100VG -AnyLAN
Technologie 100VG - AnyLAN je stomegabitová přenosová technologie s řízenou a centralizovanou přístupovou metodou, a velmi dobrou návazností na klasický Ethernet a Token Ring.
Technologie 100VG-AnyLAN byla vyvinuta firmou Hewlett-Packard, za přispění některých dalších firem (AT&T, později i IBM), zpočátku s ambicemi stát se dalším vývojovým stádiem klasického desetimegabitového Ethernetu. Jak jsme si již popisovali v 10. díle 9. modulu (který byl věnován Ethernetu), ubíraly se snahy o další vývoj této veleúspěšné technologie dvěma poněkud odlišnými směry: jedním z nich byla právě technologie 100VG AnyLAN, a druhým technologie, známá jako Fast Ethernet, či lépe 100BaseT. Hlavním rozdílem mezi oběma směry přitom byl jejich pohled na přístupovou metodu, řešící souběh požadavků na vysílání od jednotlivých uzlů: zastánci dnešního standardu 100BaseT trvali na ponechání původní přístupové metody Ethernetu (metody CSMA/CD) zcela beze změny, autoři technologie 100VG tvrdili, že tato nedeterministická přístupová metoda se již přežila, že již není nutná, a že je vhodné ji nahradit jinou přístupovou metodou, schopnou lépe využít změněných podmínek.
Přístupová metoda Demand Priority
Těmito změněnými podmínkami bylo především použití jiného druhu kabeláže, než pro jaký byl vymyšlen původní Ethernet: místo koaxiálního kabelu a sítě se sběrnicovou topologií se v době vzniku technologie 100VG AnyLAN používala spíše kroucená dvoulinka a hvězdicovitá (resp. stromovitá) topologie, v rámci které má každý uzel k dispozici a jen a jen pro sebe vlastní přípojku k nejbližšímu rozbočovači (tzv. hub-u). Odsud pak byl jen krůček k závěru, že tato přípojka může být snadno využita k přenosu žádostí koncových uzlů o právo vysílat - což v klasickém Ethernetu po koaxiálním kabelu nešlo, a proto zde musela vzniknout neřízená distribuovaná přístupová metoda CSMA/CD, založená navíc na použití náhodného prvku (a proto nedeterministická, s nepříliš optimálním chováním při vyšší zátěži sítě). Nyní ale bylo možné pověřit potřebným rozhodování právě rozbočovač (hub) - on mohl sbírat žádosti jednotlivých uzlů o právo vysílat, a mohl celkem snadno a s dostatečným přehledem rozhodovat o tom, které žádosti a v jakém pořadí budou vyslyšeny.
 |
Konkrétní způsob fungování přístupové metody Demand Priority naznačuje obrázek - koncový uzel, žádající o vysílání, vyšle svůj požadavek svému nadřízenému rozbočovači (tomu, ke kterému je připojen), a to včetně určení jeho priority. Je-li to jediný rozbočovač v síti, rozhodne o přijetí či nepřijetí požadavku, a není-li to jediný rozbočovač v síti (tj. je-li tento rozbočovač sám připojen k jinému rozbočovači, v rámci stromovité struktury sítě), požádá o vyřízení požadavku nadřazený (kořenový) rozbočovač. Kořenový rozbočovač, který je ve stromovité struktuře sítě vždy právě jeden, je pak onou centrální autoritou, která dbá na spravedlivé vyřizování všech jednotlivých požadavků, i s uvážením jejich priorit. Faktem je, že takovýto řízený způsob fungování (na rozdíl od nedeterministického způsobu fungování Ethernetu) dokáže mnohem lépe využít celkových přenosových schopností sítě (i přes 90 procent její teoretické propustnosti). Sítě na bázi 100VG-AnyLAN proto vykazují mnohem lepší chování při vyšších zátěžích než klasické Ethernetové sítě (které přestávají být výhodné již při cca 50 procentech teoretické propustnosti sítě, a maximum které z nich lze "dostat" se pohybuje někde mezi 60 a 80 procenty).
Proč 100VG?
