kryl_vych_seti

полярность бита J соответствует второй половине предыдущего бита, а полярность бита K – противоположной полярности второй половины предыдущего бита. Как правило, биты J и K передаются попарно для устранения передачи сигналов одной полярности.

Поле УД имеет вид PPPTMRRR, где PPP – биты приоритета обслуживания кольца (приоритет захваченного маркера), принимающие значения от 0 до 7; T – бит маркера (T = 0 – для КМ и T = 1 – для КД);

М– бит монитора; RRR – биты резервирования приоритета.

Если к станции, которая имеет КД, подходит КМ с приоритетом,

меньшим или равным приоритету КД, то станция использует поля НО и УД этого НПК, передает в поле данные содержимое кадра и устанавливает бит маркера Т в состояние 1. Бит М выдается станцией-отправи- телем равным нулю в КД или КМ. Он устанавливается в 1 станциейактивным монитором при прохождении через него кадра. Это необходимо для предотвращения длительной циркуляции кадра по кольцу, если станция-отправитель не сумела уничтожить его. Если станция-актив- ный монитор обнаружит КД или КМ нулевого приоритета с битом М = 1, она прерывает передачу этого кадра.

Биты резервирования R используются станцией с целью запроса маркера требуемого приоритета.

Поле УК определяет тип КД, его функции и имеет вид FFzzzzzz, где FF – биты типа кадра, zzzzzz – биты управления. Значение битов FF равно 00 для кадров УДС, 01 – для кадров УЛЗ, значения 1X зарезервированы.

Если биты FF указывают кадр УДС (FF = 00), то все станции должны интерпретировать биты управления zzzzzz и действовать в соответствии со значением этих бит.

Если биты указывают кадр УЛЗ (FF = 01), то биты zzzzzz рассматриваются как rrrYYY, где биты r являются резервными и должны равняться 0 во всех передаваемых кадрах, они игнорируются при приеме кадров; биты Y используются для переноса приоритета Рm КД от УЛЗ-источника к адресуемому или адресуемым (при групповом адресе) УЛЗ-приемнику.

Необходимо отметить, что приоритет P поля УД должен быть меньше или равен максимальному приоритету кадров Рm, находящихся у отправителя, для разрешения передачи КД по кольцу.

Адрес получателя может быть индивидуальным, групповым, глобальным (широковещательным) или нулевым, размеры полей АО и АП и их использование такое же, как и в ЛВС и маркерным доступом на структуре шина.

22

максимальное число которых ограничено ТУМ. Все остальные поля имеют по 8 бит.

Поле КПК образуется так же, как и в ЛВС с маркерным доступом на структуре шина.

Поле КО имеет вид JK1JK1IE, где I – бит промежуточного кадра (I = 1 – продолжение передачи следует, I = 0 – последний кадр); Е – бит ошибки (Е = 0 – нет ошибки, Е = 1 – ошибка в кадре). Принимающие станции должны считать КО действительным, если первые шесть символов JK1JK1 приняты без ошибок.

Поле СК имеет вид ACrrACrr, где А – бит опознавания адреса, устанавливается в 1 станцией, распознавшей в кадре свой собственный адрес; С – бит копирования кадра, устанавливается в 1 станцией, скопировавшей данный кадр; r – зарезервированный бит (в настоящее время не используется). Передающая станция должна устанавливать биты r в 0, при приеме эти биты не анализируются.

Средства контроля и управления

Ксредствам контроля и управления протокола УДС относятся функциональные логические объекты, тайм-ауты, управляющие кадры, буфер задержки (для временного хранения ретранслируемых кадров), регистры и списковая память.

Кфункциональным логическим объектам контроля и управления относятся служба параметров кольца, монитор ошибок кольца, служба отчета конфигурации. Каждое из этих средств имеет свой уникальный постоянный функциональный адрес, а выполняемые этими объектами функции могут быть зарезервированы во многих станциях.

Служба параметров кольца инициализирует набор операционных параметров в станциях кольца.

Монитор ошибок кольца осуществляет сбор сведений об ошибках, возникающих в кольцевой системе связи и в станциях. Это производится путем регистрации данных об ошибках, которые станции выдают монитору ошибок кольца, анализа этих ошибок и накопления статистики.

