Параллельное программирование

Локальная сеть Ethernet


В настоящее время разными фирмами разработаны стандарты ЛВС, поддержанные аппаратно и программно. Наиболее распространенным стандартом, соответствующим требованиям режима вычислительного комплекса, является локальная сеть ETHERNET. (Спецификацию разработали компании Xerox Corporation, Digital Equipment Cjrporation (DEC), Intel Corporation.)

На базе Ethernet разработан стандарт IEEE 802.3. Сеть предполагает несколько конфигураций. Использует коаксиальный или оптоволоконный кабель.

Применяется топология "шина", т.е.:

  • все устройства, подключенные к сети, равноправны, т.е. любая станция может начать передачу в любой момент времени, если передающая среда свободна;
  • данные, передаваемые одной станцией, доступны всем станциям сети.

Для организации взаимодействия станций в сети используется метод Множественного Доступа с Контролем Несущей и Обнаружением Столкновений (МДКН/ОС) — Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection (CSMA/CD).

Контроль Несущей: во время работы станция постоянно проверяет среду передачи. Передающая среда может быть

  • свободна, т.е. ни одна другая станция не передает данные;
  • занята, т.е. идет передача данных другой станцией.

Множественный Доступ: при использовании метода любая станция, обнаружив, что среда свободна, может начать передачу своих данных. Поэтому возможна ситуация, когда одновременно несколько станций начнут передавать данные.

Обнаружение Столкновений (Коллизий): станция, обнаружившая коллизию, выдает другим станциям специальный сигнал, по которому переданная информация считается недостоверной. После этого каждая станция делает повторную попытку передачи через специально найденное ею случайное время. Разное для всех станций случайное смещение времени повторной передачи служит высокой вероятности избежания коллизии. (Оригинальный способ избежать централизованного управления!) Если за 16 попыток станция не смогла передать пакет, считается, что среда неисправна. В локальную сеть всегда входит несколько абонентов, и каждый из них в любой момент времени может обратиться к сети. Поэтому требуется управление обменом с целью упорядочения использования сети различными абонентами, предотвращение или разрешение конфликтов между ними. В противном случае возможно искажение передаваемой информации. Для управления обменом (или управлением доступом к сети, или арбитража сети) используются различные методы, особенности которых определяются выбранной топологией сети.



Содержание раздела