ტექნიკა ბოჭკოვანი განაწილებული მონაცემთა ინტერფეისი- პირველი ადგილობრივი ქსელის ტექნოლოგია, რომელმაც გამოიყენა ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კაბელი, როგორც მონაცემთა გადაცემის საშუალება.

სინათლის, როგორც ინფორმაციის გადამტანი საშუალებების გამოყენების მცდელობები დიდი ხნის განმავლობაში კეთდებოდა - ჯერ კიდევ 1880 წელს ალექსანდრე ბელმა დააპატენტა მოწყობილობა, რომელიც გადმოსცემდა მეტყველებას 200 მეტრამდე მანძილზე, სარკის გამოყენებით, რომელიც ვიბრირებდა სინქრონულად ხმის ტალღებთან და ახდენდა მოდულირებას. არეკლილი სინათლე.

ინფორმაციის გადასაცემად სინათლის გამოყენებაზე მუშაობა გააქტიურდა 1960-იან წლებში ლაზერის გამოგონების გამო, რომელსაც შეეძლო სინათლის მოდულირება ძალიან მაღალ სიხშირეებზე, ანუ შექმნა ფართოზოლოვანი არხი დიდი რაოდენობით ინფორმაციის მაღალი სიჩქარით გადაცემისთვის. დაახლოებით ამავე დროს, გაჩნდა ოპტიკური ბოჭკოები, რომლებსაც შეეძლოთ სინათლის გადატანა საკაბელო სისტემებში, ისევე როგორც სპილენძის მავთულები ატარებენ ელექტრო სიგნალებს ტრადიციულ კაბელებში. თუმცა, ამ ბოჭკოებში სინათლის დანაკარგი ძალიან დიდი იყო იმისთვის, რომ გამოეყენებინათ სპილენძის ბირთვების ალტერნატივა. იაფი ოპტიკური ბოჭკოები, რომლებიც უზრუნველყოფენ დაბალი სინათლის სიგნალის სიმძლავრის დაკარგვას და ფართო გამტარობას (რამდენიმე გჰც-მდე) გამოჩნდა მხოლოდ 1970-იან წლებში. 1980-იანი წლების დასაწყისში დაიწყო ტერიტორიული სატელეკომუნიკაციო სისტემებისთვის ოპტიკურ-ბოჭკოვანი საკომუნიკაციო არხების სამრეწველო მონტაჟი და ექსპლუატაცია.

1980-იან წლებში ასევე დაიწყო მუშაობა სტანდარტული ტექნოლოგიებისა და მოწყობილობების შექმნაზე ოპტიკურ-ბოჭკოვანი არხების ლოკალურ ქსელებში გამოსაყენებლად. გამოცდილების შეჯამებაზე და ლოკალური ქსელებისთვის პირველი ოპტიკურ-ბოჭკოვანი სტანდარტის შემუშავებაზე მუშაობა კონცენტრირებული იყო ამერიკის ეროვნულ სტანდარტების ინსტიტუტში - ANSI, ამ მიზნით შექმნილი X3T9.5 კომიტეტის ფარგლებში.

FDDI სტანდარტის სხვადასხვა კომპონენტის საწყისი ვერსიები შეიმუშავა X3T9.5 კომიტეტმა 1986 - 1988 წლებში და ამავდროულად გამოჩნდა პირველი აღჭურვილობა - ქსელის გადამყვანები, ჰაბები, ხიდები და მარშრუტიზატორები, რომლებიც მხარს უჭერენ ამ სტანდარტს.

ამჟამად, ქსელური ტექნოლოგიების უმეტესობა მხარს უჭერს ოპტიკურ ბოჭკოვან კაბელებს, როგორც ფიზიკური ფენის ვარიანტს, მაგრამ FDDI რჩება ყველაზე მომწიფებულ მაღალსიჩქარიან ტექნოლოგიად, რომლის სტანდარტებიც დროთა განმავლობაში იქნა გამოცდილი და დამკვიდრებული, ასე რომ სხვადასხვა მწარმოებლის აღჭურვილობა აჩვენებს თავსებადობის კარგ ხარისხს.

FDDI ტექნოლოგიის საფუძვლები

FDDI ტექნოლოგია დიდწილად ეფუძნება Token Ring ტექნოლოგიას, ავითარებს და აუმჯობესებს მის ძირითად იდეებს. FDDI ტექნოლოგიის შემქმნელებმა თავიანთი უმაღლეს პრიორიტეტად შემდეგი მიზნები დაუსახეს:

• მონაცემთა გადაცემის ბიტის სიჩქარის გაზრდა 100 მბ/წმ-მდე;
• გაზარდეთ ქსელის ხარვეზების ტოლერანტობა მისი აღდგენის სტანდარტული პროცედურების მეშვეობით სხვადასხვა სახის გაუმართაობის შემდეგ - კაბელის დაზიანება, კვანძის, კერის არასწორი მუშაობა, ხაზზე ჩარევის მაღალი დონე და ა.შ.;
• გამოიყენეთ პოტენციური ქსელის გამტარუნარიანობა როგორც ასინქრონული, ასევე სინქრონული ტრაფიკისთვის.

FDDI ქსელი აგებულია ორი ოპტიკურ-ბოჭკოვანი რგოლის საფუძველზე, რომლებიც ქმნიან მონაცემთა გადაცემის ძირითად და სარეზერვო ბილიკებს ქსელის კვანძებს შორის. ორი რგოლის გამოყენება FDDI ქსელში შეცდომის ტოლერანტობის გაუმჯობესების ძირითადი გზაა და კვანძები, რომლებსაც სურთ ისარგებლონ ამით, უნდა იყოს დაკავშირებული ორივე რგოლთან. ქსელის ნორმალურ ფუნქციონირებაში მონაცემები გადის ძირითადი რგოლის ყველა კვანძსა და ყველა საკაბელო განყოფილებაში, რის გამოც ამ რეჟიმს ე.წ. მეშვეობით- "ბოლოდან ბოლომდე" ან "ტრანზიტი". მეორადი რგოლი არ გამოიყენება ამ რეჟიმში.

რაიმე ტიპის უკმარისობის შემთხვევაში, სადაც პირველადი რგოლის ნაწილს არ შეუძლია მონაცემების გადაცემა (მაგალითად, კაბელის გაწყვეტა ან კვანძის უკმარისობა), პირველადი რგოლი შერწყმულია მეორად რგოლთან (სურათი 2.1), რაც კვლავ ქმნის ერთ რგოლს. ქსელის მუშაობის ამ რეჟიმს ე.წ შეფუთვა, ანუ რგოლების „დაკეცვა“ ან „დაკეცვა“. კოლაფსის ოპერაცია ხორციელდება FDDI ჰაბებით და/ან ქსელის გადამყვანებით. ამ პროცედურის გასამარტივებლად, მონაცემები ყოველთვის გადაიცემა საათის ისრის საწინააღმდეგოდ მთავარ რგოლზე, ხოლო საათის ისრის მიმართულებით მეორად რგოლზე. ამიტომ, როდესაც ორი რგოლის საერთო რგოლი იქმნება, სადგურების გადამცემები კვლავ რჩებიან დაკავშირებული მეზობელი სადგურების მიმღებებთან, რაც საშუალებას აძლევს ინფორმაციის სწორად გადაცემას და მიღებას მეზობელი სადგურების მიერ.

FDDI სტანდარტები დიდ აქცენტს აკეთებს სხვადასხვა პროცედურებზე, რომლებიც საშუალებას გაძლევთ განსაზღვროთ არის თუ არა პრობლემა ქსელში და შემდეგ განახორციელოთ საჭირო რეკონფიგურაცია. FDDI ქსელს შეუძლია სრულად აღადგინოს მისი ფუნქციონირება მისი ელემენტების ერთჯერადი წარუმატებლობის შემთხვევაში. როდესაც არსებობს მრავალი მარცხი, ქსელი იყოფა რამდენიმე დაუკავშირებელ ქსელად.

ბრინჯი. 2.1. FDDI რგოლების ხელახალი კონფიგურაცია წარუმატებლობის შემთხვევაში

FDDI ქსელებში რგოლები განიხილება, როგორც საერთო გაზიარებული მონაცემთა გადაცემის საშუალება, ამიტომ მისთვის განსაზღვრულია წვდომის სპეციალური მეთოდი. ეს მეთოდი ძალიან ახლოს არის Token Ring ქსელების წვდომის მეთოდთან და მას ასევე უწოდებენ ტოკენ რინგ მეთოდს (სურათი 2.2, ა).

