не будет передано заданное число битов, что отмечается сигналом 4 , формируемым счетчиком длины. При передаче данных определяется контрольная сумма, которая передается вслед за данными, после чего на передатчиках выводится последовательность конца кадра, формируемая генератором ПКК.

Готовность адаптера к приему кадра обеспечивается передачей адреса оперативной памяти, выделенной для размещения принимаемого пакета из ЭВМ в блок сопряжения. Сигналы с приемника обрабатываются блоком управления следующим образом. Распознаватель последовательности начала кадра формирует сигнал х1, отмечающий начало

пакета, передаваемого в кадре. Последующие биты, поступающие из приемника, обрабатываются схемой удаления бит-стаффинга и поступают на распознаватель адреса, сравнивающий адрес получателя с собственным адресом адаптера. Совпадение адресов отмечается сигналом x3, определяющим принадлежность передаваемого кадра данному

адаптеру. Принимаемые биты поступают на преобразователь последовательного кода в параллельный. Сформированное преобразователем слово передается в буфер вывода, из которого оно записывается в соответствующую ячейку оперативной памяти. Биты, составляющие пакет, формируются на счетчике длины и обрабатываются генератором контрольной суммы. Счетчик фиксирует длину принятого пакета и формирует сигнал x4, если длина пакета превосходит предельную допустимую. При обнаружении ошибки в пакете генератор контрольной суммы вырабатывает сигнал x5. Прием кадра и передача содержащегося в нем пакета в оперативную память заканчивается при поступлении последовательности конца кадра, что отмечается сигналом x2. Сигнал x4 формируемый

счетчиком длины, используется для прекращения приема пакета, имеющего недопустимую длину.

Блок сопряжения с интерфейсом ЭВМ по окончании передачи и приема кадра передает в ЭВМ слово состояния адаптера, содержащее необходимою информацию о ходе передачи и приема кадра.

6.4. РАСШИРЕНИЕ И КОМПЛЕКСИРОВАНИЕ

Расширение ЛВС направлено на увеличение протяженности сети и числа узлов, объединяемых сетью, что достигается увеличением длины моноканала. Комплексирование сетей -информационное объединение нескольких сетей через средства передачи данных.

Способы расширения. В ЛВС с магистральной структурой вводится ограничение на предельную длину кабеля и число подключаемых к магистрали систем (приемопередатчиков), за счет чего достигается требуемая пропускная способность магистрали при умеренных затратах оборудования в приемопередатчике. Для увеличения протяженности магистрали используются ретрансляторы (повторители) (рис. (6.20, а), обеспечивающие восстановление электрических и временных параметров сигналов. При этом нагрузка на любой передатчик ограничивается сегментом кабеля и подключенными к нему приемниками, в том числе приемником ретранслятора. Приемники остальных сегментов кабеля являются нагрузкой только для ретранслятора. Возможности расширения сети с помощью ретрансляторов ограничиваются пропускной способностью канала и временем распространения сигнала между наиболее удаленными станциями ЛВС, предельное допустимое значение которого определяется протоколам» управления физическим каналом и доступом к каналу. Предельные размеры сети ограничены максимальным допустимым числом ретрансляторов и расстоянием между наиболее удаленными станциями.

Для связи сегментов канала могут использоваться ретрансляторы длинной линии (рис. 6.20,6), с помощью которых возможна передача сигналов на расстояния 102-103 м.

В ЛВС с кольцевой структурой электрические ограничения на число узлов, объединяемых в кольцо, отсутствуют и ограничивается лишь предельная длина сегмента, соединяющего соседние узлы. Вместе с тем при увеличении числа узлов в кольцевой сети возрастает задержка передачи пакетов и увеличивается время доставки пакетов. Для исключения этого эффекта расширение кольцевых ЛВС производится на основе многоканальной структуры сетей.