Technologie 100VG AnyLAN počítá s nominální přenosovou rychlostí 100 Mbps (stejně jako Fast Ethernet, resp. 100BaseT, a stejně jako např. FDDI). Zkratka VG v jejím názvu přitom pochází od slovního spojení "Voice Grade" (doslova: hlasová kvalita), neboť autoři této technologie si vzali za cíl umožnit využití i běžné telefonní dvoulinky, určené původně pro přenos hlasu, instalované pro budoucí potřeby v mnoha novějších objektech (zejména v USA). Ve světě počítačů je tento druh kroucené dvoulinky označován jako kategorie 3, a je dimenzován pro přenosy rychlostí 10 Mbps - ovšem pro Ethernet, který pro přenos jednoho datového bitu používá dvě změny signálu, tj. pracuje s modulační rychlostí 20 Megabaudů.
Autoři technologie 100VG AnyLAN použili jiný způsob kódování (pomocí pěti změn signálu přenáší 4 datové bity), a rozhodli se použít čtyři páry kroucené dvoulinky, mezi které chytrým způsobem "rozložili" celý datový provoz odpovídající nominální přenosové rychlosti 100 Mbps (na jeden pár kroucené dvoulinky pak připadá modulační rychlost cca 25 megabaudů (což zase není tak velký rozdíl oproti klasickému Ethernetu). Tímto trikem, tedy použitím čtyř párů kroucené dvoulinky, které buď vysílají všechny najednou nebo naopak přijímají všechny najednou, pak technologie 100VG AnyLAN dokáže vystačit i s kabeláží kategorie 3. Dokáže samozřejmě fungovat i s optikou a kroucenou dvoulinkou třídy 4 a 5, prozatím ovšem také jen se 4 páry (na možnosti vystačit se dvěma páry dvoulinky kategorie 5 se pracuje).
Proč AnyLAN?
Technologie 100VG AnyLAN byla původně vyvíjena "jen" jako nástupnická technologie desetimegabitového Ethernetu - což sice neznamenalo mechanické převzetí původní přístupové metody, ale obnášelo doslovné převzetí linkových rámců Ethernetu. Díky tomu pak byla návaznost desetimegabitových Ethernetových sítí na novou stomegabitovou technologii velmi jednoduchá (příslušné přechodové uzly řešily v zásadě jen přizpůsobení rychlosti).
Časem se ale k možnosti používat Ethernetové rámce přidala i možnost použití linkových rámců Token Ringu, čímž se dosáhlo snadné návaznosti na klasické sítě Token Ring. Jednalo se o zajímavý moment ve vývoji technologie 100VG, který přinesla spolupráce jejích autorů s firmou IBM (která viděla v nově vznikající technologii možnost dalšího rozvoje jejího Token Ringu). Právě kvůli možnosti práce s rámci Token Ringu pak nový technologie dostala do svého názvu "AnyLAN" (v tom smyslu, že dokáže pracovat s rámci kterékoli sítě LAN - ve skutečnosti pouze Ethernetu nebo Token Ringu). Důležité je ale vědět, že podpora dvou druhů linkových rámců, které přeci jen jsou dosti odlišné (zejména svou max. velikostí) je nesoučasná, tj. síť 100VG AnyLAN používá buď celá rámce Ethernetu, nebo celá rámce Token Ring.
Perspektivy 100VG AnyLAN
Návrh standardu technologie 100VG AnyLAN byl předložen ke standardizaci komisi 802.3 společnosti IEEE, která se zabývá standardizací Ethernetu. Ta jej ale odmítla, s poukazem na své přesvědčení, že již nejde o Ethernet (kvůli použití jiné přístupové metody). V rámci společnosti IEEE však byla ustavena jiná pracovní skupina (IEEE 802.12), která nový standard přijala (14. června roku 1995, dokonce ještě dříve než byl schválen standard 100BaseT).
Koncepčně je technologie 100VG AnyLAN považována za vyspělejší a dokonalejší než stomegabitový Ethernet (100BaseT) - nejen kvůli determinismu své přístupové metody a lepšímu chování při větších zátěžích, ale také například kvůli lepším možnostem správy, lepším možnostem obrany proti různým druhů narušení atd. Faktem ale je, že neviditelná ruka trhu dala přednost spíše "klasickému" Ethernetu ve stomegabitovém podání, tedy konkurenčnímu standardu 100BaseT.