სადგურს შეუძლია დაიწყოს საკუთარი მონაცემთა ჩარჩოების გადაცემა მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ მან მიიღო წინა სადგურიდან სპეციალური ჩარჩო - წვდომის ნიშანი (სურათი 2.2, ბ). შემდეგ მას შეუძლია გადასცეს თავისი ჩარჩოები, თუ მას აქვს, გარკვეული პერიოდის განმავლობაში, რომელსაც ეწოდება სიმბოლოს შენახვის დრო - Token Holding Time (THT). THT დროის ამოწურვის შემდეგ, სადგურმა უნდა დაასრულოს შემდეგი ფრეიმის გადაცემა და წვდომის ჟეტონი გადაიტანოს შემდეგ სადგურზე. თუ ჟეტონის მიღების მომენტში სადგურს არ აქვს ქსელში გადასაცემი ფრეიმები, მაშინ ის დაუყოვნებლივ გადასცემს ტოკენს შემდეგ სადგურზე. FDDI ქსელში, თითოეულ სადგურს ჰყავს ზედა დინების მეზობელი და ქვედა დინების მეზობელი, რომელიც განისაზღვრება მისი ფიზიკური კავშირებით და ინფორმაციის გადაცემის მიმართულებით.

ბრინჯი. 2.2. ჩარჩოს დამუშავება FDDI რგოლის სადგურებით

ქსელის ყოველი სადგური მუდმივად იღებს წინა მეზობლის მიერ მისთვის გადაცემულ ფრეიმებს და აანალიზებს მათ დანიშნულების მისამართს. თუ დანიშნულების მისამართი არ ემთხვევა მის მისამართს, მაშინ ის გადასცემს ფრეიმს თავის შემდგომ მეზობელს. ეს შემთხვევა ნაჩვენებია სურათზე (სურათი 2.2, გ). უნდა აღინიშნოს, რომ თუ სადგურმა დაიპყრო ჟეტონი და გადასცემს საკუთარ ფრეიმებს, მაშინ ამ პერიოდის განმავლობაში ის არ ავრცელებს შემომავალ ფრეიმებს, არამედ შლის მათ ქსელიდან.

თუ ჩარჩოს მისამართი ემთხვევა სადგურის მისამართს, მაშინ ის კოპირებს ფრეიმს მის შიდა ბუფერში, ამოწმებს მის სისწორეს (ძირითადად საკონტროლო ჯამის მიხედვით), გადასცემს მის მონაცემთა ველს შემდგომი დამუშავებისთვის FDDI-ს ზემოთ უფრო მაღალი ფენის პროტოკოლში ( მაგალითად, IP) და შემდეგ გადასცემს თავდაპირველ ჩარჩოს მომდევნო სადგურის ქსელში (სურათი 2.2, დ). ქსელში გადაცემულ ჩარჩოში დანიშნულების სადგური აღნიშნავს სამ ნიშანს: მისამართის ამოცნობა, ჩარჩოს კოპირება და მასში შეცდომების არარსებობა ან არსებობა.

ამის შემდეგ, ჩარჩო აგრძელებს მოძრაობას ქსელში, რომელიც გადაიცემა თითოეული კვანძის მიერ. სადგური, რომელიც წარმოადგენს ქსელის ჩარჩოს წყაროს, პასუხისმგებელია ჩარჩოს ქსელიდან ამოღებაზე, მას შემდეგ რაც დაასრულებს სრულ რევოლუციას და ისევ მიაღწევს მას (სურათი 2.2, ე). ამ შემთხვევაში, წყაროს სადგური ამოწმებს ჩარჩოს მახასიათებლებს, მიაღწია თუ არა დანიშნულ სადგურს და არ არის დაზიანებული. ინფორმაციის ჩარჩოების აღდგენის პროცესი არ არის FDDI პროტოკოლის პასუხისმგებლობა.

სურათი 2.3 გვიჩვენებს FDDI ტექნოლოგიური პროტოკოლების სტრუქტურას შვიდი ფენიანი OSI მოდელთან შედარებით. FDDI განსაზღვრავს ფიზიკური ფენის პროტოკოლს და მონაცემთა ბმულის ფენის მედია წვდომის ქვეფენის (MAC) პროტოკოლს. ლოკალური ქსელის მრავალი სხვა ტექნოლოგიების მსგავსად, FDDI ტექნოლოგია იყენებს 802.2 მონაცემთა ბმული კონტროლის (LLC) ქვეფენის პროტოკოლს, რომელიც განსაზღვრულია IEEE 802.2 და ISO 8802.2 სტანდარტებში. FDDI იყენებს შპს პირველი ტიპის პროცედურებს, რომლებშიც კვანძები მუშაობენ დატაგრამის რეჟიმში - კავშირების დამყარების და დაკარგული ან დაზიანებული ჩარჩოების აღდგენის გარეშე.

ბრინჯი. 2.3. FDDI ტექნოლოგიური პროტოკოლების სტრუქტურა

ფიზიკური ფენა იყოფა ორ ქვეფენად: მედიისგან დამოუკიდებელი ქვეფენა PHY (ფიზიკური),და გარემოზე დამოკიდებული ქვეფენა PMD (ფიზიკურ მედიაზე დამოკიდებული).ყველა დონის მუშაობას აკონტროლებს სადგურის კონტროლის პროტოკოლი SMT (სადგურის მენეჯმენტი).

PMD დონეუზრუნველყოფს აუცილებელ საშუალებებს ერთი სადგურიდან მეორეზე ოპტიკურ-ბოჭკოვანი მონაცემების გადასაცემად. მისი სპეციფიკაცია განსაზღვრავს:

• მოთხოვნები ოპტიკური სიგნალის სიმძლავრეზე და 62.5/125 μm მრავალმოდურ ოპტიკურ ბოჭკოვან კაბელზე;
• მოთხოვნები ოპტიკური შემოვლითი გადამრთველებისა და ოპტიკური გადამცემების მიმართ;
• ოპტიკური კონექტორების პარამეტრები MIC (Media Interface Connector), მათი მარკირება;
• ტალღის სიგრძე 1300 ნანომეტრი, რომელზეც მუშაობს გადამცემები;
• სიგნალების წარმოდგენა ოპტიკურ ბოჭკოებში NRZI მეთოდის მიხედვით.

TP-PMD სპეციფიკაცია განსაზღვრავს მონაცემთა გადაცემის უნარს სადგურებს შორის გადაბმული წყვილი კაბელის მეშვეობით MLT-3 მეთოდის შესაბამისად. PMD და TP-PMD დონეების სპეციფიკაციები უკვე განხილულია Fast Ethernet ტექნოლოგიაზე მიძღვნილ სექციებში.

PHY დონეახორციელებს MAC ფენასა და PMD ფენას შორის მოცირკულირე მონაცემთა დაშიფვრას და დეკოდირებას, ასევე უზრუნველყოფს საინფორმაციო სიგნალების დაკვრას. მისი სპეციფიკაცია განსაზღვრავს:

• ინფორმაციის კოდირება სქემის მიხედვით 4B/5B;
• სიგნალის დროის წესები;
• მოთხოვნები საათის სიხშირის სტაბილურობისთვის 125 MHz;
• ინფორმაციის პარალელურიდან სერიულ ფორმაში გადაყვანის წესები.

MAC დონეპასუხისმგებელია ქსელის წვდომის მართვაზე და მონაცემთა ჩარჩოების მიღებასა და დამუშავებაზე. ის განსაზღვრავს შემდეგ პარამეტრებს.

FDDI ქსელი (ინგლისური ბოჭკოვანი განაწილებული მონაცემთა ინტერფეისიდან, ოპტიკურ-ბოჭკოვანი განაწილებული მონაცემთა ინტერფეისიდან) არის ადგილობრივი ქსელის სტანდარტი, რომელიც ავითარებს Token Ring-ის იდეას. FDDI სტანდარტი შემოგვთავაზა ამერიკის ეროვნული სტანდარტების ინსტიტუტის ANSI (ANSI სპეციფიკაცია X3T9.5). შემდეგ მიღებულ იქნა ISO 9314 სტანდარტი, რომელიც შეესაბამება ANSI სპეციფიკაციას.

სხვა სტანდარტული ადგილობრივი ქსელებისგან განსხვავებით, FDDI სტანდარტი თავდაპირველად ორიენტირებული იყო გადაცემის მაღალ სიჩქარეზე (100 მბიტ/წმ) და ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კაბელის გამოყენებაზე.

