Достоинства и недостатки сети на разделяемой среде

При построении небольших сетей, состоящих из 10-30 узлов, использование стан­дартных технологий на разделяемой среде приводит к экономичным и эффек­тивным решениям, что проявляется в первую очередь в следующих свойствах:

□ простая топология сети допускает легкое наращивание числа узлов (в неболь­ших пределах);

□ отсутствуют потери кадров из-за переполнения буферов коммуникационных устройств, так как сам метод доступа к разделяемой среде регулирует поток кадров и приостанавливает станции, слишком часто генерирующие кадры;

□ простота протоколов обеспечивает низкую стоимость сетевых адаптеров, по­вторителей и концентраторов и сети в целом.

Однако справедливым является и другое утверждение — крупные сети, насчиты­вающие сотни и тысячи узлов, не могут быть построены на основе одной разде­ляемой среды даже при такой скоростной технологии, как Gigabit Ethernet. И не только потому, что проектировщик сети часто сталкивается с жесткими огра­ничениями максимальной длины сети, обусловленными особенностями метода доступа Ethernet. И не потому, что практически все технологии ограничивают количество узлов в разделяемой среде: все технологии семейства Ethernet — 1024 узлами, Token Ring — 260 узлами, a FDDI — 500 узлами.

Главная проблема сетей с разделяемой средой — дефицит пропускной способности,; <..

Процессы, происходящие в локальных сетях на разделяемой среде, качественно могут быть описаны моделями массового обслуживания, в частности — моделью М/М/1, рассмотренной в главе 7. Разделяемая среда соответствует обслуживаю­щему устройству этой модели, а кадры, генерируемые каждым компьютером сети, — заявкам на обслуживание. Очередь заявок в действительности распреде­ляется по компьютерам сети, где кадры ожидают своей очереди на использова­ние среды.

Модель М/М/1 не может адекватно отразить многие особенности локальных се­тей на разделяемой среде, например коллизии, возникающие в Ethernet. Тем не менее она хорошо показывает качественную картину зависимости задержек дос­тупа к среде от коэффициента использования среды. На рис. 15.1 показаны зави-

О 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Рис. 15.1. Задержки доступа к среде передачи данных для технологий Ethernet,

Token Ring и FDDI

Как видно из рисунка, всем технологиям присуща качественно одинаковая кар­тина экспоненциального роста величины задержек доступа при увеличении ко­эффициента использования сети. Однако их отличает порог, при котором насту­пает резкий перелом в поведении сети, когда почти прямолинейная зависимость переходит в крутую экспоненциальную. Для всего семейства технологий Ether­net — это 30-50 % (сказывается эффект коллизий), для технологии Token Ring — 60 %, а технологии FDDI - 70-80 %.

Количество узлов, при которых коэффициент использования сети начинает при­ближаться к опасной границе, зависит от типа функционирующих в узлах при­ложений. Если раньше для сетей Ethernet считалось, что 30 узлов — это вполне приемлемое число для одного разделяемого сегмента, то сегодня, в условиях, ко­гда мультимедийные приложения передают по сети большие файлы данных, предельное число узлов может составлять 5-10.