zx-lan

[fk0]

Z X -- L A N

Введение.

Известно, что супер-ПЭВМ 7-го поколения ZS-Scorpion-256 имеет
последовательный интерфейс для подключения принтера. Трёхпроводный.
От спектрума к принтеру передаются данные (линия TX), а обратно сигнал
DSR, сигнализирующий о готовности принтера. Для использования в составе
LAN данный сигнал можно переназначить на RX -- для приёма данных.
Естесственно, это всё в RS232 уровнях сигнала. Проще говоря, в
ZS-Scorpion уже встроен минимальный 3-х проводный RS232 интерфейс:
RX, TX и общий провод. По этому интерфейсу можно сопрягать спектрум
с писюком (что давно и успешно проделано), а можно его использовать
для организации LAN.

Перед тем как рассматривать подробности не лишне будет кратко
перечислить существующие распространённые технологи организации
локальных сетей. Локальные сети с различной организацией могут
различаться как по топологии физической организации (кольцо, дерево,
шина, сеть...),так и, иногда независимо, по методу доступа к среде
передачи (детерминированные, например коммутация пакетов, и
недетерминированные, вроде используемого в ethernet). Очевидно, любая
физическая топология кроме шинной требует наличия дополнительных
узлов передачи данных снабжённых множеством интерфейсов (так повсеместно
распространённый ethernet на витой паре требует наличия концентратора
(чаще именуемого "хабом"). В случае спектрума, когда чаще будет
соединяться небольшое число машин, необходимость наличия концентратора
является нежелательной. Равно как и наличие нескольких интерфейсов:
мало того, что это двухкратное, как минимум, усложнение аппаратной части,
так и параллельное обслуживание их единственным процессором представляется
затруднительным (в расчёте на полностью программую реализацию). Кроме
того, нужно как-то обеспечивать работу сети при выбытии из строя
отдельных узлов -- на стопроцентную готовность спектрума расчитывать
не приходится. Таким образом можно сказать, шинная топология является
для организации небольшой сети предпочтительной.

Известно, что в ethernet используется недетерминированный метод
доступа к сети. Известно также, что при более чем 50% загрузке канала
передачи ethernet начинает сильно проигрывать по производительности
сетям с детерминированным методом доступа, например token ring. Однако
при малой загрузке сети имеет место обратная ситуация. Это объясняется
использованием в случае сети с детерминированным доступом относительно
сложных протоколов доступа вносящих излишнюю нагрузку на сеть. Что для
спектрума лучше в данном случае сказать сложно -- и два узла могут
загрузить сеть на все 100%. С другой стороны использование сложных
протоколов может существенно затормозить практическую реализацию
на ограниченных аппаратных средствах спектрума. Кроме того,
использование протоколов подразумевающих централизованных арбитраж
доступа к шине в рамках однозадачного спектрума кажется и вовсе
невозможным -- потребуется как минимум выделенный спектрум-сервер
именно под эту задачу. Можно сказать, метод доступа подобный
используемому в ethernet по крайней мере не самый плохой для случая
спектрума.


Физический уровень.

Возвращаясь к вопросу о реализации сети на основе RS232 возникает
вопрос об электрическом соединении позволяющем параллельное соединение
нескольких узлов. Тут, практически, всё уже сделано, по крайней мере
в ZS-Scorpion: в состоянии лог. 0 открыт транзистор через который
на выходной сигнал TX подаётся напряжение +5v. В состоянии лог. 1
этот выход через относительно высокоомный резистор соединён с источником
напряжения -5v. Если просто соединить все сигналы TX и RX на всех
узлах вместе, то любой узел сможет принимать информацию от любого
другого узла. Конечно, при достаточно большом числе узлов это работать
не будет по очевидным причинам, но это легко исправляется техническими
методами.


А как же быть с другими спектрум-совместимыми ЭВМ? Тут опять, увы,
полнейшая несовместимость. KAY имеет, например, параллельный порт,
где сигнал STROBE организован как "открытый коллектор", а сигнал
BUSY имеет нагрузочный резистор на +5v. Скорпион, надо заметить,
имеет аналогичную реализацию параллельного порта. Таким образом
можно соединять между собой KAY и Scorpion через параллельный порт,
используя уже не RS232, а TTL уровни сигналов. С другими спектрум-
совместимыми ЭВМ дела обстоят хуже. Многие машины имеют негодную
реализацию параллельного порта, непригодную для работы по описываемой
схеме, и не имеют последовательного порта вообще. В таких случаях,
возможно, лучшим вариантом будет наличие дополнительного адаптера
подключаемого к параллельному порту. Тоже самое понадобится и при
соединении с последовательным портом писюков и прочих амиг.

Как было сказано выше, в качестве метода кодирования данных в
последовательном канале подразумевается NRZ (если говорить о
совместимости с RS232). А уровни сигналов, было упомянуто два
варианта: RS232 или TTL. Возможны и другие варианты. Так NRZI,
кодирующий не непосредственно состояние бита, а его изменение,
может быть предпочтён по той причине, что не критичен к инверсии
передаваемого сигнала, что может быть упрощать аппаратную реализацию
преобразователя RS232<->TTL. Или манчестерский код (используемый,
кстати, в ethernet) имеющий более узкую полосу занимаемых частот
и обладающий свойством самосинхронизации имеет то преимущество,
что может быть менее подвержен фазовым искажениям в канале и менее
критичен к расхождению частот тактовых генераторов приёмника
и передатчика (типично, в спектруме вместо кварца на 14МГц может
стоять что попало, вплоть до хорошо подобранных конденсаторов в
самом экстремальном случае). Hадо сказать, последнее свойство
манчестерского кода может быть очень интересно. Потому как для
передачи в последовательном коде в "идеальных" условиях расхождение
тактовых частот не может превышать 5%. В условиях спектрума,
особенно на высоких скоростях передачи (тактов не хватает
на программную синхронизацию), должно быть много меньше.
Hо у RS232 есть одно огромное преимущество -- это СТАHДАРТHЫЙ
интерфейс. Писюканство конечно... Hо всё-таки. Это позволяет,
например, включение в спектрумовскую сеть и писюков. Другие
методы кодирования лёгкого включения писюка не подразумевают.

[Advertiser]