ოპტიკური ბოჭკოების, როგორც გადამცემი საშუალებების არჩევამ განაპირობა ახალი ქსელის ისეთი უპირატესობები, როგორიცაა ხმაურის მაღალი იმუნიტეტი, ინფორმაციის გადაცემის მაქსიმალური კონფიდენციალურობა და აბონენტების შესანიშნავი გალვანური იზოლაცია. გადაცემის მაღალი სიჩქარე, რომლის მიღწევაც ბევრად უფრო ადვილია ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კაბელების შემთხვევაში, შესაძლებელს ხდის მრავალი ამოცანის გადაჭრას, რაც შეუძლებელია დაბალი სიჩქარის ქსელებით, მაგალითად, სურათების რეალურ დროში გადაცემა. გარდა ამისა, ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კაბელი ადვილად წყვეტს მონაცემთა გადაცემის პრობლემას რამდენიმე კილომეტრის მანძილზე გადაცემის გარეშე, რაც შესაძლებელს ხდის აშენდეს დიდი ქსელები, რომლებიც მოიცავს მთელ ქალაქებს და აქვთ ლოკალური ქსელების ყველა უპირატესობა (კერძოდ, დაბალი შეცდომა მაჩვენებელი).

FDDI სტანდარტი ეფუძნებოდა ტოკენ წვდომის მეთოდს, რომელიც გათვალისწინებულია საერთაშორისო სტანდარტით IEEE 802.5 (Token-Ring). ამ სტანდარტის მცირე განსხვავებები განისაზღვრება დიდი სიჩქარით ინფორმაციის გადაცემის უზრუნველსაყოფად დიდ დისტანციებზე. FDDI ქსელის ტოპოლოგია არის რგოლი, ყველაზე შესაფერისი ტოპოლოგია ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კაბელისთვის. ქსელი იყენებს ორ მრავალ მიმართულებით ოპტიკურ ბოჭკოვან კაბელს, რომელთაგან ერთი ჩვეულებრივ რეზერვშია, მაგრამ ეს გამოსავალი საშუალებას იძლევა გამოიყენოს სრული დუპლექსური ინფორმაციის გადაცემა (ერთდროულად ორი მიმართულებით) ორმაგი ეფექტური სიჩქარით 200 მბიტ/წმ (თითოეულზე). ორი არხიდან, რომელიც მუშაობს 100 მბიტ/წმ სიჩქარით).

ასევე გამოიყენება ვარსკვლავური რგოლის ტოპოლოგია რგოლში ჩართული ჰაბებით (როგორც Token-Ring-ში).

FDDI ქსელის ძირითადი ტექნიკური მახასიათებლები.

• ქსელის აბონენტების მაქსიმალური რაოდენობაა 1000.
• ქსელის რგოლის მაქსიმალური სიგრძე 20 კილომეტრია.
• ქსელის აბონენტებს შორის მაქსიმალური მანძილი 2 კილომეტრია.
• გადაცემის საშუალება - მულტიმოდური ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კაბელი (შეიძლება გამოყენებულ იქნას გრეხილი წყვილი).
• წვდომის მეთოდი არის ნიშანი.
• ინფორმაციის გადაცემის სიჩქარე – 100 Mbit/s (200 Mbit/s დუპლექსის გადაცემის რეჟიმისთვის).

20 კმ ქსელის მთლიანი სიგრძის შეზღუდვა არ არის განპირობებული კაბელში სიგნალების შესუსტებით, არამედ იმ დროის შეზღუდვის აუცილებლობით, რაც სჭირდება სიგნალის სრულად გადაადგილებას რგოლის გასწვრივ, რათა უზრუნველყოს მაქსიმალური დასაშვები დაშვების დრო. მაგრამ აბონენტებს შორის მაქსიმალური მანძილი (2 კმ მულტიმოდური კაბელით) განისაზღვრება ზუსტად კაბელში არსებული სიგნალების შესუსტებით (არ უნდა აღემატებოდეს 11 დბ). ასევე შესაძლებელია ერთრეჟიმიანი კაბელის გამოყენება, ამ შემთხვევაში აბონენტებს შორის მანძილი შეიძლება 45 კილომეტრს მიაღწიოს, ხოლო რგოლის მთლიანი სიგრძე შეიძლება იყოს 200 კილომეტრი.

ასევე არსებობს FDDI-ს დანერგვა ელექტრო კაბელზე (CDDI - Copper Distributed Data Interface ან TPDDI - Twisted Pair Distributed Data Interface). ეს იყენებს მე-5 კატეგორიის კაბელს RJ-45 კონექტორებით. აბონენტებს შორის მაქსიმალური მანძილი ამ შემთხვევაში არ უნდა იყოს 100 მეტრზე მეტი. ელექტრო კაბელზე ქსელური აღჭურვილობის ღირებულება რამდენჯერმე ნაკლებია. მაგრამ ქსელის ამ ვერსიას აღარ აქვს ისეთი აშკარა უპირატესობები კონკურენტებთან შედარებით, როგორიცაა ორიგინალური ოპტიკურ-ბოჭკოვანი FDDI. FDDI-ის ელექტრული ვერსიები გაცილებით ნაკლებად სტანდარტიზებულია ვიდრე ოპტიკურ-ბოჭკოვანი, ამიტომ თავსებადობა სხვადასხვა მწარმოებლის აღჭურვილობას შორის გარანტირებული არ არის.

ქსელის მაღალი მოქნილობის მისაღწევად, FDDI სტანდარტი ითვალისწინებს რინგში ორი ტიპის აბონენტის ჩართვას:

• A კლასის აბონენტები (სადგურები) (ორმაგი მიმაგრებული აბონენტები, DAS - Dual-Attachment Stations) დაკავშირებულია ორივე (შიდა და გარე) ქსელის რგოლთან. ამავდროულად, რეალიზებულია 200 მბიტ/წმ-მდე სიჩქარით გაცვლის შესაძლებლობა ან ქსელის კაბელის სიჭარბე (თუ მთავარი კაბელი დაზიანებულია, გამოიყენება სარეზერვო). ამ კლასის აღჭურვილობა გამოიყენება ქსელის ყველაზე კრიტიკულ ნაწილებში მუშაობის თვალსაზრისით.
• B კლასის აბონენტები (სადგურები) (ერთჯერადი კავშირის აბონენტები, SAS - Single-Attachment Stations) დაკავშირებულია მხოლოდ ერთ (გარე) ქსელის რგოლთან. ისინი უფრო მარტივი და იაფია ვიდრე A კლასის გადამყვანები, მაგრამ არ გააჩნიათ მათი შესაძლებლობები. მათი ქსელთან დაკავშირება შესაძლებელია მხოლოდ ჰაბის ან შემოვლითი გადამრთველის მეშვეობით, რაც მათ გამორთავს საგანგებო სიტუაციის შემთხვევაში.

გარდა თავად აბონენტებისა (კომპიუტერები, ტერმინალები და ა.შ.), ქსელი იყენებს გაყვანილობის კონცენტრატორებს, რომელთა ჩართვა საშუალებას იძლევა შეგროვდეს ყველა კავშირის წერტილი ერთ ადგილას ქსელის მუშაობის მონიტორინგის, ხარვეზების დიაგნოსტიკისა და ხელახალი კონფიგურაციის გამარტივების მიზნით. სხვადასხვა ტიპის კაბელის გამოყენებისას (როგორიცაა ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კაბელი და გრეხილი წყვილი კაბელი)

ჰაბი ასევე ასრულებს ელექტრული სიგნალების ოპტიკურ სიგნალებად გადაქცევის ფუნქციას და პირიქით. კონცენტრატორებს ასევე გააჩნიათ ორმაგი კავშირი (DAC - Dual-Attachment Concentrator) და ერთჯერადი კავშირი (SAC - Single-Attachment Concentrator).

FDDI სტანდარტი ასევე უზრუნველყოფს ქსელის ხელახლა კონფიგურაციის შესაძლებლობას, რათა შეინარჩუნოს მისი ფუნქციონირება კაბელის გაუმართაობის შემთხვევაში. კაბელის დაზიანებული მონაკვეთი გამორიცხულია რგოლიდან, მაგრამ ქსელის მთლიანობა არ ირღვევა ორის ნაცვლად ერთ რგოლზე გადასვლის გამო (ანუ DAS აბონენტები იწყებენ მუშაობას SAS აბონენტების მსგავსად). ეს უდრის Token-Ring ქსელში ბეჭდის დაშლის პროცედურას.

