Высокоскоростные сети - Реферат

Привычный десятимегабитный Ethernet, долгое время занимающий главенствующие позиции, во всяком случае, глядя из России, активно вытесняется более современными и существенно более быстрыми технологиями передачи данных. сеть интерфейс стандартизация ethernet На рынке высокоскоростных (более 100 Мбит/с) сетей, пару лет назад представленных лишь сетями FDDI, сегодня предлагается около десятка различных технологий, как развивающих уже существующие стандарты, так и основанных на концептуально новых. LANE превращает "точка-точка"-ориентированную АТМ сеть в обычную, где клиенты и серверы видят ее как нормальную широковещательную сеть, использующую протокол IP (а скоро и IPX). С их помощью клиент может получить адрес BUS-сервиса и послать ему сообщение "подключился такой-то клиент", чтобы затем BUS уровень мог, получая сообщения, переслать его всем зарегистрировавшимся клиентам. ELAN, который обслуживает станции, подключенные с помощью обычного Ethernet, использует пакеты размером 1516 байт, в то время как ELAN обеспечивающий связь между серверами может посылать пакеты по 9180 байт.Основная нагрузка возложена на уровень "Управления виртуальными соединениями ATM", дешифрующий специфические заголовки ATM, устанавливающий и разрывающий соединений, осуществляющий демультиплексирование и выполняющий действия, которые от него требуются управляющим протоколом. В основном, в качестве физического уровня рассматривается спецификация SONET (Synchronous Optical Network) - международный стандарт на высокоскоростую передачу данных. Определены четыре типа стандартных скоростей обмена: 51, 155, 622 и 2400 Мбит/сек, соответствующих международной иерархии цифровой синхронной передачи (Synchronous Digital Hierarchy - SDH). Если бы контроль прохождения был возложен на обратную связь, то за время, пока сигнал обратной связи, дождавшись выделения канала и пройдя все стадии преобразования, достигнет источника, тот успеет передать несколько мегабайт в канал, не только вызвав его перегрузку, но, возможно, полностью блокировав источник перегрузки.Стандартом предусмотрено до 1024 узлов в одном сегменте сети, но изза снижения производительности сети реальный максимум более скромен - 250 узлов. При работе с экранированными кабелями, характерными для сетей Token Ring, используются две витые пары, но при вдвое большей частоте (благодаря тому, что кабель экранирован). Получая пакет для передачи от более высокого сетевого уровня, уровень передачи данных присоединяет к этому пакету адреса получателя и отправителя, формирует из него набор кадров для передачи и обеспечивает избыточность, необходимую для выявления и исправления ошибок. Нижний подуровень - контроля доступа к среде - при передаче обеспечивает окончательное формирование кадра передачи в соответствии с протоколом, реализованным в данном сегменте (IEEE 802.3 или 802.5). На этом уровне определяется формат, в котором информация передается по сети, и способ, каким сетевое устройство получает доступ к сети (или управление сетью) для передачи данных.Очевидно, что первоначально Gigabit Ethernet будет использоваться для увеличения пропускной способности каналов между коммутаторами и соединений между коммутаторами и серверами, о чем свидетельствует и тот факт, что среди первых продуктов для Gigabit Ethernet оказались именно гигабитные модули для коммутаторов и сетевые платы для серверов. Коммутатор Ace-Switch имеет восемь портов на 10/100 Мбит/с и два порта Gigabit Ethernet, однако пропускная способность его шины - всего 2,5 Гбит/с. Internet Engineering Task Force пытается установить соответствие между запросами RSVP и QOS стандарта ATM, что позволит объединять сети с передачей ячеек и пакетов и предоставлять единые услуги. Ниже кратко описаны типы продуктов для Gigabit Ethernet, которые появятся на рынке к середине 1997 г., и те особенности, на которые пользователям следует обратить внимание при оценке таких продуктов.Для передачи данных с гигабитными скоростями будут выпущены продукты пяти типов: сетевой адаптер (network interface card - NIC) Gigabit Ethernet, соединяющие Ethernet-сегменты со скоростями 100 Мбит/с и 1 Гбит/с, полностью гигабитные коммутаторы и ретрансляторы, а также маршрутизаторы, способные на такое быстродействие. Возможно, вы также в курсе, что сети Gigabit Ethernet появятся очень скоро, и все будут использовать только их, что поможет решить большинство ваших основных проблем с сетями.До настоящего времени системные администраторы были ограничены в выборе средств для построения центральных магистралей своих сетей. Решающим фактором в нашем сравнении стала категория надежности, где FDDI получил высшую оценку. Архитектура двойного кольца позволяет функционировать системе даже при обрыве кабеля и быстро находить неисправность. Установка и настройка не вызывает ни каких проблем, да и при оценке скорости передачи данных он не казался очень медленным. Fast Ethernet имеет два преимущества - низкая стоимость популярность ее предшественницы, технологии Eth

