Sieci komputerowe

przegląd systemów sieciowych.

Większość z przedstawionych w tym artykule systemów sieciowych obecnie nie jest już wykorzystywana w nowych instalacjach (w których w zasadzie niepodzielnie panuje Ethernet w topologii gwiazdy i skrętka nieekranowana, światłowody oraz... coraz częściej sieci bezprzewodowe). Jednak warto zapoznać się z historią gdyż w starych sieciach, które nie były modernizowane można się jeszcze natknąć na niektóre z tych rozwiązań.

Sieć INFAPLUG

powstała w INFA communications. Stacje łączy się za pośrednictwem portów szeregowych RS-232. Gniazda sieci łączone są kablem koncentrycznym CATV lub skrętką, tworząc sieć o topologii pierścienia. Stacje łączy się do sieci przez port RS-232 przy pomocy specjalnej wtyczki z wmontowanym prostym regeneratorem sygnałów oraz mikroprocesorem sterującym dostępem stacji do sieci. W sieci INFAPLUG nie ma wyróżnionej stacji kontrolującej.

Sieć HINET

firmy Apricot Computer's została zaprojektowana pod kątem systemów komputerowych wykorzystujących wspólne zasoby (dyski twarde, drukarki itp.). Posiada topologię szyny, stacje łączy się za pomocą kabla wielożyłowego lub skrętki. W systemie tym występuje kontroler sieciowy - urządzenie zawierające duży twardy dysk, streamer oraz drukarkę .

PC Network

(Personal Computer Network) powstał w pracowniach koncernu IBM i trafił do sprzedaży w roku 1984. W zamyśle projektantów miała to być prosta sieć do wymiany wiadomości i zarządzania urządzeniami peryferyjnymi. Użytkownicy tej sieci mają możliwość dołączenia jej do sieci IBM Token Ring. Sieć PC Network posiada topologię drzewa i jest przykładem sieci szerokopasmowej, w której do połączeń stosuje się kable koncentryczne CATV. Komunikacja między stacjami odbywa się za pośrednictwem translatora częstotliwości (ang. fixed frequency translator unit) zajmującego centralną pozycję w sieci. W punktach rozgałęzień znajdują się urządzenia zajmujące się poprawną propagacją sygnałów .

ARCNET

( ang. Attached Resource Computer NETwork) firmy Datapoint Corporation jest najstarszą komercyjną siecią lokalną (w sprzedaży od 1977 roku). W sieci ARCNET zastosowano metodę dostępu z przesyłaniem znacznika, którym jest ramka o specjalnym formacie. Stacja będąca w posiadaniu znacznika jednocześnie posiada prawo nadawania wiadomości. Znacznik jest przekazywany w logicznym pierścieniu, podczas gdy fizycznie stacje są połączone w układzie gwiazdy lub magistrali, przy czym użytkownik ma możliwość wyboru topologii. Istnieje również możliwość zastosowania topologii mieszanej. W konfiguracji gwiazdy każda stacja dołączona jest do rozgałęźnika (ang. hub), sterującego rozdzielaniem sygnałów. Medium transmisyjnym może być kabel koncentryczny, skrętka i światłowód. Istotną zaletą tej sieci jest możliwość zestawiania w dowolnych kombinacjach różnych rodzajów przewodów. Każda karta sieciowa posiada unikalny adres - liczbę od 1 do 255, którego wartość ustawia się ręcznie na 8-pozycyjnym przełączniku znajdującym się na karcie. Adres 0 jest zarezerwowany dla wiadomości kierowanych do wszystkich stacji.

LAN/PC

firmy Interactive Systems/3M jest szerokopasmową siecią o topologii drzewa zaprojektowaną pod kątem komputerów PC. Łączami są kable koncentryczne CATV. Do sieci można dołączyć do 255 komputerów rozmieszczonych na obszarze o promieniu 10 km. Pracą sieci zarządza system Netware firmy Novell współpracujący z systemem MS-DOS.

