3.2.3 Локальная сеть Ethernet
Спецификацию Ethernet в конце семидесятых годов предложила компания Xerox Corporation. Позднее к этому проекту присоединились компании Digital Equipment Corporation (DEC) и Intel Corporation. В 1982 году была опубликована спецификация на Ethernet версии 2.0. На базе Ethernet институтом IEEE был разработан стандарт IEEE 802.3. Различия между ними незначительные.
Основные принципы работы.
На логическом уровне в Ethernet применяется топология шина:
- 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.
Ethernet - самая популярная в настоящее время сетевая архитектура. Она использует узкополосную передачу со скоростью 10 и 100 Мбит/с.
4 Средства управления компьютерными сетями
Большие глобальные компьютерные сети являются обычным делом для пользователей компьютеров фирмы IBM, поэтому нет ничего удивительного в том, что эта фирма также предоставляет и средства для управления такими компьютерными сетями. Протокол Token Ring и Архитектура сетевых систем (SNA — System Network Architecture) фирмы IBM являются фундаментом, на котором построены системы LAN Network Manager и Net View.
4.1 Управление ЛВС с протоколом Token Ring
Протокол Token Ring всегда обладал специальными возможностями для внутренней диагностики и управления — свойствами, в течение длительного времени не используемыми программным обеспечением. В отличие от сетей с протоколами ARCnet и EtherNet, в ЛВС с протоколом Token Ring всегда циркулируют кадры MAC (Контроля доступа к среде), которые предоставляют ценную информацию о статусе ЛВС. В частности, сетевые адаптеры используют эту информации для поддержания работоспособности ЛВС, а прикладные программы, предназначенные для управления компьютерной сетью, могут использовать эту информацию для определения статуса и состояния сети.
Некоторые производители предлагают программные средства перехвата кадров MAC для управления сетью. Одним из таких производителей является фирма IBM, дополняющая кадры MAC, как определено в сетях SNA, слоями других протоколов, предназначенных для целей управления компьютерными сетями. Как правило, в больших организациях сети с протоколом Token Ring, являются частью сетей SNA. SNA является сетевым стандартом фирмы IBM, включающим практически любые устройства: терминалы, ПК, ЛВС, контроллеры, большие ЭВМ и даже дистанционные принтеры. Узлы сетей SNA можно подразделить на входные точки и фокальные точки. Входные точки являются источником статистики SNA и информации о статусе устройств, а фокальные точки предназначены для ее приема и представления информации оператору.
Внутри SNA фирма IBM ввела стандарт Служб управления сетью, где определила, как различные системы управления должны связываться друг с другом. Например, стандарт фирмы IBM устанавливает, что сигнал тревоги (сигнал об ошибке или о другом значительном событии в ЛВС) должен содержать следующие данные: адрес узла, где произошла ошибка; дата и время, когда произошла ошибка; идентификационный номер управляющего компонента, сообщившего об ошибке; возможная причина ошибки и рекомендуемые действия. (Конечно, узел, сообщивший об ошибке, может быть не в состоянии предоставить все перечисленные данные). Несмотря на то, что стандарт SNA был разработан фирмой, он является хорошо документированным и широко распространенным стандартом, которого придерживаются многие производители компьютеров для того, чтобы их аппаратные и программные продукты были совместимы с изделиями IBM.
Не все рабочие станции в ЛВС с протоколом Token Ring являются равноправными. Одна из них назначается активным монитором, т.е. наделяется дополнительной ответственностью контроля работоспособности кольца. Активный монитор занимается обслуживанием синхронизации кольца, выпускает новые маркеры (при необходимости) для сохранения работоспособности кольца и создает диагностические кадры при определенных обстоятельствах. Активным монитором может быть любая рабочая станция, назначаемая при инициализации кольца. Если активный монитор выходит из строя, то остальные рабочие станции в ЛВС немедленно начинают переговоры между собой для назначения нового активного монитора.
В стандарте протокола Token Ring IEEE 802.5 определены шесть типов пакетов (кадров) MAC. При присоединении к кольцу рабочей станции она передает пакет "Тест дублирования адреса" для того, чтобы убедиться в уникальности своего адреса. Для уведомления остальных рабочих станций о своей работоспособности активный монитор периодически передает пакеты "Активный монитор присутствует". Другие рабочие станции периодически передают пакеты "Запасной монитор присутствует". При подозрении о выходе из строя активного монитора запасные мониторы передают пакет "Требование маркера". Рабочие станции передают пакет "Маяк" ("Тревога") в случае возникновения серьезных проблем в сети, таких как обрыв кабеля или передача, не синхронизированная с получением маркера. Пакет "Очистка" передается после инициализации кольца или после установления нового активного монитора.
