Управління обміном в мережі з топологією кільце

Кільцева топологія має свої особливості при виборі методу управління обміном. У цьому випадку важливо те, що будь-який пакет, посланий по кільцю, послідовно пройшовши всіх абонентів, через деякий час повернеться в ту ж точку, до того ж абоненту, який його передавав (так як топологія замкнута). Тут немає одночасного поширення сигналу в дві сторони, як в топології шина. Як уже зазначалося, мережі з топологією кільце бувають односпрямованим і двонаправленими.

Найбільш поширені односпрямовані.

У мережі з топологією кільце можна використовувати різні централізовані методи управління (як у зірку), а також методи випадкового доступу (як у шині), але частіше вибирають все-таки специфічні методи управління, найбільшою мірою відповідні особливостям кільця. Найбільш популярні методи управління в кільцевих мережах маркерні (естафетні), ті, які використовують маркер (естафету) - невеликий керуючий пакет спеціального виду. Саме естафетна передача маркера по кільцю дозволяє передавати право на захоплення мережі від одного абонента до іншого. Маркерні методи відносяться до децентралізованим і детермінованим методам управління обміном у мережі. У них немає явно вираженого центру, але існує чітка система пріоритетів, і тому не буває конфліктів.

Робота маркерного методу управління в мережі з топологією кільце представлена ​​на рис. 3.15.

Рис. 3.15. Маркерний метод керування обміном (СМ-вільний маркер, ЗМ-зайнятий маркер, МП-зайнятий маркер з підтвердженням, ПД-пакет даних)

По кільцю безперервно ходить спеціальний керуючий пакет мінімальної довжини, маркер, що надає абонентам право передавати свій пакет. Алгоритм дій абонентів:

1. Абонент 1, який бажає передати свій пакет, повинен дочекатися приходу до нього вільного маркера. Потім він приєднує до маркера свій пакет, позначає маркер як зайнятий і відправляє цю посилку наступного по кільцю абоненту.

2. Всі інші абоненти (2, 3, 4), отримавши маркер з приєднаним пакетом, перевіряють, чи їм адресований пакет. Якщо пакет адресований не їм, то вони передають отриману посилку (маркер + пакет) далі по кільцю.

3. Якщо якийсь абонент (в даному випадку це абонент 2) розпізнає пакет як адресований йому, то він його приймає, встановлює в маркері біт підтвердження прийому і передає посилку (маркер + пакет) далі по кільцю.

4. Передавав абонент 1 отримує свою посилку, що пройшла по всьому кільцю, назад, позначає маркер як вільний, видаляє з мережі свій пакет і посилає вільний маркер далі по кільцю. Абонент, що бажає передавати, чекає цього маркера, і все повторюється знову.

Пріоритет при цьому методі управління виходить географічний, тобто право передачі після звільнення мережі переходить до наступного за напрямом кільця абоненту від останнього передавав абонента. Але ця система пріоритетів працює тільки при великій інтенсивності обміну. При малої інтенсивності обміну всі абоненти рівноправні, і час доступу до мережі кожного з них визначається тільки положенням маркера в момент виникнення заявки на передачу.

У чомусь розглянутий метод схожий на метод опитування (централізований), хоча явно виділеного центру тут не існує. Проте якийсь центр зазвичай таки присутня. Один з абонентів (або спеціальний пристрій) повинен стежити, щоб маркер не загубився в процесі проходження по кільцю (наприклад, через дію перешкод або збою в роботі якогось абонента, а також через підключення і відключення абонентів). В іншому випадку механізм доступу працювати не буде. Отже, надійність управління в даному випадку знижується (вихід центру з ладу призводить до повної дезорганізації обміну). Існують спеціальні засоби для підвищення надійності та відновлення центру контролю маркера.

Основна перевага маркерного методу перед CSMA / CD полягає в гарантовану величину часу доступу. Його максимальна величина, як і при централізованому методі, становитиме (N-1) • tпк, де N - повне число абонентів у мережі, tпк - час проходження пакета по кільцю. Взагалі, маркерний метод керування обміном при великій інтенсивності обміну в мережі (завантаженість більше 30-40%) набагато ефективніше випадкових методів. Він дозволяє мережі працювати з більшим навантаженням, яка теоретично може навіть наближатися до 100%.

Метод маркерного доступу використовується не тільки в кільці (наприклад, в мережі IBM Token Ring або FDDI), але і в шині (зокрема, мережа Arcnet-BUS), а також у пасивній зірці (наприклад, мережа Arcnet-STAR). У цих випадках реалізується не фізичне, а логічне кільце, то є всі абоненти послідовно передають один одному маркер, і цей ланцюжок передачі маркерів замкнута в кільце (рис. 3.16). При цьому поєднуються гідності фізичної топології шина і маркерного методу управління.

Рис. 3.16. Застосування маркерного методу управління в шині

ЛК.04 – МОДЕЛЬ OSI

Анотація. Структура моделі OSI. Рівні моделі OSI. Інкапсуляція даних. Фізичний рівень. Канальний рівень. Формування кадрів. Структура кадру. Розділення канального рівня на підрівні LLC та MAC. Мережевий рівень. Формування пакетів. Транспортний рівень. Формування сегментів. Сеансовий рівень. Представницький рівень. Прикладний рівень. Взаємодія між рівнями моделі OSI.