IEEE 802.5 სტანდარტის მიერ შემოთავაზებული წვდომის მეთოდისგან განსხვავებით, FDDI იყენებს ე.წ. თუ Token-Ring ქსელის შემთხვევაში ახალ (უფასო) ჟეტონს გადასცემს აბონენტი მხოლოდ მას შემდეგ, რაც მას პაკეტი დაუბრუნდება, მაშინ FDDI-ში ახალი ჟეტონი გადაიცემა აბონენტის მიერ მისი პაკეტის გადაცემის დასრულებისთანავე. . აქ მოქმედებების თანმიმდევრობა ასეთია:

1. აბონენტი, რომელსაც სურს გადაცემა, ელოდება ჟეტონს, რომელიც მოჰყვება თითოეულ პაკეტს.
2. როდესაც ჟეტონი ჩამოდის, აბონენტი შლის მას ქსელიდან და გადასცემს მის პაკეტს. ამრიგად, ქსელში შეიძლება იყოს რამდენიმე პაკეტი ერთდროულად, მაგრამ მხოლოდ ერთი ნიშანი.
3. მისი პაკეტის გადაცემისთანავე, აბონენტი აგზავნის ახალ ჟეტონს.
4. მიმღები აბონენტი, რომელსაც მიემართება პაკეტი, აკოპირებს მას ქსელიდან და, ჩანაწერის მიღების შემდეგ, პაკეტის სტატუსის ველში, აგზავნის მას შემდგომ რგოლში.
5. მას შემდეგ, რაც აბონენტი რგოლში დაბრუნდა, ანადგურებს მას. პაკეტის სტატუსის ველში არის ინფორმაცია იმის შესახებ, იყო თუ არა შეცდომები და მიიღო თუ არა მიმღებმა პაკეტი.

FDDI ქსელი არ იყენებს პრიორიტეტულ და დაჯავშნის სისტემას, როგორიცაა Token-Ring. მაგრამ უზრუნველყოფილია დატვირთვის დაგეგმვის ადაპტური მექანიზმი, რომელიც საშუალებას აძლევს აბონენტებს მოქნილად უპასუხონ ქსელის დატვირთვას და ავტომატურად შეინარჩუნონ იგი ოპტიმალურ დონეზე.

დასასრულს, უნდა აღინიშნოს, რომ FDDI-ს აშკარა უპირატესობების მიუხედავად, ეს ქსელი არ გახდა ფართოდ გავრცელებული, რაც ძირითადად განპირობებულია მისი აღჭურვილობის მაღალი ღირებულებით (რამდენიმე ასეული და თუნდაც ათასობით დოლარის შეკვეთით). FDDI–ს გამოყენების ძირითადი სფერო ახლა არის ძირითადი, ძირითადი (Backbone) ქსელები, რომლებიც აერთიანებს რამდენიმე ქსელს. FDDI ასევე გამოიყენება ძლიერი სამუშაო სადგურების ან სერვერების დასაკავშირებლად, რომლებიც საჭიროებენ მაღალსიჩქარიან კომუნიკაციას.

ამჟამად Fast Ethernet და Gigabit Ethernet ქსელებმა თითქმის მთლიანად შეცვალა FDDI, მიუხედავად ამ ტექნოლოგიის ყველა უპირატესობისა.

FDDI-ის უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები. FDDI ტოპოლოგიები. FDDI-ის მუშაობის პრინციპი. ტოკენის გადაცემა FDDI-ზე.

FDDI ტექნოლოგია (ბოჭკოვანი განაწილებული მონაცემთა ინტერფეისი)ეს არის პირველი ლოკალური ქსელის ტექნოლოგია, რომელშიც მონაცემთა გადაცემის საშუალებაა ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კაბელი. ლოკალურ ქსელებში ოპტიკურ-ბოჭკოვანი არხების გამოყენების ტექნოლოგიებისა და მოწყობილობების შექმნაზე მუშაობა დაიწყო 80-იან წლებში, ტერიტორიულ ქსელებში ასეთი არხების სამრეწველო ექსპლუატაციის დაწყებიდან მალევე. ANSI H3T9.5 პრობლემურმა ჯგუფმა შეიმუშავა FDDI სტანდარტის საწყისი ვერსიები 1986-1988 წლებში, რომელიც უზრუნველყოფს ჩარჩოს გადაცემას 100 Mbps სიჩქარით 100 კმ-მდე სიგრძის ორმაგ ოპტიკურ რგოლზე.

უპირატესობები.

1. საიმედოობა.

ორმაგი რგოლის კონფიგურაცია უზრუნველყოფს ზედმეტობას.

სისტემას შეუძლია გაუმკლავდეს ცალკეულ და მრავალჯერად შესვენებებს ზონების სეგმენტირების გზით.

2. შეცდომის ტოლერანტობა.

Dual Homing: ანგარიშები ზედმეტი კავშირი FDDI ქსელში ხე ტოპოლოგიაში. DAS სადგურს შეიძლება ჰქონდეს ორმაგი კავშირი, A და B პორტები დაკავშირებულია სხვადასხვა ჰაბებთან. თუ მარცხი მოხდა მთავარ პორტზე, სარეზერვო ბმული გააქტიურებულია.

ოპტიკური შემოვლითი გზა: ეს ფუნქცია უზრუნველყოფს სინათლის სიგნალის გავლას DAS სადგურზე ელექტროენერგიის შეწყვეტის დროს. მონაცემები უბრალოდ გვერდის ავლით უმოქმედო სადგურს ოპტიკური შემოვლითი გზით.

გლობალური შენახვა: თუ ორივე ლოგიკური რგოლი მუშაობს და სისტემა აღმოაჩენს ხარვეზს ერთ-ერთ ლოგიკურ რგოლში, მაშინ მიმდინარე მონაცემები იგზავნება სარეზერვო რგოლში დანაკარგის გარეშე.

3. ჩამონტაჟებული კონტროლი.

თითოეულ კვანძს ჰყავს მენეჯმენტი, რომელიც უზრუნველყოფს მომსახურების დიდ რაოდენობას.

ვრცელი MIB-ის არსებობის წყალობით, SNMP მართვა შესაძლებელია.

ხარვეზები.

მაღალი ფასი განპირობებულია ძვირადღირებული გადამცემებით, რომლებიც ელექტრო სიგნალს გარდაქმნის ოპტიკურ სიგნალად და პირიქით. ოპტიკურ-ბოჭკოვანი ტექნოლოგია: ~700$/პორტი

UTP: ~ 450$/პორტი

ტოპოლოგია.

ფიზიკური ტოპოლოგია

ორმაგი ბეჭედი ხეების გარეშე

ორმაგი ბეჭედი ხეებით

· ლოგიკური ტოპოლოგია.

გაყოფილი ბეჭედი

FDDI ტექნოლოგია დიდწილად ეფუძნება Token Ring ტექნოლოგიას, ავითარებს და აუმჯობესებს მის ძირითად იდეებს. დეველოპერების პრიორიტეტული მიზნები:

მონაცემთა გადაცემის ბიტის სიჩქარის გაზრდა 100 მბიტ/წმ-მდე;

გაზარდეთ ქსელის ხარვეზების ტოლერანტობა მისი აღდგენის სტანდარტული პროცედურების მეშვეობით სხვადასხვა სახის გაუმართაობის შემდეგ - კაბელის დაზიანება, კვანძის, კერის არასწორი მუშაობა, ხაზზე ჩარევის მაღალი დონე და ა.შ.;

გამოიყენეთ პოტენციური ქსელის გამტარუნარიანობა როგორც ასინქრონული, ასევე სინქრონული (დაყოვნებისადმი მგრძნობიარე) ტრაფიკისთვის.

FDDI ქსელი აგებულია ორი ოპტიკურ-ბოჭკოვანი რგოლის საფუძველზე, რომლებიც ქმნიან მონაცემთა გადაცემის ძირითად და სარეზერვო ბილიკებს ქსელის კვანძებს შორის.

ორი რგოლის ქონა FDDI ქსელში შეცდომის ტოლერანტობის გაზრდის მთავარი გზაა და კვანძები, რომლებსაც სურთ ისარგებლონ ამ გაზრდილი საიმედოობის პოტენციალით, უნდა იყოს დაკავშირებული ორივე რგოლთან. ქსელის ნორმალური მუშაობის რეჟიმში, მონაცემები გადის მხოლოდ ძირითადი რგოლის ყველა კვანძში და ყველა საკაბელო განყოფილებაში, ამ რეჟიმს ეწოდება Thru რეჟიმი, ანუ „ბოლოდან ბოლომდე“ ან „ტრანზიტი“. მეორადი რგოლი არ გამოიყენება ამ რეჟიმში.

