Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/Archiv/Elc1982/D19821006Elc029.shtml

Перспективы широкого внедрения локальных сетей Ethernet с помощью новых наборов ИС
(Обзор)

УДК 681.327.8

Харви Дж. Хиндин (Harvey J. Hindin)
Редакция Electronics

Harvey J. Hindin. Dual-chip sets forge vital link for Ethernet local-network scheme, pp.89—91.

В этом вступительном сообщении к серии статей рассказано о четырех парах приборов, каждая из которых реализует недорогой интерфейс между узловыми станциями и сетевыми средствами. Разработчики первых двух пар ориентировались на реализацию только основных функций, а двух других пар — на предоставление дополнительных, расширенных средств.

Сеть Ethernet, о которой в течение долгого времени говорили как о наиболее вероятном решении проблемы выбора стандартной локальной сети для массового рынка, сейчас приближает окончательное решение этой проблемы. Такая возможность сейчас появилась с выпуском четырех пар приборов, каждая из которых будет служить недорогим интерфейсом между узлом рабочей станции и приемопередатчиком, связанным с сетью Ethernet.

Такие сверхбольшие интегральные схемы резко снизят затраты на средства подключения к сети Ethernet, которые в настоящий момент реализуются с помощью приблизительно 100 средних интегральных схем, размещенных на нескольких схемных платах. Стоимость таких СИС составляет значительный процент цены типичной конторской рабочей станции, и хотя это не останавливало тех, кто монтировал у себя мощные сети Ethernet, препятствовало все же широкому внедрению сетей.

Каждая новая пара приборов включает кодек (кодер-декодер) и периферийную микропроцессорную ИС, называемую контроллером; сводные данные по этим парам приборов приведены в таблице, а описание — в четырех последующих статьях. Интересно отметить, что большинство указанных приборов является результатом совместной работы изготовителей микросхем и схемотехнических фирм, причем предпосылки для подобного сотрудничества были созданы с самого начала разработки сети Ethernet — эту разработку начала фирма Xerox Corp., а впоследствии к ней примкнули также фирмы Intel Corp. и Digital Equipment Corp. (DEC). Японская компания Fujitsu Ltd. сейчас выполняет функции «полупроводниковой мастерской» по изготовлению приборов, которые были разработаны компанией Ungermann-Bass Inc. (Санта-Клара, шт.Калифорния). Этот набор приборов базируется на СИС-варианте реализации звена передачи данных сети Ethernet, который компания Ungermann-Bass применяет в ряде локальных сетей.

Фирма Intel (Санта-Клара, шт. Калифорния) самостоятельно разработала контроллер, который ориентирован на технические условия сети Ethernet, чем доставила удовольствие фирмам Xerox и DEC. Однако многие из ключевых параметров этого прибора являются программируемыми, что позволяет контроллеру работать в локальных сетях, подобных сети Ethernet, но имеющих другие размеры пакетов и скорости передачи данных, что уже не столь приятно для указанных фирм.

Тем временем разработчики компании Seeq Technology Inc. (Сан-Хосе, шт.Калифорния) в сотрудничестве с фирмой Silicon Compilers Inc. (Сан-Франциско) и еще одной фирмой, работающей в области локальных сетей и уже реализующей сеть Ethernet, 3Com Inc. (Санта-Клара) создали свой собственный вариант контроллера, построенного на базе программируемой логической матрицы. Хотя микросхема кодека фирмы Seeq пока еще находится в стадии разработки, данный контроллер уже был представлен на выставке-конференции Wescon1{Электроника, 1982, №18, «Обозрение электронной техники»}.

В отличие от индивидуалистического подхода фирмы Intel корпорация DEC (Мейнард, шт.Массачусетс) работала совместно с фирмами Advanced Micro Devices Inc. (AMD) (Саннивейл, шт.Калифорния) и Mostek Corp. (Карролтом, шт.Техас); они создали еще одну пару приборов, причем фирмы AMD и Mostek будут дублирующими поставщиками приборов друг друга и в свою очередь их вторым поставщиком затем станет фирма Zilog Inc.

Сравнительные данные наборов ИС для сети Ethernet

Фирмы-разработчики

Наименование контроллера и/или номер прибора

Наименование кодека и/или номер прибора

Технология изготовления контроллера1

Число контактов контроллера

Число контактов кодека

Дополнительные средства2,3

American Micro Devices Inc. Digital Equipment Corp Mostek Corp

Lance (локальный контроллер для сети Ethernet): Am7990 (AMD) МК68590 (Mostek)

SIA (адаптер последовательного интерфейса): Am7991 (AMD) МК3891 (Mostek)

n-канальная МОП

48

24

Прямой доступ к памяти, диагностика, управление буферной памятью и сетью

Intel Corp.

82586

ESI (последовательный интерфейс сети Ethernet): 82501

Н/МОП

48

20

Программируемые параметры, прямой доступ к памяти, диагностика, управление буферной памятью и сетью

Seeq Technology Inc.

