Коммуникационные подсети (стр. 5 из 5)

Логическая структура поликанала достаточно сложна. Это связано с тем, что поликанал предоставляет значительное число параллельно идущих групп физических соединений. Структура зависит (рис. 3.19) от метода передачи информации в поликанале. Так, для способа, показанного на рис. 3.19,6, логическая структура поликанала имеет вид, изображенный на рис. 3.21. В представленном здесь петлеобразном поликанале за счет частотного уплотнения созданы три группы соединений. Любая группа состоит из двух (а, б) частей, соединяемых петлей.

Каждая группа соединений поликанала используется двояким образом. Так, если подключить к точкам 1...1 более двух абонентских систем, то группа соединений будет определять многоточечный канал. Если же к точкам 2... 2 подключить две абонентские системы, то группа соединений образует двухточечный канал.

Если для создания поликанала используется метод, изображенный на рис. 3.19,а, то логическая структура поликанала несколько видоизменяется. В этом случае (рис. 3.22) части а, б групп соединений не связываются петлей, а подключаются к головному преобразователю частоты. В остальном логическая структура остается такой же, как и в случае использования метода передачи информации с образованием петли в головной части поликанала.

Блок доступа в поликанале имеет, в общем, ту же структуру (рис. 3.17), что и в моноканале, но в нем выявляется и ряд новых функций. Так, в поликанале блок доступа должен передавать в физическую среду аналоговые сигналы. Взаимодействие же блока с абонентом происходит на дискретной основе. Следовательно, блок доступа должен осуществлять необходимые преобразования дискретных сигналов в аналоговые и наоборот. Кроме того, в поликанале часто блок доступа должен работать попеременно (не сразу) с различными частотными двухточечными каналами. Поэтому в кем должна быть предусмотрена возможность изменения; частот передаваемых и принимаемых аналоговых сигналов.

Чаще всего физической средой поликанала является широко-полосный коаксиальный кабель. Световоды в поликаналах пока не используются, ибо волоконная оптика еще не обеспечивает выполнения нужных для этого требований.

Достоинствами поликанала являются его универсальность и высокая пропускная способность. Выделяя различные полосы и субполосы, здесь можно обеспечить передачу информации для широкого круга абонентов от терминалов ЭВМ до аппаратуры стандартного телевидения. Единые физические средства, используемые для передачи, также относятся к положительным качествам поликанала. Однако поликанал очень дорог, громоздок и сложен в эксплуатации. Поэтому поликаналы применяются только в больших локальных информационно-вычислительных сетях с широким спектром типов абонентов.

Рис. 18. Логическая структура петлиобразного канала

Рис. 20. Логическая структура поликанала с головным преобразоывателем частоты

4. Циклическое кольцо

Циклическим кольцом является (рис22) коммуникационная подсеть, выполненная в виде кольца, содержащего повторители в тех точках, в которых необходимо подключение абонентских систем. Каждый повторитель обладает небольшой задержкой, необходимой абонентской системе для записи данных и чтения-информации, проходящей мимо нее по кольцевому каналу. К повторителю подключается блок доступа, соединяемый абонентским звеном с абонентской системой. Так как каждый повторитель имеет задержку, время передачи блока данных по кольцу оказывается зависимым от числа подключаемых абонентских систем.

Логическая структура циклического кольца, соответствующая' схеме, представленной на рис. Рис.22, показана на рис. 23. Характерной ее особенностью является наличие кольца, проходящего* через блоки специальной аппаратуры передачи данных. Каждый из этих блоков содержит блок доступа и повторитель. Последний должен иметь задержку на время, необходимое абонентской системе для определения адреса кадра, приема либо передачи пакета.

Рис. 22. Циклическое кольцо.

Рис. 23. Логическая структура циклического кольца

На рис. 22 показано циклическое кольцо с распределенным управлением. Примером такого кольца является сеть Ringnet, созданная фирмой Prime Computer. Однако сложности, которые вносит распределенное управление в подсеть, привели к выпуску также циклических колец, в которых используется централизованное управление. Для этой цели добавляется устройство, именуемое монитором циклического кольца. Примером такого кольца является подсеть Cambridge Ring.