რაიმე ტიპის უკმარისობის შემთხვევაში, როდესაც პირველადი რგოლის ნაწილს არ შეუძლია მონაცემების გადაცემა (მაგალითად, გატეხილი კაბელი ან კვანძის უკმარისობა), პირველადი რგოლი შერწყმულია მეორად რგოლთან, კვლავ ქმნის ერთ რგოლს. ქსელის მუშაობის ამ რეჟიმს ეწოდება Wrap, ანუ რგოლების „დაკეცვა“ ან „დაკეცვა“. კოლაფსის ოპერაცია ხორციელდება FDDI ჰაბების და/ან ქსელის გადამყვანების გამოყენებით. ამ პროცედურის გასამარტივებლად, მონაცემები ყოველთვის გადაეცემა პირველად რგოლზე ერთი მიმართულებით, ხოლო მეორად რგოლზე საპირისპირო მიმართულებით. ამიტომ, როდესაც ორი რგოლის საერთო რგოლი იქმნება, სადგურების გადამცემები კვლავ რჩებიან დაკავშირებული მეზობელი სადგურების მიმღებებთან, რაც საშუალებას აძლევს ინფორმაციის სწორად გადაცემას და მიღებას მეზობელი სადგურების მიერ.

ლოკალური ქსელის ტოპოლოგია

ქვეშ ტოპოლოგიაკომპიუტერული ქსელის (განლაგება, კონფიგურაცია, სტრუქტურა) ჩვეულებრივ ეხება ქსელში კომპიუტერების ფიზიკურ მდებარეობას ერთმანეთთან შედარებით და მათი დაკავშირების გზას. საკომუნიკაციო ხაზები. მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ კონცეფცია ტოპოლოგიაეხება პირველ რიგში ლოკალური ქსელები, რომელშიც კავშირების სტრუქტურის ადვილად მიკვლევა შესაძლებელია. გლობალურ ქსელებში, კავშირების სტრუქტურა ჩვეულებრივ იმალება მომხმარებლებისგან და არ არის ძალიან მნიშვნელოვანი, რადგან თითოეული სესიაკომუნიკაცია შეიძლება განხორციელდეს საკუთარი გზით.

ტოპოლოგიაგანსაზღვრავს აღჭურვილობის მოთხოვნებს, გამოყენებული კაბელის ტიპს, მისაღებ და ყველაზე მოსახერხებელ მართვის მეთოდებს გაცვლა, საიმედოობამუშაობა, ქსელის გაფართოების შესაძლებლობები. და მიუხედავად იმისა, რომ აირჩიოს ტოპოლოგიაქსელის მომხმარებელმა იშვიათად უნდა იცოდეს ძირითადი ფუნქციების შესახებ ტოპოლოგიები, მათი დადებითი და უარყოფითი მხარეები აუცილებელია.

არსებობს სამი ძირითადი ტოპოლოგიაქსელები:

· საბურავი(ავტობუსი) - ყველა კომპიუტერი დაკავშირებულია ერთთან პარალელურად საკომუნიკაციო ხაზები. ინფორმაცია თითოეული კომპიუტერიდან ერთდროულად გადაეცემა ყველა სხვა კომპიუტერს (ნახ. 1.5).

ბრინჯი. 1.5.ქსელის ტოპოლოგიის ავტობუსი

· ვარსკვლავი(ვარსკვლავი) - ერთი ცენტრალური კომპიუტერი დაკავშირებულია სხვა პერიფერიულ კომპიუტერებთან, თითოეული მათგანი იყენებს ცალკე საკომუნიკაციო ხაზი(ნახ. 1.6). პერიფერიული კომპიუტერიდან ინფორმაცია გადაეცემა მხოლოდ ცენტრალურ კომპიუტერს, ხოლო ცენტრალური კომპიუტერიდან - ერთ ან რამდენიმე პერიფერიულს.

ბრინჯი. 1.6.ვარსკვლავური ქსელის ტოპოლოგია

· ბეჭედი(ბეჭედი) - კომპიუტერები თანმიმდევრულად გაერთიანებულია რგოლში. რგოლში ინფორმაციის გადაცემა ყოველთვის მხოლოდ ერთი მიმართულებით ხორციელდება. თითოეული კომპიუტერი ინფორმაციას გადასცემს მხოლოდ ერთ კომპიუტერს მის უკან ჯაჭვის შემდეგ და იღებს ინფორმაციას მხოლოდ ჯაჭვის წინა კომპიუტერიდან (ნახ. 1.7).

ბრინჯი. 1.7.ქსელის ტოპოლოგიის ბეჭედი

პრაქტიკაში სხვა ლოკალური ქსელის ტოპოლოგიებითუმცა, ქსელების უმეტესობა ორიენტირებულია სამ ძირითადზე ტოპოლოგია.

სანამ გადავიდოდეთ ძირითადი ქსელის მახასიათებლების ანალიზზე ტოპოლოგიებიაუცილებელია ხაზი გავუსვა რამდენიმე ყველაზე მნიშვნელოვან ფაქტორს, რომელიც გავლენას ახდენს ქსელის ფიზიკურ შესრულებაზე და პირდაპირ არის დაკავშირებული კონცეფციასთან. ტოპოლოგია.

· კომპიუტერების მომსახურეობა ( აბონენტებს) დაკავშირებულია ქსელთან. ზოგიერთ შემთხვევაში, ავარია აბონენტიშეუძლია დაბლოკოს მთელი ქსელი. ზოგჯერ გაუმართაობა აბონენტიარ იმოქმედებს მთლიანი ქსელის მუშაობაზე, არ ერევა სხვებს აბონენტებსინფორმაციის გაცვლა.

· ქსელური აღჭურვილობის, ანუ ქსელთან უშუალოდ დაკავშირებული ტექნიკური აღჭურვილობის მომსახურეობა (ადაპტერები, გადამცემები, კონექტორები და ა.შ.). ქსელის ერთ-ერთი მოწყობილობის გაუმართაობა აბონენტებსშეიძლება გავლენა იქონიოს მთელ ქსელზე, მაგრამ შეიძლება შეფერხდეს გაცვლამხოლოდ ერთით აბონენტი.

· ქსელის კაბელის მთლიანობა. თუ ქსელის კაბელი იშლება (მაგალითად, მექანიკური სტრესის გამო), ინფორმაციის გაცვლამთელ ქსელში ან მის ერთ-ერთ ნაწილში. ელექტრო კაბელებისთვის ეს თანაბრად მნიშვნელოვანია მოკლე ჩართვა კაბელში.

· კაბელის სიგრძის შეზღუდვა მის გასწვრივ გამავრცელებელი სიგნალის შესუსტების გამო. როგორც ცნობილია, ნებისმიერ გარემოში, როდესაც სიგნალი ვრცელდება, ის სუსტდება (ასუსტებს). და რაც უფრო დიდ მანძილზე გადის სიგნალი, მით უფრო იკლებს ის (ნახ. 1.8). აუცილებელია იმის უზრუნველყოფა, რომ ქსელის კაბელის სიგრძე არ აღემატებოდეს მაქსიმალურ სიგრძეს L pr, რომლის მიღმაც შესუსტება ხდება მიუღებელი (მიღება აბონენტიარ ცნობს დასუსტებულ სიგნალს).

ბრინჯი. 1.8.სიგნალის შესუსტება ქსელში გავრცელებისას

ავტობუსის ტოპოლოგია

ტოპოლოგიაავტობუსი (ან, როგორც მას ასევე უწოდებენ, საერთო ავტობუსი) თავისი სტრუქტურით გულისხმობს კომპიუტერების ქსელური აღჭურვილობის იდენტურობას, ისევე როგორც ყველას თანასწორობას. აბონენტებსქსელის წვდომით. ავტობუსში მყოფ კომპიუტერებს შეუძლიათ ინფორმაციის გადაცემა მხოლოდ სათითაოდ, რადგან საკომუნიკაციო ხაზიამ შემთხვევაში ერთადერთი. თუ რამდენიმე კომპიუტერი გადასცემს ინფორმაციას ერთდროულად, ის დამახინჯდება გადახურვის შედეგად ( კონფლიქტი, შეჯახებები). ავტობუსი ყოველთვის ახორციელებს ე.წ ნახევრად დუპლექსი (ნახევრად დუპლექსი) გაცვლა(ორივე მიმართულებით, მაგრამ ერთ დროს, არა ერთდროულად).

IN ტოპოლოგიასაბურავს აკლია მკაფიოდ განსაზღვრული ცენტრალური აბონენტი, რომლის მეშვეობითაც ხდება ყველა ინფორმაციის გადაცემა, ეს ზრდის მის სანდოობას (ბოლოს და ბოლოს, თუ ცენტრი ვერ ხერხდება, მის მიერ კონტროლირებადი მთელი სისტემა წყვეტს ფუნქციონირებას). ახლის დამატება აბონენტებსავტობუსთან დაკავშირება საკმაოდ მარტივია და ჩვეულებრივ შესაძლებელია ქსელის მუშაობის დროსაც კი. უმეტეს შემთხვევაში, ავტობუსის გამოყენებისას საჭიროა დამაკავშირებელი კაბელის მინიმალური რაოდენობა სხვებთან შედარებით ტოპოლოგიები.