EDLC (контроллер линии передачи данных сети Ethernet) : 8001

Пока еще не изготовляется

n-канальная МОП

40

Ungermann-Bass Inc. Fujitsu Ltd.

DLG (контроллер линии передачи данных): MB61301

MB502

К/МОП

64

24

Примечание:

1. Все анонсированные кодеки — биполярные ИС.

2. Приборы фирмы Intel ориентированы на собственные микропроцессоры, хотя их можно приспособить и для работы с другими микропроцессорами с использованием дополнительных аппаратных и программных средств; остальные пары приборов могут работать с большинством 8-и 16-разрядных микропроцессоров.

3. Сверх требований технических условий сети Ethernet, соответствующей уровням 1 и 2 эталонной модели соединения открытых систем Международной организации стандартов.

Важен только результат

В результате всех этих работ созданы интегральные схемы, которые реализуют как минимум функции уровня 1 (кодека) и уровня 2 (контроллера) эталонной модели соединения открытых систем Международной организации стандартов, если их распространить на локальные сети типа Ethernet. Фирмы Seeq и Ungermann-Bass решили ограничить возможности своих приборов лишь реализацией этих функций.

ИС фирмы Intel, подобно приборам, предлагаемым компаниями AMD и Mostek, содержат средства управления памятью и сетью, которые не предусматриваются протоколами сети Ethernet. Изготовители приборов заявляют, что эти средства будут достаточно универсальными, чтобы их с успехом мог использовать разработчик системы, задача которого состоит в выборе наиболее рациональной организации рабочих станций и шин для подключения к сети Ethernet. Например, говорят они, управление буферной памятью нельзя считать реализацией пока еще не стандартизованных более высоких уровней модели МОС, как заявляют некоторые другие фирмы,— оно просто помогает разработчику системы в реализации этих более высоких уровней независимо от того, какими они могут оказаться со временем. Со своей стороны конкурирующие полупроводниковые компании признают, что приборы фирмы Intel или AMD-Mostek содержат больше функциональных средств, однако, по их словам, эти средства не требуются или даже не желательны разработчику системы. Представители других фирм говорят, что компания Intel пытается установить свои собственные стандарты на управление буферной памятью, однако эти стандарты не могут быть универсальными и требуют полной ориентации на архитектуру и компоненты фирмы Intel — шаг, на который потенциальные заказчики могут и не согласиться.

Фирма Intel решила разработать наиболее универсальный прибор этой категории — однако за это приходится платить. В отличие от тех приборов, которые предлагаются другими фирмами-изготовителями и которые будут работать почти с любым микропроцессором, контроллер фирмы Intel лучше всего приспособлен для взаимодействия с ее собственными микропроцессорами. Контроллер может работать и с другими процессорами — однако возникает вопрос, будет ли экономически целесообразно для изготовителя комплексного оборудования добавлять необходимые для этой цели дополнительные приборы и программные средства. Фирма Intel заявляет, что такой адаптации сравнительно легко добиться, однако очевидно, что эта фирма ориентировалась целиком на собственные приборы при решении проблемы подключения к сети Ethernet.

Контроллер 82586 фирмы Intel, оптимизированный для сети Ethernet, рассчитан также на реализацию большинства других универсальных протоколов CSMA-CD1{Carrier-sense, multiple access collision detection — многократный доступ с контролем несущей и обнаружением столкновений} для локальных сетей. Например, при помощи команды организации структуры можно установить форматы кадров, отличающиеся от специальных форматов, требуемых протоколом сети Ethernet. Имеется также возможность работы на более низких скоростях передачи данных и с другими расстояниями по сетевым связям, чем предусмотренные для сети Ethernet.

К числу других программируемых параметров относятся длины преамбулы (начальной серии) и адреса, алгоритм контроля циклическим избыточным кодом (либо 16-, либо 32-разрядный) и минимальная длина кадра. Кроме того, реализованный в приборе алгоритм управления линией связи может программироваться для различных топологий сети и видов трафика. Например, можно программировать промежутки между кадрами и временные паузы, а также максимальное количество повторных попыток передачи после обнаружения столкновения. При помощи встроенного алгоритма линейной приоритетности можно реализовать приоритетную обработку сообщений.

Ни одно из этих средств не предоставляет более простой набор ИС сети Ethernet, работающий сам по себе. Благодаря такой универсальности, говорят специалисты фирмы Intel, контроллер 82586 может применяться в самых различных сетях с протоколом CSMA-CD, в том числе для объединения «разумных» модулей в более крупную систему при помощи структуры, называемой последовательной объединительной панелью. Фирма Xerox уже применяет подобную схему в одной из своих ксерографических копировальных машин.

Перспективы применения

Приборы сети Ethernet сразу же начинают применять изготовители комплексного оборудования. Фирма 3Com, например, остановила свой выбор на приборе фирмы Seeq, который она помогала разрабатывать, и вскоре объявит о создании интерфейса для популярного личного компьютера фирмы IBM. Фактически установив розничную цену всего 950 долл. на средства, обеспечивающие подключение личного компьютера к сети Ethernet на уровне ввода сообщений и включающие протокольные и прикладные программные средства, фирма 3Com разрушила стоимостной барьер, препятствующий соединению личных компьютеров с общедоступными локальными сетями, имеющими пропускную способность 10 Мбит/с (типа Ethernet).