В большинстве случаев циклические кольца строятся на базе скрученных пар проводов, плоских либо коаксиальных кабелей. Однако все шире в циклических кольцах используется волоконная оптика. Это связано с тем, что здесь нет надобности в осветителях света.

Пример циклического кольца, построенного на световодах, показан на рис. 24. В отличие от схемы, представленной на рис. 22, здесь появились два новых типа компонентов: оптический передатчик и приемник. Оптический передатчик преобразует электрический сигнал в световой и направляет последний в световод. Оптический приемник, наоборот, получает из световода световой сигнал и преобразует его в электрический. Ненадежность кольца приводит при выходе из строя одного из компонентов к остановке работы всей сети. Поэтому ведутся работы по созданию. оптических переключателей, отключающих от кольца неисправные его части. Для повышения надежности функционирования, а иногда и увеличения пропускной способности в информационно-вычислительной сети нередко устанавливается несколько циклических колец. Чаще всего используют две коммуникационные подсети, информация в которых по циклическим кольцам передается в разных направлениях. Пример такой сети показан на рис. 25. Сеть содержит два циклических кольца (1, 2), к которым подключаются абонентские системы А—Г.

Рис. 24. Циклическое кольцо выполненное на световодах Рис. 25. Группа циклических колец

Главным слабым местом циклического кольца является ненадежность кольцевой цепочки повторителей. Для устранения этого недостатка разработчики коммуникационных подсетей предлагают два пути.

Первый из них заключается в том, что параллельно с каждым повторителем устанавливают (рис 26) электронный переключатель. В случае неисправности переключатель замыкает цепь, создавая обходный путь вокруг повторителя.

Второй путь заключается в том, что в геометрическом центре коммуникационной подсети создается канальный центр (рис. 27). К нему стягиваются все звенья циклическго кольца, образуя исходящие из центра петли. На прежнем месте остаются лишь повторители и точки подключения абонентских систем. В канальном центре устанавливают электронные переключатели, отключающие петли без разрыва кольца, выводя из работы необходимый повторитель и связанную с ним абонентскую систему.

Сравнивая схемы, представленные на рис. 26 и 27, следует отметить, что во второй из них значительно удлиняются звенья кольцевого канала. Однако в схеме, приведенной на рис. 27, значительно упрощается задача перекоммутации этих звеньев.

В циклическом кольце должна быть обеспечена синхронизация работы всех повторителей. Для этого осуществляется тактирование движения кадров по кольцу. Оно выполняется следующим образом:

- в начале работы кольца выделяется главный повторитель, под такты работы которого подстраиваются все остальные повторители.

- осуществляется подтягивание (во времени) отстающих повторителей,

- во время работы кольца выполняется фазовая автоподстройка повторителей.

Циклическое кольцо является простым типом коммуникационной подсети. Оно обеспечивает:

- легкость подключения абонентских систем,

- несложное управление передачей данных,

- низкую стоимость сети.

Однако циклическое кольцо обладает и рядом значительных

недостатков. К ним в первую очередь относятся:

- ненадежность, связанная с тем, что выход из строя одного элемента кольца приводит к прекращению работы всей сети,

- возрастание времени передачи данных по кольцу при увеличении числа абонентских систем, подключенных к сети,

- трудности, связанные с передачей речи,

- необходимость синхронизации работы всех повторителей, установленных в кольце.

Рис. 26. Повторитель с шунтирующем переключателем Рис.27. Цикл. кольцо с канальным центром

Литература

1. M59 Компьютерные сети+. Учебный курс: официальное пособие Microsoft для самостоятельной подготовки/Пер. с англ. — М.: Издательско-торговый дом «Русская Редакция», 2000. — 552 стр.: ил.

2. Якубайтис Э.А. Локальные информационно-вычислительные сети. – Рига: Зинатне, 1985г. 284с