Функционирование локальной сети Token ring

          Остальные станции сети соединены в кольцо непосредственными связями. Такие связи называются магистральными (trunk cable). Обычно связи такого рода используются для соединения концентраторов друг с другом для образования общего кольца. Порты концентраторов, предназначенные для такого соединения, называются портами Ring-In и Ring-Out.

          Для предотвращения влияния отказавшей или отключенной станции на работу кольца станции подключаются к магистрали кольца через специальные устройства, называемые устройствами подключения к магистрали (Trunk Coupling Unit, TCU).

При подключении станции  в кольцо через концентратор, устройства TCU встраивают в порты концентратора.

Максимальное количество станций в одном кольце - 250. [5, c.14]

 

2.5. Формат кадра Token Ring.

 

В Token Ring существуют три различных формата кадров:

         Маркер – кадр маркера состоит из трех полей, каждое длиной в один байт:

- начальный ограничитель (Start Delimiter, SD) появляется в начале маркера, а также в начале любого кадра, проходящего по сети;

- управление доступом (Access Control) состоит из четырех подполей: РРР, Т, М и RRR, где РРР - биты приоритета, Т - бит маркера, М - бит монитора, RRR -резервные биты приоритета;

- конечный ограничитель (End Delimeter, ED) - последнее поле маркера.

         Кадр данных включает те же три поля, что и маркер, и имеет кроме них еще несколько дополнительных полей. Таким образом, кадр данных состоит из следующих полей:

- начальный ограничитель (Start Delimiter, SD);

- управление кадром (Frame Control, FC);

- адрес назначения (Destination Address, DA);

- адрес источника (Source Address, SA);

- данные (INFO);

- контрольная сумма (Frame Check Sequence, FCS);

- конечный ограничитель (End Delimeter, ED);

- статус кадра (Frame Status, FS).

          Прерывающая последовательность состоит из двух байтов, содержащих начальный и конечный ограничители. Прерывающая последовательность может появиться в любом месте потока битов и сигнализирует о том, что текущая передача кадра или маркера отменяется. [4, c.24]

2.6. MAU для Token Ring.

 

MAU - Сокращение от Мedia Аccess UNIT.

           Короткий Мultistation Аccess UNIT (также сокращенно MSAU), в Token-Ring сеть устройство, которое физически соединяет сеть компьютеров в звезду топологии при сохранении логической кольцевой структуры. Одна из проблем, с Token-Ring топологии заключается в том, что единый внереализационные узла может привести к поломке кольца. В MAU решает эту проблему, поскольку он обладает способностью к коротким из внереализационные узлов и поддержание кольца структуры. А MAU представляет собой особый тип узла.

          А кольцевая сеть использует multistation доступа (MAU) как концентратор. Он также может быть известен как Smart Multistation доступа (SMAU). А MAU, как правило, состоит из десяти портов. Два порта кольцо (RI) и кольцо Out (RO), которые позволяют нескольким MAUS быть связаны друг с другом. Еще 8 портов для подключения к компьютерам.

 

2.7. Доступ станций к кольцу.

 

           С помощью операций МАС-уровня станции получают доступ к кольцу и передают свои кадры данных. Цикл передачи кадра от одной станции к другой состоит из нескольких этапов: захвата токена станцией, которой необходимо передать кадр, передачей одного или нескольких кадров данных, освобождением токена передающей станцией, ретрансляцией кадра промежуточными станциями, распознаванием и копированием кадра станцией-получателем и удалением кадра из сети станцией-отправителем.

          1.Захват токена. Если станция имеет право захватить токен, то она после ретрансляции на выходной порт символов PA и SD токена, удаляет из кольца символ FC, по которому она распознала токен, а также конечный ограничитель ED. Затем она передает вслед за уже переданным символом SD символы своего кадра, таким образом, формируя его из начальных символов токена.

2.Передача кадра. После удаления полей FC и ED токена станция начинает передавать символы кадров, которые ей предоставил для передачи уровень LLC. Станция может передавать кадры до тех пор, пока не истечет время удержания токена.

