3. Методы доступа в кольцевых сетях.

Тактируемый доступ в кольцевых сетях

При тактируемом доступе по кольцевой сети постоянно обращаются один или несколько фиксируемых блоков, называемых контейнерами. Каждый контейнер содержит поле заголовка, адресное поле, поле проверки контрольной суммы, поле данных и признак контейнера. Каждый компьютер может передавать свой блок информации только тогда, когда через его повторитель проходит пустой контейнер. Компьютер заполняет контейнер своими данными и в заголовке ставит метку - контейнер занят. Далее контейнер управляется по кольцу. Достигнув получателя данные читаются и в заголовке ставятся метки «прочитано», контейнер дальше отправляется к отправителю, когда он достигает отправителя по заголовку отправитель определяет, что данные прочитаны и отправитель снимает метку занято, контейнер отправляется дальше по кольцу. Если данные не читаются, контейнер все равно освобождается, а повторная передача реализуется только со следующим контейнером.

Недостаток: пропадание (искажение) контейнера. Однако есть контроллер сети (1-й компьютер сети) Если он отключился, то следующий компьютер в сети – это контроллер, обнаружит сбой в кольце – так как там все регламентировано по времени.

Маркерный доступ в кольцевых сетях

К сетям с маркерным методом доступа относятся: Token Ring, FDDI, ArcNet.

В таких сетях право на доступ к среде передается циклически от станции к станции по логическому кольцу. Каждая станция может получать данные только от одной станции предыдущей в кольце. Ее называют ближайшим активным соседом, расположенным выше по потоку данных. Передачу данных станция всегда осуществляет ближайшему соседу вниз по потоку данных.

Как только сеть начинает работать, первый компьютер генерирует маркер – кадр специального формата и назначения. Маркер проходит по кольцу от компьютера к компьютеру, пока один из них не захочет передать данные. Такой компьютер изымает маркер из кольца и посылает вместо него кадр данных. Кадр движется по кольцу, пока не достигнет узла с адресом, соответствующим адресу приемника в кадре. Компьютер- приемник копирует кадр в свой внутренний буфер и делает пометку в поле статуса кадра о получении информации. Кадр продолжает передаваться по кольцу, пока не достигнет отправителя, который удостоверится, что передача прошла успешно. После этого отправитель изымает кадр из кольца и возвращает туда маркер. В сети в каждый момент времени может передаваться только один маркер только в одном направлении. Таким образом, самостоятельно начать передачу данных компьютер не может. Он должен дождаться получения маркера. Каждый компьютер действует как однонаправленный повторитель, регенерируя маркер и посылая его дальше по кольцу.

Станция, которая первой начинает работать, называется активным монитором (выбирается при инициализации кольца). Активный монитор должен:

• осуществлять текущий контроль за работой кольца;

• следить за наличием маркера в сети;

• проверять корректность доставки информации.

Если активный монитор выходит из строя, процедура инициализации кольца повторяется. В случае отсутствия маркера в сети в течение 3с активный монитор генерирует новый маркер.

Время владения разделяемой средой передачи в Token Ring ограничено временем удержания маркера. По истечении этого времени станция обязана прекратить передачу собственных данных и передать маркер дальше по кольцу. Обычно t_уд = 10мс, т.е. станция может успеть передать несколько кадров.

Описанный алгоритм используется в сетях Token Ring со скоростью 4 Мб/с. Алгоритм доступа в сетях Token Ring со скоростью 16 Мб/c называется алгоритмом раннего освобождения маркера: станция передает маркер доступа следующей станции сразу после окончания передачи кадра (не дожидаясь подтверждения приема). При этом пропускная способность выше, так как по сети одновременно движутся кадры нескольких станций. Тем не менее свои кадры в каждый момент времени может генерировать только одна станция – та, которая владеет маркером доступа. Остальные станции только повторяют чужие кадры.

Метод доступа в Token Ring приоритетный. Каждый кадр данных и маркер имеет приоритет: от 0 (низший) до 7 (высший). Станция может воспользоваться маркером, только если у нее есть кадры для передачи с приоритетом, большим приоритета маркера. Приоритеты начинают работать, если их использует прикладной протокол. Иначе все станции имеют равные права.

Недостатки:

В сети только один маркер. Если маркер испортился то сеть может остановить работу. Чтобы избежать этого есть хотя бы один компьютер, которому дается право контроллера. Он и занимается отслеживанием маркера в сети. При пропадании маркера контроллер считает по времени, когда пропал маркер и генерирует новый блок данный небольших размеров, т.к. регистр нельзя делать большим. Типовое значение блока данных – 4.5 байта.