100VG - AnyLAN
Síť 100VG-AnyLAN IEEE802.12 byla vyvinuta firmou Hewlett Packard. Tato síť patří k vysokorychlostním sítím LAN, přičemž na rozdíl od Ethernetu poskytuje deterministickou metodu přístupu.
Charakteristika sitě 100VG-AnyLAN:
Tato síť je založena na přístupové metodě DPP s prioritním přístupem k médiu. Umožňuje přenosy támců sítí Ethernet a Token Ring po klasické UTP a STP kabeláži rychlostí 100 Mb/s. Využítí kabeláže UTP třídy 3 při přenosové rychlosti 100 Mb/s se odrazilo i v názvu sítě, kde písmeno A (Any) naznačuje funkčnost sítě na libovolných hlasových linkách z kroucených párů VG (Voice Grade). Topologie sítě je hvězdicová a je založenána aktivních prvcích, opakovačích 100VG-AnyLAN Hub.
Linková vrstva MAC sítě 100VG-AnyLAN:
Podvrstva MAN linkové vrstvy, předepisuje formát a typy používaných rámců dané sítě a způsob přístupu ke společně využívanému médiu.
Sítě 100VG-AnyLAN používají na úrovni podvrstvy MAC tři typy rámců:
Na přenos dat se z důvodu kompatibility s nejrozšířenějšími sítěmi LAN používají osvědčené rámce sití Ethernet a Token Ring. V jedné síti 100VG-AnyLAN však není možné současně použíi oba typy rámců. Na komunikaci se vždy používá jen jeden z nich. Zachovaný je nejen systém adresování koncových uzlů sítě, ale i typové označení a způsob kontroly přenosu rámců prostřednictvím cyklického kódu CRC. Mimo datových rámců se u sítí 100VG-AnyLAN používají i speciální rámce, sloužící na testování koncových zařízení sítě a identifikaci jeji funkce, během sestavování spojení.
Příprava spojení:
Procedura přípravy spojení (Link Training) zabezpečuje inicializaci spojení mezi koncovým zařízením a kativním prvkem sítě 100VG-AnyLAN. Během procedury se vyhodnotí integrita linky testovacím signálem "klidový stav", následuje výměna testovacích rámců, ze kterých zjistí opakovač typ a MAC adresu připojeného koncového zařízení. Po inicializaci spojení je koncový uzel zařazený do režímu cyklické kontroly přístupové metody DPP, když je buď v klidovém stavu nebo zasílá na port opakovače požadavek na vyslání rámce.
Přístupová metoda MAC 100VG-AnyLAN DPP (Demand Priority Protocol):
Sítě 100VG-AnyLAN používají úplně novou přístupovou metodu, která eliminuje negativní vlastnosti existujících přístupových metod CSMA/CD a Token Ring. Metoda DPP pracuje deterministicky protože nepoužívá kolizní metodu a eliminuje zpoždění přenosu kolizí Ethernetu nebo oběhu Tokenu mezi uzly sítě Token Ring. Metoda DPP je založena na prioritě vysílání koncových uzlů. Každý uzel má přidělenou dvouúrovňovou prioritu skládající se z čísla portu a přiřazené úrovně priority (0, 1). Aktivní prvek obslouží jednotlivé požadavky na vyslání rámce, v pořadí podle stupně přidělené priority. Vlastní činnost DPP se vykonává prostřdnictvím tzv. cyklů DPP:
Metoda zabezpečuje vyslání jednoho rámce s maximálním zpožděním 200 až 300 ms. Jedná se o deterministickou přístupovou metodu, která specifikuje dobu potřebnou na přenos rámce. V rámci jednoho cyklu metody DPP může koncový zařízení odeslat maximálně jeden rámce, takže při vyslání následujícího rámce se postup cyklicky opakuje. U zřetězených opakovačů je motoda DPP identická s tím, že rozlišujeme opakovač vyšší a nižší úrovně. Oba opakovače samostaně vykonávají cyklus DPP. Během cyklu DPP odevzdá vyšší opakovač dočasn ěřízení nižšímu opakovači, který uskuteční vlastní cyklus DPP a odešle v příslušném pořadí na port vyššího opakovače rámce těch uzlů, kteří požadují komunikaci s uzly vyššího opakovače. Pro vyšší opakovač se celý proces jeví transparentně, jako by komunikoval přímo s koncovými uzly nižšího opakovače. Nastavení dané priority koncových uzlů vykonává správce sítě, konkrétní aplikace, resp. samotná metoda u překročení časového limitu na spracování rámce.