Программное обеспечение управления сетью осуществляет локализацию активных мониторов по пакетам MAC "Активный монитор присутствует". Диагностика сетей выполняется программным обеспечением с помощью пакетов "Маяк". Кроме этого, используя стандартную технику опроса (поллинга) кольца по стандарту IEEE 802.5, программное обеспечение имеет возможность определения статуса каждого сетевого адаптера. Если в ЛВС с протоколом Token Ring, являющейся частью сети SNA, будет обнаружен сетевой адаптер, которому запрещено участвовать в обмене данными, то программное обеспечение может передать сигнал тревоги. При возникновении ошибок в какой-нибудь из рабочих станций в сети с протоколом Token Ring истинным виновником этого иногда может быть другая станция. Например, рабочая станция — ближайший верхний по течению сосед (Nearest Active Upstream Neighbor — NAUN) — узел, ответственный за передачу маркера или пакета вниз по течению, мог испортить данные из-за внутренней неисправности. Программное обеспечение управления компьютерной сетью может распознавать подобные ситуации с NAUN и правильно интерпретировать их для выявления истинного виновника.
4.2 Использование принципов SNA в ЛВС с протоколом Token Ring
На следующем после MAC уровне входные и фокальные точки могут использовать Службы управления (Management Services) SNA для осуществления функций управления компьютерной сетью. Если на рабочей станции загружено программное обеспечение, ориентированное на применение в SNA, ее можно опрашивать, тестировать или диагностировать с удаленной рабочей станции. SNA имеет широкий набор средств, предназначенных для выполнения управленческих и служебных функций. В ее рамках существуют возможности проведения трассировок, записи "снимков" содержимого ОЗУ (даже с удаленных рабочих станций), требований проведения тестов и передачи их результатов, получения и записи статистики.
К примеру, для трассировки событий в отдельных сегментах компьютерной сети фокальная точка выдает запрос "Активизировать канал" (Activate Link — ACTLINK). Следующее за этим требование "Активизировать трассировку" (Activate Trace — ACTTRACE) предназначено для записи данных трассировки (Record Trace Data — RECTRD), и последнее требование "Деактивизации трассировки" (Deactivate Trace — DACTTRACE) заканчивает цикл. Сообщение RECTRD содержит адрес канала, тип трассировки и трассировочные данные. Запрос ACTTRACE может содержать признак того, что трассировка предназначена для всего сегмента или для определенного канала.
Запрос "Требование статистики обслуживания" (Request Maintainance Statistics — REQMS) предназначен для получения из узла SNA данных о статистике обслуживаемых ресурсов и определяет, нужно ли после передачи отчета производить сброс счетчиков, набирающих статистику. Рабочая станция с протоколом Token Ring в сети SNA в качестве ответа на этот запрос может передать технические данные адаптера: версию сетевого адаптера, версию программного обеспечения сети, уровень графика и число ошибок. Если число ошибок превзойдет предварительно установленную пороговую величину, то рабочая станция может инициировать самостоятельную передачу этой статистики без предварительных запросов REQMS.
Как видно, в сети SNA нет недостатка в средствах обслуживания и управления.
4.3 Использование продукта фирмы IBM LAN Network Manager
LAN Network Manager — программный продукт фирмы IBM для управления компьютерными сетями. Он предназначен для оказания помощи сетевому администратору в управлении ЛВС с протоколом Token Ring, в особенности таких сетей, которые являются частями больших SNA. Программное обеспечение имеет простой интерфейс на основе меню и может применяться совместно с программой NetView (продукт фирмы IBM для больших ЭВМ) или независимо от нее в односегментной или многосегментной компьютерной сети с протоколом Token Ring. (He следует путать программное обеспечение управления сетью LAN Network Manager фирмы IBM с сетевой ОС LAN Manager фирмы Microsoft).
Программное обеспечение LAN Network Manager совместимо с Архитектурой прикладных систем (SAA — System Application Architecture) и предназначено для работы под управлением программы Presentation Manager ОС OS/2. Это программное обеспечение использует систему управления базой данных в OS/2 Database Manager для хранения и считывания данных о конфигурации сети и истории событий и ошибок.
Версия 1.1 программного обеспечения LAN Network Manager включает 80 команд программы NetView и использует протоколы CMIP и SNMP. Она предоставляет возможность просмотра графического изображения ЛВС.
При автономной работе программа LAN Network Manager действует как фокальная точка в компьютерной сети, а при совместном использовании с программой NetView она является одновременно и входной точкой (агентом) системы NetView для большой ЭВМ. Когда программное обеспечение LAN Network Manager используется в качестве входной точки, то в терминах SNA это означает, что оно является узлом SSCP (System Services Control Point) и использует коммуникационный сеанс физического устройства SSCP сети SNA для диалога с программой NetView. Обычно в сети SNA имеются несколько узлов SSCP и они обеспечивают широкий набор управленческих услуг: помогают активизировать или деактивизировать сеть, распределяют сетевые ресурсы, управляют процессом восстановления сети после коммуникационных сбоев, осуществляют сбор данных о графике сети, взаимодействуют с персоналом, обслуживающим сеть, выполняя его команды и координируя связи различных сегментов сети. Программа NetView сама по себе является узлом SSCP, предоставляющим централизованное управление большой, территориально разбросанной компьютерной сетью.