მას შემდეგ, რაც ცენტრალური აბონენტიდაკარგული, შესაძლო გარჩევადობა კონფლიქტები ამაშისაქმე ეხება თითოეული ინდივიდის ქსელურ აღჭურვილობას აბონენტი. ამასთან დაკავშირებით ქსელური აღჭურვილობა როცა ტოპოლოგიასაბურავი უფრო რთულია, ვიდრე სხვებთან ტოპოლოგიები. თუმცა, ქსელების ფართო გამოყენების გამო ტოპოლოგიაავტობუსი (პირველ რიგში ყველაზე პოპულარული Ethernet ქსელი), ქსელის აღჭურვილობის ღირებულება არც თუ ისე მაღალია.

ბრინჯი. 1.9.საკაბელო გაწყვეტა ქსელში ავტობუსის ტოპოლოგიით

ავტობუსის მნიშვნელოვანი უპირატესობა ის არის, რომ თუ ქსელში არსებული რომელიმე კომპიუტერი გაფუჭდა, ჯანსაღი მანქანები შეძლებენ ნორმალურად მუშაობას. გაცვლა.

როგორც ჩანს, თუ კაბელი გატყდა, მიიღებთ ორ სრულად ფუნქციონალურ ავტობუსს (ნახ. 1.9). თუმცა გასათვალისწინებელია, რომ ელექტრული სიგნალების ხანგრძლივი გავრცელების თავისებურებების გამო საკომუნიკაციო ხაზებიაუცილებელია ავტობუსის ბოლოებში სპეციალური შესატყვისი მოწყობილობების ჩართვა, ტერმინატორები, ნაჩვენებია ნახ. 1.5 და 1.9 მართკუთხედების სახით. ჩართვის გარეშე ტერმინატორებისიგნალი აისახება ბოლოდან ხაზებიდა დამახინჯებულია ისე, რომ ქსელში კომუნიკაცია შეუძლებელი ხდება. თუ კაბელი გატეხილია ან დაზიანებულია, კოორდინაცია ირღვევა საკომუნიკაციო ხაზებიდა ჩერდება გაცვლათუნდაც იმ კომპიუტერებს შორის, რომლებიც დაკავშირებულია. დამატებითი დეტალები კოორდინაციის შესახებ იქნება აღწერილი კურსის სპეციალურ განყოფილებაში. მოკლე ჩართვა ავტობუსის კაბელის ნებისმიერ წერტილში გამორთავს მთელ ქსელს.

ნებისმიერი ქსელის აღჭურვილობის გაუმართაობა აბონენტიავტობუსში შეიძლება დაანგრიოს მთელი ქსელი. გარდა ამისა, ასეთი წარუმატებლობის ლოკალიზაცია საკმაოდ რთულია, რადგან ყველაფერი აბონენტებსერთმანეთთან დაკავშირებულია პარალელურად და შეუძლებელია იმის გაგება, რომელმა ვერ შეძლო.

გავლისას საკომუნიკაციო ხაზებიქსელებთან ერთად ტოპოლოგიაავტობუსის საინფორმაციო სიგნალები დასუსტებულია და არანაირად არ აღდგება, რაც აწესებს მკაცრ შეზღუდვებს მთლიან სიგრძეზე საკომუნიკაციო ხაზები. და თითოეული აბონენტიშეუძლია მიიღოს სხვადასხვა დონის სიგნალები ქსელიდან გადამცემამდე მანძილის მიხედვით აბონენტი. ეს ქმნის დამატებით მოთხოვნებს ქსელის აღჭურვილობის მიმღებ კვანძებზე.

თუ ვივარაუდებთ, რომ ქსელის კაბელში სიგნალი დასუსტებულია მაქსიმალურ დასაშვებ დონემდე L pr სიგრძეზე, მაშინ ავტობუსის მთლიანი სიგრძე არ შეიძლება აღემატებოდეს L pr-ის მნიშვნელობას სხვა ძირითადი ტოპოლოგიები.

ქსელის სიგრძის გაზრდის მიზნით ტოპოლოგიასაბურავს ხშირად იყენებს რამდენიმე სეგმენტები(ქსელის ნაწილები, რომელთაგან თითოეული არის ავტობუსი), ურთიერთდაკავშირებული სპეციალური გამაძლიერებლების და სიგნალის აღდგენის გამოყენებით - გამეორებებიან გამეორებები(ნახ. 1.10 გვიჩვენებს ორი სეგმენტის შეერთებას; ქსელის მაქსიმალური სიგრძე ამ შემთხვევაში იზრდება 2 ლიტრამდე ინტამდე, ვინაიდან თითოეული სეგმენტი შეიძლება იყოს L სიგრძით). თუმცა, ქსელის სიგრძის ეს ზრდა არ შეიძლება გაგრძელდეს განუსაზღვრელი ვადით. სიგრძის შეზღუდვები დაკავშირებულია სიგნალის გავრცელების სასრულ სიჩქარესთან საკომუნიკაციო ხაზები.

ბრინჯი. 1.10.ავტობუსის ქსელის სეგმენტების დაკავშირება გამეორების გამოყენებით

ვარსკვლავის ტოპოლოგია

ვარსკვლავი ერთადერთია ტოპოლოგიაქსელები მკაფიოდ განსაზღვრული ცენტრით, რომელსაც ყველა დანარჩენი უკავშირდება აბონენტებს. ინფორმაციის გაცვლაგადის ექსკლუზიურად ცენტრალური კომპიუტერის მეშვეობით, რომელიც დიდ დატვირთვას ატარებს, ამიტომ, როგორც წესი, ქსელის გარდა სხვა ვერაფერს აკეთებს. ნათელია, რომ ქსელური აღჭურვილობა ცენტრალურ აბონენტიუნდა იყოს ბევრად უფრო რთული ვიდრე პერიფერიული მოწყობილობა აბონენტებს. ყველას თანასწორობის შესახებ აბონენტებს(როგორც საბურავში) ამ შემთხვევაში ლაპარაკი არ არის საჭირო. როგორც წესი, ცენტრალური კომპიუტერი არის ყველაზე ძლიერი გაცვლის მართვის ყველა ფუნქცია. ქსელთან კონფლიქტი არ არის ტოპოლოგიავარსკვლავი პრინციპში შეუძლებელია, რადგან კონტროლი მთლიანად ცენტრალიზებულია.

თუ ვსაუბრობთ მდგრადობავარსკვლავი კომპიუტერის გაუმართაობამდე, შემდეგ პერიფერიული კომპიუტერის ან მისი ქსელური აღჭურვილობის უკმარისობა არანაირად არ იმოქმედებს დანარჩენი ქსელის ფუნქციონირებაზე, მაგრამ ცენტრალური კომპიუტერის ნებისმიერი უკმარისობა ქსელს სრულიად უფუნქციოდ აქცევს. ამ მხრივ განსაკუთრებული ზომები უნდა იქნას მიღებული ცენტრალური კომპიუტერისა და მისი ქსელური აღჭურვილობის საიმედოობის ასამაღლებლად.

კაბელის შეწყვეტა ან მოკლე ჩართვა როდესაც ტოპოლოგიავარსკვლავი არღვევს გაცვლამხოლოდ ერთი კომპიუტერით და ყველა სხვა კომპიუტერს შეუძლია გააგრძელოს ნორმალურად მუშაობა.

საბურავისგან განსხვავებით, თითოეულზე არის ვარსკვლავი საკომუნიკაციო ხაზებიარის მხოლოდ ორი აბონენტი: ცენტრალური და ერთი პერიფერიული. ყველაზე ხშირად, ორი გამოიყენება მათ დასაკავშირებლად საკომუნიკაციო ხაზები, რომელთაგან თითოეული გადასცემს ინფორმაციას ერთი მიმართულებით, ანუ თითოეულზე საკომუნიკაციო ხაზებიარის მხოლოდ ერთი მიმღები და ერთი გადამცემი. ეს არის ე.წ წერტილი-წერტილი. ეს ყველაფერი მნიშვნელოვნად ამარტივებს ქსელურ აღჭურვილობას ავტობუსთან შედარებით და გამორიცხავს დამატებითი, გარე გამოყენების აუცილებლობას ტერმინატორები.

სიგნალის შესუსტების პრობლემა საკომუნიკაციო ხაზებიასევე უფრო ადვილია ვარსკვლავში გადაჭრა, ვიდრე ავტობუსის შემთხვევაში, რადგან თითოეული მიმღები ყოველთვის იღებს იმავე დონის სიგნალს. ქსელის მაქსიმალური სიგრძე ტოპოლოგიავარსკვლავი შეიძლება იყოს ორჯერ დიდი ვიდრე ავტობუსში (ანუ 2 ლ pr), რადგან თითოეული კაბელი აკავშირებს ცენტრს პერიფერიულთან აბონენტი, შეიძლება ჰქონდეს სიგრძე L გამზ.

