TA的每日心情 | 开心
2024-10-21 14:10 |
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签到天数: 882 天 [LV.10]以坛为家III
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<p align="left">ARCnet是Datapoint公司1977年开发成功的一种局域网,目前仍具有较大的使用范围,并作为Netware LAN的敷缆系统.ARCnet使用RG-62同轴电缆,而这种电缆刚好与IBM3270 终端和IBM主机相连的电缆相同,所以这种网络在大量IBM机的使用基地得到广泛应用. <br/> ARCnet现在也可使用双绞线和光纤.新型的ARCnet plus速率已从原来的2.5Mb/s增加到100Mb/s(使用光纤时).这种网络使用的媒体访问法为令牌总线. <br/> ARCnet使用的媒体有同轴电缆和双绞线,它对双绞线要求较低,电话线中多余的双绞线便可作此用途,因为ARCnet仅需要一对线,而且数据速率较低.然而,最好不要使用这种方式,因为当你要升级到也使用双绞线的其它技术时会产生问题. </p><p align="left">一、 ARCnet 的构件 </p><p align="left"> 在构造ARCnet网络时,所用关键硬件设备有两种:其一是有源 <b>Hub </b>,其二是无源Hub.所谓有源Hub是指一种设备,可对网络信号进行分裂信号加以分裂.它无放大功能,不需要电源,只是将信号加以分裂.正因为无放大功能,无源Hub的电缆长度远不如有源Hub.这是ARCnet 网络构成时的主要构件. <br/> 除Hub外,第二种构件是 <b>ARCnet网卡 </b>,通常能以同轴电缆和双绞线两种方式之一进行工作.当同轴电缆卡要联接到双绞线网络时,必须使用一种称作banlun的设备,这是一种小型设备,可将同轴电缆联接器转换为双绞线联接器. <br/> 第三种构件是93Ω的 <b>终结器 </b>。使用同轴电缆时,任何不用的无源Hub端口或电缆都要用终端器终接;使用双绞线时,终接器插入位于电缆末端的网卡上. </p><p align="left">二、 ARCnet 的网络结构 </p><p align="left"> ARCnet布缆方式有两种:一种是总线型,另一种是星型总线型.下面分别介绍这两种类型的ARCnet. <br/><br/> 1.总线结构 <br/><br/> 总线结构与Ethernet细缆方式相类似,如图1所示.ARCnet总线最大长度为305m,可联接的设备最多8个.设备与总线的联接通过T型联接器,该联接器的顶部与电缆相连,底部与网卡相连.电缆两端必须用93Ω的电阻终结. </p><p align="center"><img src="http://51zk.csai.cn/hlwl/images/zhzs3-1.GIF" style="CURSOR: pointer;" alt=""/></p><p align="left"> 以上是使用同轴电缆的情况,如果使用双绞线,上述规定会有一定变化.在这种情况下使用菊链结构，即适合双绞线媒体的网卡有两个端口:一个用于连接服务器,另一个用于连接下一个PC机.如此级链时最多可连接10个PC机,双绞线最大距离不超过122m(400英尺).第一个网卡和第二个网卡都必须用93Ω终接器终接. <br/><br/> 2.星形总线结构 <br/><br/> 这种物理布线是以Hub为中心,形成一种多星形互连在一起的结构，如图2所示.这种结构之所以称为总线是由于所有工作站共享公共电缆. </p><p align="center"><img src="http://51zk.csai.cn/hlwl/images/zhzs3-2.GIF" style="CURSOR: pointer;" alt=""/></p><p align="left"> 这种结构可使用电缆,也可使用双绞线.在使用电缆时,星形总线通过使用Hub分裂信号来形成.Hub可以是有源的,也可以是无源的.如果使用有源Hub,有源电缆变插入其端口之一,其余的端口连接工作站.工作站与有源Hub的最大距离为610m(2000英尺). <br/> 当使用双绞线时,需要使用有源Hub,Hub与文件服务器相连，工作站也与其直接相连.在这种方式下,服务器或工作站与有源Hub之间的距离最大可为1220m(4000英尺).