Концентраторы FDDI выпускаются как в отдельных конструктивах с фиксированным количеством портов, так и в виде модулей для корпоративных концентраторов на основе шасси, таких как System 5000 компании Bay Networks или LANplex 6000 компании 3Com.
Концентратор FDDI 2914-04 компании Bay Networks. Модель 2914-04 - это концентратор FDDI, выполненный в отдельном корпусе и имеющий 14 портов. Все порты поддерживают многомодовый оптоволоконный кабель 50/125 или 62.5/125 мкм.
портов сконфигурированы как порты типа M для соединения со станциями с одиночным подключением, а два порта являются портами А и В для подключения концентратора к двойному кольцу. Порты А и В могут быть также сконфигурированы как М-порты, тогда концентратор может объединять до 14 станций типа SAS.
Концентратор имеет два МАС-узла - первичный и локальный. Локальный используется для поддержки процедуры плавного включения станций в кольцо, не требующей его реинициализации.
Модуль концентратора FDDI для коммутатора LANplex 6000 компании 3Com. Данный модуль устанавливается в любой слот шасси LANplex 6000. Модуль выпускается в двух исполнениях - на 6 портов для многомодового оптоволоконного кабеля, или на 12 портов неэкранированной витой пары категории 5. Каждый порт может быть сконфигурирован как порт М для поддержки станций SAS или как порт А или В для поддержки станций DAS.
Модуль поддерживает спецификацию SMT 7.3 управление станцией, а также
позволяет управлять им по протоколу SNMP, так как в него встроен агент SNMP/SMT
proxy.
В качестве альтернативы технологии Fast Ethernet, фирмы AT&T и HP выдвинули проект новой технологии со скоростью передачи данных 100 Мб/с - 100Base-VG. В этом проекте было предложено усовершенствовать метод доступа с учетом потребности мультимедийных приложений, при этом сохранить совместимость формата пакета с форматом пакета сетей 802.3. В сентябре 1993 года по инициативе фирм IBM и HP был образован комитет IEEE 802.12, который занялся стандартизацией новой технологии. Проект был расширен за счет поддержки в одной сети кадров не только формата Ethernet, но и формата Token Ring. В результате новая технология получила название 100VG-AnyLAN, то есть технология для любых сетей (Any LAN - любые сети), имея в виду, что в локальных сетях технологии Ethernet и Token Ring используются в подавляющем количестве узлов.
Летом 1995 года технология 100VG-AnyLAN получила статус стандарта IEEE 802.12.
В технологии 100VG-AnyLAN определены новый метод доступа Demand Priority и новая схема квартетного кодирования Quartet Coding, использующая избыточный код 5В/6В.
Метод доступа Demand Priority основан на передаче концентратору функций арбитра, решающего проблему доступа к разделяемой среде. Метод Demand Priority повышает коэффициент использования пропускной способности сети за счет введения простого, детерминированного метода разделения общей среды, использующего два уровня приоритетов: низкий - для обычных приложений и высокий - для мультимедийных.
Технология 100VG-AnyLAN имеет меньшую популярность среди производителей коммуникационного оборудования, чем конкурирующее предложение - технология Fast Ethernet. Компании, которые не поддерживают технологию 100VG-AnyLAN, объясняют это тем, что для большинства сегодняшних приложений и сетей достаточно возможностей технологии Fast Ethernet, которая не так заметно отличается от привычной большинству пользователей технологии Ethernet. В более далекой перспективе эти производители предлагают использовать для мультимедийных приложений технологию АТМ, а не 100VG-AnyLAN.
Тем не менее, число сторонников технологии 100VG-AnyLAN растет и насчитывает около 30 компаний. Среди них находятся не только копании Hewlett-Packard и IBM, но и такие лидеры как Cisco Systems, Cabletron, D-Link и другие. Все эти компании поддерживают обе конкурирующие технологии в своих продуктах, выпуская модули с портами как Fast Ethernet, так и 100VG-AnyLAN.