სერიოზული ნაკლი ტოპოლოგიავარსკვლავი მდგომარეობს რაოდენობის მკაცრ შეზღუდვაში აბონენტებს. ჩვეულებრივ ცენტრალური აბონენტიშეიძლება მოემსახუროს არაუმეტეს 8-16 პერიფერიულს აბონენტებს. ამ საზღვრებში, ახალი დაკავშირება აბონენტებსსაკმაოდ მარტივია, მაგრამ მათ უკან ეს უბრალოდ შეუძლებელია. ვარსკვლავში დასაშვებია სხვა ცენტრალურის დაკავშირება პერიფერიულის ნაცვლად აბონენტი(შედეგი არის ტოპოლოგიაერთმანეთთან დაკავშირებული რამდენიმე ვარსკვლავი).

ნახ. 1.6, ეწოდება აქტიურ ან ნამდვილ ვარსკვლავს. Არსებობს ასევე ტოპოლოგია, რომელსაც უწოდებენ პასიურ ვარსკვლავს, რომელიც მხოლოდ გარეგნულად ჰგავს ვარსკვლავს (სურ. 1.11). ამჟამად ის ბევრად უფრო გავრცელებულია, ვიდრე აქტიური ვარსკვლავი. საკმარისია ითქვას, რომ ის გამოიყენება დღეს ყველაზე პოპულარულ Ethernet ქსელში.

ქსელის ცენტრში ამით ტოპოლოგიაის არ შეესაბამება კომპიუტერს, მაგრამ სპეციალურ მოწყობილობას - კერას ან, როგორც მას ასევე უწოდებენ, კერა(კერა), რომელიც ასრულებს იგივე ფუნქციას, რაც განმეორებითი, ანუ აღადგენს შემომავალ სიგნალებს და აგზავნის მათ ყველა სხვაზე საკომუნიკაციო ხაზები.

ბრინჯი. 1.11.პასიური ვარსკვლავის ტოპოლოგია და მისი ეკვივალენტური წრე

გამოდის, რომ მიუხედავად იმისა, რომ საკაბელო განლაგება ჰგავს ნამდვილ ან აქტიურ ვარსკვლავს, სინამდვილეში ჩვენ ვსაუბრობთ ავტობუსზე ტოპოლოგია, ვინაიდან თითოეული კომპიუტერიდან ინფორმაცია ერთდროულად გადაეცემა ყველა სხვა კომპიუტერს და არ არსებობს ცენტრალური აბონენტიარ არსებობს. რა თქმა უნდა, პასიური ვარსკვლავი უფრო ძვირია, ვიდრე ჩვეულებრივი ავტობუსი, რადგან ამ შემთხვევაში კერაც არის საჭირო. თუმცა, ის უზრუნველყოფს უამრავ დამატებით ფუნქციას, რომელიც დაკავშირებულია ვარსკვლავის უპირატესობებთან, კერძოდ, ამარტივებს ქსელის მოვლა-პატრონობასა და შეკეთებას. სწორედ ამიტომ, ბოლო დროს, პასიური ვარსკვლავი სულ უფრო მეტად ანაცვლებს ნამდვილ ვარსკვლავს, რაც არაპერსპექტიულად ითვლება. ტოპოლოგია.

ასევე შეიძლება გამოიყოს შუალედური ტიპი ტოპოლოგიააქტიურ და პასიურ ვარსკვლავს შორის. ამ შემთხვევაში, კერა არა მხოლოდ გადასცემს მასში მოსულ სიგნალებს, არამედ აკონტროლებს გაცვლათუმცა თვითონ გაცვლაარ მონაწილეობს (ეს კეთდება ონლაინ 100VG-AnyLAN).

ვარსკვლავის (როგორც აქტიური, ასევე პასიური) დიდი უპირატესობა ის არის, რომ ყველა კავშირის წერტილი გროვდება ერთ ადგილას. ეს საშუალებას გაძლევთ მარტივად აკონტროლოთ ქსელის მუშაობა, ლოკალიზდეს ხარვეზები, უბრალოდ გარკვეული გამორთვის გზით აბონენტებს(რაც შეუძლებელია, მაგალითად, ავტობუსის შემთხვევაში ტოპოლოგია), ასევე შეზღუდოს არაავტორიზებული პირების წვდომა ქსელისთვის სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვან დაკავშირების წერტილებზე. პერიფერიისკენ აბონენტსვარსკვლავის შემთხვევაში, ერთი კაბელი (რომელიც გადასცემს ორივე მიმართულებით) ან ორი (თითოეული კაბელი გადადის ორი საპირისპირო მიმართულებით) შეიძლება იყოს შესაფერისი, ეს უკანასკნელი ბევრად უფრო გავრცელებულია.

საერთო მინუსი ყველასთვის ტოპოლოგიებივარსკვლავის ტიპი (როგორც აქტიური, ასევე პასიური) მნიშვნელოვნად აღემატება სხვებს ტოპოლოგიები, კაბელის მოხმარება. მაგალითად, თუ კომპიუტერები განლაგებულია ერთ ხაზზე (როგორც ნახ. 1.5), მაშინ არჩევისას ტოპოლოგიავარსკვლავს რამდენჯერმე მეტი კაბელი დასჭირდება, ვიდრე ერთად ტოპოლოგიასაბურავი. ეს მნიშვნელოვნად აისახება მთლიანი ქსელის ღირებულებაზე და მნიშვნელოვნად ართულებს საკაბელო მონტაჟს.

ბეჭდის ტოპოლოგია

ბეჭედი არის ტოპოლოგია, რომელშიც თითოეული კომპიუტერი დაკავშირებულია საკომუნიკაციო ხაზებიორ სხვასთან ერთად: ერთიდან იღებს ინფორმაციას და გადასცემს მეორეს. Თითოეულზე საკომუნიკაციო ხაზები, როგორც ვარსკვლავის შემთხვევაში, მუშაობს მხოლოდ ერთი გადამცემი და ერთი მიმღები (წერტილოვანი კომუნიკაცია). ეს საშუალებას გაძლევთ თავიდან აიცილოთ გარე გამოყენება ტერმინატორები.

ბეჭდის მნიშვნელოვანი მახასიათებელია ის, რომ თითოეული კომპიუტერი რელეს (აღადგენს, აძლიერებს) მასზე მოსულ სიგნალს, ანუ ის მოქმედებს როგორც განმეორებადი. სიგნალის შესუსტებამთელ რგოლში მნიშვნელობა არ აქვს, მნიშვნელოვანია მხოლოდ რგოლის მეზობელ კომპიუტერებს შორის შესუსტება. თუ კაბელის მაქსიმალური სიგრძე, შეზღუდული შესუსტებით, არის L pr, მაშინ რგოლის მთლიანი სიგრძე შეიძლება მიაღწიოს NL pr, სადაც N არის კომპიუტერების რაოდენობა რგოლში. ქსელის საერთო ზომა საბოლოოდ იქნება NL pr/2, ვინაიდან რგოლი უნდა დაიკეცოს შუაზე. პრაქტიკაში, რგოლის ქსელების ზომა ათეულ კილომეტრს აღწევს (მაგალითად, ქსელში FDDI). ბეჭედი ამ მხრივ მნიშვნელოვნად აღემატება ნებისმიერ სხვას ტოპოლოგია.

მკაფიოდ გამოხატული ცენტრი რგოლით ტოპოლოგიაარა, ყველა კომპიუტერი შეიძლება იყოს ერთნაირი და ჰქონდეს თანაბარი უფლებები. თუმცა, საკმაოდ ხშირად განსაკუთრებული ბეჭედი გამოირჩევა აბონენტი, რომელიც აკონტროლებს გაცვლაან აკონტროლებს მას. ნათელია, რომ ასეთი ერთი მენეჯერის არსებობა აბონენტიამცირებს ქსელის საიმედოობას, რადგან მისი უკმარისობა დაუყოვნებლივ პარალიზებს მთელს გაცვლა.

