Тема.   Стандартизация протоколов локальных сетей

Основная цель, которую ставили перед собой разработчики первых локальных сетей во второй половине 1070-х годов, заключалась в разработке простого и дешевого решения для объединения в вычислительную сеть нескольких десятков компьютеров, находящихся в пределах одного здания. Решение должно было быть недорогим, поскольку компьютеры, объединявшиеся в сеть, были недорогими – появившиеся и быстро распространявшиеся в это время мини-ЭВМ стоимостью в 10 000 – 20 000 долларов. Предел компьютеров в несколько десятков компьютеров в составе сети в то время считался вполне достаточным. Поэтому для упрощения и удешевления аппаратных и программных решений разработчики первых локальных сетей остановились на методе совместного использования общей среды передачи данных.

Впервые метод доступа к разделяемой среде передачи данных был использован при создании радиосети ALOHA Гавайского университета в начале 1970-х годов. Радиоканал определенного диапазона частот естественным образом является общей средой для всех передатчиков, использующих данный диапазон. Сеть ALOHA использовала метод случайного доступа к каналу передачи данных, при котором каждый узел мог начать передачу в любой момент времени. Если после этого он не дожидался подтверждения приема в течение определенного тайм-аута, он посылал этот же пакет снова.

Использование разделяемых сред передачи данных позволило упростить логику работы узлов сети. Поскольку в каждый момент времени выполнялась только одна передача, то отпадает необходимость в сложных процедурах управления сеансами передачи.

Каждая из появившихся в 1970-х годах сетевых технологий первоначально была фирменной технологией. Так, например, технология Ethernet была разработана в компании Xerox, а технология Token Ring – компанией IBM. Соответственно стандарты технологий локальных сетей также были фирменными, что было неудобно как для пользователей, так и для компаний-производителей сетевого оборудования.

Для исправления ситуации в 1980 году в институте IEEE был организован комитет 802 по стандартизации технологий локальных сетей. Результатом работы комитета стало принятие семейства стандартов 802.x, содержащих рекомендации по проектированию нижних уровней локальных сетей. Эти

стандарты базировались на обобщении популярных фирменных стандартов, в частности Ethernet и Token Ring.

 

 

802.1

 

Канальный                                                    802.2

Рис. 34. Структура стандартов IEEE 802.x

Институт инженеров по электротехнике и электронике (англ. Institute of Electrical and Electronics Engineers) — международная некоммерческая ассоциация специалистов в области техники, мировой лидер в области разработки стандартов по радиоэлектронике и электротехнике.

Структура стандартов IEEE 802 представлена на рис. 34. Стандарты 802 описывают функции, которые можно отнести к функциям физического и канального уровней модели OSI. Как видно из рисунка, эти стандарты имеют как общие для всех технологий части, так и индивидуальные.

Общую группу стандартов составляют стандарты 802.1, описывающие наиболее высокоуровневые функции локальных сетей: общие определения локальных сетей и их свойств, устанавливается связь уровней модели IEEE 802 с моделью OSI.

Каждая из рабочих групп 802.3, 802.4, 802.5 и т.д. ответственна за стандартизацию конкретной технологии, например, группа 802.3 занимается технологией Ethernet. Стандарты этих рабочих группа описываются как

физический и канальный уровни конкретной технологии. Однако из рисунка видно, что IEEE выделил в составе канального уровня два подуровня:

·      уровень управления логическим каналом (англ. Logical Link Control, LLC);

·      уровень управления доступом к среде (англ. Media Access Control, MAC).

На уровне MAC, который обеспечивает доступ к среде и передачу кадра, для идентификации сетевых узлов используются регламентированные стандартом IEEE 802.3 уникальные 6 байтовые адреса, называемые MAC- адресами. Обычно MAC-адрес записывается в виде шести пар шестнадцатеричных цифр, разделенных тире или двоеточием, например 11-A0- 23-4E-AF-02. Каждый сетевой адаптер имеет MAC-адрес.