Концентратор 100VG Hub-15 компании Hewlett-Packard. Концентратор 100VG Hub-15 является наиболее широко применяемым устройством для построения сегментов в технологии 100VG-AnyLAN. Этот концентратор имеет 15 портов RJ-45 для непосредственного подключения рабочих станций 100VG с помощью кабеля на неэкранированной витой паре.
Концентратор реализует передачу кадров Ethernet между своими 15 портами на основе протокола Demand Priority, обеспечивая около 96% пропускной способности 100 Мб/с для передачи полезной информации. Для связи с концентратором верхнего уровня 100VG Hub-15 имеет специальный порт Uplink, с помощью которого концентраторы 100VG можно каскадировать.
Кроме этого, концентратор снабжен двумя портами (In и Out) для организации общей для стека шины управления.
По аналогии с 12/24/48-портовыми концентраторами НРAdvanceStack 10Base-T, 100VG Hub-15 обладает слотом расширения, который обеспечивает следующие возможности:
· установку в дополнительный слот модуля, реализующего управление по протоколу SNMP;
· реализацию функций HP EASE (Embedded Advanced Sampling Environment);
· установку модулей мостов и маршрутизаторов.
Концентратор может поставляться с установленным в слот расширения модулем SNMP-управления или без него. Установленный в любой из 16 концентраторов 100VG стека модуль НР AdvanceStack 100VG SNMP/Bridge даст возможность управлять по протоколу SNMP всеми концентраторами стека.
Кроме того, модуль НР AdvanceStack 100VG SNMP/Bridge предоставляет возможность организовать мост между сегментом 100VG-AnyLAN и сегментом 10Base-T, построенном на концентраторах HP AdvanceStack или других концентраторах 10Base-T.
Управлять концентратором 100VG Hub-15 можно тремя способами:
. Базовые средства управления: для сетей, которые не требуют SNMP-управления. Вместе с каждым концентратором НР AdvanceStack 100VG Hub-15 поставляется основанное на Windows программное обеспечение HP Stack Manager, которое управляет базовыми конфигурациями, осуществляет мониторинг и устранение неполадок в стеке, оперативно отображая состояние устройства и позволяя быстро пересматривать, конфигурировать и диагностировать порты.
. SNMP-управление: для более крупных сетей с более интенсивным трафиком. Чтобы получить дополнительные возможности управления, нужно просто добавить модуль HP AdvanceStack 100VG SNMP/Bridge и программное обеспечение HP OpenView InterConnect Manager. Такая комбинация обеспечивает необходимые средства сетевого управления, подобные стандартному SNMP, универсальную и частные базы MIB, автоматическое отображение конфигурации сети, информирование о событиях и неисправностях, загрузку и выгрузку встроенных программ.
. Расширенные средства управления: для сетей, которые требуют оптимальной
производительности. В комбинации с такими приложениями, как Traffic Expert или
Traffic Monitor, средства EASE, которые обеспечиваются при установке в любой
концентратор стека модуля HP AdvanceStack 100VG SNMP/Bridge, позволяют
оптимизировать производительность сети посредством одного стека. При этом
графически указываются потенциальные участки возникновения неполадок,
идентифицируется, кто использует те или иные сетевые ресурсы, и показываются
образцы трафика.
Сегодня наблюдается тенденция роста потребностей в новых широкополосных услугах [4]. Спрос на эти услуги можно реализовать с помощью технологии DSL, применение которой не требует дополнительных инвестиций. Она позволяет увеличить емкость медных проводов существующих кабелей практически в 2 раза, при этом скорость передачи возрастает в 30 раз (по сравнению с той, которую обеспечивают современные аналоговые модемы).