Служба отчета о конфигурации хранит сведения об изменениях конфигурации сети. К этим сведениям относятся данные по подключаемым и отключаемым станциям; о функциях, выполняемых станциями;

околичестве и характере возникающих в кольце ошибок. Последние данные поступают из монитора ошибок кольца. Кроме того, эта служба получает сведения о состояниях станций, может изменять рабочие пара-

24

метры станций, и при необходимости может отключать станции из кольца без нарушения работы сети связи (шунтирование).

Рассмотрим основные тайм-ауты протокола УДС.

1.Тайт-аут возврата в режим ретрансляции управляет временем возврата в режим ретрансляции, который считается основным режимом работы. После передачи собственного кадра станция находится в режиме передачи до возвращения и последующего уничтожения своего кадра. Запуск тайм-аута определяется по окончании передачи собственного кадра. Длительность тайм-аута определяется параметрами сети и должна превышать максимальную длительность распространения сигналов в кольце. Рекомендуемая длительность 2,5 мс.

2.Тайм-аут удержания маркера осуществляет управление максимальным периодом времени, в течение которого станция может передавать КД после захвата КМ. Длительность тайм-аута определяется характеристиками сети. Рекомендуемая длительность 10 мс.

3.Тайм-аут правильной передачи предназначен для обнаружения отсутствия правильной передачи. Рекомендуемая длительность – 10 мс.

4.Тайм-аут отсутствия маркера предназначен для обнаружения действия различного рода ошибок, возникающих в кольце при передаче КД. Запуск тайм-аута производится при выдаче маркера следующей станции. Длительность тайм-аута определяется по формуле

ТВР + N × ТУМ,

где N – число станций в кольце. Если за это время маркер снова не получен, то это свидетельствует о наличии ошибок функционирования кольца или станций. Рекомендуемая длительность 1 с.

Остальные тайм-ауты и управляющие кадры описаны в литературе [3].

Действия с приоритетами

В кольцевых структурах с маркерным доступом существует довольно сложный механизм приведения в соответствие наивысшего приоритета Pm КД, готового для передачи по кольцу и находящегося в очереди в буфере передачи станции, и приоритета обслуживания кольца. Для этого в основном используются три бита приоритета обслуживания кольца PPP и три бита резервирования приоритета RRR, находящегося в поле УД в КД и КМ. Кроме того, в каждой станции имеется регистр Pr для запоминания текущего значения бит приоритета P и регистр Rr для за-

25

щающая в стек"), возвращает кольцо к исходному приоритету обслуживания. Для выполнения этой функции используются стеки Sx и Sr.

Действия с приоритетами следующие.

1. Когда станция имеет КД с приоритетом, большим нуля, она запрашивает маркер соответствующего приоритета. Это делается во время ретранслирования какого-либо КД путем изменения битов резервирования R поля УД этого кадра или при проходе неприемлемого маркера

рис. 1.14, когда у приходящего кадра поле R имело значение 4, а КД на станции имеет уровень Pm = 5.

Если значение битов R равно или больше, чем значение Pm, то биты резервирования ретранслируются без изменения.

2. После того, как станция получила КМ, она передает КД, приоритет которого выше или равен текущему приоритету обслуживания кольца (но только если Pr > Rr ) до тех пор, пока она либо завершит передачу этих КД, либо передача какого-нибудь очередного кадра не будет заканчиваться ранее, чем истек ТУМ. На рис. 1.15 показано, что при приходе КМ с битами P = 4 и R = 3 при наличии двух кадров с приоритетами 5 и 4 и одного кадра с приоритетом 2 будут передаваться два КД,

26

использующих поле УД КМ (предполагается, что при этом ТУМ не истек). При этом КМ перестал существовать.

поле НО и УД как НПК, начинает передачу своего КД. В процессе пе- Рис. 1.15. Формирование поля УД КД

редачи КД накапливается КПК, которая вводится в КД после поля данных. После завершения передачи одного или нескольких КД станция передает биты заполнителя и проверяет по указателю СА, возвратился ли отправленный ею кадр к ней после прохождения по кольцу. Это делается путем анализа поля АО кадра. После получения собственного кадра станция приступает к генерации нового КМ.