Fyzická vrstva sití 100VG-AnyLAN:
Fyzická vrstva sítí 100VG-AnyLAN je založena, podobně jako u Ethernetu na vrstveném principu, který umožňuje použití různých přenosových médií.
PMI (Physical Medium Independent) je podvrstva nezávislá od použítého přenosového média. PMI rozděluje jednotlivé bity rámce do čtyřech samostatných kanálů pro jejich další spracování a způsob přenosu. Do její funkce patří konverze oktenů (8bitů) MAC rámce na kvintety (5bitů), jejich překódování a převod na sexteny (6bitů) kódem 5B6B. Kód 5B6B zaručuje mezi jednotlivými šesticemi Hammingovu vzdálenost d=4 s detekcí 3 bitových chyb, což je nutné při použítí méně kvalitní kabeláže a při vysokých rychlostech. Mimo to vytváří PMI pro každý kanál fyzický rámec s preambulí, úvodním a koconým omezovačem.
MII (Physical Media Dependent) je standartní rozhraní nezávislé od média, kterým odevzdává podvrstva PMI fyzické rámce podvrstvě PMD.
PMD (Physical Media Dependent) vykonává převod fyzického rámce na elektrický signál prostřednictvím kódování NRZ (Non Return to Zero) a multiplex kanálů podle použitého typu kabeláže. U kabelových rozvodů UTP se používají na přenos všechny čtyři páry, přes které se přenášejí fyzické rámce jednotlivých kanálů. Signál NRZ je časovaný frekvencí 30 MHz o šířce pásma 15 MHz, čemuž vyhovuje i kabeláž třídy 3. U kebelových rozvodů STP se používá dvoupárový přenos a u optiky dvojice vláken pro každý směr přenosu. V těchto případech se rámce jednotlivých kanálů přenášejí časovým multiplexem na jediný kanál s přenosovou rychlostí 120 Mb/s (místo 5 bitů se přenáší 6).
MDI (Media Dependent Interface) je rozhraní mezi vrstvou PMD a vlastním médiem. Jde vlastně o použitý konektor. U UTP káblů se používá konektor RJ45.
Konfigurace sítě 100VG-AnyLAN:
Síť 100VG-AnyLAN na rozdíl od 100BaseT není vhodná pro tvorbu vysokorychlostních páteřních sítí. Její použítí se předpokládá spíše v menších pracovních skupinách s aplikačními požadavky na velkou šířku pásma a citlivost na zpoždění (multimedia, interaktivní vide). Propojení vysokorychlostních pracovních skupin se ponechává na sítě FDDI, nebo páteřní řešení na základě přepínačů ATM.
Toplogie sítě je výhradně hvězdicová. Opakovače 100VG-AnyLAN Hub jsou vybavené výstupními porty (Down-Link Port) pro připojení koncových zažízení a propojovacích portů (Up-Link Port), sloužících na připojení k vyššímu 100VG-AnyLAN Hub v kaskádě. Porty můžou být konfigurovány jako privátní a promiskuitní. Privátní porty příjimají jen rámce s odpovídající MAC adresou, zatimco promiskuitní příjimají všechny vyslané rámce, což je nutné například u přepojovacích prvků 10/100 Bridge, který umožňuje připojení na klasické sítě Ethernet.