Операторы связи и поставщики услуг, используя преимущества технологий DSL и ATM, получают возможность извлекать дополнительные доходы. Организуя по обычной витой паре телефонных проводов высокоскоростной канал передачи данных, технология DSL обеспечивает быстрый доступ к сети и дает возможность предложить клиентам широкий спектр услуг на базе пакетной передачи голоса, видео и данных. В то же время применение технологии ATM позволяет сократить издержки, поднять производительность и коренным образом изменить способ передачи данных по магистральным сетям. Поэтому критичным становится фактор производительности и интеграции концентратора DSLAM на границе сети и коммутаторов ATM в ядре сети.
Stinger - концентратор доступа DSL нового поколения, изначально предназначенный для выполнения этой задачи. Его бесшинная архитектура дает возможность преодолеть ограничения по масштабируемости и пропускной способности, накладываемые конструктивными особенностями шины. Использование технологии ATM для внутренней связи упрощает передачу данных. Расширенная модульность облегчает наращивание и модернизацию Stinger, и в то же время предусматривает резервирование. Можно также осуществлять непосредственную модернизацию системных интеллектуальных функций в соответствии с перспективными технологиями. В результате получаем расширяемый и масшта6ируемый концентратор доступа DSL.
Stinger поддерживает протокол АТМ, а также наиболее распространенные технологии доступа DSL: ADSL (полноскоростная и G.Lite) и HDSL. Одно устройство Stinger поддерживает 672 порта xDSL и четыре интерфейса ОС-3с/STM-1. В стандартной семифутовой стойке можно установить три устройства Stinger, что соответствует более 2000 портов DSL. Это самая высокая плотность портов по сравнению с плотностью концентраторов доступа DSL, имеющихся на рынке.
С учетом статистической природы цифрового трафика в концентраторе Stinger для объединения трафика используется не мультиплексирование, а внутренняя высокоскоростная коммутация АТМ. При этом повышается эффективность передачи внутреннего трафика. так как в портах (с отсутствующим или периодическим трафиком) не занимается полоса пропускания. Stinger поддерживает до восьми виртуальных соединений (PVC или SVC) на одного абонента и буфер (более 150 ячеек) на одно соединение. Это позволяет быстро и равномерно передавать по сети трафик, имеющий импульсный характер.
Модульная архитектура концентратора Stinger с функциями резервирования разработана с учетом быстрого обнаружения, диагностирования и устранения линейных и аппаратных повреждений. В случае отказа модуля или порта Stinger автоматически подает сигнал тревоги и подключает резервный блок. Неисправный модуль или порт автоматически отключается, причем модуль может быть заменен в "горячем" режиме.
Для обеспечения бесперебойной работы линии предусмотрена возможность локального и удаленного тестирования шлейфа с помощью дополнительного тестового модуля. Модули Stinger с функциями линейной защиты помогают добиться минимальных отказов, защищая оборудование от бросков тока и напряжения. В рабочем состоянии сеть поддерживается с помощью резервных интерфейсов пучков, распределенной системы питания и саморегулирующейся системы вентиляции (для поддержки постоянной внутренней температуры).
Максимально высокая плотность портов и масштабируемость обеспечивается следующими базовыми модулями:
· модуль коммутации и управления (CM) - высокоскоростная коммутационная матрица - "сердце" Stinger; поддерживает функции контроля за качеством обслуживания и системного контроля (начальная загрузка, установка виртуальных соединений, конфигурация и управление);
· линейный интерфейсный модуль (LIM); выпускаются различные типы LIM для Stringer, каждый из которых поддерживает разные виды линейного кодирования DSL, число портов в модулях - от 12 до 48. Кроме объединения виртуальных каналов для передачи на коммутационную матрицу модуля управления, каждый модуль LIM реализует упомянутые выше функции обеспечения качества обслуживания и системного контроля;
· транковые модули (ТМ); для Stinger выпускаются транковые модули ОС-3 и DS-3 (каждый с двумя портами). Порты могут использоваться как независимо, так и для резервирования;
· модуль защиты линии (LPM); для Stinger выпускаются четыре модели модулей защиты, две из которых поддерживают резервирование LIM 1:n. Обе версии выпускаются в исполнении 24 и 48 портов.