Первые изделия EtherSeries фирмы 3Com предназначаются для пользователей-профессионалов. Изделие серии EtherSeries, содержащее минимально необходимые средства для взаимо-действмя с сетью Ethernet, носит наименование Etherlink и включает схехмную плату на базе контроллера с внутрисхемным приемопередатчиком фирмы 3Com, кабель и программные средства на дискете. Комплект Etherlink позволяет двум или более личным компьютерам IBM производить обмен файлами между своими дисковыми накопителями и коллективно использовать один принтер. Благодаря этому каждый личный компьютер становится по существу сетевой станцией.

Устройство Etherlink выполняет также функции линии передачи данных для подсистемы EtherShare — 16-разрядного микропроцессорного контроллера дисковой памяти с 10-Мбайт накопителем на жестких дисках, рассчитанного на обслуживание до 20 личных компьютеров IBM. Подсистема EtherShare будет обеспечивать коллективное использование информации, централизованный ввод программных средств, факультативное дублирование данных на НМЛ, а также служебные функции распечатки и электронной почты.

Фирма 3Com ведет сейчас переговоры с фирмой Apple и другими изготовителями личных компьютеров относительно разработки аналогичных схемных плат для подключения их изделий к сети Ethernet. Еще более усложняет такое взаимодействие между фирмами тот факт, что одним из этих изготовителей является фирма DEC. Поэтому не исключена возможность, что какой-то пользователь получит компьютер фирмы DEC с прибором компании Seeq, а не Intel (партнера фирмы DEC по разработке технических условий сети Ethernet) или AMD/Mostek (чьи приборы были разработаны на основе консультаций с фирмой DEC).

Разработчики систем, планирующие создавать изделия на базе новых ИС, не желают дожидаться появления реальных интегральных схем, чтобы начать свою сложную, дорогостоящую и трудоемкую работу по проектированию, причем они, безусловно, не будут работать с имеющимися в настоящее время их образцами на печатных платах, которые не отражают точных и окончательных функциональных возможностей полупроводниковых ИС.

Понимая серьезность этой проблемы, фирмы Mostek и AMD предприняли шаги для ее решения. Например, компания Mostek представила эмулятор сети Ethernet, который позволяет разработчику системы заблаговременно начать работу. Данное изделие (см. фотографию) не только обеспечивает точную эмуляцию (с точностью до контактов корпусов) окончательного набора ИС, которые будут изготавливать фирмы Mostek и AMD, оно предоставляет также некоторые дополнительные универсальные программные средства, которые позволяют включать специализированные функции по контролю и диагностике сетей.

Как говорит Герш Парех, управляющий планированием производства готовых изделий в отделе схемных плат и систем проектирования фирмы Mostek, «конструкция эмулятора, базирующегося только на «голубой книге» (спецификациях), не дала бы пользователю возможности адекватно оценить программные сложности, связанные с применением СБИС. Парех имеет в виду, что любая распределенная система, построенная на базе этого недорогого набора ИС, потребует программных средств более высоких уровней (уровней 3—7 эталонной модели МОС), чтобы организовать виртуальные контуры, необходимые для обмена данными между узлами. Значительную часть программ, написанных для любого эмулятора, который не привязан к конкретному набору ИС, придется отбросить или в лучшем случае существенно переработать.

Не желая отказываться от возможностей, которые сулит выпуск эмуляторов, фирма AMD заключила соглашение с консультационной компанией Associated Computer Consultants (Санта-Барбара, шт.Калифорния) на совместную разработку собственного аппаратного эмулятора. Оба эмулятора предоставляют одни и те же основные функциональные возможности — ведь в конце концов приборы фирм AMD и Mostek тоже разрабатывались совместно — однако они различаются некоторыми особенностями, назначение которых состоит в создании дополнительных удобств для заказчика. Например, как говорит Брайан Макгэн, директор центра локальных сетей фирмы Associated Computer, программные средства эмулятора будут поставляться на магнитных дисках или ленте, что позволит непосредственно работать с интерфейсом сети Ethernet. Эмулятор фирмы AMD отличается от эмулятора Mostek тем, что представляет собой печатную схемную плату с опорами для установки на рабочем столе инженера.

Дочерние статьи:

Коротко о сети Ethernet

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 55, No.20 (650), 1982г - пер. с англ. М.: Мир, 1982, стр.24

Electronics Vol.55 No.20 October 06, 1982 A McGraw-Hill Publication

Harvey J. Hindin. Dual-chip sets forge vital link for Ethernet local-network scheme, pp.89—91.

Раздел: МЕТОДЫ, СХЕМЫ, АППАРАТУРА

Тема:     Сети связи




<<< Пред. Оглавление
Начало раздела
След. >>>

Дата последнего изменения:
Thursday, 21-Aug-2014 09:10:44 MSK


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/Archiv/Elc1982/D19821006Elc029.shtml