3.Синхронный трафик предназначен  для приложений, которые требуют предоствления им гарантированной пропускной способности для передачи голоса, видеоизображений, управления процессами и других случаев работы в реальном времени. Для такого трафика каждой станции предоставляется фиксированная часть пропускной способности кольца FDDI, поэтому станция имеет право передавать кадры синхронного трафика всегда, когда она получает токен от предыдущей станции.

4.Асинхронный трафик - это обычный трафик локальных сетей, не предъявляющий высоких требований к задержкам обслуживания. Станция может передавать асинхронные кадры только в том случае, если при последнем обороте токена по кольцу для этого осталась какая-либо часть неизрасходованной пропускной способности. Интервал времени, в течение которого станция может передавать асинхронные кадры, называется временем удержания токена (Token Holding Time, THT). Каждая станция самостоятельно вычисляет текущее значение этого параметра по алгоритму, рассмотренному ниже.

5.Повторение кадра. Если кадр не адресуется данному МАС-узлу, то последний должен просто повторить каждый символ кадра на выходном порту. Каждый МАС-узел должен подсчитывать количество полученных им полных кадров (усеченные не включаются в подсчет). Каждая станция проверяет повторяемый кадр на наличие ошибок с помощью контрольной последовательности. Если ошибка обнаружена, а признак ошибки в поле FS не установлен, то МАС-узел устанавливает этот признак в кадре, а также наращивает счетчик ошибочных кадров, распознанных данным МАС-узлом.

6.Обработка кадра станцией назначения. Станция назначения, распознав свой адрес в поле DA, начинает копировать символы кадра во внутренний буфер одновременно с повторением их на выходном порту. При этом станция назначения устанавливает признак распознавания адреса. Если же кадр скопирован во внутренний буфер, то устанавливается и признак копирования (невыполнение копирования может произойти, например, из-за переполнения внутреннего буфера). Устанавливается также и признак ошибки, если ее обнаружила проверка по контрольной последовательности.

7.Удаление кадра из кольца. Каждый МАС-узел ответственен за удаление из кольца кадров, которые он ранее в него поместил. Этот процесс известен под названием Frame Stripping. Если МАС-узел при получении своего кадра занят передачей следующих кадров, то он удаляет все символы вернувшегося по кольцу кадра. Если же он уже освободил токен, то он повторяет на выходе несколько полей этого кадра прежде, чем распознает свой адрес в поле SA. В этом случае в кольце возникает усеченный кадр, у которого после поля SA следуют символы Idle и отсутствует конечный ограничитель. Этот усеченный кадр будет удален из кольца какой-нибудь станцией, принявшей его в состоянии собственной передачи.

В сетях Token Ring 16 Мб/с используется также несколько другой алгоритм доступа к кольцу, называемый алгоритмом “раннего освобождения маркера” (Early Token Release). В соответствии с ним станция передает маркер доступа следующей станции сразу же после окончания передачи последнего бита кадра, не дожидаясь возвращения по кольцу этого кадра с битом подтверждения приема. В этом случае пропускная способность кольца используется более эффективно и приближается к 80 % от номинальной. Когда информационный блок циркулирует по кольцу, маркер в сети отсутствует (если только кольцо не обеспечивает "раннего освобождения маркера"), поэтому другие станции, желающие передать информацию, вынуждены ожидать. Таким образом по сети может в один момент времени передаваться только один пакет следовательно, в сетях Token Ring не может быть коллизий. Если обеспечивается раннее высвобождение маркера, то новый маркер может быть выпущен после завершения передачи блока данных. [4, c. 42]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы:

 

1. Высокопроизводительные сети. Энциклопедия пользователя: Пер. с англ. /Марк А. Спортак и др. - К.: Издательство "ДиаСофт", 1998. - 432с.
2. Гук М. Аппаратные средства локальных сетей. Энциклопедия - СПб.: Издательство "Питер", 2000. - 576с.: ил.
3. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. /В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. - СПб: Издательство "Питер", 1999. - 672с.: ил.
4. Мельников Д.А. Информационные процессы в компьютерных сетях. Протоколы, стандарты, интерфейсы, модели… - М: КУДИЦ-ОБРАЗ, 1999. - 256с.: ил.
5. Якубайтис Э.А. Информационные системы и сети. Справочная книга. - М.: Финансы и статистика, 1996. - 968с.: ил.