interval de timp mai mare decat
valoarea timerului de transmisie valida TVX (Timer Valid Transmission),
el realizeaza ca s-a pierdut tokenul sau se desfasoara o transmisie de
lungime superioara celei permise. In acest caz el emite un pachet de
curatire a inelului (ring purge) si incrementeaza contorul de erori,
folosit pentru raportarea statisticilor. Daca acest pachet de curatire
parcurge reteaua si se intoarce nemodificat la monitor, este situatie
de eroare pierdere token, deci monitorul poate emite un nou token in
retea, fara sanse de aparitie a duplicarii. Daca insa in interval de
timp superior valorii date de TNT (Timer No Token), monitorul nu
receptioneaza pachetul de curatire cu propria adresa sursa, intra in
modul de functionare monitor in asteptare si la expirarea perioadei TSM
initiaza procesul de alegere a monitorului activ.
Procesul de alegere a monitorului activ poate sa se intrerupa in mod
fatal, daca in retea apare o eroare datorita caderii unei statii sau a
unei portiuni din inel, caz in care trebuie initializat procesul de
izolare a defectului (beacon process).
Izolarea defectiunilor aparute in retea
Procesul de izolare a defectelor (caderilor) aparute in retea, de
balizare a retelei (beacon process), se initiaza odata cu intreruperea
fatala a procesului de alegere a monitorului activ. El implica izolarea
statiei defecte sau a segmentului de retea defect.
Fie reteaua din figura 5 si sa consideram ca statia A a initiat un
proces de alegere de monitor activ, proces care nu a reusit insa.
Statia A cunoaste adresa predecesorului sau, in cazul nostru a statiei
D. Ea initiaza un proces de izolare a defectului, de balizare a
retelei, prin emiterea in broadcast a cadrului special de balizare
(cadrul Beacon), care contine adresa vecinului sau ( a statiei D, in
acest caz). Odata cu transmiterea cadrului, se starteaza si timerul
asiciat TBT (Timer Beacon Transmit).
Daca statia D va recepta cadrul de balizare emis de A (verifica adresa
UNA din cadru si realizeaza ca este adresa proprie), intra intr-o
secventa de auto-test, excluzandu-se din retea (prin actionarea in
concentrator a releului bypass dintre ring-in si ring-out, realizand
conectarea directa a acestor linii). Daca rezultatul auto-testului este
bun, ea reintra in inel, daca nu, ramane exclusa, si deci defectul a
fost izolat. Reintrarea in inel se face simplu, prin stabilirea unei
diferente de potential intre liniile sale de ring-in si ring-out,
sesizata imediat de monitor, care permite reintrarea statiei in inel.
La terminarea perioadei date de TBT, si statia A va intra intr-o
secventa de auto-test, excluzandu-se din retea si verificand ca nu
constituie originea defectului. Daca si pentru A rezultatul este
pozitiv, se trece la verificarea conexiunilor fizice ale statiilor
catre concentrator si a concentratorului insusi.
Sistemul de prioritati pentru acces
Accesul bazat pe prioritati este o solutie pentru posibilitatea
folosirii retelei in aplicatii diverse, ce necesita tratarea
diferentiata a actiunilor (pachetelor), dupa prioritatea lor. Spre
exemplu, la o retea locala pot fi conectate nu numai calculatoare, ci
si elemente de supraveghere sau de conducere a proceselor. Acestea,
lucrand in timp real, vor necesita tratarea lor cu prioritate fata de,
spre exemplu, pachetele obisnuite de date schimbate de doua
calculatoare dintr-un birou.
Pentru aceasta, reteaua 802.5 prevede mecanism de acces la mediu cu
prioritati, realizat prin intermediul perechilor de subcampuri de biti
de prioritate si de rezervare (subcampurile PPP si RRR din campul de
control al accesului AC), din cadrul unui pachet de date sau din cadrul
tokenului.
Regula de baza a accesului este ca o statie nu poate transmite cadre in
retea daca nu poseda o prioritate mai mare, sau cel putin egala, cu cea
a tokenului ce circula in retea si pe care are dreptul sa-l retina.
Celelalte reguli de acces pe baza de prioritati sunt:
- o statie care doreste sa transmita, avand o anumita prioritate,
trebuie sa solicite generarea unui token cu acea prioritate; acest
lucru il face setand la valoarea prioritatii sale, bitii de rezevare
dintr-un pachet in tranzit
- statia care genereaza un token, sau elibereaza tokenul dupa
terminarea unei transmisii, poate ridica prioritatea tokenului, functie
de valoarea inscrisa in campul de rezervare; tokenul initial, eliberat
de monitorul activ are prioritatea 0
- un pachet de date, pe timpul traversarii inelului, poate avea de mai
multe ori modificat subcampul de rezervare
- numai statia care a ridicat valoarea prioritatii tokenului are
dreptul de a o cobori, si o va face la urmatoarea sesizare a tokenului;
in acest mod se vor acorda sanse de transmisie echitabile si statiilor
cu prioritate scazuta.