Способы комплексирования. Для расширения кольцевых ЛВС используются двух- и трехуровневые кольцевые структуры (рис. 6.21). В этом случае сеть строится из нескольких кольцевых подсетей, а каждой из которых передача данных происходит в обычном порядке. Для объединения подсетей используется дополнительное кольцо, содержащее коммутационные узлы КУ, через которые кольца нижнего уровня подсоединяются к кольцевому каналу более высокого уровня. Коммутационные узлы принимают пакеты, адресованные узлам других колец, и направляют их в соответствующие коммутационные узлы для передачи адресату. Коммутация пакетов производится по таблицам маршрутизации, хранимым в памяти коммутационных узлов. За счет иерархических кольцевых структур можно существенно увеличить число станций, входящих в сеть, причем средняя задержка незначительно увеличивается. К тому же при преобразовании кольцевой структуры в оптимальную двух- или трехкольцевую повышается надежность сети.

а)

Ретранслятор

1-Г

б)

Ретранслятор

Я-В "

длинной линии

Рис. 6.20. Расширение магистральной ЛВС с помощью ретрансляторов

Рис. 6.21. Двух- и трехуровневая кольцевая структура ЛВС

Комлексирование моноканальных сетей в сеть более высокого уровня может производиться с помощью межканальных станций МКС (рис. 6.22), соединяющих два канала. Межканальная станция выполняет функции, аналогичные функциям узла связи в сетях передачи данных. Она селектирует передаваемые по моноканалу пакеты, выделяя из них те, которые адресованы абонентам, подключенным к выходному каналу станции, принимает выделенные пакеты, хранит их в буферной памяти в передает в выходной канал, связывающий МКС с адресатами. При этом необходимость в

коммутации пакетов отсутствует, поскольку МКС имеет только одно выходное направление. Межканальная станция, связывающая два моноканала одного типа, называется мостом. Если сопрягаемые сети находятся на значительном расстоянии, для связи между ними можно использовать линию передачи данных. В этом случае сопряжение сетей производится с помощью двух МКС, связанных линией передачи данных, - длинного моста. Межканальная станция длинного моста преобразует протокол моноканала в протокол передачи данных, например, HDLC, и обратно.

ЛВС1

МКО

ЛВС 2

I-1-а-1-i-

МКО

МКО

11ЧД

ЛВС3

Рис. 6.22 Многоканальная ЛВС

Многоканальная сеть может быть однородной, включающей в себя моноканалы одного типа, а также неоднородной и объединять сети с магистральной и кольцевой структурой и разными протоколами управления физическим каналом, доступом к каналу и информационным каналом. В последнем случае, кроме селекции и управления каналами, необходимо преобразование протоколов информационных каналов. Для этих целей используется интерфейсная система, иначе называемая шлюзом. Интерфейсная система строится на базе микро-ЭВМ, реализующей функции преобразования протоколов. К микро-ЭВМ подключаются адаптеры для сопряжения ЭВМ с моноканалами. С помощью интерфейсной системы возможно сопряжение ЛВС и СПД с использованием протокола Х25, т. е. объединение локальных и глобальных вычислительных сетей.

6.5. РЕАЛИЗАЦИЯ

Разработка ЛВС началась в 70-х годах. К настоящему времени создано большое число вариантов ЛВС, отличающихся типом передающей среды, пропускной способностью моноканала, структурой и назначением. Типичные области применения ЛВС - системы административного управления (учрежденческие), автоматизации проектирования и технологической подготовки производства, автоматизации научных исследований, промышленные системы (системы управления технологическими процессами и производством) и бортовые. К последним предъявляются требования повышенной надежности при работе в условиях сильных электромагнитных помех и, возможно, е широком диапазоне температур окружающей среды.

Ниже описываются три реализации ЛВС, наиболее ярко представляющие основные аспекты организации сетей.

Сеть Ethernet. Эта сеть разработана в середине 70-х годов фирмой «Ксерокс» (США), и ее архитектура используется в качестве типовой фирмами DEC и «Интел», производящими мини- и микро-ЭВМ. Основное назначение сети - системы административного управления.

Сеть имеет магистральную структуру. В качестве передающей среды используется коаксиальный кабель, передача данных по которому выполняется со скоростью 10 Мбит/с. Сеть может объединять до 1024 систем при максимальном расстоянии между ними 2,5 км.