Дополнительные модули Stinger выполняют следующие специальные функции:
· модуль резервирования интерфейса (IRM) обеспечивает резервный путь к вторичному модулю LIM при использовании Stinger для поддержки одного вида DSL;
·
тестовый модуль
медного шлейфа (CLT); две модели
модуля CLT позволяют проводить тестирование
шлейфа и определять параметры любой линии, подключенной к Stinger. Одна модель предназначена для
подключения внешнего тестового оборудования, вторая включает встроенное
тестовое оборудование. Управление обеими моделями осуществляется дистанционно
через систему Navis, что не требует присутствия на
станции технического персонала при необходимости подключения или тестирования
линии.
1.8 Постановка задачи
Проведя анализ по применяемым видам цифровых концентраторов, рассмотрев их функции и принципы работы разработаем имитационную модель функционирования цифрового концентратора.
Для этого необходимо рассмотреть общие вопросы и принципы моделирования, рассмотреть особенности выбранного языка моделирования и учитывая их разработать алгоритм модели будущего концентратора. Опираясь на алгоритм составить программное обеспечение имитирующее работу цифрового концентратора.
Затем необходимо выполнить технико-экономический расчет, отражающий всю смету затрат на производство данного программного продукта.
Дать рекомендации по созданию безопасных, простых, полностью отвечающих функциональным требованиям условий труда в компьютерном зале.
Таким образом, учитывая вышеизложенное, для реализации поставленной задачи необходимо:
1. рассмотреть общие вопросы моделирования;
2. рассмотреть особенности используемого языка моделирования;
3. разработать алгоритм модели цифрового концентратора;
4. составить программное обеспечение,
имитирующее работу цифрового концентратора, на выбранном языке моделирования.
2. Моделирование на GPSS
Имитационное моделирование обеспечивает возможность испытания, оценки и проведения экспериментов с предлагаемой системой без каких-либо непосредственных воздействий на нее [5]. При имитационном моделировании проводится эксперимент с программой, которая является моделью системы. Несколько часов, недель или лет работы исследуемой системы могут быть промоделированы на ЭВМ за несколько минут. В большинстве случаев модель является не точным аналогом системы, а скорее ее символическим изображением. Однако такая модель позволяет производить измерения, которые невозможно произвести каким-либо другим способом.
Преимущества моделирования (в отличие от натуральных экспериментов) объясняется следующими факторами:
1. стоимость натуральных экспериментов почти всегда больше стоимости машинных экспериментов с моделью;
2. измерение ряда показателей качества функционирования на реальных системах принципиально не возможно и может быть проведено только при изменении самой системы (например, для измерения времени реакции ВС на внешние сигналы, запросы необходимо определенным образом изменять и надстраивать операционную систему ВС);
3. при выработке рекомендаций по модернизации системы невозможно провести эксперимент с еще не существующей структурой;
4. условия работы, при которых нужно провести эксперимент, могут быть недопустимыми для реальной системы;
5. натуральный эксперимент часто невозможен из-за чрезвычайно больших интервалов времени между моментами смены состояний системы (например, при исследовании показателей надежности устройств, редко выходящих из строя);
6. машинный эксперимент возможен и с моделями еще не созданных систем.
Первым шагом при анализе любой конкретной системы является выделение элементов системы и формулирование логических правил, управляющих взаимодействием этих элементов. Полученное в результате описание называется моделью системы. Модель обычно включает в себя те аспекты системы, которые представляют интерес или нуждаются в исследовании.
Для общих задач система моделирования должна предоставлять пользователю достаточно краткий и в то же время применимый к широкому классу систем язык моделирования. Исследование разнообразных дискретных систем показало, что любая система может быть описана при помощи необходимого набора абстрактных элементов, называемых объектами. Логические правила поведения таких систем описываются аналогичным в каждом случае набором операций.