Блок доступа к моноканалу ЛВС

| Категория реферата: Рефераты по информатике, программированию
| Теги реферата: экзамены, доклад
| Добавил(а) на сайт: Шубин.

Широкое распространение компьютерных сетей прежде всего обусловлено их высокой экономической эффективностью. В бизнесе своевременное обладание необходимой информацией – залог успеха. При построении систем АСУТП использование компьютерных сетей позволяет надежно связывать каналами передачи информации разнородные устройства, часто находящиеся на значительном удалении друг от друга и оперативно управлять технологическим процессом с точностью и скоростью, недоступными для человека. Банковские расчетные системы уже давно не обходятся без сервисов, предоставляемых компьютерными сетями.

В последнее время компьютерные сети в лице Internet приобрели большое значение как образовательные, информационные и развлекательные средства, ввиду того, что они реализуют в себе широчайший спектр возможностей. Благодаря им Internet называют 6-м континентом, местом, где географическое положение объектов абсолютно не важно.

Бурное развитие компьютерных сетей началось в начале 80-х годов.
Только в 1983 году было предоставлено около 100 типов локальных вычислительных сетей, отличающихся типом абонентов (станций) подключаемых к сети, типом ЭВМ (от микро-ЭВМ до больших вычислительных систем), номенклатурой, подключаемых абонентских комплексов, средой передачи данных, стоимостной производительностью, архитектурой и т.д. Однако во многом успех развития локальных вычислительных сетей определяется их доступностью массовому пользователю, с одной стороны, и теми социально-экономическими последствиями, которые они вносят в гибкие автоматизированные комплексы в различных сферах человеческой деятельности, с другой стороны. Поэтому в настоящее время наиболее распространены только несколько стандартов построения компьютерных сетей, которые наиболее соответствуют указанным требованиям. Это прежде всего Ethernet и его модификации, FDDI, Token Ring и некоторые другие.
1. Постановка задачи

Задание: Спроектировать блок управления доступом к моноканалу ЛВС.
Метод доступа к моноканалу: циклический опрос с приоритетами.

Топология: кольцо.

Число станций: 25.

Длина поля данных кадра: 32 байта.

Максимальная длина сообщения: 1,5 Кб.

Элементная база: ТТЛ.

2. Разработка структурной схемы

2.1. Суть метода циклического опроса с приоритетами

Этот метод управления применяется в ЛВС кольцевой конфигурации. Кадр, используемый здесь, включает в себя все поля обычного кадра, а также специальную служебную часть, которая применяется для управления моноканалом. Каждая станция, присоединенная к моноканалу, владеет одним разрядом в служебной части, который может принимать единичное или нулевое значение. Процедура передачи информации включает три такта. На первом такте станции, имеющие информацию для передачи, помещают в свой разряд служебной части единичный бит. На втором такте станции, поместившие единичный бит в служебный разряд, на всех предыдущих тактах осуществляют считывание служебной части кадра и проверяют поместили ли станции, имеющие высший приоритет, единичные биты в свои служебные разряды. Если приоритет текущей станции становится наивысшим, то она захватывает моноканал и начинает передавать информацию по третьему тактовому сигналу. Достоинством данного метода: отсутствие конфликтных обращений к моноканалу, простота аппаратной и программной реализации, небольшое количество дополнительной служебной информации. Основной недостаток метода - низкая скорость работы станций во время обмена служебной информацией.

2.2. Топология локальных сетей

Локальная сеть представляет собой систему распределенной обработки информации, состоящую как минимум из двух компьютеров, взаимодействующих между собой с помощью специальных средств связи.
Компьютеры, входящие в состав сети, выполняют достаточно широкий круг функций, основными из которых являются:

- организация доступа к сети;

- управление передачей информации;

- предоставление вычислительных ресурсов и услуг абонентам сети.
В свою очередь, средства связи призваны обеспечить надежную передачу информации между компьютерами сети.
Конечно, компьютерная сеть может состоять и из двух компьютеров, но, как правило, их число в сети существенно больше. При этом компьютерная сеть не является простым объединением компьютеров, а представляет собой достаточно сложную систему. Любая компьютерная сеть характеризуется топологией, протоколами, интерфейсами, сетевыми техническими и программными средствами.
Топология компьютерной сети отражает структуру связей между ее основными функциональными элементами. В зависимости от рассматриваемых компонентов, принято различать физическую и логическую структуры локальных сетей.
Физическая структура определяет топологию физических соединений между компьютерами. Логическая структура определяет логическую организацию взаимодействия компьютеров между собой. Дополняя друг друга, физическая и логическая структуры дают более полное представление о компьютерной сети.

Под сетевыми техническими средствами подразумеваются различные физические устройства, обеспечивающие объединение компьютеров в единую компьютерную сеть.

Протоколы представляют собой правила взаимодействия функциональных элементов сети.

Интерфейсы — средства сопряжения функциональных элементов сети. В качестве функциональных элементов могут выступать как отдельные устройства, так и программные модули. Соответственно этому, существуют аппаратные и программные интерфейсы.

Сетевые программные средства осуществляют управление работой компьютерной сети и обеспечивают соответствующий интерфейс с пользователями. К сетевым программным средствам относятся сетевые операционные системы и вспомогательные (сервисные) программы.

Каждая из составляющих локальной сети характеризует ее отдельные свойства, и только их совокупность определяет всю сеть в целом. Таким образом, выбор локальной сети заключается в выборе ее топологии, протоколов, аппаратных средств и сетевого программного обеспечения. Каждый из этих компонентов является относительно независимым. Например, сети с одинаковой топологией могут использовать различные методы доступа, протоколы и сетевое программное обеспечение. В свою очередь, в разных сетях могут использоваться одинаковые протоколы и (или) сетевое программное обеспечение. Это, с одной стороны, расширяет возможность выбора наиболее оптимальной структуры сети, а с другой — усложняет этот процесс.

2.3. Базовые сетевые топологии

При создании сети, в которой используются только сетевые адаптеры без таких средств, как маршрутизаторы, концентраторы и т.п., может быть реализована одна из трех сетевых топологий: звездообразная, шинная или кольцевая. Звездообразная сеть (рис 1) характеризуется наличием центрального узла коммутации — сетевого сервера, к которому (или через который) посылаются все сообщения. В этом случае на сетевой сервер, кроме основных функции, могут быть возложены дополнительные функции по согласованию скоростей работы станций и преобразованию протоколов обмена.
Это позволяет в рамках одной сети объединять разнотипные рабочие станции.
В настоящее время распространен несколько другой вид звездообразной конфигурации сети. В нем вместо сетевого сервера используется специализированное устройство, которое может быть как простым повторителем
(усилителем) сигналов, так и сочетать в себе достаточно сложные функции маршрутизатора. Такая технология используется в сети Ethernet при соединении устройств через витую пару.

[pic]Рис 1. Звездообразная топология