Физический и канальный уровни

Физический и канальный уровни

При использовании кабеля определенного типа физическая совместимость определена довольно хорошо. Если кому-нибудь сообщить, что вы соединили компьютеры с помощью коаксиального кабеля RG-58 A/U, то с большой вероятностью он сразу представит себе тонкий EtherNet (ThinNet). Если упомянуть экранированную витую пару (Типа 1 IBM), то скорее всего ^ ум придет Token Ring. Неэкранированная витая пара может иметь отношение к Token Ring или относительно новой модификации EtherNet 10BASET. А оптоволоконный кабель? FDDI достаточно мало распространен и потому вопрос может поставить вас в тупик. Но в каждом из этих случаев простого упоминания о типе кабеля вполне достаточно для определения физических характеристик сетевых компонентов и спецификации соединяемых элементов. Если ваш компьютер снабжен адаптером Token Ring, и вы хотите присоединиться к ЛВС с протоколом Token Ring то для выяснения возможности этого достаточно задать два вопроса:

"Какова скорость передачи данных в ЛВС 4 или 16 Мбит/с?" и "Какого типа применяемый кабель с экранированными или неэкранированными витыми парами?". После выяснения указанных обстоятельств вы наверняка, сможете присоединиться к кольцу. Такой уровень совместимое^ ти стал возможен благодаря усилиям Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE). В стандартах протоколов 802.3 (EtherNet) и 802.5 (Token Ring) точно определено как должен выглядеть физический уровень вычислительной сети, и эти стандарты простираются внутрь канального уровня.

Другие физические стандарты также высокосовместимы. Примером может служить кабель параллельного порта для принтера (интерфейс Сеп-tronics). Если компьютер имеет такой порт, вы купили принтер с параллельным интерфейсом и известно, что компьютер и кабель исправны, а печать не работает, то можно определенно сделать вывод о том, что принтер неисправен.

Стандарт для последовательной связи, RS-232, так же точно определен, как и параллельный интерфейс. Этот стандарт определяет оборудование DTE (Data Terminal Equipment Оборудование для ввода/вывода данных), оборудование DCE (Data Communications Equipment Коммуникационное оборудование) и точно определяет правила соединения DTE и DCE для обеспечения их работоспособности. Таким образом, можно приобрести модем (DCE) с интерфейсом RS-232, присоединить его к последовательному порту компьютера (DTE) с помощью кабеля, изготовленного по стандарту RS-232, и все должно правильно работать.

Предположим, что вы каким-то образом ухитрились переделать карту адаптера Token Ring, таким образом, что она может принимать пакеты EtherNet. Сможете ли вы таким образом обеспечить совместимость вашего нового сетевого адаптера в ЛВС? Конечно, нет.

Прежде всего для того, чтобы адаптер Token Ring смог передавать данные, он должен получить трехбайтный маркер. Адаптеры на других рабочих станциях работают по принципу обнаружения несущей и не передают никаких маркеров. Но даже если отвлечься от маркеров и обнаружения несущей, то все равно ничего не может получиться, так как форматы данных совершенно различны.

Программисты, использующие язык программирования Паскаль, называют формат пакета сообщения записью (record), а в Си это называется структурой (struct). Программисты на языке ассемблера могут использовать директиву struc для определения форматов данных. Программисты на языке КОБОЛ представляют формат данных как описание записи. В основе своей, формат данных определяется расположением данных в памяти организацией байтов данных в полях записи данных. Организация записей данных совершенно различна не только в протоколах Token Ring и EtherNet, но имеются также небольшие различия между стандартами протокола IEEE 802.3 и тем, что называется истинным протоколом EtherNet (на рис. 5.6 и 5.7 главы 5 показано это различие). Внутри же каждого из стандартов IEEE 802.3 и IEEE 802.5 степень совместимости очень высока.

Записи данных (кадры) ARCnet, FDDI, StarLAN, как нетрудно догадаться, также совершенно различны. Поэтому существенно, что ваша самодельная карта адаптера Token Ring не будет работать в ЛВС с протоколом EtherNet потому, что расположение байтов в записи распознается программой, записанной в ПЗУ карты. Если вы все же будете продолжать модификацию карты адаптера с протоколом Token Ring так, чтобы она наконец заработала, то у вас больше не будет адаптера с протоколом Token Ring, зато в конце концов вам удастся сделать самую дорогую в мире карту адаптера EtherNet.

Рассмотрим примеры из других областей, не связанных с ЛВС. Если совместимость такая ненадежная вещь, то каким же образом можно посылать документы и изображения с помощью факсимильного аппарата в любую точку мира так, как будто и приемник и передатчик присоединены к одной и той же линии? Ответ прост благодаря стандартизации. Для факсимильных аппаратов во всем мире общепринятым является стандарт Group III.

Аналогично, популярные в настоящее время модемы со скоростью передачи 9600 бод стали распространенными в значительной степени благодаря тому, что удовлетворяют появившимся стандартам для представления данных. Сегодня вы можете приобретать удовлетворяющие стандарту V.32 CCITT (МККТТ) модемы разных фирм, надежно работающие друг с другом. Некоторые модемы, произведенные до официального признания стандарта CCITT, могут быть плохо совместимыми друг с другом. Примером может служить модем Courier HST фирмы U.S. Robotics, применяющий собственную схему модуляции для обеспечения скорости обмена 9600 бит в секунду.