Стандарти у галузі локальних мереж передавання даних

Міжнародні стандарти у галузі локальних мереж передавання даних затверджені комплексом документів ISO 802-1...5.

Розробкою стандартів у галузі локальних мереж передавання даних з початку 80-х років минулого століття займається створений у 1980 році при Інституті ін­женерів з електротехніки і електроніки (Institute of Electrical and Electronics Engineers - ШЕЕ) Комітет із стандартизації локальних та регіональних мереж

(Local and Metropolitan Area Network Standards Committee), який отримав назву Project 802. Цим комітетом було розроблено сімейство стандартів IEEE 802.x, які містять рекомендації з побудови двох нижніх рівнів локальних мереж: канального та фізичного. Ці стандарти були створені на основі найбільш поширених тоді фірмових стандартів Ethernet, Token Ring та ArcNet. Пізніше стандарти IEEE 802.x було покладено в основу міжнардних стандартів.

Сьогодні в Комітеті Project 802 існує низка підкомітетів, які відповідають за розробку та затвердження певних груп стандартів IEEE 802.x, найважливішими з яких є:

802.1 - стандарти мережевої взаємодії, в яких дані визначення локальних
мереж та їх властивостей, описано зв'язок моделі OSI з моделлю IEEE 802. Описані
структуризація локальних мереж із застосуванням мостів та комутаторів (8O2.d),
використання транслювального моста для об'єднання мереж з різними технологіями
(802.1п), побудова на основі комутаторів віртуальних мереж (802.1q) і др.;

802.2 - стандарти з управління логічним передаванням даних LLC (Logical
Link Control);

802.3 - стандарти групи Ethernet з методом доступу CSMA/CD (Carrier-sens
multiply with collision detection);

802.5 - стандарти технології Token Ring;

802.8 — стандарти мереж передавання даних волоконно-оптичними кабелями;

802.9 — стандарти мереж з інтегрованим передаванням даних і голосу;

802.10 - стандарти з мережевої безпеки;

802.12 - стандарти локальних мереж з методом доступу за вимогою з
пріоритетом.

Для створення перших стандартів IEEE 802.x за основу було взято вже існуючі розробки фірм, які працювали в галузі локальних мереж. Процес розробки і доповнення стандартів IEEE 802 триває й до сьогодні.

Структура моделі IEEE 802

Стандарти моделі ШЕЕ 802 містять рекомендації з побудови нижніх рівнів локальних мереж, які відповідають канальному та фізичному рівням еталонної моделі взаємодії відкритих систем OSI. Це повязано з тим, що якраз ці рівні є найхарактернішими для локальних мереж і функціонують як на всіх мережевих адаптерах, так і на мостах та комутаторах цих мереж. Структура верхніх рівнів

залежить від того, чи мають комп'ютери локальної мережі вихід в інші (зовнішні) мережі і яка операційна система та стек комунікаційних протоколів використо­вуються в цій мережі. В локальних мережах, які не мають зв'язку з зовнішніми мережами, з верхніх рівнів може використовуватися лише прикладний рівень, який частково виконує обмежені функції, характерні для протоколів інших верхніх рівнів моделі OSI.

Рис. 5.9. Структура моделі IEEE 802

Структуру моделі IEEE 802 та її зв'язок з верхніми рівнями моделі OSI наведено на рис. 5.9.

Згідно з моделлю IEEE 802 канальний рівень поділяють на два підрівні: під-рівень логічного передавання даних LLC та підрівень управління доступом до фізичного середовища МАС. Підрівень LLC підтримує зв'язок з верхніми рівнями і не зорієнтований на конкретну мережеву технологію. Він "не знає", на базі якої технології побудована мережа. Цей підрівень забезпечує різні режими передавання даних та необхідну якість транспортних послуг. Він отримує від вищого мережевого рівня потік пакетів, які складаються з даних та службової інформації. Службова інформація містить адресу абонента та вимоги до режиму передавання даних. Протокол LLC вставляє ці пакети у свої кадри, доповнює їх своїми службовими полями і передає їх підрівню доступу до фізичного середовища.

Підрівень МАС "знає", яка базова технологія використовується в мережі передавання даних. Протоколи підрівня МАС зорієнтовані на певні мережеві технології і реалізують конкретний метод доступу до фізичного середовища. Вони додають до LLC-кадру заголовок конкретної мережевої технології (Ethernet, Token Ring і др.).

Фізичний рівень отримує кадр від підрівня МАС у вигляді послідовності байт і перетворює їх у бітову послідовність (послідовний код). Протоколи фізичного рівня моделі IEEE 802 підтримують певні специфікації фізичного середовища. Вони забезпечують фізичне кодування бітів інформації та передачу електричних сигналів у конкретне фізичне середовище (коаксіал, кабелі на основі скручених пар, волоконно-оптичні кабелі і т. п.). Під час отримання даних із мережі описана послідовність дій виконується у зворотному порядку.

Згідно з моделлю IEEE 802 стандарти кожної мережевої технології повинні описувати підрівень управління доступом до фізичного середовища МАС та її фізичний рівень. Підрівень логічної передачі даних LLC є спільним для всіх базових технологій локальних мереж.

Процедури підрівня LLC

Залежно від режиму передавання даних підрівень LLC може викорис­товувати три типи процедур, які умовно позначимо LLC1, LLC2 і LLC3.

Процедуру LLC1 використовують, коли дані необхідно передати без встановлення попереднього логічного з'єднання з адресатом і без вимагання від нього підтвердження (квитанції) правильності отриманих даних. Ця процедура забезпечує найвищу швидкість передавання даних. Вона використовується при чутливості даних до їх затримки в часі, наприклад, при проведенні аудіо- та

відеоконферецій. При цьому канальний рівень розвантажує верхні рівні стека протоколів.

Процедура LLC2 забезпечує передавання даних без встановлення попе­реднього логічного з'єднання з адресатом, проте вимагає від нього підтвердження правильності отриманих даних. Ця процедура забезпечує високу швидкість і достовірність передавання даних і має широкий спектр використання.

Процедуру LLC3 використовують, коли дані необхідно передавати з встановленням попереднього логічного з'єднання з адресатом і підтвердженням правильності отриманих даних. При цьому на канальному рівні кадри передають в режимі ковзаючого вікна, впорядковують за їх номерами та виправляють помилки. LLC3 забезпечує високу достовірність передавання даних лініями зв'язку невисокої надійності. Така процедура є необхідною на канальному рівні, коли абоненти не використовують протоколи вищих рівнів.

Необхідний режим передавання даних вибирається додатком прикладного рівня і є прозорим (непомітним) для користувача.