Ethernet

powstała w roku 1975 w centrum badawczym firmy Xerox i jest jedną z najstarszych sieci LAN. Sieć Ethernet jest siecią o topologii magistrali lub drzewa. Charakterystycznym elementem tej sieci jest metoda dostępu stacji do sieci - CSMA/CD (ang. Carrier Sense Multiple Access / Colission Detection) polegająca na wykrywaniu kolizji sygnałów w sieci. Sygnały w sieci docierają do wszystkich stacji. Przesyłana ramka zawiera adres odbiorcy, w związku z czym tylko adresat jest uprawniony do przeczytania całej wiadomości. W najprostszym przypadku sieć Ethernet posiada topologię magistrali. Segmenty sieci można łączyć przy pomocy regeneratorów sygnałów (ang. repeater), przy czym nie wolno tworzyć pętli (tzn. że pomiędzy dowolnymi dwiema stacjami istnieje tylko jedna droga rozchodzenia się sygnałów.

StarLAN

Sieć powstała w 1985 roku. Jej produkcją i rozwojem interesują się takie firmy jak: AT&T, Helwett-Packard oraz Western Digital. Istotę działania sieci stanowi logiczna magistrala. Topologia fizyczna to łańcuch (patrz rys. 12) łączący maksymalnie do 10 stacji lub topologia gwiazdy, w której centralne miejsce zamiast stacji zajmuje rozgałęźnik (hub), do którego w zależności od producenta może być dołączonych do 12 stacji. Pomimo tego, iż topologia ma wygląd gwiazdy, logicznie jest to magistrala. Rozbudowa sieci polega na dołączeniu nowego rozgałęźnika do już istniejącego, dzięki czemu można utworzyć strukturę wielopoziomową. Rozgałęźniki spełniają jednocześnie funkcję regeneratorów sygnałów oraz wykrywają kolizje (jest to sieć CSMA/CD) .

Token Bus

czyli sieć z przesyłanym znacznikiem o topologii magistrali łącząca prostotę sieci o topologii magistrali z zaletami sieci z przesyłanym znacznikiem.

Istotną zaletą tej sieci jest możliwość określenia przedziału czasu, w jakim dowolna stacja w sieci otrzyma prawo nadawania. Jest to szczególnie ważne w systemach sterowania w czasie rzeczywistym. Przesyłanie znacznika wymaga, aby stacje były uszeregowane w zamkniętą pętlę. Nie oznacza to jednak fizycznego połączenia jak w przypadku sieci Token Ring. Wystarczy ustalenie kolejności przekazywania znacznika pomiędzy stacjami. Uszeregowanie stacji w sieci odbywa się na podstawie adresów sieciowych.

IBM Token Ring

pojawił się w sprzedaży w 1986 roku i jest siecią o topologii pierścienia z przesyłanym znacznikiem. Przez wiele lat IBM był jedynym producentem tego typu sieci. W przeciwieństwie do poprzedniego produktu firmy IBM - PC Network został zaprojektowany z myślą o dowolnej konfiguracji sprzętowej i pozwala łączyć zarówno duże komputery jak i komputery klasy PC. Zasada działania sieci pierścieniowej z przesyłanym znacznikiem determinuje zalety i ograniczenia tej sieci. Stacje są połączone szeregowo za pośrednictwem regeneratorów do kabla zamkniętego w pętlę, a dane są przesyłane tylko w jednym kierunku. Odebranie znacznika oznacza zezwolenie na przystąpienie stacji do nadawania. Po obiegnięciu pętli wiadomość jest usuwana z sieci przez nadawcę. Istotnym problemem opisywanego rozwiązania jest inicjalizacja systemu, tj. wysłanie pierwszego znacznika. Rozwiązaniem tego problemu jest przejęcie funkcji sterowania siecią przez jedną ze stacji zwaną monitorem. Arbitralny wybór monitora jest niemożliwy, gdyż groziłoby to unieruchomieniem sieci w przypadku jego awarii lub wyłączenia. Do zadań monitora należy kontrola poprawności pracy sieci oraz synchronizacji wszystkich stacji. Po wyłączeniu lub uszkodzeniu stacji-monitora pozostałe stacje rozpoczynają "walkę" o przejęcie tej funkcji. W tym celu jedna z nich wysyła specjalny znacznik zawierający liczbę będącą jej adresem. Kolejne stacje przekazując znacznik porównują go z własnym adresem i gdy jest on większy zamieniają adres w ramce. Stacja o najwyższym adresie przejmuje funkcje monitora .

^{Literatura:
Zydorowicz T.: PC i sieci komputerowe. PLJ Warszawa 1993}

Dodaj do:

Poprawiony: niedziela, 13 grudnia 2009 15:53