网卡上不用的端口必须用93Ω的终接器短接. </p><p align="left">三、ARCnet布线规则 </p><p align="left"> ARCnet可以多种方式配置,因此,这里只能给出典型使用情况下的方法.由于使用双绞线和同轴电缆有不同的规范,因此布线规则将分别加以说明.然而,不管使用那种媒体,ARCnet应遵循下述通用规则: <br/> ① 有源Hub可以连接到其它有源Hub或无源Hub,也可连接到工作站. <br/> ② 无源Hub可连接到有源Hub和工作站,但不能直接连接到其它无源Hub. <br/> ③ 在ARCnet中不能形成环路.所谓环路是指一根电缆出自某一Hub,经其它Hub,最后又连回到起始Hub. <br/> ④ 必须对无源Hub不使用的端口进行终接. <br/> 1.ARCnet同轴电缆总线设计规则 <br/> ARCnet使用总线结构时,在305m(1000英尺)的最大距离上使用RG-62型电缆最多可级连8个工作站.在总线结构下,使用T型连接器连接工作站,一个总线段必须用93Ω的终接器在两端加以终接. <br/> ARCnet同轴电缆可与有源Hub提供的星型结构相结合.在这种情况下,总线一端连接到有源Hub上.一个8端口的有源Hub可连接的工作站总数为8X8=64.?如果要连接两个有源Hub,每个有源Hub的一个端口可用来连接有源Hub,?那么每个有源Hub?可支持56个工作站,两个有源Hub则可支持112个工作站.表1为同轴电缆总线的配置规范. </p><p align="center"><img src="http://51zk.csai.cn/hlwl/images/zhzs3-3.GIF" style="CURSOR: pointer;" alt=""/></p><p align="left"> 2.ARCnet双绞线总线设计规则 <br/> 首先指出,使用双绞线在功能和逻辑上都有等价于同轴电缆总线.用于双绞线的网板备有两个6插针的模块化插座,用来菊链ARCnet网板,最大可菊链10个工作站,长度不超过122m(400英尺).工作站之间的最小间隔为1.8m(6英尺). <br/> 双绞线结构可与有源Hub提供的星型拓扑结构组合,将总线的一端连接到有源Hub便可进行这种组合.表2示出了ARCnet双绞线规范. </p><p align="center"><img src="http://51zk.csai.cn/hlwl/images/zhzs3-4.GIF" style="CURSOR: pointer;" alt=""/></p><p align="left">四、 ARCnet的操作 </p><p align="left"> ARCnet LAN 的站传输像总线型LAN一样是广播式的,但对总线的访问决定于令牌.为说明这种网络的操作机制,假定在一条总线上有4个节点,其地址分别为1,10,25和255. <br/> 在启动网络时,这四个工作站形成一个逻辑环.每个站都跟踪两个信息: <br/> ·谁是后继者; <br/> ·谁是前驱者. <br/> 这两种信息分别由字母S(后继者)和P(先驱者)代表.一个工作站的后继者定义为逻辑环上具有较高地址的站;先驱者则定义为逻辑环上具有较低地址的站. <br/> 在ARCnet中,站地址0用于广播地址,因此最小站地址为1,最大站地址为255.在构成逻辑环时规定,工作站地址为255的后继站地址为1，站地址为1的前驱站地址为255.工作站前驱者和后继者的地址如表3所示. </p><p align="center"><img src="http://51zk.csai.cn/hlwl/images/zhzs3-5.GIF" style="CURSOR: pointer;" alt=""/></p><p align="left">1.ARCnet 帧结构 <br/> 像Ethernet一样,ARCnet传输单位也称为帧.帧结构如图3所示.