მკაცრად რომ ვთქვათ, კომპიუტერები რგოლში არ არის სრულიად თანაბარი უფლებებით (განსხვავებით, მაგალითად, ავტობუსისგან ტოპოლოგია). ყოველივე ამის შემდეგ, ერთ-ერთი მათგანი აუცილებლად იღებს ინფორმაციას კომპიუტერიდან, რომელიც გადასცემს მომენტში ადრე, ხოლო სხვები - მოგვიანებით. ეს არის ამ ფუნქციაზე ტოპოლოგიადა აგებულია მართვის მეთოდები გაცვლაქსელში, სპეციალურად შექმნილი რგოლისთვის. ასეთ მეთოდებში, შემდეგი გადაცემის უფლება (ან, როგორც ამბობენ, ქსელის ხელში ჩაგდება) თანმიმდევრულად გადადის წრის შემდეგ კომპიუტერზე. ახლის დაკავშირება აბონენტებსრგოლთან დაკავშირება საკმაოდ მარტივია, თუმცა საჭიროა მთელი ქსელის სავალდებულო გამორთვა კავშირის ხანგრძლივობის განმავლობაში. როგორც საბურავის შემთხვევაში, მაქსიმალური რაოდენობა აბონენტებსრგოლში ის შეიძლება იყოს საკმაოდ დიდი (ათასამდე ან მეტი). ბეჭედი ტოპოლოგიაჩვეულებრივ აქვს მაღალი წინააღმდეგობა გადატვირთვის მიმართ, უზრუნველყოფს საიმედო მუშაობას ქსელში გადაცემული ინფორმაციის დიდი ნაკადებით, რადგან, როგორც წესი, არ არის კონფლიქტები (ავტობუსისგან განსხვავებით), ასევე არ არის ცენტრალური აბონენტი(ვარსკვლავისგან განსხვავებით), რომელიც შეიძლება გადატვირთული იყოს ინფორმაციის დიდი ნაკადებით.

ბრინჯი. 1.12.ორი რგოლის ქსელი

სიგნალი რგოლში თანმიმდევრულად გადის ქსელის ყველა კომპიუტერში, ამიტომ მინიმუმ ერთი მათგანის (ან მისი ქსელური აღჭურვილობის) გაუმართაობა არღვევს ქსელის მუშაობას მთლიანობაში. ეს ბეჭდის მნიშვნელოვანი ნაკლია.

ანალოგიურად, შეწყვეტა ან მოკლე ჩართვა რომელიმე რგოლის კაბელში შეუძლებელს ხდის ქსელის მუშაობას. სამი განხილულიდან ტოპოლოგიებიბეჭედი ყველაზე დაუცველია კაბელის დაზიანების მიმართ, ასე რომ ტოპოლოგიარგოლები ჩვეულებრივ ითვალისწინებენ ორი (ან მეტი) პარალელურად განლაგებას საკომუნიკაციო ხაზები, რომელთაგან ერთი რეზერვშია.

ზოგჯერ ქსელი ტოპოლოგიაბეჭედი მზადდება ორი პარალელური რგოლის საფუძველზე საკომუნიკაციო ხაზები, ინფორმაციის გადაცემა საპირისპირო მიმართულებით (სურ. 1.12). ასეთი გადაწყვეტის მიზანია გაზარდოს (იდეალურად, გაორმაგდეს) ინფორმაციის გადაცემის სიჩქარე ქსელში. გარდა ამისა, თუ რომელიმე კაბელი დაზიანებულია, ქსელს შეუძლია სხვა კაბელთან მუშაობა (თუმცა მაქსიმალური სიჩქარე შემცირდება).

სხვა ტოპოლოგია

გარდა სამი ძირითადისა ტოპოლოგიებიქსელი ასევე ხშირად გამოიყენება ტოპოლოგიახე, რომელიც შეიძლება ჩაითვალოს რამდენიმე ვარსკვლავის კომბინაციად. უფრო მეტიც, როგორც ვარსკვლავის შემთხვევაში, ხე შეიძლება იყოს აქტიური ან ჭეშმარიტი (ნახ. 1.13) და პასიური (ნახ. 1.14). რამდენიმე შერწყმის ცენტრში აქტიური ხის საშუალებით საკომუნიკაციო ხაზებიარის ცენტრალური კომპიუტერები, ხოლო პასიურის შემთხვევაში - კონცენტრატორები ( ჰაბები).

ბრინჯი. 1.13.აქტიური ხის ტოპოლოგია

ბრინჯი. 1.14.პასიური ხის ტოპოლოგია. K - კონცენტრატორები

საკმაოდ ხშირად კომბინირებული ტოპოლოგია, რომელთა შორის ყველაზე გავრცელებულია ვარსკვლავური ავტობუსი (სურ. 1.15) და ვარსკვლავური რგოლი (სურ. 1.16).

ბრინჯი. 1.15.ვარსკვლავი-ავტობუსის ტოპოლოგიის მაგალითი

ბრინჯი. 1.16.ვარსკვლავი-რგოლის ტოპოლოგიის მაგალითი

ვარსკვლავი-ავტობუსში ტოპოლოგიაგამოიყენება საბურავისა და პასიური ბორბლის კომბინაცია. როგორც ინდივიდუალური კომპიუტერები, ასევე ავტობუსის მთელი სეგმენტები დაკავშირებულია ჰაბთან. სინამდვილეში, ფიზიკური ტოპოლოგიაავტობუსი, რომელიც მოიცავს ყველა კომპიუტერს ქსელში. Ამაში ტოპოლოგიაშესაძლებელია რამდენიმე ჰაბის გამოყენება, ერთმანეთთან დაკავშირება და ე.წ. ხერხემლის, დამხმარე ავტობუსის ფორმირება. ცალკეული კომპიუტერები ან ავტობუსის სეგმენტები დაკავშირებულია თითოეულ ჰაბთან. შედეგი არის ვარსკვლავური საბურავის ხე. ამგვარად, მომხმარებელს შეუძლია მოქნილად დააკავშიროს ავტობუსის და ვარსკვლავის უპირატესობები ტოპოლოგიებიდა ასევე მარტივად შეცვალეთ ქსელთან დაკავშირებული კომპიუტერების რაოდენობა. ინფორმაციის გავრცელების თვალსაზრისით ეს ტოპოლოგიაკლასიკური საბურავის ტოლფასი.

ვარსკვლავი-ბეჭდის შემთხვევაში ტოპოლოგიაეს არ არის თავად კომპიუტერები, რომლებიც გაერთიანებულია რგოლში, არამედ სპეციალური კვანძები (ნახ. საკომუნიკაციო ხაზები. სინამდვილეში, ქსელის ყველა კომპიუტერი ჩართულია დახურულ რგოლში, რადგან ჰაბების შიგნით საკომუნიკაციო ხაზებიშექმენით დახურული მარყუჟი (როგორც ნაჩვენებია ნახ. 1.16). ეს ტოპოლოგიაშესაძლებელს ხდის ვარსკვლავისა და ბეჭდის უპირატესობების გაერთიანებას ტოპოლოგიები. მაგალითად, ჰაბები საშუალებას გაძლევთ შეაგროვოთ ქსელის საკაბელო კავშირის ყველა წერტილი ერთ ადგილას. თუ ვსაუბრობთ ინფორმაციის გავრცელებაზე, ეს ტოპოლოგიაკლასიკური ბეჭდის ტოლფასი.

დასასრულს, ჩვენ ასევე უნდა ვთქვათ ბადეზე ტოპოლოგია(mesh), რომელშიც კომპიუტერები ერთმანეთთან ურთიერთობენ არა მხოლოდ ერთი, არამედ ბევრი საკომუნიკაციო ხაზები, ბადის ფორმირება (სურ. 1.17).

ბრინჯი. 1.17.ბადის ტოპოლოგია: სრული (a) და ნაწილობრივი (b)

სრულ ბადეში ტოპოლოგიათითოეული კომპიუტერი პირდაპირ არის დაკავშირებული ყველა სხვა კომპიუტერთან. ამ შემთხვევაში, კომპიუტერების რაოდენობის მატებასთან ერთად, რაოდენობა საკომუნიკაციო ხაზები. გარდა ამისა, ქსელის კონფიგურაციის ნებისმიერი ცვლილება მოითხოვს ცვლილებებს ყველა კომპიუტერის ქსელის აპარატურაში, ამიტომ სრული ბადე ტოპოლოგიაარ მიუღია ფართო გამოყენება.

ნაწილობრივი ბადე ტოპოლოგიავარაუდობს პირდაპირ კავშირებს მხოლოდ ყველაზე აქტიური კომპიუტერებისთვის, რომლებიც გადასცემენ ინფორმაციის მაქსიმალურ რაოდენობას. დარჩენილი კომპიუტერები დაკავშირებულია შუალედური კვანძებით. ბადე ტოპოლოგიასაშუალებას გაძლევთ აირჩიოთ მარშრუტი ინფორმაციის მიწოდებისთვის აბონენტირომ აბონენტს, გაუმართავი უბნების გვერდის ავლით. ეს, ერთის მხრივ, ზრდის ქსელის საიმედოობას, მეორე მხრივ, მოითხოვს ქსელის აღჭურვილობის მნიშვნელოვან გართულებას, რომელმაც უნდა შეარჩიოს მარშრუტი.