3. Генерация нового маркера после передачи блока данных (БД) от рассматриваемой станции или изменение его (если БД не выдавались) происходит следующим образом.

В случае, если станция не имеет для передачи БД с приоритетом Pm, равным или большим текущему приоритету обслуживания кольца Р, хранящемуся в регистре Рr , или если нет запроса резервирования, содержащегося в регистре Rr, с приоритетом, равным или большим текущего приоритета обслуживания кольца, станция генерирует маркер с приоритетом, равным текущему приоритету обслуживания кольца с битами

27

руется рис. 1.17, когда подошел КМ с битами P = 4 и R = 6, а биты резервирования приоритета имеют

значения R = 6, и у блока данных Pm = 5. У нового КМ биты P имеют значения 6, а биты R равны нулю.

Так как станция подняла уровень приоритета обслуживания кольца, то она становится станцией, "помещающей в стек", запоминает значение старого приоритета обслуживания кольца в стеке Sr и значение нового приоритета обслуживания кольца в стеке Sx . Эти значения будут использованы в дальнейшем для уменьшения приоритета обслуживания кольца после того, как не будет в очередях готовых для передачи БД, приоритет которых больше или равен приоритету обслуживания, помещенному в стек Sx. Рис. 1.17 иллюстрирует процесс повышения приоритета КМ.

Станция может повышать приоритет обслуживания кольца несколько раз, прежде чем приоритет обслуживания вернется к более низкому приоритету, поэтому она может иметь несколько запомненных значений

встеках Sx и Sr.

4.После того как станция стала «помещающей в стек», она захва-

тывает каждый принятый КМ с приоритетом, равным наибольшему приоритету обслуживания кольца, помещенному в стек Sr, чтобы контролировать биты R поля УД и увеличивать, оставлять без изменения или уменьшать приоритет обслуживания кольца. Новый маркер передается со значением битов P, равным значению битов R, но не меньшим, чем значение наибольшего принятого приоритета, помещенного в стек (который был начальным уровнем обслуживания кольца). Рис. 1.18 иллюстрирует процесс понижения приоритета КМ, когда у пришедшего

28

маркера P = 6, R = 3, а наибольшие значения Sr = 4, Sx = 6. Новый маркер будет иметь значение битов P = 4, т. е. текущий приоритет кольца будет понижен.

64

Рис. 1.18. Процесс понижения приоритета маркера

В случае, если значение битов P нового приоритета обслуживания кольца (равного значению регистра Rr) больше, чем значение в стеке Sr, то биты R передаются равными нулю, а старый приоритет обслуживания кольца, содержащегося в стеке Sx, заменяется новым, равным значению битов в регистре Rr. Станция продолжает оставаться «помещающей в стек». Рассматриваемый процесс иллюстрируется рис. 1.19, когда у пришедшего КМ значение битов P = 6, значение битов R = 3, а значение Sr = 2.

Однако если значение регистра Rr равно или меньше, чем значение наибольшего принятого приоритета, помещенного в стек Sr , то новый маркер передается со значением приоритета, равным значению в стеке Sr. Оба значения удаляются (извлекаются) из стеков Sr и Sx , и, если в этих стеках больше нет никаких других значений, то станция прекращает свою роль «помещающей в стек».

Станция, "помещающая в стек", после захвата маркера наряду с проверкой битов может передавать КД, которые имеют приоритет, равный или больший приоритету обслуживания кольца.

29

Рис. 1.19. Изменение данных в стеке Sx

5. КМ, передаваемые при инициализации кольца, имеют биты приоритета, равные нулю. Прием поля PPP, значение которого меньше значения помещенного в стек Sx, приводит к очистке стеков Sx и Sr во всех станциях кольца.

1.3. Анализ эффективности маркерного доступа при однократном обслуживании

Эффективность методов доступа к среде будем понимать как среднее время задержки, зависящее от коэффициента загрузки среды передачи. Модель сети на структуре шина приведена на рис. 1.20, а на структуре кольцо – на рис. 1.21 [2].

τm

Рис. 1.20. Модель ЛВС на структуре шина

Пусть имеется N узлов с очередями, которые подключены к общей среде передачи. На каждый узел от абонента поступает пуассоновский поток пакетов с интенсивностью λ0 (пакетов/с). Эти пакеты обслужи-

30