100VG-AnyLAN

Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004
NETS and OSs
Особенности 100VG-AnyLAN
AT&T, IBM и HP - 100Base-VG (1993-1995гг.) - альтернатива Fast Ethernet. Усовершенствование метода доступа с учетом потребности мультимедийных приложений и сохранение формата кадра 802.3, поддержка кадра Token Ring (AnyLAN).
Особенности:
Использование старой кабельной проводки 3 категории UTP (4*UTP Cat. 3, 4, 5 - макс. распространение, 2*UTP Cat. 5, 2*STP Type 1, либо 2 пары одномодового или многомодового оптоволоконного кабеля).
Метод доступа по приоритету запроса Demand Priority (концентратор - арбитр, решает проблему доступа к разделяемой среде). Два уровня приоритетов: низкий - для обычных приложений и высокий - для мультимедийных.
Схема логического квартетного кодирования Quartet Coding (5В/6В).
Отсутствие дальнейших перспектив у технологии 100VG-AnyLAN (вследствие популярности Ethernet).

Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004
NETS and OSs
Топология 100VG-AnyLAN
Топология: корневой концентратор, звезда.
Круговое сканирование своих портов с проверкой на запрос на передачу. Концентратор принимает кадр и передает его только тому порту, к которому подсоединен приемник. Каждый имеет 1 восходящий и N нисходящих портов. Каждый порт конфигурируется либо для нормального режима (передает кадры только для подключенного узла), либо для режима монитора (передача всех кадров, обрабатываемых концентратором - может использоваться для подключения анализатора протоколов).
Либо Ethernet, либо Token Ring в каждом сегменте. Если нужно связать два сегмента VG-AnyLAN с разными архитектурами, то мост, коммутатор или маршрутизатор.
100VG "root"
hub
100VG level 2
hub
100VG level 2
hub
Ethernet 10/100
коммутатор
мост /
маршрутизатор
Eth., TR, FDDI, ATM, WAN…

Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004
NETS and OSs
Сравнение Base-T технологий

Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004
NETS and OSs
Стек 100VG-AnyLAN
Функции MAC уровня.
а) протокол доступа Demand Priority;
б) подготовка линии связи;
в) формирование кадра.
LLC (802.2)
MAC
PMI
Physical Medium
Dependent (PMD)
MDI
Medium
Independent Interface (MII)

Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004
NETS and OSs
Demand Priority
Доступ по приоритету запроса.
Узел передает концентратору тональными сигналами запрос на передачу с приоритетом. Кадры VG-AnyLAN (напр., 802.3) не поддерживают приоритетов, поэтому приоритетность каждого конкретного кадра поддерживается и передается вышележащими уровнями (например, приложения Real Audio).
Концентратор 1 уровня постоянно сканирует порты (алгоритм round-robin). В течение одного цикла кругового сканирования каждому узлу в сети разрешается передать только 1 кадр. Концентраторы, подсоединенные как узлы к корню, тоже сканируют порты и передают запрос выше. Концентратор нижнего уровня с N портами может передать N кадров в течение 1 цикла опроса.
Сначала передаются высокоприоритетные запросы. При высоком трафике, когда низкому приоритету не пробиться, через некоторое время уровень приоритета становится высоким.

Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004
NETS and OSs
Пример кругового опроса портов
Пример цикла кругового опроса.
Сначала предположим, что все порты передали запросы нормального приоритета и что в начальный момент времени корневой концентратор начал круговой опрос. Порядок обслуживания портов будет следующим:
1-1, 2-1, 2-3, 2-N, 1-3, 1-N.
Теперь предположим, что узлы 1-1, 2-3 и 1-3 выставили высокоприоритетные запросы. В этом случае порядок обслуживания будет таким: 1-1, 2-3, 1-3, 2-1, 2-N, 1-N.

Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004
NETS and OSs
Подготовка линии связи
Процедура подготовки линии Link Training инициируется узлом, когда узел или концентратор впервые включаются или при первом присоединении узла к концентратору. Узел или концентратор могут потребовать выполнения процедуры подготовки при обнаружении ошибочной ситуации:
1. Проверяется работоспособность линии, соединяющей концентратор и узел 2. "Обучаются" внутренние схемы концентратора и узла приему и передаче данных.
3. Концентратор автоматически узнает информацию об узлах, подключенных к каждому порту. Кадры, получаемые концентратором от узла во время подготовки, содержат данные о типе устройства (конечный узел, концентратор, мост, маршрутизатор, анализатор протокола и т.п.), режиме работы (нормальный или монитор), адресе узла, присоединенного к данному порту.

Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004
NETS and OSs
Функции уровня PMI
Функции уровня PMI.
а) квартетная канальная шифрация;
б) кодирование 5B/6B;
в) добавление к кадру преамбулы, начального и конечного ограничителей и передача кадра на уровень PMD.
Скремблер - для уничтожение длинных последовательностей одинаковых уровней, кроме этого уменьшаются излучение кабелей и взаимные наводки.
Кодирование 5B/6B.
Создает сбалансированные коды, содержащие равное количество единиц и нулей, что обеспечивает гарантированную синхронизацию приемника при изменениях входного сигнала (из 64 возможных существует только 16 сбалансированных символов, поэтому для представления оставшихся 16 (из 32 в квинтете) комбинации используют для своего представления два 6-ти битных символа, используемых по очереди для соблюдения баланса постоянного тока). Оставшиеся 16 (из 64) - контроль за ошибками в передаче.

Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004
NETS and OSs
Функции уровня PMD
Функции уровня PMD.
а) мультиплексирование каналов (только для 2-х витых пар или оптоволокна);
б) кодирование NRZ (такт 30МГц*4=120 => 5B/6B => 100Мбит/с);
в) операции передачи сигналов по среде и контроль статуса физической связи. Полнодуплекс (сигнальная инфа, 2+2 пары), полудуплекс (данные, все 4 пары).
Сигнализация о статусе связи, осуществляемая в полнодуплексном режиме, использует два низкочастотных сигнала, обозначаемые как Tone 1 (0.9МГц, 16 единиц/16 нулей) и Tone 2 (1.8МГц, 8/8).
Возможные статусы: Простой (Idle), запрос на передачу кадра с нормальным приоритетом, запрос на передачу кадра с высоким приоритетом, запрос на инициализацию процедуры подготовки линии, поступление кадра.

Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004
NETS and OSs
Формирование сигнала в линии

Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004
NETS and OSs
Схема подключения

Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004
NETS and OSs
Пример работы сети 100VG
В момент Т1 по линии 1 в концентратор поступает сигнал запроса на передачу, в порядке очереди концентратор предоставляет право вести передачу (прекращая посылать сигнал Idle в этот порт). Т2 - начало передачи, Т3 - момент декодирования адреса назначения и отправления кадра на соответствующий порт (до этого момента концентратор слал во все порты сигналы требования готовности к приему Inc).
станция 1
станция 2
станция 3
конц-р 100VG
время
Idle
Normal Priority Request
Inc
Data
Data
T1
T2
T3