图3(a)所示为邀请发送(ITT)令牌帧总是传递给它的后继工作站. <br/><br/> (a) ITT帧 </p><p align="center"><img src="http://51zk.csai.cn/hlwl/images/zhzs3-6.GIF" style="CURSOR: pointer;" alt=""/></p><p align="left"> (b) FBE帧 </p><div align="left"><table><tbody><tr><td></td></tr></tbody></table>ALERT <br/><table><tbody><tr><td></td></tr></tbody></table>ENQ <br/><table><tbody><tr><td></td></tr></tbody></table>DID <br/><table><tbody><tr><td></td></tr></tbody></table>DID <br/> (c) ACK帧 <br/><table><tbody><tr><td></td></tr></tbody></table>ALERT <br/><table><tbody><tr><td></td></tr></tbody></table>ACK <br/> (d) NAK帧 <br/><table><tbody><tr><td></td></tr></tbody></table>ALERT <br/><table><tbody><tr><td></td></tr></tbody></table>NAK <br/> (e) PAC帧 <br/><table><tbody><tr><td></td></tr></tbody></table>ALERT <br/><table><tbody><tr><td></td></tr></tbody></table>SOH <br/><table><tbody><tr><td></td></tr></tbody></table>SID <br/><table><tbody><tr><td></td></tr></tbody></table>DID <br/><table><tbody><tr><td></td></tr></tbody></table>DID <br/><table><tbody><tr><td></td></tr></tbody></table>CP <br/><table><tbody><tr><td></td></tr></tbody></table>DATA <br/><table><tbody><tr><td></td></tr></tbody></table>CRC <br/><table><tbody><tr><td></td></tr></tbody></table>CRC </div><p align="left"> ARCnet帧不管是哪种帧,都由ALERT引导,类似于Ethernet中使用的前导码.ALERT由6比特间隔的传号(1)组成.传号(1)由正脉冲后跟负脉冲组成的双脉冲表示.空号(0)由无脉冲表示.EOT是ASCII码中的传输结束控制符(04hex).后跟的两个字节都是DID(终点标识符)，即后继工作站的信息.重复使用DID的目的是增加可*性. <br/> 图3(b)是空闲缓冲器询问(FBE)帧.ENQ是ASCII字符集中的询问字符(05hex).它后跟的两个字节DID是想通过询问了解空闲缓冲器状态的工作站标识.DID重复使用也是为提高寻 找终点工作站的可*性. <br/> ACK(确认)帧由ALERT和ACK组成.ALERT的构成前面已有叙述,ACK是ASCII字符集中的确认字符(06hex).当响应FBE帧而发送ACK时,表示接收工作站具有可供使用的缓冲器空间. <br/> ACK帧所以没有DID字段,是因为这种帧是作为广播方式发送的。ACK帧如图3(c)所示。NAK(否认)帧如图3(d)所示.NAK是ASCII字符集中的否认字符(15hex).当响应FBE帧而发送NAK时，表示接收工作站不具有可供使用的缓冲空间.NAK帧也没有DID字段,其原因与ACK帧相同. <br/> 图3(e)所示为数据帧。帧中SOH(标题开始)是ASCII字符集中的标题开始字符(01hex)。SID(源点ID)和(终点ID)表示源点和终点工作站的地址.CP(连续指针)字段指示工作站在存储器中找到的传输数据的起点.数据字段DATA具有可变长度,处于1字节和508字节之间，用以携带用户数据.2字节的CRC字段由发送站添加,用来保护Data字段. <br/> 2.操作过程 <br/> 在启动时,首先要构成逻辑次序,即逻辑环，每个站都不断跟踪保持其前驱工作站和后继工作站的站标识.关于前驱和后继工作站的规定如表3所示，每个工作站将其自身的后继者(NID)设置为自身站地址(ID)加1,并按下述公式设置超时值 <br/> (TimeOutt): <br/> TimeOut=146X(255-ID)μS <br/> 具有最大地址值的工作站首先超时,于是它创建ITT帧,并将该令牌帧发送给它的后继站.