(mai multe din curs, plus un exemplu pe baza fig. pg.173)
6. Principalele secvente de timp de control necesitate de protocolul
MAC 802.5
Functiile indeplinite de protocolul MAC, descrise
mai sus, sunt in
general conditionate de anumite valori temporale, date de controloare
de perioade de timp, sau timere. Se enumera in continuare principalele
timere folosite de procesele necesare desfasurarii protocolului MAC
802.5:
• timerul pentru detinerea tokenului THT (Timer
Holding Time),
indicand timpul maxim cat o statie poate detine tokenul. Valoare maxima
admisa de standard este de 8,9ms
• timerul de transmisie corecta TVX (Timer Valide
Transmission), sau
valoarea maxima de timp intre doua transmisii corecte de cadre de date
sau token (valoare standard de 10ms)
• timerul pentru absenta token TNT (Timer No Token),
indicand
valoarea maxima admisa pentru asteptarea de catre monitorul activ a
intoarcerii tokenului generat (standard 2,6s)
• timer pentru monitor activ TAM (Timer Active
Monitor) sau valoarea
maxima admisa in care un monitor activ trebuie sa-si notifice prezenta
celorlalte statii (standard 7s)
• timer pentru monitor in asteptare TSM (Timer
Standby Monitor),
valoarea maxima de asteptare in care un monitor standby releva prezenta
pachetului ce indica monitorul activ sau prezenta tokenului (15s)
• timer pentru balizare TBT (Timer Beacon Transmit),
valoarea maxima
pentru care o statie ramane in stare de transmitere de cadru de
balizare, inainte de a intra in secventa de aut-test (160ms)
7. Nivelul fizic specificat de standardul 802.5
Nivelul fizic specificat de standard se refera
la aspectele
electrice, mecanice, functionale, asociate cu transmiterea fluxului de
biti in mediu.
Datele sunt codificate dupa metoda Manchester
diferentiala, deci
informatia de ceas este purtata de bitii de informatie. Singur
monitorul activ este cel care genereaza ceasul folosit in retea. Pentru
sincronizarea statiilor cu ceasul monitorului se prevad bitii
suplimentari de sincronizare; aceasta datorita jitterului (afectarii
fazei semnalului din mediu datorita componentelor pasive din retea),
care poate deveni important intr-o retea 802.5, datorita numarului mare
de componente pasive utilizate. De aceea standardul limiteaza numarul
de statii din retea precum si lungimea maxima a cablurilor folosite.
Ca medii de transmisie, standardul initial IBM si
versiunea
timpurie IEEE 802.5, specificau cablul cu perechi de fire rasucite STP
cu impedanta de 150. Versiunile noi permit si utilizarea de cablu UTP,
categoriile 3,4 si 5. Pentru retele lucrand la 16Mbps se foloseste in
general doar cablu UTP categoria 5.
Folosirea cablului STP incumba conectare cu conectori IBM de tip
hermafrodit, iar a cablului UTP, implica folosirea conectorilor RJ45.
Cand cablajul se realizeaza cu cablu UTP, intre statie si cablu se
insereaza un filtru (media filter), pentru adaptarea impedantei de
iesire a statiei de 150, cu cea a cablului, de 100.
Cablajul unei retele Token Ring, desi parcursul
informatiei urmeaza
un inel, este de tip stelar, prevazand un element central de tip
concentrator. Aceasta din ratiuni de marire a fiabilitatii si usurinta
in intretinere. Concentratorul este deobicei situat intr-un loc
accesibil, intr-un dulap. De la acest concentrator pornesc ‘razele’
stelei, mai corect spus lobii retelei, fiecare lob format din statie si
cablurile si conectorii care o conecteaza la concentrator. Retelele
uzuale folosese concentratoare cu 8-20 de lobi. Numarul de statii
dintr-o retea si deci numarul de concentratoare maxim ce poate fi
folosit, precum si lungimea cablului de conectare dintr-un lob, depind
de viteza de transmisie, tipul de cablu si conectorii folositi
(parametri de diafonie si atenuare introduse), tipul de concentratoare.
Se pot folosi mai multe concentratoare, interconectate intre ele,
arhitectura reala a retelei devenind acum de tip ‘fulg de nea’. In
general numarul de statii conectate la un inel este limitat atat de
standardul IBM cat si de IEEE 802.5, la 260 statii, cu modificari
datorate conditiilor specifice.