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

АТМ

Модель STM

Переход на ATM

Статистическое мультиплексирование

Типы сетевых пользовательских интерфейсов ATM

Формат данных ATM

Уровень протокола ATM

Физический уровень

Контроль прохождения данных

100VG-ANYLAN

Топология

Оборудование

100VG-ANYLAN и модель OSI

Кадр передачи 100VG-ANYLAN

Физический уровень сетей 100VG-ANYLAN

Управление передачей данных в сетях

Fast Ethernet

100BASET - старший брат 10BASET

Сохранение протокола

Три вида fast ethernet

Бегун на короткие дистанции

Как установить 100baset

Обманчивая быстрота

Сети Gigabit Ethernet

Стандартизация Gigabit Ethernet

Стандарты gigabit ethernet

Дифференциальная задержка

Расширение несущей

Буферный распределитель

Механизмы контроля потоков

Основные приложения

Гигабитное оборудование

Где и как применять Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet на UTP

Проблемы Gigabit Ethernet

Верстовые столбы

FDDI

Fibre Channel

Основы frame relay

Проблемы стандартизации

Логическая характеристика протокола FR

Процедурная характеристика протокола FR

Управление доступом и защита от перегрузок

Адресация в сетях FR

Интерфейс локального управления

Логическая характеристика LMI

Процедурная характеристика LMI

Некоторые дополнения

Коммутируемые виртуальные каналы

Ретрансляция кадров и речевой трафик

Будущее высокоскоростных сетей

Кому это нужно?

Набирая скорость

Проблемы расстояния

Качество услуг

Чего нам ждать?

Небольшая задержка

Выводы

До настоящего времени системные администраторы были ограничены в выборе средств для построения центральных магистралей своих сетей. С появлением новых технологий возникла другая проблема - что выбрать? Это была серьезная борьба всех трех стандартов, но в конце концов победил FDDI.

Хотя сегодня FDDI занимает прочное положение на рынке, мы не принимали это во внимание. До недавнего времени это был действительно единственный выбор. Он обладает репутацией старой, проверенной технологии. FDDI победил потому, что он получил хорошие или отличные оценки во всех оцениваемых категориях.

Решающим фактором в нашем сравнении стала категория надежности, где FDDI получил высшую оценку. Архитектура двойного кольца позволяет функционировать системе даже при обрыве кабеля и быстро находить неисправность. Установка и настройка не вызывает ни каких проблем, да и при оценке скорости передачи данных он не казался очень медленным. Во время дневных тестов все три конкурента показывали примерно равные скорости. В ночных тестах FDDI немного уступал в скорости АТМ. Тем не менее ясно, что FDDI - заходящая звезда в галактике сетевых технологий и дни ее сочтены.

С другой стороны Fast Ethernet - это восходящая звезда. Эта технология занимает второе место и очень сильно приближается к FDDI. Fast Ethernet имеет два преимущества - низкая стоимость популярность ее предшественницы, технологии Ethernet.