如果在74us后没有响应,最大地址值的工作站便认为具有后继NID地址的站不存在，随后便将NID值增加1,再次发送DID为新值的ITT.这种过程重复直至该最大地址值的工作站找到自己的后继者为止.被找到的后继工作站像前驱工作站一样,重复此过程. <br/> 一旦找到所有活动工作站,正常的令牌传递操作便可开始.配置时间在24到61us范围,取决于活动站的数目和工作站地址的值.为使TimeOut初始值为0和将配置时间减至最小,至少将ARCnet一个工作站地址设置为255. <br/> 具有ITT帧的工作站在将令牌帧传递给后继站之前最多发送一帧.在数据帧被发送到终点节点之前,必须询问是否有足够的缓冲空间来接受帧.执行这种询问功能的是FBE帧.被询问的站如果有缓冲器可用,便发回ACK帧,否则发回NAK帧. <br/> 发送FBE帧后一旦收到ACK帧,便可发送数据帧PAC. <br/> 如果因为故障破坏了令牌的正确传递,网络必须进行重新配置。产生另一种重新配置的 情况是在令牌传递环上增加工作站或去掉工作站.因此重新配置是难以避免的事情. <br/> 如果一个活动工作站在840ms后未接收到ITT帧,由8个传号间隔组成的RECON图样,后跟一个空号便发送765次.RECON图样持续2754us,以确保破坏传输中的任何令牌帧，其结果是使令牌帧丢失.78us无活动后,所有工作站都会认识到,重新配置正在发生.于是每个站都将其自身的后继者设置为自身地址(ID)加1,并设置超时值.以后的过程与启动时一样. <br/> 在ARCnet技术中,删除一个工作站是一个较简单的过程,不需调用全部重新配置机制.如 地址为10的工作站从环上已撤离，而且只要对其前驱者工作站1发来的ITT帧不响应的时间超过74us.工作站1便认为工作站10不再存在.工作站1便对其NID值增加1(新值为11)，并将ITT发到工作站11.如果在74us后还是没有响应,则重复上述过程.下一个站地址为25，工作站1需要(25-10)X74us=1.1ms的时间,才能发现它的后继工作站为25. <br/> 如果工作站10想重新进入环,它必须等待令牌的时间为840ms.如果它还未经过ITT帧被邀请发送,它必须调用全部重新配置机制. </p><p align="left">五、ARCnet plus </p><p align="left"> ARCnet plus是ARCnet的第二代产品,比ARCnet性能有显著提高,单从传输速率看,提高到原来2.5Mb/s的8倍,即20Md/s,而且还与ARCnet向下兼容. <br/> 要了解性能提高的机制，必须清楚ARCnet传递速率低的原因。ARCnet的工作站使用5MHz的一个周期后跟等长的静止期来表示逻辑"1".逻辑"0"则由两个静止间隔组成。一个间隔是1/5MHz=200ns.由此可看出,发送1比特(0或1)信息需要两个这样的间隔. <br/> ARCnet以多个整数个字节发送数据,每一字节由3比特较准图样(110)来使接受器与发送器同步.这表明每8个数据比特就有3比特的额外开销,因此,ARCnet的有数据速率为8/11×25Mb/s=1.82Mb/s。显然对带宽有较大的浪费.静止期是一种浪费,较准额外开销占总带宽的27%. <br/> ARCnet plus增加带宽利用效率通过下述二种途径实现: <br/> ·消除静止周期; <br/> ·将每个字节使用3比特较准比特改为每8个字节使用3比特较准比特. <br/> ARCnet plus使用的精巧技术是使用幅度调制在每200ns间隔中挤出4比特信息.脉冲可以是正的或负的正弦波,具有从0到12V的8个可能的幅度,从而给出总数为2X8=16的脉冲组合,足以代表4比特的数据. <br/> 因此,ARCnet plus的数据速率为4比特×5M脉冲/秒=20(Mb/s).然而这个数据率未包括额外开销,如果考虑较准所用的额外开销,其有效数据率为16.8Mb/s. <br/> 在ARCnet plus初始化期间,一个工作站发送一特殊信号,通知其它站要以ARCnet plus的高速方式操作.当工作站传递令牌时,也发送这种特殊信号.当ARCnet plus工作站与ARCnet工作站通信时,则要降至2.5Mb/s. </p> |
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发表于 2006-2-17 21:05:56
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