КОМБИНИРОВАННАЯ ЛОКАЛЬНАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СЕТЬ

Полезная модель относится к области топологий локальных сетей и вычислительной техники и может быть использована для увеличения пропускной способности и повышения надежности локальных сетей в комплексах, состоящих из нескольких сложных подкомплексов, каждый из которых содержит персональную электронно-вычислительную машину (рабочие станции или узлы сети). При этом в локальной вычислительной сети (ЛВС) циркулирует высокоскоростная информация (десятки - сотни Мбит/сек).
Для передачи высокоскоростной информации по ЛВС в таких комплексах важно правильно выбрать топологию ЛВС с учетом необходимой пропускной способности и требуемой надежности.
Известны следующие топологии ЛВС [А. Поляк-Брагинский «Сеть своими руками», Санкт-Петербург «БХВ-Петербург», 2002 г.-1; «Локальные сети», полное руководство, под ред. В.В. Самойленко, Киев «Век», Киев «НТИ», Санкт-Петербург «Корона принт»-2]:
- шинная топология;
- топология типа звезда;
- кольцевая топология;
- смешанная топология, когда отдельные узлы разветвленной сети выполнены по той или иной топологии.
Каждая из этих топологий имеет свои преимущества и недостатки.
Для высокоскоростных ЛВС наиболее часто используется топология в виде «звезды», поскольку она является наиболее быстродействующей из всех топологий, так как передача данных между подкомплексами проходит через центральный узел по отдельным линиям, используемым только этими подкомплексами (1 стр. 26).
Типовая схема топологии типа «Звезда», принятая за прототип, содержит коммутатор, к входам/выходам которого подключены n- персональных ЭВМ (ПЭВМ) подкомплексов и сервер, а в случае необходимости и ПЭВМ автоматизированного рабочего места оператора (2 стр. 105).
Слабым звеном такой топологии является коммутатор и сервер, поскольку с их выходом из строя нарушается работа всей сети (1 стр. 25), а также недостаточная пропускная способность при обработке высокоскоростных процессов.
Целью создания полезной модели является повышение быстродействия и надежности сети.
Для достижения указанной цели предлагается ЛВС по топологии «Звезда», содержащая коммутатор, ко входам/выходам которого подключены N-ПЭВМ подкомплексов обработки высокоскоростных процессов, сервер и ПЭВМ автоматизированного рабочего места оператора (АРМ), в которой в каждую ПЭВМ подкомплексов, сервера и ПЭВМ АРМ введены двухпортовые сетевые карты, первые входы/выходы которых обеспечивают топологию «Звезда», а вторые обеспечивают шинную топологию или топологию типа «Кольцо».
Сочетание отличительных признаков и свойства предлагаемой ЛВС из литературы неизвестны, поэтому она соответствует критериям новизны и изобретательного уровня.
На чертеже приведена укрупненная структурная схема предлагаемой локальной сети.
Основание для построения такой ЛВС явилось появление на рынке сбыта двух-входовых сетевых карт типа Intel PRO/I 000+(Dunal Port Server Adapter).
1
2
N
N+1
N+2
1
I
N
1
2
N
N+1
N+2
1
2
N
ЛВС содержит коммутатор 1, ко входам/выходам которого через первые входы/выходы двухвходовых сетевых карт 2, 2...2, 2, 2 подключены ПЭВМ подкомплексов 3, 3...3, сервер 4, ПЭВМ АРМ 5 с периферийными устройствами по топологии «Звезда», а вторые входы/выходы сетевых карт 2, 2...2, 2, 2 ПЭВМ подкомплексов 3, 3...3, сервера 4, ПЭВМ АРМ 5 соединены по шинной топологии. В случае необходимости вторые выходы сетевых карт 2 могут быть соединены по топологии кольцо.
ЛВС работает следующим образом:
1
2
N
- ЛВС по технологии «Звезда» работает в своем типовом режиме, обеспечивая пересылку высокоскоростной информации между ПЭВМ подкомплексов 3, 3...3, сервером 4, ПЭВМ АРМ 5;
- ЛВС по шинной топологии обеспечивает повышение пропускной способности сети за счет возложения на нее ряда функций.
В частности при автоматической обработке каждым подкомплексом высокоскоростных данных по ЛВС по шинной топологии или топологии «кольцо» могут быть возложены следующие командные функции:
- всем подкомплексам перейти на обработку высокоскоростных данных первого подкомплекса как наиболее важных в данный момент времени;
- всем подкомплексам вывести на мониторы свои режимы работы и доложить начальнику смены (АРМ) их состояние и работоспособность;
- всем подкомплексам передать по ЛВС начальнику смены (на ПЭВМ АРМ 5) результаты обработки высокоскоростных данных в текущий момент;
- перераспределить между подкомплексами выполнение задач обработки данных в той или иной последовательности;
- всем подкомплексам выключить аппаратуру для проведения ремонтных работ.
За счет выполнения этих функций «шинной» или «кольцевой» топологией обеспечивается повышение пропускной способности ЛВС.
Следующим существенным преимуществом предлагаемой ЛВС является повышение надежности сети: при выходе из строя центрального звена топологии «звезда» (коммутатора 1), ЛВС по технологии «звезда» становится не работоспособной, однако дополнительное соединение по шинной топологии обеспечивает работоспособность с предельным быстродействием шинной топологии, минуя коммутатор 1.
1
2
N+2
При выходе одного из трактов двойных сетевых карт 2, 2...2 топологии «звезда» взаимодействие и управление объектами обработки возможно по второму тракту шинной топологии или топологии «кольцо».
Таким образом в результате использования предложения получен следующий эффект:
- повышена пропускная способность ЛВС;
- повышена надежность ЛВС;
- обеспечена работоспособность ЛВС при выходе из строя центрального звена технологии «кольцо» (коммутатора 1) или одного из трактов двойных сетевых карт.