Fast Ethernet доказала свою простоту в установке и хорошо держалась в скоростных испытаниях против АТМ. В категории стоимости она получила высшую оценку, правда на удивление близко с ней оказалась и FDDI.

Хотя некоторые поставщики и предлагают свои высоконадежные решения на базе Fast Ethernet, базовая технология не предусматривает никакого механизма повышения надежности. Этот недостаток, наряду с тем фактом что Fast Ethernet не обладает развитыми функциями управлением, привели к тому что он занял лишь второе место.

155 Мбит/с АТМ технология самая молодая из трех. Настолько новая, что чернила еще не успели высохнуть на ее спецификациях. (На самом деле это означает, что не все стандарты еще устоялись, особенно в области технологий глобальных сетей). Правда, АТМ уже сейчас предлагает самую высокую скорость передачи данных (155 Мбит/с против 100 Мбит/с у Fast Ethernet ). А в будущем, возможность очень простой модификации оборудования и скорость передачи данных до 2.54 Гбит/с если конечно это будет работать.

Как и Fast Ethernet АТМ победила в двух категориях из шести. Но очень плохие результаты в категории установка и настройка отбросили ее на третье место. Установить само оборудование не тяжело, но если вы хотите использовать LANE, то это потребует от вас больших усилий и головной боли, если вы конечно не любите вводить 40-разрядные адреса. Изощренные функции управления сетью дают администратору полный контроль над всей сетью и скоростью передачи данных в ней. Это свойство очень сильно повышает рейтинг АТМ.

Главное достоинство Gigabit Ethernet состоит, по выражению Джефа Мартина, менеджера по маркетингу продуктов в Bay Networks и вице-президента по коммуникациям в Gigabit Ethernet Alliance, "во второй части названия". "Благодаря использованию кадров Ethernet он выглядит как Ethernet и представляет расширение того, к чему пользователи давно привыкли".

Стоимость составляет другое достоинство Gigabit Ethernet. Данные о цене за порт для различных типов систем, включая разделяемый и коммутируемый Gigabit Ethernet, приводятся обычно на основании информации Dell"Oro Group и целей IEEE. Согласно этим данным, гигабитные системы имеют весьма привлекательные цены из расчета около 920 (разделяемый) и 1400 (коммутируемый) долларов за порт по сравнению с коммутируемым FDDI (1850 долларов) и ATM на 622 Мбит/с (2800 долларов).

"Интересно взглянуть на различия в ценах на маршрутизацию и коммутацию, - говорит Пасмор из Decisys. - Вы сможете получить маршрутизацию по цене коммутации. ASIC - это ASIC, и производителю изготовление продукта, "умеющего" осуществлять маршрутизацию на третьем уровне, обойдется во столько же, что и "не умеющего" это делать. Данное обстоятельство вызовет большие перемены в отрасли".

Gigabit Ethernet масштабируема и способна обеспечить весьма эффективную структуру из конца в конец. Кроме того, миграция от существующих сетей к Gigabit Ethernet относительно проста. (Но это не означает, что Gigabit Ethernet вписывается без проблем в любую архитектуру, о чем мы поговорим в разделе об интероперабельности.)

Два фактора оказываются не в пользу Gigabit Ethernet. Во-первых, она опирается на схему передачи без установления соединения, причем пакеты имеют переменную длину. Во-вторых, несмотря на то что рабочая группа 802.3ab работает над спецификациями физического интерфейса для UTP Категории 5 протяженностью 100 м, наиболее вероятной средой передачи для такой высокоскоростной технологии будет служить оптоволокно, а это означает более высокие цены на оборудование.

Несмотря на плавность перехода от Ethernet 10/100 к Gigabit Ethernet в общем случае интероперабельность не является чем-то безусловным. Производители реализуют технологию каждый по-своему, а это означает, что некоторые продукты не смогут должным образом взаимодействовать друг с другом.

Размещено на .ru