Se deduce ca echipamentele de tip concentrator vor trebui sa posede
diverse tipuri de circuite de interfata: interfata cu lobii proprii si
interfata cu alte concentratoare. In plus, pentru motive de securitate,
concentratorii realizeaza, pe langa traseul principal (inelul de baza)
si un traseu de salvare (backup), care face ca la un defect intern al
concentratorului, el sa se decupleze de la retea fara a o afecta in mod
drastic.
Tipurile de concentratori permise de standard sunt:
• concentratoare pasive, compuse doar din conectori
si relee bypass
neautomate; ele permit, in anumite conditii, o lungime de cablu in lob
relativ mica, inferioara normelor EIA/TIA pentru cablarea structur
• concentratoare active, compuse din conectori
obisnuiti, dar si din
circuite de amplificare si retemporizare, atat pentru partea de
interconectare a concentratoarelor (pentru trunchiurile de
interconectare), cat si pentru circuitele din lobi; contine relee
automate pentru portile lobilor
• concentratoare partial active, ce prevad circuite
de amplificare si retemporizare doar in partea de interconectare.
Aceste din urma tipuri de concentratoare prevad
posibilitatea de
cablare a lobilor cu cabluri de lungime de peste 100m, chiar 300m
pentru cablu STP, sau 200m in cazul cablului UTP-5.
8. Dezvoltari ale retelelor Token Ring
Bazat pe specificatiile 802.5 pentru retele Token
Ring, exista
actualmente cercetari pentru dezvoltarea de retele de viteza ridicata.
Un nou standard, publicat in 1997, ar fi DTR (Dedicated Token Ring),
bazat pe standardul existent Token Ring, dar prevazand viteza de
transmisie de 16Mbps si posibilitatea de 32Mbps in modul de lucru FDX
(full duplex). Exista deasemenea preocupari pentru obtinerea de viteze
de 100Mbps. Reteaua poate fi denumita si retea Token Ring comutata cu
operare full duplex (Switched Full Duplex Token Ring).
Topologic, o retea DTR este similara unei retele
802.5, prevazand
insa un concentrator evoluat. Acesta este elementul cheie al retelei.
Concentratorul DTR este un comutator (switch) ce functioneaza ca un
bridge multi-port, suportand ambele metode de dirijare (dirijarea de la
sursa si bridge transparent). Concentratorul DTR difera de
concentratorul clasic token ring, prin faptul ca ofera la fiecare port
functii MAC de receptie/transmisie cadre. Concentratorul ‘clasic’ TR nu
prezinta la porturile sale functionalitate MAC, ci doar functii de
inserare/scoatere a statiilor din inel, realizate prin relee bypass.
In reteaua clasica Token Ring, legatura intre portul
concentratorului si o statie este realizate printr-o cale de date de
emisie/receptie ce opereaza la 4 sau 16Mbps, deci banda de frecventa
oferita este utilizata in comun (shared) de procesele de emisie si
receptie. Fiecare nod al retelei clasice executa protocolul de acces la
mediu Token Ring, utilizand in comun calea comuna pusa la dispozitie
(de 4 sau 16Mbps), in sensul ca emisia si receptia folosesc in comun
banda.
Intr-o retea DTR, calea de date dintre concentrator si statie este fie
o cale de 16Mbps, precum la reteua traditionala, dar conexiunea este
dedicata, deci fiecare nod al retelei are la dispozitie intreaga latime
de banda, fie o conexiune dedicata de 32Mbps, cand se lucreaza full
duplex atat la nivel de concentrator, cat si de statie. Deoarece o
conexiune DTR intre doua statii este o conexiune punct-la-punct cu cai
diferite de emisie si receptie, nu mai este nevoie de mecanism de acces
de tip Token Ring, pentru evitarea conflictului de acces. Grupul de
lucru DTR propune un mecanism de acces fara token, bazat pe acces de
tip flux, numit TXI (Transmit Immediate).
Fiind bazat pe retea Token Ring, constituind o
continuare a sa la
un alt nivel de performanta, precum si din motive economice, reteaua
DTR pastreaza compatibilitatea (backward compatibility) cu aceasta, in
sensul ca instalatiile TR existente pot fi folosite si in retea DTR.
Astfel adaptoarele TR pot fi conectate la concentratorul DTR si invers,
adaptoarele DTR pot fi folosite la concentratoare TR, cu mentiunea ca
adaptoarele DTR fac initial testarea capabilitatilor portului la care
se conecteaza, astfel ca beneficiile aduse de DTR se obtin prin
conectarea lor la porturi ale unui switch DTR.
|
Referat oferit de www.ReferateOk.ro |
|