Примеры сетевых топологий
Параллельный сетевой интерфейс HIPPI
Семёнов Ю.А. (ГНЦ ИТЭФ), book.itep.ru
Все рассматриваемые до сих пор системы передачи информации использовали исключительно последовательный код. На разных этапах эволюции телекоммуникаций предпочтение отдавалось и параллельному и последовательному методам обмена данными. В данный момент параллельный интерфейс сохранился только для подключения принтеров. Главным преимуществом последовательных схем передачи информации является экономия на кабелях. Ниже описан еще один стандарт, где применен параллельный интерфейс (начало разработки относится к 1987 году). HIPPI (high performance parallel interface, смотри ; RFC-2067, IP over HIPPI, J.Renwick; RFC-1374, IP and ARP on HIPPI, J.Renwick, ANSI x3t9.3/90-043, 1990 и X3t9.3/91-005) представляет собой быстродействующий параллельный интерфейс, рассчитанный на пропускную способность 800 Мбит/с (но возможны версии со 100, 200 400 и 1600 Мбит/с). Разработка интерфейса выполнена в Лос-Аламосе. Позднее на базе этого интерфейса была подготовлена идеология сети.
Длина кода, передаваемого за один такт в HIPPI, составляет 32 разряда (версия HIPPI, рассчитанная на скорость 1600 Мбит/с, имеет длину кода 64 бита). Все пересылки являются симплексными. Существует стандарт Superhippi (HIPPI-6400, 6,4 Гбайт/с), который описывает систему передачи данных в 8 раз более быстродействующую, чем HIPPI. Разработана версия последовательного HIPPI на скорость обмена 1,2 Гбод для коаксиального и оптоволоконного кабеля (до 10км; версия HIPPI-FC – fiber channel). Максимальное расстояние между станцией и переключателем составляет 25 м. Максимальное дистанция между станциями (станция-переключатель-станция) равно 50 м. Предельное число станций зависит от типа используемых переключателей. Переключатели могут взаимодействовать друг с другом (HIPPI-SC), обеспечивая информационный обмен между станциями. Пример топологии сети hippi представлен на рис. 4.1.7.1.
Рис. 4.1.7.1. Пример топологии сети hippi (П – переключатели, С – станции)
HIPPI предполагает передачу данных по медному кабелю (или оптическому волокну) только в одном направлении по схеме связи точка-точка, но два канала HIPPI могут обеспечить и двунаправленный обмен данными.
Передающий кабель может содержать 50/ 100 скрученных пар или соответствующее число оптических волокон. Длина пакета данных может варьироваться. Протокол HIPPI рассчитан на работу в реальном масштабе времени при суммарных длинах кабелей до десятков километров. Стандартный блок данных содержит 256 слов (1024 или 2048 байт). Для контроля корректности передачи предусмотрен контроль по четности для каждого байта на шине, кроме того, для каждого блока данных вычисляется “продольная” контрольная сумма (LLRC - length/longitudinal redundancy checkword). На рис. 4.1.7.2 показана схема передачи данных в рамках протокола HIPPI. На каждое соединение может быть передано любое число пакетов, пакет в свою очередь может содержать любое число блоков. Время между пакетами не регламентировано и может меняться, оно зависит от потока данных и протокола верхнего уровня.
Рис. 4.7.1.2. Структура передаваемой информации (каждое слово содержит 32 или 64 бита)
Каждый пакет содержит в конце субполе контроля четности. Все сигналы кроме соединения (interconnect) используют приемники и передатчики эмиттерно-связанной логики (ECL). Формат I-поля показан на рис 4.1.7.3.
Рис. 4.1.7.3. Формат i-поля пакета HIPPI
Поле L=1 – локально заданный формат; W=1 указывает на 64-битное соединение; D=1 отмечает смену положения адресов отправителя и получателя; PS – биты выбора пути (path selection); С – задержка вызова при занятой линии (camp-on; переключатель не разрывает соединения при занятом получателе, а ждет его освобождения). 12-битовые адреса отправителя и получателя часто делятся на 6-битовые секции, определяющие адрес переключателя и номер порта. HIPPI-IPI (intelligent peripheral interface) представляет собой быстродействующий интерфейс периферийных устройств, выполняющий команды SCSI. Расширение HIPPI-LE (link encapsulation) обеспечивает поддержку IEEE 802.2.
При расстояниях до 25 метров используется кабель, содержащий 50 скрученных пар. Такты часов следуют с периодом 40 нсек. В сетях HIPPI предусмотрен транзит пакетов формата TCP/IP.Блок-схема канала HIPPI показана на рис. 4.1.7.4.
Рис. 4.1.7.4. Блок-схема канала HIPPI
Существуют документы, регламентирующие работу системы передачи информации HIPPI для основных уровней интерфейса, начиная с физического. Предусмотрена работа HIPPI с протоколами TCP/IP. Смотри также "ARP and IP Broadcast over HIPPI-800". J.-M. Pittet. May 2000, RFC-2834, "IP and ARP over HIPPI-6400 (GSN)". J.-M. Pittet. May 2000, RFC-2835.
